KR940004637B1

KR940004637B1 - 알.디.엑스 및 티.엔.티를 함유한 70/30 싸이클로톨 복합화약

Info

Publication number: KR940004637B1
Application number: KR1019910025785A
Authority: KR
Inventors: 김형식; 이기봉
Original assignee: 국방과학연구소; 김학옥
Priority date: 1991-12-31
Filing date: 1991-12-31
Publication date: 1994-05-27
Also published as: KR930012648A

Abstract

내용 없음.

Description

알.디.엑스 및 티.엔.티를 함유한 70/30 싸이클로톨 복합화약

본 발명은 알.디.엑스(RDX) 및 티.엔.티(TNT)를 중량비 70/30으로 혼합한 후 균일방지제 오.엔.티(OrthoNitroToluene), 피.엔.티(ParaNitroToluene)를 첨가함으로써 씨이클로톨(CYCLOTOL) 복합화약에 관한 것이다.

본 발명을 보다 구체적으로 말하자면, 단일물질의 고폭화약 알.디.엑스와 티.엔.티를 원료로 사용하여, 이들을 무게비 70/30으로 혼화하여 싸이클로톨 복합화약을 얻을 수 있으며, 이때 분체상의 알.디.엑스의 입자 크기 및 분포를 조절함으로서 주조 가능한 점도를 유지할 뿐만 아니라 균열방지제로서 오.엔.티 및 피.엔.티의 적정량을 첨가시켜 복합화약 제품의 기계적 물성 취약성을 보완한 알.디.엑스 및 티.엔.티를 함유한 70/30 싸이클로 복합화약에 관한 것이다.

싸이클로톨 복합화약이란 분체상의 알.디.엑스를 80℃ 부근에서 용융되는 티.엔.티에 혼화시켜 제조하는 용융충전계열 화약으로서 알.디.엑스 함량에 관계없이 통상 싸이클로톨이라 칭하며 알.디.엑스 함량에 따라 화약의 충전밀도, 위력 및 민감도를 조절할 수 있고 이중 알.디.엑스, 티.엔.티 무게비 60/40에 1%의 왁스(WAX)를 첨가한 조정을 콤포지션-비(Composition B)라 칭하며 이는 티.엔.티와 함께 일반적인 무기체계의 주장약으로 많이 사용되고 있다.

그러나 콤포지션-비는 포탄 발사시의 강내충격에 의한 조폭의 위험을 내포하고 있어 대구경 포탄의 주장약으로의 사용이 어려우며 또한 콤포지션-비 및 싸이클로톨 복합화약 등 티.엔.티를 결합제로 하는 용융충전계열 화약은 외부 온도변화에 의한 열응력으로 인하여 균열이 쉽게 발생하는 단점이 있으며 이는 각종 탄두의 충전공정을 복잡하게 하는 요인이 되어 왔다.

본 발명이 이러한 단점을 개선시키기 위하여 입상화약 알.디.엑스의 함량을 복합화약 총량에 대하여 70%로 증대시킴으로서 콤포지션-비에서 야기된 조폭의 위험성을 둔화시키고 일종의 기소제로서 작용하는 균열방지제 오.엔.티 및 피.엔.티를 첨가시켜 균열이 억제되어 보다 에너지화된 주장약의 충전이 요구되는 포발사탄 및 성형장약 (Shaped Change) 탄두에 적용될 수 있다. 알.디.엑스 및 티.엔.티를 함유한 복합화약을 성취할 수 있었다.

본 발명의 목적은 알.디.엑스 70중량% 및 티.엔.티 30중량%의 복합화약에 균열방지제로서 오.엔.티 및 티.엔.티를 각각 0.1-0.3중량%로 첨가시킨 70/30 싸이클로톨 복합화약을 제공하는 것이다.

본 발명의 범주내에서 사용할 수 있는 원료화약은 대한민국 국방규격(국방-1376-0002)에 준하는 티.엔.티와 국방규격(국방-1376-0005)에 준하는 알.디.엑스이며 알.디.엑스는 적정 점도유지를 위해 규격의 입상분류 등급중 가는 입자 E종과 굵은 입자 C종이 사용될 수 있으나 C종의 경우 현 입도분포 규정으로 적정점도를 갖는 싸이클로톨 제품의 생산이 어려우므로 이를 수정, 보완하여 만든 잠정규정 X종을 사용한다.

알.디.엑스 X종의 입도분포 규정은 다음과 같이 C종의 것과 비교할 수 있다.

