105mm 날탄용 둔감장약 개발

볼츠만 | 조회 수 643 | 2016.02.09. 23:00

둔감장약 관련 논문이 있어 리뷰해봅니다.

 

총 3종의 논문이 있고 둔감장약의 개발 흐름을 알 수 있습니다. 하기와 같이 정리됩니다.

 

  1. 코팅제를 적용한 추진제의 온도둔감 특성 연구 (1) - 2012년
  2. 105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구 – 2014년
  3. 105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구(Ⅱ) – 2015년 

 

 

먼저 12년도에 나온 첫번째 논문인  ‘코팅제를 적용한 추진제의 온도둔감 특성 연구 (1)’ 인데 하기의 40mm포탄에 국산화 둔감코팅장약을 적용하여 비적용장약(base장약), 수입SCDB장약(제조사, 독일 Nitrochemie), 국산장약XXX 를 서로 비교한 결과입니다.

 

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보통 둔감장약의 성능을 판단하는 기준은 고온(52℃)과 상온(21℃)사이의 폭발압차이가 크지 말아야 하고 강내평균압력이 기존장약보다 높아야 합니다. 평균압력이 높기 때문에 최대압력 즉 피크압력은 기존 베이스장약보다 낮아야 합니다. 그래서 논문에서 나온 결과는 최대압력을 가지고 비교를 합니다. 즉 연소속도(RQ)가 낮아야 하죠.

 

그래서 밀폐된 공간에서 기존 19공 베이스 장약과 이 장약에 국산둔감코팅 XXX을 적용한 장약, 이 두가지를 태워서 연소속도(RQ)를 비교하는 실험도 했습니다. 하기처럼 개발된 둔감코팅장약이 더 낮아지는 것을 확인하였습니다. 그러나 그 차이가 그리 크지는 않았습니다.

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 그리고나서 기존베이스장약, 수입둔감코팅장약, 국산둔감코팅장약XXX, 이 3가지를 40mm포에서 사격하여 장약별 유의차를 확인하였습니다. 결과는 하기와 같습니다. 기존 베이스 추진제는 고온과 상온 사이의 최대압력의 차이가 매우 심합니다. 그러나 둔감장약은 그 차이가 매우 작음을 확인할 수 있습니다. 결과적으로 국산 XXX코팅이 수입산과 거의 비슷한 수준이고 고온과 상온과 압력차이는 오히려 더 작긴 하지만 피크압력은 1000psi 가 높아서 조금 더 개선할 여지가 보입니다.

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그리고 논문의 결론은

 

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라고 냅니다. 아마 K-2나 K1a1용 탄약도 향후 국산 둔감장약을 적용할 방안으로 보입니다. 현재 K-279는 수입산 SCDB장약을 도입하여 생산하고 있으나 결국은 국산장약을 사용하겠죠.

 

그 후 14년도의 논문 (105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구)에서 개선된 둔감장약의 연구가 있었고 이 연구에서는 40mm포탄과 105mm 날탄에 적용하여 성능을 확인합니다.

 

특히 40mm포탄에서 동일실험이 재현되어서 12년도 논문의 결과와 비교가 됩니다.

 

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보기쉽게 그래프로 결과를 비교해본결과 상기처럼 확연한 성능개선효과가 보입니다.

 

수입산 SCDB장약보다 피크 압력이 낮고 오히려 고온에서 피크 압력이 낮아 더욱 부드러운 가속이 가능하게 된 것이죠.

105mm탄에서도 하기와같이 고온에서의 압력이 상온에서의 압력보다 낮게 측정됨으로서 온도둔감효과를 확인하였습니다.

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이제 105mm용 날탄용 둔감장약연구 마무리단계에 대한 연구결과인 15년도의 ‘105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구(Ⅱ)’ 를 보시죠.

이에 따르면 105미리용 날탄에 15년도에 최종적으로 개량된 둔감장약을 적용하여 온도에 따라 약실압력이 차이나는 현상도 거의 제거해버리는 개선을 이뤄냅니다.

 

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위의 그래프를 보시면 아시겠지만 14년도는 비록 고온에서의 약실압력이 줄어들어 둔감성은 향상되었으나 상온과 압력차기 많이 생기는 문제가 있었습니다. 그러나 15년도의 둔감장약은 고온과 상온에서의 약실압력은 거의 같습니다.

12년도 수입한 SCDB장약과 비교시 수입장약은 고온과 상온의 약실압력이 10%차이가 나지만 15년도 개발된 105mm용 둔감장약은 1%차이로 성능면에서 세계최고수준이라고 봐도 될 듯합니다.

둔감장약은 온도별로 탄약의 정확도도 올라가지만 부드러운 가속이 가능하여 약실이 버텨낼  수 있는 압력한도에서 더 높은 속도를 뽑아낼 수 있어 더 높은 관통력을 뽑아낼 수 있는 기술입니다.

 

일전에 듣기론 관통자도 국과연 개발 자기첨예화 텅스텐 중합금을 중앙에 놓고 외부에 일반 텅스텐관통자소재의 실린더로 감싼형태의 복합 텅스텐 관통자를 적용하여 최대한 세장비를 올리는 기술도 개발했다고 합니다.

 

아마 개발실패했던 합성수지 소재의 새봇만 개발 성공한다면 K276정도의 관통력을 뛰어넘을 수있지 않을까 하는 생각을 해봅니다.

 

 

출처

 

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한국추진공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집 pp.529~531 2012 KSPE Spring Conference

* (주) 풍산 기술연구원 기술4팀

** 국방품질기술원 대구센터 2팀

*** 국방과학연구소 4기술연구본부 3부

†교신저자, E-mail: ksk@add.re.kr

코팅제를 적용한 추진제의 온도둔감 특성 연구 (1)

주현혜* ․ 주형욱* ․ 권태수* ․정준창** ․ 권순길***†

 

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한국추진공학회 2014년도 추계학술대회 논문집 pp.1067~1070 2014 KSPE Fall Conference

- 1067 -

* ㈜ 풍산 기술연구원 연구2실 5팀

†교신저자, E-mail: kts9911@poongsan.co.kr

105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구

장정은* ․ 주형욱* ․ 오민석* ․ 주현혜* ․ 권태수*†

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한국추진공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집

pp.807~810 2015 KSPE Spring Conference

 

105미리 날개안정철갑탄용 온도둔감코팅추진제 연구(Ⅱ)

장정은* ․ 오민석* ․ 주형욱* ․ 권태수*†

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eceshim 2016.02.09. 23:52
데크 컴퍼짓이라는 회사에서 복합제 이탈피를 방산물자에 지정했다고 홍보하고 있고 ADEX에도 출품한게 있더라구요.
이거 보니까 탄소섬유랑 고온프레스 공법으로 만든다고 하네요.
Profile image redmuffler 2016.02.10. 03:25
앞으로도 한동안은 주변국 전차 전면 관통은 걱정이 없겠군요. 생각해보니, 저거를 다시 40mm APFSDS에 적용하면 300밀리미터급 관통력을 낼 수 있지 않을려나요?
Profile image whitecloud 2016.02.11. 09:30
차후에 있을 저압포탄라던가 그런곳에 적용하면 관통력은 많이 줄지않으면서 압력은 확연히 낮아지는 모습을 볼 수 있겠네요.

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