KR101248463B1

KR101248463B1 - 모의탄 발사 장치

Info

Publication number: KR101248463B1
Application number: KR1020120098786A
Authority: KR
Inventors: 조병래; 이정수; 선선구; 이종민; 정필한
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-04-02

Abstract

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모의탄 발사 장치는, 모의탄이 삽입되어 내측에 장착되도록 형성되는 포신과, 상기 모의탄이 상기 포신을 통하여 발사될 수 있도록 제1 가스가 압축되는 제1 챔버와, 일측이 상기 포신과 연통되고 타측이 상기 챔버와 연통되는 제2 챔버와, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 배치되는 제1 격막 및 상기 제2 챔버와 상기 포신 사이에 배치되는 제2 격막을 포함하고, 상기 포신, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 내의 가스들이 서로 압력 평형을 이루고 있는 상태에서 상기 제2 챔버 내의 압축된 제2 가스가 외부로 배출될 때, 상기 제1 가스의 분사압에 의하여 상기 모의탄이 발사되도록, 상기 제1 격막과 제2 격막은 격막 안팎의 압력차에 의해 순차적으로 파열되도록 형성된다.

Description

모의탄 발사 장치{MOCK BULLET LOUNCHING APPARATUS}

본 발명의 일실시예들은 모의탄을 발사할 수 있는 장치에 관한 것이다.

모의탄은 발사장치로부터 일정 수단에 의해 발사되어 고속으로 목표물을 향해 이동하도록 형성된다.

이러한 모의탄은 내부에 화약이 충진되어 있으며, 발사장치가 화약을 촉발하여 발사될 수 있다. 하지만, 전술적 목적이 없이 단지 시험용으로 발사되는 모의탄에 화약을 충진하여 사용한다면, 환경 문제를 유발할 수 있다.

또한, 모의탄은 고속으로 이동하면서도 소형으로 제작될 수 있으므로, 고속 소형 표적의 움직임을 분석하거나, 고속으로 이동하는 물체를 탐지 및 추적하는 레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD(charge-coupled device)와 같은 장치들의 성능분석을 위해 사용될 수 있다.

따라서, 화약을 사용하지 않으면서 고속으로 모의탄을 발사할 수 있으며, 레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD(charge-coupled device)의 성능 분석에 사용될 수 있는 모의탄 발사 장치가 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 고속으로 이동하는 물체를 탐지 및 추적하는 레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD(charge-coupled device)와 같은 장치들의 성능분석을 위해 모의탄을 발사할 수 있는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 격막을 교체할 수 있게, 상기 제2 챔버와 상기 포신은 착탈 가능하게 서로 결합될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2 격막을 교체할 수 있게, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 착탈 가능하게 서로 결합될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 챔버 내의 제1 가스와 상기 제2 챔버 내의 제2 가스가 서로 압력 평형을 이룰 수 있도록 상기 제2 챔버 내의 상기 제2 가스의 압력을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2 챔버는, 내부에 압축된 제2 가스가 배출될 수 있도록 상기 제어부의 제어 신호에 의해 개폐되는 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 모의탄은, 바디 및 발사시 자세를 제어할 수 있도록 상기 바디의 후미에 형성되는 날개부를 포함하고, 상기 바디는 발사시 마찰을 줄일 수 있도록 상기 날개부보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 모의탄은 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 모의탄이 광학 센서에 의해 감지될 수 있도록 상기 모의탄의 표면은 아노다이징 처리될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 모의탄 발사 장치는 화약을 사용하지 않으면서도, 모의탄을 고속으로 발사할 수 있다.

또한, 이러한 발사장치를 이용하여 레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD(charge-coupled device)와 같은 장치들의 성능분석을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련하여 발사된 모의탄을 탐지 및 추적하는 시스템을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 모의탄 발사 장치의 개념도.
도 3a와 도 3b는 모의탄 발사 장치에 격막을 장착하는 예를 도시한 도면들.
도 4는 모의탄 발사 장치에서 모의탄이 발사되는 동작을 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 모의탄을 도시한 도면들.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 모의탄을 도시한 도면들.

이하, 본 발명에 관련된 모의탄 발사 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련하여 발사된 모의탄을 탐지 및 추적하는 시스템을 도시한 개념도이다.

발사된 모의탄을 탐지 및 추적하는 시스템은 모의탄 발사 장치(200)와 방호벽(10) 및 탐지 추적 센서(20)를 포함한다.

방호벽(10)은 모의탄 발사 장치(200)의 전방으로부터 이격된 위치에 배치되며, 모의탄(100, 110)이 발사되면 충격을 흡수할 수 있는 구조로 이루어진다.

탐지 추적 센서(20)는 레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD(charge-coupled device)가 사용될 수 있다.

