KR200363104Y1 - Assembly for reinforcing fireproof - Google Patents
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Abstract
방호력 보강 구조체를 개시한다. 개시된 보강 구조체는 소정량의 세라믹이 함유된 제1세라믹 합금층과; 제1세라믹 합금층과 동일한 두께를 갖으며 제1세라믹 합금층에 접착된 제2세라믹 합금층과; 제2세라믹 합금층과 동일한 두께를 갖으며 제2세라믹 합금층에 접착된 제3세라믹 합금층과; 제1세라믹 합금층 및 제3세라믹 합금층 양측에 소정 두께로 각각 접착된 고무층; 및 고무층 양면에 소정 두께로 접착된 강철층;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 방호할 수 있는 RHA강 대비 두께 및 중량이 감소되며, 성형작약탄에 대한 방호력을 증강할 수 있다.Disclosed is a protective force reinforcing structure. The disclosed reinforcing structures include a first ceramic alloy layer containing a predetermined amount of ceramic; A second ceramic alloy layer having the same thickness as the first ceramic alloy layer and bonded to the first ceramic alloy layer; A third ceramic alloy layer having the same thickness as the second ceramic alloy layer and adhered to the second ceramic alloy layer; A rubber layer bonded to both sides of the first ceramic alloy layer and the third ceramic alloy layer at a predetermined thickness; And a steel layer bonded to both surfaces of the rubber layer to a predetermined thickness. Therefore, the thickness and weight of the protective RHA steel can be reduced, and the protection against the shaping coal can be enhanced.
Description
본 고안은 방호력 보강 구조체에 관한 것으로서, 상세하게는 차량의 상부 방호력을 증강시키는 구조가 개선된 방호력 보강 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a protective force reinforcing structure, and more particularly to an improved protective force reinforcing structure of the structure to enhance the upper protective force of the vehicle.
일반적으로 전투를 위한 차량(이하 특수차량이라 함)은 다양한 위협조건하에서 승무원 및 탑재기능품을 보호하면서 고유의 임무를 수행하기 위하여 위협으로부터 감지 및 피탄되지 않도록 해야하며, 피탄시 그 손상을 극소화하고, 손상시 조속히 수리되어 계속적인 임무 수행이 가능하도록 고도의 생존성(survivability)이 고려되어야 한다. 이와 같은 생존성의 개념은 특수차량의 개념설계에서 최종단계에 이르기까지 특수차량의 설계 전단계에 걸쳐 고려되어야 한다. 특히, 생존성 개념하에서의 설계요소 중 방호력 설계는 특수차량의 생존성을 좌우하는 핵심적인 설계요소이다.In general, combat vehicles (hereinafter referred to as special vehicles) are required to protect crew members and payloads under various threat conditions, to prevent them from being detected and fired in order to perform their missions, and to minimize damage in case of a shot. In the event of damage, high survivability should be taken into account so that repairs can be made as soon as possible to continue the task. This concept of survivability should be considered throughout the design stage of special vehicles, from conceptual design to final stage. In particular, protection design among the design elements under the concept of survivability is a key design factor that determines the survivability of special vehicles.
또한, 특수차량의 방호력 설계에서 고려되는 설계 구성요소는 특수차량에 대한 위협조건의 분석, 특수차량의 동체를 구성해야 하는 장갑재료(armor material) 및 구조형태의 선정, 대상 위협에 대한 장갑구조의 방탄특성의 해석 및 설계, 특수차량의 무게 및 투영면적을 최소화하여 피탄성(hitability)을 감소시키기 위한 장갑구조의 최적배열 등이 있다.In addition, the design components considered in the design of protection of special vehicles include the analysis of threat conditions for special vehicles, the selection of armor materials and structure types that must form the body of special vehicles, and the Analysis and design of bulletproof characteristics, optimal arrangement of armor structure to reduce hitability by minimizing the weight and projected area of special vehicles.
