화약 성형 관통자 탄두의 마하파 제어 기술

전문가 제언

○ 화약 성형 관통자(EFP) 탄두는 스탠드오프(Stand-off)가 길고 표적 관통후의 이차 효과가 강력하여 여러 종류의 무기체계에 적용되고 있다. 탄두 설계자들은 탄두 길이를 줄이기 위한 수동적 목적이나 EFP의 속도를 증가시키기 위한 능동적 목적으로 폭발파 조절기를 화약 내부에 집어 넣는다.

 

○ 그러나 화약 내부에 폭발파 조절기가 들어가면 라이너의 꼭대기 부근에 폭발파 충돌로 인한 마하파(Mach Wave)가 생겨 EFP의 형성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 즉 마하파의 생성에 맞추어 라이너 형상을 설계하지 않으면 EFP의 앞 부분이 심각하게 파단될 수 있다.

 

○ 이 논문은 폭발파 조절기가 삽입된 EFP 탄두에서 폭발파 충돌에 의해 발생되는 마하파의 변수들을 계산하기 위한 분석 모델을 제시하고 있다. 이 모델을 이용하여 마하파의 성장 각도, 반경, 속도, 압력 등의 변수들을 계산할 수 있다.

 

○ 계산 결과는 폭발파 조절기의 직경을 줄이거나 폭발파조절기와 라이너의 간격을 늘리면 폭발파 입사각이 증가하고 이에 따라 마하파 압력이 감소하는 것으로 나타났다. 폭발파의 입사각을 줄여서 마하파가 발생되지 않게 하는 방법으로는 EFP의 앞 부분에서 파단이 일어나는 것을 막을 수 없었다. 그러나 입사각을 늘려서 마하파 압력을 줄여주면 앞 부분 파단이 일어나지 않았다. 계산이나 시뮬레이션 결과의 타당성은 섬광 x선 영상에 의해 확인되었다.

 

○ 국내에서도 폭발파 조절기를 활용하여 대전차탄의 성능을 증대시키기 위한 연구는 진행된 바 있으나 마하파 발생의 관점에서 연구가 이루어진 것은 없는 것으로 판단된다. 폭발파 조절기를 적용한 EFP 탄두에서 라이너 꼭대기 부근에 나타나는 마하파의 압력을 적절히 조절하는 기술은 EFP의 파단을 막고 EFP의 속도나 길이 증가에 이용할 수 있으므로 관심을 가질 필요가 있다.

저자

Chuan-Sheng Zhu, Zheng-Xiang Huang, Xu-Dong Zu, and Qiang-Qiang Xiao

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

39()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

909~915

분석자

송*영

분석물

• 화약성형 관통자 탄두의 마하파 제어기술.pdf [303,434 byte]

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