KR101338177B1

KR101338177B1 - 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치

Info

Publication number: KR101338177B1
Application number: KR1020130092062A
Authority: KR
Inventors: 김용일; 황철규; 정성학; 이건하; 김상식
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-12-09

Abstract

본 발명은 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치에 관한 것으로, 일측에 제1 관통홀이 형성되어 상기 제1 관통홀을 중심으로 회전가능한 조종날개; 상기 일측이 수용된 채 결합되며, 유도탄 동체의 내부에 배치되는 샤프트; 상기 샤프트에 형성된 제2 관통홀과 상기 제1 관통홀을 관통함으로써 상기 조종날개와 샤프트를 연결하는 힌지; 상기 힌지에 힌지의 축방향과 수직으로 형성되는 제1 고정핀 수납홀과 상기 조종날개의 일측에 상기 제1 관통홀과 다른 방향으로 형성되는 제2 고정핀 수납홀을 관통하여 상기 조종날개와 힌지의 회전이 서로 구속되도록 하는 고정핀을 포함하고, 상기 조종날개는 상기 샤프트에 구비되는 탄성부재에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치가 개시된다.

Description

휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치{ADJUSTABLE APPARATUS FOR CONTROL WING OF PORTABLE GUIDED MISSILE}

본 발명은 휴대용 유도탄 조종날개의 조정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 유도탄의 자세를 조절하기 위한 조종날개의 신속한 전개와 전개된 후 다시 접히지 않도록 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치에 관한 것이다.

휴대용 유도탄은 병사가 표적을 포착 및 조준 발사 할 수 있는 발사장비와 장입유도탄으로 구성된다. 장입유도탄은 튜브형태의 발사관 안에 유도탄이 고정되어 있다. 유도탄 기체는 전방동체, 중간동체, 날개동체, 후방동체 등으로 구성된다.

날개는 비행양력을 발생시키는 고정날개와 유도탄의 자세를 조절하는 조종날개가 있다. 특히 조종날개는 목표물을 따라가 명중할 수 있도록 유도탄의 자세를 조절하며 비행을 가능하게 하는 장치이다. 날개형상은 비행 속도에 따라 사다리꼴부터 직사각형 모양까지 다양하다. 휴대용 유도탄은 다른 유도탄에 비해 낮은 비행속도를 가진다.

한편, 휴대용 유도탄은 병사가 휴대 해야 하므로 부피 및 무게 등을 최소화할 필요가 있는데, 이를 위하여 휴대용 유도탄 뿐 만 아니라 발사관의 크기를 최대한 줄일 필요가 있다. 따라서 고정날개 및 조종날개는 접힌 상태로 장입되어야 한다.

그리고, 휴대용 유도탄 발사시 유도탄이 발사관을 빠져나오는 직후 유도탄의 고정날개 및 조종날개가 항력을 최소화하면서 신속히 전개되어 유도탄 비행에 필요한 공기력을 지지하여 유도탄 몸체에 전달하여야 한다.

이때 유도탄은 발사관의 좁은 공간 안에 장입되어 있기 때문에 고정날개 및 조종날개는 유도탄 동체 표면에 접해있거나 내부에 삽입된 형태이어야 한다. 또한 사출 후 한번 전개된 날개는 다시 접히는 경우가 없도록 해야 한다.

한편, 조종날개 전개 방식은 유도탄 원주방향 전개방식과 유도탄 내측으로부터 솟아 나오는 전개방식이 있다. 유도탄의 원주방향으로 전개되는 방식은 날개가 클 경우 발사관 또한 커지게 되므로 부피 및 중량이 늘어나게 된다. 따라서 날개 크기에 제약이 있다. 또한 날개가 전개되는 반대 방행으로 유도탄에 회전 반력을 유발하여 롤 방향으로 움직일 수 있다. 이는 사출 초기 표적 추적성능을 저하시키는 요인이 된다. 또한 기존 유도탄 내측으로부터 솟아나오는 방식은 폭발볼트의 압력을 이용하는 것으로 폭발볼트 및 부싱 등의 부품으로 구조가 복잡하고 추가 부품으로 인해 무게가 증가하는 단점이 있다.

