복합장갑이 적용된 현대 MBT 보면 경사각이 크게 적용되지 않은 직사각형에 가까운 장갑 형태를 보이기 때문에 다들 현대 전차에는 경사장갑을 적용하지 않느냐는 질문이 꽤 있는데 이에 대해서 정리해줌
우리가 아는 경사장갑은 각도를 통해 두께와 도탄 효과로 방어 효율을 늘리는 장갑 형태인데 현대에서는 효용이 적다.
왜 그런가?
탄이 장갑에 부딪히면 작용반작용에 따라 탄체도 충격을 받는데 탄의 질량 대비 운동에너지가 큰 소구경 고속탄일수록 탄이 깨질 확률이 높아진다.
수직장갑 - 충격을 수직으로 탄에 꽂아준다.
경사장갑 - 비스듬하기 때문에 충격도 비스듬히 빗겨 받는다.
이 때문에 장갑이 수직일수록 탄이 깨져 관통력이 약화될 확률이 높아진다.
특히 작은 구경과 높은 탄속에서 나오는 운동에너지로 관통력을 내는 날탄의 관통자들의 경우 더욱 취약하다.
2차 세계대전 시기까지의 철갑탄들을 보면 철갑탄의 재질은 고경도를 추구하지만 충돌 시 깨짐을 방지하기 위해 탄성이 높은 재료를 캡으로 사용하는 경우가 있는데 이것이 APC (Armour-Piercing Capped, 피모철갑탄) 이다.
이러한 피모 철갑탄들은 수직장갑에는 같은 질량의 보통 철갑탄보다 관통력이 높지만 경사질수록 관통 효율이 줄어드는 현상을 보인다.
탄의 길이 : 지름 비 (L/D)가 클수록 도탄 효과가 작아진다.
현대 전차의 주력 탄종인 날탄의 경우 모두 L/D 비가 10:1 이상이기 때문에 일반적인 경사장갑에서 도탄 효과로 이득을 볼 확률은 매우 적다.
80˚ 이상의 경사각에서는 장갑의 재질에 따라 도탄될 수도 있지만 평균적으로 만날 상황은 아니다.
이 외에도 장갑을 관통할 때 수직장갑에서는 장갑재가 부서져서 나오는 잔여물들이 가로막지만 경사장갑은 각도에 따라 이들이 빠져나온다.
그리고 후면을 뚫고 나올 때 한쪽은 얇고 한쪽은 두꺼운 상황이기 때문에 힘이 쏠려 더 짧은 방향으로 뚫게 된다.
이는 LOS 두께 (수직 환산 두께) 대비 짧은 관통 거리를 가지게 만든다.
이 날탄의 경우 0˚에서는 430mm를 관통하지만 60˚에서는 250mm를 관통한다.
60˚ 경사 장갑판의 LOS 두께는 500mm지만 0˚에서는 430mm로 더 얇기 때문에 관통효율의 차이를 알 수 있다.
날탄의 경사장갑에 대한 관통 효율 증가는 75 ~ 80˚ 정도까지 지속적으로 증가한다.
이러한 이유들로 인해 사람들이 아는 일반적인 목적의 경사장갑을 거의 사용하지 않는다.
사족으로 현대 날탄의 관통력 자료를 보면 대부분은 250mm 이내의 장갑판을 기울인 것의 LOS 두께를 적은 것이다.
목적은
1. 현대 RHA의 가공성 문제로 두꺼운 두께로 인해 낮은 물성치를 가지는 것을 방지
2. 당시 소련 전차 차체에 경사장갑을 적용했기 때문에 이에 대한 현실적인 관통 능력을 재연하기 위해서
이지만 이로 인해 실제 역량 대비 관통능력이 과대평가되서 이상하게 비교되는 경우가 있다.
그럼 현대 전차에서 경사장갑은 그저 공간 효율을 위해서만 사용되는가?
그렇지 않다.
그럼 어떻게 사용되는가?
관통자가 경사장갑과 충돌하면 직접적인 충격은 수직 장갑보다 작지만 관통하는 과정에서 여러 이유로 인해 관통자에 비틀림 응력이 생긴다.
이러한 비틀림 응력을 최대한 활용하는 것이 요즘 경사장갑의 핵심이다.
그리고 관통자가 장갑 후면을 뚫고 나오면서 밀도 차이로 인해 관통자에 큰 응력이 가해진다.
이런 현상은 관통자를 파편화해서 살상력을 높여주는 역할도 하지만 다층 장갑의 경우 다음 장갑판을 뚫을 때 관통력이 저하되는 단점이 있다.
현대 복합장갑에 적용되는 주 원리 중 하나가 이것이다.
경사장갑을 여러 번 뚫으면서 비틀리고 깨져 짧아진 관통자는 당연히 갈수록 도탄의 영향을 받을 확률이 커진다.
그 시점에 가면 일반적으로 아는 경사장갑의 효과가 나타나는 것이다.
이 효과를 극단적으로 채용한 것이 바로 위 사진의 4, 5번에 나와있는 T-72B의 차체 장갑이다.
그저 비틀림 응력, 밀도 차, 다층 장갑의 원리를 극한까지 활용하기 위해 고경도 장갑판 여러 장 사이에 빈 공간을 배치한 것을 제외하고는 다른 요소가 없는 매우 간단한 구조
그냥 강철판에 공간 장갑만 적용한 원시적인 구조같지만 KE 방호력에서는 높은 효율을 보인다.
뿐만 아니라 반응장갑의 경우도 관통자 / 메탈제트의 지름과 두께와의 비율, 공식 문제 때문에 일정 이상의 두께를 가지기가 힘든데 경사장갑의 원리를 사용할 경우 실제 두께는 얇으면서 효과를 받는 범위는 넓어지기 때문에 반응장갑의 경우 각도가 클수록 좋다.
그리고 반응장갑은 대부분 비틀림을 통해 관통력을 최소화하는 개념이기 때문에 비틀림 응력을 강화시키는 경사장갑과의 궁합이 매우 좋다.
그렇기에 현대 전차의 복합장갑 내부를 살펴보면 이런 비슷한 형태인 경우가 많다.
물론 이외에도 다른 원리들이 적용되는 경우가 많기 때문에 무조건 이 글을 따른다고 볼 수는 없다.
요즘 현대 전차들의 경사장갑에 대한 질문 글들을 봐서 대략적으로 흐름은 이렇다고 정리하기 위해 쓴 글이다.
겜에서 현대전차들 티타임주다 대가리 박살나는 이유가 있었네 - dc App
티타임 주다 수직장갑 되는 경사장갑?
경사장갑이 안먹힌다면 더 많은 경사장갑을 붙이면 되네ㅋㅋㅋ
이거 결론이 결국엔 재질이 다른 경사장갑을 여러 장 포갠다가 된다고 예전에 비슷한 글 올라오지 않았었나? ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
티타임은.. 서비스 종료다
샌드위치형이 아닌 복합장갑은 수직장갑이 철갑탄머리깨먹는 효과를 노렸다고 보면되나 - dc App
복합장갑 외부 모습의 경우 보통 공간 배치에 따라 달라지는 경우가 많아서 무조건 수직 충격을 노린다고 보기는 힘듬
수직모양 복합장갑 블록 안에..! 경사장갑은 살아있다!!!
그래서 콘탁트같은 거 내부보면 비스듬허게 몇 장 들어있고 그렇구만..
장갑은 파면 팔수록 기존 상식이 박살나고 복잡해지네 추
결국 돌고돌아 los 값 늘린다는 목적에 도달하네