KR20120055327A - 로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄 - Google Patents

로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로켓모터부 분리방지부를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄에 관한 것으로, 비행 중에 로켓이 작동하는 시점에서 탄두부와 로켓모터부가 분리되어 이탈되는 것을 방지하여 사거리 연장유지를 가능하게 하는 것인데, 본 발명은 신관(50)과, 상기 신관(50)이 선단(先端)에 장착되는 원통형상 또는 유선형상의 탄두부(40)와, 상기 탄두부(40)내에 채워지는 고폭화약(80)과, 상기 탄두부(40)의 후단부 둘레에 형성된 수나사와, 그 일단(一端) 내륜에 형성된 암사나의 나사결합에 의해 길이방향으로 나란히 연결되는 통형상의 로켓모터부(30)와, 상기 로켓모터부(30)에 채워지는 로켓추진제(20)와, 상기 로켓모터부(30)의 타단에 부착되는 점화지연부(100) 및 분사구(90)로 이루어지는 로켓추진 사거리 연장탄으로서, 상기 로켓모터부(30)의 일단 내륜에 형성된 암나사에 나사결합되어 끼워지도록 둘레부에 수나사가 형성되고, 상기 로켓모터부(30)와 상기 탄두부(40)사이에 위치하는 원판형상의 보조판(10)이 구비된다.

Description

로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄{EXTENDED RANGE PROJECTILE HAVING RESTRAINED MEANS OF ROCKET MOTOR}
본 발명은 로켓모터부 분리방지부를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄에 관한 것으로, 비행 중에 로켓이 작동하는 시점에서 탄두부와 로켓모터부가 분리되어 이탈되는 것을 방지한 것에 관한 것이다.
포발사 탄약의 경우 무기효과를 높이기 위해서는 사거리를 연장하는 것이 요구되는데, 로켓을 보조추진 수단으로 사용하는 것이 사거리 연장에 효과적이다.
도 1은 155미리 복합추진 사거리 연장탄의 구성을 도시한 것이다. 뽀족한 형상의 선단(先端)으로부터 신관(50)과 탄두부(40), 탄두부(40)내에 채워지는 고폭화약(80), 로켓모터부(30), 로켓모터부(30)에 채워지는 로켓추진제(20), 동밴드(70), 점화지연부(100) 순으로 일렬배치된다.
포(도시 생략)로부터 추진장약(도시 생략)에 의해 탄두부(40) 및 로켓모터부(30)의 결합체가 발사된 후, 일정시간이 경과되어 탄의 항력이 감소된 시점에서 점화지연부(100)의 작용에 의해 상기 로켓추진제(20)가 점화되어 추력이 발생함으로써 사거리가 연장된다.
그런데 비행 중에 로켓추진제(20)가 점화되는 시점에서 탄두부(40)로부터 로켓모터부(30)가 분리되는 현상이 자주 발생한다. 이러한 현상은 양산 중인 로켓추진탄인 KM549 RAP탄의 양산 수락시험과 운용 중에도 종종 발생한다.
기존의 로켓추진탄에서 탄두부(40)와 로켓모터부(30)는 단순히 오른나사로 나사결합되는데, 로켓이 도중에 분리되는 원인을 분석하면 다음과 같다.
일반적인 포강은 우(右)선 강선이며, 동밴드(70)는 로켓모터부(30)와 용접 결합되어 있다. 추진압력에 의하여 탄이 진행을 하게 되면 우선 강선 포강과 동밴드(70)와의 상호작용에 의하여 로켓모터부(30)는 우회전을 하게 된다. 따라서, 로켓모터부(30)와 탄두부(40)는 오른나사로 결합되어 있고, 오른나사의 나사감김 방향으로 탄두가 선회되어 포강을 전진하게 되므로 나사체결부위가 이완될 가능성은 전혀 없다.
