2014년도 Propellants, explosives, pyrotechnics 학술지에 게재된 논문 Spaced Armor Effects on Shaped Charge Jet Penetration에서 발췌함.

해당 연구는 난징대학교에서 수행되었으며 저렴하면서도 KE 및 CE 양쪽에 효과를 갖는 공간장갑의 최적 설계를 도출하기 위해 실험 됨.

학술지 사이트 :

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/15214087

https://www.wiley-vch.de/de/shop/journals/279-propellants-explosives-pyrotechnics-2014-de

일단 먼로-노이먼 효과를 간단하게 설명하면 구리 라이너의 형태에 따라 폭발에너지가 집중되는 효과를 말함.

구리 라이너의 형태에 따라 파편이나 EFP 처럼 운동에너지KE 형태가 될 수 있고,

흔히 말하는 화학에너지CE 즉 메탈제트의 형태가 될 수 있음. (여기서는 메탈제트에 대해서만 이야기 할 것임.)

이렇게 형성 된 고속의 메탈제트로 목표를 관통시켜 무력화시키는 것이 성형작약의 메커니즘이며

간단하게 생각하면 워터젯으로 두꺼운 금속판을 관통하는 것과 비슷하다고 생각하면 됨.

성형작약의 관통성능은 관통에 유효한 제트 길이(질량)와 제트 선단 속도에 비례함.

즉 워터젯에 비유하면 물의 유속이 빠를수록, 물 줄기가 크고 굵을수록 관통력이 좋아진다는 것임.

공간장갑의 장갑 간 이격거리는 성형작약의 위력을 그다지 저하시키지 못한다는 설명을 위해 위 짤을 들고 오는데

맞긴 맞음. 성형작약으로 인해 형성 된 메탈제트는 꽤나 긴 거리를 지나면서도 관통력을 유지하며,

공기를 지나면서도 제트 선단부의 속도는 그다지 떨어지지 않음.

하지만 위 그래프가 설명하는 것은 공간장갑에 대한 설명이 아님. 일반적인 메탈제트의 표준 곡선일 뿐이지.

해당 실험에 사용된 구리 라이너의 표준 곡선.

지름 56mm, 높이 73mm, 두께 0.8mm, 원추각 60도, RDX-8701이 203g 사용된 것으로

저 위에 있는 그래프의 Non-Precision charge 곡선과 유사한 값을 나타 냄.

메탈제트에 대한 공간장갑의 작용 원리는 다음 그래프와 같음.

그냥 봐도 간단하고 직관적인데 공간장갑의 1번, 2번 철판을 관통하면서 메탈제트의 선단부 속도가 감소하는 것을 나타냄.

일반적인 전차포탑의 측면 공구상자를 생각하면

/ 외부철판 / 공간 / 내부 철판 / 공간 / 주장갑 /

구조를 차례로 관통하면서 메탈제트의 선단부 속도가 현저하게 약화된다는 것을 알 수 있음.

하지만 선단부 속도를 보면 철판과 철판 사이를 지나면서 아예 줄지 않는다는 것 또한 알 수 있음.

이쯤에서 철판을 관통하면서 메탈제트의 선단속도는 계속 유지되니

이격된 거리가 멀어도 그게 미터 단위 정도 되지 않는다면 그다지 의미없는거 아니냐? 하겠는데

해당 사진을 잘 보면 첫 번째(-1) 철판의 사입구는 깔끔한 반면

두 번째(-2) 철판 사입구 상단, 혹은 하단부는 제트가 흩뿌려져 있는 것을 볼 수 있음.

앞서 말했듯이 성형작약의 관통성능은 관통에 유효한 제트 길이(질량)와 제트 선단 속도에 비례함.

제트는 첫 번째 철판을 관통하면서 선단 속도가 줄어듦과 동시에 제트 입자가 흩어지며 이는 본체의 질량을 잃는다는 소리임.

공간장갑의 이격거리가 짧으면? 제트입자는 충분히 흩어지지 않아 본체의 질량 그대로 2번 철판을 관통할 것이고

이격거리가 길다면 메탈제트가 흩어지면서 관통력은 현저히 줄어들게 될 것임.

실험 결과는 위 그래프와 같음. 이격거리에 따라 관통력이 아주 유의미하게 줄어 듦.

40~60mm 거리에서 잠깐 관통력이 유지되는 구간이 있는데

실험에서 제작 된 구리 라이너의 메탈제트가 형성되는 최적 초점구간이 그 쯤이 아닌가 싶다.

어쨌든 실험 결과에 영향을 주는건 아니니 상관없음.

M113에 M456 쏜 건 잘 봤는데

NIJ LEVEL 4 짜리 방탄판에 12.7mm 쏴보고 앞뒤로 관통당하니까 아 요즘 방탄판 존나 의미없네요.

그러는 거랑 별로 차이는 없는 것 같다.

공간장갑은 여전히 저렴하면서 효과적인 방어 수단임.