KR100446017B1

KR100446017B1 - a

Info

Publication number: KR100446017B1
Application number: KR10-2001-0082016A
Authority: KR
Inventors: 정영석; 조인현; 권오성; 정태규; 정동호
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2004-08-30
Also published as: KR20030052124A

Abstract

본 발명은 과학 연구/탐사용 로켓 및 위성 발사용 발사체에서 지상 지원 설비와의 연결부로 주입과 배출을 누설없이 하며 발사시 발사체와 지원설비간의 분리를 담당하는 분리하중 조절이 가능한 재생 기계식 이탈밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative mechanical release valve that can control the separation and load of the injection and discharge from the scientific research / exploration rocket and satellite launch vehicle to the ground support facility without leakage, and is responsible for separation between the projectile and the support facility during launch. It is about.

로켓 및 발사체에 이용되는 것이기 때문에 상용품은 없으며 로켓에 사용 가능하도록 특수 설계된 제품이다. 이 밸브는 로켓에 추진제를 주입할 때와 배출할 때 사용되며 발사시에 확실한 분리이탈이 이루어지도록 하기 위해 내부 유로는 배관 유로와 동일하게 구성하였으며, 로켓의 추력별 분리 밸브의 분리 하중이 달라질 수 있다.Because it is used in rockets and projectiles, it is free of merchandise and is specifically designed for use in rockets. This valve is used for injecting and discharging propellant into the rocket, and the internal flow path is configured to be the same as the pipe flow path to ensure a clear separation during launch, and the separation load of the rocket's thrust separation valve may vary. have.

이것을 포함하기 위해 밸브의 분리하중으로 요구조건에 맞추어 언제든지 변경 가능하도록 설계되어 있다. 밸브의 장착시에서는 작은 힘으로 장착하고 밸브의 연결후에는 밸브의 분리힘을 스프링의 탄성으로 조절하여 설정할 수 있다.To cover this, the separate load of the valve is designed to be changed at any time to meet the requirements. When the valve is mounted, it can be installed with small force, and after the valve is connected, it can be set by adjusting the separation force of the valve to the elasticity of the spring.

따라서, 본 발명은 로켓의 추력별 및 이탈 요구힘 조건에 따라 밸브의 분리 하중 조절이 가능하며 밸브의 장착, 분리가 밸브에 설치된 스프링 탄성 조절 장치를 통해 원활히 이루어지며 밸브의 재사용이 가능하도록 한 것이다.Therefore, the present invention is capable of adjusting the separation load of the valve according to the thrust and separation force requirements of the rocket, and the mounting and separation of the valve is made smoothly through the spring elastic control device installed in the valve and to enable reuse of the valve. .

Description

Regenerative mechanical release valve with adjustable separate load {a}

본 발명은 과학 연구/탐사용 로켓 및 위성 발사용 발사체에서 지상 지원설비와의 연결부로 주입과 배출을 누설 없이 하며 발사시 발사체와 지원설비간의 분리를 담당하는 분리하중 조절이 가능한 재생 기계식 이탈밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative mechanical release valve that can control the separation and load of the injection and discharge from the scientific research / exploration rocket and satellite launch projectile to the connection with the ground support equipment, and is responsible for the separation between the projectile and the support equipment during launch. It is about.

종래 로켓 및 위성 발사용 발사체가 발사전 지상 지원설비에 추진제를 공급받을 때 연결밸브로 사용하는 밸브는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 발사체용 몸체(1)의 하측과 지상용 몸체(2)의 상측으로 돌출부(1')(2')를 형성하고 클립형의 체결구(10)를 사용하여 상기 돌출부(1')(2')를 체결시키는 금속의 파단력을 이용한 체결장치가 제안되었다.Conventional rockets and satellite launch vehicles are used as connection valves when the propellant is supplied to the ground support facility before launch, as shown in FIGS. 5 and 6, the lower body and the ground body of the projectile body 1. The fastening device using the breaking force of the metal which forms the protrusions 1 'and 2' on the upper side of 2) and fastens the protrusions 1 'and 2' using the clip-shaped fastener 10 is proposed. It became.

