KR101298614B1 - 사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 사출장치는 원통형 중공 셸 형상으로 형성된 발사관과, 상기 발사관 내부에 유도탄이 내재되는 제1공간과 상기 제1공간을 제외한 제2공간으로 나누도록 형성되는 격막과, 가스 배출구가 상기 유도탄의 사출방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제2공간의 상기 격막에 고정된 복수의 가스 발생기들과, 상기 유도탄의 후미 단부를 밀폐시키도록 형성된 사출판을 포함하고, 상기 가스 발생기들은 각각 다른 압력의 가스압을 발생시키고, 각각의 가스 발생기들은 순차적으로 작동하도록 형성되어, 상기 유도탄을 사출함으로써, 사출 가속도를 일정수준으로 제한하면서도, 높은 사출속도를 얻을 수 있는 유도탄 발사시스템을 제공할 수 있다.

Description

사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템{PROJECTION APPARATUS AND MISSILE LAUNCHING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명의 실시예들은 발사관을 통하여 발사되는 유도탄의 초기 발사동작과 관련된 사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템에 관한 것이다.

본 발명은 유도탄 사출 발사 장치에 관한 것으로, 유도탄의 추진 기관을 사용하지 않고 발사대로부터 유도탄을 이탈시킴으로써 지상 장비나 주변의 유도탄의 손상을 근본적으로 방지할 수 있는 유도탄 사출 발사 장치에 관한 것이다.

현재까지 국내 및 서방 국가에서 개발된 대부분의 유도탄 발사 장치는 유도탄의 추진기관을 점화하여 발생하는 추력을 이용하여 발사대로부터 유도탄을 이탈시키는 방식으로 개발되어 왔다. 그러나, 이 방식은 유도탄의 추진 기관으로부터 나오는 고온 고압의 화염으로 인하여, 지상 장비나 주변에 있는 유도탄이 손상을 입을 우려가 있으므로, 별도의 화염 처리 장치나 보호 대책을 요구하여 왔다. 또한, 이 방식은 발사 초기부터 추진 기관을 사용하여 탄 구속을 해제시키고 발사대로부터 이탈시킴으로써, 추력의 손실이 발생하는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명의 일 실시예들은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 유도탄의 추진 기관을 사용하지 않고 발사대로부터 유도탄을 이탈시킴으로써 지상 장비나 주변의 유도탄의 손상을 근본적으로 방지하여 화염 처리 장치나 화염으로부터 보호하는 대책을 배제시킬 수 있는 사출장치 및 미사일 발사시스쳄을 제공하고자 한다.