탐지 추적 센서(20)로서, 레이더가 사용되는 경우 FMCW 타입의 레이다가 사용될 수 있다. FMCW 타입의 레이다는 송신 및 수신 안테나, RF 송신부, RF 수신부, 중간 주파수 신호 증폭부, 신호 획득부, 신호 처리부 및 송수신 신호 발생부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 송신신호발생부에서 생성된 신호가 RF 송신부를 통과 후 안테나를 통해 송신된다. 신호는 표적(모의탄)에 도달하면 반사되고 반사된 신호는 수신 안테나를 통해 수신되며, 중간 주파수 신호 증폭부를 통해 증폭된 후 신호 획득부에 도달한다. 신호 획득부는 신호를 디지탈 변환하여 신호 처리부로 전달하고, 신호 처리부에서는 전달된 디지털 신호를 처리하여 표적의 특성(궤적, 속도, 가속도 등)을 추출하게 된다.

탐지 추적 센서(20)로서 적외선 탐지 장치 또는 CCD가 사용되는 경우에도 레이다를 이용한 경우와 유사한 신호 처리 과정에 의하여 모의탄(100, 110)을 탐지 및 추적하면서 발사된 모의탄(100, 110)의 특성을 추출하게 된다.

레이더나 적외선 탐지 장치 또는 CCD를 각각 복수로 조합하여 시스템을 구성하면, 발사된 모의탄(100, 110)의 특성을 3차원적으로 추출할 수 있다.

또한, 포신에는 높이 조절 수단이 결합될 수 있다. 이로 인해, 포신을 통해 모의탄(100, 110)이 발사되는 각도를 조절할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 모의탄 발사 장치(200)의 개념도이고, 도 3a와 도 3b는 모의탄 발사 장치(200)에 격막을 장착하는 예를 도시한 도면들이며, 도 4는 모의탄 발사 장치(200)에서 모의탄이 발사되는 동작을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 모의탄 발사 장치(200)는 포신(210), 제1 챔버(220), 제2 챔버(230), 제1 격막(240) 및 제2 격막(250)을 포함한다.

포신(210)은 중공의 원통형 구조물로서 형성되며, 내측에는 모의탄(100, 110)이 장착되어 안착될 수 있도록 형성된다. 내측의 반대측에는 개구된 발사홀이 형성되며, 내측과 발사홀까지는 발사된 모의탄(100, 110)이 직진성을 가지며 이동할 수 있도록 일정한 길이로 형성된다. 포신(210)에는 탄창이 결합될 수 있으며, 결합된 탄창(미도시)에 의해 복수의 모의탄(100, 110)이 순차적으로 발사될 수 있다. 포신(210)은 일정 강도와 내열성을 가지도록 합금으로 형성될 수 있다.

제1 챔버(220)에는 제1 가스가 압축되어 저장된다. 압축된 가스가 포신(210)을 향하여 분사되면, 모의탄(100, 110)이 포신(210)을 통하여 발사되게 된다. 제1 챔버(220)는 가스 공급부(270)와 가스 공급라인(271)에 의해 연결된다. 가스 공급부(270)는 제어부(280)에 의해 그 동작이 제어된다. 이를 테면, 제어부(280)에 의해 제1 챔버(220)를 공급되는 가스의 양이 조절될 수 있다.

제2 챔버(230)는 포신(210)과 제1 챔버(220) 사이에 배치되어 포신(210)과 제1 챔버(220)에 각각 결합된다. 제2 챔버(230)는 가스가 저장되는 원통형 하우징(233), 하우징(233)에 결합되는 제1 결합부(231)와 제2 결합부(232)를 포함한다. 하우징(233)과 결합부들(231, 232)은 연결로드(234, 235)에 의해 서로 연결되어 있다. 결합부들(231, 232)은 연결로드(234, 235)를 따라 슬라이드 이동하도록 형성된다. 제1 결합부(231)는 포신(210)에 결합될 수 있으며, 제2 결합부(232)는 제1 챔버(220)에 결합될 수 있다.

하우징(233)과 결합부들(231, 232) 사이에는 격막이 배치된다. 격막은 그 재질에 제한은 없으나, 일정 이상의 강성을 가져야 한다. 격막은 발사시 기설정된 방향으로 찢어져 파열될 수 있도록 격막의 일면에 격막의 중심으로부터 외측을 향하여 연장된 홈들이 형성될 수 있다.

도 3a을 참조하면, 하우징(233)과 결합부들(231, 232)을 서로 이격시킨 상태에서 격막들을 그 사이에 삽입한다. 격막들이 배치되면, 도 3b에 도시한 바와 같이 결합부들(231, 232)을 하우징(233)을 향하도록 이격시킨 후 일정한 결합수단을 통하여 결합부들(231, 232)의 위치를 고정한다. 결합부들(231, 232)에 각각 제1 챔버(220)와 포신(210)이 결합되므로, 결합부들(231, 232)의 위치를 고정하게 되면 포신(210), 제1 챔버(220) 및 제2 챔버(230)가 일체로 그 위치가 고정될 수 있다.

하우징(233)에는 제2 가스가 채워질 수 있다. 이렇게 제2 가스가 제2 챔버(230) 내에 채워짐으로써, 격막을 사이에 두고 제1 챔버(220)와 제2 챔버(230), 제2 챔버(230)와 포신(210) 사이에 압력 평형 상태를 유지할 수 있다.

