구리의 그레인 크기에 따른 라이너 제트의 속도 차 규명

전문가 제언

○ 성형작약은 고폭화약의 폭발력을 이용하여 금속라이너를 축방향으로 가속하여 충돌하게 함으로써 고속의 금속제트를 발생시켜 두꺼운 장갑판을 관통/파괴하는 화약장치이다. 성형작약 제트의 표적 관통력은 화약의 종류, 폭발파의 형상, 라이너의 형상, 그리고 라이너 물질의 종류와 기계적 특성에 영향을 받는 것으로 알려져 있다.

 

○ 제트의 관점에서 보면 밀도가 높고, 속도가 빠르고, 길이가 길고, 파단시간이 긴 제트가 높은 관통능력을 보인다고 할 수 있다. 파단 시간은 제트의 선단과 꼬리의 속도가 달라 길게 늘어나다가 작은 조각들로 갈라지는 시간을 의미한다. 제트가 작은 조각들로 갈라지면 관통능력이 급격히 감소하게 되므로 파단시간은 성형작약의 성능을 결정하는 주요변수중의 하나다.

 

○ 제트 파단시간은 제트요소의 초기반경에 비례하고 인접한 제트조각들 사이의 속도차에 반비례하는 것으로 알려져 있다. 기존의 제트조각 사이의 속도차에 대한 연구는 입자크기가 상대적으로 큰 라이너에 한정되었으나 Egyptian Armed Force 기계공학부의 T. Elschenawy는 입자크기가 수 마이크로미터로 아주 작은 입자크기 구리라이너를 전기도금 방식으로 제작하여 제트조각 사이의 속도차에 대해 연구하였다.

 

○ 입자크기가 서로 다른 일련의 성형작약 라이너를 설계하고 각 라이너에 대해 Z-A 구성방정식을 적용하여 제트조각 사이의 속도차를 계산하였다. 제트조각 사이의 속도차로부터 계산된 제트 파단시간은 제트선단으로부터의 상대적 위치가 멀수록, 입자크기가 작을수록, 제트의 온도가 높을수록 크게 나타났다.

 

○ 국내의 성형작약 연구는 대전차무기의 탄두개발과 관련하여 지속적으로 이루어졌다. 그러나 전차의 방호성능 또한 지속적으로 향상되는 추세에 있어 성형작약의 관통력 향상은 지금도 중요한 연구주제에 속한다. 이러한 관점에서 라이너물질의 입자크기를 아주 작게 함으로써 성형작약 제트의 관통력을 향상시킬 수 있다는 Elschenawy의 연구결과는 국내의 성형작약 연구에 참고할 만하다.

저자

Tamer Elshenawy

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2016

권(호)

41()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

69~75

분석자

송*영

분석물

• 구리의 그레인 크기에 따른 라이너 제트의 속도 차 규명.pdf [457,469 byte]

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