폴란드 반응장갑 ERAWA는 폴란드 군사기술연구소 [Military Institute of Armament Technology (Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, WITU)]에 아담 위스니키(Adam WIŚNIEWSKI) 교수가 주도적으로 이끈 성과물입니다. 당장 반응장갑에 이름인 ERAWA 부터 Explosive Reactive Armor Wiśniewski Adam 에서 땃을 정도이니까요. 

 ERAWA 반응장갑은 80년대 중반 폴란드 인민군 T-72M1의 현대화 프로젝트을 진행하면서 새로운 장갑을 개발하는 과정중에서 탄생했읍니다. WITU는 T-72M1의 장갑을 폴란드에서 새롭게 개발한 세라믹제 CAWA 장갑으로 교체하려고 했으면 외부는 아담 위스니키 교수가 진행하는 ERAWA 장갑으로 덮으면서 방호력 향상을 이를려고 시도하였습니다. 

 ERAWA 반응장갑은 예상외로 소련등 타국의 반응장갑에 단순 국산화가 아닌 독자적인 반응 장갑으로서 폴란드 군이 1990년대 중반까지 잡혀있던 T-72S 생산 계획에서 폴란드 군은 기존의 콘탁트-1은 1980/90년대에 급격하게 발전된 ATGM과 RPG 등 대전차 무기에 대해 효능성을 의심하였고 결국에 독자적인 ERAWA 장갑재를 설치하기로 결정하면서 콘탁트-1 도입을 거부했습니다. 

 결국 ERAWA-1 반응장갑은 1993년 PT-91 프로토타입에 처음으로 설치됬습니다.

ERAWA-1 기본적인 모습

좌 - ERAWA-1 TX 카트리지

우 - ERAWA-1 특허 도면

1. 카트리지, 2. 고폭 (TNT 아니면 TNT-헥스겐[RDX]) 3. 외부 HHS(HB 500) 강판 ~ 6mm 두께, 5~6. 나사, 7. 장갑하고 ERAWA-1 카트리지하고30~50mm 떨어트리게 해주는 받침대

ERAWA-1 카트리지 규격 : 150x150x26 mm / 무게 2.9 kg

 ERAWA-1 카트리지는 균질 압연강판(RHA)에 TNT나 TNT-헥스겐(RDX) 같은 HE가 삽입되어 있는 구조에다가 (경도 500HB 를 갖는) 약 6mm 에HHS 강판이 덧대어져 있는 구조입니다. 카트리지는 받침대와 연결을 위한 2개의 나사가 연결되어 있습니다. ERAWA-1 장갑은 구조적으로 원시적이지만 매우 좋은 품질을 가진 HHS 강판과 강력한 폭발물 때문에 반응장갑으로서 효과자체는 상당히 뛰어난 편이였습니다. 

방호 기능은 대략 이런 식으로 계산합니다.

CP = 방호 가능성

CP = (H-HW)/H

H = 기본적으로 보장되는 RHA 장갑 관통력

Hw = ERAWA 블럭 관통후 RHA 장갑이 실제로 뚫린 길이

이에 따라 ERAWA-1 장갑을 1단으로 두른다음 테스트한 실제 결과는 이렇습니다.

RPG-76 Komar(혹은 Mosquito) 나 PG-7(RPG-7), PG-9(SPG-9) -[약 300-330mm RHA 관통력]

CP = 92%

9M113 콘쿠로스 탄두 

CP = 83%

125mm BK-14M 탄

CP = 94%

또한 ERAWA-1은 소구경 탄이나 폭탄 파편, 가솔린, 네이팜, 테르밋 연소에도 터지지 않도록 설계되어 있습니다. 

 2층으로 구성되어 있는 ERAWA-2는 현대에 나온 신형 대전차 무기에 대해 대응하기 위해 나타났습니다. 예를 들면 PG-7VR(RPG-7),MBT LAW, 팬져파우스트 3T 같은 친구들이죠. 추가적으로 100mm 직경을 가진 EFP(폭발성형관통탄)이나 APFSDS(날개안정분리철갑탄)에서도 부분적으로 대응할 수 있도록 개량되었습니다. 덤으로 전차의 RCS 흔적을 줄여주며 기존에 ERAWA-1과 완벽히 호환됩니다. 