또한 사출시에 유도탄에 충분한 사출속도를 제공할 수 있는 사출장치를 제공하고자 한다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 사출장치는 원통형 중공 셸 형상으로 형성된 발사관과, 상기 발사관 내부에 유도탄이 내재되는 제1공간과 상기 제1공간을 제외한 제2공간으로 나누도록 형성되는 격막과, 가스 배출구가 상기 유도탄의 사출방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제2공간의 상기 격막에 고정된 복수의 가스 발생기들과, 상기 유도탄의 후미 단부를 밀폐시키도록 형성된 사출판을 포함하고, 상기 가스 발생기들은 각각 다른 압력의 가스압을 발생시키고, 각각의 가스 발생기들은 순차적으로 작동하도록 형성되어, 상기 유도탄을 사출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 사출판은, 상기 유도탄의 후미 단부를 밀폐시키도록 상기 유도탄의 전두부를 향하는 오목한 만곡면으로 형성된 밀폐판 및 상기 밀폐판의 외주 끝단으로부터 상기 유도탄의 전두부를 향하는 경사를 갖고 상기 발사관의 내벽 근방에까지 연장 형성된 연장판을 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 연장판의 외주 끝단에는 상기 발사관의 내벽과 접촉하도록 형성된 가이드를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 발사관의 내벽과 접촉하는 상기 가이드의 표면에 테프론이 코팅된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 발사관의 내벽과 접촉하는 상기 가이드의 표면에 테프론 클립이 장착된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 격막은 상기 발사관과 일체로 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 발사관은, 상기 유도탄의 전방부를 개폐하는 전방 덮개와 상기 유도탄의 후방부를 둘러싼 후방 덮개 및 상기 전방 덮개와 상기 후방 덮개 사이에 연결 형성된 복수개의 튜브들을 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 복수개의 인접한 튜브에는 서로 맞물리는 암수 형상의 요철이 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 복수개의 인접한 튜브의 내벽에는 인접부가 요입 형성되도록 내벽측으로 파여진 테이퍼가 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1공간을 구성하는 발사관은, 상기 유도탄의 전두부 측에 형성된 전방 덮개 및 상기 전방 덮개와 상호 연결되고 양단이 개방된 튜브로 형성된 튜브를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2공간을 구성하는 발사관은, 상기 제1공간을 구성하는 튜브와 연결되고, 개방 단부를 구비하며, 상기 격막과 일체로 형성된 탄구속 튜브 및 상기 탄구속 튜브의 개방 단부와 연결되는 후방 덮개를 포함하고, 상기 격막과 상기 후방 덮개 사이의 공간으로 상기 제2공간을 형성한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 복수개의 튜브 가운데 2개 이상의 튜브에는 상기 발사관을 발사용 장치에 장착시키거나 눕혀 놓기 용이하도록 형성된 지지대를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 유도탄의 롤운동을 방지하도록 상기 발사관의 내부에 종방향을 따라 형성된 안내 레일을 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 연장판에는 상기 안내 레일이 관통하도록 형성된 가이드홈이 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 유도탄의 후미부와 체결되어 상기 유도탄을 종방향으로 구속하도록 형성된 탄구속 기구를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 유도탄의 외주면에 돌출 형성된 탄지지대와 접촉하여 상기 유도탄을 횡방향으로 구속하는 수송 고정 기구를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 수송 고정 기구는, 상기 탄지지대의 외주 표면에 소정의 접촉력을 갖고 접촉하는 마찰핀을 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 유도탄의 전기적 신호를 입력하기 위하여 유도탄과 접속되는 커넥터 및 상기 커넥터와 바닥면에 모두 힌지 결합되는 연결 링크를 포함하고, 상기 유도탄이 발사되면 상기 유도탄과 접속된 상기 커넥터도 함께 이동하다가, 상기 연결 링크의 회전에 따라 상기 유도탄과 상기 커넥터 사이의 거리가 멀어지면 상기 유도탄과 상기 커넥터 사이의 접속이 해제되도록 구성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 연장판의 외주 끝단에 걸림쇠가 형성되고, 상기 걸림쇠는 요입 형성된 걸림홈을 구비하고, 상기 유도탄의 진행에 따라 상기 걸림홈에 삽입됨으로써 상기 사출판을 분리시키도록 상기 발사관의 내벽에 형성된 걸림봉을 포함하는 사출판 분리 기구를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 걸림봉에는 소성 변형함으로써 충격을 흡수하는 가요성 금속 부재를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 걸림봉의 선단부에는 "V"형상의 판스프링이 설치되고, 상기 걸림홈의 폭보다 더 좁은 개구부를 형성하도록 상기 가이드의 개구부는 내측으로 돌출된 걸림 돌기가 형성되어, 상기 걸림봉이 상기 가이드의 상기 걸림홈에 삽입되면, 상기 걸림봉의 선단부의 "V"형상의 판스프링이 상기 걸림 돌기에 걸려 빠져나오는 것을 방지하도록 형성된다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 탄두부와, 상기 탄두부의 일단 또는 양단과 결합하여 유도탄이 목표를 타격하도록 비행경로를 수정하고, 방향전환장치가 조정할 수 있도록 형성되는 유도조정장치부를 포함하는 유도탄 및 복수의 가스 발생기를 포함하여, 상기 가스 발생기들이 각각 다른 압력의 가스압을 발생시키고, 각각의 가스 발생기들이 순차적으로 작동하도록 형성되는 상기한 사출장치를 포함하는 유도탄 발사시스템을 개시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템은 유도탄의 추진 기관을 이용하지 않고서 가스 발생기에 의하여 효과적으로 발사관으로부터 유도탄을 이탈시킬 수 있게 되며, 이를 통해, 지상 장비나 주변의 유도탄의 손상을 근본적으로 방지할 수 있는 사출장치를 제공할 수 있다.