일반적으로 액상에 분체상의 물질을 분산, 혼합하는 경우 분체상물질의 함량에 따라 점도가 증가하며 적절한 점도를 얻기 위해서는 사용하는 고체물질의 입자크기 및 분포를 조절하는 기술이 절대적이며 이 경우 굵은 입자와 가는 입자의 혼합은 필수적이라 할 수 있다. 본 발명의 70/30 싸이클로톨 복합화약의 경우에서도 고체입자인 알.디.엑스의 함량을 70%로 높이기 위해 알.디.엑스의 입자크기 및 분포를 임의로 설계, 조절할 수 있으며 그 결과 콤포지션-비와 유사한 점도특성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 70/30 싸이클로톨 복합화약은 상기 알.디.엑스 X종과 E종의 혼합비에 따라점도를 조절할 수 있으며 X종 75-85%, E종 25-15% 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 오.엔.티, 피.엔.티는 피.엔.티에 대하여 일종의 가소제 역할을 하여 균열을 억제하는 기능을 나타내며 과량사용시 삼출현상(Exudation)등의 부작용을 야기시키므로 화약무게의 0.1-0.6중량%, 바람직하게는 0.1-0.3중량%의 수준으로 사용한다.

다음의 실시예는 본 발명의 구체적인 제조방법 및 그 효과에 대해 설명하기 위하여 기술된 것이나 이의 실시예가 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 실시예에서 사용한 원료들중 알.디.엑스와 티.엔.티는 한국화약 제품을, 오.엔.티, 피.엔.티는 미국 KODAK'사 제룸을 사용하였다.

[실시예 1]

70/30 싸이클로톨 복합화약은 다음의 조성을 갖는다.

상기 조성으로 다음의 방법을 사용하여 싸이클로톨 복합화약을 제조하였다.

1단계 : 2㎏/㎠이하의 스팀이 공급되는 화약용융조에 티.엔.티를 용융시킨다.

제2단계 : 스팀공급 및 적정 교반속도를 유지하면서 수분이 함유된 알.디.엑스를 상기 혼합비율에 준하여 E종과 X종 순서로 주입한다.

제3단계 : 화약슬러리 수분의 증발이 거의 완료된 직후 즉시 90-95℃까지 냉각하여야 하며 진공처리하여 미세수분을 제거한다.

제4단계 : 오.엔.티, 피.엔.티를 주입한 후 탄체에 주조하거나 판상화약을 제조한다.

상기 실시예의 조성 및 제조방법으로 제조된 70-30 싸이클로톨 복합화약에 대한 점도는 MIL-STD-650, Method 212.1에 의한 동점도(Efflux viscosity) 측정방법에 의해 4.5-6.5초로 나타났으며 상압충전이 가능한 점도 특성을 갖는다.

상기 화약은 포발사탄두에 적용시 가장 중요한 안전도특성인 강내충격 모의시험(ste-back test) 결과, 콤포지션-비보다 우수한 것으로 나타났다.

강내충격 모의시험이란 화약을 탄체에 충전할 때 화약자체 및 탄체 내부에 존재하는 충전결함에 따른 화약의 민감도를 측정하여 화약별 상대적 민감도를 평가하는 기법으로 2차에 걸친 시험결과 탄저부에 30 mil 크기의 결함을 줄 경우 콤포지션-비는 25발중 5발이 500 MPa 이하에서 반응한 반면, 본 화약은 600 MPa까지 28발 전량이 전혀 반응을 나타내지 않아 싸이클로톨 복합화약이 콤포지션-비보다 강내충격에 둔감하여 포발사탄두에의 적용이 더 용이함을 제시한다.

한편, 상기 화약은 화약자체의 폭속(detonation velocity)이 충전밀도 1.72 g/cc에서 8000 m/sec로서 충전밀도 1.68 g/cc에서 7800 m/sec인 콤포지션-비보다 에너지가 증대된 화약이다. 따라서 본 화약을 성형장약탄에 충전할 경우 관통능력을 향상시킬 수 있다.

실례로서 진동간 침강공정이라는 특수충전공정을 사용하여 106mm RR, 120mm HEAT 탄에 충전한 후 같은 공정의 콤포지션-비와 비교실험한 결과 10% 이상의 성능증가가 입증되었다.

Claims

알.디.엑스 70중량% 및 티.엔.티 30중량%의 복합화약에 균열방지제로서 오.엔.티 및 피.엔.티를 각각 0.1-0.3중량% 첨가시킨 70/30 싸이클로톨 복합화약.
제1항에 있어서, 상기 알.디.엑스가 알.디.엑스 X종과 E종으로 이루어지며, 그비율이 알.디.엑스 총량에 대하여 각각 75-85% 및 25-15%인 것이 특징인 복합화약.