또한 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 발사체용 몸체(1)의 하측과 지상용 몸체(2)의 상측으로 돌출부(1')(2')를 형성하고 요철형의 체결구(11)를 사용하여 상기 돌출부(1')(2')를 체결시키는 금속의 탄성을 이용한 체결장치가 제안되었다.7 and 8, protrusions 1 ′ and 2 ′ are formed on the lower side of the projectile body 1 and the upper side of the ground body 2, and the fastener 11 of the concave-convex shape is formed. Using a fastening device using the elasticity of the metal to fasten the protrusions (1 ') (2') using.

그러나 기존의 상기의 2가지 방식은 같은 기계식 이탈 방식을 사용하지만 금속의 파단힘을 이용하거나 금속의 탄성을 그대로 이용하는 밸브들로 1회만 사용 가능한 제품들이었다.However, the existing two methods are the products that can be used only once as valves using the same mechanical release method but using the breaking force of the metal or the elasticity of the metal as it is.

본 발명은 과학 연구/탐사용 로켓 및 위성 발사용 발사체에서 지상 지원설비와의 연결부로 추진제의 주입과 배출을 누설 없이 하며 발사시 발사체와 지원설비간의 분리를 담당하는 기계식 이탈밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical release valve for injecting and discharging propellant from the scientific research / exploration rocket and the launch vehicle for satellite launch without leakage and propelling the discharge between the projectile and the support system during launch.

본 발명에 필요한 요구사항으로는 추진제의 접촉시 밸브에서의 누설이 발생하지 말아야 하며 로켓에 사용하는 밸브이므로 100% 분리 가능하도록 구성하여야하며 밸브의 장착시 원활히 될 수 있어야 하며 밸브의 분리하중은 언제든지 변경 가능하여야 하고 밸브는 다시 사용 가능하도록 설계되어야 한다.As a requirement for the present invention, the leakage of the valve should not occur when the propellant contacts, and it should be configured to be 100% separable because it is a valve used for rockets, and should be smooth when the valve is mounted. It should be changeable and the valve should be designed for reuse.

본 발명은 로켓 및 위성 발사체의 추진기관 구성품으로 현재 국내에서 설계/제작/발사 예정인 로켓의 부품으로 설계된 밸브이다. 이 밸브의 역할은 추진제의 주입/배출을 담당하고 있으며 발사시 발사체와 지상 지원설비간의 분리를 할 수 있게 구성된 것이다.The present invention is a valve designed as a component of a rocket and a satellite launch vehicle as a component of a rocket currently designed, manufactured, or launched in Korea. The valve's role is to inject and discharge propellant and to allow separation between the projectile and ground support at launch.

이와 같은 이유로 설계된 밸브는 완전한 기계식 강제 이탈 방식으로 일정힘으로 당기는 힘에 의해 분리되도록 설계된 기계식 이탈 밸브이다.The valve designed for this reason is a mechanical release valve designed to be separated by a constant pulling force in a fully mechanical forced release.

그러나 본 발명은 1회성에 그치지 않고 재사용 가능하도록 구성되어 있으며 로켓 조건에 맞추어 분리하중을 조절할 수 있다.However, the present invention is not only a one-time configuration is configured to be reusable and can adjust the separation load according to the rocket conditions.

본 발명은 분리, 장착의 편리성과 1회성의 문제점을 연속 사용 및 반영구적으로 사용할 수 있는 제품을 만들고자 하는 것이다.The present invention is to make a product that can be used continuously and semi-permanently to the problem of convenience of separation, installation and one-time.

