포탄 탄저부 홈과 비행중 공기 유입에 의한 포탄의 안정화{omitted}
본 발명은 군사용 폭발물인 포탄에 관한 것으로, 포탄의 탄저부에 원형의 원뿔형태의 홈이 있어 포에서 연소가스의 연소에 의한 연소가스압력이 포탄의 탄저부 원형의 원뿔홈에 집중이 되어 포탄에 가해지는 연소가스압력이 포탄의 수직중심으로 가해져 비행중 연소가스압력의 집중으로 안정화를 이룸으로써 포탄의 사거리를 늘릴수가 있고, 탄저부에 포탄의 탄미부 공기유입구에서 유입된 공기가 배출되는 배출구가 있어 포탄의 비행중 탄저부 후방에 생기는 진공지대 형성을 억제하여 사거리의 증가와 비행중 안정화에 의한 탄착의 정밀도를 높일 수가 있다.
포탄은 군사용 폭발성 무기로서, 포라는 장비에 의해 장전이 되어 추진장약의 연소에 의한 연소가스압력에 의해 발사된다. 포의 운용은 대체적으로 2가지로서 운영이 되는데, 포는 자체의 목표물 추적장치가 없으므로, 보병에 의한 목표지점 타격 요청에 의하거나, 자체적으로 운용하는 정해진 목표물 또는 이동 목표물을 발견?타격을 하게 된다. 보병이 요청하는 경우는 보병 자체의 화력이 떨어져 더 강력한 화력이 필요시에 포에 의한 사격을 요청하게 된다. 이는 저가의 다량의 포탄을 사용할 수 있어야하는 전제가 된다. 요청되는 타격 목표가 되는 지점은 협소한 지점으로 정확하게 타격이 된다면 대부분 포탄 1발로 목표 지점의 파괴를 할 수가 있다. 포탄은 목표지점에 보내기 위해서는 더 먼 사거리를 위해 추진장약을 강력한 것으로 하여 더 먼 사거리를 이룰수가 있다. 비행 중의 포탄은 포탄 탄저부 후방에 형성되는 진공지대로의 유입되는 공기의 와류에 의한 영향으로 비행 안정성이 흔들려서 탄착 정확도가 떨어지게 되고, 사거리도 짧아지게 된다. 포에 장전되는 포탄은 추진장약과 일체형으로 되어 있는 것과 포탄과 추진장약이 따로 포에 장전되는 것으로 나뉘어지는데 발사되는 형식은 대동소이하다.
포에 의해 장전이 되어 추진장약의 연소에 의한 연소가스압력에 의해 발사가 되는 군사용 폭발물인 포탄은 포탄과 추진 장약이 일체로 된 것과 포탄과 추진 장약이 따로 장전되어 발사되는 것으로 구분이 된다. 더 먼 사거리, 더 정확한 탄착도를 추구하고 있는 지금의 포탄은 더 먼거리를 위해서 더 강력한 추진장약을 사용하여 해결하고, 더 정확한 탄착도는 포에서 발사되어 날아가는 포탄에 제어 날개와 GPS와 같은 장치를 하여 탄착도의 정확성을 높이고 있다. 하지만 제어 날개와 GPS와 같은 장치의 장착으로 인해 포탄의 가격은 높아지게 된다. 포에서 발사된 포탄은 공기중을 빠른 속도로 날아가면서 포탄의 탄저부의 평 평한 모양에 의해서 탄저부 후방에 진공지대가 형성되면서 비행중 진공지대로의 유입 공기에 의한 난류의 형성으로 날아가는 포탄의 비행 중심축이 흔들려서 목표로 하는 탄착 지점에서 멀어지고, 비행 안정도의 하락으로 날아가는 사거리도 단축시키는 작용을 한다. 이것에 의해 필요로 하는 목표 지점의 타격을 위해서 여러 발의 포탄을 발사하여야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은, 포에서 추진장약의 연소에 의해서 발사되는 포탄 탄저부에 수직중심으로 원형의 원뿔홈을 파서 추진장약의 연소가스압력이 포탄의 탄저부 중심홈에 집중되도록 한다. 연소가스압력이 포탄의 수직 중심인 탄저부의 홈으로 집중되어 포탄의 비행 안정성을 높여 사거리를 더 늘릴수가 있고, 포탄의 비행중 탄저부 후방에 형성되는 진공지대는 탄체의 탄미부 부분에 구멍을 파서 탄저부로 연결하여 비행중 탄체로 흐르는 공기의 흐름 일부를 탄저부로 유입시켜 비행중 탄저부 후방에 형성되는 진공지대를 유입공기로 채워 포탄의 비행중 안정도를 높일수가 있어 더 정확한 탄착 지점을 형성할 수가 있고 더 먼 사거리를 이룰수가 있는 것이다.