또한, 사출 가속도를 일정수준으로 제한하면서도, 높은 사출속도를 얻을 수 있는 유도탄 발사시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 발사시스템의 측면 투시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 1의 "B"부분의 확대 단면도.
도 4는 도 1의 "A"부분의 확대 단면도.
도 5는 도 4의 "C"부분의 확대 단면도.
도 6은 도 4의 분해 사시도.
도 7은 도 1의 유도탄의 탄지지대와 발사관의 수송 고정 기구의 구성을 도시한 측단면도.
도 8은 도 1의 발사관의 일부를 절개한 절개 사시도.
도 9는 도 1의 배꼽 분리 기구의 구성을 도시한 측면 개략도.
도 10은 도 1의 사출판 분리 기구의 구성을 도시한 사시도.
도 11은 도 10의 사출판 분리 기구의 미작동 상태를 도시한 측단면도.
도 12는 도 10의 사출판 분리 기구의 작동 상태를 도시한 측단면도.
도 13은 도 1의 사출판의 구성을 도시한 정면도.
도 14a 및 도 14b는 종래의 사출장치에 의한 경우 유도탄의 사출가속도 및 사출속도를 나타낸 도면.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일실시예에 따르는 사출장치에 의한 경우 유도탄의 사출가속도 및 사출속도를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따르는 유도탄 발사시스템의 유도탄의 사출과정을 나타낸 개념도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따르는 사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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 일 실시예에 따른 유도탄 발사시스템의 측면 투시도이고, 도 2 내지 도 13은 도 1의 각 구성을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 사출 발사 장치(1)는, 유도탄(10)을 발사하기 이전에는 외부로부터 보호하고 유도탄(10)을 발사하는 경우에는 실린더 역할을 하는 발사관(20)과, 유도탄(10)의 발사 이전에 종방향으로 유도탄(10)을 구속하는 탄구속 기구(30)와, 유도탄(10)을 발사하는 경우 유도탄(10)을 발사관(20)으로부터 이탈시키기 위하여 압력을 형성시키는 가스 발생기(40)와, 발사관(20) 내에서 유도탄(10)에 끼워져 외주 측면에 돌출된 탄지지대(50)와, 유도탄(10)을 발사하는 경우에 유도탄(10)의 동체 측면에 설치된 배꼽 커넥터가 자연스럽게 분리되도록 형성된 배꼽분리기구(60)와, 유도탄(10)을 발사하는 경우에 유도탄(10)의 후미부에 부착된 사출판(80)이 발사관(20) 내에서 분리되도록 발사관(20)의 전방부에 형성된 사출판 분리기구(70)와, 가스 발생기(40)에서 분출된 고압 가스에 밀려남에 의하여 유도탄(10)을 발사관(20) 내부에서 발사 안내하기 위하여 유도탄(10)과 일체로 움직이도록 유도탄(10)의 후미부에 설치된 사출판(80)과, 발사관(20)내에 유도탄(10)이 내재된 상태로 이동하는 경우 유도탄(10)의 외주 측면에 돌출된 탄지지대(50)와 접촉함으로써 유도탄(10)의 횡방향의 움직임을 구속하도록 형성된 수송고정기구(90)를 포함하여 구성된다.

상기 유도탄(10)은 그 후미부는 탄구속기구(30)에 의하여 고정된다. 따라서, 유도탄(10)이 발사되기 이전에, 발사관(20) 내부에서 유도탄(10)이 종방향으로 요동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 발사관(20)은 격막(28b)에 의하여 유도탄(10)이 내재되는 제1공간(I)과, 제1공간(I)을 제외한 제2공간(II)으로 구별된다. 발사관(20)은 유도탄(10)을 제1공간(I)에 안착시켜 외부의 습도, 이물질 등으로부터 유도탄(10)을 보호하고, 유도탄(10)이 발사되는 경우에는 유도탄(10)을 밀어내는 실린더 역할을 하며, 유도탄(10)의 전방부를 덮는 전방 덮개(21)와, 사출 장치를 보호하고 발사시 충격 하중을 지지하는 후방 덮개(22)와, 후방 덮개(22)와 연결되어 유도탄(10)의 후미와 가스 발생기(40)등을 안착시키도록 형성된 탄구속튜브(28)와, 탄구속 튜브(28)와 전방 덮개(21)의 사이에 중공 원통 셸 형상으로 형성된 복수개의 튜브(23-27)와, 이들 튜브(23-27) 사이를 연결하는 튜브 연결부(23a-27a)와, 유도탄(10)이 발사되는 경우에 유도탄(10)과 사출판(80)이 롤운동을 방지하도록 유도탄(10)의 종방향을 따라 발사관(20)의 내벽에 길게 형성된 안내 레일(29)을 구비한다.

다시 말하면, 발사관(20)의 제1공간(I)은 전방 덮개(21)와, 전방 덮개(21)와 순차적으로 연결된 복수개의 튜브(23-27)와, 탄구속 튜브(28)의 격막(28b)으로 형성되며, 발사관(20)의 제2공간(II)은 격막(28b)을 포함한 탄구속 튜브(28)와, 후방 덮개(22)로 구성된다.

여기서, 발사관(20)이 복수개의 튜브(23-28)로 형성된 것은 상대적으로 긴 길이를 갖는 발사관(10)의 제작을 보다 저렴하고 제조를 용이하고 신속하게 할 수 있도록 하기 위함이다. 종래에는 상당히 긴 길이의 발사관을 하나로 제작했는 데, 이를 제작하기 위해서는 거대한 생산 설비를 필요로 할 뿐만 아니라, 제작시 불량률로 인한 재료비와 가공비 등의 손실이 크고, 제작후 조립 장소로 운반하는 데 있어서 번거로웠던 문제점을 해결하기 위함이다.