그러나, 탄의 비행 중에 사거리 연장을 위해 로켓추진제(20)가 점화되면서부터 상황이 달라지는데, 로켓추진제(20)가 점화되면 로켓모터부(30)가 내부로부터 팽창압이 발생되어 인장력이 유발됨으로써, 로켓모터부(30)의 암나사와 탄두부(40)의 수나사 사이의 나사체결력이 이완되고, 여기에 비행진동 등이 복합되면서 압력의 누설되거나, 나사 풀림 또는 나사부위 파손현상이 발생할 가능성이 높다.
더욱이 로켓의 추력이 이상적으로 축방향으로만 발생되지 않고, 조금이라도 좌회전방향으로 토크(Torque)가 발생되면 탄두부(40)와 로켓모터부(30)는 순식간에 분리된다.
상기 로켓모터부(30)가 탄두부(40)로부터 분리되면 원하는 지점까지 탄이 비행하지 못하는 근탄이 발생되고 이는 아군지역에 탄착하여 피해를 유발시킨다. 종래에 풀림방지를 위하여 나사를 설계변경하거나, 나사체결 부위에 접착제 도포 또는 단순 멈춤나사 적용 등이 실행된 바 있으나 효과를 발휘하지 못하였다.
따라서 로켓 연소시 탄두부와 로켓모터부 간의 나사 체결부위의 이완가능성은 매우 높으며, 이는 KM549 RAP탄의 양산 수락시험 및 운용 중에도 종종 발생된다. 따라서 이러한 문제해결을 위한 풀림방지 체결방안이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 탄두부로부터 로켓모터부가 비행 중에 분리되어 이탈되는 것을 방지하여 사거리 연장의 성능유지와 근탄에 의한 아군의 피해가 발생하지 않도록 하는 사거리 연장탄의 제공에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 신관(50)과, 상기 신관(50)이 선단(先端)에 장착되는 원통형상 또는 유선형상의 탄두부(40)와, 상기 탄두부(40)내에 채워지는 고폭화약(80)과, 상기 탄두부(40)의 후단부 둘레에 형성된 수나사와, 그 일단(一端) 내륜에 형성된 암사나의 나사결합에 의해 길이방향으로 나란히 연결되는 통형상의 로켓모터부(30)와, 상기 로켓모터부(30)에 채워지는 로켓추진제(20)와, 상기 로켓모터부(30)의 타단에 부착되는 점화지연부(100) 및 분사구(90)로 이루어지는 로켓추진 사거리 연장탄으로서, 상기 로켓모터부(30)의 일단 내륜에 형성된 암나사에 나사결합되어 끼워지도록 둘레부에 수나사가 형성되고, 상기 로켓모터부(30)와 상기 탄두부(40)사이에 위치하는 원판형상의 보조판(10)이 구비된다.
또한, 본 발명에서 상기 보조판(10)의 테두리는 보조판의 한쪽 면으로부터만 돌출되게 형성되고, 상기 보조판(10)의 재질은 연질금속으로서의 알루미늄, 아연, 납 또는 이들의 합금, 또는 형상기억합금 중에서 선택하여 형성한다.
또한, 본 발명에서 상기 보조판(10)의 테두리는 보조판의 한쪽 면으로부터만 돌출되도록 형성되고, 상기 보조판(10)의 판면을 바이메탈로 형성한다.
또한, 본 발명에서 상기 로켓모터부(30)와 상기 탄두부(40)가 결합되어 겹쳐진 부분에 로켓모터부(30)의 외표면으로부터 탄두부(40)에 이르는 나사구멍을 복수 형성하고 상기 각 나사구멍에 멈춤나사(60)를 체결함으로써 로켓모터부(30)와 탄두부(40)의 결합상태유지를 보조한다.
본 발명이 적용된 사거리 연장탄은 착탄되기까지 탄두부로부터 로켓모터부가 분리될 우려가 없어 사거리 연장의 성능유지효과가 탁월하여, 근탄에 의한 아군지역 피해의 우려가 전혀 없다.
