KR20220066533A - 둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두 - Google Patents

둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두 Download PDF

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Abstract

본 발명은 둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두에 관한 것으로 둔감형 탄두의 탄체에 결합되고, 탄체 내의 압력을 방출하여 탄체의 폭발을 방지하기 위한 둔감형 탄두용 방출 플러그이며, 원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부를 포함하여 탄두의 둔감 성능을 위한 마개의 형상을 원뿔 형상으로 형상을 단순화하여 제작 원가를 절감하고, 조립 시 작업성을 향상시켜 경제성과 생산성을 모두 향상시키며, 본 발명은 원뿔 형상의 원뿔형 마개부로 일정한 둔감 성능을 확보하여 둔감형 탄두가 의도하지 않은 상황에서 폭발되는 사고를 안정적으로 방지하고, 불량률을 크게 저하시킬 수 있다.

Description

둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두{PLUG FOR INSENSITIVE MUNITIONS AND INSENSITIVE MUNITIONS HAVING THE SAME}
본 발명은 둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두에 관한 발명이다.
탄두가 표적을 관통하기 위해서는 적절한 관통력, 폭발압력 또는 파편성능을 가져야 하며, 특히 요새화된 콘크리트 표적과 같은 경우에는 관통 후 폭발하는 것이 가장 효과적이며, 이러한 탄두를 관통탄두라고 한다.
관통탄두는 표적을 관통하는 동안 극심한 충격과 가속도를 받게 되므로 탄두의 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 탄두의 벽 두께가 두꺼워야 하며, 관통력을 향상시키기 위해서 세장비 즉, 탄체의 길이 대 직경의 비가 커야 한다.
관통탄두는 사용자의 부주의로 인한 의도치 않은 충격이나 화재로 인한 폭발로 많은 인명과 재산상의 손실이 발생되고 있으므로, 관통탄두의 제작, 보관, 운송시 의도하지 않은 사고로 인한 폭발을 방지하도록 해야 한다.
이러한 의도하지 않은 폭발을 방지하기 위한 설계가 적용된 탄두를 둔감형 탄두(INSENSITIVE MUNITIONS)라 한다.
둔감형 탄두의 탄체에는 압력배출용 구멍을 형성하고, 압력배출용 구멍을 플러그로 막는 구조를 가진다.
즉, 둔감형 탄두는 내부에 채워진 주장약이 점화되어 탄체의 내부에서 열과 압력이 발생되는 경우 플러그가 탄체 내부에서 발생된 열과 압력에 의해 제거되면서 압력배출용 구멍을 통해 고압의 내부 압력을 외부로 분출하여 주장약의 폭발을 방지하거나 폭발 시점을 지연시킬 수 있는 구조를 가진다.
종래 둔감 탄두 둔감설계를 위해 적용한 방출 플러그는 쐐기형태로 나사 체결로 탄체에 조립되는 구조를 가진다.
즉, 종래 둔감형 탄두의 방출 플러그는 나사산 형태의 쐐기 형상이고, 체결하는데 있어 나사산 형태의 쐐기가 무너지는 등 복잡한 형상으로 인한 플러그와 탄체 체결부의 형상 통제 시 문제점과 이로 인해 조립에서도 문제가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 둔감형 탄두의 방출 플러그는 복잡한 형상으로 인해 방출 플러그를 적용한 둔감 탄체의 종합적인 원가를 상승시키는 주요 원인이다. 또한 복잡한 형상과 조립 불안정성으로 인해 조립 시 완전하고 균일한 방출 성능을 보장할 수 없다는 문제점도 있다.
