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Flow Analysis near Shell Warhead
Kyekwang Choi(최계광),Jaeung Cho(조재웅) 한국기계가공학회 2020 한국기계가공학회지 Vol.19 No.2
The maximum speed and pressure distribution close to a warhead are altered based on the warhead shape, thereby resulting in changes to the flight distance and the destructive power. In this study, flow analysis was carried out based on the warhead shell shape. The maximum flow rate was detected at the side of shell, with a lower flow rate being found at the rear of the shell. In addition, the maximum pressure was detected at the warhead. It was also found that the reduction in the flow rate between the rear and the side of the shell in model A was smaller than that in model B. The obtained results are expected to be useful in the future design of shell warhead shape.
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강신재(Shinjae Kang),박철(Chul Park),정우석(Woosuk Jung),권태수(Taesoo Kwon),박주현(Juhyeon Park),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
램제트 기관은 공기흡입식 기관으로 고체 연료 로켓에 비해 몇 배 이상 높은 비추력을 제공할 수 있어 같은 연료 무게로 155 mm 화포의 사거리를 획기적으로 연장시킬 수 있다. 램제트 기관을 포로 발사할 경우 포구 초속이 약 Mach 3 이므로 추가적인 부스터가 필요치 않다. 특히 고체 연료 램제트 (Solid Fuel Ram Jet, SFRJ)는 어떠한 구동기관이 없어 발사 시 높은 충격을 받는 포탄에 적용하기에 좋다. 또한 하이브리드 로켓의 연소 현상과 유사한 SFRJ는 뛰어난 안전성을 가지고 있다. 본 연구에서는 155 mm 화포체계를 위한 포발사 램제트 추진탄을 비점성 유동을 가정하여 설계를 진행하였다. 사거리 연장과 고폭탄 탑재 용적 최대화하기 위해 이중 환형 형상의 연료 사이에 흡입된 공기가 연소되어 연소 면적을 최대화하는 새로운 연소실 형상을 제안하였다. 이러한 형상에 따라 설계변수를 변화시키며 사거리 83.6 km, 고폭탄 용적 3L를 가지는 155 mm 포발사 램제트 포탄 설계안을 도출하였다. Ramjet engine is air breathing engine, and it can provide specific impulse several times more than solid rocket motor so that the range of 155 mm howitzer is significantly extended using same weight of propellant. If the ramjet engine is gun-launched system, it does not require any other booster because muzzle velocity is near Mach 3. Especially solid fuel ramjet (SFRJ) does not have any moving part so that it is favorable for gun-launching system which is under high stress during launching. As SFRJ have similar combustion phenomena, SFRJ has acquired excellence in safety. In this paper, we design 155 mm gun launched ramjet propelled artillery shell with inviscid flow assumption. To extend the range and maximize high explosive volume, new combustion chamber geometry was proposed with duel annular type fuel in which combustion occurred between fuel. We conduct parameter study to design 155 mm gun launched ramjet propelled artillery shell which have the range more than 83.6 km, and 3 L of high explosive volume.
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이인철,김홍섭,남정수,김석봉,김규용 한국건축시공학회 2013 한국건축시공학회지 Vol.13 No.5
Concrete is an outstanding material in terms of its impact and blast resistance performance. However, there alimitation of concrete is its risk of collapse due to the brittle failure and spalling. Increasing the thickness of memberswas used as a method to enhance the protective performance of concrete, despite the resulting inefficient space. Tosolve this problem, different types of fiber reinforced concrete were developed. Recently, another type of fiberreinforced concrete is also being developed and applied as a material that offers protection against impacts and blastsby increasing the flexural toughness of concrete. In this study, the test was conducted to evaluate the impactresistance performance of fiber reinforced concrete and mortar according to impact of high-velocity projectile. Aconcrete T-wall was also tested to evaluate its protective performance from fragment by 155mm-thick artillery shell. The test results revealed that improving flexural strength through fiber reinforcement inhibited cracks and spalling ofrear, and spalling of front by high-velocity impact. As such, it is expected to improve the protective performance ofthe T-wall and reduce the thickness of the member. 콘크리트는 충격 및 폭발에 대한 저항능력이 우수한재료이지만, 국부적인 파괴가 발생하는 한계가 있다. 콘크리트의 방호성능 향상기법은 기존에는 부재의 두께를증가시키는 것이었으나, 이는 공간의 활용에 있어 비효율 적이다. 최근에는 섬유보강 콘크리트는 콘크리트 자체의 휨인성을 증가시켜, 충격 및 폭발에 대한 저항능력을 향상시킨 방호재료의 개발 및 적용이 고려되고 있다. 본 연구에서는 섬유보강 콘크리트 및 모르타르에 대하여고속 비상체의 충돌에 의한 내충격 성능을 평가하였으며, 그 결과를 바탕으로 방호벽으로 활용할 수 있는 콘크리트 T-wall을 제작하여 155 mm 포탄의 파편에 대한방호성능을 검토하였다. 그 결과, 섬유보강으로 인한 휨인성의 향상은 고속 비상체의 충돌에 의한 배면박리를억제하는 것으로 나타났으며 155 mm 포탄의 파편 충돌에 있어 배면균열 및 표면의 콘크리트의 박락 등이 억제되어 섬유보강으로 인하여 방호벽의 성능 향상 및 부재두께를 감소할 수 있을 것으로 판단된다.
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강신재(Shinjae Kang),박철(Chul Park),정우석(Woosuk Jung),권태수(Taesoo Kwon),박주현(Juhyeon Park),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회지 Vol.19 No.4
Operation area of corps was expanded under military reformation, and extending range of 155 mm howitzer became important issue. New approach is needed to extend range to 80 kim. Ramjet engine is air breathing engine, and it can provide specific impulse several times more than solid rocket motor so that range is extended using same weight of propellant. If the ramjet engine is gun-launched system, it does not require any other booster because muzzle velocity is near Mach 3. Especially solid fuel ramjet (SFRJ) does not have any moving part so that it is favorable for gun-launching system which is under high stress during launching. In this paper, we design air intake, combustion chamber, and nozzle of 155 mm gun launched ramjet propelled artillery shell with inviscid flow assumption. We conduct parameter study to have range more than 80 km, and maximum high explosive volume.
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