KR100618438B1

KR100618438B1 - 일반폭탄용 비행보조체

Info

Publication number: KR100618438B1
Application number: KR1020040079332A
Authority: KR
Inventors: 이기두; 박광수; 박영근; 주영식; 강인모; 정상준; 신동호; 윤형식
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-08-30
Also published as: KR20060030540A

Abstract

본 발명은 일반폭탄용 비행보조체에 관한 것으로서, 항공기로부터 일반폭탄을 투하할 때, 사거리를 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 마치 유도탄처럼 정밀한 타격이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일반폭탄용 비행보조체는, 일반폭탄(110)에 결합되는 몸체(210)와; 상기 몸체의 양측에 선회 가능하게 설치되고 후연에 플랩퍼론(Flapperon, 232)을 가진 양쪽 주날개(230, 230)와; 상기 몸체의 후방에 설치되는 꼬리날개(240)와; 상기 주날개를 전개시키는 날개전개장치(280)와; GPS와 관성조정장치를 이용하여 일반폭탄이 목표지점까지 비행할 수 있도록 주날개 및 꼬리날개를 제어하는 유도/조종장치(260)를 포함하고,

상기 날개전개장치(280)는, 몸체(210)에 설치되고 전/후방 챔버(Chamber, 283, 284)를 가지는 실린더(Cylinder, 282)와, 상기 후방챔버에 설치되는 주피스톤(Main Piston, 286)과, 상기 전방챔버에 설치되는 유동피스톤(288)과, 상기 주피스톤에 결합되어 실린더 외부로 인출됨과 아울러 유동피스톤을 관통하는 피스톤 로드(Piston Rod, 287)와, 상기 후방챔버의 가스압을 제어하는 제1카트리지(Cartridge, 290)와, 상기 전방챔버의 가스압을 제어하는 제2카트리지(292)와, 그리고 일단이 상기 주피스톤에 연결되고 타단이 주날개(230)에 피봇팅(Pivoting)되는 양쪽 연결로드(Rod, 296)를 포함하여 이루어진다.

폭탄, 투하, 비행보조, 유도, 조종, 날개, 정밀, GPS, 안전

Description

일반폭탄용 비행보조체 {FLIGHT ASSISTANT KIT FOR GENERAL BOMB}

도 1 및 도 2는, 각각 본 발명에 따른 비행보조체가 일반폭탄에 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.

도 3은, 본 발명에 따른 비행보조체를 구성하는 몸체에 설치되는 주요 구성부품들의 분해도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 비행보조체를 구성하는 주날개를 나타내는 단면도이다.

도 5는, 본 발명에 따른 비행보조체를 구성하는 몸체에 주날개가 장착된 상태를 나타내는 요부 단면도이다.

도 6은, 본 발명에 따른 비행보조체를 구성하는 주날개에 날개전개장치가 설치되는 것을 나타내는 단면도로서, 주날개의 전개초기상태를 나타내는 도면이다.

도 7은, 주날개의 전개중간상태를 나타내는 도면이다.

도 8은, 주날개의 전개완료상태를 나타내는 도면이다.

도 9는, 일반폭탄의 운용환경과, 본 발명에 따른 비행보조체가 장착된 일반폭탄의 운용환경을 비교한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 일반폭탄, 210 : 몸체,

230 : 주날개, 232 : 플랩퍼론(Flapperon),

240 : 꼬리날개, 250 : 작동기 뭉치,

260 : 유도/조종장치, 270 : 전원공급장치,

280 : 날개전개장치, 282 : 실린더(Cylinder),

283 : 전방챔버(Chamber), 284 : 후방챔버,

286 : 주피스톤(Main Piston), 287 : 피스톤 로드(Piston Rod),

288 : 유동피스톤, 290 : 제1카트리지(Cartridge),

292 : 제2카트리지, 296 : 연결로드(Rod).

본 발명은 일반폭탄용 비행보조체에 관한 것으로서, 특히 항공기로부터 일반폭탄을 투하할 때, 사거리를 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 마치 유도탄처럼 정밀한 타격이 가능한 일반폭탄용 비행보조체에 관한 것이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 로켓탄이나 유도탄과 같이 유도장치가 장착되지 않은 일반폭탄(110)을, 항공기(100)로부터 목표물(120)을 향해 투하할 경우, 운용환경에 많은 문제점을 내포하고 있다.