기존 조종날개 고정 방식은 날개 내부에 고정 장치가 조립되기 때문에 복잡한 구조로 되어있다. 따라서 조립이 불편하고 복잡한 구조로 인한 무게 증가로 병사가 휴대하기에 부적합하다.

본 발명의 일 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유도탄 사출 직후 조종날개가 신속하게 전개되도록 함과 동시에 전개된 날개가 다시 접히지 않도록 고정하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 일측에 제1 관통홀이 형성되어 상기 제1 관통홀을 중심으로 회전가능한 조종날개; 상기 일측이 수용된 채 결합되며, 유도탄 동체의 내부에 배치되는 샤프트; 상기 샤프트에 형성된 제2 관통홀과 상기 제1 관통홀을 관통함으로써 상기 조종날개와 샤프트를 연결하는 힌지; 상기 힌지에 힌지의 축방향과 수직으로 형성되는 제1 고정핀 수납홀과 상기 조종날개의 일측에 상기 제1 관통홀과 다른 방향으로 형성되는 제2 고정핀 수납홀을 관통하여 상기 조종날개와 힌지의 회전이 서로 구속되도록 하는 고정핀을 포함하고, 상기 조종날개는 상기 샤프트에 구비되는 탄성부재에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 탄성부재는, 상기 힌지의 양단에 끼워지는 제1 코일 및 제2 코일; 및 상기 제1 및 제2 코일을 연결하는 'ㄷ'형상의 연결부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일의 양단은 굽힘부가 형성될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 샤프트의 외부 일측에는 상기 연결부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 힌지의 양단은 상기 굽힘부가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 샤프트에 삽입되어 상기 조종날개 면에 수직 방향으로 형성되는 멈춤핀; 및 상기 샤프트에 삽입되어 상기 멈춤핀에 탄성력을 제공하는 멈춤핀 스프링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 샤프트는, 상기 조종날개가 그 사이에 수용될 수 있도록 한 쌍의 격벽을 가지며, 상기 격벽의 하부는 연결면에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 조종날개는, 상기 샤프트에 수용되는 부위에 상기 조종날개의 폭방향으로 돌출되는 돌출부가 형성되어, 상기 조종날개 전개시에 상기 돌출부의 일면이 상기 연결면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 탄성부재는 상기 조종날개의 회전각에 비례하여 상기 조종날개에 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 상기 멈춤핀 및 멈춤핀 스프링은 상기 샤프트에 형성되는 멈춤핀 삽입홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 조종날개 내부에 전개 및 고정 장치가 조립되지 않아 구조적으로 간단하며 조립이 용이하다.

또한, 조종날개가 유도탄 안으로 삽입되어 있다가 유도탄 사출시 발사관에 의한 구속이 해제되면서 스프링의 탄성력으로 날개 전개가 이루어지므로 신속한 전개가 가능하다.

또한, 샤프트가 유도탄 동체 내부에 조립되고 조종날개만이 유도탄 몸체 밖으로 나와 전개시 공기역학적 항력을 최소화할 수 있다. 그리고, 전개가 유도탄 진행 방향과 평행하기 때문에 롤 방향 움직임을 최소화할 수 있다.

게다가, 전개 후 날개를 고정하는 멈춤핀은 간단한 스프링 구조로 되어있어 조립이 용이하고 무게가 가볍다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 날개가 접힌 상태의 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 날개가 전개된 상태의 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 장입된 휴대용 유도탄 조종날개 부분의 단면도.

