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복합장갑

last modified: 2015-03-23 11:38:34 by Contributors

Contents

1. 개요
2. 개발
3. 도해
4. 특징
5. 문제점
6. 평가

1. 개요

Composite armour
말 그대로 여러 가지 소재를 조합하여 복합적으로 만든 장갑. 현용 3세대 주력전차의 전면장갑을 담당할 정도로 가장 강력한 장갑이다. 특성상 철갑탄대전차고폭탄의 공격을 모두 방어할 수 있다.

2. 개발

단순 강철 장갑이 아니라 장갑판 사이에 다른 물질을 첨가하여 전차의 방어력을 증가시키려는 시도는 2차대전 직후부터 있었고, 미국은 T95 실험용 전차에서 퓨즈드 실리카를 내부충전물로 사용하는 복합장갑을 실험한 바 있다.

실용 복합장갑은 냉전기에 이르러 서방과 공산진영에서 독립적으로 발전되었는데, 세계최초로 복합장갑을 채용한 실용 전차는 T-64이다. T-64A의 복합장갑은 유리섬유와 알루미나 세라믹을 사용한 복합재를 장갑판 사이에 충진한 것이라고 알려져 있다. [1]

한편 서방세계에서는 영국이 1960년대부터 초범[2] 지역의 연구소에서 개발하기 시작하였으며, M1 에이브럼스 전차에 처음 장착되었다. 이것의 내부 구조는 금속장갑판 후면에 세라믹 타일이 부착된 형태라고 알려져 있다.

3. 도해

이하는 현재까지 공개된 복합장갑재의 도해

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[JPG image (292.03 KB)]

르끌레르 전차의 장갑개발연구 수행중의 테스트 사진

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[JPG image (33.01 KB)]

미군이 T-72 B형을 입수하여 포탑상부 장갑충진영역의 뚜껑을 열어본 사진

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[JPG image (97.59 KB)]

영국이 IDET2007에 출품한, 세라믹 타일을 합성수지로 강화섬유층과 결합한 형태의 복합장갑 실사테스트 결과물

4. 특징

기본적으로 금속과 라믹, 합성수지류 및 기타등등의 적층식 장갑. 당연히 내부 구조의 상세와 구체적인 작동원리는 극비에 부쳐진다. 냉전 종전 후 서방에 획득되어 연구된 소련제 전차들은 이미 다 드러났을 가능성이 높지만 그 작동원리는 개발국과 개발시기에 따라 세라믹의 강성을 단순히 이용한 것에서부터 거의 비활성반응장갑에 가까운 것까지 다양하다. T-72B의 포탑 복합장갑의 경우 거의 비활성 반응장갑에 가깝고 영국의 초범장갑 역시 세라믹의 파괴거동을 이용한 비활성 반응장갑의 요소를 갖고 있다.

전차를 공격하는 방법은 크게 2가지가 있다. 첫째로는 철갑탄, APDS, APFSDS(날탄) 등의 운동에너지(Kinetic Energy) 계열이 있으며, 둘째로는 HEAT(대전차고폭탄) 등의 화학에너지(Chemical Energy) 계열이 있다.

대개의 밀리터리 정보에서 복합장갑재의 방어력을 균질 압연 강판 두께로 표시하는 수치를 각각 CE와 KE로 나누어 표시하는데, 고자바닐라 M1 에이브람스의 포탑 전면이 KE 450mm/CE 800mm 정도로 알려져 있다.[3] 이렇듯 복합장갑은 아무래도 CE 방호력에 비해 KE계열 탄에 대한 방호력이 더 약한 편이다. 하지만 운동에너지 탄두 방어력보다 화학에너지 탄두 방어력이 더 높은 것은 반응장갑이 훨씬 더 심하며, 어쨌거나 사용된 장갑재의 두께는 단일재질 장갑재보다 훨씬 얇고 가벼우니까 제 할일은 한다고 볼 수 있다.

