KR102510437B1 - 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치 및 이를 이용한 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법 - Google Patents

추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치 및 이를 이용한 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부; 상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부; 상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및 상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하는, 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 제공한다.

Description

추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치 및 이를 이용한 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법 {Propelling charge explosive environment characteristics evaluation apparatus and integrity evaluation method of the inner peripheral surface coating layer of barrel using the same}
본 발명은 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치 및 이를 이용한 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법에 관한 것이다.
포열의 수명 연장을 위해서 다양한 방법들이 제안되고 있으나, 일반적으로 고온 내마모성이 뛰어난 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 등과 같은 소재를 이용하여 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 등의 방법으로 포열의 내경을 코팅하게 된다.
이때, 코팅층의 박리 및 균열전파에 관해 건전성을 평가 할 필요가 있는데, 포열 환경을 모사하여 평가하는 것이 중요하다.
일반적으로 포열의 마모는 세 가지 요인에 의해서 발생하게 되는데, 첫 번째로 탄환과의 마찰에 의한 기계적 마모, 두번째로 반복적인 발사에 의한 열피로 마모, 세번째로 추진제 연소에 따른 화학적인 마모로 나눌 수 있다.
기존의 추진 장약 폭발 특성 평가의 경우 단순히 폭발 챔버를 포열 튜브에 연결하고 추진제를 연소시켜 특성을 평가하였기 때문에 한발 한발 사격시 추진제의 장착과 확인에 매우 많은 시간이 소모 되었으며, 튜브 내 발생하는 압력을 일정하게 조절하기도 힘들다는 단점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 여러 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 탄환이 없는 상태에서 추진제를 격발 시키는 방식으로 추진 장약 폭발 특성 평가를 함과 동시에 열피로와 화학적인 마모의 영향에 따른 코팅층의 건전성을 평가할 수 있는 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치 및 이를 이용한 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부; 상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부; 상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및 상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하는, 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 제공한다.
상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나로 코팅될 수 있다.
상기 시험용 튜브의 내주면은 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅될 수 있다.
상기 탄피 장착 드럼부의 후면에는 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되고, 상기 탄피 장착 드럼부의 후면에는 가스 차단링이 설치된다.
상기 탄피 장착 드럼부의 외주면인 드럼에는 약실위치 감지핀이 형성될 수 있다.
상기 격발 기구부는, 몸체; 상기 몸체의 상측에 설치되어 상하로 운동하는 폐쇄기; 및 상기 폐쇄기를 구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 폐쇄기가 상승하면 공이가 후퇴하고, 상기 폐쇄기가 하강하면 공이가 격발한다.
상기 시험용 튜브에는 내부 압력을 측정하기 위한 압력 게이지와 내부 온도를 측정하기 위한 열전대가 설치될 수 있다.
상기 가스 조절부는, 내부에 수용공간이 형성된 본체; 상기 본체의 일측에 배치되어 상기 시험용 튜브를 밀폐하는 압력 지지링; 상기 본체의 내부에 설치되고 일단은 상기 압력 지지링과 연결되는 가스 피스톤; 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 가스 피스톤의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠; 및 상기 가스 피스톤에 탄성력을 제공하여 상기 본체 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링;을 포함할 수 있다.
상기 본체의 내부에는 상기 압력 지지링의 위치를 감지하는 위치센서가 설치될 수 있다.
본 발명은 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부; 상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부; 상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부; 및 상기 탄피 장착 드럼부, 격발 기구부, 시험용 튜브 및 가스 조절부가 정렬되어 고정되는 프레임;을 포함하는, 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 제공할 수도 있다.
본 발명은 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부; 상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부; 상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및 상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하고, 상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나의 소재로 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅되는, 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 제공할 수도 있다.
본 발명은 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부; 상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부; 상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및 상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하고, 상기 격발 기구부는 소정 거리 이격되어 설치된 사격통제부의 신호에 따라 단발 또는 연발로 격발하도록 이루어지며, 상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나의 소재로 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅되는, 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 제공할 수도 있다.
한편, 본 발명은 전술한 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에 의해 사격을 수행하면서 상기 시험용 튜브의 온도와 압력을 모니터링 하며, 상기 시험용 튜브 내주면의 마모도와 미세조직의 변화를 관찰하여 상기 시험용 튜브 내주면에 접합 혹은 증착된 코팅층의 건전성을 평가하는, 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법이 제공된다.
