운동 에너지 침투기

Kinetic energy penetrator
프랑스 대전차 라운드, 사보타주

롱 로드 관통자(LRP)라고도 알려진 운동 에너지 관통자(KEP)는 플렛과 같은 고단면 밀도 발사체를 사용하여 차량 장갑을 관통하도록 설계된 탄약입니다.탄환이나 운동 에너지 무기처럼, 이런 종류의 탄약은 폭발물을 포함하지 않고 표적을 관통하기 위해 순수한 운동 에너지를 사용한다.현대의 KEP 군수품은 일반적으로 장갑 천공 핀 안정화 폐기 사보타(APFSDS) 유형입니다.

역사

부분 컷어웨이 30 × 173 mm APFSDS-T 라운드

초기 대포는 처음에는 무거운 돌덩어리, 나중에는 고밀도 금속으로 구성된 운동 에너지 탄약을 발사했다.처음부터 높은 총구 에너지와 발사체 무게, 경도를 결합하는 것이 이러한 무기 설계에서 가장 중요한 요소였다.이와 유사하게, 그러한 무기의 가장 중요한 목적은 일반적으로 돌담, 돛단배 목재 또는 현대 탱크 갑옷 등 장갑차나 다른 방어 구조물의 보호 포탄을 격퇴하는 것이었다.다양한 형태의 운동 에너지 탄약은 고도로 집중된 말단 탄도 때문에 지속적으로 그러한 무기들의 선택이 되어왔다.

현대 KE 관통기의 개발은 포병 설계의 두 가지 측면, 즉 높은 총구 속도와 집중력을 결합했다.총신 내에 질량이 낮고 베이스 면적이 큰 발사체를 사용함으로써 높은 총구 속도를 얻을 수 있다.사보트라고 불리는 가벼운 외부 껍질에 싸인 작은 직경의 발사체를 발사하면 총구의 속도가 빨라집니다.일단 포탄이 통을 비우면, 사보트는 더 이상 필요하지 않고 산산조각으로 떨어집니다.따라서 발사체는 더 작은 단면적을 가지고 고속으로 이동하며 목표물까지 비행하는 동안 공기역학적 항력을 감소시킵니다(외부 탄도학 및 종단 탄도학 참조).독일은 제2차 세계대전 당시 대공포의 고도를 높이기 위해 "트라이브슈피겔" (Treibspiegel, "추스트 미러")라는 이름으로 현대식 사봇을 개발했다.이 전에, 원시적인 나무 사봇은 수 세기 동안 추진제 장전과 발사체 사이에 놓인 포탄 앞에 나무로 된 플러그 또는 역마개의 형태로 사용되었습니다."sabot"이라는 이름은 프랑스어로 [1]crough (일부 유럽 국가에서 전통적으로 신던 나무 신발)를 의미합니다.

작은 면적에 대한 힘의 집중은 처음에는 단일 금속(일반적으로 강철) 샷을 가벼운 금속 외피 안에 있는 무거운 코어(텅스텐 기준)인 두 개의 금속을 사용한 복합 샷으로 대체함으로써 달성되었습니다.이러한 설계는 영국에서는 갑옷 천공 복합 강체(APCR), 미국에서는 고속 갑옷 천공(HVAP), 독일에서는 하르트케른(하드코어)으로 알려져 있다.충격 시, 코어는 동일한 무게와 크기의 일반 금속 샷보다 훨씬 더 농축된 효과를 보였습니다.공기 저항 등의 효과는 동일한 크기의 셸과 동일했습니다.고속 갑옷 천공(HVAP) 탄환은 주로 미 육군의 탱크 구축함에서 사용되었으며 텅스텐 코어가 비싸고 다른 용도로 우선되었기 때문에 상대적으로 드물었습니다.

1941년과 1943년 사이에, 영국은 갑옷 천공 폐기 사보타(APDS) 라운드에서 이 두 가지 기술을 결합했다.사보트가 APCR의 외부 금속 쉘을 대체했습니다.탄환 안에 있을 때는 추진력에서 최대한 가속을 받기 위해 베이스 면적이 넓었지만 밖으로 나가면 사보트가 떨어져 나가 단면적이 작은 무거운 탄환이 드러났다.APDS 탄환은 냉전 초기 대부분의 탱크에서 일차적인 운동 에너지 무기 역할을 했지만, 부정확하다는 일차적인 단점을 겪었다.이는 1970년대 APFSDS(아머 천공 핀 안정화 폐기 사보타) 라운드의 도입으로 해결되었으며, 이는 관통기에 고정 핀을 추가하여 정확도를 크게 [2]향상시켰다.