이하, 본 발명에 관련된 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일ㅇ유사한 구성에 대해서는 동일ㅇ유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 조종날개 조정 장치는 샤프트(20) 내부에 조립되고 샤프트(20)는 유도탄 몸체 내부에 조립된다. 조종날개(10) 끝단에 1개의 힌지(30)가 존재하여 회전운동을 가능하게 한다. 힌지(30)에는 탄성부재(40)가 구비되어 조종날개(10)가 접힌 상태에서는 전개 방향으로 항상 탄성력을 받아 전개가 이루어지도록 한다. 조종날개 조정 장치는 조종날개(10) 전개가 완료되면 멈춤핀(60)이 튀어나와 다시 접히지 않도록 조종날개(10)를 고정한다.

본 발명의 일 실시예에서는 조종날개(10) 내부에 전개 및 고정 장치가 조립되지 않아 구조적으로 간단하고 전개시 항력을 최소화하면서 유도탄의 롤 방향 움직임을 최소화하고 신속한 전개 및 고정이 가능한 장치를 제공한다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트의 단면도인데, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서의 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치는 조종날개(10), 샤프트(20), 힌지(30) 및 탄성부재(40)를 포함한다.

상기 조종날개(10)는 일측에 제1 관통홀(14)이 형성되어 상기 제1 관통홀(14)을 중심으로 회전가능하고, 상기 샤프트(20)는 상기 일측이 수용된 채 결합되며, 유도탄 동체(80)의 내부에 배치되며, 상기 힌지(30)는 상기 샤프트(20)에 형성된 제2 관통홀(22)과 상기 제1 관통홀(14)을 관통함으로써 상기 조종날개(10)와 샤프트(20)를 연결한다. 또한, 상기 힌지(30)에 힌지(30)의 축방향과 수직으로 형성되는 제1 고정핀 수납홀(32)과 상기 조종날개(10)의 일측에 상기 제1 관통홀(14)과 다른 방향으로 형성되는 제2 고정핀 수납홀(12)을 관통하여 상기 조종날개(10)와 힌지(30)의 회전이 서로 구속되도록 하는 고정핀(50)을 더 포함한다.

이때, 고정핀(50)은 샤프트(20)에 형성된 고정핀 관통홀(24)을 관통하여 제1 및 제2 고정핀 수납홀(32, 12)에 수납된다.

이때, 상기 조종날개(10)는 상기 샤프트(20)에 구비되는 탄성부재(40)에 의해 회전하게 되는데, 상기 탄성부재(40)는 상기 힌지(30)의 양단에 끼워지는 제1 코일(40b) 및 제2 코일(40c)과 상기 제1 및 제2 코일(40b, 40c)을 연결하는 'ㄷ'형상의 연결부(40a)를 포함한다. 즉, 상기 탄성부재(40)는 일 예로 토션 스프링일 수 있다.

상기 샤프트(20)의 외부에는 상기 연결부(40a)의 직선 부분이 삽입되도록 홈이 형성되어 있으며, 상기 샤프트(20)는 상기 조종날개(10)가 그 사이에 수용될 수 있도록 한 쌍의 격벽(28)을 가지며, 상기 격벽(28)의 하부는 연결면(21)에 의해 연결되는 구성을 가진다. 즉, 상기 샤프트(20)의 상부는 한 쌍의 격벽(28a, 28b)으로 이루어지며, 하부는 일체로 형성된다.

한편, 상기 제1 및 제2 코일(40b, 40c)의 양단은 직선형의 굽힘부(40d)가 형성되며, 상기 굽힘부(40d)는 상기 힌지(30)의 양단에 형성되는 홈(34)에 삽입된다. 결국, 샤프트(20)와 조종날개(10)에 걸쳐 힌지(30)를 삽입하고 조종날개(10)와 힌지(30)에 걸쳐 고정핀(50)을 삽입함으로써 샤프트(20)에 대한 조종날개(10)의 회전운동을 가능하게 한다.