좌 : ERAWA-2 TX02 카트리지

우 : ERAWA-2 특허 도면

1. 카트리지 2. 이중 HE 레이어 (TNT 아니면 TNT-헥스겐[RDX]) 3. 두개의 HE 레이어를 나누는 얇은 HHS 강판 4. 얇은 금속 덮개 5. 세라믹 층 6. 얇은 HHS 강판 7. 리벳/스크류, 8. ERAWA-2 카트리지를 장갑으로 부터 30-50mm 뛰우는 받침대 9. 카트리지와 받침대를 연결하는 나사 10. 너트

ERAWA-1 카트리지 규격 : 150x150x46 mm / 무게 4.7 kg

 ERAWA-2 카트리지는 ERAWA-1과 비교해서 더욱 더 정교해졌으면 다른 ERA 카트리지와 비교해도 다른점이 많은 특색있는 친구입니다. 금속제 카트리지와 받침대를 볼트와 너트를 통해서 연결시키고 장갑 표면에서 30-50mm 떨어진 점은 ERAWA-1과 비슷한 점입니다. 그러나 외부 모습과 달리 내부는 매우 딴판입니다. 경도 500HB 짜리 2-3mm HHS 강판을 통해서 두개의 HE 층을 구분짓고 있습니다. 각 HE 층은 비슷하지만 각각 미세하게 다른 반응시간과 반응 조건으로 작동하게 되어 있습니다. 

 카트리지의 외부 판 역시 다층구조로 되어있습니다. 얇은 금속 덮개에 4~5mm 되는 세라믹 층 그리고 약 2~3mm 되는 경도 500HB HHS 강판이 있는 복합적인 구조입니다. 이런 복잡하고 다층 구조덕분에 ERAWA-2는 1 혹은 다른 반응장갑에 비해서 매우 좋은 방호 성능을 가지고 있습니다.

- 단일 HEAT 탄두 9M113 (콘쿠로스), 9M111M (파곳)이나 BK-1M 탄.

95%

- 100mm 직경의 EFP 탄두 - 약 85mm의 RHA 관통력

94%

시험중에서는 ERAWA-2가 PT-91에 장착되어 차체 상부나 포탑에 50-155mm EFP  탄두에 대해 성공적으로 방호해냈고, (120mm RHA 관통력) 측면에 대해서는 200mm EFP 방호에 성공했습니다. (150mm 이상 RHA 관통력)

- APFSDS 3BM15 (125mm), DM-33A1 (120mm)

57% (3BM15 일때)

DM-33A1 일경우 관통되기는 하지만 ERAWA-2가 설치된 PT-91 차체(T-72M1)는 600M 거리에서 방호에 성공했습니다. 

 DM-33A1 탄은 ERAWA-2 반응장갑판에게 심각한 타격을 줌과 동시에 첫번째 플레이트를 관통했으나 더 깊은 두번째 RHA 플레이트에 도달하지 못하고 유리 텍스톨라이트 판에서 막았습니다. 

 PT-91 차체는 90도 기준 60mm RHA + 105mm STEF + 50mm RHA와 APFSDS에 효과적으로 방호하는 유리 텍스톨라이트 판으로 구성되어 있고 ERAWA-2는 47mm 입니다. 그래서 실험 조건이 68도 근방에서는 약 ~120mm ERAWA-2 카트리지 + 160mm RHA + 280mm STEF + 146mm RHA로 구성되어 있습니다. 반응장갑없이 단순 PT-91 차체는 약 420mm 관통력을 가진 APFSDS를 방호할 수 있습니다. DM-33A1는 약 2,000M에서 RHA 470mm 관통력을 보여주므로 실험에서는 ERAWA-2와 첫번째 장갑판을 통과하고 STEF 반절쯤에서 막힌것이라고 해석할 수 있습니다. 이를 통해서 ERAWA-2 존재로 APFDPS에 대해서 기존보다 약 30~40% 더 효과적으로 방호가 가능하다는 결론에 도달할 수 있습니다.

 다만 실험에 사용된 DM-33A1이나 3BM15는 그리 최신 탄은 아닙니다. 3BM15는 사실상 완전히 퇴역된 탄이고 DM-33A1도 1987년도에 등장한 매우 오래된 탄입니다. 현대 탄 M829A3, DM53A1, DM63, KEW-A3 같은 최신탄으로 동일 실험을 진행 할 경우 더더욱 나쁜 결과를 보여주게 될 것이지만 그래도 여전히 ERAWA-2는 기존 바닐라 PT-91 만 있는 것보다 훨씬 더 나은 결과를 보여줄 것 입니다. 그러나 ERAWA-2는 3BM15, 3BM22, 3BM26, 3BM42 같은 일체형 탄이 아닌 APFSDS나 1세대 일체형 탄인 DM33 같은 탄에 더 훌륭한 방호력을 제공해 줄 수 있습니다. 