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
전술한 과제의 해결수단에 의하면 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명은 고압, 고온, 화학적 분위기 내에서 내마모성이 뛰어난 포열 내경의 코팅층의 건전성을 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 특성 평가의 경우 탄환이 없는 상태에서 추진제를 격발 시키는 경우로 열피로와 화학적인 마모의 영향에 따른 코팅층의 건전성을 평가 할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 추진제 연소에 따른 고압이 발생하기 때문에 코팅층의 건전성을 쉽게 평가 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 탄피 장착 드럼부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 격발 기구부를 나타낸 것으로서, 폐쇄기가 상승한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 격발 기구부에서 폐쇄기가 상승하여 개방시 공이가 후퇴한 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 격발 기구부를 나타낸 것으로서, 폐쇄기가 하강한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 격발 기구부에서 폐쇄기가 하강하여 밀폐시 공이가 격발한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 시험용 튜브를 길이방향을 따라 절단한 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 가스 조절부를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 가스 조절부의 작동과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치는, 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피(13)가 장착되는 탄피 장착 드럼부(10)와, 탄피 장착 드럼부(10)의 일측에 배치되어 탄피(13)에 격발을 가하는 격발 기구부(20)와, 탄피 장착 드럼부(10)의 타측에 배치되되 복수의 탄피(13) 중 어느 하나의 탄피(13)와 대응되는 위치에 배치되어 탄피(13)를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브(30)와, 시험용 튜브(30)를 기준으로 탄피 장착 드럼부(10)와 반대쪽에 위치하여 시험용 튜브(30) 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부(40)를 포함하여 구성된다.
추진 장약은 포신 내에서 포탄을 앞으로 밀어내는 역할을 하는 화약을 말한다.
13세기 중반부터 19세기 말까지는 탄소 · 황 · 칼륨 · 질산 나트륨을 혼합해서 만든 흑색 화약이 사용되었으나, 20세기에 들어와서는 나이트로글리세린을 주 재료로 사용한 무연 화약을 주로 사용하였다.
화약이 든 명주 주머니로 되어 있으며, 포탄 한 발에 서로 크기가 다른 6∼8개의 장약이 딸려 있다.
사격 거리 · 사격 방법에 따라 전부 또는 지정된 호수(號數)의 장약을 장전해서 사격한다.
보통 105mm 이하의 경포에 사용되는 포탄은 탄환과 탄피가 분리되어(반고정탄) 있어서 사격 명령에 따라 탄피 속에 지정된 장약(장약 6호인 경우 1∼6호 장약까지 6개)을 넣고 탄환과 결합한 후 포신(약실) 내에 장전한다.
탄피 없이 탄환만으로 된 중구경 이상의 포탄(분리 장전탄)은 탄환을 장전한 후 그 뒤쪽에 지정된 장약을 장전하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명은 공포탄을 연속적으로 발사하는 시스템에서 아이디어를 착안하여 도출되었다.
탄피결합체라고 불리는 탄피(13)에 추진 장약을 채워 넣고 5발을 장착 드럼(11)에 장착하게 된다.
그리고, 격발 기구부(20)의 폐쇄기(23)가 아래도 내려오게 되면 격발 준비가 완료 되고, 첫 번째 격발 후 구동모터(25)에 의해 탄피 장착 드럼부(10)를 회전시키게 되면 다른 조치 없이 5발 연속 사격이 가능하게 된다.
또한, 탄환이 없는 공포탄을 사격하므로 시험용 튜브(30) 내에 압력이 발생하지 않게 되는데, 가스 조절부(40)를 부착함으로써 원하는 압력까지 상승시킬 수 있고 원하는 압력에 도달하였을 때 외부로 가스가 배출되게 된다.
시험 준비가 완료되면 사격통제부(50)를 이용하여 15미터 이상 이격된 안전한 장소에서 격발을 수행하게 되며, 격발은 단발 혹은 연발로 사격이 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 탄피 장착 드럼부를 나타낸 도면이다.
탄피 장착 드럼부(10)의 후면에는 추진 장약이 채워진 복수의 탄피(13)가 장착되고, 이러한 탄피 장착 드럼부(10)의 전면에는 가스 차단링(15)이 설치된다.
이때, 탄피 장착 드럼부(10)의 외주면인 드럼(11)에는 약실위치 감지핀(17)이 형성될 수 있다.
약실(藥室 , cartridge chamber)은 총·포탄을 넣고 점화하여 폭발시키는 총포강 부분을 말한다.
도 3은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 격발 기구부를 나타낸 것으로서, 폐쇄기가 상승한 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 격발 기구부에서 폐쇄기가 상승하여 개방시 공이가 후퇴한 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 격발 기구부를 나타낸 것으로서, 폐쇄기가 하강한 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 격발 기구부에서 폐쇄기가 하강하여 밀폐시 공이가 격발한 상태를 나타낸 도면이다.