본 발명은 발사체가 발사전 지상 지원설비에서 추진제를 공급받을 때 연결밸브로 사용하는 밸브로 추진제의 주입과 배출을 하고 추진제 주입이 끝난 후 발사시 지상 지원설비와 발사체간의 연결부를 100% 분리시켜 주기 위한 것이다.The present invention is a valve that is used as a connecting valve when the projectile is supplied from the ground support equipment before launch, and the injection and discharge of the propellant, and after the injection of the propellant is finished, the connection between the ground support equipment and the projectile is 100% separated. It is for.

도 1 은 본 발명의 기계식 이탈 밸브 조립 전의 구성도1 is a configuration diagram before assembling the mechanical release valve of the present invention

도 2 는 본 발명의 기계식 이탈 밸브에 체결힘을 가한 상태도2 is a state in which the tightening force is applied to the mechanical release valve of the present invention

도 3 은 본 발명의 조립이 완성된 구성도3 is a configuration diagram completed assembly of the present invention

도 4 는 본 발명의 분리하중 조절 설명도4 is an explanatory view of the separation load adjustment of the present invention

도 5 는 기존의 기계식 이탈 부분 분리전 구성도Figure 5 is a configuration before the conventional mechanical separation part separation

도 6 은 기존의 기계식 이탈 부분 분리후 구성도Figure 6 is a schematic view after separating the conventional mechanical separation part

도 7 은 기존의 또다른 기계식 이탈 부분 분리전 구성도Figure 7 is another configuration before mechanical separation part separation

도 8 은 기존의 또다른 기계식 이탈 부분 분리후 구성도Figure 8 is a configuration after the separation of another conventional mechanical separation part

［도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명］[Explanation of symbols for main parts of drawing]

1 : 발사체용 몸체 2 : 지상용 몸체1 body for projectile 2 body for ground

3 : 오링 4 : 볼3: O-Ring 4: Ball

5 : 스프링 가이드 6 : 스프링5: spring guide 6: spring

5', 7' : 나사부 7 : 분리하중 조절부5 ', 7': Thread part 7: Separate load adjustment part

본 발명은 도 1에서 보는 바와 같이 내부 구성은 유체의 원활한 이동을 위해 연결배관 형상과 동일하게 발사체용 몸체(1) 내경부와 발사체용 몸체의 배관과의 용접부(1a) 및 지상용 몸체(2) 내경부와 지상용 몸체의 배관과의 용접부(2a)를 원형으로 구성되어 있으며 발사체용 몸체(1)에 지상용 몸체(2)가 끼워지도록 구성되어 있다.The present invention, as shown in Figure 1, the internal configuration of the weld body (1a) and the ground body (2) between the inner diameter of the projectile body 1 and the pipe of the projectile body in the same shape as the connection pipe for smooth movement of the fluid ) The welding part 2a between the inner diameter part and the pipe of the ground body is formed in a circular shape, and the ground body 2 is fitted to the projectile body 1.

발사체용 몸체(1)와 지상용 몸체(2)의 연결부에는 일반 오링(3)을 사용하여밸브가 연결될 경우 적당한 힘에 의해 눌림으로써 밸브의 내부 기밀이 이루어진다.The connection between the projectile body (1) and the ground body (2) by using a general O-ring (3) when the valve is connected by pressing by the appropriate force to the internal airtight of the valve.

지상용 몸체(2)의 전방 외측에는 홈(8)이 형성되어 있으며 후방의 외측으로 스프링(6)이 삽입되어 있어서 분리하중 조절부(7)를 통하여 하중의 조절이 가능하도록 하였다.A groove 8 is formed at the front outer side of the ground body 2 and a spring 6 is inserted at the rear of the ground body 2 so that the load can be adjusted through the separate load adjusting unit 7.

스프링(6)의 외측에는 스프링 가이드(5)가 설치되어 있으며 전방으로 원주상에 다수개의 볼(4)이 삽입되어 있어서 홈(8)에 고정된 상태로 설치되어 있다.On the outside of the spring 6, a spring guide 5 is installed, and a plurality of balls 4 are inserted in the circumference in the forward direction, and are installed in a state of being fixed to the groove 8.