특수차량에 대한 위협은 운동에너지탄(kinetic-energy projectile), 화학에너지탄(chemical-energy projetile), 파편탄(fragmentating projectile), 폭풍형 지뢰(blast) 등으로 대별될 수 있으며, 이러한 위협 중 운동에너지탄의 경우 대구경탄은 탑재포를 이용하여 특수차량의 전면 공격용으로 사용되고 있으며 관통력 향상을 위하여 초속의 증대, 길이대 직경비의 증대, 탄자 재질의 개선 등이 고려되고 있다. 뿐만아니라, 화학에너지탄의 일종인 소위, HEAT(High-Explosive, Anti-Tank)탄은 특수차량 탑재포 및 승무원/보병 화기를 이용하여 특수차량의 전면 및 측면 공격용으로 사용되고 있고 SFF/EFP(Self Forging Fragments/Explosive Formed Penetrator)는 특수차량의 취약부인 상부 및 하부공격용으로 사용되고 있으며, 관통력 향상을 위해 라이너 형상 및 재질의 개선, 기폭 방식의 개선, 폭약의 고위력화 등이 고려되고 있다.Threats to special vehicles can be roughly classified into kinetic-energy projectiles, chemical-energy projetiles, fragmentation projectiles, and storm-type mines. In the case of energy grenades, large-area coal mines are used for the frontal attack of special vehicles using payloads.In order to improve penetration, consideration is given to increasing the initial speed, increasing the length-to-diameter ratio, and improving the material of the bullet. In addition, the so-called HEAT (High-Explosive, Anti-Tank) ammunition, a type of chemical energy bomb, is used for attacking the front and side of special vehicles using special vehicle payloads and crew / infantry weapons, and SFF / EFP (Self). Forging Fragments / Explosive Formed Penetrators are used to attack the upper and lower parts, which are weak parts of special vehicles, and the improvement of liner shape and material, the detonation method, and high explosive charge are considered to improve penetration.
한편, 상기한 대상 위협에 대하여 승무원과 탑재기능품을 보호하기 위한 장갑구조의 설계를 위해서는 특수차량에 사용될 장갑재료 및 구조 형태의 선정이 필요하다.On the other hand, in order to design the armored structure for protecting the crew and the mounted functional goods against the above-mentioned threat, it is necessary to select the armor material and the structure type to be used in the special vehicle.
장갑재료는 일반적으로 특수차량의 주동체를 구성하는 금속재료와 특수차량의 일부 특정부위에 이용되고 있는 비금속재료로 구별될 수 있는데, 현재 이용되고 있는 장갑구조의 형태는 단일장갑구조, 유격장갑구조, 적층장갑구조 및 복합장갑구조로 대별될 수 있다. 특수차량의 전면은 최대의 위협을 받는 부위로서 대구경 운동에너지탄 및 화학에너지탄을 방호하기 위하여 적층장갑구조 및 복합장갑구조가 이용되고 있으며, 특수차량의 측면은 스커트 등을 이용한 유격장갑구조가 사용되고 있다. 그리고, 특수차량의 후방부, 상부, 하부는 특수차량의 방호력 설계의 제한요소인 무게제한에 의거 박판을 이용한 단일 장갑구조로 구성된다. 한편, 이와 같은 수동형 장갑구조 외에 특수형 장갑구조의 하나로서 이용되고 있는 성형장약탄에 대처하기 위하여 성형장약탄의 금속기류(metal) 형성을 불안정화시켜 관통력을 저하시키는 반응 장갑(reactive armor)이 개발되어 상품화되고 있다.Armored materials can be generally classified into metal materials that make up the main body of special vehicles and non-metallic materials that are used for some specific parts of special vehicles. It can be divided into laminated gloves structure and composite gloves structure. The front of the special vehicle is the most threatened area, and the laminated armor structure and the composite armor structure are used to protect the large-diameter kinetic and chemical energy bombs. have. In addition, the rear part, the upper part, and the lower part of the special vehicle are composed of a single armor structure using a thin plate based on the weight limit which is a limiting factor of the protection design of the special vehicle. On the other hand, in order to cope with the shaping coal used as one of the special armor structures in addition to the passive armor structure, a reactive armor is developed, which destabilizes the formation of metal in the shattering coal and reduces the penetration force. It is commercialized.