 1990년대 반응장갑을 격파할 수 있는 신형 대전차 무기에 등장하기 시작하였습니다. 신형 대전차 무기들은 기본적으로 관통력을 급격히 향상시켜 추가되는 장갑을 그냥 쌩 관통력 으로 뚫어버리거나,  HEAT 탄두가 ERA가 폭파하면서 생기는 제트에 맞기전에 미리 반응장갑을 터트리는 탠덤 탄두 개념을 적용하기 시작했습니다. 이렇게 새롭게 선보이는 신형 현대적인 대전차 무기 (PG-7VR, RPG-29, MBT-LAW, Pzf-3IT)은 각각 다양한 방법으로 현대 전차의 장갑을 격파하기 위해 노력하였습니다. 특히 탠덤 탄두는 반응장갑에게는 큰 위협으로 떠올랐습니다. Pzf-3IT 개발자가 쓴글을 보면 탠덤 탄두에 개념을 쉽게 이해할 수 있죠. "탠덤 탄두는 보통 앞에 작은 탄두를 넣고 뒤에 메인 탄두를 집어넣습니다. 첫번째 탄두가 폭파하면서 장갑 차량에 추가적으로 설치되는 반응 장갑을 미리 폭파시켜 무력화 시킵니다. 그다음에 메인 탄두가 아무런 방해를 안 받고 터지면서 적 장갑 차량을 무력화 시킵니다" 

당연히 ERAWA-2는 여러 탠덤 탄두를 대해서 방호력 테스트를 시작했습니다. 그중에서 가장 어려운 과정은 Pzf-3T와 Pzf-3IT600 이였습니다.

Pzf-3T의 탄두는 800mm RHA 관통력을 보유하고 있고, Pzf-3IT600의 메인탄두는 900mm RHA 관통력을 보유하고 있었습니다. 이 두 무기 모두 테스트가 진행되었습니다. 각각 30 도와 15도에서 터질경우(지상 기준으로는 75-60도가 됩니다.) 어떻게 될지 실험을 진행하였습니다.

테스트 결과는 예상치보다 좋았습니다. Pzf-3T의 경우 30도(60도)에서 CP 50% 결과가 도출됬습니다. 강력한 (800mm RHA 관통력을 보유한)110mm 탄두에 대해서 50% 결과가 나온것은 매우 긍정적이라고 평가 받았습니다.  

추가적으로 EBAWA-2는 특별한 4mm 층덕분에 (1K2KS 와 1KF2KS를 흡수합니다) 레이더에 대해서 기존 보다 훨씬 더 적은 파를 방출하게 됬습니다. PT-91 경우 20m2 반경을 흡수할 수 있어 기존 전차에 같은 조건보다 50-60% 레이더를 덜 반사합니다. 

ㄴ 1세대 ERAWA 반응장갑이 PT-91 프로토타입에 장착중입니다.

PT-91 전차에 ERAWA 반응장갑 장착되는 것은 총 3세대로 구분됩니다.

1세대는 전원이 ERAWA-1로 구성되어 있습니다. 

PT-91 전차에는 1세대 기준으로 ERAWA-1이 총 394개의 카트리지가 들어갑니다. 전면에 118개, 포탑에 108개 측면에 각각 84개가 들어갑니다. 모두 덮개 되면 1144Kg의 무게가 더 추가되게 됩니다. 각각 금속 받침대에 너트와 볼트를 통해서 ERAWA-1 카트리지가 들어가게 됩니다. 

2세대같은 경우 본격적인 대량생산 PT-91에 사용된 버전으로 2세대에 경우 총 296개의 카트리지가 들어가게 됩니다.

- 204 x ERAWA-1 

- 92 x ERAWA-2 

총 설치 무게는 2014Kg으로 특수 금속바- 받침대와 나사를 통해 장착되게 됩니다.

2세대 ERAWA가 장착된 PT-91

3세대 같은 경우 총 259개의 카트리지가 들어갑니다.

- 164 ERAWA-1 

- 92 ERAWA-2

 2세대와 비교해서 주 차이점은 장착 무게가 907Kg으로 급격히 가벼워졌습니다. 덤으로 전장에서 손상된 반응장갑 카트리지를 교체할 수 있도록 모듈러 디자인으로 채택했습니다. 차체에 79개 포탑에 90여개 측면에 각각 45개가 장착됩니다. 이 모델은 PT-91M (말레이시아 수출용으로 기획됨)이나 PT-91P 프로토 타입, PT-91Ex 에 적용됬습니다. 

 ERAWA는 자체적 특성덕분에 APC나 IFV 같은 모델에는 이용이 제한되며, 폴란드군이 사용하는 레오파르드 2A4 , 2A5 시리즈에도 사용되지 않습니다. 이는 KWA와 독일연방공화국에서 진행하는 레오파르트 2 현대화 프로젝트에 참여하고 있지 않기 때문입니다. 