그리고, 복수개의 튜브(23-27)와 탄구속 튜브(28)로 발사관(20)을 형성하는 과정에서, 유도탄(10)이 원활히 이동할 수 있도록 튜브(23-28) 사이의 연결부(23a-28a)의 내벽(20b)에는 돌출부가 형성되지 않아야 한다. 돌출부가 형성되는 경우에는 유도탄(10)과 함께 움직이는 사출판(80)과 간섭이 생길뿐만 아니라 불필요한 압력 손실이 발생하기 때문이다. 이를 위하여, 각 튜브(23-28)의 연결부(24a-28a)는, 도3에 도시된 바와 같이, 결합홈(24c,25c)이 암수 형태로 형성되어, 각 튜브(23-28) 및 전방 덮개(21)의 끝단에 형성된 돌기를 인접한 튜브(24-28) 및 후방 덮개(22)의 형성된 홈에 삽입하여 이들을 볼트(24b-28b)로 체결하고, 각 튜브(23-28)의 인접부에 약 0.5mm 내지 2.0mm의 최대 깊이의 테이퍼(25d)를 형성함으로써, 연결부(23a-28a)에서 돌출부가 발생되는 것을 제거할 수 있게 된다.

또한, 복수개의 튜브(23-28) 가운데 지지 튜브(27)는 그 외주면에 사출 발사 장치(1)를 발사 장치에 용이하게 설치하거나 눕혀 놓을 수 있도록 지지대(27b)를 구비한다. 또한, 탄구속 튜브(28)는 발사관(20)의 내부를 제1공간(I)과 제2공간(II)으로 나누는 격막(28b)을 구비하며, 격막(28b)의 둘레에는 제2공간(II)으로부터의 고압 가스가 제1공간(I)에 위치한 사출판(80)을 밀어 올릴 수 있는 통로 역할을 하는 가스 배출용 관통공(28c)을 다수 구비한다.

상기 사출판(80)은 발사관(20) 내부에서 유도탄(10)과 일체로 움직이도록 유도탄(10)의 후미부에 걸려있는다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이, 격막(28b)에는 사출판(80)의 후면 돌출부(82a)를 감싸도록 제1돌기(28d)가 돌출 형성되어 제1 돌기(28d) 사이에 안착되고, 유도탄(10) 후미부의 돌출부를 감싸도록 사출판(80)의 전면에 돌출 형성된 제2돌기(82b)가 형성됨으로써, 사출판(80)은 별도의 체결 기구에 의하지 않고 유도탄(10)의 후미와 격막(28a)의 전면 사이에 걸려 있게 되고, 이를 통해 유도탄(10)의 후미부를 횡방향으로 구속하게 된다. 사출판(80)은, 도13에 도시된 바와 같이, 유도탄(10)의 후미 단부를 밀폐시키도록 유도탄(10)의 전두부(10a)를 향하는 오목한 만곡면으로 형성된 밀폐판(81)과, 밀폐판(81)의 외주 끝단으로부터 유도탄(10)의 전두부(10a)를 향하는 방향으로 경사지도록 발사관(20)의 내벽 근방에 까지 연장 형성된 연장판(82)과, 연장판(82)의 외주 끝단에 90°간격으로 배치된 걸림쇠(83)와, 사출판(80)과 발사관(20)의 내벽 사이를 접촉하여 유도탄(10)의 발사를 안내하도록 연장판(82)의 외주 끝단의 걸림쇠(83)사이에 적절한간격으로 배치된 가이드(84)와, 안내 레일(29)과 맞물려 사출판(80) 및 유도탄(10)의 롤운동을 억제하도록 연장판(82)의 외주 끝단에 형성된 가이드홈(86)과, 수송 고정 기구(90)의 마찰핀(91)과의 간섭을 피하기 위하여 형성된 홈(87)을 포함한다.

여기서, 걸림쇠(83)는 도11에 도시된 바와 같이 요입 형성된 걸림홈(83a)을 구비하고 있으며, 홈(83a)의 개구부에는 홈(83a)의 폭보다 작은 내경을 갖도록 돌출부(83b)가 형성된다.

그리고, 발사관(20)의 내벽과 접촉하는 가이드(84)에는 마찰력을 감소시키기 위하여 테프론 클립(85)이 가이드(84)의 바깥표면에 장착된다. 이를 통해, 유도탄(10)은 발사관(20)을 이탈하는 과정에서 발사관(20)의 내벽(20b)을 타고 매끄럽게 진행할 수 있게 된다.

