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차대전 초 에 불과했던 전차 2 30 50mm ～ 의 주포구경은 Leopard , AMX-30, T- Ⅰ 전차 등의 세대 전차에 로 증 62 2 105mm 가하였고 세대에는 로 약 배 가 , 3 120mm 3 량 증가하였다. 이렇게 전차의 주포구경을 지속적으로 증가시킨 이유는 전차탄의 포구속도를 크 게 하기 위해서다 즉 포구속도를 크게 . , 하여 탄자의 운동에너지를 증가시키면 전 차포의 사거리 관통력 및 정확도를 향상 , 시킬 수 있기 때문이다. 그림 압력 이동거리 관계 < 1. - > 그림 은 포탄을 격발시 추진가스가 포신 1 내부에 미치는 압력 변화를 나타낸 것 (P) 으로 압력에 탄저단면적 을 곱하면 탄자 (A) 에 미치는 힘을 구할 수 있다 따라서 압 . 력 이동거리곡선 아래의 면적에 탄저단면 - 적을 곱한 값은 추진가스가 탄자에 가한 일이 되고 이 값은 탄자의 운동에너지와 같다. 탄자의 질량을 포구속도를 탄자 m, v, 의 이동거리를 이라 하면 탄자의 운동에 x 너지는 다음과 같다. E=A ⌠ ⌡ x 0 P dx = 12 mv2 따라서 포구속도를 증가시키려면 압력 이 , - 동거리곡선 밑의 면적을 가능한 넓게 해야 하는데 구경을 증대시키면 탄저의 단면적 , 과 포구압력이 동시에 증가한다 왜냐하면 . 약실체적이 커져 더 많은 화약을 충전시켜 큰 포구압력이 발생하기 때문이다. 그러나 현재의 주포 구경증대를 통한 포 구속도 증가는 분자량이 큰 화약가스 CO2의 단열팽창을 이용하고 있어 그림 에서 2 보듯이 이미 한계에 이르렀다. 0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 포 구 속 도 ( m /s ) 추 진 제 질 량 / 탄 자 질 량 비 속 도 한 계 그림 고체추진제의 포구속도 한계 < 2 > 전차포의 포구속도는 Ve= 2 keQc mp /mc+ε 로( ke : 특성계수, Qc : 추진제의 비폭발열, mp : 탄자 질량, mc : 추진제 질량, ε : 동행 계수 다른 변수들이 일정할 때 ) m p /m c값 이 작아짐에 따라 포구속도가 증가하고, 무한히 작을 때( mp /mc→ 0 최대 한계속 ) 도는 이다 그러나 고체추진제 및 2500m/s . 고강도 포신재료 등의 한계상황을 고려했 을 때 주포를 기준으로 , 120mm 2,000 가 한계 포구속도로 현재 화포의 포구 m/s 속도가 수준임을 고려할 때 고 1,800m/s 체추진제에 의한 포구속도 증가는 이미 기 술적 한계에 접근하고 있다. 이에 따라 전차포의 포구초속을 증가하 기 위해 추진제를 액체로 대체한 액체추진 포와 전기에너지를 이용하여 탄자를 가속 시키는 전기포에 대한 연구가 진행중이다. 전차의 주포구경을 증대시킨 이유와 그 한계는 7. ?