스프링 가이드(5)의 후방에는 나사부(5')가 형성되어 있으며, 스프링(6)의 후방으로 분리하중 조절부(7)에 나사부(7')를 설치하여 나사부(5')(7')의 결합에 의하여 스프링(6)의 분리하중을 조절할 수 있도록 하는 것이다.A threaded portion 5 'is formed at the rear of the spring guide 5, and a threaded portion 7' is installed at the separated load adjusting portion 7 at the rear of the spring 6, and the threaded portion 5 'and 7'. By the combination of the spring 6 to control the separation load.

이러한 본 고안은 스프링(6)과 분리하중 조절부(7), 스프링 가이드(5)는 밸브의 분리, 장착을 원활히 이루어지도록 구성된 것으로 도 1 과 같이 밸브의 장착시 밸브의 분리하중 조절부(7)를 시계 반대 방향으로 돌려 스프링(6)의 탄성을 줄여 도 2 와 같이 볼(4)을 지상용 몸체(2)의 홈(8)에 넣을 수 있도록 한다.The present invention is the spring 6 and the separate load adjustment unit 7, the spring guide 5 is configured to facilitate the separation, the mounting of the valve as shown in Figure 1 the separate load adjustment unit of the valve when mounting the valve (7) ) By turning counterclockwise to reduce the elasticity of the spring 6 so that the ball 4 can be inserted into the groove 8 of the ground body 2 as shown in FIG. 2.

볼(4)을 스프링 가이드(5)를 통해 적당한 힘으로 홈(8)에 밀어 넣고 발사체용 몸체(1)를 넣으면 밸브는 도 3 과 같이 연결이 되고 스프링 가이드(5)를 놓으면 밸브는 자동 기밀이 된다.Push the ball (4) into the groove (8) with a suitable force through the spring guide (5) and insert the body (1) for the projectile, the valve is connected as shown in Figure 3, when the spring guide (5) is released, the valve is self-sealing Becomes

밸브의 분리하중 조절은 도 4와 같이 분리하중 조절부(7)를 시계방향으로 돌려 스프링(6)의 탄성을 증가시켜 스프링(6)이 볼(4)을 더 당김으로 해서 밸브에 원하는 분리하중으로 적용할 수 있게 되며, 분리하중의 조절이 가능해진다.The separate load adjustment of the valve is to increase the elasticity of the spring (6) by turning the separation load adjustment portion (7) clockwise as shown in Figure 4 so that the spring (6) pulls the ball (4) further to the desired separation load It can be applied, and the separation load can be adjusted.

