KR101314653B1 - 수중 무기를 요격하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치는 수상함에서 어뢰를 감지함에 따라 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 발사되는 이동발사 장치; 상기 이동발사 장치로부터 수중으로 발사되는 모탄; 및 상기 모탄의 폭발과 함께 상기 모탄으로부터 방사되고 상기 어뢰를 감지하면 폭발하는 다수의 자탄을 포함한다.
이를 통해, 본 발명은 수중 무기를 파괴하는 정확도를 향상시킬 수 있고, 아군 군함의 생존률을 높일 수 있다.

Description

수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR INTERCEPTING UNDERWATER WEAPON AND METHOD THEREOF}

본 발명은 수중 무기 요격 방안에 관한 것으로, 특히, 수중 어뢰 예상 경로 상에 이동발사 장치를 위치시켜 그 이동발사 장치에서 어뢰의 근접에 따라 발사된 모탄으로부터 다수의 자탄이 방사형으로 방사되어 그 방사된 자탄이 어뢰를 감지하여 폭발할 수 있도록 하는 수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근의 어뢰는 함정으로부터 방사 또는 반사된 음향 신호를 이용하여 표적을 탐색하고 추적하는 음향호밍(Acoustic Homming) 능력을 가지고 있다. 이로 인해 어뢰 공격을 조기에 탐지하고 공격어뢰의 음향호밍장치 기능을 교란 또는 기만하는 음향대항체계(Acoustic Countermeasure System) 등의 다양한 방어 장치가 등장하게 되었다.

현재 주된 어뢰 방어 장치의 종류는 보다 먼 거리에서 적 어뢰를 탐지하고 발전된 어뢰에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 기만시스템을 운용하는 소프트 킬(soft kill) 방식이다.

소프트 킬 방식은 다양한 음향으로 어뢰를 기만하여 어뢰가 목표물에 대한 혼란을 일으키거나 목표를 어뢰방어장치로 변경하게 해 함을 보호하는 방식이다. 그것이 통하지 않으며 함을 급격히 회전시켜서 어뢰가 요행히 함을 빗나가도록 하였다.

이러한 소프트 킬 방식에 대한 한계점을 극복하고자 어뢰를 직접 파괴하는 방법의 하드 킬(hard kill) 방식의 대항체계를 개발하고 있다. 이러한 하드 킬 방식으로 언급되는 유형중 대표적인 것이 어뢰요격 어뢰(Anti-Torpedo Torpedo)이다.

하지만 하드 킬 방식은 대응어뢰가 수중에서 진행하는 어뢰와 충돌한다는 것이 상당한 과학 기술이 필요하므로 어뢰 방어 장치 자체가 고가가 되며, 빠른 속력으로 진행하는 적의 어뢰를 정확히 추적하여 파괴하기도 어렵다는 문제점이 있다.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수중 어뢰 예상 경로 상에 이동발사 장치를 위치시켜 그 이동발사 장치에서 어뢰의 근접에 따라 발사된 모탄으로부터 다수의 자탄이 방사형으로 방사되어 그 방사된 자탄이 어뢰를 감지하여 폭발할 수 있도록 하는 수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치는 수상함에서 어뢰를 감지함에 따라 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 발사되는 이동발사 장치; 상기 이동발사 장치로부터 수중으로 발사되는 모탄; 및 상기 모탄의 폭발과 함께 상기 모탄으로부터 방사되고 상기 어뢰를 감지하면 폭발하는 다수의 자탄을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 이동발사 장치는 부력 제어에 의해 수면 위에 위치하면서 내부에 구비된 상기 모탄을 수중에 발사할 수 있다.

바람직하게, 상기 이동발사 장치는 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 뜨도록 부력을 발생시키는 부력 발생부; 상기 어뢰의 예상 경로 상에서 상기 부력의 발생과 상기 모탄의 발사를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 내부에 구비된 상기 모탄을 수중에 발사하는 모탄 발사부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 모탄은 상기 이동발사 장치로부터 발사되면 일정 시간 경과 후에 폭발하여 다수의 자탄을 일정 거리 내로 방사할 수 있다.

바람직하게, 상기 모탄은 구 형태로 형성된 몸체의 중앙에 위치하는 전폭탄두; 상기 이동발사 장치로부터 발사된 후 미리 설정된 시간이 경과되면 상기 전폭탄두를 폭발시키는 제어부; 및 상기 전폭탄두가 폭발하면서 발생된 압력으로 상기 몸체의 표면에 위치하는 다수의 자탄을 방사시키는 자탄 발사대를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 다수의 자탄은 적어도 하나 이상이 상기 어뢰로부터 발생되는 음향 신호 또는 자기 신호를 감지하면 폭발할 수 있다.

