탄약의 정확한 과학
탱크 아브람은 밤을 쏘다
탱크 탄약의 기본은 수십 년 동안 알려져 왔고 이해되었지만, 군은 현재 오늘날의 전투 사용 조건을 충족시키기 위해이 기술을 개선하고 완성해야하는 과제에 직면 해 있습니다.
물론, 개발 가능성을 제한하는 불변의 물리 법칙은 피할 수없고 피할 수없는 장벽이 있습니다. 기술이 이미 최적의 개발 수준에 도달했기 때문에 특정 영역에서 전혀 개선이 불가능할 수도 있습니다.
탱크 탄약은 훈련되지 않은 시선에 대해이 조건이 이미 달성 된 영역을 말합니다. 실제로, 임무는 필요한 순간에 목표물에 효과적으로 전투 부하를 전달하는 것입니다. 미래의 정확도 증가는 발사체가 아닌 총기 변경으로 인한 것일 가능성이 높습니다. 새로운 재료가 더 나은 장갑 관통력을 제공 할 수 있다면 물론 검사, 테스트 및 생산에 투입됩니다. 미래의 필요에 따라 다양한 영향을 미치는 다양한 포탄 전투 장비가 개발 및 배치 될 것이지만, 기본은 동일하게 유지됩니다.
CTAI의 CT 40 대포, 총기류를 대폭 변경
혁신의 규모
그러나 실제로는 탄약과 같은 좁은 지역에서도 혁신의 여지가 상당합니다. 변화하는 요구는 변화하는 요구 사항에 의해 결정되며, 쉘의 개발은 원인이 아니라 다른 기술의 개발에 대한 반응이지만 개선의 필요성이 절실히 필요합니다.
혁신적인 변화가 최전선에 도달 할 때까지 시간이 다소 걸릴 수 있지만, 그 중 일부는 새로운 무기 기술의 병렬 개발로만 발생할 수 있기 때문에, 새로운 세대의 대구경 껍질의 개요는 이미 상당히 명확하게 설명되어 있습니다.
Northrop Grumman Innovation Systems의 Craig Aakhus는“미국 정부는 지난 40 년 동안 탱크를 최우선 전투 플랫폼으로 유지하면서 잠재적 인 적의 유사한 플랫폼보다 훨씬 우월한 탱크를 유지했습니다. 전차 탄약 개발에 많은 투자를해야합니다
미국 전차 용 탄약의 개발은 손상 요인의 모든 전달 시스템을 크게 변형시킬 필요없이 능력을 점진적으로 확장 한 간신히 눈에 띄는 변화의 긴 체인으로 구성되어있는 것 같습니다. "120-mm 시스템을 80의 중간에있는 Abrams 탱크에 처음 놓았을 때, 독일에서 미국으로 일부 독일 포탄을 옮기고 즉시 개선하기 시작했습니다."
“80가 끝날 무렵, 미국 정부는 기술 격차 해소를 목표로 주요 이니셔티브를 시작했습니다. 복잡한 테스트를 수행 한 후,이 포탄이 군대의 모든 요구 사항을 완전히 충족하지는 못했음을 깨달았습니다. 이와 관련하여 80가 끝날 때-90가 시작되면서 개선에 중점을 두 었으며, 그 당시 다양한 효과를 가진 여러 가지 새로운 유형의 쉘이 개발되었습니다.”
Aakhus는“예를 들어, 클래딩과 함께 830A1 누적 쉘에 원격 퓨즈도 추가되었습니다. -당시 헬리콥터와의 싸움에 중점을 두었습니다. 그 후 군대는 기갑 위협에 특별한주의를 기울였으며 90의 운동 행동 포탄의 시작 부분에서 획기적인 돌파구를 마련했으며 우리는 오늘이 작업을 계속합니다.”
“일반적으로 군대는 8-10 년마다 새로운 발사체를 사용하며 무기 시스템이 현재의 위협에 부응 할 수 있도록 기술과 재료에 많은 투자를합니다. 분명히 우리는 여전히 같은 총기 시스템을 사용하고 있지만 새로운 기술을 탄약에 통합함으로써 서비스 수명을 늘 렸습니다.”
Aakhus는 미군의 주도권과 결정이 이러한 발전의 발전에 큰 역할을한다고 지적했다.
