전차 포탄의 종류에 대해 araboja

HE(High Explosive)
일반적으로 고폭탄 내지는 대인유탄이라고 부르는 포탄이다.탄두내부에 작약이 충진되어 있으며 목표물에 명중하였을 때 폭발, 대량의 폭풍과 파편을 발생시킨다.고폭탄은 주로 인마살상이나 경장갑차량을 공격하는데 사용되며 전차와 같은 중장갑 목표물에 대해선 효과적인 파괴를 기대할 수 없다. 일부에선 이 고폭탄이 전차에 명중하였을 때 그 충격에 의해 내부의 승무원들이 사망한다고 알려져 있는데 이는 설득력이 없다.충격파에 의한 내부 인원의 피해에 대해선 HESH탄 부분에서 알아 보기로 하고 일단 HE탄이 중장갑 목표물에 명중하였을 때 어떠한 현상이 일어나는지 알아보도록 한다.

일반적으로 고폭탄은 신관이 탄두 선단에 위치한다.탄이 전차와 같은 중장갑 목표물에 명중하였을 때 신관이 파손되거나 포탄 자체가 붕괴되어 작약이 기폭되지 않는다.쉽게 말해서 포탄이 폭발하지 않고 튕겨 나간다는 것이다.그리고 탄이 전차에 명중하였을 때 전차에 전달되는 운동에너지 및 운동량도 전차내부의 승무원들에게 피해를 주기는 어렵다.개인적으로 HE탄에 의한 전차 공격은 그리 권하고 싶지 않은 일이다.

HEAT(High Explosive Anti Tank)
일반적으로 대전차고폭탄 또는 성형작약탄이라 부르는 포탄이다.HEAT탄은 [먼로]효과를 응용한 포탄이다.여기서 먼로효과란 포탄의 내부의 작약 앞부분에 원추형의 빈 공간을 만들어 두면 폭발의 힘이 빈 공간의 중앙으로 집중된다는 이론이다.(일본에서 흔히 HEAT탄을 성형작약탄이라 부르는 이유는 내부충진작약이 원추형으로 성형되어 있기 때문이다)HEAT탄의 작약 앞부분에는 구리계열의 캡이 씌어져 있으며(Shaped cone)작약이 기폭되면 이 금속캡이 고온의 상황에서 녹게되고 용융된 금속캡과 미처 용융되지 못한 금속캡의 미세한 파편들이 중앙에 집중.분사되면서 메탈제트를 형성한다.메탈제트는 aerosol에 가까운 형태로 분사되며 분무기나 스프레이의 액체 분사를 생각하면 쉽게 이해된다.메탈제트의 장갑관통과정은 수압절단기와 흡사하다.

그리고 이 메탈제트가 장갑을 관통하여 내부의 인원과 장비를 살상.파괴한다. HEAT탄의 가장 큰 장점은 포탄의 속도와는 관계없이 일정한 수준(현재는 포탄 지름의 5~6배에 해당하는 장갑을 관통할 수 있다)의 장갑관통력을 발휘한다는 점이다.이는 비교적 저속의 포탄으로도 강력한 장갑관통력을 발휘할 수 있다는 걸 의미하며 휴대용 대전차 로켓과 같은 무반동 대전차 화기의 탄두로 HEAT탄이 사용되는 이유이기도 하다. 현재는 복합장갑과 반응장갑의 개발 및 채용으로 인해 HEAT탄의 대전차전 수행 능력이 상당히 반감되었다.하지만 여전히 현용주력전차의 절반이상을 차지하고 있는 1/2세대 전차나 장갑차등에는 강력한 위력을 발휘하며 인마살상용으로도 효과가 있으므로 당분간 APFSDS탄과 함께 주력전차포탄으로 사용될 것으로 예상된다.