상기 탄구속 기구(30)는 탄구속 튜브(28)의 격막(28b)에 삽입 설치된 볼트(31)를 포함한다. 상기 볼트(31)는 격막(28b)에 삽입 설치된 상태로, 일단이 유도탄(20)의 후미에 형성된 자동 조심형 연결기(32)에 끼워지고, 타단이 격막(28b) 후미에 걸려있음으로써, 유도탄(10)이 발사되기 이전에 어떠한 외란에도 발사관(20)내에서 유도탄(10)의 종방향으로 구속시키는 역할을 하게 된다. 보다 구체적으로는, 자동 조심형 연결기(32)는 볼트(31)의 축방향에 수직한 방향으로의 회전이 자유로와 볼트(31)의 끝단의 회전이 자유로우며, 볼트(31) 머리부와 접촉하는 반구형 와셔(34)와 반구형 와셔(32)의 구면을 따라 회전 가능한 부싱(33)과 접촉하는 볼트의 머리부 또한 회전이 자유로우므로 볼트(31)는 항상 인장력만 받게 된다. 따라서, 유도탄(10)이 발사되기 직전에 볼트(31)에 전류를 흘려주어 미리 파단시킴으로써 유도탄(10)의 종방향 구속이 해제된다.

상기 가스 발생기(40)는 내부 챔버에 소량의 고효율 추진재가 내장된 것으로, 격막(28b)의 중앙부 4 곳과 체결되어 고정된다. 외부에서 유도탄(10)의 발사 신호가 입력되면, 후방 커버(22)를 향하여 고압 가스를 배출시키게 되고, 제2공간(II)의 밀폐 공간은 고압 가스로 가득차게 되어 압력을 형성하고, 가득찬 고압 가스는 40a로 표시된 화살표 방향을 따라 격막(28b)의 주위에 다수 관통 형성된 가스 배출 관통공(28c)을 통해 제1공간(I)으로 이동하고, 사출판(80)의 밀폐판(81)과 연장판(82)의 후면을 큰 힘으로 밀어 올림으로써 유도탄(10)은 발사관(20)내부에서 움직이기 시작한다.

여기서, 가스 발생기(40)로부터의 고압 가스의 누출을 최소화하기 위하여 가스 발생기(40)의 가스 유출구와 사출판(80) 사이에 밀폐 공간을 형성되는 것이 가스 발생기(40)의 효율을 극대화할 수 있게 된다. 따라서, 유도탄(11) 후미 단부를 밀폐시키는 사출판(80)은 반구형 또는 반타원형 등과 같은 요입된 곡면 형상으로 형성된 것이 효과적이다. 즉, 사출판(80)의 밀폐판(81)이 만곡면으로 형성됨에 따라, 보다 얇은 두께로 큰 힘을 지지할 수 있는 구조가 되며, 밀폐판(81)의 만곡면의 요입 방향이 유도탄(10)의 전두부(10a)를 향하도록 함으로써 유도탄(10)의 길이 방향으로 사출판(80)이 차지하는 공간이 거의 없게 됨으로써, 발사관(20)의 길이를 줄일 수 있게 된다. 또한, 유도탄(10)의 전두부(10a)를 향하는 경사각으로 연장판(82)을 형성함으로써, 고압 가스의 압력에 따라 밀폐판(81)과 연장판(82) 사이의 굽힘 변형이 다소 발생되면, 유도탄(10)과 발사관(20) 사이의 틈새가 조금 커져 부드럽게 진행할 수 있게 된다.

가스 발생기(40)는 다수로 구비될 수 있으며, 고압의 가스발생기(42)와 저압의 가스 발생기(41)로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 각각의 가스 발생기(40)는 각각 일정한 지연시간을 가지고 작동되도록 한다. 이러한 구성으로 인하여 후술하는 바와 같이 일정한 사출가속도를 유지하면서, 유도탄에 높은 사출속도를 제공할 수 있게 된다.

상기 탄지지대(50)는 유도탄(10)의 외주면에 요입형성된 홈에 단지 핀(51b)이 끼워진다. 다시 말하면, 핀(51b)은 유도탄(10)의 홈에 삽입될 뿐 체결되지 않는다. 탄지지대(50)는 나일론으로 형성된 외부 케이스(51)와 소정의 압축량을 갖고 설치된 스프링(52)을 구비한다. 따라서, 탄지지대(50)는 유도탄(10)과 함께 발사관(20)을 함께 이탈하게 되고, 이탈된 이후에 압축된 스프링(52)의 탄성력에 의하여 탄지지대(50)는 유도탄(10)으로부터 분리된다.

