이중 협각 라이너와 대전차고폭탄의 관통력

대전차 고폭탄은(HEAT : High Explosive Anti Tank)는 먼로-노이만 효과를 응용한 장갑관통 목적의 탄약으로 작약전방은 통상 원추형으로 성형되며 작약전방에는 금속라이너가 위치한다. 작약의 폭발가스는 작약 표면에 수직하여 발생하고 작약의 폭발가스는 작약의 중심축을 중심으로 합성되어 전방으로 분출된다.

그리고 이 과정에서 작약폭발가스에 의해 붕괴된 라이너의 세편이 함께 분출되어 장갑을 관통하게 된다. 대전차고폭탄의 관통력에 영향을 미치는 요소에는 초점거리나 탄의 회전외 타격각등으로 다양하며 이런 요소 중 라이너의 협각과 형상이 장갑관통력에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

우선 라이너의 협각이란 라이너의 정점을 중심으로 라이너의 표면이 이루는 각을 의미하며 협각이 작을수록 금속분류의 직경이 작아지며 금속분류(Metal Jet)의 길이가 증가해 관통깊이가 커지고 반대로 협각이 커질수록 금속분류의 직경은 커지고 관통깊이는 감소하게 된다. 전자의 경우 장갑관통력은 우수하나 관통후 2차 효과가 작고 후자의 경우 관통력 자네는 작으나 2차 효과가 커지게 된다.

장갑관통의 주체가 되는 금속분류는 선단부와 후단부의 속도와 입자의 크기에 차기 있으며 협각에 따라 서로 다른 결과를 가지게 된다. 금속분류의 선단부는 협각이 작을수록 그 속도가 빠르고 금속분류의 후단부에 해당하는 슬러그(Slug)는 협각이 클수록 속도가 높아지게 된다.

금속부류의 선단과 후단의 슬러그는 모두 장갑관통에 영향을 미치며 속도가 빠를수록 장갑관통력은 증가하게 된다. 금속분류의 선단은 작약의 폭발가스와 가장 먼저 접촉하는 라이너의 정점의 라이너 물질에 의해 생성되고 이에 후속하는 슬러그의 라이너의 외곽부의 라이너 물질에 의해 생성되므로 금속분류 선단과 슬러그의 속도를 모두 증가시키기 위해 라이너 정점의 협각은 작게 그리고 라이너의 외곽부로 갈수록 라이너의 협각이 커지는 이중협각 라이너가 적용된다.

이러한 이중협각 라이너는 나팔형 라이너로도 불리우며 균일협각 라이너를 서서히 대체하고 있다. 국내에서도 각종 자탄의 탄두로 이중협각 라이너가 적용된 탄두를 채용함으로서 상면장갑 방어력이 증대되어 가는 전차에 대응하고 있다.

*협각이 커지면 슬러그의 속도가 커지며 반구형의 라이너는 슬러그의 생성비율과 속도가 원추형 라이너에 비해 커 라이너 자체가 이탈하여 하나의 덩어리처럼 슬러그를 형성한다. 그리고 이러한 반구형 라이너는 응용한 것이 자기단조파편(SFF)이며 성형파편탄(EFP)역시 같은 개념으로로 라이너의 형상은 반구형 내지는 원반형을 가지고 있다.