0001)한국특허등록 제1349932호 "측면배출구멍이 형성된 둔감형 관통탄두"(2014.01.03.등록)
본 발명의 목적은 원뿔 형상으로 형상을 단순화하여 제작 원가를 절감하고, 조립 시 작업성을 향상시킨 둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 원뿔 형상의 원뿔형 마개부로 일정한 둔감 성능을 확보할 수 있도록 한 둔감형 탄두용 방출 플러그 및 이를 구비한 둔감형 탄두를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그의 일 실시예는 둔감형 탄두의 탄체에 결합되고, 탄체 내의 압력을 방출하여 탄체의 폭발을 방지하기 위한 둔감형 탄두용 방출 플러그이며, 원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부의 재질은 HDPE(High Density Poly-Ethylene)일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 외측면인 경사면이 평면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 타단부 측의 일면에 곡면이 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 일단부 측의 일면에 공구를 삽입할 수 있는 공구 삽입홈이 위치될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 둔감형 탄두의 일 실시예는 내부에 주 장약이 채워지는 공간이 형성되고 복수의 압력 방출구멍이 위치된 탄체부, 상기 탄체부 내에 위치되는 주 장약부,상기 압력 방출구멍에 결합되고, 상기 압력 방출구멍에서 분리되어 상기 탄체부 내의 압력을 상기 압력 방출구멍을 통해 방출하게 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그, 상기 탄체부에 위치되어 주 장약부를 점화시키는 신관부를 포함하며, 상기 둔감형 탄두용 방출 플러그는 원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부의 재질은 HDPE(High Density Poly-Ethylene)일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 외측면인 경사면이 평면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 타단부 측의 일면에 상기 탄체부의 외측면과 동일한 곡면이 형성되어 상기 탄체부의 외측면에 노출되는 부분이 탄체의 외측면과 일치될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 마개부는 일단부 측의 일면에 공구를 삽입할 수 있는 공구 삽입홈이 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 압력 방출구멍은 상기 원뿔형 마개부의 형상과 동일한 형상을 가져 상기 원뿔형 마개부가 끼워져 결합될 수 있다.
본 발명에서 상기 탄체부는 원주 방향으로 복수의 압력 방출구멍이 이격되어 하나의 방출구멍 열을 형성할 수 있고, 길이 방향으로 복수의 방출구멍 열을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 탄체부는 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 중앙열부, 상기 방출구멍 중앙열부에서 탄체부의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부 및 상기 방출구멍 중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 후단 열부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 복수의 상기 중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치될 수 있다.
본 발명에서 복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 상기 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 복수의 상기 선단 압력 방출구멍 및 복수의 상기 후단 압력 방출구멍과 어긋나게 위치될 수 있다.
본 발명에서 각 중앙 압력 방출구멍은 원통형 탄체부의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 선단 압력 방출구멍 사이에서 중앙에 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 탄체부는 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제1중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 제1중앙열부, 상기 방출구멍 제1중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격된 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제2중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 제2중앙열부, 상기 방출구멍 제1중앙열부에서 탄체부의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부 및 상기 방출구멍 제2중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 복수의 상기 제1중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 제2중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1중앙 압력 방출구멍과 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 상기 선단 압력 방출구멍과 상기 후단 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되며, 상기 제1중앙 압력 방출구멍과 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 상기 선단 압력 방출구멍 및 상기 후단 압력 방출구멍과 어긋나게 위치될 수 있다.
본 발명에서 각 상기 제1중앙 압력 방출구멍과 각 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 원통형 상기 탄체부의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 상기 선단 압력 방출구멍 사이에서 중앙에 위치될 수 있다.
본 발명은 탄두의 둔감 성능을 위한 마개의 형상을 원뿔 형상으로 형상을 단순화하여 제작 원가를 절감하고, 조립 시 작업성을 향상시켜 경제성과 생산성을 모두 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 원뿔 형상의 원뿔형 마개부로 일정한 둔감 성능을 확보하여 둔감형 탄두가 의도하지 않은 상황에서 폭발되는 사고를 안정적으로 방지하고, 불량률을 크게 저하시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그를 예시한 저면 사시도.
도 3는 본 발명에 따른 둔감형 탄두의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 둔감형 탄두에서 탄체부의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 비교한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 ANSYS workbench 해석 프로그램을 사용하여 분석한 해석 모델링의 일 예를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 ANSYS workbench 해석 프로그램을 사용하여 해석한 일 예를 도시한 도면.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)를 예시한 저면 사시도이며, 도 3는 본 발명에 따른 둔감형 탄두의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하여 둔감형 탄두용 방출 플러그(300) 및 이를 구비한 둔감형 탄두의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)의 일 실시예는 둔감형 탄두의 탄체에 결합되고, 탄체 내의 압력을 방출하여 탄체부(100)의 폭발을 방지하기 위한 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)이다.