또한, 상기 샤프트(20)에는 상기 조종날개(10)가 전개된 이후에 다시 접혀지는 것을 방지하기 위한 구성이 구비될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 멈춤핀(60)과 상기 멈춤핀(60)에 탄성력을 제공하는 멈춤핀 스프링(70)이 샤프트(20)에 삽입된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 멈춤핀(60) 및 멈춤핀 스프링(70)은 멈춤핀 삽입홀(65)에 형성된다.

한편, 상기 조종날개(10)가 전개될 때, 조종날개(10)의 과도한 회전을 방지하기 위하여 상기 조종날개(10)의 일단에는 돌출부(16)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(16)는 상기 제1 관통홀(14)과 제2 고정핀 수납홀(12)의 근처에 형성되는 직육면체 형상을 갖는다. 상기 돌출부(16)의 일면(16a), 보다 구체적으로는 상기 조종날개(10)의 길이 방향을 따라 형성되는 면 중에서 가장 앞부분에 형성되는 면은 상기 샤프트(20)의 연결면(21)에 접촉하게 된다. 이로써 상기 조종날개(10)가 상기 샤프트(20)의 중심축과 일직선이 되도록 전개될 수 있다. 즉, 샤프트(20)의 일측에는 연장부(23)가 형성되는데, 상기 연장부(23)와 상기 조종날개(10)이 일직선을 이루게 된다.

상기와 같은 구성에 비추어 보면, 조종날개(10)를 제외한 날개(10) 전개와 고정에 관한 부품이 단순하면서 간단히 조립이 가능하다. 또한 부품 수가 적기 때문에 유도탄 경량화가 가능하다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 작동 과정에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개가 접힌 상태의 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개가 전개된 상태의 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치의 측면도이다.

먼저, 탄성부재(40)의 탄성력 전달구조를 보면, 도 1에서와 같이 힌지(30)의 양 끝단에는 탄성부재(40)를 걸어 탄성력을 힌지(30)에 전달할 수 있도록 홈(34)이 형성되어 있고, 탄성부재(40)의 연결부(40a)를 걸 수 있도록 샤프트(20) 뒷면에도 홈(26)이 형성되어 있다. 탄성부재(40)의 각 코일 끝단의 굽힘부(40d)을 힌지(30)의 양쪽 홈(34)에 걸고 탄성부재(40)의 연결부(40a)를 샤프트(20) 홈에 걸면 조종날개(10)가 접히는 방향으로 회전함에 따라 힌지(30)가 같이 회전을 하게 되고 동시에 힌지 홈(34)에 걸린 탄성부재(40)의 코일이 감기면서 조종날개(10) 회전각에 비례하여 탄성력이 증가하게 된다. 이때 탄성부재(40)의 연결부(40a)가 샤프트(20) 홈에 걸려있기 때문에 힌지(30)가 회전하면서 탄성부재(40)의 코일이 감길 수 있다. 따라서 항상 날개(10)가 전개되는 방향으로 탄성력이 작용하게 되고 조종날개(10)까지 전달될 수 있다.

다음으로 멈춤핀(60)과 멈춤핀 스프링(70)의 작동 과정을 살펴보면, 멈춤핀(60)은 멈춤핀 스프링(70)의 힘을 받아 조종날개(10) 면에 수직 방향으로 직선운동 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입된 유도탄 조종날개(10) 부분의 단면도인데, 도 5를 참조하면, 샤프트(20)는 유도탄 동체(80) 내부 구동장치에 조립되고 조종날개(10)가 접힌 상태에서는 대부분이 유도탄 동체(80)에 삽입된다.