즉, 일반폭탄(110)의 경우, 사거리가 짧고, 자유낙하 방식으로 발사하여야 하기 때문에, 미사일이나 대공포 등에 의한 대공 사정권 안에서 투하하여야 한다. 따라서, 항공기(100)가 대공포화망에 걸려 격추될 가능성이 높아, 항공기의 안전을 보장할 수 없다. 또한, 대공 사정권 안에 안전하게 들어가 폭탄을 투하하더라도, 비유도 및 자유낙하식으로 투하되므로, 정확도가 낮을 뿐만 아니라, 외란에도 영향을 많이 받게 되어 목표물을 정확하게 타격할 수 없다. 따라서, 정해진 목표물을 공격하기 위해서는 일반적으로 다량의 폭탄 투하가 요구되므로, 폭탄의 소모량이 증대한다. 또한, 그 만큼 항공기의 출격이 많이 요구되므로, 항공기의 안전도는 더욱 떨어진다.

한편, 새로운 공대지 유도탄을 개발하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 현재 재고로 남아 있는 일반폭탄의 처리가 문제점으로 대두된다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 항공기로부터 일반폭탄을 투하할 때, 사거리를 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 마치 유도탄처럼 정밀한 타격이 가능한 일반폭탄용 비행보조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일반폭탄용 비행보조체는, 일반폭탄에 결합되는 몸체와; 상기 몸체의 양측에 선회 가능하게 설치되고 후연에 플랩퍼론(Flapperon)을 가진 양쪽 주날개와; 상기 몸체의 후방에 설치되는 꼬리날개와; 상기 주날개를 전개시키는 날개전개장치와; GPS와 관성조정장치를 이용하여 일반폭탄이 목표지점까지 비행할 수 있도록 주날개 및 꼬리날개를 제어하는 유도/조종장치를 포함하고,
상기 날개전개장치는 몸체에 설치되고 전/후방 챔버(Chamber)를 가지는 실린더(Cylinder)와, 상기 후방챔버에 설치되는 주피스톤(Main Piston)과, 상기 전방챔버에 설치되는 유동피스톤과, 상기 주피스톤에 결합되어 실린더 외부로 인출됨과 아울러 유동피스톤을 관통하는 피스톤 로드(Piston Rod)와, 상기 후방챔버의 가스압을 제어하는 제1카트리지(Cartridg)와, 상기 전방챔버의 가스압을 제어하는 제2카트리지와, 그리고 일단이 상기 주피스톤에 연결되고 타단이 주날개에 피봇팅(Pivoting)되는 양쪽 연결로드(Rod)를 포함하여 이루어진다.

상기 주날개는 상기 날개전개장치에 의해 2단계로 전개되는 것이 바람직하다.

상기 몸체에 설치되어 상기 플랩퍼론과 꼬리날개를 조작하는 작동기 뭉치를 더 포함하고; 상기 유도/조정장치는 상기 작동기 뭉치를 제어하여 일반 폭탄이 목표지점까지 비행할 수 있도록 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일반폭탄용 비행보조체(200)는, 일반폭탄(110)에 결합되는 몸체(210)와, 상기 몸체(210)의 양측에 설치되고 후연에 플랩퍼론(232)을 가지는 양쪽 주날개(230, 230)와, 상기 몸체(210)의 후 방에 설치되는 꼬리날개(240)와, 상기 플랩퍼론(232)과 꼬리날개(240)를 조작하는 작동기 뭉치(250)와, 상기 작동기 뭉치(250)를 통해 플랩퍼론(232) 및 꼬리날개(240)를 제어하는 유도/조종장치(260)와, 그리고 상기 작동기 뭉치(250)와 유도/조종장치(260)에 전원을 공급하는 전원공급장치(270)를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체(210)는 공기역학적으로 설계되고, 상기 몸체(210)의 중앙에는, 도 5에 도시된 바와 같이 몸체(210)에 설치되는 각종 구성요소를 지지하는 지지대(220)가 구비되어 있다.

또한, 상기 지지대(220)의 하부에는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일반폭탄(110)을 연결하기 위한 한 쌍의 볼트(222, 222)가 설치되어 있으며, 지지대(220)의 상부에는 항공기와의 인터페이스(Interface)를 위한 한 쌍의 러그(Lug, 224)가 설치되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 주날개(230)는 몸체(210)에 선회가능하게 연결되는데, 이를 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(220)의 양쪽에는 회전축(226)이 각각 설치되고, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 주날개(230)의 일단에는 회전축 삽입공(234)이 형성된다. 따라서, 상기 회전축(226)을 회전축 삽입공(234)에 삽입함으로써, 주날개(230)가 몸체(210)에 선회가능하게 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 도 3, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 주날개(230)는 몸체(210)쪽으로 접어진 상태에서 날개전개장치(280)에 의하여 2단계로 전개된다.