그리고, 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)의 일 실시예는 원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부(310)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
원뿔형 마개부(310)는 타단부 측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상을 가지며 직경이 큰 일단부 측이 탄체부(100)의 안쪽에 위치되고, 직경이 작은 타단부 측이 탄체부(100)의 바깥쪽에 위치되도록 둔감형 탄두의 탄체에 결합되는 것을 일 예로 한다.
원뿔형 마개부(310)의 재질은 HDPE(High Density Poly-Ethylene)인 것을 일 예로 하고, 이외에도 공지의 다양한 플라스틱 재질로 제조가 가능함을 밝혀둔다.
원뿔형 마개부(310)의 외측 경사면은 평면의 경사면으로 형성되며, 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)가 구비되는 둔감형 탄두에서 탄체부(100)에는 원뿔형 마개부(310)가 삽입되어 결합되는 복수의 압력 방출구멍(100a)이 위치된다.
본 발명에 따른 둔감형 탄두의 일 실시예는 내부에 주 장약이 채워지는 공간이 형성되고 복수의 압력 방출구멍(100a)이 위치된 탄체부(100)를 포함한다.
탄체부(100)는 반구형 또는 콘 형상의 선단부를 가지는 원통형 몸체로 형성되고, 내부에 주 장약부(200)가 위치된다.
탄체부(100)는 공지의 탄체 형상으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있으므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
주 장약부(200)는 고폭 화약 등 탄두에 사용되는 공지의 화약 등으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
탄체부(100)에는 주 장약부(200)를 점화하는 신관부(400)가 위치되며, 신관부(400)는 탄체부(100)의 후단부 측에 위치되어 주 장약부(200)를 점화할 수 있다.
신관부(400)의 구조는 공지의 둔감형 탄두에서 주 장약부(200)를 점화시키는 공지의 신관을 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
한편, 탄체부(100)에 위치되는 압력 방출구멍(100a)은 원뿔형 마개부(310)의 형상과 동일한 형상을 가져 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)가 끼워져 결합될 수 있다.
즉, 압력 방출구멍(100a)은 원뿔형 마개부(310)의 형상과 동일한 원뿔 형상을 가진다.
원뿔형 마개부(310)는 외측면인 경사면이 평면으로 형성되고, 압력 방출구멍(100a)의 내주면은 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 동일한 평면의 경사면으로 형성된다.
원뿔형 마개부(310)는 타단부 측의 일면에 탄체부(100)의 외측면과 동일한 곡면이 형성되어 탄체부(100)의 외측면에 노출되는 부분이 탄체부(100)의 외측면과 일치된다.
원뿔형 마개부(310)는 압력 방출구멍(100a)을 통해 둔감형 탄두용 탄체의 외측면에 노출되는 면이 탄체부(100)의 곡면과 동일한 곡면으로 형성되어 둔감형 탄두의 비행 시 공기 저항에 영향을 최소화하게 된다.
또한, 원뿔형 마개부(310)는 탄체부(100)의 내부에서 탄체부(100)의 외측 방향으로 압력 방출구멍(100a)에 끼워져 조립된다.
원뿔형 마개부(310)의 하부면 즉, 일단부 측의 일면에 공구를 삽입할 수 있는 공구 삽입홈(311)이 위치된다.
원뿔형 마개부(310)의 상부면 즉, 타단부 측의 일면으로 탄체부(100)와 결합 시 탄체부(100)의 외측면으로 노출되는 면은 탄체부(100)의 곡면과 대응되는 곡면으로 형성되므로 곡면이 탄체부(100)의 원부 방향으로 방향성을 가지게 된다.
원뿔형 마개부(310)의 조립 시 탄체부(100)의 외측면으로 노출되는 곡면이 탄체부(100)의 곡면과 일치되도록 위치되어야 한다.
원뿔형 마개부(310)는 탄체부(100)의 내부에서 외측 방향으로 압력 방출구멍(100a)에 끼워져 결합되고, 작업자는 공구 삽입홈(311)에 공구를 끼워 원뿔형 마개부(310)를 회전시켜 원뿔형 마개부(310)의 노출된 곡면을 탄체부(100)의 외측 곡면과 일치되도록 용이하게 위치시킬 수 있다.
