KR20160034797A - 전투용 차량의 차체패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비중이 상이한 이종 소재를 결합하여 경량화를 달성함으로써 기동성을 향상시키고 연비를 절약할 수 있는 전투용 차량의 차체패널에 관한 것이다. 그의 구성은; 선재 형태로 되어 있는 강선이 무작위로 엉켜 뭉쳐짐으로써 내부에 중공을 갖게 되는 강선(13); 상기 강선(13)을 금형에 투입한 상태에서 알루미늄과 같은 경금속 용탕을 주입하고 경화시켜 상기 중공이 상기 경금속으로 메워짐으로써 판형상을 갖게 되는 지지체(20);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전투용 차량의 차체패널{Body Panel Of Vehicle For Combat}

본 발명은 전투용 차량의 차체 구조에 관한 것으로서, 비중이 상이한 이종 소재를 접합하여 방호기능의 향상과 경량화를 동시에 달성하며, 기동성을 향상시키고 연비를 절약할 수 있는 전투용 차량의 차체패널에 관한 것이다.

탱크 또는 장갑차가 전투용 차량의 대표적 차량이라 할 수 있는데, 이들은 적의 공격으로부터 차체를 보호할 수 있도록 강을 소재로 한 후판(厚板)이 이용된다. 그렇기 때문에 전투용 차량의 무게는 수십톤까지 이르게 된다. 상황이 이러하니 같은 마력을 가진 엔진을 탑재한 경우 기동력이 둔화될 수밖에 없을 것이며, 포탄 등 장비의 탑재능력도 저하될 수밖에 없다. 기갑차량에 있어서의 기동성은 전투능력을 가늠하는 기준이 되기도 하므로 매우 중요한 사안이 아닐 수 없다.

이러한 문제에 대하여 대한민국 실용신안등록출원 제20-1997-0042975호는 유사시 장착하여 사용할 수 있는 장갑판을 제안하고 있는 바, 이는 세라믹을 주 소재로 한 것이다. 그러나 필요시에 장착 또는 탈착할 수 있게 하는 것은 긴급상황 발생시 초동 대처시간을 지연시키는 문제가 있으며, 장착부위에 손상이 생겨 전투상황에서 장갑판이 탈거된다면 더 큰 문제가 아닐 수 없다.

대한민국 실용신안등록출원 제20-1997-0042975호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 방호력을 유지한 상태에서 경량화를 달성할 수 있는 전투차량용 차체패널을 제공하는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로는 경량 소재를 융합시킴으로써 경량화를 달성할 수 있고, 내부 구조를 개선함으로써 총탄이나 포탄에도 견딜 수 있는 전투차량용 차체패널의 구조를 제공하는 것에 본 발명의 목적이 있다. 좀더 구체적으로는 직격탄이 차체에 관입되는 경우에 대한 피해를 최소화할 수 있으며 어느 각도에서 탄두 또는 탄편이 차체에 관입되는 경우에도 이의 관통력을 급속히 저하시킴으로써 방호능력을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 선재 형태로 되어 있는 강선이 무작위로 엉켜 뭉쳐짐으로써 내부에 중공을 갖게 되는 강선체; 상기 강선체를 금형에 투입한 상태에서 알루미늄과 같은 경금속 용탕을 주입하고 경화시켜 상기 중공이 상기 경금속으로 메워짐으로써 판형상을 갖게 되는 지지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전투 차량용 차체패널에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 지지체의 표면에는 강판이 인서트 성형에 의해 더 접합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 알루미늄과 같은 경금속의 용탕을 금형에 주입한 후 경화시킴으로써 판 형상을 갖게 되는 지지체;

적의 공격에 의해 수입되는 총탄 또는 포탄의 방향을 유도 또는 변환시키기 위해 인서트 성형에 의해 상기 지지체의 표면에 접합되는 탄환유도부재를 더 포함하되;

상기 탄환유도부재는 볼록한 쪽이 차량 외부를 향하도록 한 상태에서 일정한 간격을 두고 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

","∧", "

", "

"또는"

"의 형태로 일정하게 되어 있는 다수의 형강 형태의 제1유도판을 포함할 수 있다.