도 1은 155미리 복합추진 사거리 연장탄을 나타낸 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 사거리 연장탄의 주요부를 나타낸 부분단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에서 보조판의 설치위치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에서 보조판의 작용을 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명이 적용된 사거리 연장탄의 주요부를 나타낸 부분단면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에서 보조판의 설치위치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에서 보조판의 작용을 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 사거리 연장탄의 전체형상은 공기저항이 적은 유선형을 이루고 있는데, 이에 한정되지 않고 원기둥 형상 또는 원통형상 등 다양한 형태의 비산 폭발체에 적용가능함은 물론이다.
탄두부(40)와 로켓모터부(30)는 나사결합을 통해 일체의 탄체로 되는데, 그 선단(先端)에 신관(50)을 갖춘 탄두부(40)에는 그 후단(後端)측의 둘레면을 따라 수나사부가 형성되고, 이 수나사부와 나사대응하는 암나사부는 원통 또는 원기둥형상을 이루는 상기 로켓모터부(30)에서 후단의 분사구(90)와 상반되는 측의 내륜, 즉 안둘레에 형성된다.
그리고, 본 실시예의 보조판(10)은 비교적 얇은 원판형상을 갖는 부재로서 그 테두리는 양 판면 중 한 판면으로부터 돌출되어 외측 둘레면에 수나사가 형성된다. 또한 그 재질은 연질금속, 예를 들면 알루미늄, 아연, 납 또는 이들의 합금, 또는 형상기억합금으로 하여 가압되면 판면이 한쪽으로 팽창되어 볼록하게 휘어지도록 한다. 만일, 상기 보조판(10)의 판면을 바이메탈로 형성하면 열팽창시의 향방성이 일정하게 할 수 있다.
탄체 조립시 상기 보조판(10)이 먼저 상기 로켓모터부(30)의 암나사부에 체결되고 나서 탄두부(40)가 체결되는데, 이때 보조판(10)의 돌출된 테두리가 로켓모터부(30)쪽으로 향하도록 하여 조립하면, 도 4에 도시된 바와 보조판(10)의 판면이 팽창했을 때 탄두부(40)쪽을 향해 볼록하게 휘어지게 된다.
그리고, 탄체 조립시 가급적 탄두부(40), 보조판(10), 로켓모터부(30)가 서로 밀착되게 하여 상호간의 결합력을 높이는 것이 중요하다. 이러한 결합력을 높이기 위해, 그리고 상기 보조판(10)의 삽입길이를 고려하여 탄두부(40)의 수나사부와 로켓모터부(30)의 암나사부의 길이를 종래보다 2배로 길게 하는 것이 바람직하다.
상기 보조판(10)의 기능은 밀폐증대로 내압유지 및 이중나사 기능으로 탄체의 풀림방지의 역할을 한다. 또한, 연질금속으로 형성함으로써 로켓 연소시에 로켓모터(30) 내부에 압력이 발생되면 내부압력에 의하여 보조판(10)이 쉽게 변형하여 나사체결부위가 가스켓 역할을 하게 된다.
한편, 로켓모터부(30)와 탄두부(40)의 결합을 더 견고하게 유지하기 위해서는, 로켓모터부(30)와 탄두부(40)가 겹치는 부분에 탄두부(40)에까지 이르는 나사구멍을 복수 형성하고 그 각각에 멈춤나사(60)를 체결하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 나사구멍을 로켓모터부(30) 둘레에서 대향되는 위치에 각각 하나씩 2개로 형성한다.