제2 챔버(230)에는 가스 유입홀과 가스 배출홀이 형성될 수 있다. 가스 유입홀을 통하여 가스 공급부(270)로부터 가스가 공급될 수 있다. 가스의 공급 여부는 제어부(280)에 의해 제어될 수 있다. 가스 배출홀에는 개폐 밸브(237)가 형성될 수 있다. 개폐 밸브(237)는 제어부(280)로부터 신호를 받아 가스 배출홀을 개폐할 수 있다. 개폐 밸브(237)는 전기적 신호에 의해 동작하는 전자식 밸브로 이루어질 수 있다.

제1 챔버(220) 내에 제2 챔버(230) 내에 동시에 또는 시간적 간격을 두고 가스가 채워지면서, 격막을 사이에 두고 제1 챔버(220)와 제2 챔버(230), 제2 챔버(230)와 포신(210) 사이이 압력 평형 상태를 유지할 수 있다.

이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 챔버(230)의 개폐 밸브(237)가 순간적으로 열려 제2 챔버(230) 내의 가스가 배출되면, 압력 평형 상태가 깨지게 된다. 이로 인해, 제1 격막(240)이 파열되면서 제1 챔버(220) 내의 가스가 제2 챔버(230)를 향하여 유입된다. 유입된 제1 가스로 인해, 제2 격막(250)이 파열되게 된다. 이와 같이, 격막들이 순차적으로 파열되면서, 제1 챔버(220) 내의 가스가 제2 챔버(230)를 지나 포신(210) 내에 안착된 모의탄(100, 110)을 향하여 분사된다. 모의탄(100, 110)은 분사되는 가스의 압력에 의해 포신(210)을 빠져나오면서 발사된다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 모의탄(100, 110)을 도시한 도면들이다.

모의탄(100)은 바디(102)와 날개부(104)를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 따르는 모의탄(100)들은 화약을 사용하지 않는 친환경적인 탄으로써, 제1 챔버(220)의 가스 압력에 의해 발사된다. 바디(102)는 다른 부분에 비해 보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이로 인해 발사 장치 내에서 보다 작은 마찰력을 갖으며 발사될 수 있다. 바디(102)와 날개부(104)는 나사탭 형태로 서로 결합될 수 있다.

날개부(104)는 비행시 자세 안정성을 높이도록 가이드가 형성된다.

또한, 바디(102)의 상단에 헤드부(101)가 형성될 수도 있다.

모의탄(100)은 적외선 탐지 장치나 CCD에 의해 용이하게 탐지 및 추적될 수 있도록 형성되어야 한다. 모의탄(100)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있는데, 바디(102) 또는 바디(102)에 결합되는 헤드부(101)는 산화 피막을 갖도록 아노다이징 처리될 수 있다. 이로 인해, 적외선 탐지 장치나 CCD가 용이하게 모의탄(100)을 탐지 또는 추적할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 모의탄(110)을 도시한 도면들이다.

모의탄(110)은 날개부를 구비하지 않고, 형성될 수도 있다. 이러한 모의탄(110)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 모의탄(110)은 바디(112)와 헤드부(111)로 형성되는 데, 긴 나사가 바디(112)를 관통하여 헤드부(111)까지 연장되어 결합된다. 이와 같이 간단한 구성에 의하여 보다 저렴한 모의탄(110)을 제작할 수 있다.

상기와 같이 설명된 모의탄 발사 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

모의탄이 삽입되어 내측에 장착되도록 형성되는 포신;
상기 모의탄이 상기 포신을 통하여 발사될 수 있도록 제1 가스가 압축되는 제1 챔버;
일측이 상기 포신과 연통되고 타측이 상기 제1 챔버와 연통되며, 내부에 압축된 제2 가스가 배출될 수 있도록 제어부의 제어 신호에 의해 개폐되는 밸브를 구비하는 제2 챔버;
상기 포신, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 내의 가스들이 서로 압력 평형을 이루고 있는 상태에서 상기 밸브가 열려 상기 제2 챔버 내의 압축된 제2 가스가 외부로 배출될 때, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 내부의 압력차에 의해 파열되도록 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 배치되는 제1 격막; 및
상기 제1 격막이 파열된 후 상기 제1 가스가 상기 제2 챔버로 유입되면, 상기 제2 챔버와 상기 포신 내부의 압력차에 의해 파열되도록 상기 제2 챔버와 상기 포신 사이에 배치되는 제2 격막을 포함하는 모의탄 발사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 격막을 교체할 수 있게, 상기 제2 챔버와 상기 포신은 착탈 가능하게 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 모의탄 발사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 격막을 교체할 수 있게, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 착탈 가능하게 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 모의탄 발사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 챔버 내의 제1 가스와 상기 제2 챔버 내의 제2 가스가 서로 압력 평형을 이룰 수 있도록 상기 제2 챔버 내의 상기 제2 가스의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 모의탄 발사 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 모의탄은 알루미늄 재질로 형성되고,
상기 모의탄이 광학 센서에 의해 감지될 수 있도록 상기 모의탄의 표면은 아노다이징 처리되는 것을 특징으로 하는 모의탄 발사 장치.