HESH(High Explosive Squash Head)
HESH탄은 이름에서도 알 수 있듯이 머리가 으깨지는 포탄이다.HESH탄은 피모가 상당히 얇게 제작되며 목표물에 명중시 피모가 파열되면서 작약이 찰흙처럼 넓게 퍼지게 된다.탄저부에 위치한 신관은 작약이 어느 정도 목표물에 늘러 붙었을 때 작동하여 넓은 면적에 충격을 전달하게 된다.그리고 이 충격파로 인해 반대쪽(즉 차량 내부)의 장갑판이 깨지면서 파편을 발생,내부의 인원과 장비를 파괴.살상한다. 일부에선 이런 HESH탄의 위력이 상당히 과장되어 있다.전차에 포탄이 명중하였을 때 전차의 장갑이 관통되지 않더라도 그 충격파로 인해 내부의 승무원들이 내장파열로 사망한다는 얘기가 이에 포함되는데 이는 그리 설득력이 높지 못 하다.HESH탄이 상당한 충격파를 장갑에 가하는 건 사실이지만 충격파 그 자체만으로 내부의 인원을 살상하는 것은 아니다.HESH탄은 균질압연강보다 상대적으로 취성이 강한 주조제 장갑에 효과를 나타낸다.주조과정에서 섞여 들어간 불순물 등에 의해 장갑에 균열이 발생하고 이는 상당량의 파편을 발생시킨다.그리고 이 파편이 내부의 인원들을 살상하는 것이다.주조강 자체가 균질압연강보다 상대적으로 연성이 약하고 취성이 강해 이런 현상이 두드러 진다.

그 외에 1차대전과 2차대전 초기에 많이 사용되던 *리벳 접합방식의 장갑에 위력을 발휘한다.포탄의 폭발충격으로 장갑판에서 분리된 리벳(일종의 볼트)이 내부인원을 가격하게 된다.또는 피탄 충격으로 내부 장비품들이 떨어져 나와 내부의 승무원들에게 부상을 입히는 경우가 있다.하지만 복합장갑이 일반화 된 현용 3세대전차나 단일장갑 구조의 장갑을 가진 전차라도 충격파를 충분히 상쇄시킬 수준의 중장갑을 가진 전차에는 그리 큰 효과를 내기 힘들다.(전차 내부에 케블러와 같은 합성수지로 제조된 파편 방지용 라이너를 설치하면 파편 발생량을 상당히 줄일 수 있다)현재 HESH탄은 주로 대인 및 대장애물용으로 사용되는 것이 일반적이다.(특히 HESH탄은 콘크리트와 같이 잘게 부서지기 쉬운 장애물에 뛰어난 위력을 발휘하며 사전상에도 HESH탄은 점착유탄 또는 대콘크리트 포탄으로 설명된다)

AP(Armor Piercing)
철갑탄은 화약의 폭발력으로 장갑차량을 격파하는 대신 단단한 금속-예를 들면 텅스텐같은-으로 제작된 탄두로 장갑을 직접 관통하는 포탄이다.AP탄은 전차의 출현 직후 등장하였으며 주로 소총용 또는 기관총용으로 사용되었다.1차 대전 후반 독일군의 7.92mm K탄(열처리된 철심이 탄환 가운데 박아넣은 형태의 탄환)은 10mm남짓한 연강제 장갑을 가진 영국제 전차를 상대로 상당한 위력을 발휘하였다.현재는 AP탄보다 관통력이 우수한 포탄들의 등장으로 전차용으로는 사용되지 않고 있지만 기관총과 같은 비교적 소구경 화기에는 여전히 사용중이다.

APHE(Armor Piercing High Explosive)
철갑 유탄은 철갑탄 내부에 작약을 충진시킨 형태의 포탄으로 단순히 전차장갑만을 관통하는 AP탄에 비해 2차 효과가 뛰어나다.탄두의 탄저부에 위치한 신관은 탄두가 장갑을 관통한 뒤 목표물 내부에서 작약을 기폭, 목표물 내부를 파괴한다.일단 장갑을 관통한 뒤에는 내부에 작약이 충진되어 있지 않은 AP탄에 비해 강한 위력을 발휘하지만 내부의 작약이 충진되어 있어 포탄 내부까지 금속으로 채워져 있는 동구경의 AP탄에 비해 관통력이 떨어질 수 밖에 없다. 특히 전차와 같은 내부공간이 협소한 목표물은 탄두가 장갑을 관통할 때 발생하는 파편(파열된 탄두의 파편이나 잔존탄심,부서진 장갑재등)만으로도 내부기재 및 인원을 파괴.살상하는 것이 가능하므로 APHE탄은 서서히 도태되어 가고 있다.

APC(Armor Piercing Capped),APCBC(Armor Piercing Copper Ballistic Capped)
APC탄과 APCBC탄은 각각 AP탄과 APHE탄에 구리로 된 피모를 씌운 형태의 포탄이다.관통자의 주재료로 사용되는 텅스텐과 같은 금속은 착탄시 착탄충격으로 파열되어 포탄 자체가 붕괴될 위험이 있으며 이를 방지하기 위해 탄두 외부에 구리계통(상대적으로 취성이 약한)의 금속으로 된 피모를 씌우게 된다. 이런 피모는 포탄의 자체 붕괴를 방지해주어 기존의 포탄보다 강한 장갑관통력을 발휘할 수 있도록 해준다.

