KR20220023236A - 폭발 성형 관통자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 공간이 형성된 탄체 및 상기 탄체의 개방된 전면부의 내주면에 장착되고, 중심부로부터 외주부로 갈수록 곡면 형상을 가지는 라이너를 포함하고, 상기 탄체의 내주면에는 상기 탄체의 내측 방향으로 돌출되고 상기 탄체의 길이 방향을 따라 형성된 복수 개의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 폭발 성형 관통자로서, 본 발명에 의하면, 관통자의 동적안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

폭발 성형 관통자{EXPLOSIVELY FORMED PENETRATOR}

본 발명은 탄두의 기폭력에 의해 내장된 라이너가 단조 변형하여 관통자 역할을 하는 폭발 성형 관통자에 관한 것이다.

기폭점, 화약, 탄체 그리고 금속 라이너로 구성된 폭발 성형 관통자는 원거리에 있는 타겟을 관통하기 위해 주로 사용된다. 라이너(Linear)는 기폭된 화약에 의해 에너지를 전달 받아 관통자(Penetrator) 형태로 성형되는데 이때 형성된 관통자는 원거리를 초음속 이상의 속도로 비행할 수 있어야 한다.

폭발 성형 관통자는 원거리에 위치한 타겟을 관통하기 위해 주로 사용된다. 관통자가 원거리를 날아갈 충분한 운동에너지를 확보하여도 비행 시 텀블링을 하거나 타겟에 받음각을 갖고 조우하면 애초에 계획한 관통 성능이 감소되거나 목표지점을 벗어날 가능성이 크다. 그러므로 폭발 성형 관통자의 효과적인 운용을 위해서는 관통자의 안정적인 비행과 자세에 대한 고려가 필수적이다.

관통자의 안정적인 비행과 자세를 위해선 동적비행안정성을 고려해야 한다. 관통자 후면부에 비대칭성 날개를 적용하여 롤 방향으로 회전을 주면 관통자가 비행하는 중 물리적, 공기역학적 교란에 의해 각운동이 발생하여도 시간이나 거리에 따라 충분히 감쇠되어 비교적 작은 받음각으로 평형상태로 이르게 된다. 즉, 동적비행안정성의 확보로 관통자의 안정적인 원거리 이동과 관통력 극대화가 가능해진다.

동적비행안정성 확보의 일환으로 관통자에 비대칭 날개를 형성하기 위해선 라이너를 비대칭으로 가공 하는 방법, 라이너와 화약 사이에 다른 파트를 추가하는 방법, 기폭점을 추가하는 방법 등이 존재한다.

폭발 성형 관통자는 관통자의 연신율이 관통 성능에 밀접한 영향이 있어 탄탈륨이나 구리 같은 무른 소재를 주로 사용한다. 그러므로, 라이너 소재가 무른 경우가 많기 때문에 가공 과정에서 어려움이 발생하고, 라이너가 곡률을 가지고 있기 때문에 제작 후 가공 오차를 확인하는데 어려움이 존재한다.

또한, 라이너와 화약 사이 금속으로 된 얇은 파트를 추가하게 되면 조립 시 들뜨는 부분이 발생하여 라이너와 화약 사이에 금속 이외에 공기층으로 된 빈 공간이 발생하기 쉽다. 그리고, 기폭점을 추가하여 비대칭성 관통자를 만들려면 정밀하게 기폭을 컨트롤할 추가 제어장치가 필요하므로 어려움이 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1930500호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 동적비행안정성을 향상시킬 수 있는 폭발 성형 관통자를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 폭발 성형 관통자는, 내부 공간이 형성된 탄체 및 상기 탄체의 개방된 전면부의 내주면에 장착되고, 곡면 형상을 가지는 라이너를 포함하고, 상기 탄체의 내주면에는 상기 탄체의 내측 방향으로 돌출되고 상기 탄체의 내주(內周)를 따라 배열된 복수 개의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 상기 돌출부는 등간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 복수 개의 상기 돌출부는 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 돌출부는 곡선형으로 돌출된 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 기 돌출부의 돌출 형상은 비대칭 포물선 형상인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 탄체의 내주면에 결합되어 상기 라이너를 덮는 잠금링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄체의 내부 공간에는 주장약이 채워지고, 상기 탄체의 후측부에는 전폭약이 내장되며, 상기 전폭약의 후방에 결합된 기폭장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 폭발 성형 관통자는 원거리를 초음속 이상의 속도로 비행해야 하는 관통자에 유용하게 활용 가능하다.

즉, 비대칭으로 형성된 날개에 의해 동적비행안정성을 보다 확보하여 관통자의 안정적인 비행과 자세에 도움이 된다.

도 1은 본 발명의 폭발 성형 관통자의 일반적인 측단면 형상을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 폭발 성형 관통자의 전면 형상을 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A-A' 단면 형상을 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 B-B' 단면 형상을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 폭발 성형 관통자의 비행시 시뮬레이션 결과의 전면 형상이다.
도 6은 본 발명의 폭발 성형 관통자의 비행시 시뮬레이션 결과의 사선 방향 형상이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 폭발 성형 관통자의 일반적인 측단면 형상을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 폭발 성형 관통자의 전면 형상을 도시한 것이다.

