| 표- 1 각종 무기의 탄두작약/탄두질량비 |
| 무기 |
명칭 |
탄두 중량
[kg] |
작약 중량
[kg] |
작약/탄두의
중량비
[%] |
비고 |
|
| 대함 미사일 |
AGM-84 |
221.4 |
97.5 |
44.0 |
하푼의 반 철갑탄두 |
| 항공 폭탄 |
Mk82/500lb |
226.8 |
87.1 |
38.4 |
무 유도 항공폭탄 |
| Mk83/1000lb |
453.6 |
174.6 |
38.5 |
무 유도 항공폭탄 |
| 유탄(포용) |
93 식 유탄 |
40.6 |
7.8 |
19.1 |
45 식 150mm 고압포 에서 사용 |
| 92 식 유탄 |
36.0 |
7.7 |
21.3 |
150mm 곡사포 에서 사용 |
| 91 식 유탄 |
16.0 |
2.5 |
15.8 |
100mm 고압포 에서 사용 |
| 93 식 철갑유탄 |
40.2 |
5.5 |
13.6 |
150mm 고압포 에서 사용 |
| 92 식 철갑유탄 |
36.0 |
6.2 |
17.1 |
150mm 곡사포 에서 사용 |
| 91 식 철갑유탄 |
15.7 |
2.3 |
14.5 |
100mm 고압포로 사용 |
| 전차 포의 철갑탄 |
95 식 철갑탄 |
6.6 |
0.065 |
1.0 |
3 식 중 전차 |
| 함포의 철갑유탄 |
460 mm 91 식 철갑탄 |
1460 |
33.9 |
2.3 |
전함 용 철갑탄(철갑 유탄)
|
● 하푼의 관통능력
하푼을 철갑탄으로 가정하고 고전적인 방법으로 관통능력을 추정해보자.
표-2 460mm 91식 철갑탄, 410mm 91식 철갑탄 및 AGM-84 Harpoon의 관통 능력에 대한 추정과 비교
(ps. 전함 철갑탄 vs 하푼,,,,, 과연 어느정도의 관통력 일까 추정하는 표 인듯) |
| 탄환 |
지름 |
속도 |
중량 |
운동 에너지 |
단면적 |
계수
(jacob) |
계수
(Tresider) |
계수
(Krupp) |
관철 능력
(실제) |
관철 능력
(jacob) |
관철 능력
(Tresider) |
관철 능력
(Krupp) |
| D |
V |
M |
E=0.5*M*V^2 |
A=0.25*π 0d^2 |
K
(jacob) |
K
(Tresider) |
K
(Krupp) |
H |
H
(jacob) |
H
(Tresider) |
H
(Krupp) |
| [m] |
[m/sec] |
[kg] |
[MJ] |
[m^2] |
[m] |
[m] |
[m] |
[m] |
460mm
91식 철갑탄 |
0.46 |
475 |
1460 |
165 |
0.1662 |
1.869E-08 |
7.201E-07 |
6.494E-08 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
410mm
91식 철갑탄 |
0.41 |
452 |
1020 |
104 |
0.1320 |
0.32 |
0.31 |
0.34 |
0.33 |
| 하푼 |
0.34 |
238 |
500 |
14 |
0.0924 |
?? |
0.08 |
0.10 |
0.10
|
ps. 저는 솔직히 봐도 모르겠고.......... 위 표의 결론은 460mm 전함포가 420mm를 관통한다. . 하지만 하푼은 100mm로 추정된다.
[추정 방법]
추정은 보편적인 3개의 공식을 사용했다.
1)Jacob de Marre식
1870년경 프랑스의 Jacob de Marre가 고안한 실험식이다.
일본에선 1915~1945년에 해군에서 주로 사용되었다. 같은 시기 미국 및 영국 또한 사용하던 실험식이다.
H=K·(M/D1.5)0.714)·V1.43
2)Tresider식(Moisson식)
1870년 영국의 Tresidder대위가 고안한 실험식 이고. 일본은 러일 전쟁때 해군에서 Jacob de Marre식과 병용하여 사용하였다.
H=K·(M/D)0.5)·V1.5=K(M, V3/D)0.5
3)Krupp식
독일의 Krupp사가 개발한 실험식.
H=K·(M/D1.67)0.75)·V1.5
다만 각 식의 계수........
K는 사거리 30km의 460mm 철갑탄에 탄속으로 장갑의 수직으로 내려올 경우에 관통능력은 420mm로 산출했다.
또한 타당성을 확인하기 위해 410mm 철갑탄의 사거리 30km의 관철 능력도 같은 계수를 사용해 계산하고 있다.