 ERAWA가 다른 반응장갑과 특이한점은 바로 크기입니다. 큼직큼직한 다른 반응장갑 모듈보다 ERAWA는 개발부터 조그만한 크기로 제작하기 위해서 심열을 기울였습니다. 

 이는 방호받지 못하는 공간 없이 촘촘히 ERA를 전차에 박을 수 있도록 하는 설계 사상 덕분입니다. 카트리지 몽타쥬 시스템을 최대한 적용하여 다른 장갑에 비해 훨신 촘촘한 공간을 커버하면서 반응장갑 장착을 위한 무거운 철제 프레임 없이 설치할 수 있도록 설계할수 있었습니다. 덕분에 ERAWA는 전차 표면에 95%를 커버할 수 있습니다.

두번째 특징은 고각에서도 방호성능을 유지하기 위해 노력했다는 점입니다. 

 대부분에 ERA는 30-60도에서 높은 방호성능을 보이도록 하고 있지만, ERAWA는 높은 각에서도 비슷한 효과를 얻을 수 있도록 설계를 진행했습니다. 일반적인 단일 HEAT 탄두에 대해서 60도 기준 ERAWA-2는 약 CP =95% 방호성능을 보여주고 있습니다. 이 각에서는 다른 ERA도 비슷하지만 고각에서는 급격하게 방호성능이 낮아지는 단점이 있습니다. 그에 반해서 EPAWA-2는 약 CP = 67~80 % 효율성을 보여주고 있습니다.

 마지막으로 ERAWA는 다른 현대적인 ERA(Relikt, Knive, Duplet, ARAT-2...)처럼 탠덤 탄두를 적용같은 현대적인 대전차 무기에 대해서 여전히 효과적입니다. 특히 Pzf-3T, PzF-3IT600, PG-7VR, RPG-29, MBT-LAW 같은 현대 AT에 대해서 진행한 실험에 확실한 결과를 발표하는 반응장갑은 흔치 않습니다. 게다가 현대 AT에서 사용중인 EFP 탄두에 대해서도 효과적으로 방호가 가능하며 추가적으로 RCS 감소 같은 기능이 달려 있습니다. 

 다른 ERA 처럼 ERAWA-2는 소구경 탄, 폭탄 파편, 휘발유, 네이팜, 테르밋이나 10M 높이에서 떨어 트리기 같은 충격에도 작동되지 않고, 주변에 ERAWA-2 폭파에도 연쇄반응을 일으키지 않습니다. 섭씨 80도 - 영하 50도 에서도 작동을 보장하고, 최대 20년 기간동안 품질을 보장합니다. 그리고 전차에 쉽게 고정할 수 도 있죠! 이는 다른 현대적인 ERA와 비교해도 결코 밀리지 않습니다.

다만 ERAWA는 현재 IFV,APC 같은 소규모 플랫폼에 사용하기에 무겁고 구조상 힘드며 레오파르트 2에 적용될 계획이 없습니다. 그래서 ERAWA의 후계자는 좀더 가볍고 전차뿐만아니라 APC, IFV 에도 이용할 수 있을지 모릅니다.  

글작성에 사용된 출저 및 소스.

Wiśniewski A., Pancerze, budowa, projektowanie i badnie, Warszawa 2001

Wiśniewski A. „Protection of Light Armors Against Shaped Charge Project

Wiśniewski A. „Computer analysis of explosive sensitivity to projectile impact

Opis patentowy Nr 156463 „Segmentowy pancerz aktywny”, WUP 03/92

Opis patentowy Nr 168122 „Czołg z pancerzem reaktywnym”, WUP 01/96

Opis patentowy Nr 174119 „Segmentowy pancerz reatywny”, WUP 06/98

Koning P. J, Mostret F. J, „The Designand performance of non-initiating shaped charges whit granular jest against ERA”, 20th international symposium on ballistic Orlando 2002.

Podgórzak P., Wiśniewski A., „RESEARCH RESULTS ON PRECURSOR OF THE TANDEM SHAPED CHARGE PROJECTILE MODEL”, WITU 2005.

Dynamit Noble Defense, „Urban Warfare 2.0 How asymmetric threats dominate conflicts”, 2010.

Szudrowicz M. „ANALYSIS OF BAR AND NET SCREENS STRUCTURE PROTECTING VEHICLES AGAINST ANTI-TANK GRENADES FIRED FROM RPG-7”,  Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 1 2011

Magier M., WSTĘPNA ANALIZA ZJAWISKA RYKOSZETOWANIA WYDŁUŻONYCH PENETRATORÓW POCISKÓW KINETYCZNYCH, WITU 2010