또한, 탄체부(100)는 원주 방향으로 복수의 압력 방출구멍(100a)이 이격되어 하나의 방출구멍 열을 형성할 수 있고, 길이 방향으로 복수의 방출구멍 열을 포함하여 주 장약부(200)의 점화 위치에서 가장 근접한 원뿔형 마개부(310)가 분리되면서 일정한 둔감 성능을 확보할 수 있도록 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 둔감형 탄두에서 탄체부(100)의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 둔감형 탄두의 탄체부(100)에서 복수의 압력 방출구멍이 위치되는 서로 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 4를 참고하면 탄체부(100)는 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 중앙 압력 방출구멍(110a)이 이격되어 형성되는 방출구멍 중앙열부(110), 방출구멍 중앙열부(110)에서 탄체부(100)의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍(121)이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부(120), 방출구멍 중앙열부(110)에서 탄체부(100)의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍(131)이 이격되어 형성되는 방출구멍 후단 열부(130)를 포함한다.
그리고, 복수의 중앙 압력 방출구멍(110a), 복수의 선단 압력 방출구멍(121), 복수의 후단 압력 방출구멍(131)은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치된다.
또한, 선단 압력 방출구멍(121), 후단 압력 방출구멍(131)은 탄체부(100)의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 선단 압력 방출구멍(121)은 탄체부(100)의 길이 방향에서 선단 압력 방출구멍(121) 및 후단 압력 방출구멍(131)과 어긋나게 위치된다.
각 중앙 압력 방출구멍(110a)은 원통형 탄체부(100)의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 선단 압력 방출구멍(121) 사이에서 중앙에 위치된다.
선단 압력 방출구멍(121)은 후단 압력 방출구멍(131)과 탄체부(100)의 길이 방향에서 일직선 상에 위치되는 관계에 있으므로 각 중앙 압력 방출구멍(110a)은 원통형 탄체부(100)의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 후단 압력 방출구멍(131) 사이에서 중앙에 위치된다고 정의될 수도 있음을 밝혀둔다.
도 5 참고하면 탄체부(100)는 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제1중앙 압력 방출구멍(112a)이 이격되어 형성되는 방출구멍 제1중앙열부(112), 방출구멍 제1중앙열부(112)에서 탄체부(100)의 후단부 측으로 이격된 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제2중앙 압력 방출구멍(113a)이 이격되어 형성되는 방출구멍 제2중앙열부(113), 방출구멍 제1중앙열부(112)에서 탄체부(100)의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍(121)이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부(120), 방출구멍 제2중앙열부(113)에서 탄체부(100)의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍(131)이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부(120)를 포함한다.
그리고, 복수의 제1중앙 압력 방출구멍(112a), 복수의 제2중앙 압력 방출구멍(113a), 복수의 선단 압력 방출구멍(121), 복수의 후단 압력 방출구멍(131)은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치된다.
제1중앙 압력 방출구멍(112a)과 제2중앙 압력 방출구멍(113a)은 탄체부(100)의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 선단 압력 방출구멍(121)과 후단 압력 방출구멍(131)은 탄체부(100)의 길이 방향에서 일직선상에 위치된다.
그리고, 제1중앙 압력 방출구멍(112a)과 제2중앙 압력 방출구멍(113a)은 탄체부(100)의 길이 방향에서 선단 압력 방출구멍(121) 및 후단 압력 방출구멍(131)과 어긋나게 위치된다.
각 제1중앙 압력 방출구멍(112a)과 각 제2중앙 압력 방출구멍(113a)은 원통형 탄체부(100)의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 선단 압력 방출구멍(121) 사이에서 중앙에 위치된다.
선단 압력 방출구멍(121)은 후단 압력 방출구멍(131)과 탄체부(100)의 길이 방향에서 일직선 상에 위치되는 관계에 있으므로 각 제1중앙 압력 방출구멍(112a)과 각 제2중앙 압력 방출구멍(113a)은 원통형 탄체부(100)의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 후단 압력 방출구멍(131) 사이에서 중앙에 위치된다고 정의될 수도 있음을 밝혀둔다.
도 4 및 도 5를 참고하면 탄체부(100)의 길이에 따라 기설정된 길이 범위의 탄체부(100)에서는 도 4와 같이 하나의 방출구멍 중앙열부(110), 하나의 방출구멍 선단 열부(120)과 하나의 방출구멍 후단 열부(130)로 둔감 성능을 위한 가스 방출 구조가 설계될 수 있다.