고속충돌하에서 장갑구조의 변형거동은 위협과 장갑구조의 기하학적 특성, 재료특성, 충돌속도, 충돌조건 등에 따라 죄우되며 일반적으로 탄성변형, 소성변형, 유체역학적 변형, 폭발성 변형으로 분류될 수 있다. 그런데, 위협의 형태에 따라 장갑구조의 변형거동을 분류하면 길이대 직경비가 큰 관통자를 가진 운동에너지탄과 고속의 제트를 생성하는 화학에너지탄의 경우는 유체역학적 변형이 발생하고, 길이대 직경비가 작은 관통자를 가진 운동에너지탄과 파편탄에 의한 파편의 경우는 다양한 탄소성 변형이 일어난다.Under high-speed collisions, the deformation behavior of the armored structure depends on the threat, the geometrical characteristics of the armored structure, the material properties, the collision speed, and the impact conditions. It can be generally classified into elastic deformation, plastic deformation, hydrodynamic deformation, and explosive deformation. However, if the deformation behavior of the armored structure is classified according to the type of threat, the kinetic energy grenade with the penetrator having a large length-to-diameter ratio and the chemical energy coal generating a high-speed jet generate hydrodynamic deformation and the length-to-diameter ratio In the case of fragments caused by kinetic energy coals and fragments with small penetrators, various elastoplastic deformations occur.
그런데, 종래 특수차량의 경우 화학에너지를 이용한 성형작약탄(heat)의 방호를 위해 두께가 약 120mm 에 상당하는 표준 장갑재인 Mil-A-12560의 RHA강을 사용하였다. 그러나, 이는 특수차량의 중량을 증대시키고 그 구조 제작에 어려움이 많다는 문제점이 있다.However, in the case of the conventional special vehicle, RHA steel of Mil-A-12560, which is a standard armor material having a thickness of about 120 mm, was used for protection of molded peony (heat) using chemical energy. However, this has a problem in that the weight of the special vehicle is increased and the structure is difficult to manufacture.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 성형작약탄에 대한 방호력을 증강하는 구조가 개선된 방호력 보강 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems is to provide an improved protective force reinforcing structure of the structure to enhance the protection against molded peony coal.
도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 방호용 보강 구조체를 도시한 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a protective structure for protection according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 고안의 제2실시예에 따른 방호용 보강 구조체를 도시한 개략적 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a protective structure for protection according to a second embodiment of the present invention.
도 3은 본 고안의 제3실시예에 따른 방호용 보강 구조체를 도시한 개략적 단면도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a protective structure for protection according to a third embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11...제1세라믹 합금층 12...제2세라믹 합금층11 ... first ceramic alloy layer 12 ... second ceramic alloy layer
13...제3세라믹 합금층 14...고무층13 ... 3rd ceramic alloy layer 14 ... rubber layer
15...강철층 16...마일드강철15 ... steel layer 16 ... mild steel
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 방호력 보강 구조체는, 일정한 두께를 갖고 소정량의 세라믹이 함유된 제1세라믹 합금층과; 상기 제1세라믹 합금층에 접착된 제2세라믹 합금층과; 상기 제2세라믹 합금층에 접착된 제3세라믹 합금층과; 상기 제1세라믹 합금층 및 제3세라믹 합금층 양측에 소정 두께로 각각 접착된 고무층; 및 상기 고무층 양면에 소정 두께로 접착된 강철층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a protective force reinforcing structure according to the present invention, the first ceramic alloy layer having a predetermined thickness and containing a predetermined amount of ceramic; A second ceramic alloy layer adhered to the first ceramic alloy layer; A third ceramic alloy layer bonded to the second ceramic alloy layer; A rubber layer bonded to both sides of the first ceramic alloy layer and the third ceramic alloy layer at a predetermined thickness; And a steel layer bonded to both surfaces of the rubber layer to a predetermined thickness.