즉, 상기 날개전개장치(280)는, 몸체(210)에 설치되고 전/후방 챔버(283, 284)를 가지는 실린더(282)와, 상기 후방챔버(284)에 설치되는 주피스톤(286)과, 상기 전방챔버(283)에 설치되는 유동피스톤(288)과, 상기 주피스톤(286)에 결합되어 실린더(282) 외부로 인출됨과 아울러 유동피스톤(288)을 관통하는 피스톤 로드(287)와, 상기 후방챔버(284)의 가스압을 제어하는 제1카트리지(290)와, 상기 전방챔버(283)의 가스압을 제어하는 제2카트리지(292)와, 그리고 일단이 상기 주피스톤(286)에 연결되고 타단이 주날개(230)에 핀(298)에 의해 피봇팅되는 양쪽 연결로드(296, 296)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 연결로드(296)들은 주피스톤(286)의 끝단에 결합된 연결핀(294)의 각 단부에 결합됨으로써, 주피스톤(286)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 카트리지들(290, 292)은 점화에 의해 가스를 발생시킴으로써 챔버들(284, 283)에 가스압을 작용시키는 기능을 하게 된다.

따라서, 제1카트리지(290)의 점화에 의해 후방챔버(284)에 가스압이 가해지면, 도 7에 도시된 바와 같이, 주피스톤(286)이 후진함으로써, 피스톤 로드(287), 연결핀(294) 및 연결로드(296)들에 의하여 회전축(226)을 중심으로 주날개(230)가 선회하여 1단계로 전개된다.

또한, 제2카트리지(292)의 점화에 의해 전방챔버(283)에 가스압이 가해지면, 도 8에 도시된 바와 같이, 유동피스톤(288)의 앞쪽에 압력이 작용하여 피스톤 로드(287)을 밀게 된다. 따라서, 유동피스톤(288) 및 주피스톤(286)이 함께 후진함으로써, 회전축(226)을 중심으로 주날개(230)가 더 선회하여 완전전개될 수 있다. 이러한 유동피스톤(288)의 작용은, 피스톤 로드(287)중 유동피스톤(288)을 관통하는 부 분의 직경이 다른 부분보다 작게 형성됨으로써, 수행될 수 있다.

상기한 바와 같은 날개전개장치(280)는, 가스압을 이용하는 것 이외에도 예컨대, 스프링이나 전기모터 등을 이용하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 유도/조종장치(260)는, GPS와 관성측정장치를 이용한 항법/비행조종장치로서, 전원공급장치(270)로부터 전원을 공급받아 작동하여, 작동기 뭉치(250)를 제어하게 된다.

상기 작동기 뭉치(250)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 예컨대 유도/조종장치(260)에 의해 제어되는 모터(252)와, 상기 모터(252)와 주날개(230)의 플랩퍼론(232) 및 꼬리날개(240)를 연결하는 기어 트레인(Gear Train)과 같은 동력전달수단(254)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 주날개(230)의 플랩퍼론(232)과 꼬리날개(240)는 각각 별도의 작동기 뭉치(250)에 의하여 제어될 수 있다.

따라서, 유도/조종장치(260)에 의하여 작동기 뭉치(250)의 모터(252)가 가동되면, 동력전달수단(254)에 의해 플랩퍼론(232) 및 꼬리날개(240)가 소정의 각도로 조정됨으로써, 본 발명에 따른 비행보조체(200)의 피칭(Pitching), 롤링(Rolling) 및 요잉(yawing)이 제어될 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 일반폭탄용 비행보조체의 작용에 대하여 설명한다.

우선, 도 9에 도시된 바와 같은 목표물과 기타 비행에 필요한 자료는, 항공기(100)가 이륙하기 전에 지상에서 유도/조종장치(260)에 입력되며, 이 상태에서 항공기(100)가 이륙하여 대공 사정권 밖의 투하위치에 도달하면, 러그(224)가 항공 기(100)에서 풀려 일반폭탄(110)과 결합된 본 발명의 비행보조체(200)가 항공기(100)로부터 분리된다. 본 발명의 비행보조체(200)가 항공기(100)로부터 분리되면, 그 즉시 날개전개장치(280)의 제1카트리지(290)가 점화하여 주날개(230)가 1단계로 펼쳐짐과 동시에, 꼬리날개(240)의 구속상태도 풀리면서 펼쳐진다.