“위협은 발전하고 있으며 이러한 위협보다 앞서 나가야합니다. 사용자 커뮤니티가 이러한 위협을 식별하는 데 최선을 다하고 있다고 생각합니다. 기본 요구 사항은 고객 커뮤니티에 의해 결정되며 개발자 및 공급 업체로서 우리는 이에 대응합니다. 우리는 그들과 손을 잡고 함께 일합니다. 요구 사항이 나올 때마다 동일한 위협 추세가 나타나므로 동시에 위협을 식별하고 이러한 요구를 충족시키기 위해 노력합니다.”
Aakhus는 업계와 군 고객에 대한 이러한 동기화 된 접근 방식이 구현 된 새로운 고급 범용 105-mm 발사체의 개발을 지적했습니다.
예를 들어, 대전차 유도 미사일 시스템은 매우 널리 퍼져 있으며 반드시 싸워야하는 새로운 위협이 있습니다. 업계는 첨단 탄두와 지능형 퓨즈로 탄약을 제공함으로써 대응하고 있습니다.”
사진은 고급 범용 발사체 AMP가 비행 중에 충격파를 생성하는 방법을 보여줍니다.
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유럽은보다 급진적 인 해결책을 찾고 있습니다. 영국의 BAE Systems와 CTA International (CTAI)의 합작 법인은 발사체 설계에 관습적인 접근 방식을 사용하는 완전히 새로운 무기 시스템을 개발했습니다. 텔레스코픽 탄약은 카트리지 케이스의 분말 충전물에 상당히 또는 완전히 "리 세스 된"발사체이다. 이러한 배치는 종래의 쉘에 비해 샷의 크기 및 중량을 상당히 감소시킬 수 있었고, 또한 체인없는 탄약 공급을 사용할 수있게 하였다. 텔레스코픽 쉘이 장착 된 대포 시스템은 대체 할 수있는 시스템보다 몇 배나 더 큰 영향을줍니다. 또한, 전통적인 대포와 비교할 때, 망원경 시스템은보다 합리적인 탄두로 인해 보드에 4 배나 많은 포탄을 수용 할 수 있습니다.
CTAI 시스템은 상대적으로 작은 40 mm 구경을 가지고 있지만 더 큰 구경 시스템에 필적하는 기능을 제공합니다. CTAI 회사는이 시스템이 BMP 범주의 차량 (예 : 영국 Ajax 및 전사)에 설치 될뿐만 아니라 주 전투 탱크에 설치하기에 적합하다고 말합니다.
망원경 탄약의 개발은 오래 전에 시작되었습니다.이 개념은 미국에서 50의 시작 부분에서 제안되었지만 솔루션의 복잡성과 필요한 기술의 부족으로 대량 생산에 들어갈 수 없었습니다. CTAI의 로리 체임벌린 (Rory Chamberlain)은“수십 년 동안 껍질에 껍질을 넣는 아이디어는 달성 할 수 없지만 소중히 간직한 목표로 남아 있었다. -중형 전차의 경우 구형 기동력“이동성, 전투 안정성 및 화력 효율성”은 항상 문제가되어왔다. 화력 효율성을 높이려고 할 때 총과 시스템이 너무 무거워서 기동성에 부정적인 영향을 미치기 때문에 생존 가능성이 높기 때문이다. 텔레스코픽 시스템은 총과 더 작은 이송 메커니즘을 가지고 있기 때문에 유일한 솔루션입니다. 전체 시스템은 탄약을 중심으로 이루어지며, 가장 중요한 것은 쉘에 슬리브를 안전하고 안전하게 삽입하는 것입니다. 그 결과 고유의 높은 특성을 얻게됩니다. "
CTAI가 해결해야 할 주요 기술적 문제는 쉘 밀봉이었습니다. 체임벌린은“역사적으로 가스 기밀성은 항상 가장 큰 과제 중 하나였다. -오래된 건축에서는 발사체가 배럴의 절단부를 따라 움직일 때 기밀성을 얻었습니다. 우리의 솔루션에서 쉘 자체의 쉘은 견고성을 제공합니다. 어려운 일이지만 CTAI에서이를 달성 할 수 있었으며 이것이 아마도 성공의 주요 동력이었습니다. "
이 문제를 해결 한 후, 나머지 개발은 우발적 인 문제없이 작업 순서대로 진행되었습니다.
“너트를 부수는 것은 쉽습니다. 어떤 도구를 사용해야하는지 알고 있으면 더 쉬워집니다. 발사체가 단순한 표준 탄약보다 더 많은 구성 요소를 가지고 있다는 것은 사실이지만 실제로 세부 사항을 살펴보고 솔루션을 살펴보면 매우 간단합니다.”
