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러시아 연방 실용신안 제 85626 호 ─ 분리 장전식 전차 포탄 《칼랴진》

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러시아 연방 실용신안 제 85626 호 ─ 분리 장전식 전차 포탄 《칼랴진》

 

발명자: 블라디미르 알렉세예비치 오딘초프

특허권자: 고등 전문교육 국가 교육 기관 "N.Е. 바우만 모스크바 국가 기술 대학"

 

특허 효력일: 2008년 4월 4일

특허 공개일: 2009년 8월 10일

 

 

kalyazin.jpg

 


개요: 분리 장전식 전차 포탄은, 전면 및 후면 개별 부분으로 구성되어 있으며, 전면부는 장갑관통 익안정 하위구경 탄약을 포함하여, 분절 받침대 및 추가적인 추진체로 이루어져 있으며, 후면부는 금속 약협 받침을 갖춘 안정기를, 연소부는 점화 수단, 나사 연결이 사용되는 양쪽의 결합을 위한 장치로 구성되어 있다.

 


발명은 특히 장갑관통 하위구경 포탄 (BOPS) 와 같은 탄약과 관계있다.


국내 전차 T-72, T-80, T-90 은 전면부의 BOPS, 받침 및 추가적인 추진체, 후면부의 가연성 슬리브를 가진 주요 추진체와 점화 수단으로 구성된 분리 장전 포탄을 사용한다. 포탄의 부분들은 전차 층에 위치하며 포탄 부위를 장전 라인으로 들어올리는 메카니즘을 장비한 케로젤 형식의 자동장전기에 배치된다.


이러한 포탄 장치의 주요한 단점은, BOPS 의 길이가 포탄 전면 (탄약) 부의 길이를 넘지 못하며, 이 부분의 길이는 고리형 운송장치의 내부 직경을 초과하지 못한다 (500-600㎜). 동시에 현대적인 BOPS 개발 추세는 길이가 지속적으로 길어지고 있다. 미국 BOPS M829A1 은 장갑관통봉 (관통자) 의 직경이 22㎜ 이며 중량은 4.6kg, 길이는 780㎜ 이다 (L:D 비율 35.5). BOPS M829A3 는 924㎜ 이다. 125㎜ 전차포를 위한 미래 BOPS 의 길이는 900-1000㎜ 가 될 수 있으며, 더 먼 미래에는 - 1200㎜ 가 가능하다. 140㎜ 와 같은 더 대구경의 전차포로 옮겨간다면, BOPS 의 길이는 1300-1400㎜ 다다를 수 있다.


특허 2282819 RU 는 BOPS 를 갖춘 포탄의 구조를 제안했다. BOPS 앞쪽에는 포탄 전면부에 받침이 위치하였고, BOPS 뒤쪽에는 - 포탄 후면부가 위치한다. 양 구획은 발화 혹은 기기계 형식의 결합 장치를 갖추고 있다. 첫 형태의 예시는 고정 결합 과정을 설명하고 있다. 기계적 형식의 결합을 위한 방법은 상술되지 않았다.


발화 방법의 주요한 단점은 전투 구획의 기체오염을 유발하여 승무원들의 작업 환경을 저하시킨다는 것에 있다. 게다가, 결합의 결과는 필요할 경우 무기에서의 하적 가능성을 배제한다. 총검 형식의 결합은 강력한 동적 작용 조건에서 충분히 안정적이지 못하다.


본 발명은 이러한 단점들을 제거하는 것에 주안을 둔다. 나사 결합을 사용한 결합 구획의 단단한 고장을 보장하는 기술적 솔루션을 제안하였다. 구획 결합과 고정은 장전 경로에서 실시된다.


두 가지의 주요 바리에이션이 사용된다:
 - 결합 동안 회전 계획에서 두 부분은 움직이지 않으며, 상기 구조는 양 부분에 대해 상대적으로 회전하여, 결합하는 단계를 포함한다. 본 바리에이션은 자동 장전기의 심대한 변화를 요구하지 않는다.
 - 결합 동안 포탄 후면부가 종축 주변부로 회전한다. 결합하는 단계는 부재한다. 포탄 구조는 간단해지지만, 자동 장전기의 상당한 변화를 요구한다.


도식 1 - 첫 번째 형식의 포탄 장치, 도식 2, 3 - 결합 노드 실현, 도식 4-10 - 첫 번재 형식의 결합 노드 사용의 다른 바리에이션, 도식 11 - 두 번째 형식의 포탄 장치 (후면부 결합 전의 회전을 포함), 도식 12 - 후면부를 선도하는 받침과, 구경 안정기를 가진 동일 형식의 포탄, 도식 13 - 후면부 구경 받침 및 하위구경 안정기를 가진 동일 형식의 포탄, 도식 14 - 비행 중의 BOPS.


도식 1 은 첫 번째 형식의 포탄 장치를 보여준다.


