판재를 이용한 초고속 위협체의 방호성능에 대한 해석적 연구

능동방호는 아군 전차에 접근하는 위협체를 탐지추적하여 대응체로 무력화시키는 능동파괴형 (Hard-Kill)과 위협체를 교란시키거나 연막차장 후 안전한 곳으로 회피하는 유도교란형 (Soft-Kill)으로 구분된다.1 능동파괴형 능동방호의 하나로 대응탄에 대한 연구가 진행되었다.1 폭발시 파편을 이용해 무력화하는 대응탄은 성형작약탄 등이 작동하기 전에 불량을 유발하여 제트 (Jet)를 형성하는 능력을 감소시키는 관점에서는 효과가 있지만, 초고속 운동에너지탄을 방호하는 능력에 는 한계가 있다. 그래서, 최근에는 판재나 봉재를 이용하여 운동에너지탄을 무력화하는 연구가 진행 되고 있다.

 

판재나 봉재를 이용하여 운동에너지 탄을 무력화하기 위해서는 판재나 봉재를 발사하기 위한 기술과 더불어 무력화 효과에 대한 분석이 필요하다.

위협체는 VPR의 속도로 x방향 (우측)으로 이동하고 있 고, 대응판재는 (VX, VZ)의 속도로 위협체를 향해 이동하고 있다. 해석은 판재의 두께 (t), 충돌각도

2 위협체가 판재와 충돌하여 관통하는 형상을 보여준다. Fig. 2의 해석에서 판재의 길이는 0.6 m, 두께는 0.05 m, 충돌각 (θ)은 30o, 판재의 x 축 및 z 축으로 이동 속도는 각각 - 500 m/s와 500 m/s 이다.0.4ms 에 관통이 이루어졌고 관통 후 위 협체가 심하게 찌그러졌음을 알 수 있다. 위협체 의 파괴 물성을 정확하게 알고 파괴 모델을 적용 하면 파편으로 깨지는 현상을 모사할 수 있을 것 으로 사료되나 현재는 파괴물성을 측정하는 것이 어려워 파괴를 모사하지는 못했다.

 

3 위협 체의 진행방향(x 방향)과 수직방향(z 방향)의 속도 변화를 보여준다. 충돌 후 진행방향 속도는 1.93 km/s 로 변화가 크지 않다. 그렇기 때문에 속도를 줄여서 위협체를 무력화시키는 것에는 한계가 있 는 것으로 판단이 된다. 수직방향의 속도는 충돌 후 약 194 m/s 이다. 이후에는 이와 같은 위협체 진행의 수직방향 속도와 회전 속도를 이용하여 무 력화 할 수 있는 가능성에 대해 기술

 

 

본 연구에서는 판재를 이용하여 초고속 위협체

를 방호하기 위한 방호 성능에 대해 연구하였다. 판재의 길이, 충돌 각도, 그리고 충돌 속도가 방호 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 판재의 두께가 위협체 직경의 2.4배고, 위협체 길이가 직경의 32 배인 경우 판재와 충돌 후 위협체의 속도가 약 5% 만 감소하는 것을 알 수 있었고, 그렇게 때문 에속도를감소시켜방호하는것은어려움을알수 있었다.판재와의충돌에의해위협체의경로를변 경하여 회피하는 방안과 위협체의 자세각을 바꾸어 침투 성능을 감소시키는 방안으로 방호 가능성을 분석하였다. 결과로 위협체의 경로를 바꾸는 것보다 는 자세각을 바꾸어 침투 성능을 저하시키는 것이 유리함을 알 수 있었다. 또한 판재의 수직방향 속도 와 충돌각에 따른 방호를 위한 최소 충격 거리를 예측하여 제시하였다. 판재와 위협체의 충돌각도는 60도 이하여야 하고, 수직방향 속도는 500 m/s 이상 이어야 무력화 가능성이 있음을 알 수 있었다.

 

출처: https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/102359

 

Repository at Hanyang University: 판재를 이용한 초고속 위협체의 방호성능에 대한 해석적 연구