또한 탄환유도부재는 이에 더 나아가 상기 제1유도판 사이로 유입되는 탄환을 방호하기 위한 것으로서, 상기 제1유도판 사이의 공간에 위치되도록 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

","∨", "

"또는"

"의 형태로 일정하게 되어 있는 다수의 형강 형태의 제2유도판을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은;

알루미늄과 같은 경금속 용탕을 금형에 주입하고 경화시킴으로써 판형상으로 성형되는 지지체;

인서트 성형에 의해 상기 지지체와 일체형으로 접합하게 되는 강철 소재의 방호수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 전투 차량용 차체패널에 의해 달성된다.

여기서, 상기 방호수단은 적의 공격에 의해 수입되는 총탄 또는 포탄의 방향을 유도 또는 변환시키기 위해 인서트 성형에 의해 상기 지지체의 표면에 접합되는 탄환유도부재를 포함하되;

상기 탄환유도부재는 볼록한 쪽이 차량 외부를 향하도록 한 상태에서 일정한 간격을 두고 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

","∧", "

","

"또는"

"의 형태로 일정하게 되어 있는 다수의 형강 형태의 제1유도판을 포함할 수 있다.

또한 상기 방호수단은 인서트 성형에 의해 상기 지지체 내부에는 내입되어 있는 것으로서, 강선이 무작위로 엉켜있는 강선체를 포함할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 전투용 차량의 차체의 많은 부분이 경금속으로 되어 있음으로써 차체 및 차량의 중량이 크게 감소된다. 따라서 차량의 기동성이 증가되고, 상대적으로 많은 량의 군수장비를 탑재할 수 있으며, 연료비 절감 및 매연의 감소 효과를 얻을 수 있게 된다. 좀 더 구체적으로는, 적의 공격으로 관입되는 탄두 또는 탄편의 관통력을 알루미늄으로 흡수하는 작용을 통해 차체에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다. 총선 또는 포선에 의해 회전되는 탄두 등의 회전력이 알루미늄에 의해 급속히 저하되기 때문이다. 또한 탄두 등이 어느 각도로 입사되더라도 제1,2유도판에 의해 그 입사각에 변화가 생기게 되므로 관통력을 급속히 저하시킬 수 있다. 그 결과로 차체의 경량은 감소되지만 장갑기능 및 방호력은 오히려 증가되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 전투 차량용 차체 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 의한 전투 차량용 차체 패널의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 전투 차량용 차체 패널의 투시도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 의한 도 5에 대응되는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 의한 전투 차량용 차체 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 제1유도판의 단면 형상을 예시하는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

본 발명은 전투 차량용 차체패널에 관한 것으로서, 강판을 대신하여 경금속인 알루미늄이 주된 재료로 사용됨으로써 경량화를 이루고 있다. 알루미늄을 사용함에 따른 방호력 취약의 문제는 강철로 된 소재를 개입시킴으로써 해결하고 있다. 본 발명의 각 실시예에서는 강철 소재를 개입시키는 다양한 방법이 제안되고 있다.

전투 차량용 차체패널(1. 이하, '차체패널'이라 한다)은 두께와 면적이 기존 것과 동일 또는 유사하게 결정되는 것이 바람직하다. 구체적인 규격은 여러 상황에 따라 조정될 수 있을 것이므로 언급하지 않겠으며 구조에 관하여서만 언급하기로 한다.

차체패널(1)은 알루미늄으로 성형하여 이루어지는 지지체(20)와 이 지지체(20)의 내,외부에 인서트 성형에 의해 일체형으로 설치되는 방호수단(10)을 포함한다. 방호수단(10)으로는 강철과 같이 강성이 뛰어난 소재가 사용된다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 지지체(20)의 양면에 강판(11,12) 형태로 된 강재가 일체로 접합되어 있다. 내면에 설치되는 강판(12)은 경우에 따라 생략될 수 있다. 또한 지지체 내부에는 선재 형태로 되어 있는 강선(13)이 무작위로 엉켜 뭉쳐진 형태로 설치되어 있다. 강선(13)은 바이트 절삭시 배출되는 칩(chip)의 형태 또는 가정에서 흔히 사용하는 수세미의 형태를 가진다. 경우에 따라 산업현장에서 배출되는 강재로 된 칩을 그대로 이용할 수도 있다.