여기서, 상기 세 개의 세라믹 합금층 중 두 개 이상 또는 상기 세 개의 세라믹 합금층 중 인접한 두 개의 세라믹 합금층이 마일드강철로 밀착되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 강철층은 약 4 내지 8 mm의 두께를 가진 Mil-A-12560 의 RHA 강인 것이 바람직하고, 상기 고무층의 두께는 약 2mm 인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that two or more of the three ceramic alloy layers or two adjacent ceramic alloy layers of the three ceramic alloy layers are in close contact with the mild steel. In addition, the steel layer is preferably RHA steel of Mil-A-12560 having a thickness of about 4 to 8 mm, the thickness of the rubber layer is preferably about 2mm.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 방호력 보강구조체를 도시한 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a protective force reinforcing structure according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 방호력 보강구조체는 상호 접착된 제1,제2,제3세라믹 합금층(11,12,13)과, 상기 제1,제3세라믹 합금층(11,13)의 양측에 접착된 고무층(14) 및 이 고무층(14) 양측에 접착된 강철층(15)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the protection force reinforcing structure according to the present embodiment includes first, second, and third ceramic alloy layers 11, 12, and 13 bonded to each other, and the first, third ceramic alloy layers 11, 13 includes a rubber layer 14 bonded to both sides of the rubber layer 14 and a steel layer 15 bonded to both sides of the rubber layer 14.
상기 제1,제2,제3세라믹 합금층(11,12,13)은 알루미늄, SiC, B4C 등의 재질을 사용하고 그 두께가 약 25mm 정로로 세 개의 세라믹 합금층(11,12,13)이 순서대로 세 겹으로 적층된다. 한편, 제1,제2세라믹 합금층(11,12)은 마일드강철(Mild steel:16)로 밀착된 후, 접착된다. 물론, 제1,제3세라믹 합금층(11,13) 또는 제2,제3세라믹 합금층(12,13)이 각각 마일드강철(16)로 밀착된 후 접착되는 것을 포함한다. 따라서, 마일드강철(16)에 의해 밀착되지 않은 세라믹 합금층은 노출된 상태로 인접 세라믹 합금층 또는 고무층에 접착된다.The first, second, and third ceramic alloy layers 11, 12, and 13 are made of aluminum, SiC, B 4 C, or the like, and have three ceramic alloy layers 11, 12, 13) Three layers are stacked in this order. On the other hand, the first and second ceramic alloy layers 11 and 12 are adhered to Mild Steel: 16 and then bonded. Of course, the first and third ceramic alloy layers 11 and 13 or the second and third ceramic alloy layers 12 and 13 may be adhered to the mild steel 16 and then adhered to each other. Thus, the ceramic alloy layer not adhered by the mild steel 16 is adhered to the adjacent ceramic alloy layer or the rubber layer in an exposed state.
고무층(14)은 제1세라믹 합금층(11)과 제3세라믹 합금층(13) 양측에 약 2mm의 두께로 접착되어 있고, 강철층(15)은 고무층(14)의 양측에 접착되는 스피드 강철이다. 이는 약 4 내지 8mm의 두께를 갖는 Mil-A-12560의 RHA 강재를 사용하여 순차적으로 적층시킨다.The rubber layer 14 is bonded to both sides of the first ceramic alloy layer 11 and the third ceramic alloy layer 13 with a thickness of about 2 mm, and the steel layer 15 is attached to both sides of the rubber layer 14. to be. It is laminated sequentially using the RHA steel of Mil-A-12560 having a thickness of about 4 to 8 mm.
도 2는 본 고안의 제2실시예에 따른 방호력 보강구조체를 도시한 개략적 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 제1실시예와 실질적으로 동일하고, 본 실시예의 특징은 세 개의 세라믹 합금층(11,12,13)이 모두 마일드강철(16)로 밀착 구속되어 있다는 점이다. 따라서, 성형작약탄(미도시)에 피탄시 그 제트류에 의한 파괴력을 감소시킬 수 있다.2 is a schematic cross-sectional view showing a protective force reinforcing structure according to a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the present embodiment is substantially the same as the first embodiment described with reference to FIG. 1, and the feature of the present embodiment is that all three ceramic alloy layers 11, 12, 13 are made of mild steel (16). Is tightly constrained. Therefore, the breaking force by the jets can be reduced in the case of pelletizing the shaped peony coal (not shown).
