전차포

2. 역사

전차의 주요 무기는 제1차 세계 대전에서 처음 등장한 이래 현재까지 화기이다.^[1] 초기 전차는 참호 돌파가 주 임무였기 때문에 기관총과 곡사포가 주류를 이루었다. 제2차 세계 대전 초기까지도 이러한 경향이 이어졌으나, 전쟁 중 전차전이 중요해지면서 고속의 대전차포가 사용되기 시작했다.

기갑전, 특히 대전차전에서 장갑 관통력을 높이기 위해 초기에는 고속화보다 구경(포탄의 무게와 크기)을 키우는 것이 중요하게 여겨졌으나, 제2차 세계 대전 중에는 장포신·고속화가 중요해졌다. 보병 지원을 고려하면 포신 길이와 함께 구경의 크기도 여전히 중요했다.^[1] 그러나 장포신·대구경 포는 무게가 무거워 전차에 탑재하기 어려웠고, 주퇴복좌장치 등 관련 기구도 복잡해져 초기에는 임무별로 전차가 제작되었다.^[1] 이후 전쟁 중반부터 전차용 장포신·대구경포가 등장하면서 한 종류의 전차로 다양한 임무를 수행할 수 있게 되었고, 이는 주력전차 개념으로 발전했다.^[1]

전후에도 자력처리(Autofrettage) 등 기술적인 개량이 진행되는 동시에 장포신포가 많이 제작되었다. 이러한 고속·장포신포는 사격 시 발생하는 열이나 찬 바람, 비 등으로 인해 포신이 휘어지는(벤딩) 문제가 발생하기 쉬웠다. 영국의 센추리온 전차는 포신에 단열 슬리브(Thermal sleeve)를 장착하여 직사광선과 풍우로부터 포신을 보호했다. 또한 센추리온에 사용된 오드너스 QF 20파운드포는 차내로 발사 연기가 유입되는 것을 막기 위한 배연기가 채용되었으며, 이는 다른 나라에서도 도입되었다.

장포신·대구경화에 따라 반동이 증가하면서, 종전 무렵부터는 포구제퇴기 장착이 일반화되었지만, 주퇴복좌장치의 성능 향상으로 1970년대 무렵부터는 거의 사용되지 않게 되었다. 전차포는 강선포가 주류였으나, 포탄을 회전시킬 필요가 없는 포탄이 등장하면서 주력전차를 중심으로 활강포가 주류가 되었다. 포신 휨은 사격 정밀도에 큰 영향을 미치는 문제이므로, 포구에 설치한 거울을 통해 포신 기부에서 발사된 레이저의 반사를 감지하여 포신 휨 정도를 측정하는 포구 정합 장치가 개발되었다. 예를 들어 일본에서는 44구경 120mm 활강포와 함께 90식 전차부터 이 장치가 도입되었다.

2. 1. 제1차 세계 대전

2. 2. 제2차 세계 대전

제2차 세계 대전 초기에는 대부분의 전차포가 기존 야포를 개조한 것이었고, 주로 무장갑 목표물에 사용될 것으로 예상되었다. 그러나 대구경, 단포신 야포 장착은 사라지지 않았다. 특히 보병 지원용 전차(보병전차)는 참호와 보병 집결지를 제거하기 위해 대구경 무기를 장착하여 고폭탄을 발사했는데, 이는 근거리에서 다른 차량에 대해서도 매우 효과적이었다. M3 리, 처칠 전차, 샤르 B1과 같은 일부 설계에서는 대구경 무기가 전차 차체 내부에 장착된 반면, 전차 대응용 제2의 포는 포탑에 장착되었다.

그러나 다른 전략가들은 전쟁에서 전차의 새로운 역할을 인식하고, 적 전차를 파괴하는 데 더 특화된 포를 원했다. 이를 위해 대전차포 설계가 전차에 맞게 개조되었다. 이 무기들은 더 작은 포탄을 발사했지만, 속도와 정확도가 높아 장갑 관통력이 향상되었다. QF 2파운드포(40mm)와 37mm와 같은 경포는 1930년대 후반 영국의 순양전차와 보병전차에 장착되었다. 이 무기들은 보병과 방어 시설을 공격할 만한 고폭탄이 부족했지만, 당시의 경장갑에는 효과적이었다.

제2차 세계 대전은 모든 군사 기술 분야에서 급속한 발전을 가져왔다. 전장 경험은 점점 더 강력한 무기의 채택으로 이어졌다. 20mm에서 40mm에 이르는 구경의 포는 곧 50mm, 75mm, 85mm, 88mm, 90mm, 122mm 구경으로 발전했다. 1939년 표준 독일군 ''전차''는 20mm 또는 37mm 중속도 무기를 장착했지만, 1945년까지는 장포신 75mm와 88mm 고속도 포가 일반적이었다. 소비에트 연방은 포탑이 있는 중전차 계열인 IS 전차에 122mm 포를 도입했다. 더 단단한 재료와 과학적인 형태를 통해 관통력이 향상된 포탄이 개발되었다. 평균적인 전차도 이러한 강력한 포의 탄약, 장착물, 방호 장비를 탑재하기 위해 커져야 했다.