또한, 도 4의 둔감 성능을 위한 가스 방출 구조가 적용되는 탄체부(100)의 길이 범위보다 긴 길이를 가지는 탄체부(100)의 경우 도 5를 참고하면 방출구멍 제1중앙열부(112), 방출구멍 제1중앙열부(112), 하나의 방출구멍 선단 열부(120)과 하나의 방출구멍 후단 열부(130)로 둔감 성능을 위한 가스 방출 구조가 설계될 수 있다.
즉, 도 4 및 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 둔감형 탄두는 방출구멍 중앙열부(110, 111, 112), 방출구멍 선단 열부(120), 방출구멍 후단 열부(130)로 탄체부(100)에 고르게 압력 방출구멍을 위치시켜 주 장약부(200)가 점화되는 위치에 관계없이 일정한 둔감 성능을 확보할 수 있고, 탄두의 취급 시 부주의에 의한 폭발을 더 안정적으로 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 비교한 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 ANSYS workbench 해석 프로그램을 사용하여 분석한 해석 모델링의 일 예를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 ANSYS workbench 해석 프로그램을 사용하여 해석한 일 예를 도시한 도면이다.
도 9의 (a)는 본 발명의 비교 예인 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 해석한 도면이고, 도 9의 (b)는 본 발명의 실시예인 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 해석한 도면이다.
본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 비교하는 해석프로그램은 ANSYS workbench을 사용했으며 Static Structural 해석을 진행했다.
도 6 내지 도 9를 참고하면 본 발명에 따른 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 종래 쐐기형 방출 플러그의 내압 성능을 비교한 결과는 거의 유사하게 나오는 것을 확인하였다.
종래의 쐐기형 방출 플러그는 기존 당사에서 개발된 것이 기준이고, 본 발명인 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)와 역방향으로 탄체에 나사 결합되는 것이고, 본 발명인 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)는 외주면이 평면인 원뿔형 마개부(310)이고, 종래의 쐐기형 방출 플러그의 결합 방향과 역방향인 즉, 기존 쐐기형 마개를 뒤집어 역구배 형태로 만든 원뿔형 마개인 것을 확인한다.
더 상세하게 도 6에서는 탄체 내부 연소 가스가 발생했을 경우를 가정하여 각 압력별로 기존 쐐기 형태의 마개와 본 발명인 원뿔형 마개부(310)의 내압 성능을 Equivalent stress (von-Mises)를 통해 비교한 것이다.
도 6을 참고하면 내압이 높아질수록 항력을 받는 부분(쐐기 및 역구배)에 응력이 집중되는 것을 볼 수 있고, 본 발명인 원뿔형 마개부(310)와 본 발명의 비교예인 종래의 쐐기형 마개는 다르지만 응력 집중에 따른 방출 플러그 파단이 유사한 패턴을 따르는 것을 알 수 있다.(그림에서 주황색 : HDPE의 항복응력 28MPa 부분)
즉, 수치 해석 기법을 이용해 동일 내압 조건에서 쐐기형의 마개와 원뿔형 마개인 본 발명의 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)는 모두 비슷한 내압 성능 패턴을 보이고 있으며 이로써 본 발명의 둔감형 탄두용 방출 플러그(300)가 기존의 쐐기형 방출 플러그를 대체할 수 있고, 그 형상을 단순화한 잇점을 가질 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 탄두의 둔감 성능을 위한 마개의 형상을 원뿔 형상으로 형상을 단순화하여 제작 원가를 절감하고, 조립 시 작업성을 향상시켜 경제성과 생산성을 모두 향상시킬 수 있다.