상기 수송 고정 기구(90)는, 도8에 도시된 바와 같이, 유도탄(10)의 외주면의 4곳에 90°간격으로 형성되어, 발사관(20) 내에 안착된 유도탄(10)이 이동 등에 의하여 횡방향으로 요동이 발생하는 경우에, 발사관(20)과 유도탄(10) 사이를 탄지지대(50)와 수송 고정 기구(90) 사이의 틈새가 최소가 되도록 조정하여 상대운동이 발생하지 않도록 함으로써 유도탄(10)을 보호하기 위한 기구이다. 수송 고정 기구(90)는, 발사관(20)에 고정하는 몸체(92)와, 몸체(92) 내부에 설치되어 탄지지대(50)와 소정의 접촉력을 갖고 설치되는 마찰핀(91)과, 몸체(92)를 발사관(20)에 고정하는 고정볼트(91a)와, 마찰핀(91)의 이탈을 방지하도록 형성된 몸체 커버(93)를 구비한다. 마찰핀(91)의 바닥면(91a)과 탄지지대(50)의 몸체면(51a)과 상호 접촉면을 형성하며, 수직항력에 기초한 마찰에 의하여 접촉된 상태로 유지된다.

따라서, 유도탄(10)이 탄지지대(50)의 접촉면(51a)과 마찰핀(54) 사이의 마찰력을 극복하는 힘이 유도탄(10)의 종방향에 대하여 작용하면, 수송 고정 기구(90)의 구속이 해제된다.

상기 배꼽 분리 기구(60)는 유도탄(10)이 발사되는 경우에 자연스럽게 연결 커넥터(63)의 배꼽 케이블(65)이 분리되도록 구성된다. 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 배꼽 분리 기구(60)는 양단(61a,61b)이 힌지 결합되고 동일한 길이로 형성된 연결 링크(61)와, 연결 링크(61) 중 하나에 연결되어 연결 링크(61)가 소정치 이상 움직이는 것을 방지하는 스프링(62)과, 배꼽 분리 기구(60)를 감싸도록 형성된 케이스(64)와, 유도탄(10)과 커넥터(63) 사이에 연결되는 배꼽 케이블(65)을 포함하여 구성된다.

여기서, 연결 링크(61)의 길이는 모두 동일하므로 연결 링크(61)의 움직임에 무관하게 커넥터(63)는 케이스(64)의 바닥면과 평행한 상태를 유지할 수 있게 된다. 그리고, 연결 링크(61)중 하나는 "ㄴ"형상으로 형성되어 돌출된 링크(66)의 끝단에 소정의 압축량을 갖고 설치된 스프링(62)이 연결되어, 연결 링크(61)가 직립하는 힘을 받도록 작용하여 커넥터(63)는 유도탄(10)과 견고하게 결합된 상태를 유지한다. 그리고, 유도탄(10)이 발사되어 종방향으로 진행하는 경우에, 커넥터(63)는 유도탄(10)과 함께 평행 상태를 유지하면서 이동하고, 이동함에 따라 커넥터(63)에 횡방향의 변위가 생기고, 커넥터(63)와 유도탄(10) 사이의 거리가 멀어지게 되면, 커넥터(63)와 유도탄(10) 사이에 연결된 배꼽 케이블(65)은 분리되며, 스프링(62)은 도9를 기준으로 연결 링크(61)를 좌측으로 넘어지는 방향으로 힘을 가하게 되어, 연결 링크(61)와 커넥터(63)는 케이스(64)내에 누운 상태를 유지하게 된다.