고속 전차포는 다른 전차에 효과적이었지만, 대부분의 영국 전차는 유용한 고폭탄을 발사할 수 있는 다목적 75mm 포를 사용했고, 전쟁 후반에는 더 나은 대전차 능력을 위해 76mm 17파운드포를 장착한 전차를 추가했다.

많은 국가들이 전쟁 중에 "구축전차"를 개발했는데, 이는 전차 대응을 위해 특별히 설계된 차량으로, 동일한 차대에 장착된 전차보다 더 무장되었다. 이들은 일반적으로 세 가지 범주로 나눌 수 있다.

• 기존 또는 노획 전차 개조 : 기관총만 장착된 Panzer I을 Panzerjäger I로 개조
• 임시변통으로 보호가 부족하고, 선회 범위가 제한적인 무기 장착대
• 미국의 공세적이고 기동적인 예비 모델: 강력한 대전차 능력을 갖춘 포와 회전식 포탑을 갖춘 경무장 개방형 차량을 선호하는 반면, 진정한 전차는 보병 지원 역할로 축소 (예: M10 구축전차)
• 고정식 포탑 모델: 결과적으로 생성된 차량이 적중하기 어렵고 경사가 잘 지어지고 중장갑으로 된 전면 장갑판을 갖게 된 경우 (예: SU-100).

그러나 구축전차의 상대적인 무장 우세는 상대적인 것이었다. 예를 들어 SU-85는 T-34 차대에 장착된 고정식 포탑형 구축전차였지만, 기본 T-34가 76mm 포에서 동일한 85mm 포로 교체되어 T-34-85가 생산되면서 쓸모없게 되었다.

2. 3. 제2차 세계 대전 이후

제2차 세계 대전 이후, 주력 전차 개념이 등장하면서 전차 설계의 다양성은 줄어들었다. 서방에서는 1958년에 도입된 105mm 로열 오디넌스 L7 전차포가 널리 사용되었고, 1970년대 후반과 1980년대 초에는 120mm 전차포로 전환되었다(영국은 1960년대 후반에 치프틴 전차로 전환). 동구권에서는 85mm 전차포가 100mm, 115mm U-5TS 전차포로 대체되었고, 현재는 125mm 전차포가 표준이 되었다.

운동에너지 철갑탄의 등장으로, 고폭탄과 철갑탄은 장약통부착철갑탄(APDS)(1944년의 산물)과 텅스텐 또는 열화우라늄 관통자를 가진 APFSDS로 대체되었다. 이와 함께 화학 에너지탄인 성형작약탄(HEAT)과 점착유탄(HESH)도 등장했는데, 이들의 관통력은 포구 속도나 사거리와 무관하다.

스테디오메트릭 거리 측정기는 일치식 및 레이저 거리 측정기로 대체되었다. 현대 전차포의 정확도는 컴퓨터화된 사격통제장치, 풍속 센서, 열 차폐, 그리고 포신 휨, 마모 및 온도를 보정하는 포구 기준 시스템에 의해 이전 무기보다 향상되었다. 야간, 악천후, 연기 속에서의 전투 능력은 적외선, 조명 증폭 및 열 영상 장비에 의해 향상되었다.

포 자체의 기술에는 몇 가지 혁신만 있었다. 수십 년 동안 포는 거의 전적으로 강선식이었지만, 이제 대부분의 새로운 전차는 활강포를 사용한다. 포신의 강선은 발사체에 회전력을 부여하여 안정시키고 탄도 정확도를 향상시킨다. 최고의 기존 대전차 무기는 운동 에너지 탄이었는데, 그 관통력과 정확도는 장거리에서 포구 속도 저하로 크게 감소한다. 장거리에서는 고폭탄이 더 효과적이지만 정확도는 제한적이며, 극장거리에서는 유도포탄(CLGP)이 더 정확하다.

자동 장전 장치의 사용은 일부 국가에서는 선호되었지만 다른 국가에서는 그렇지 않았다. 일부 국가는 이를 전차의 전체 크기를 줄이는 수단으로 채택했다. 또한 승무원을 포와 탄약으로부터 더 멀리 분리하여 보호하는 수단으로서도 관심을 보였다. 예를 들어, 자동 장전 장치를 통해 T-14 아르마타에서 무인 포탑을 사용할 수 있다.

3. 활강포

1960년대에 미국과 소련이 활강포 전차포를 개발했고, 이후 미국과 서독의 합동 실험 프로젝트인 MBT-70에서도 개발되었다.