밸브의 장착 및 분리는 아래와 같다.밸브의 장착은 발사체 몸체(1)와 지상용 몸체(2)의 연결전 초기 분리하중 조절부(7)를 시계반대 방향으로 돌려 스프링 가이드(5)와 분리 하중 조절부(7)가 좌우로 벌어지게 하여 고정용 볼(4)이 스프링(6)의 탄성 없이 고정용 볼의 지상용 몸체 홈(8)에 안착될 수 있게 하고, 이때 위치를 고정하고 지상용 몸체(2)를 발사체 몸체(1)에 넣어 체결되도록 한다.발사체용 몸체(1)가 스프링 가이드에 먼저 닿게 되고 함께 밀려서 지상용 몸체(2)는 그대로 위치한 채 스프링 가이드(5)와 분리 하중 조절부(7) 및 스프링(6)이 지상용 몸체(2)쪽으로 이동하게 된다. 이때 고정용 볼(4)은 스프링 가이드(5)에 의해 고정용 볼의 지상용 몸체 홈(8)에서 고정용 볼(4)이 발사체용 몸체 홈(1a)으로 이동하게 되면서 기본적인 체결이 이루어진다.기본 체결과 함께 밸브의 분리하중 조절부(7)를 시계 방향으로 돌려 스프링 가이드(5)와 분리 하중 조절부(7)를 좌우 안쪽으로 당기면 스프링(6)은 지상용 몸체(2)와 분리 하중 조절부(7)의 눌림에 의해 탄성을 갖게 된다. 이 탄성력은 스프링 가이드(5)에 전달되어 고정용 볼(4)을 지상용 몸체(2)쪽으로 당기게 되고 상기 고정용 볼(4)은 발사체용 몸체(1)를 지상용 몸체(2)로 당기게 된다.이와 같이 지상용 몸체(2)와 발사체 몸체(1)의 체결력은 분리하중 조절부(7)의 회전 정도에 따라 변한다.밸브의 분리는 밸브의 장착순서의 역순으로 진행된다.지상용 몸체(2)를 지상 배관과의 용접하여 연결하고, 분리 하중 조절부(7)를 시계방향의 회전에 의해 체결힘을 조절한 상태일 때,발사체용 몸체(1)에 발사체용 몸체 방향으로의 힘이 작용할 경우 그 힘은 고정용 볼(4)에 의해 스프링 가이드(5)에 전달되고 전달된 힘은 나사산(5')(7')에 의해 연결된 분리 하중 조절부(7)에 전달되고, 다시 전달된 힘은 스프링(6)에 작용하여 스프링(6)을 발사체 몸체(1) 방향으로 당기게 된다. 이때 분리 하중 조절부(7)에 의해 조절되어 있던 힘 이상으로 발사체용 몸체(1)에 힘이 작용할 경우 스프링(6)은 수축하게 되고 그와 동시에 분리 하중 조절부(7)와 스프링 가이드(5)는 발사체 몸체(1) 방향으로 이동하게 되고 고정용 볼(4)은 스프링 가이드(5)를 따라 고정용 볼의 발사체용 몸체 홈(1a)에서 고정용 볼의 지상용 몸체 홈(8)으로 이동하게 된다.이와 동시에 발사체용 몸체(1)는 지상용 몸체(2)와 분리되고 스프링 가이드(5)와 분리 하중 조절부(7) 및 스프링(6)은 지상용 몸체(2)를 따라 지상용 몸체(2) 방향으로 이동하게 되고 고정용 볼(4)은 분리와 함께 주변으로 흩어지게 된다.밸브의 분리하중 조절은 분리하중 조절부(7)를 시계방향으로 돌려 스프링의 탄성을 증가시킴으로써 탄성을 가진 스프링은 볼을 더 당김으로 밸브에 원하는 분리하중을 적용할 수 있게 된다.The mounting and dismounting of the valve is as follows: The valve is mounted by removing the spring guide (5) from the spring guide (5) by turning the initial separating load adjusting part (7) counterclockwise before connecting the projectile body (1) and the ground body (2). Adjusting portion (7) open to the left and right so that the fixing ball (4) can be seated in the ground body groove (8) of the fixing ball without the elasticity of the spring (6), at this time fixed position and ground The body (2) is inserted into the projectile body (1) to be fastened. The body for the projectile (1) first touches the spring guide and is pushed together so that the ground body (2) remains in place and the spring guide (5) and the separate load control The part 7 and the spring 6 are moved toward the ground body 2. At this time, the fixing ball (4) is made by the spring guide (5) while the fixing ball (4) is moved from the ground body groove (8) of the fixing ball to the projecting body groove (1a) is made a basic fastening. In addition to the basic tightening, pull the spring guide (5) and the separating load adjusting part (7) left and right by turning the separating load adjusting part (7) of the valve clockwise to make the spring (6) separate from the ground body (2) and the separating load. The elasticity is obtained by the pressing of the control unit (7). This elastic force is transmitted to the spring guide (5) to pull the fixing ball (4) toward the ground body (2) and the fixing ball (4) to pull the projectile body (1) to the ground body (2). Thus, the clamping force of the ground body (2) and the projectile body (1) changes depending on the degree of rotation of the separate load control unit 7. The separation of the valve proceeds in the reverse order of the valve mounting. (2) is connected to the ground pipe by welding, and when the separation load control unit (7) is adjusted to the tightening force by clockwise rotation, the force in the direction of the projectile body to the projectile body (1) In this case, the force is transmitted to the spring guide 5 by the fixing ball 4 and the force is transmitted to the separate load adjusting part 7 connected by the threads 5 'and 7', again. The transmitted force acts on the spring 6 to pull the spring 6 in the direction of the projectile body 1. At this time, when a force acts on the projectile body 1 by a force greater than the force controlled by the separate load adjusting unit 7, the spring 6 contracts, and at the same time, the separate load adjusting unit 7 and the spring guide 5 ) Moves in the direction of the projectile body (1) and the fixing ball (4) along the spring guide (5) from the projecting body groove (1a) of the fixing ball to the ground body groove (8) of the fixing ball At the same time, the projectile body 1 is separated from the ground body 2 and the spring guide 5 and the separate load control part 7 and the spring 6 are grounded along the ground body 2. It moves in the direction of the body (2) and the fixing ball (4) is separated and scattered to the surroundings. The separation load control of the valve by increasing the elasticity of the spring by turning the separation load adjustment part (7) clockwise Spring with elasticity pulls the ball further to apply the desired separation load to the valve It can be so.