APCR(Armor Piercing Core Reduce)
APCR탄은 2차대전 후반부터 사용되기 시작한 포탄으로 기존의 탄두에 텅스텐제 관통자를 박아넣은 형태의 포탄이다.텅스텐은 일반 탄소강보다 높은 밀도를 가지고 있어 운동에너지탄의 관통자로 아주 이상적인 조건을 가지고 있다.하지만 2차대전 당시 금속가공기술의 부족으로 텅스텐만으로 포탄을 만들 경우 착탄 충격으로 관통자 자체가 붕괴될 위험이 있을 뿐 아니라 탄두의 질량이 너무 커져 포 자체에 무리를 줄 수가 있다.그래서 텅스텐으로 만들어진 관통자를 구리계통의 경금속(APC탄과 APCBC탄의 피모와 같은 역할을 한다)으로 둘러싼 형태의 APCR탄이 등장하게 된 것이다. APCR탄은 텅스텐으로 제조된 관통자를 사용하는 만큼 기존의 탄소강만으로 제조된 포탄보다 우수한 장갑관통력을 발휘하였다.

APDS(Armor Piercing Discarding Sabot)
전차의 장갑은 나날이 발전해 왔다.그리고 이런 전차의 장갑에 대응하기 위해 포탄도 함께 발전해 왔다. 포탄의 관통력을 증가시키기 위해선 탄두의 중량증가,탄속의 증가 등이 필요하다.하지만 무턱대고 탄두의 중량만을 늘리게 되면 포탄자체의 부피가 커질 뿐 아니라 포와 전차의 크기도 함께 증가할 수 밖에 없다.그래서 전자가 아닌 후자 쪽을 택해 개발된 포탄이 바로 APDS탄이다. APDS탄은 포구 지름보다 작은 탄자를 장탄통이 둘러싼 형태의 포탄이다.포탄을 발사하게 되면 장탄통과 함께 탄자가 사출되며 탄두가 포신을 벗어난 직후 장탄통은 탄자에서 떨어져 나가고 탄자만이 목표물을 향해 날아가게 된다.이로서 같은 구경의 포에서 포탄을 발사해도 상대적으로 가벼운 탄자를 가진 APDS탄이 더 빠른 초속을 가지며 동일한 중량과 초속을 가진 포탄이라도 상대적으로 포탄의 단면적이 줄어들어 기존의 포탄보다 관통력이 향상되었다.(포탄의 단면적이 줄어들면 자연스럽게 단위면적당 받게 되는 에너지는 증가된다,공기저항 역시 함께 줄어든다)

APFSDS(Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot)
APFSDS탄은 APDS탄을 발전시킨 포탄이다.탄자의 직경을 줄이면 줄일 수록 동일한 중량을 가진 다른 탄자에 비해 단위면적당 받는 에너지를 증가되고 장갑관통력 역시 함께 증가하게 된다.하지만 APDS탄의 경우 탄자가 일정한 길이대 직경비를 넘어서면 탄을 안정시키기 힘들어 진다. 이로 인해 활강포와 익안정식의 포탄이 출현한다.탄을 가늘게 만들 경우 회전으로는 탄을 안정시키기 힘들기 때문에 대신 강선이 없는 밋밋한 포 즉, 활강포와 탄자에 안정익을 단 APFSDS탄이 출현하게 된 것이다. APFSDS탄은 기존의 APDS탄보다 탄자의 직경을 더욱더 줄일 수 있어 장갑관통력이 기존의 APDS탄에 비해 월등히 앞선다.

현재 APFSDS탄은 전차 포탄중 가장 효과적인 포탄으로 평가되며 HEAT-MP탄과 함께 현용 주력전차포탄으로 사용되고 있다. *리벳접합이란 장갑판을 연결할 때 볼트(나사)를 박아 넣어 연결하는 방식이다.리벳 접합 방식을 장갑에 포탄이 명중되었을 때 장갑이 관통되지 않더라도 충격으로 리벳이 튕겨나와 내부의 승무원들에게 피해를 준다거나 장갑판이 이탈하기 쉬우며 비교적 얇은 장갑판의 연결에만 사용이 가능함으로 현재는 거의 사용되지 않는 방식이다.

2022.10.31 - [군사외교] - 전차 장갑의 종류에 대하여