첨부된 도면을 중심으로 설명하면 다음과 같다. 도 3은 탄저부 단면도로서, 포탄 탄저부(3)에 원형의 원뿔 형태로 포탄의 수직중심축(11)을 중심으로 홈(4)이 파여져 있는 모습이다. 도 1의 기존 포탄 탄저부의 연소가스 압력 분포도에서와 같이, 포탄 탄저부 (3)의 모양이 평평한 형태로서 그래프에서와 같이 포탄(1)이 포에서 추진장약의 연소에 의한 연소가스압력이 포탄 탄저부(3)의 중심에 집중을 하지만 집중도가 떨어져 포탄 탄저부(3)에 거의 고르게 연소가스압력이 분포하고 있다. 포탄의 수직중심축(11)에 연소가스압력이 집중되지 않으면 포구에서 떠나 포탄(1)은 비행중 외부의 영향에 안정도가 영향을 받아 비행 안정도가 떨어지게 된다. 도 2의 포탄 탄저부 홈 설치와 연소가스압력 분포도에서와 같이, 포탄 수직중심축(11)을 중심으로 원형의 원뿔홈(4)이 설치되어 포에서의 추진장약의 연소에 의한 연소가스압력이 포탄의 수직중심축(11)에 집중하여 포에서 발사되게 된다. 이는 포탄(1)의 비행중 포탄 수직중심축(11)으로 힘이 집중되어 있으므로 외부의 영향에 의한 비행 안정성이 크게 떨어지지 않고 안정적으로 비행하게 되는 것이다. 포탄(1)이 포에서 추진가스의 압력이 포탄 수직중심축(11)에 집중하여 날아간다고 하여도 비행중에 포탄 탄저부(3)에 의한 탄저부 후방에 진공지대가 형성되게 된다. 이는 비행중인 포탄(1)의 비행 안정성을 떨어뜨리게 되는데, 포탄 탄체(1)로 흐르는 공기가 탄저부(3)의 포탄 형상에 의해 탄저부(3) 후방으로 진공기대가 형성되어 흐르는 공기의 진공지대 유입으로 인한 복잡한 와류의 형성으로 포탄 비행 안정성을 떨어뜨리고, 이는 사거리의 단축과 목표 탄착 형성에 상당히 불리하게 작용한다. 도 4의 비행중 포탄의 탄저부 공기 흐름도에서와 같이, 비행 중인 포탄(1)에 흐르는 공기가 탄미부 외부공기유입구(21)로 유입되어 탄미부와 탄저부 공기유입통로(23)를 걸쳐 탄저부 공기배출구(22)로 배출이 되어 탄저부 후방으로 흐르는데 이 때 비행중 포탄탄저부(3) 후방에 형성되는 진공지대로 유입?배출되는 공기가 채워 진공지대의 형성을 억제시켜 포탄(1)의 비행중 안정성을 높이게 된다. 포탄 탄저부 원형의 원뿔홈(4) 후방에 형성되는 진공지대는 유입?배출되는 공기에 의해 채워지므로 탄체(1)로 흐르는 공기유입에 의한 와류 형성이 억제되므로 인해 포탄(1)의 비행 안정성을 높아지게 되고, 이에 따른 사거리 향상과 목표 탄착 형성에 정밀도를 높일수가 있는 것이다. 포탄의 탄미부와 탄저부에 공기 유입?배출시키는 구멍을 설치함으로 인한 포탄의 포에서의 장전후 발사는 포탄(1)의 포에서 장전후 추진장약의 연소에 의한 연소가스가 탄저부(3)에 미치는데, 탄저부 공기배출구(22)로 유입되어 탄미부 외부공기유입구(21)로 배출되어 표신에 미치는데, 이때 연소가스의 누출이 포탄 탄미부(2)에 있는 회전대(5)에 의해 누출이 억제되어 연소가스 압력이 누출되지 않고 포탄 탄저부(3)에 작용하게 된다.
도 1 : 기존 포탄 탄저부의 연소가스 압력분포도 도 2 : 포탄 탄저부 홈 설치와 연소가스 압력분포도 도 3 : 탄저부 단면도 도 4 : 비행중 포탄의 탄저부 공기 흐름도 - 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명- 1. 포탄의 탄체 2. 탄체의 탄미부 3. 포탄의 탄저부 4. 포탄 탄저부 원형 원뿔홈 5. 회전대 11. 포탄의 수직중심축 12. 탄저부 연소가스 압력분포선 13. 탄저부 연소가스 압력 분포선 21. 탄미부 외부 공기 유입구 22. 탄저부 공기 배출구 23. 탄미부와 탄저부 공기 유입 통로 31. 탄체로 흐르는 공기선 32. 탄저부 배출 공기 흐름선 |
