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수중음향 분석을 통한 충격신관 지연기능 시험평가
Test and Evaluation for Time Delay Function of Point Detonating Fuze by Underwater Sound Analysis 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.20 no.2, 2017년, pp.217 - 224  

나태흠 (국방과학연구소 제8기술연구본부) ,  장요한 (국방과학연구소 제8기술연구본부) ,  정지훈 (국방과학연구소 제8기술연구본부) ,  김관주 (홍익대학교 기계시스템디자인공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study proposes an evaluation method for time delay function(TDF) of Point Detonation(PD) fuse using underwater explosion and water entry phenomena. Until now, nothing but the naked eyes of an observer or video images have been used to determine whether the TDF of PD fuze is operated or not. The...

주제어

#수중음향   #충격신관   #수중폭발   #수중입사  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 이와 같은 제한 사항을 해소하기 위해 이전의 연구에서보다 가까운 거리(약 3 km)에서 측정된 계측 자료를 기반으로 충격신관의 지연기능 작동과 비작동(불발) 신관 사이의 물리적 현상에 대한 차이점을 규명하고, 통계적 가설검정(hypothesis testing)을 통하여 수중음향계측 결과의 차이가 신관작동여부에 따라 다르게 나타남을 밝혀내고자 했다.

가설 설정

  • 탄두를 강체(rigid body)로 가정하고, 추진력에 의한 회전토크와 질량 변화가 없으며 물속에 완전히 잠기기 때문에 탄두의 수중운동체 방정식은 유체역학적인 힘과 모멘트, 추진력, 중력 및 부력에 의한 힘과 모멘트의 합으로 표현된다. 여기서 탄두의 회전과 중력, 부력은 추진력에 비해 상대적으로 작기 때문에 관련 요소를 제거하고, 2차원적 운동체 거동을 고려하면 6자유도 수중운동체 방정식은 식 (2)와 같이 간략화 할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현재 K519 충격신관의 양산품 수락시험 시 신관의 순발기능, 지연기능 작동여부 평가방법은 무엇을 활용하여 확인하는가 현재 K519 충격신관의 양산품 수락시험 시 신관의 순발기능, 지연기능 작동여부 평가방법은 국방규격[1]과 시사장 수락시험절차서[2](이하 ‘절차서’)에 따라 육안관측과 비디오 영상분석을 통하여 확인하고 있다. 절차서에 규정된 사격제원과 조건으로 발사된 탄두는 수십 km 비행 후 낙하하여 해상에 탄착하게 된다.
순발기능으로 충격신관을 사용할 경우 관측자에 따라 신관 작동여부를 다르게 판단하게 되는 이유는? 그러나 해수면 충돌 후 25 ms ~ 65 ms(기준값 : 50 ms) 동안 지연[3]되어 수중에서 폭발하는 충격신관(지연기능)을 탑재한 경우, 물기둥 모양은 폭발수심과 파고에 따라 다양한 형상으로 나타나고 시정조건에 따라 육안관측 뿐만 아니라 비디오 영상 획득도 용이하지 않기 때문에 관측자에 따라 신관 작동 여부를 다르게 판단할 수 있다. 따라서 국과연 OO시험장에서는 보다 신뢰성 있는 시험 방법을 적용하고자 수중음향 센서(hydrophone)를 이용한 시험평가방법을 연구하고 있다.
순발기능으로 충격신관을 사용할 경우 신관 작동여부 판정이 수월한 이유는? 절차서에 규정된 사격제원과 조건으로 발사된 탄두는 수십 km 비행 후 낙하하여 해상에 탄착하게 된다. 순발기능으로 충격신관을 사용할 경우, 탄두가 해수면에 충돌함과 동시에 탄두에 탑재된 TNT 화약이 폭발하기 때문에 물기둥의 모양과 청음을 통해 신관의 작동여부 판정은 비교적 수월하다.
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참고문헌 (12)

  1. KDS 1390-3002-1, "Fuze, Point Detonating, KOOO," Agency for Defense Development, Korea, pp. 1-24, 2004. 

  2. F-155H-1A, "Fuze, Point Detonating, KOOO LAP," Agency for Defense Development, Korea, pp. 156-163, 2013. 

  3. KDS 1390-1030, "Dealy Element MO Loading, Assembling and Packing," Agency for Defense Development, Korea, pp. 1-19, 1982. 

  4. Taeheum Na, Noseok Park, Bogyun Kim, Bongsoo Kim, Sihong Choi, "A Study on Test and Evaluation Methods of Delay Function for PD Fuze," KIMST Annual Conference Proceedings, pp. 3-4, 2014. 

  5. Sihong Choi, "Measurement of the Impact Fuze Phenomena using the Underwater Explosion," Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology, Vol. 17, No. 4, pp. 479-484, 2014. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. Robert J. Urick, "Principles of Underwater Sound," McGraw-Hill, USA, pp. 86-98, 1967. 

  7. Michael M. Swisdak, Jr., "Explosion Effects and Properities; Part II-Explosion Effects in Water," Naval Surface Weapons Center, USA, pp. 11-17, 1978. 

  8. Warren D. Reid, "The Response of Surface Ships to Underwater Explosions," DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory, Australia, pp. 1-6, 1996. 

  9. H. H. Shi, T. Takami, "Some Progress in the Study of the Water Entry Phenomena," Experiments in Fluids 30, pp. 475-477, 2001. 

    상세보기 crossref

  10. Charles B. Leslie, "Underwater Noise Produced by Bullet Entry," The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 36, No. 6, pp. 1138-1144, 1964. 

    상세보기 crossref

  11. H. H. Shi, Kume, "Underwater Acoustics and Cavitating Flow of Water Entry," ACTA MECHANICA SINICA, Vol. 20, No. 4, pp. 374-382, 2004. 

    상세보기 crossref

  12. Yonggu Lee, Samyong Kim, "Introduction to Statistics," Yulgokbooks, Korea, pp. 342-351, 2008. 

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