격발 기구부(20)는, 몸체(21)와, 몸체(21)의 상측에 설치되어 상하로 운동하는 폐쇄기(23)와, 폐쇄기(23)를 구동시키는 구동모터(25)를 포함할 수 있다.
폐쇄기(23)는 탄약을 장전하기 위하여 포신의 약실 뒤쪽을 여닫는 장치이다.
이와 같은 폐쇄기(23)가 상승하면 공이가 후퇴하고, 폐쇄기(23)가 하강하면 공이가 격발한다.
폐쇄기(23)의 상하 운동은 구동모터(25)의 작동에 의해 이루어진다.
도 7은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 시험용 튜브를 길이방향을 따라 절단한 상태를 나타낸 도면이다.
시험용 튜브(30)의 내주면은 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나로 코팅될 수 있다.
이러한 시험용 튜브(30)에는 내부 압력을 측정하기 위한 압력 게이지(33)와 내부 온도를 측정하기 위한 열전대(31)가 설치될 수 있다.
이처럼 격발 시 시험용 튜브(30)의 내부 환경 조건을 확인하기 위하여 압력 게이지(33)와 열전대(31)를 부착하여 격발 시 측정 데이터를 수집할 수 있도록 구성하였다.
도 8은 본 발명에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에서 가스 조절부를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 가스 조절부의 작동과정을 나타낸 도면이다.
가스 조절부(40)는, 내부에 수용공간이 형성된 본체(41)와, 본체(41)의 일측에 배치되어 시험용 튜브(30)를 밀폐하는 압력 지지링(43)과, 본체(41)의 내부에 설치되고 일단은 압력 지지링(43)과 연결되는 가스 피스톤(45)과, 본체(41)의 내부에 설치되고 가스 피스톤(45)의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠(47) 및 가스 피스톤(45)에 탄성력을 제공하여 본체(41) 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링(48)을 포함할 수 있다.
이처럼 가스 피스톤(45)이 설치됨으로써, 일정 압력에 도달 하였을 때 가스를 외부로 방출하게 된다.
본체(41)의 내부에는 압력 지지링(43)의 위치를 감지하는 위치센서(49)가 설치될 수 있다.
탄피결합체 내 추진제가 연소하게 되면 시험용 튜브(30) 내부 압력이 상승하게 되는데, 탄피결합체는 탄두가 없는 공포탄의 형태이므로 압력이 실 사격 조건 만큼 상승하지 않는 문제점이 있다.
이를 해결하고자 가스 조절부(40)를 장착하여 시험용 튜브(30) 내의 압력이 원하는 값까지 상승 할 수 있도록 하였으며, 압력은 200 ~ 400 MPa 까지 가능하며, 가스 조절부(40)의 내부 스프링(48)의 장력을 조절하여 압력을 조절하게 된다.
가스 조절부(40)의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.
추진 장약 폭발 후 가스 압력이 밀폐되고, 이때 가스 피스톤(45)이 전진하게 되며, 이에 따라 잠금 캠(47)이 해제되고, 압력 지지링(43)이 전진하면서 압력이 해제되게 된다.