도 4은 본 발명에 의한 보조판(10)의 작용을 도시한 것이다. 탄체의 비행 중에 로켓추진제(20)가 연소를 시작하면 로켓모터부(30) 내부에는 일정 수준의 압력이 생성된다. 이 압력에 대한 강도계산으로 적절한 연질소재의 보조판(10)을 적용하면, 보조판은 장착된 위치에서 소성변형을 시작하여 탄두부(40)의 바닥과 밀착하게 됨과 동시에 나사부위에 적당한 소성변형이 발생되어 로켓모터부(30) 내부의 추진압력 밀폐와 함께 잠금너트(locking nut)역할을 하게 된다.
그리고, 로켓모터부(30)의 온도가 탄두부(40)에 비해 상대적으로 많이 상승하여 나사부에서의 이완에 의한 백래쉬(backlash)가 발생할 경우에도 상기 보조판(10)가 볼록하게 휘어져서 탄두부(40) 바닥을 밀어올림으로써 나사피치간의 백래쉬를 해소되고 이로써 나사결합상태가 유지되게 된다.
이러한 보조판(10)의 적용으로부터 로켓추진 사거리 연장탄이 비행 중에 로켓모터부(30)가 탄두부(40)로부터 분리되는 것을 방지하게 되고, 사거리 연장탄의 성능유지와 근탄에 의한 아군피해의 발생을 미연에 방지한다.
본 발명을 항력감소부 및 로켓추진부로 구성된 155미리 복합추진 사거리 연장탄에 적용하였는 바, 상기 탄약의 개발과정에서 본 발명을 적용하기 이전의 사격시험에서는 로켓모터부의 분리현상이 40%정도로 발생하였으나, 본 발명을 적용하고 50회 이상 사격시험한 결과, 로켓모터부가 분리되는 문제점이 전혀 발생되지 않아 본 발명의 성능이 입증되었다.
10: 보조판 20: 로켓추진제
30: 로켓모터부 40: 탄두부
50: 신관 60: 멈춤나사
70: 동밴드 80: 고폭화약
90: 분사구 100: 점화지연부

Claims (4)

  1. 신관(50)과, 상기 신관(50)이 선단(先端)에 장착되는 원통형상 또는 유선형상의 탄두부(40)와, 상기 탄두부(40)내에 채워지는 고폭화약(80)과, 상기 탄두부(40)의 후단부 둘레에 형성된 수나사와, 그 일단(一端) 내륜에 형성된 암사나의 나사결합에 의해 길이방향으로 나란히 연결되는 통형상의 로켓모터부(30)와, 상기 로켓모터부(30)에 채워지는 로켓추진제(20)와, 상기 로켓모터부(30)의 타단에 부착되는 점화지연부(100) 및 분사구(90)로 이루어지는 로켓추진 사거리 연장탄으로서,
    상기 로켓모터부(30)의 일단 내륜에 형성된 암나사에 나사결합되어 끼워지도록 둘레부에 수나사가 형성되고, 상기 로켓모터부(30)와 상기 탄두부(40)사이에 위치하는 원판형상의 보조판(10)이 구비되는 것을 특징으로 하는 로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조판(10)의 테두리는 보조판의 한쪽 면으로부터만 돌출되게 형성되고, 상기 보조판(10)은 연질금속으로서의 알루미늄, 아연, 납 중 어느 하나, 또는 이들의 합금, 또는 형상기억합금 중에서 선택하여 형성하는 것을 특징으로 하는 로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조판(10)의 테두리는 보조판의 한쪽 면으로부터만 돌출되도록 형성되고, 상기 보조판(10)의 판면을 바이메탈로 형성하는 것을 특징으로 하는 로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로켓모터부(30)와 상기 탄두부(40)가 결합되어 겹쳐진 부분에 로켓모터부(30)의 외표면으로부터 탄두부(40)에 이르는 나사구멍을 복수 형성하고 상기 각 나사구멍에 멈춤나사(60)를 체결함으로써 로켓모터부(30)와 탄두부(40)의 결합상태유지를 보조하는 것을 특징으로 하는 로켓모터부 분리방지구를 구비한 로켓추진 사거리 연장탄.
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