설계.

운동 에너지 침투기의 원리는 그것의 질량과 속도의 함수인 운동 에너지를 갑옷으로 밀어내기 위해 사용하는 것이다.갑옷을 물리치면 갑옷을 관통하는 관통자에 의해 발생하는 열과 폭렬(입자 분무)과 그 압력파가 [3]목표물을 파괴하는 것이 이상적이다.

최신 운동 에너지 무기는 다음과 같이 목표물에 전달되는 응력(운동 에너지를 충격 면적으로 나눈 값)을 극대화한다.

  • 질량을 최대화하는 것 – 즉, 열화 우라늄 또는 텅스텐 탄화물 중 하나인 실용 금속을 사용하는 것 – 그리고 발사체의총구 속도는 운동 에너지가 질량 m과 속도 v의 제곱v / 2)에 따라 비례한다 {\}/
  • 폭 최소화. 만약 발사체가 굴러떨어지지 않는다면, 그것은 표적 면에 먼저 명중할 것이기 때문이다.대부분의 최신 발사체는 단면적이 원형이기 때문에 충격면적은 반지름 r의 제곱에 따라 확대됩니다(충격면적은 2style \

관통자 길이는 관통 깊이의 궁극적인 결정에 큰 역할을 한다.일반적으로 관통자는 충격과 천공의 순수한 응력으로 [4]관통할 수 없기 때문에 자신의 길이보다 더 깊이 관통할 수 없습니다.이로 인해 현재의 디자인은 긴 금속 화살과 유사합니다.

단일 재료로 이루어진 모노로크 관통기의 경우 Wili Odermatt 및 W. Lanz가 고안한 천공식을 통해 APFSDS [5]라운드의 관통 깊이를 계산할 수 있습니다.

1982년 가스 역학 개념과 표적 투과[6][conflicted source] 실험으로부터 도출한 분석 조사는 임팩터의 효율성에[7] 대한 결론을 이끌어냈다.[8]

KE-투과기의 반대 방법은 화학 에너지 침투기를 사용한다.이러한 조개껍질은 두 가지 유형, 즉 고폭발성 대전차(HEAT)와 고폭발성 스쿼시 헤드(HESH)가 사용되고 있다.그들은 과거에 갑옷에 널리 사용되었고 여전히 역할을 하고 있지만 오늘날 주요 전차에 사용되는 초밤과 같은 현대 복합 갑옷에 대해서는 덜 효과적이다.주 전투 탱크는 보통 KE-penetrator를 사용하는 반면, HEAT는 주로 숄더 발사 또는 차량에 장착된 미사일 시스템에서 발견되며, HESH는 일반적으로 요새 파괴에 선호된다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 쇼트 옥스퍼드 영어사전(2007) 제6회 Ed. 페이지 2641
  2. ^ "Tank - Armament". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2020-02-22.
  3. ^ "Heat Rounds and Sabots". xbradtc.wordpress.com. Archived from the original on 2011-07-18.
  4. ^ M829A3 penetration test, archived from the original on 2021-12-11, retrieved 2020-02-22
  5. ^ "Long Rod Penetrators. Perforation Equation". www.longrods.ch. Retrieved 2020-02-22.
  6. ^ Bondarchuk, V.S.; Vedernikov, Y.; Dulov, V.G.; Minin, V.F. (1982). "Optimization of star-shaped penetrators". LZV. Sib. Otd. Akad. Nauk SSSR Ser. Tekh. Nauk (in Russian). 13: 60–64.
  7. ^ Bivin, Y.K.; Simonov, I.V. (2010). "Mechanics of Dynamic Penetration into Soil Medium". Mechanics of Solids. Allerton Press. 45 (6): 892–920. Bibcode:2010MeSol..45..892B. doi:10.3103/S0025654410060130. ISSN 0025-6544. S2CID 120416067.
  8. ^ Ben-Dor, G.; Dubinsky, A.; Elperin, T. (1997). "Area rules for penetrating bodies". Applied Fracture Mechanics. Elsevier Ltd. 26 (3): 193–198. doi:10.1016/S0167-8442(96)00049-3. ISSN 0167-8442.

레퍼런스

  • Cai, W. D.; Li, Y.; Dowding, R. J.; Mohamed, F. A.; Lavernia, E. J. (1995). "A review of tungsten-based alloys as kinetic energy penetrator materials". Review of Particulate Materials. 3: 71–131.