상기 사출판 분리기구(70)는, 유도탄(10)이 가스 발생기(40)에 의하여 1차 발사되는 경우에 유도탄(10)의 후미에 장착된 사출판(80)도 유도탄(10)과 함께 발사관(20)에서 이탈되며, 발사관(20)에서 이탈된 유도탄(10)이 목표물을 향하여 유도탄(10)에 장착된 추진 기관에 의하여 2차 발사되면 사출판(80)이 분리되어 지상에 낙하하여 지상 장비 및 이웃 발사관 등에 손상을 입힐 가능성을 제거하기 위한 것이다. 이는, 도10 내지 도12에 도시된 바와 같이, 발사관(20)의 전방 덮개(21)와 인접한 걸림 튜브(23)에 사출판(80)의 4개의 걸림쇠(83)가 걸리도록 장착되며, 걸림 튜브(23)의 내벽에 설치된 거치대(71)와, 거치대(71)를 관통하여 고정된 걸림봉(72)과, 걸림봉(72)의 외주면에 장착된 콘 튜브(conical tube) 형상의 충격 흡수부(73)와, 걸림봉(73)의 전방부 끝단에 장착된 "V"형상의 판스프링(74)을 구비한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 유도탄(10)이 발사관(20) 내부에서 사출판(80)과 함께 진행하는 중에, 도11에 도시된 바와 같이, 사출판(80)의 걸림쇠(83)의 걸림홈(83a)은 걸림봉(72)의 전방부(72a)에 끼워짐으로써 걸리게 되고, 유도탄(10)이 더욱 더 진행하게 되면, 도12에 도시된 바와 같이, 사출판(80)의 걸림홈(11c)의 진행에 따라 충격 흡수부(73)가 오그라들면서 충격을 흡수하고, 사출판(80)이 더이상 유도탄을 따라 이동하지 못하게 되므로, 사출판(80)은 유도탄(10)의 후미부로부터 분리된다. 그리고, "V"형상의 판스프링(74)은 걸림쇠(83)내의 걸림홈(83a)에 삽입된 상태에서 돌출부(83b)에 걸리게 되어, 사출판(80)은 발사관(20)의 저부로 낙하하지 않고 사출판 분리기구(70)에 매달려 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예의 작동 원리를 상술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 사출 발사 장치(1) 내에 유도탄(10)을 설치한 상태로 이동하는 경우에는, 외부로부터 충격이 가해지는 경우라도, 유도탄(10)을 종방향으로 고정해주는 탄구속 기구(30)와 유도탄(10)을 횡방향으로 고정해주는 수송 고정 기구(50)에 의하여 유도탄(10)이 발사관(20)의 내벽과 상대 운동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 사출 발사 장치(1)를 이용하여 유도탄(10)을 발사하는 경우에는, 배꼽 분리 기구(60)를 통하여 유도탄(10)에 발사 신호를 전달하면, 유도탄(10)을 종방향으로 구속하는 탄구속 기구(30)가 파단되고, 유도탄(10)의 후미에 장착된 사출판(80)과 가스 발생기(40) 사이의 밀폐된 공간에 가스 발생기(40)로부터 고압의 가스가 분출되면, 유도탄(10)은 발사관(20) 내에서 이동하기 시작한다. 이 때, 전방 덮개(21)는 일부분의 가스 압력이 전달되어 초기에 파단된다. 유도탄(10)의 진행에 따라, 유도탄(10)의 측방향으로 구속하는 수송 고정 기구(90)의 마찰핀(91)과 탄지지대(51) 사이의 마찰 접촉은 해제된다. 그리고, 배꼽 분리 기구(60)의 연결 링크(61)도 스프링(62)에 의하여 급속하게 회전 운동이 이루어져 커넥터(63)와 유도탄(10) 사이의 전기적 연결 상태가 분리된다.

발사관(20) 내부에서 유도탄(10)의 진행은, 발사관(20)의 내벽을 따라 길게 형성된 안내 레일(29)을 따라 사출판(80)이 이동하게 되므로, 발사관(20) 내부에서 사출판(80)에 물려있는 유도탄(10)이 롤운동하는 것이 방지된다. 이 때, 사출판(80)도 롤운동하는 것이 방지됨으로써, 사출판(80)의 걸림쇠(83)가 정확히 사출판 분리 기구(70)의 걸림봉(73)과 맞물리게 된다. 그리고, 유도탄(10)이 발사관(20)을 거의 빠져 나간 상태에서는, 유도탄(10)의 후미에 장착된 사출판(80)은 사출판 분리기구(70)에 의하여 유도탄(10)과 분리되고, 걸림봉(73) 전방부의 "V" 판스프링(74)이 걸림쇠(83)에 삽입되어 걸리게 됨으로써, 사출판(80)은 발사관(20)의 전방에 걸려 있게 된다. 발사관(20)으로부터 이탈된 유도탄(10)은 추진 기관에 의하여 목표물을 향하여 다시 발사된다. 한편, 발사 충격을 흡수시키거나 분산시키기 위하여 후방 덮개(22)는 지면에 접촉한 상태에서 발사하는 것이 바람직하다. 그리고, 유도탄(10)은 발사관(20)내를 통과하면서 가속되며, 발사관(20)의 전방 끝에 도달하는 순간 최대의 속도로 유도탄(10)이 발사관(20)의 밖으로 이탈하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르는 유도탄 발사시스템은 유도탄(10) 및 사출장치를 포함한다. 유도탄(10)은 탄두부와 상기 탄두부의 일단 또는 양단과 결합하여 유도탄이 목표를 타격하도록 비행경로 수정 및 방향전환장치를 조정하는 유도조정장치부를 포함하여 이루어진다. 탄두부는 목표에 대하여 물리, 화학 또는 생물학적 타격 등을 입히는 수단을 구비하는 탄두를 포함한다. 유도조정장치부는 레이돔, 탐색기, 항법시스템 및 유도조정장치 등을 포함하여 형성되는 데, 주로 탄두부의 앞에 배치되거나, 상기 구성요소가 분리되어 탄두부의 앞뒤에 배치된다. 유도탄에는 동력발생수단이 구비되는데, 주로 고체연료를 사용하며, 추진방식에 따라 램제트기관 또는 스크램제트기관이 이용될 수 있다.