이와 같이, 주날개(230)와 꼬리날개(240)가 펼쳐지면, 유도/조종장치(260)가 작동하기 시작하여 GPS를 통해 자기의 위치를 계산하기 시작한다.

그리고, 주날개(230)가 1단계로 펼쳐져 항공기(100)에서 안전하게 분리되면, 다시 날개전개장치(280)의 제2카트리지(292)가 점화하여 주날개(230)가 2단계로 완전전개되어 일반폭탄(110)이 결합된 본 발명의 비행보조체(200)가 활공하기 시작한다. 유도/조종장치(260)는 자기의 목표와 위치를 계속적으로 계산하면서 작동기 뭉치(250)를 제어하고, 이에 따라 주날개(230)의 플랩퍼론(232)과 꼬리날개(240)의 각도가 최적의 비행경로가 되도록 제어된다.

일반폭탄(110)이 결합된 본 발명의 비행보조체(200)가 목표물(120) 근처에 도달하면, 종말단계로 일반폭탄(110)의 종류에 따라 일반폭탄(110)이 정상적으로 폭발되도록, 미리 입력된 최적의 비행자세로 목표물(120)을 타격하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 일반폭탄용 비행보조체에 의하면, 사거리가 연장되어 대공사정권 밖에서 일반폭탄(110)을 투하할 수 있으므로, 대공망으로부터 항공기(100)의 안전을 보호할 수 있다.

또한, 유도/조종장치(260)에 의하여 외란에 영향을 받지 않고 마치 유도탄처럼 정밀한 타격이 가능하므로, 다량의 일반폭탄(110)을 투하할 필요가 없어 폭탄투하량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 항공기(100)의 출격횟수를 줄일 수 있고, 그 만큼 항공기(100)의 안전도를 더 높일 수 있다.

또한, 기존 항공기(100)의 개조없이 장착하여, 일반폭탄(110)을 마치 유도탄처럼 투하할 수 있으므로, 새로운 공대지 유도탄을 개발하는 것은 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 현재 재고로 남아 있는 일반폭탄(110)의 처리문제도 해결할 수 있다.

Claims

일반폭탄(110)에 결합되는 몸체(210)와;

상기 몸체의 양측에 선회 가능하게 설치되고 후연에 플랩퍼론(Flapperon, 232)을 가진 양쪽 주날개(230, 230)와;

상기 몸체의 후방에 설치되는 꼬리날개(240)와;

상기 주날개를 전개시키는 날개전개장치(280)와;

GPS와 관성조정장치를 이용하여 일반폭탄이 목표지점까지 비행할 수 있도록 주날개 및 꼬리날개를 제어하는 유도/조종장치(260)를 포함하는 일반폭탄용 비행보조체에 있어서,

상기 날개전개장치(280)는, 몸체(210)에 설치되고 전/후방 챔버(Chamber, 283, 284)를 가지는 실린더(Cylinder, 282)와, 상기 후방챔버에 설치되는 주피스톤(Main Piston, 286)과, 상기 전방챔버에 설치되는 유동피스톤(288)과, 상기 주피스톤에 결합되어 실린더 외부로 인출됨과 아울러 유동피스톤을 관통하는 피스톤 로드(Piston Rod, 287)와, 상기 후방챔버의 가스압을 제어하는 제1카트리지(Cartridge, 290)와, 상기 전방챔버의 가스압을 제어하는 제2카트리지(292)와, 그리고 일단이 상기 주피스톤에 연결되고 타단이 주날개(230)에 피봇팅(Pivoting)되는 양쪽 연결로드(Rod, 296)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일반폭탄용 비행보조체.
제 1 항에 있어서,

상기 주날개(230)는 상기 날개전개장치에 의해 2단계로 전개되는 것을 특징으로 하는 일반폭탄용 비행보조체.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(210)에 설치되어 상기 플랩퍼론과 꼬리날개를 조작하는 작동기 뭉치(250)를 더 포함하고,

상기 유도/조정장치(260)는 상기 작동기 뭉치를 제어하여 일반 폭탄이 목표지점까지 비행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 일반폭탄용 비행보조체.