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2중 기폭에 의한 속도강화 탄두의 파편속도 분포

전문가 제언: ○ 일반적 파편탄두는 원통형 혹은 구형의 금속케이스 내에 고폭화약을 충전한 형태의 탄두로 화약폭발에 의해 발생된 고속파편과 폭풍파가 살상효과의 주된 요소이다. 아주 가까이 있는 표적을 제외하고는 파편에 의한 파괴효과가 절대적이다. 파편에 의한 살상효과는 파편속도와 파편의 공간상 분포에 크게 영향을 받으며 일반적 파편탄두의 파편속도는 Gurney 방정식을 사용하여 간편하게 예측할 수 있다.

○ 파편탄두의 편심기폭은 표적방향 파편들의 속도나 공간상 밀도를 조절하여 살상효과를 높이기 위해 대칭축에서 벗어난 위치에서 기폭하는 기폭방법 중의 하나이다. 편심 이중기폭에서는 폭발파가 화약내부에서 충돌하고 폭발파의 진행에 따라 마하파가 형성되어 표적방향 파편속도가 크게 증가한다. 이 경우에는 방위각에 따라 속도분포가 달라지기 때문에 표준 Gurney 식에 의한 예측은 많은 오차를 내포하게 된다.

○ 이 보고서는 중국 Beijing Institute of Technology의 L. Wang 등이 Waggener의 수정 Gurney 모델을 기초로 대칭 편심 이중기폭 원통형 탄두의 파편속도 분포를 화약 질량 대 케이스 질량의 질량비, 기폭점 사잇각, 원주각, Gurney 에너지 등의 함수로 나타낸 연구 내용을 요약/분석한 것이다. 저자들은 섬광x선 실험결과와 기존의 데이터들을 근거로 이 연구에서 개발한 공식의 오차가 3% 이내라고 발표하였다.

○ 우리나라도 파편탄두에 대한 높은 설계능력을 보유하고 있으며 파편효과를 강화하기 위한 연구도 비교적 높은 수준인 것으로 판단된다. 파편효과 강화 탄두의 파편속도 분포에 대한 계산은 주로 하이드로코드 시뮬레이션에 의존하는 것으로 보인다. 그러나 이러한 방식은 인력이나 경제적인 면에서 어려움에 봉착할 수 있기 때문에 설계의 초기단계에서는 이 연구에서 개발된 관계식을 포함한 해석적 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

저자: L. Wang, F. Han, F. Chen
자료유형: 니즈학술정보