유도탄 발사시스템은 가스 발생기(40)를 복수로 구비한다. 이로 인하여 가스 발생기(40)들은 각각 다른 압력의 가스압을 발생시키고, 각각의 가스 발생기(40)들은 순차적으로 작동하도록 형성되어, 유도탄(10)을 사출하게 된다. 가스 발생기(40)들은 각각 고압의 가스 발생기(42)와 저압의 가스 발생기(41)로 나누어 구성한다.

도 14a 및 도 14b는 종래의 사출장치에 의한 경우 유도탄(10)의 사출가속도 및 사출속도를 나타낸 도면이고, 도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일실시예에 따르는 사출장치에 의한 경우 유도탄(10)의 사출가속도 및 사출속도를 나타낸 도면이다.

유도탄(10)의 발사 초기에는 저압의 가스 발생기(41)에 의해 발사관 하부의 체적을 증가시켜, 유도탄(10)에 초기 속도를 제공하고, 이후 고압의 가스 발생기(42)에 의하여 발사관 하부에 압력을 상승시켜 유도탄(10)에 일정 속도 이상으로 가속시키게 된다.

도 15a에서 보는 바와 같이 초기에는 저압의 가스 발생기(41)를 이용하다가, 가속도가 감소하는 일정시간 이후에 고압의 가스 발생기(42)를 동작시키면, 유도탄에 2중으로 사출력을 제공하게 된다. 이로 인하여 사출 가속도를 일정수준으로 제한하면서도, 높은 사출속도를 얻을 수 있다.

상기와 같이 설명된 사출장치 및 이를 구비한 유도탄 발사시스템은 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.

10: 유도탄 20: 발사관
30: 탄구속 기구 40: 가스 발생기
50: 탄지지대 60: 배꼽 분리 기구
70: 사출판 분리 기구 80: 사출판
90: 수송 고정 기구

Claims (22)

1. 원통형 중공 셸 형상으로 형성된 발사관;
   상기 발사관 내부에 유도탄이 내재되는 제1공간과 상기 제1공간을 제외한 제2공간으로 나누도록 형성되는 격막;
   가스 배출구가 상기 유도탄의 사출방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제2공간의 상기 격막에 고정된 복수의 가스 발생기들; 및
   상기 가스 발생기들로부터 형성된 가스가 상기 격막의 관통공을 통해 상기 제1공간에 유입될 때, 일정 이상의 가스압에 의해 상기 유도탄이 사출되도록, 상기 유도탄의 후미 단부를 밀폐시키도록 형성된 사출판을 포함하고,
   상기 가스 발생기들은,
   제1 압력으로 가스압을 발생시키는 제1 가스 발생기들 및 상기 격막의 중앙부분에 고정되고, 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력으로 가스압을 발생시키는 제2 가스 발생기를 포함하고,
   상기 제1 가스발생기들은 상기 제2 가스 발생기의 외주를 따라 인접하여 복수로 배치되고,
   상기 제2 가스발생기는 사출 가속도를 제한하면서 상기 유도탄이 일정 이상의 사출속도로 사출되도록, 상기 제1 가스 발생기의 동작 후 일정시간이 지난 후에 동작하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 사출판은,
   상기 유도탄의 후미 단부를 밀폐시키도록 상기 유도탄의 전두부(前頭部)를 향하는 오목한 만곡면으로 형성된 밀폐판; 및
   상기 밀폐판의 외주 끝단으로부터 상기 유도탄의 전두부를 향하는 경사를 갖고 상기 발사관의 내벽 근방에까지 연장 형성된 연장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 연장판의 외주 끝단에는 상기 발사관의 내벽과 접촉하도록 형성된 가이드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 발사관은,
   상기 유도탄의 전방부를 개폐하는 전방 덮개;
   상기 유도탄의 후방부를 둘러싼 후방 덮개; 및
   상기 전방 덮개와 상기 후방 덮개 사이에 연결 형성된 복수개의 튜브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 복수개의 인접한 튜브에는 서로 맞물리는 암수 형상의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 복수개의 인접한 튜브의 내벽에는 인접부가 요입 형성되도록 내벽측으로 파여진 테이퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
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20. 삭제
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22. 탄두부와, 상기 탄두부의 일단 또는 양단과 결합하여 유도탄이 목표를 타격하도록 비행경로를 수정하고, 방향전환장치가 조정할 수 있도록 형성되는 유도조정장치부를 포함하는 유도탄; 및
    복수의 가스 발생기를 포함하여, 상기 가스 발생기들이 각각 다른 압력의 가스압을 발생시키고, 각각의 가스 발생기들이 순차적으로 작동하도록 형성되는 상기 제1항을 따르는 사출장치를 포함하는 유도탄 발사시스템.

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