하푼에 대해서는 진입 속도를 순항 속도인 856km/hour=238m/sec을 사용하였다. 또한 돌입시의 중량을 500kg로 추정하였고, 직경은 0.34m로 계산했다.
[계산 결과]
전함포의 철갑탄인 410mm에 관통력은 Jacob de Marre식에선 310mm, Tresider식에서 340mm, Krupp 식에선 330mm라는 결과가 얻었다.
그렀다면 하푼은 Jacob de Marre식에서 80mm, Tresider식 및 Krupp식에서 100mm라는 결과가 얻었다.
● 하푼 탄두의 강도
위의 추정 계산은 하푼을 단지 철갑탄으로 가정해 계산한 것이고 실제 하푼은 탄두나 작약, 탄두의 중량을 대비하면 큰 항공 폭탄과 동등 한 것이다. 하지만 그 폭발력은 약한 편이다.
| 그림 1각 모델의 단면 이미지 |
 |
| 모델 1 |
모델 2
|
표-3 탄두중량 대비 장약의 양 44%(항공폭탄)과 2.3%(하푼) |
| 반구 부분 |
모델1 |
모델2 |
|
| 바깥 지름 |
Dr |
0.340 |
0.340 |
[m] |
| 두께 |
tr |
0.018 |
0.112 |
[m] |
| 내지름 |
Dri=D-2tr |
0.304 |
0.116 |
[m] |
| 바깥 지름 |
Rr=D/2 |
0.170 |
0.170 |
[m] |
| 내반경 |
Rri=Dri/2 |
0.152 |
0.058 |
[m] |
| 반구 부분의 전체 부피 |
Vr=(4/3)π Rr^3 |
0.0206 |
0.0206 |
[m^3] |
| 반구 부분의 작약의 체적 |
Vrc=(4/3)π Rri^3 |
0.0147 |
0.0008 |
[m^3] |
| 반구 부분의 외각의 체적 |
Vra=(Vr-Vrc)/2 |
0.0029 |
0.0099 |
[m^3] |
| 외각의 비중 |
ρ a |
7800 |
7800 |
[kg/m^3] |
| 작약의 비중 |
ρ c |
1500 |
1500 |
[kg/m^3] |
| 반구 부분의 외각의 중량 |
Mra=Vr*ρ a |
22.9 |
77.1 |
[kg] |
| 반구 부분의 작약의 중량 |
Mrc=Vrc*ρ c |
22.1 |
1.2 |
[kg] |
| 반구 부분의 전체 중량 |
Mr=Mra+Mrc |
45.0 |
78.3 |
[kg] |
| 원주 부분 |
| 바깥 지름 |
Dc |
0.340 |
0.340 |
[m] |
| 두께 |
tc |
0.018 |
0.112 |
[m] |
| 내지름 |
Dci=Dc-2tc |
0.304 |
0.116 |
[m] |
| 바깥 지름 |
Rc=Dc/2 |
0.170 |
0.170 |
[m] |
| 내반경 |
Rci=Dci/2 |
0.152 |
0.058 |
[m] |
| 원주 부분의 전체 단면적 |
S=π Rc^2 |
0.0908 |
0.0908 |
[m^2] |
| 원주 부분의 작약의 단면적 |
Si=π Rci^2 |
0.0726 |
0.0106 |
[m^2] |
| 원주 부분의 외곽의 단면적 |
So=S-Si |
0.0182 |
0.0802 |
[m^2] |
| 원주의 높이 |
h |
0.700 |
0.700 |
[m] |
| 원주 부분의 전체 부피 |
Vc=S*h |
0.0636 |
0.0636 |
[m^2] |
| 원주 부분의 작약의 체적 |
Vci=Si*h |
0.0508 |
0.0074 |
[m^2] |
| 원주 부분의 외곽의 체적 |
Vco=So*h |
0.0127 |
0.0562 |
[m^2] |
| 원주 부분의 작약의 중량 |
Mci=Vci*ρ c |
76.2 |
11.1 |
[kg] |
| 원주 부분의 외곽의 중량 |
Mco=Vco*ρ a |
99.4 |
438.0 |
[kg] |
| 원주 부분의 전체 중량 |
Mc=Mci+Mco |
175.6 |
449.1 |
[kg] |
| 전체 |
| 전체의 작약의 중량 |
Mc=Mrc+Mci |
98.3 |
12.3 |
[kg] |
| 전체의 외각의 중량 |
Ma=Mra+Mco+Mb |
122.3 |
515.1 |
[kg] |
| 전체 중량 |
|
220.6 |
527.4 |
[kg] |
| 작약 중량비 |
|
44.6 |
2.3 |
[%] |
[계산 결과]
작약, 탄두 중량 44%인 항공폭탄은 탄각의 평균 두께가 18mm이고 2.3%의 하푼에서 112mm 라는 계산 결과가 나왔다.