체임벌린은 말했다.
“이를 달성하기 위해서는 미친 기술에 투자해야한다고 말하지 않겠습니다. 이것들은 수년에 걸쳐 개발 된 생산의 기본 원칙입니다. 올바른 순서로 시스템을 배치하고 시스템을 이해하고 모든 시스템이 어떻게 작동하는지 CTAI가 할 수 있었던 것입니다.”
현재까지 BPS 옵션을 포함하여 ST40 건용으로 7 가지 유형의 텔레스코픽 쉘이 개발되었습니다.
건설적인 도전
새로운 유형의 포탄을 제조 할 때 표준 탄약 생산과 동일한 기술을 사용하고 동일한 원리를 준수해야하지만 체임벌린이 설명한 것처럼 제조 공정에서의 작업-예를 들어 몸에 추진제 추가 또는 압착으로 알려진 공정 기존의 발사체는 슬리브를 누르는 것으로 구성되며, 전면 및 후면 덮개를 누르는 텔레스코픽 발사체는 각 유형의 특성으로 인해 다른 순서로 배열됩니다. "이러한 개별 작업은 쉘을 만들 때 매우 간단하지만 다른 순서로 작업을 수행 할 수 있습니다." -기존의 탄약에서 마지막으로 수행 한 작업이 포탄이라고 가정하고이를 압착하여 슬리브로 누르십시오. 텔레스코픽 탄약의 경우, 가장 먼저 취해야 할 것은 껍질이며, 소매에 배치됩니다. 또한, 추진 제가 내부에 장착 된 후 크림 핑이 발생한다. 작업 순서는 변경되지만 개별 단계는 기존 쉘과 동일합니다.”
물론 그 구성 요소 중 하나의 점진적인 점진적 개선과 비교하여 전체 무기 시스템을 전체적으로 재 설계하는 것이 더 높은 위험으로 보였습니다. 2016의 영국 Ajax 장갑차에 설치된 시스템의 첫 번째 성공적인 발사 테스트에 대해 프로젝트 관리자는 "이 과정에서 발생하는 복잡한 문제를 과소 평가해서는 안된다"고 지적했습니다. 그러나 그는 또한 "이기는 것을 목표로하는 시스템의 변형 능력"에 주목했다. 야심 찬 목표를 가진 프로그램의 경우보다 여기에서 이점이 크게 클 수 있습니다.
CTAI에 따르면 CT40 시스템은 이동성, 전투 안정성 및 화재 효율의 세 가지 구성 요소를 모두 향상시킬 것입니다. 이러한 개선 사항 중 일부는 건으로 인해 또는 지원 구성 요소, 특히 상점으로 인해 실현 될 수 있습니다.
영국 전차에 통합 된 시스템 버전이 완전히 통합 된 CTAI 시스템이 통합 된 프랑스 재규어 정찰 장갑차에 설치된 버전만큼 효과적 일지는 의문의 여지가 남아 있습니다. 영국은 Ajax 및 Warrior 플랫폼에 대해 다른 솔루션을 선택했으며 Lockheed Martin UK 헤드 계약 업체가 다른 회사의 장비와 함께 건을 설치하는 공통 타워가 있어야합니다. 새로운 유형의 발사체를 만들지 않고는 이러한 혁신 중 어느 것도 가능하지 않았을 뿐이다.
체임벌린은“우리는 30 그램 무게의 쉘을 가진 350 mm 탄약을 교체하고있다. -새로운 발사체의 무게는 1 킬로그램입니다. 즉, 탄두의 무게는 거의 3 배입니다. 모든 군대는 발사체의 직경에 대해 이야기하지만 전투 장비와 장갑 관통력이 중요합니다. 사람들은 30-mm와 40-mm 쉘이 크게 다르지 않다고 생각하지만 실제로 탄두와 관련하여 큰 차이가 있습니다. 사실, 그것은 4 배 더 강력합니다. "
"승무원이 발사 할 때 무엇이 중요합니까?" 목표물을 명중하십시오. 이것이 바로 텔레스코픽 기술의 목표입니다. 40-mm 쉘일 필요는 없지만 반드시 수량에 한정되는 것은 아니며, 목표에 더 많은 영향을 미치고 타격을 가하여 사람들을 안전하게 집으로 데려 오는 것이 더 빠릅니다.”