강선이 무작위로 엉켜 형성되는 강선체(13) 내부에는 중공(中空)이 마련되어 있으며, 이 중공에 알루미늄이 충전됨으로써 지지체(20)를 구성하는 된다. 즉 강선체(13)를 금형에 사전에 투입한 다음 알루미늄과 같은 경금속의 용탕을 주입하고 경화시키게 되면, 중공이 경금속으로 메워진 지지체(20)가 제공되는 것이다. 이 강선체(13)에 의해 차체패널(1)의 인성이 지극히 향상되는 것이며, 이는 방호수단(10)으로서의 기능을 수행하게 된다. 차체패널(1)은 많은 부분이 경금속으로 채워져 있기 때문에 중량은 크게 감소할 것이 분명하다. 적의 공격으로 관입되는 탄두 또는 탄편의 관통력을 알루미늄이 흡수하는 작용을 하기 때문에 차체에 가해지는 충격력은 그만큼 감소되게 된다. 또한 나선형으로 된 총선 또는 포선에 의해 고속으로 회전되면서 입사되는 탄두 등의 회전력이 알루미늄에 묻히는 과정에서 급속도로 저하되기 때문에 충격력의 흡수가 가능하다. 이에 의해 차량 내부에 가해지는 충격파를 줄여 탑승자를 보호하는데 기여할 수도 있게 된다.

도 2 내지 도 3은 본 발명의 제2실시예에 관한 것이다. 지지체(20)의 전면에는 전면 강판(11)이 일체형으로 접합되어 있다. 전면 강판(11)의 후면에는 차체패널(1)의 면에 수직한 방향으로 H-형강에서의 웨브(web)와 유사한 세로지지대(14)가 돌출 형성된다. 세로지지대(14)의 단부에는 차체패널(1)의 면방향과 같은 방향으로 플랜지(15)가 설치되고 있다. 지지체(20)는 경금속으로 되어 있으며, 도 1에서의 강선체(13)가 개입될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 관한 것이다. 본 실시예에 의하면 지지체(20) 내부에 강재로 된 탄환유도부재(16)가 인서트 성형에 의해 설치된다. 탄환유도부재(16)는 본 발명에서의 방호수단(10)에 해당한다. 특히 탄환유도부재(16)는 차체패널(1)의 면방향에 대하여 수직으로 입사되는 탄환의 진행경로를 변환시켜 힘을 분산시키는 작용을 위해 마련된다.

탄환유도부재(16)는 차량의 외측에 배치되는 제1유도판(30)과 차량의 내측을 향하도록 배치되는 제2유도판(40)을 포함할 수 있다.

제1유도판(30)은 볼록한 쪽이 차량 외부를 향하도록 한 상태에서 일정한 간격을 두고 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

","∧", "

", "

" 또는"

"의 형태로 일정하게 되어 있다. 즉 제1유도판(30)은 형강 형태로 되어 있다.

제2유도판(40)은 제1유도판(30) 사이로 유입되는 탄환을 방호하기 위한 것으로서, 제1유도판(30) 사이의 공간에 위치되도록 지지체(20) 내부에 배치된다. 제2유도판(40)은 길이방향을 따라 단면이 "

","∨", "

"또는"

"으로 일정한 형강으로 되어 있다.

도 5를 참조하여 보면 A방향으로 입사되는 탄환은 경로가 변화되어 제2유도판(40)을 향하게 되고, B방향으로 입사되는 경우에도 제1유도판(30)에 의해 방호가 가능하게 된다. 도 5에 도시된 바에 의하면, 제1유도판(30)은 차체패널의 면과 같은 방향으로 배치되는 전방유도판(31)과 전방유도판(31)의 양쪽에 일정 각도로 경사지게 설치되는 경사유도판(32)으로 구성된다. 경사유도판(32)과 전방유도판(31)이 이루는 각도(K)는 여러 상황에 의해 결정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서 제1유도판(30)의 변화된 형태를 도시한다. 도시된 바에 의하면 제1유도판(30)의 단면이"∧"형태로 되어 있다. 이는 입사되는 탄환이 어느 지점으로 입사되든지 입사되는 대부분의 탄환이 경사유도판(32)에 의해 경사지게 부딪힘으로써 경로가 변환되도록 하기 위한 것이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 차체패널의 단면 구성도이다.