본 발명은 위와 같은 방식으로 구성되어 있어 밸브에 볼(4)을 재 장착한 후에는 계속해서 연속적인 재사용이 가능한 것이다.The present invention is constructed in such a way that after the ball 4 is remounted in the valve, it can be continuously reused.

본 발명은 로켓의 추진제 주입, 배출에 이용할 수 있도록 기밀 유지 및 밸브의 유로 형성이 되어 있으며 밸브의 기계식 방식으로 100% 분리를 보장하는 것이다.The present invention is to maintain the airtight and the flow path of the valve to be used for the injection, discharge of the rocket propellant and to ensure 100% separation in the mechanical manner of the valve.

본 발명은 스프링과 분리하중 조절부를 설치하여 밸브 장착, 분리를 원활히 수행할 수 있게 하였으며 분리하중의 변경에 따라 적절히 조절하여 사용 가능하도록한 것이다.The present invention is to facilitate the valve installation, separation by installing the spring and the separation load control unit and to be able to use by properly adjusting according to the change of the separation load.

본 발명은 밸브의 장착, 분리 후에도 밸브의 내부 부품 변경 없이 재사용 가능하도록 한 것이다.The present invention is to be reusable without changing the internal parts of the valve even after mounting and removal of the valve.

본 발명은 로켓의 추진제 주입/배출 및 분리용으로 설계되어 있으나 안전상적절한 분리하중 및 내부 압력에 의해 내부 해압을 원하는 산업체 상황에서 배관의 안전에 이용할 수 있을 것이다.The present invention is designed for injection / discharge and separation of the propellant of the rocket, but may be used for the safety of the pipe in an industrial situation where the internal decompression is desired by the appropriate separation load and the internal pressure.

Claims

In the valve for separating and assembling the projectile body (1) and the ground body (2),

A ground body (2) in which a groove (8) is formed in front,

A spring (6) capable of adjusting a separate load to the rear of the ground body (2),

A spring guide 5 installed at an outer side of the spring 6 and having a threaded portion 5 'formed therein and having a ball 4 at the front thereof;

Separating load adjustable, characterized in that the screw portion (7 ') is coupled to the threaded portion (5') of the spring guide (5) is formed by a separate load adjustment unit (7) for adjusting the separation load of the spring (6) Regenerative mechanical release valve.

2. The regenerative mechanical release valve of claim 1, wherein the ball is inserted and reused even after the valve is separated by adjusting the separation load of the separation load adjusting unit.