시스템의 다른 주장 된 이점은 운전자가 운전 중에 다른 유형, 재 장전 및 화재 사이를 빠르게 전환 할 수있는 능력을 포함한다. 보다 컴팩트 한 솔루션으로 제공되는 화력 증가와 타워 승무원의 증가 된 볼륨을 고려 하여이 망원경 시스템이 제공하는 곱셈 효과에 대해 이야기 할 수 있습니다.
체임벌린은“이전에는 재 장전시 어딘가에서 멈추고 총을 장전해야했지만 지금은 과거입니다. -운전 중에 간단히 충전 할 수 있습니다. 상점은 고정되어 있으며, 우리 시스템에서는 서랍을 열고, 껍질을 넣고 서랍을 닫을 때 서랍과 매우 유사하며, 쉘의 유형을 읽고 상점의 위치를 정확하게 알고 있습니다. 특정 유형의 탄약을 선택 해야하는 경우 상점은 선택한 상자로 전환합니다. 상점에 여러 가지 유형이 있으며 모두 재고가 있습니다.”
M380 아머 피어싱 쉘 (사진)은 AMP (Advanced Multi-Purpose)로 대체되었습니다.
유형 변경
현재까지 7 가지 종류의 탄약이 제조되어 고객에게 제공되거나 자격이 있습니다. 분리 가능한 팔레트와 트레이서 또는 BOPS가있는 안정화 생크 (깃털)가있는 장갑 관통 트레이서; 추적자와 보편적; 트레이서가있는 헤드 퓨즈가있는 범용; 추적기가있는 보편적 인 공기 분사 : 운동 공기 분사; 그리고 두 개의 실용적인 껍질. 이미 입대 한 첫 번째는 TP-T (Target Practice-Tracer)라는 명칭을 받았으며, 범위가 축소 된 두 번째 TP-RR (Target Practice-Reduced Range)은 계속 개발 중입니다. Chamberlain은이 목록이 결코 완전한 것은 아니라고 언급했다. “텔레스코픽 기술은 슬리브에 삽입 할 수있는 모든 것에 적용 할 수 있습니다. 우리는 현재 유형으로 제한되지 않습니다. "우리는 소개하고자하는 다양한 포탄에 대한 연구를 검토하고 있지만, 예비 기술 평가를 평가하는 초기 단계에 있습니다."
한 유형에서 다른 유형으로 빠르게 전환하는 기능은 망원경 시스템 개념이 약속하는 기능을 향상시키는 핵심 요소입니다. 무기고에 새로운 무기가 도착함에 따라 고객은 전투 사용의 원리를 개발하기로 약속했으며 동시에 유망한 탄약이 개발되어 시스템의 효과를 높일 것입니다.
“영국 전사 보병 전투 차량에 장착 된 30-mm Rarden 총과는 달리, 3 발의 탄약 (매거진에서 2 개, 즉 최대 6 발) 만 발사 할 수 있으며 발사체 유형을 변경할 수있는 능력이없는 ST40를 사용하면 쉽게 다른 유형의 대기열과 다른 효과를 갖도록 유형을 변경할 수 있습니다. 주요 임무는 다른 유형의 쉘을 올바르게 사용하고 목표에 가장 효과적으로 영향을 미치는 방법입니다.” Chamberlain은 2020에서 "고객이보고 싶어하는"계획과 다른 종류의 탄약에 대해 이야기 할 수 있다고 자세히 설명하지 않았습니다.
무게 감소는 모든 탄약 프로그램의 주요 목표이며 이것은 탄약 제조업체가 제품을 개선하기 위해 갈 수있는 또 다른 방향입니다. Aakhus는 회사의 미국 고객이 질량을 늘리지 않고 탄약의 화재 효율을 개선하고 다양한 재료의 잠재력을 적극적으로 탐색하고 사용 제안을 제안했다고 설명했다.
“운동 에너지 탄약 분야에서 미국은 기생 질량을 줄이고 코어에 더 많은 에너지를 투자하기 위해 많은 투자를했다”고 그는 설명했다. -예를 들어, 팔레트 제조에 복합 재료를 사용하면 더 많은 에너지를 목표물에 전달할 수있어 기술 혁신을 이룰 수 있습니다. 팔레트는 실제로 기생 질량을 가진 부분이며, 그 임무는 발사체를 배럴을 따라 보내는 것입니다. 그것이 배제 될 수 있다면, 그것은 좋을 것이고, 쉽게 될수록 더 나아질 것입니다. 전통적으로 알루미늄 팔레트가 사용되었지만, 우리는 항공 우주 산업에서 나온 복합 기술, 즉이 기생 질량을 최소화 할 수있는 모든 기회를 가지고 있습니다.”