본 실시예에 의하면 방호수단(10)이 단면도상 빗살무늬와 유사한 형태로 배치되는 탄환유도부재(16)로 구성된다. 탄환유도부재는 일측으로 기울게끔 차체패널의 외측에 배치되는 제1유도판(30')과 타측으로 기울게끔 차체패널의 내측에 배치되는 제2유도판(40')으로 구성된다.

이에 의하면 어느 지점을 통해 어느 각도로 입사되든지 탄환은 탄환유도부재(16)에 비스듬하게 부딪힘으로써 경로가 변화되고 따라서 충격이 완화되게끔 한다.

또한 본 발명에 의하면 유입되는 탄환 또는 포환은 상대적으로 강도가 낮은 알루미늄을 통과하는 과정에서 회전속도가 급격히 저하되어 관통력을 상실하게 되며, 경우에 따라서는 알루미늄으로 된 부위에 박히는 경우도 있게 된다. 이러한 현상은 차체에 가해지는 충격력을 감소시킴으로써 차량의 손상을 저감시키고 탑승자를 보호하는 작용을 하게 된다.

본 발명의 실시예에 있어서, 제1유도판(30,30')은 위에 언급된 것처럼 다양한 형태가 가능할 것이다. 이하, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 제1유도판(30,30')의 단면 형상을 예시하는 단면도이다.

도 8에 도시된 각 제1유도판(30,30')은 절곡부위를 갖는다. 이 절곡부위는 모두 소정의 반경(R)을 가지도록 라운드(round)로 처리되어 있는데, 이는 강성을 높이기 위한 방안이다. 때에 따라 절곡부위의 강성을 더욱 높이기 위해 강성보강리브(35, lib)가 절곡부위에 설치될 수도 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 상기한 모든 실시예는 무작위로 조합되어 실시될 수 있으며 이 또한 본 발명의 보호범위에 해당한다고 해석하여야 할 것이다.

1 : 차체패널 10 : 방호수단
11,12 : 강판 13 : 강선체
14 : 세로지지대 15 : 플랜지
16 : 탄환유도부재 20 : 지지체
30(30'), 40(40') : 제1,2유도판
31 : 전방유도판 32 : 경사유도판

Claims (3)

1. 강선이 무작위로 엉켜 뭉쳐짐으로써 내부에 중공을 갖게 되는 강선체;
   상기 강선체를 금형에 투입한 상태에서 알루미늄과 같은 경금속 용탕을 주입하고 경화시켜 상기 중공이 상기 경금속으로 메워짐으로써 판형상을 갖게 되는 지지체;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전투 차량용 차체패널.
   
2. 알루미늄과 같은 경금속 용탕을 금형에 주입하고 경화시킴으로써 판형상으로 성형되는 지지체;
   인서트 성형에 의해 상기 지지체 내부에는 내입되어 있는 것으로서, 강선이 무작위로 엉켜있는 강선체;
   적의 공격에 의해 수입되는 총탄 또는 포탄의 방향을 유도 또는 변환시키기 위해 인서트 성형에 의해 상기 지지체에 결합되는 탄환유도부재;
   를 포함하되;
   상기 탄환유도부재는 볼록한 쪽이 차량 외부를 향하도록 한 상태에서 일정한 간격을 두고 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

   

   ","∧", "

   

   ","

   

   "또는"

   

   "의 형태로 일정하게 되어 있는 다수의 형강 형태의 제1유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전투 차량용 차체패널.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1유도판 사이의 공간에 위치되도록 상기 지지체 내부에 배치되는 것으로서, 길이방향을 따라 단면이 "

   

   ","∨", "

   

   "또는"

   

   "의 형태로 일정하게 되어 있는 다수의 형강 형태의 제2유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전투 차량용 차체패널.
   

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