미 육군 무기 연구소인 워터블릿 병기창은 발명가 알버트 L. 드 그라펜리드의 두 가지 특허를 기반으로 고정밀 활강포 포신을 완성했다. 워터블릿 병기창은 드 그라펜리드의 특허받은 고정밀 제조 기술을 사용하여 미군 에이브람스 M1A1 전차용으로 2만 개가 넘는 전차포를 제조했다.

소련은 BMP-1의 2A28 그롬 포/미사일 시스템 경험을 바탕으로, APFSDS탄과 ATGM을 발사할 수 있는 자동 장전식 2A46 125mm 활강포 고속 전차포를 장착한 T-64B 주력전차를 생산했다. 비슷한 포는 최신 러시아 T-90, 우크라이나 T-84, 그리고 세르비아 M-84AS MBT에도 계속 사용되고 있다.

독일 회사 라인메탈(Rheinmetall)은 레오파르트 2와 후에 미국의 M1 에이브람스에 채택된 120mm 활강포를 개발했다. 이 활강포 설계의 주요 장점은 사격 안정화탄에 더 적합하고, 라이플드(강선) 설계에 비해 포신 마모가 훨씬 적다는 것이다. 활강포와 강선포의 작동 차이는 사용하는 보조 탄약의 종류에서 크게 나타나는데, 활강포는 HEAT탄 발사에 이상적이며(특수 설계된 HEAT탄은 강선포에서도 발사 가능), HESH탄 발사에는 강선이 필요하다.

대부분의 현대 주력전차는 현재 활강포를 장착하고 있다. 주목할 만한 예외는 영국군 전차로, 1990년대까지 120mm 로열 오디넌스 L11A5 강선포를 사용했고, 그 후 120mm L30 강선포로 교체하여 현재까지 사용하고 있다. 인도의 아르준 전차는 인도에서 개발한 120mm 강선포를 사용한다.

4. 전차 포탄

전차포의 포탄은 자체 운동 에너지로 파괴를 일으키는 운동 에너지탄(철갑탄)과 내부에 폭약 등을 채워 폭발로 파괴하는 화학 에너지탄으로 나뉜다.^[1]

운동 에너지탄은 1940년대 초부터 초속을 높이기 위해 경량·감구경탄 개발이 활발해졌고, 1944년에는 장약통부착철갑탄(APDS)이 등장했다. 이와 동시에 성형작약탄(HEAT)을 사용하는 대전차 유탄(화학 에너지탄)도 등장했다.

점착유탄(HESH)과 같은 화학 에너지탄은 관통력이 사거리에 영향을 받지 않지만, 라이플링에 의해 고회전하면 관통력이 크게 떨어진다. 따라서 라이플포에서 발사할 경우 슬리핑 밴드나 베어링 등으로 탄체의 회전을 억제해야 한다. 운동 에너지탄의 경우에도 L/D(길이(L)와 지름(D)의 비)가 4 이상이 되면 회전에 의한 탄도 안정이 어려워 날개 안정식 포탄(APFSDS)으로 바뀌었지만, 이 역시 탄체의 회전을 억제해야 한다.

5. 대표적인 전차포

국가	전차포
미국	M3 75mm 전차포, M1 76mm 전차포, M3 90mm 전차포
영국	QF 20파운드포, L7 105mm 전차포, L11 120mm 전차포
소련	F-34 76mm 전차포[1], D-10 100mm 전차포[1], 2A46 125mm 활강포[1]
독일	7.5 cm KwK 42, 8.8 cm KwK 36, 8.8 cm KwK 43, 라인메탈 120mm L44, 라인메탈 120mm L55

5. 1. 미국

• M3 75mm 전차포 - 40구경 75mm 라이플포
• M1 76mm 전차포 - 52구경 76mm 라이플포
• M3 90mm 전차포 - 50구경 90mm 라이플포

5. 2. 영국

• QF 20파운드포 - 67구경 84mm 라이플포
• L7 105mm 전차포 - 51구경 105mm 라이플포
• L11 120mm 전차포 - 55구경 120mm 라이플포

5. 3. 소련

• F-34 76mm 전차포 - 42.5구경 76mm 라이플포^[1]
• D-10 100mm 전차포 - 100mm 라이플포^[1]
• 2A46 125mm 활강포 - 125mm 활강포^[1]

5. 4. 독일

• 7.5 cm KwK 42 - 70구경 75mm 라이플포
• 8.8 cm KwK 36 - 56구경 88mm 라이플포
• 8.8 cm KwK 43 - 71구경 88mm 라이플포
• 라인메탈 120mm L44 - 44구경 120mm 활강포
• 라인메탈 120mm L55 - 55구경 120mm 활강포

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