도 3은 본 고안의 제3실시예에 따른 방호력 보강구조체를 도시한 개략적 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예서는 제1,제2세라믹 합금층(11,12)을 직접 포개어 놓고, 이 두 겹의 세라믹 합금층(11,12)이 마일드강철(16)로 밀착 구속된 상태로 접착되며, 제3세라믹 합금층(13)은 노출된 상태로 제1세라믹 합금층(12) 및 고무층(14)에 각각 접착된다. 또한, 제2,제3세라믹 합금층(12,13)이 마일드강철(16)에 의해 밀착 구속되고, 제1세라믹 합금층(11)은 노출될 수도 있다.3 is a schematic cross-sectional view showing a protective force reinforcing structure according to a third embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the first and second ceramic alloy layers 11 and 12 are directly stacked, and the two layers of ceramic alloy layers 11 and 12 are tightly restrained by the mild steel 16. And the third ceramic alloy layer 13 is bonded to the first ceramic alloy layer 12 and the rubber layer 14, respectively, in an exposed state. In addition, the second and third ceramic alloy layers 12 and 13 may be tightly constrained by the mild steel 16, and the first ceramic alloy layer 11 may be exposed.
상기한 바와 같은 구성의 방호력 보강구조체의 작용을 표 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Table 1 describes the action of the protective force reinforcement structure of the configuration as described above are as follows.
이는 HEAT탄의 성능시험 결과로서 40mm 개량유탄을 사용하였다. 여기서, RHA상당두께는 탄의 기준 관통깊이(mm)로서, RHA 관통깊이를 나타내며, 구조체의 평균두께(Ev Kit)는 RHA 상당두께 및 구조체의 총두께로서 방호 구조체만의 두께 효율을 나타낸다. 또한, 상기 RHA강(Mil-A-12560)은 표준 장갑재료이며, 고무는 일반 흑색 상용 고무이며, 세라믹 합금은 알루미늄 99% 정도의 합금이다.The 40mm upgraded grenade was used as a result of the performance test of HEAT coal. Here, RHA equivalent thickness represents RHA penetration depth as a reference penetration depth (mm) of the bullet, and average thickness (Ev Kit) of the structure represents the thickness efficiency of only the protective structure as the RHA equivalent thickness and the total thickness of the structure. In addition, the RHA steel (Mil-A-12560) is a standard armor material, the rubber is a general black commercial rubber, the ceramic alloy is an alloy of about 99% aluminum.
먼저, HEAT탄이 최외층부인 강철층(RHA:15)을 관통한 후, 그 밀도가 강철과 현격하게 차이나는 고무층(14)에 닿으면 금속기류(metal jet)가 그 집중력이 약화되어 관통효과가 저하되며, 세라믹 합금층(11,12,13)은 표면의 균열발생속도 보다 상기 금속기류의 위력을 상회하기 때문에 결국은 세라믹 합금층(11,12,13)의 강도가 강해 상기 금속기류가 약화되어 내탄성(耐彈性)이 향상된다.First, when the HEAT bomb penetrates the outermost layer of steel (RHA: 15) and then touches the rubber layer 14 whose density is significantly different from that of steel, the metal jet weakens its concentration and penetrates the penetrating effect. Since the ceramic alloy layers 11, 12 and 13 exceed the power of the metal stream above the surface cracking rate, the strength of the ceramic alloy layers 11, 12 and 13 is stronger, so that the metal stream is Weakening improves elastic resistance.
상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 방호력 보강구조체는 특수차량에 대한 상부공격 위협이 점차 증대되고 있고, 관통성능은 RHA강(표준장갑재) 기준으로 약 110 내지 150mm수준으로 발전될 것으로 예상되는 상황에서 방호할 수 있는 RHA강 대비 두께 및 중량이 감소되며, 성형작약탄에 대한 방호력을 증강할 수 있다. 뿐만 아니라, 평상시에는 탈거하고, 전시나 비상시에 장착하는 장탈착 분리용으로 그 운용성능을 고려할 수 있다.As described above, in the situation where the protection force reinforcing structure according to the present invention is gradually increasing the upper attack threat to the special vehicle, the penetration performance is expected to be developed to about 110 to 150mm level based on the RHA steel (standard armor) standard The thickness and weight of the protective RHA steel can be reduced, and the protection against the shaping coal can be enhanced. In addition, its operational performance can be taken into account for removing and removing the device in ordinary times.
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