바람직하게, 상기 자탄은 구 형태로 형성된 몸체의 중앙에 위치하는 전폭탄두; 상기 어뢰로부터 발생된 음향 신호를 감지하는 음향감응센서; 상기 어뢰로부터 발생된 자기 신호를 감지하는 자기감응센서; 및 상기 음향 신호 또는 상기 자기 신호를 감지함에 따라 상기 전폭탄두를 폭발시키는 제어부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 자탄은 상기 모탄으로부터 발사되어 수중에서 위치를 유지하도록 부력을 발생시키는 적어도 하나의 부력 발생부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 방법은 (a)수상함에서 어뢰를 감지함에 따라 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 이동발사 장치를 발사하는 단계; (b)상기 이동발사 장치가 수중으로 모탄을 발사하는 단계; (c)상기 모탄이 일정 시간 경과 후에 폭발하여 다수의 자탄을 방사하는 단계; 및 (d)상기 모탄으로부터 방사된 다수의 자탄이 상기 어뢰를 감지하면 폭발하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 (a) 단계는 상기 이동발사 장치가 부력 제어에 의해 수면 위에 위치하면서 내부에 구비된 상기 모탄을 수중에 발사할 수 있다.

바람직하게, 상기 (c) 단계는 상기 모탄이 상기 이동발사 장치로부터 발사되어 일정 시간 경과 후에 폭발하여 다수의 자탄을 일정 거리 내로 방사할 수 있다.

바람직하게, 상기 (d) 단계는 상기 다수의 자탄 중 적어도 하나 이상이 상기 어뢰로부터 발생되는 음향 신호 또는 자기 신호를 감지하면 폭발할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 수중 어뢰 예상 경로 상에 이동발사 장치를 위치시켜 그 이동발사 장치에서 어뢰의 근접에 따라 발사된 모탄으로부터 다수의 자탄이 방사형으로 방사되어 그 방사된 자탄이 어뢰를 감지하여 폭발함으로써, 수중 무기를 파괴하는 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 수중 어뢰 예상 경로 상에 이동발사 장치를 위치시켜 그 이동발사 장치에서 어뢰의 근접에 따라 발사된 모탄으로부터 다수의 자탄이 방사형으로 방사되어 그 방사된 자탄이 어뢰를 감지하여 폭발함으로써, 아군 군함의 생존률을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 2은 도 1에 도시된 이동발사 장치(200)의 상세한 구성을 나타내는 제1 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 모탄(300)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 자탄(400)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 명세서 전체를 통하여 각 도면에서 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서는 수중 어뢰 예상 경로 상에 이동발사 장치를 위치시켜 그 이동발사 장치에서 어뢰의 근접에 따라 발사된 모탄으로부터 다수의 자탄이 방사형으로 방사되어 그 방사된 자탄이 어뢰를 감지하여 폭발할 수 있도록 하는 방안을 제안한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치는 이동발사 장치(200), 모탄(300), 및 자탄(400) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

수상함(100)은 수중 어뢰를 탐지하고 탐지된 어뢰의 예상 경로 상에 어뢰를 요격하기 위한 이동발사 장치를 발사할 수 있다. 즉, 수상함(100)은 소나(sonar) 등을 이용하여 수중의 어뢰를 탐지하고 그 탐지한 결과를 기반으로 산출된 어뢰의 예상 경로 상에 이동발사 장치를 발사할 수 있다.

이동발사 장치(200)는 수상함으로부터 발사되어 어뢰의 예상 경로 상에 위치할 수 있다. 이동발사 장치(200)는 어뢰의 예상 경로 상에 떨어지게 되면, 자체 부력 제어에 의해 수면 위에 위치하면서 내부에 구비된 모탄을 수중에 발사할 수 있다. 물론, 이동발사 장치(200)는 부력을 발생시키게 되면 모탄을 발사하기 위한 모탄 발사대가 수면 아래의 수중을 향하도록 위치하게 되어 모탄을 발사할 수 있다.

모탄(300)은 이동발사 장치(200)로부터 발사되면 일정 시간 경과 후에 폭발하여 다수의 자탄을 방사할 수 있다. 모탄(300)은 폭발하면서 생긴 힘으로 다수의 자탄을 구 형태로 방사할 수 있다. 이때 모탄의 폭발로 인해 생긴 버블에 의해 구 형태로 방사된 자탄들이 마치 커다란 산란체 역할을 하여 본 장치는 어뢰소나에 탐지되지 않고 어뢰를 유인할 수 있다. 즉, 어뢰는 음향신호를 송수신하여 표적을 탐지하는 소나를 사용하는데, 음향 신호가 모탄이 폭발한 지역에서 산란되기 때문에 표적을 탐지하지 못하게 된다.