그 치수를 이미지 한 것이 위의 그림이고 그 그림을 보면 알 수 있지만 항공폭탄의 탄각은 매우 희박하다.
이 같이 얇은 탄각의 탄두가 장갑에 충돌하면 탄두 자체가 붕괴해 관통 능력이 현저히 저하된다.
 |
1 |
風帽 |
| 2 |
피모 머리 |
| 3 |
피모 |
| 4 |
탄체 |
| 5 |
알루미늄 블록 |
| 6 |
코르크 케이스 |
| 7 |
작약 |
| 8 |
지연 신관 |
| 9 |
신관 설치 자리 |
| 10 |
유도 링 |
| 11 |
底螺
|
철갑탄의 구조도를 살펴보면 장갑에 충돌시 충격에 견뎌기 위해, 충돌부엔 다양한 방법(충돌 면을 두껍게, 성질이 다른 금속으로 강도를 높인다.등)을 사용 하지만
하푼의 작살형 탄두에서는 이러한 궁리도 거의 무 의미하다 보면 된다.
위 사항을 종합해보면 하푼의 탄두 관철능력은....
장갑에 대해선 극히 한정적인 것이며, 본인이 추정한 계산 결과 정도가 한계인것 같다.
● 전함 야마토의 방어 장갑과 대함 미사일에 의한 피해
전함이라 하면 모든 표면이 두꺼운 장갑으로 덮여 있다고 생각하는 경향이 있다....
하지만 실제로 보면 가장 중요한 부분만 집중 방어구역(바이탈피트)이란 호칭으로 방어하고 있다.
이것은 자신의 포로 설정된 교전 거리에서 관통되지 않도록 설계되어 있는 것이다.
야머토 또한 예외는 아닌지라 야마토의 460mm포에 철갑탄으로 30km거리에서 관통되지 않는 집중방어 구역을 가지고 있다.
하푼은 목표함에 돌입할 때 호프 업(상승)한 뒤 목표함의 수평 갑판에 거의 수직으로 낙하한다.
야마토의 상단 갑판은 35~50mm두께인 것을 상기하면 하푼의 탄두로도 확실히 관통한다.
그러나 함교 부근은 상단갑판 아래 집중 방어구역이 있고 200mm장갑 철판이 있는 관계로
하푼 관철 능력으로 관통할 수 없다.
그리고 탄착에 의해 치명상의 우려가 있는 탄약고, 엔진 룸, 지령실, 주포등은 집중 방어구역 내에 있는 것이어서
하푼으론 파괴하기 힘들다.
한편 집중 방어구역 이외의 부분(안테나, 레이더, 기관총, 고사포, 부포(부포), 함교의 많은 부분, 굴뚝, 선원실, 캐터 펄트 등)이 파괴는 가능하므로 이 부분이 전부 파괴되면 전투 행동에 지장을 주게된다.
또한 탄착마다 승무원은 죽을 수 밖에 없고 가장 무서운 것이 화재 발생이다.
제2차 세계대전을 살펴보면 많은 함선이 침몰하지는 않았지만 화재로 인한 치명적인 손해를 보았고
결국엔 함을 포기 또는 자침에 이른다는 결말이 있다.
대함 미사일에는 폭약이 담긴 탄두 이외에 비상시 사용하는 추진제(연료)도 탑재하고 있으며 이것이 화재의 원인이 되는 일도 많고 관통 능력이 낮다고 해도 결코 만만한 무기는 아니다.
● 결론
1) 대함 미사일은 전함 야마토의 집중 방어 구획을 깰 수가 없다. 따라서 격침은 어렵다.
2) 대함 미사일도 집중 방어구획 이외의 부분은 파괴가 되는데.....
명중 할 때마다 사상자가 발생하고 경우에 따라서는 화재가 발생 할수도 있다.
이것들에 의해 선박의 운행 전투 행동에 지장을 초래하는 것이고 명중탄 수와 운에 따라서는...
전투불능-화재발생 → 포기= 자침이란 시나리오도 가능하다.
참고 WebSite:
·"Military Analysis Network"URL:http://fas.org/man/index.html
·"전사 연구"URL:http://www.bekkoame.ne.jp/~bandaru/
출처
http://sus3041.sakura.ne.jp/contents/calcula/yamato_vs_harpoon.htm
작성일 : 13-12-12 16:18
조회 : 7,257
