2022년에 공개된 학술논문의 사격시험은 군의 협조하에 사격훈련 일정에 맞취서 탄 리바운드 방지장치를 설치하여 군 사격장에서 수행하였다. 탄 리바운드 방지장치를 4대의 K2 전차에 설치하여 총 122발의 사격을 수행하였다.
제작, 기능시험, 사격시험 중에 군 및 관련기관의 의견을 수집하여 보완설계에 반영하였다. 주요 내용은 사격 전 격발회로 시험 및 사격 간 불발탄 발생에 따른 해결 방안 용이성 등이 요구되었다. 이 조건을 반영하여 설계보완 및 시제 제작을 완료하여 시험을 진행 중에 있다. 탄 고정/해제 장치는 별도의 공구없이 분해가 가능하도록 플런저를 적용한 풀림방지를 하였고 스톱퍼의 일부를 들어올려 불발탄 제거 및 사격 격발회로 시험이 가능하도록 개선하였다. 또한 아래의 개선모델은 스톱퍼의 처짐, 분해조립 개선을 위한 스톱퍼는 좌우 브래킷에 조립되도록 최종 설계되었다
K2 전차의 자동장전은 장전고각에서 탄을 장전하는 방식으로 장전 밀대로부터 탄을 폐쇄기 입구까지 밀어주면 탄의 관성력에 의하여 칼퀴가 해제되고 약실에 장입하게 된다. 이러한 구조로 인하여 탄의 자동장전 조건은 장전장치 밀대 작동력, 포열 약실 공차, 탄의 공차, 사격 후 발생 되는 추진제의 탄매, 습도, 온도 조건 등의 변수들이 있다. 자동장전장치의 밀대 작동력이 일정하다는 조건하에서 탄을 장전하면 칼퀴를 해제하고 탄이 약실입구로 들어간다. 이때 포열 약실의 최대공차, 탄의 최소 공차, 외부 마찰력 최소인 경우에는 탄 튕겨져 나와 폐쇄기에 걸리게 된다. 반대인 경우 탄이 덜 들어가게 되어 폐쇄기에 걸리게 된다. 이는 전장에서 목표물을 타격한 후에 재장전시 자동 장전실패로 수동장전 전환에 따른 장전지연이 발생한다.
탄 리바운드 방지장치는 K2 자동장전 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위하여 고안된 것으로 기존 무장에서 별도의 추가가공 없이 설치가 가능하도록 하였다. 그리고 탄 고정/해제장치에는 별도의 공구없이 분해조립이 가능하도록 풀림방지 플런저를 적용하였다. 탄 리바운드 방지장치는 주퇴 및 복좌력에 의하여 기구적으로 작동되는 메커니즘을 갖고 있다. 탄 고정/해제 장치는 포미장치에 설치되어 사격시 포신과 같이 움직이며 스톱퍼조립체는 무장조립체의 좌우측 브래킷에 설치되어 항상 고정된 위치에 있다. 탄 고정/해제장치는 탄 장전시 포열 벽면에서 튕겨져 나오지 않도록 탄을 고정시켜며 사격시 스톱퍼 조립체어서 떨어지면 래치가 회전하여 탄피추출이 되도록 한다. 스톱퍼조립체는 사격후 복좌시 탄 고정/해제장치의 해치가 회전하여 초기위치로 복귀하도록 한다.
위는 사격 간 주퇴복좌 메커니즘을 나타낸 것이다. 복좌시 탄 리바운드 방지장치의 탄 고정/해제장치가경첩에 접촉되어 복귀하는 시점은 주퇴복좌기의 완충영역에서 작동하므로 큰 충격이 발생하지 않아, 경첩의 내구성에는 문제가 발생하지 않을것으로 판단된다.
체계사 및 군 관련 기관의 협조를 받아서 국내에서 운용 중인 K2전차에 4대의 탄 리바운드 방지장치를 각각 설치하여 자동장전을 통한 사격시험을 수행하였다. 탄 리바운드 방지장치의 설치유무에 따른 자동장전 성공률은 위와 같다. 설치된 차량의 자동장전 성공률이 훨씬 높은 것을 확인할 수 있다.
해외 사격 시험에서는 총 5대의 차량에 187발을 사격하는 동안 100% 장전성공율을 보였고, 국내 사격 시험에서는 640발을 사격하는 동안 1발의 탄걸림 문제가 발생하여 99.8%의 장전성공율을 보여주었다. 기존의 미설치차량의 경우에는 1417발을 사격하는 과정에서 110발의 탄 걸림 현상이 발생하여 92.2%의 장전성공율을 가져 신뢰성의 차이를 가진다.
향후에는 탄 리바운드 방지장치를 추가하는 기술변경을 완료한 후에 K2GF 수출차량에 기본 장착될 예정이다. 또한 국내 운용 K2 전차 적용을 위한 내구성 시험 및 신뢰성 입증, 고객 요구조건 수집 등의 시험을 수행하여 기술변경을 추진할 예정이다.
위의 결과에서 알 수 있듯이 탄 리바운드 방지장치의 추가 설치는 자동장전 신뢰성을 향상시켜 고객(체계사, 운용자, 관련기관) 만족도를 향상시킬 수 있으며, K2전차의 수출 경쟁력 향상에 기여할 것으로 예상된다. 또한 향후 경전차 및 차세대 전차의 포탄 자동장전장치 개발에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
출처
2022 한국군사과학기술학회 종합학술대회 : 구조·기기 부문
K2 전차 탄 리바운드 방지장치 설계 연구
현대위아 · 현대로템
2023 한국군사과학기술학회 추계학술대회 : 지상무기체계 부문
K2 전차 탄 리바운드 방지장치 효과 분석
현대위아 · 현대로템
한국군사과학기술학회
www.kimst.or.kr
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