다수의 자탄(400)은 모탄(300)으로부터 방사되어 자체 부력 제어에 의해 구 형태의 위치를 유지하고 있다가 어뢰를 감지하게 되면 폭발하여 어뢰를 무력화할 수 있다.

도 2은 도 1에 도시된 이동발사 장치(200)의 상세한 구성을 나타내는 제1 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동발상 장치(200)는 부력 발생부(210), 제어부(220), 및 모탄 발사부(230) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

부력 발생부(210)는 이동발사 장치(200)의 상부에 설치되고 제어부의 제어 신호에 따라 부력을 발생하여 이동발사 장치(200)가 수면 위에 떠 있도록 할 수 있다.

이때, 부력 발생부(210)는 이동발상 장치(200)가 수면에 뜨도록 상부에 설치되되, 반드시 이에 한정되지 않고 모탄을 발사하기 위한 모탄 발사부(230)가 수중으로 향할 수 있도록 이동발상 장치(200) 내에 다양한 위치 또는 형태로 설치될 수 있다.

제어부(220)는 이동발사 장치가 수면에 떨어지면 부력 발생부에 부력을 발생시켜 이동발사 장치가 수면 위에 뜨도록 제어할 수 있고, 이동발사 장치가 수면 위에 뜨게 되면 모탄 발사부로부터 모탄이 수중에 발사되도록 제어할 수 있다.

모탄 발사부(230)는 제어부의 제어 신호에 따라 내부에 구비된 모탄을 수중에 발사할 수 있다. 이때, 모탄 발사부(230)는 모탄이 수면으로부터 기 설정된 깊이에 위치하도록 제어부의 제어 신호에 따라 모탄을 발사하는 힘을 조절할 수 있게 된다.

도 3은 도 1에 도시된 모탄(300)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모탄(300)은 구 형태로 형성되어, 그 내부에 전폭탄두(310), 제어부(320), 자탄 발사대(330) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 모탄은 구 형태로 형성되지만 반드시 이에 한정되지 않고 타원 형태 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.

전폭탄두(310)는 제어부의 제어 신호에 따라 폭발할 수 있다. 이때, 전폭탄두(310)는 모탄의 발사 후 일정 시간이 경과되면 제어부의 제어 신호에 따라 폭발할 수 있다.

이때, 전폭탄두(310)는 모탄(300)의 중심부에 구 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

제어부(320)는 일정 시간이 경과하면 전폭탄두(310)의 폭발을 제어하여 다수의 자탄을 방사할 수 있다. 예컨대, 제어부(320)는 모탄이 발사되고 3초가 지나면 전폭탄두(310)의 폭발을 제어하게 된다.

자탄 발사대(330)는 전폭탄두를 폭발시켜 발생된 압력으로 자탄을 방사할 수 있다. 즉, 자탄 발사대(330)는 공압식 발사 방식을 사용하여 자탄을 방사할 수 있다.

이때, 자탄 발사대(330)는 전폭탄두(310)로부터 발생된 압력을 모탄의 가장 바깥쪽에 위치하는 자탄에 제공할 수 있도록 기 설정된 직경과 길이를 갖는 파이프 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 파이프 형태로 형성된 자탄 발사대는 동일하게 설정될 수 있는데, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양한 형태 예컨대, 길이, 직경을 가질 수 있다.

자탄은 모탄의 가장 바깥쪽의 표면에 일정 간격으로 배치되어 모탄의 폭발로 발생되는 압력을 통해 방사형으로 방사될 수 있는데, 필요에 따라 자탄의 개수 등은 변경될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 자탄(400)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자탄(400)은 구 형태로 형성되어, 그 내부에 전폭탄두(410), 음향감응센서(420), 자기감응센서(430), 제어부(440), 및 부력 발생부(450) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

전폭탄두(410)는 어뢰의 감지에 따른 제어부의 제어 신호에 따라 폭파될 수 있다. 여기서, 전폭탄두(410)는 자탄의 중심부에 구 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

음향감응센서(420)는 어뢰로부터 발생되는 음향 신호를 감지할 수 있고, 자기감응센서(430)는 어뢰로부터 발생되는 자기 신호를 감지할 수 있다.

이때, 자탄은 음향감응센서(420)와 자기감응센서(430) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(440)는 음향감응센서(420), 자기감응센서(430)를 통해 음향 신호 또는 자기 신호를 감지하여 어뢰를 감지할 수 있다. 즉, 제어부(440)는 일정 크기 이상의 음향 신호 도는 자기 신호를 감지하게 되면 어뢰를 감지한 것으로 판단하게 된다.