Aakhus는“미군은 독특한 핵심 기술에 많은 투자를했다”고 덧붙였다. -또한 다양한 용도로 폭발성 병기에 새로운 고급 퓨즈가 있습니다. 미국과 다른 국가들은 발사체에 대한 데이터 채널을 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 이제 발사 목적에 따라 발사체에 가독성을 높이기 위해 추가 정보를 제공 할 수 있습니다. 인텔은 지능형 퓨즈를 이전에 헤드 퓨즈 만 장착 한 고 폭발성 단편화 쉘에 통합하는 동시에 낮은 감도의 물질, 전자기 호환성 및 기타 기술로 인해 안전성을 향상시킵니다.
탄약 보급 과정에서 미 육군 강사가 120-mm 훈련 사격을 생도에 전달
비용 문제
전자 부품의 도입으로 인한 쉘의 복잡성 증가와 질량 감소를 목표로하는 새로운 재료에 대한 투자는 필연적으로 각 쉘의 비용 증가를 수반합니다. Aakhus는“구현할수록 더 많은 기술이 구현 될수록 제품의 가격은 더 비싸게됩니다. “이를 이해하면서 동시에 탄도에 기초한 전투 포탄을 복제하는 훈련 포탄을 개발하는 과정에서 복잡성과 비용을 줄이는 것이 강조되었습니다. 우리는 매년 대량으로 발사하는 훈련 장면의 비용을 줄이고, 이용 가능하고 승무원의 훈련 수준을 유지할 수있는 기술에 투자했습니다. 동시에 무기고에 보관되어 있고 특정 작업에서만 사용할 수있는 탄두는 항상 다소 비싸다는 것이 분명합니다.”
그의 추정에 따르면, 구매 및 발사 훈련과 전투 포탄의 비율은 10에 관한 것입니다. 1, 즉 훈련 포탄의 사용에 중점을두면 전투 훈련 비용이 크게 감소됩니다. 비활성 포탄에는 폭발물이 장착 된 포탄보다 비용이 적게 들며, 고급 퓨즈와 같은 고가의 구성품은 훈련 탄약에 포함되지 않는 경우가 많습니다.
Northrop Grumman은 또한 훈련 용 탄약에 저가의 추진제를 사용하여 군용 탄약 성능이 가장 높은 고가의 물질을 보존합니다.
Chamberlain에 따르면 CTAI의 TP-RR 실용 발사체를 개발하면 고객이 더 많은 비용을 절감하고 교육 기회를 확대하는 데 도움이 될 것입니다.
“이 탄도 발사체는 특정 범위까지 발사체와 일치하고 급격히 감소하기 시작합니다. 이를 통해 안전한 제거 구역이 줄어 듭니다. 즉, 더 많은 수의 사거리에서 사격 할 수 있으며, 훈련 범위가 제한되어있는 군대의 전투 훈련이 간소화됩니다. 우리는 TP-RR 쉘이 자격을 갖추면 그것이 제공하는 장점과 저렴한 비용 때문에 차세대 실용 쉘이 될 것이라고 믿는다.”
텔레스코픽 쉘의 생산이 전통적인 탄약 생산과 매우 유사하다는 사실에도 불구하고 오늘날의 제조 비용은 훨씬 높습니다. 텔레스코픽 시스템을 생산하려는 이전의 시도가 실패한 이유 중 하나는 비용이었습니다. Chamberlain에 따르면, 능력 평가는 각각의 개별 발사체 비용에 초점을 두지 말고 원하는 효과를 얻기 위해 전체 시스템을 사용하는 가장 좋은 방법에 중점을 두어야합니다.
"목표를 명중하기 위해 얼마나 많은 포탄이 필요합니까?" BOPS의 경우 두 가지 옵션 만 있습니다. 갑옷을 뚫을 지 여부입니다. 방어구를 뚫지 못한 시도는 적에게 불을 되돌릴 수있게하며, 누군가가 자신을 찾고 싶어하는 상황이 아닙니다. 탄약을 확인하고 싶습니다. 우리는 목표를 타격 할 가능성에 대한 분석을 수행했으며, 영국 국방부는 분석을 수행했으며, 결과는 우리가보다 효과적이고 저렴한 솔루션을 가지고 있음을 보여주었습니다. 그리고 그것이 사실입니다.”
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