포탄은 전면부 1 및 후면부 2로 구성된다. 전면부 1 은 전방 구획 3 BOPS, 선도 분할 받침 4 및 추가적 추진체 5 로 구성되어 있다. 구획 중간에는 양 구획을 단단하게 회전시킬 가망성을 지닌 나사 결합 단계 6 이 위치한다.


후면부 2 는 BOPS 후방 구획 7 과 안정기 8 및 예광기 9 로 구성되어 있다; 금속 받침 10 약협 및 이의 연소부 11, 주 추진체 12, 점화 수단 13 으로 구성되어 있다. BOPS 구획은 예를 들어, 텅스텐 혹은 탄탈 기반의 중합금으로 만들어진 전방 구획과 달리, 후방은 - 강철과 같은 다른 물질이 사용될 수 있다.


도킹 노드 및 결합 단계의 예시는 도식 2 에 제시하였다. 전방 구획의 돌출부는 챔퍼 15 를 가진 블라인드 공동 14 가 덧붙여 있다. 후방 구획 7 의 전면 말단 16 은 블라인드 공동 14 에 미끄러 끼워맞는 외부 직경을 가지도록 형성되며, 챔퍼 17 및 고리형 완충제 18 이 덧붙여진다. 나사형 토시 6 은 상대적 후방 구획 7 로 미끄러 끼워진다. 토시의 외부 표면에는 톱니테 19 가 위치할 수 있다.


작동의 편의를 위해 도킹은 나사 상호 고정이 사용될 수 있다. 나사형 토시는 상대적 완충재 18 에 마찰로 체결되며 그러므로, 포탄 양 부분은 토시 나사와 양쪽 모두에서 확장된 돌출부 서로간에 상대적으로 배향 위치한다.


-


-


포강으로부터 탈출한 후 받침은 부분으로 분할되며 장갑관통봉으로부터 분리된다.


도식 4 는, 전방 구획과 접속하는 원추형 표면 20 을 지는 결합 단계 6 을 갖춘 도킹 노드 사용의 또 다른 예를 제시한다.


도식 5-10 은 BOPS 두 구획의 나사 장비 (a - 도킹까지의 노드, 6 - 도킹 이후) 와 같은 도킹 노드 사용의 예를 제시한다.


도식 5 는, 장갑 관통 과정에서 이 구획의 진동 및 변형을 감소시키는, BOPS 후방 구획에서 전해져 온 충격파 감소를 위해 의도된 강화 복합재와 같은, 가능한 충격흡수 스페이서 W 의 사용을 보여준다.


도식 6 및 7 에서 보여지는 중앙 돌출부 및 공동 소켓을 갖춘 구조에서, 도식 7 의 슬리브 21 은, 예를 들어, 니켈이 최소 20% 포함된 마레이징 강과 같은 고강력강으로 만들어진다. 도식 8 은 토시의 외부 직경이 봉의 직경과 동일하여 BOPS 비행 간 최소한의 공기저항을 보장하는 바리에이션을 보여준다. 전술한 모든 바리에이션은 장애물에의 충격과 발사시의 가속도 50000G 에서 도킹 노드의 강성을 보장하여야 한다.


도식 9, 10 은 우 및 좌나사를 가진 나사형 토시 22 로 체결된 도킹 노드를 보여준다. 노드는 도킹 이후 보여진다.


도식 11, 12 13 은 포탄 후면부의 종축 주변으로 회전 도킹을 가진, 두 번째 형식의 포탄 적용 예시를 보여준다. 이 경우 결합 단계는 부재한다.


도식 12 는 도킹 노드의 하적이 가능한 양 구획에 받침 톱니 구조의 도킹 바리에이션을 보여준다. 후방 구획의 중량은 4㎏ 이며 발사시 가속도는 50000G 일때 도킹 노드는 200kN≒20톤일 것이다. 받침은 각각 23, 24 의 두 부분으로 이루어지며, 각각은 고리 단 25, 26 조정 시스템에 연결된다. 받침 부분의 노드는 탄력 콜레트 27 의 도음으로부터 접는 구획과 동시에 실현된다. <하략>..


도식 13 은 유사한 바리에이션이지만 하위구경 안정기를 갖춘 것 (포사체만) 을 보여준다. 이 경우 후방 구획의 중심부 조정은 후면부 받침의 구경 플랜지 28 의 사용으로 실현된다. 플랜지는 추진 가스가 통과하기 위한 창 29 를 가진다.


BOPS 비행은 도식 14 에서 보여진다.


항공역학에서 비행은 직경 비율 dc/d0 에 크게 영향을 받는다. 계산은, 모든 고려된 구조에서 이러한 비율은 1.3-1.6 범위에 있어야 함을 제시한다 (단면적 비율은 1.69-2.56). 비율이 1.3 이하로 낮아지면 특히 낮은 접근각 충돌 시 도킹 노드의 파괴로 이어진다. 비율의 증가는 비행 중 공기저항을 감당불가능하게 증가시키며 BOPS 속력의 급격한 저하를 가져온다.