부력 발생부(450)는 수중에서 해수면으로 가라앉지 않도록 부력을 발생할 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 부력 발생부(450)는 자탄의 양 측면에 2개가 구비되어 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 다양한 개수나 형태로 구비될 수 있다.

이때, 본 발명은 다수의 자탄이 구 형태로 위치하여 폭발하기 때문에 모든 자탄이 어뢰로부터 발생된 음향 신호 또는 자기 신호를 감지할 필요는 없다. 따라서 본 발명은 다수의 자탄 중 일부의 자탄만이 어뢰로부터 발생된 음향 신호 또는 자기 신호를 감지하여 폭발함에 따라 그 폭발로 인해 다른 일부의 자탄을 폭발시킬 수도 있다.

즉, 다수의 자탄 중 일부의 자탄은 음향감응센서 또는 자기감응센서를 구비하고 다른 일부의 자탄은 어떠한 센서도 없이 단지 폭발을 위한 전폭탄두만을 구비할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 무기를 요격하기 위한 장치(이하 요격 장치라고 한다)는 어뢰를 감지하면(S510), 감지된 어뢰의 예상 경로 상에 이동발사 장치를 발사할 수 있다(S520).

다음으로, 이동발사 장치는 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 떨어지면, 부력을 발생시켜 모탄을 발사하기 위한 모탄 발사대의 방향을 수중으로 향하게 하여 수중으로 모탄을 발사할 수 있다(S530).

다음으로, 모탄은 이동발사 장치로부터 발사된 후 일정 시간이 경과되면, 폭발하여 일정 지역 내에 다수의 자탄을 방사할 수 있다(S540). 이때, 다수의 자탄은 구 형태를 이룬다.

다음으로, 자탄은 어뢰로부터 음향 신호 또는 자기 신호가 수신되는지를 감지할 수 있다(S550). 자탄은 그 감지한 결과 음향 신호 또는 자기 신호가 수신되면 어뢰를 감지하였다고 판단하여 폭발하여 어뢰를 무력화시킬 수 있다(S560).

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에 서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

본 발명에 의한 수중 무기를 요격하기 위한 장치 및 그 방법이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 수상함
200: 이동발사 장치
210: 부력 발생부
220: 제어부
230: 모탄 발사부
300: 모탄
310: 전폭탄두
320: 제어부
330: 자탄 발사대
400: 자탄
410: 전폭탄두
420: 음향감응센서
430: 자기감응센서
440: 제어부
450: 부력 발생부

Claims (4)

1. 수상함에서 어뢰를 감지함에 따라 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 발사되면 부력을 발생시켜 상기 수면 위에 뜨는 이동발사 장치;
   상기 이동발사 장치의 내부에 구비되어, 상기 이동발사 장치로부터 수중으로 발사되는 모탄; 및
   상기 모탄의 몸체 표면에 배치되어, 상기 모탄의 몸체 중앙에 위치하는 전폭탄두가 폭발하면 그 폭발로 발생된 압력으로 상기 모탄의 몸체 표면으로부터 방사되어 폭발하는 다수의 자탄;
   을 포함하고, 상기 이동발사 장치는 상기 어뢰의 예상 경로의 수면 상에 뜨도록 부력을 발생시키는 부력 발생부; 상기 어뢰의 예상 경로 상에서 상기 부력의 발생과 상기 모탄의 발사를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 내부에 구비된 상기 모탄을 수중에 발사하는 모탄 발사부를 포함하며,
   상기 자탄은 구 형태로 형성된 몸체의 중앙에 위치하는 전폭탄두; 상기 어뢰로부터 발생된 음향 신호를 감지하는 음향감응센서; 상기 어뢰로부터 발생된 자기 신호를 감지하는 자기감응센서; 및 상기 음향 신호 또는 상기 자기 신호를 감지함에 따라 상기 전폭탄두를 폭발시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 무기를 요격하기 위한 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 모탄은,
   구 형태로 형성된 몸체의 중앙에 위치하는 전폭탄두;
   상기 이동발사 장치로부터 발사된 후 미리 설정된 시간이 경과되면 상기 전폭탄두를 폭발시키는 제어부; 및
   상기 전폭탄두가 폭발하면서 발생된 압력으로 상기 몸체의 표면에 위치하는 다수의 자탄을 방사시키는 자탄 발사대를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 무기를 요격하기 위한 장치.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 자탄은,
   상기 모탄으로부터 발사되어 수중에서 위치를 유지하도록 부력을 발생시키는 적어도 하나의 부력 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 무기를 요격하기 위한 장치.

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