탄의 사거리를 더욱 연장하기 위하여 램제트 기관을 장착하는 램제트 탄은 대기 중의 산소를 이용하여 연료를 연소시키는 방식으로 추력을 발생시키므로, 산화제와 연료가 결합되어 연소하는 고체로켓보다는 추진기관의 추력이 월등한 장점이 있다. 하지만, 램제트 기관은 공기 흡입형 기관으로서 연료의 연소를 위해 발사 속도로 인한 공기저항과 발사체의 세차운동 및 연소실의 발화압력에도 불구하고 연소실로 지속적으로 공기를 제공할 수 있어야 한다. 또한, 공기 흡입구와 연소실 및 노즐로 구성되는 램제트 기관은 포탄 내부의 일부분을 차지하므로 이로 인해 고폭탄 탑재량이 감소되어 포탄의 위력이 줄어들 수 있다. 이를 해결하기 위한 기술이 한국등록특허 제10-1609507호에 개시된 바 있다. 그러나, 상기 특허문헌은 램제트 추진탄의 원활한 공기 흡입을 위하여 오자이브 앞단에 원추형 노즈콘(nose cone)을 배치함으로써 규격화된 신관의 장착이 어려운 구조를 갖고 있으며, 흡입된 공기가 연소되는 환상형 연료의 연소실 구조는 포탄 제작공정을 복잡하게 만들 수 있고, 포탄의 내부와 포탄 외피 연결부의 구조 강성은 감소될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 램제트 기관을 구비하는 발사체는 오자이브와 신관과 램제트 기관을 포함할 수 있다. 오자이브는 발사체의 외측면을 따라 공기가 흐르도록 유도하는 유로가 외주면에 형성될 수 있다. 상기 유로는 나선형 또는 발사체의 중심축과 평행한 복수 개의 선형의 홈으로 형성되어 탄두부에서 탄미부 방향으로 공기의 흐름을 유도할 수 있다. 신관은 탄두부에 위치하며 상기 오자이브의 일측 단부와 결합될 수 있으며, 오자이브 내부의 고폭약을 기폭시킬 수 있다. 신관은 순발신관, 지연신관, 근접신관 등과 같이 목적에 따라 적합한 것을 선택하여 결합할 수 있으며, 규격화된 신관을 장착할 수 있도록 오자이브의 일측 단부는 신관 결합부를 형성할 수 있다.

램제트 기관을 탄두부에 장착하지 않음으로써 규격화된 신관을 탄두에 적용할 수 있으므로 기존의 발사체 제작 공정을 이용할 수 있으며, 그로 인해 기존의 발사체 운용 개념 또한 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 램제트 기관을 구비함으로써 사거리를 연장시킬 수 있으며, 로켓 기관을 추가로 장착함으로써 사거리가 더욱 연장됨과 동시에 램제트 연료와 고폭약 양을 유지할 수 있는 효과가 있다.

출처

램제트 기관을 구비하는 발사체(주식회사 풍산, 10-2019-0098022)

램제트 기관을 포함하는 추진부를 탄미에 두고, 탄두부에서 추진부까지 공기흐름을 유도하는 홈을 형성함. 사거리를 연장하면서도 기존과 동일한 작약량을 확보할 수 있고, 규격화된 신관과 제작 공정을 이용하여 비용 절감 가능.

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