그리고 복합장갑은 일단 차량에 설치된 후에도 교체가 가능하다는 장점이 있다. 이는 기술의 발전에 따라 구식복합장갑의 방어력이 상대적으로 낮아질 수 있다는 것을 상쇄하는 요소이다. 보통은 장갑의 일부를 절단한 후에 내부에 있는 복합장갑재를 교환하는 방식을 사용하는데, 특성상 주조형태의 둥근 형태보다는 용접식의 각이 있는 경우가 작업이 용이하므로 현용 전차의 상당수는 용접식 각진 포탑의 형태를 유지한다.[4]

5. 문제점

당연히 복합장갑도 무적은 아니겠지만 그나마 눈에 띄는 단점은 성능 외적인 것이 대부분이다.

  • 비싸다 : 가장 큰 문제점. 언제나 필요한 양을 조달하기 힘들다. 그래서 중량을 감당할 수 있는 전차도 전면장갑에만 복합장갑을 사용한다.
  • 중량이 크다 : 효과는 좋지만 절대적인 중량이 크게 증가하므로 장갑차 같은 경우에는 이 장갑을 사용하기 힘들다.[5]
  • 조달이 힘들다 : 바로 위에서도 나온 말이지만 복합장갑의 제조법 자체가 대개 국가기밀이므로 무기사장에서 돈내고 복합장갑만 산다는 것은 매우 힘들다. 게다가 외국제로 복합장갑이 적용된 무기를 통째로 사더라도 수출형은 복합장갑에 다운그레이드를 해놓은 경우가 많아서 정작 실전에서 펑펑 뚫려버리는 비극을 맞이하기 쉽다. 따라서 복합장갑을 제대로 사용하고 싶다면 나름대로 기술력과 과학력이 높아야 한다.

6. 평가

비록 문제점이 없진 않아도 성형작약탄 앞에서 약세를 보이던 전차를 다시 전장의 주역으로 만들어 주었을 정도로 중요도가 높은 장갑이다. 물론 반응장갑도 마찬가지 역할을 수행하였으나 반응장갑은 본질적으로 1회용인 소모품의 성질이 있으므로 복합장갑만큼 큰 역할을 하지는 못했다.

이에 더해서 철갑탄 계열의 운동에너지탄에도 방어력을 충분히 확보할 수 있도록 만들어졌기 때문에 앞으로도 한참동안 가장 강력한 장갑의 타이틀을 유지할 수 있을 전망이 보인다.

픽션에서도 뭔가 굉장히 단단한 장갑엔 앞에 붙는 여러 수식어 뒤엔 꼭 복합장갑이 붙는다. 예를 들면 다층 세라믹 복합장갑이라든지.

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  • [1] James Warford, "Soviet-Russian Tank Turret Armor: The Cold War Shell-Game", Armor magazine Jul-Aug 1999
  • [2] 이 때문에 복합장갑을 초범장갑이라고 부르기도 한다.
  • [3] 물론 당연히 초기형 한정. 1세대 HAP를 적용한 M1A1 HA는 포탑 전면이 KE/CE 800/1300mm, 3세대 HAP가 적용된 M1A2 SEP과 M1A1 AIM에서는 950mm/1500mm 이상으로 확 늘어났다.
  • [4] 사실 복합장갑이 아니더라도 주조식으로 포탑을 만들 경우 일반강판보다 균질성이 떨어지고 추가적인 강화처리도 거의 불가능하기 때문에 용접식으로 만든 포탑보다 방호력이 약간 떨어지게 된다. 그럼에도 불구하고 복합장갑 등장 전까지나 등장 이후에도 동구권의 많은 전차들의 포탑이 주조식으로 만들어졌는데, 필요한 형상을 만드는 데에는 주조식이 용접식보다 용이하기 때문이다. 일반 압연강판은 원통형으로 구부리는 것도 쉽지 않은데 이걸 구형으로 성형하려면 엄청난 노력이 들어가야 하며, 그렇게 성형이 되었다고 해도 내부결함이나 가공후 잔류응력 문제가 발생하기 때문에 생산성은 떨어지고 균질도는 주조식에 비해서도 별 차이가 없는 상황이 된다.
  • [5] 허나 이것이 전차의 중량이 커질수록 복합장갑의 방호력이 높다는 근거는 되지 못한다. 애초에 복합장갑은 무턱대고 균질압연장갑의 두께를 늘릴수는 없다는 점 떄문에 나온 물건이며 M1 에이브럼스의 경우는 내부의 장갑재를 나노기술로 바꿔가며 중량을 줄이는것과 동시에 방호력을 증대시키고 있다.

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