그리고, 도 3은 도 2의 A-A' 단면 형상을 도시한 것이며, 도 4는 도 2의 B-B' 단면 형상을 도시한 것이다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 폭발 성형 관통자를 설명하기로 한다.

도 1에서 참조되는 바와 같이, 폭발 성형 관통자는 탄체(110)에 내장된 주장약(140)의 기폭력에 의해 주장약(140) 전방에 내장된 라이너(120)가 단조 변형하게 하고, 주장약(140) 기폭시 고속으로 사출된 라이너(120)가 재질, 두께, 직경, 만곡도, 폭굉파의 형상 등에 따라 구형, 탄자형, 봉형 등으로 단조 변형되어 2,000~3,500m/s의 초고속으로 발사되어 표적을 충격한다. 그리고, 발사 속도가 일반 발사탄의 약 4배, 탄이 가진 에너지가 약 16배가 되어 속도가 저하되어도 소량의 무게로 전차 등의 상부 장갑을 관통하는 관통자로 역할을 한다.

라이너(120)는 탄체(110)의 개방된 전면의 내주면에 형성된 단차부 내지 안착부에 외주부가 안착 배치되고, 라이너(120) 전방을 덮는 잠금링(130)이 탄체(110)의 내주면에 결합되며 라이너(120)를 고정시킨다.

그리고, 주장약(140)은 탄체(110)의 내부 공간에 채워지고, 탄체(110)의 후측부 중심에는 전폭약(150)이 내장된다.

전폭약(150)의 후방에는 기폭장치(160)가 결합되어, 기폭장치(160)의 작동시 전폭약(150), 주장약(140)이 순차적으로 기폭되어 라이너(120)를 발사시킨다.

라이너(120)는 평단면 상 원형의 형상을 가지고, 탄체(110) 전면을 기준으로 내부 공간 측으로 전체적으로 오목한 형상을 가진다.

라이너(120)는 전체적으로 오목한 형상이므로 중심부가 가장 후단에 위치하게 되고, 중심부로부터 외주부 방향으로 일정한 곡률을 가지는 형상이다.

본 발명은 이와 같이 구성되어 발사되는 라이너(120)가 비행시 동적비행안정성이 향상될 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 도 2 내지 도 4를 통해 참조되는 바와 같이 탄체(110)의 내주면에는 탄체(110) 내측 방향으로 돌출되고 탄체(110)의 길이 방향을 따라 형성된 돌출부(111)가 다수 형성된다.

돌출부(111)는 등간격으로 형성되는 것이 바람직하고, 동일한 형상을 가지는 것이 동적안정성 상 바람직하다.

그리고, 돌출부(111)의 평단면의 외주 형상은 곡선 형상을 가지고, 더 나아가 도시와 같이 비대칭 포물선 형상을 가진다.

본 발명의 폭발 성형 관통자는 이와 같이 탄체에 형성된 돌출부에 의해 화약과 케이스 사이에 비대칭성을 주어 기폭점에 의해 발생하는 화약 에너지를 진행 방향으로 비대칭하게 형성시키고, 형성된 비대칭 화약에너지에 의해 도 5 및 도 6과 같이 라이너의 θ 방향으로 비대칭 날개를 형성하여 롤 방향 회전을 줌으로써 동적안정성을 향상ㅇ시킬 수가 있다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

100 : 폭발 성형 관통자
110 : 탄체
111 : 돌출부
120 : 라이너
130 : 잠금링
140 : 주장약
150 : 전폭약
160 : 기폭장치

Claims (7)

1. 내부 공간이 형성된 탄체; 및
   상기 탄체의 개방된 전면부의 내주면에 장착되고, 곡면 형상을 가지는 라이너를 포함하고,
   상기 탄체의 내주면에는 상기 탄체의 내측 방향으로 돌출되고 상기 탄체의 내주(內周)를 따라 배열된 복수 개의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는,
   폭발 성형 관통자.
2. 청구항 1에 있어서,
   복수 개의 상기 돌출부는 등간격으로 배열된 것을 특징으로 하는,
   폭발 성형 관통자.
3. 청구항 2에 있어서,
   복수 개의 상기 돌출부는 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는,
   폭발 성형 관통자.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 돌출부는 곡선형으로 돌출된 것을 특징으로 하는,
   폭발 성형 관통자.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 돌출부의 돌출 형상은 비대칭 포물선 형상인 것을 특징으로 하는,
   폭발 성형 관통자.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 탄체의 내주면에 결합되어 상기 라이너를 덮는 잠금링을 더 포함하는,
   폭발 성형 관통자.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 탄체의 내부 공간에는 주장약이 채워지고, 상기 탄체의 후측부에는 전폭약이 내장되며,
   상기 전폭약의 후방에 결합된 기폭장치를 더 포함하는,
   폭발 성형 관통자용 라이너.

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