한편, 본 발명은 전술한 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에 의해 사격을 수행하면서 시험용 튜브(30)의 온도와 압력을 모니터링 하며, 시험용 튜브(30) 내주면의 마모도와 미세조직의 변화를 관찰하여 시험용 튜브(30) 내주면에 접합 혹은 증착된 코팅층의 건전성을 평가하는, 포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법이 제공된다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
10 : 탄피 장착 드럼부
11 : 드럼
13 : 탄피
15 : 가스 차단링
17 : 약실위치 감지핀
20 : 격발 기구부
21 : 몸체
23 : 폐쇄기
25 : 구동모터
30 : 시험용 튜브
31 : 열전대
33 : 압력게이지
40 : 가스 조절부
41 : 본체
43 : 압력 지지링
45 : 가스 피스톤
47 : 잠금캠
48 : 내부 스프링
49 : 위치센서
50 : 사격통제부
F : 프레임

Claims (17)

  1. 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및
    상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하되,
    상기 가스 조절부는, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 일측에 배치되어 상기 시험용 튜브를 밀폐하는 압력 지지링과, 상기 본체의 내부에 설치되고 일단은 상기 압력 지지링과 연결되는 가스 피스톤과, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 가스 피스톤의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠과, 상기 가스 피스톤에 탄성력을 제공하여 상기 본체 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링을 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나로 코팅되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시험용 튜브의 내주면은 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄피 장착 드럼부의 후면에는 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되고, 상기 탄피 장착 드럼부의 전면에는 가스 차단링이 설치되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄피 장착 드럼부의 외주면인 드럼에는 약실위치 감지핀이 형성되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 격발 기구부는,
    몸체;
    상기 몸체의 상측에 설치되어 상하로 운동하는 폐쇄기; 및
    상기 폐쇄기를 구동시키는 구동모터를 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 폐쇄기가 상승하면 공이가 후퇴하고, 상기 폐쇄기가 하강하면 공이가 격발하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험용 튜브에는 내부 압력을 측정하기 위한 압력 게이지와 내부 온도를 측정하기 위한 열전대가 설치되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체의 내부에는 상기 압력 지지링의 위치를 감지하는 위치센서가 설치되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  11. 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브;
    상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부; 및
    상기 탄피 장착 드럼부, 격발 기구부, 시험용 튜브 및 가스 조절부가 정렬되어 고정되는 프레임;을 포함하되,
    상기 가스 조절부는, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 일측에 배치되어 상기 시험용 튜브를 밀폐하는 압력 지지링과, 상기 본체의 내부에 설치되고 일단은 상기 압력 지지링과 연결되는 가스 피스톤과, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 가스 피스톤의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠과, 상기 가스 피스톤에 탄성력을 제공하여 상기 본체 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링을 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  12. 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및
    상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하고,
    상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나의 소재로 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅되되,
    상기 가스 조절부는, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 일측에 배치되어 상기 시험용 튜브를 밀폐하는 압력 지지링과, 상기 본체의 내부에 설치되고 일단은 상기 압력 지지링과 연결되는 가스 피스톤과, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 가스 피스톤의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠과, 상기 가스 피스톤에 탄성력을 제공하여 상기 본체 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링을 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  13. 탄두가 없는 공포탄 형태로 이루어지고 추진 장약이 채워진 복수의 탄피가 장착되는 탄피 장착 드럼부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 일측에 배치되어 상기 탄피에 격발을 가하는 격발 기구부;
    상기 탄피 장착 드럼부의 타측에 배치되되, 상기 복수의 탄피 중 어느 하나의 탄피와 대응되는 위치에 배치되어 상기 탄피를 격발하는 경우 추진 장약이 연소함에 따라 내부 온도와 압력이 상승하는 시험용 튜브; 및
    상기 시험용 튜브를 기준으로 상기 탄피 장착 드럼부와 반대쪽에 위치하여 상기 시험용 튜브 내부의 압력을 조절하는 가스 조절부;를 포함하고,
    상기 격발 기구부는 소정 거리 이격되어 설치된 사격통제부의 신호에 따라 단발 또는 연발로 격발하도록 이루어지며,
    상기 시험용 튜브의 내주면은 탄탈륨 합금(Ta-xM), 크롬(Cr), 다이아몬드 중 어느 하나의 소재로 전기도금법, 폭발압접법, 플라즈마 코팅법, 플라즈마 용사법 중 어느 하나의 방법으로 코팅되되,
    상기 가스 조절부는, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 일측에 배치되어 상기 시험용 튜브를 밀폐하는 압력 지지링과, 상기 본체의 내부에 설치되고 일단은 상기 압력 지지링과 연결되는 가스 피스톤과, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 가스 피스톤의 직선운동을 구속 및 해제하는 잠금캠과, 상기 가스 피스톤에 탄성력을 제공하여 상기 본체 내부의 압력을 조절하는 내부 스프링을 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 격발 기구부는,
    몸체;
    상기 몸체의 상측에 설치되어 상하로 운동하는 폐쇄기; 및
    상기 폐쇄기를 구동시키는 구동모터를 포함하는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 시험용 튜브에는 내부 압력을 측정하기 위한 압력 게이지와 내부 온도를 측정하기 위한 열전대가 설치되는,
    추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치.
  16. 삭제
  17. 청구항 1 내지 청구항 8 및 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 하나의 청구항에 따른 추진 장약 폭발 환경 특성 평가 장치에 의해 사격을 수행하면서 상기 시험용 튜브의 온도와 압력을 모니터링 하며, 상기 시험용 튜브 내주면의 마모도와 미세조직의 변화를 관찰하여 상기 시험용 튜브 내주면에 접합 혹은 증착된 코팅층의 건전성을 평가하는,
    포열 내주면 코팅층의 건전성 평가 방법.

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