이하는 제안된 BOPS 의 계산된 특성을 제시한다:

 

구경, ㎜ 125
장갑관통자 직경, ㎜ 25
관통자 연장, ㎜ 1000
상대적 L:d비 40
관통자 부피, ㎤ 490
밀도 16g/㎤ 에서 관통자 중량, ㎏ 7.85
받침 중량, ㎏ 4.2
BOPS 총 중량, ㎏ 12.05
BOPS 초기 속력, m/s 1600
포구 에너지, MJ 15.4
포구 운동량, N·s 19280
수평 관통, ㎜ ≒900
이동 중 발사에서 초탄 전차 파괴 확률 0.8


T-72, T-80, T-90 전차의 표준 자동 장전기에서의 사용을 위해 제시된 포탄이 의도된다. 이하가 필요:


 - 포구 에너지 15MJ 의 포 탄도 특성 향상 (현재 수준 9-10 MJ);
 - 포 약실에서 나사형 토시 (첫 번재 형식의 포탄을 위한) 혹은 포탄 후면부 전체의 회전을 통한, 도킹 시 포탄 전면부 고정 장치, 도킹 신뢰성 제어 장치, 포탄 부분의 교합 장치 및 기타의 도입을 포함하는 자동장전기의 구조적 수정;


도킹의 수행은 포탄발사속을 일부 감소시킬 수 있음이 지적된다. 계산에 따르면, 도킹 및 차후의 자동 제어 과정에는 1.5초가 요구된다. 일반적인 발사속은 8발/분, 혹은 발당 7.5초 이다. 제안된 포탄 구성에는, 발당 9초가 소모되며, 발소속은 최대 6.6발/분 이다. 그러나 이것은 파괴 확률의 증가로 보상받을 수 있다 (표 참조).

 

포탄 발사속 S, 발/분 초탄 파괴 확률 W 유효 발사속 ^
일반 8 0.4...0.5 3.2...4
제안 6.6 0.8 5.28


^ = S·W - 사격전 모델 (란체스터 모델) 에서 사용되는 유효 발사속 (성공적인 포탄의 푸아송 흐름 강도) 이다. BOPS 길이의 증가에 대한 시급한 문제는 두 가지 방도로 해결될 수 있다:


 - 해외의 모든 주력 전차들이 그러한 것처럼 자동장전기를 포탑 말미로 이동시키는 것이며, 일체형 탄약으로 회귀할 수 있다 (NVO №18, 2006 참조). 실질적으로 이것은 현존하는 모든 전차 함대의 제거를 유도한다.
 - 상대적으로 적은 구조적 변경을 가하였지만, BOPS 구성으로 전환한 바닥 자동장전기를 갖춘 일반 전차의 보존. 이 방법은 훨씬 더 경제적이다.

 

 

 

당분간 글 안씁니다

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eceshim 2016.04.03. 02:46
세장비 때문에 저러는거같은데. sabot 중간이 저러면은 저쪽부근이 부려저서 별 의미가 없지 않나요?
아리아테 2016.04.03. 12:04
관통자가 부러져 있는만큼 안정성이 관건일거 같네요.. 착탄 충격으로 관통자 부러져 버리면 말짱꽝 일꺼 같은데
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whitecloud 2016.04.03. 13:42
정작 러시아는 콘탁트5에 관통자 부러진걸 광고했.....
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1011-CON 2016.04.03. 13:50
대충 날탄 관통자 길이가 짧은걸 조립식으로 해결한다는 발상인가요
UNIT_normal 2016.04.03. 17:06
관건은 그거네요. 안 부러지게 만들거나 부러져도 상관없게 만들거나.
만약 문제를 해결했다면 문제네요. 빨리 130mm 흑표를 읍읍
지논 2016.04.07. 23:04
UNIT_normal
130mm 정말 이걸로 서방권이 통일 될까요? 62구경장인지 요상한 구경장에 약실 압력 높인 120mm도 이야기 나오고, 140mm는 왠지 조용하고, T14가 불을 붙여놓아서 그런지 매우 흥미로운 시기입니다.
안승현 2016.04.08. 00:22
지논
아프칸에서 마을이나 시가지 외각등에서 보병세력 지원사격하는 미국 M1계열조차도 적재탄 적단소리 나오는거 보면... 우리 k1a1 적제탄 부족하단 소리가 엄살이 아니게 들리더군요.

야전에서 실전을 치루는 전차병들의 적정적재탄에 대한 요구가 확실한 만큼 이걸 무시할수도 없고, 그러자니 전차의 장갑성능이 높아지 있어 한방에 해결할 구경업그레이드를 외면할수도 없고...

난해하네요.

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