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소구경 화기의 사격충격 측정 및 충격응답스펙트럼 분석
Firing Shock Measurement and Shock Response Spectrum Analysis of Small Arms 원문보기

한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집, 2012 Apr. 26, 2012년, pp.588 - 593  

이준호 (국방과학연구소) ,  최의중 (국방과학연구소) ,  윤주홍 (국방과학연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nowadays, various forms of electro-optical rifle scope have been developed and used in order to enhance the accuracy of small arms. However, firing shock acceleration has characteristics of pyroshock having a big acceleration value with very short duration time, which the electro-optical scopes shou...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 다음으로 실사격 시의 충격가속도를 실험실 차원에서 모사할 수 있도록 Fig. 9와 같이 낙하충격시험기를 활용한 조준경 충격시험을 실시하였다. 실사격 시험과 동일한 가속도계 및 계측기를 활용하여 동일한 측정위치에서 충격시험을 실시하였다.
  • 본 논문에서 고려된 소구경 화기의 경우, 사격 시 발생하는 사격충격가속도는 큰 가속도 값이 매우 짧은 시간동안 지속되는 pyroshock의 특징을 나타내고 있다. 따라서 본 논문에서는 사격충격가속도 및 pyroshock에 대한 개요 및 pyroshock의 강도를 평가하기 위해 사용되는 충격응답스펙트럼(이하 SRS, Shock Response Spectrum) 분석 방법을 먼저 소개하고, 고충격의 사격충격을 발생시키는 소구경 화기에 대한 실사격 시험을 통해 측정된 충격가속도를 이용하여 충격응답스펙트럼 분석을 실시하였다. 또한 실사격 시험을 실험실 차원에서 모사하기 위해서 낙하충격시험기를 이용한 조준경 충격시험조건을 설정하였고, 시험조건의 타당성을 검증하였다.
  • 따라서 본 논문에서는 사격충격가속도 및 pyroshock에 대한 개요 및 pyroshock의 강도를 평가하기 위해 사용되는 충격응답스펙트럼(이하 SRS, Shock Response Spectrum) 분석 방법을 먼저 소개하고, 고충격의 사격충격을 발생시키는 소구경 화기에 대한 실사격 시험을 통해 측정된 충격가속도를 이용하여 충격응답스펙트럼 분석을 실시하였다. 또한 실사격 시험을 실험실 차원에서 모사하기 위해서 낙하충격시험기를 이용한 조준경 충격시험조건을 설정하였고, 시험조건의 타당성을 검증하였다.
  • 본 논문에서는 소구경 화기 사격 시, 조준경에 전달되는 사격충격 수준을 평가하기 위해 실사격 및 낙하충격시험기를 활용하여 충격가속도 측정시험을 실시하였으며, 측정된 가속도신호를 이용하여 충격 응답스펙트럼(SRS) 분석을 수행하였다. 이를 통해 실사격 시험조건을 실험실 차원에서 모사할 수 있는 조준경 충격시험조건을 설정할 수 있었으며, 설정된 충격시험조건은 향후 조준경 단품의 충격시험 시 활용될 예정이다.
  • 9와 같이 낙하충격시험기를 활용한 조준경 충격시험을 실시하였다. 실사격 시험과 동일한 가속도계 및 계측기를 활용하여 동일한 측정위치에서 충격시험을 실시하였다. 충격시험 시, 바닥조건을 일정하게 한 상태에서 낙하높이를 조절하여 시험을 실시하였으며, 높이별로 5회씩 시험을 실시하였다.
  • 조준경 부품 중, 사격충격에 가장 많은 영향을 받을 것으로 예상되는 특정 부품에 전달되는 사격충격 가속도를 실사격을 통해 측정하였다. Fig.
  • 실사격 시험과 동일한 가속도계 및 계측기를 활용하여 동일한 측정위치에서 충격시험을 실시하였다. 충격시험 시, 바닥조건을 일정하게 한 상태에서 낙하높이를 조절하여 시험을 실시하였으며, 높이별로 5회씩 시험을 실시하였다. 조준경 부품 장착면 가속도를 기준으로, 15발의 모든 실사격 충격가속도를 상회하는 충격을 모사하는 낙하높이는 Table 4와 같이 23 cm이었다.
  • 는 가속도계의 최대 측정 가능 주파수인 10 kHz로 설정하였다. 화기 거치조건 별로 분산도/정확도시험용 마운트(Mount #1), 내구도시험용 마운트(Mount #2) 및 서서쏴 견착사격을 실시하였으며, 각 거치조건별로 5발씩 사격을 실시하였다.

이론/모형

  • 7과 같이 조준경의 특정 부품이 장착되는 부위에 나사산을 가공하여 가속도계(FGPSENSORS XA1100)를 볼트로 체결하였다. 계측은 DEWE-2010 Signal Measurement System을 사용하였으며, Sampling freq.는 500 kHz, Low pass filtering freq.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다양한 형태의 전자광학조준경이 개발되는 이유는? 개인 병사가 휴대하는 소구경 화기의 정확도 향상을 위해 다양한 형태의 전자광학조준경이 개발되어 적용 중에 있으며, 레이저거리측정기 및 표적지시기 등의 전자광학장비도 화기 부수기재로 많이 사용되고 있다. 그러나 이러한 전자광학장비는 고충격의 사격충격가속도에 취약한 특성을 가지고 있으므로, 사격 시 인가되는 사격충격에 견딜 수 있는 내충격 설계가 이루어져야 한다.
사격충격가속도란? 사격충격가속도는 전자광학 주야조준경, 레이저거리측정기 및 표적지시기 등 전자광학장비의 구조 안전성을 평가할 때 활용되는 사격충격 관련 물리량이다.
SRS는 어떤 추세인가? SRS는 1960년대 초반에 표준화된 data processing method로 개발되었으며, 미 국방성 및 NASA 등 정부 R&D 관련 연구소에서 최초 사용되었다. 최근 들어 기계적인 충격의 강도를 평가하는데 있어 점차 많이 사용되고 있는 추세이며, SRS 적용은 아래와 같이 크게 두 가지 분야로 나뉜다.
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