본 발명은 원뿔 형상의 원뿔형 마개부(310)로 일정한 둔감 성능을 확보하여 둔감형 탄두가 의도하지 않은 상황에서 폭발되는 사고를 안정적으로 방지하고, 불량률을 크게 저하시킨다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 탄체부 100a : 압력 방출구멍
110 : 방출구멍 중앙열부 110a : 중앙 압력 방출구멍
112 : 방출구멍 제1중앙열부 112a : 제1중앙 압력 방출구멍
113 : 방출구멍 제2중앙열부 113a : 제2중앙 압력 방출구멍
120 : 방출구멍 선단 열부 121 : 선단 압력 방출구멍
130 : 방출구멍 후단 열부 131 : 후단 압력 방출구멍
200 : 주 장약부
300 : 둔감형 탄두용 방출 플러그
310 : 원뿔형 마개부 311 : 공구 삽입홈
400 : 신관부

Claims (20)

  1. 둔감형 탄두의 탄체에 결합되고, 탄체 내의 압력을 방출하여 탄체의 폭발을 방지하기 위한 둔감형 탄두용 방출 플러그이며,
    원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부의 재질은 HDPE(High Density Poly-Ethylene)인 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 외측면인 경사면이 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 타단부 측의 일면에 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 일단부 측의 일면에 공구를 삽입할 수 있는 공구 삽입홈이 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두용 방출 플러그.
  6. 내부에 주 장약이 채워지는 공간이 형성되고 복수의 압력 방출구멍이 위치된 탄체부;
    상기 탄체부 내에 위치되는 주 장약부;
    상기 압력 방출구멍에 결합되고, 상기 압력 방출구멍에서 분리되어 상기 탄체부 내의 압력을 상기 압력 방출구멍을 통해 방출시키는 둔감형 탄두용 방출 플러그; 및
    상기 탄체부에 위치되어 주 장약부를 점화시키는 신관부를 포함하며,
    상기 둔감형 탄두용 방출 플러그는 원뿔 형상을 가지는 원뿔형 마개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부의 재질은 HDPE(High Density Poly-Ethylene)인 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 외측면인 경사면이 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 타단부 측의 일면에 상기 탄체부의 외측면과 동일한 곡면이 형성되어 상기 탄체부의 외측면에 노출되는 부분이 탄체의 외측면과 일치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 원뿔형 마개부는 일단부 측의 일면에 공구를 삽입할 수 있는 공구 삽입홈이 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 압력 방출구멍은 상기 원뿔형 마개부의 형상과 동일한 형상을 가져 상기 원뿔형 마개부가 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄체부는 원주 방향으로 복수의 압력 방출구멍이 이격되어 하나의 방출구멍 열을 형성할 수 있고, 길이 방향으로 복수의 방출구멍 열을 포함하는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄체부는,
    몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 중앙열부;
    상기 방출구멍 중앙열부에서 탄체부의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부; 및
    상기 방출구멍 중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 후단 열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  14. 청구항 13에 있어서,
    복수의 상기 중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  15. 청구항 14에 있어서,
    복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 상기 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 복수의 상기 선단 압력 방출구멍 및 복수의 상기 후단 압력 방출구멍과 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  16. 청구항 15에 있어서,
    각 중앙 압력 방출구멍은 원통형 탄체부의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 선단 압력 방출구멍 사이에서 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  17. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄체부는,
    몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제1중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 제1중앙열부;
    상기 방출구멍 제1중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격된 몸체 중앙 부분에 원주 방향으로 복수의 제2중앙 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 제2중앙열부;
    상기 방출구멍 제1중앙열부에서 탄체부의 선단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 선단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부; 및
    상기 방출구멍 제2중앙열부에서 탄체부의 후단부 측으로 이격되게 위치되며 원주 방향으로 복수의 후단 압력 방출구멍이 이격되어 형성되는 방출구멍 선단 열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  18. 청구항 17에 있어서,
    복수의 상기 제1중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 제2중앙 압력 방출구멍, 복수의 상기 선단 압력 방출구멍, 복수의 상기 후단 압력 방출구멍은 각각 원주 방향에서 등간격으로 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1중앙 압력 방출구멍과 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되고, 상기 선단 압력 방출구멍과 상기 후단 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 일직선상에 위치되며,
    상기 제1중앙 압력 방출구멍과 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 탄체부의 길이 방향에서 상기 선단 압력 방출구멍 및 상기 후단 압력 방출구멍과 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
  20. 청구항 19에 있어서,
    각 상기 제1중앙 압력 방출구멍과 각 상기 제2중앙 압력 방출구멍은 원통형 상기 탄체부의 원주 방향을 기준으로 할 때 2개의 상기 선단 압력 방출구멍 사이에서 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 둔감형 탄두.
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