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세라믹 복합장갑의 등가표적 연구

전문가 제언

대전차 무기의 성능 평가나 표적 취약성 분석에서 실제 표적을 가지고 실험을 실시하는 것은 경제적 측면에서 바람직하지 못하다. 실험에서는 실제 표적 대신 특정한 두께와 형태를 갖는 균질의 등가 장갑을 사용하는 것이 바람직한데 등가 장갑을 가지고 연구를 하면 연구가 보다 경제적이고 편리하며 효율적으로 진행될 수 있다.

 

그러나 대부분의 연구들은 운동에너지 탄이나 파편과 상호 작용하는 장갑의 등가 표적에 대한 것이고 성형작약과 상호 작용하는 복합 장갑의 등가 표적에 대한 연구는 찾아보기 힘들다. Zu 등은 성형 작약 제트가 세라믹 복합 장갑이나 공간 장갑을 관통하는 과정을 분석하였다. 또한 이격 거리에 따른 관통력 곡선과 무한소 요소의 횡 방향 속도를 이용하여 등가 표적을 정하는 방법에 대하여 연구하였으며 잔여 관통 깊이 실험을 통하여 등가 표적 이론을 증명하였다.

 

Zu 등이 제시한 이론적 모델에서는 제트를 무한소의 요소들로 나누고 i번째 요소에 의한 관통 깊이를 관통 속도와 관통 시간의 곱으로 나타내고 제트 길이를 제트 속도와 관통 속도의 차에 관통 시간을 곱한 값으로 나타낸다. 가상 원점 방식을 적용하여 i+1번째 요소의 제트 속도 등 특성값들을  i번째 요소의 특성값들로 나타내는 식을 구한다. 파단된 제트의 이탈 거리를 계산하여 관통 구멍의 바닥에 도달하지 못하는 무한소 요소는 관통력 계산에서 제외한다.

 

이론적 모델에 의해 설계된 등가 표적에 대한 관통 실험을 실시하였는데 등가 표적 관통 후 잔여 제트의 관통 깊이는 평균 41.3mm로 세라믹 복합 장갑 관통 실험에서의 잔여 관통 깊이 44.7mm와 비교하여 7.6% 오차를 보였다. 이러한 결과들은 제시된 등가 표적 이론이 타당함을 보여주는 것이다.

 

국내에서 개발되는 성형작약 탄의 성능 분석이나 전차 등 각종 장갑차의 성형작약에 대한 취약성 분석에서 등가 표적 이론에 따라 등가 표적을 설계하여 실험에 적용하면 연구 개발 활동의 효율성 제고나 연구 개발비 절감에 많은 도움이 될 것으로 판단된다.

저자
Xu-Dong Zu, Zheng-Xiang Huang, Qiang-Qiang Xiao, and Bei-Bei Liu
자료유형
니즈학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
정밀기계
연도
2015
권(호)
40()
잡지명
Propellants, Explosives, Pyrotechnics
과학기술
표준분류
정밀기계
페이지
576~582
분석자
송*영
분석물
담당부서 담당자 연락처
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