조종날개(10)의 전개 방식을 보면, 조종날개(10)는 유도탄이 발사관(90)에서 벗어나기 전까지는 도 3에서와 같이 유도탄 전방 방향으로 접혀져 있다. 이때 조종날개(10)는 조종날개(10)가 펼쳐지려는 탄성부재(40)의 탄성력을 지속적으로 받고 있고 이는 도 5에서와 같이 발사관(90)에 의해 구속되어 있다. 유도탄이 발사되어 발사관(90)을 이탈하면서 이에 의한 구속이 없어지고 조종날개(10)가 자동적으로 전개된다. 전개 완료는 도 5에서와 같이 조종날개(10)와 연장부(23)가 이루는 각이 180ㅀ가 되는 지점이고 도 3의 조종날개(10) 하단에 튀어나온 부분이 샤프트(20) 뒷면에 접촉하여 더 이상 회전하는 것을 제한한다. 따라서 별도의 날개(10) 전개 장치가 필요 없이 빠른 전개가 가능하고 유도탄 진행 방향과 평행하게 전개되기 때문에 롤을 최소화할 수 있다.

멈춤핀(60)은 도 4에서 보이는 바와 같이 샤프트(20)의 일측에 위치하여 삽입되어 있다. 그리고 조종날개(10)의 하단의 돌출부(16)는 조종날개(10) 회전을 제한하는 것 외에 조종날개(10)가 접혀있을 때 멈춤핀(60)의 전진을 막는 역할을 한다. 조종날개(10)가 전개되는 동안 멈춤핀(60)은 조종날개(10) 면에 접해 전진하지 못하다가 면이 사라지게 되면, 즉 조종날개(10)와 샤프트(20) 사잇각이 180ㅀ가 되면 비로소 탄성적으로 전진하여 돌출부(16)의 맞은편을 막음으로써 돌출부(16)와 샤프트(20)의 연결면(21)과의 접촉 충격으로 인한 날개(10)의 재접힘을 구속하게 된다. 따라서 일단 조종날개(10)가 펼쳐지게 되면 비행 중 조종날개(10)가 다시 접히는 일이 없도록 할 수 있다.

이상에서 설명된 휴대용 유도탄 조종날개 조정 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.

또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

일측에 제1 관통홀이 형성되어 상기 제1 관통홀을 중심으로 회전가능한 조종날개;
상기 일측이 수용된 채 결합되며, 유도탄 동체의 내부에 배치되는 샤프트;
상기 샤프트에 형성된 제2 관통홀과 상기 제1 관통홀을 관통함으로써 상기 조종날개와 샤프트를 연결하는 힌지; 및
상기 힌지에 힌지의 축방향과 수직으로 형성되는 제1 고정핀 수납홀과 상기 조종날개의 일측에 상기 제1 관통홀과 다른 방향으로 형성되는 제2 고정핀 수납홀을 관통하여 상기 조종날개와 힌지의 회전이 서로 구속되도록 하는 고정핀을 포함하고,
상기 조종날개는 상기 샤프트에 구비되는 탄성부재에 의해 회전되고,
상기 탄성부재는,
상기 힌지의 양단에 끼워지는 제1 코일 및 제2 코일; 및
상기 제1 및 제2 코일을 연결하는 'ㄷ'형상의 연결부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일의 양단은 굽힘부가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 샤프트의 외부 일측에는 상기 연결부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 힌지의 양단은 상기 굽힘부가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
제3항에 있어서,
상기 샤프트에 삽입되어 상기 조종날개 면에 수직 방향으로 형성되는 멈춤핀; 및
상기 샤프트에 삽입되어 상기 멈춤핀에 탄성력을 제공하는 멈춤핀 스프링을 더 포함하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
제1항에 있어서,
상기 샤프트는,
상기 조종날개가 그 사이에 수용될 수 있도록 한 쌍의 격벽을 가지며, 상기 격벽의 하부는 연결면에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
제5항에 있어서,
상기 조종날개는,
상기 샤프트에 수용되는 부위에 상기 조종날개의 폭방향으로 돌출되는 돌출부가 형성되어, 상기 조종날개 전개시에 상기 돌출부의 일면이 상기 연결면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 조종날개의 회전각에 비례하여 상기 조종날개에 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.
제4항에 있어서,
상기 멈춤핀 및 멈춤핀 스프링은 상기 샤프트에 형성되는 멈춤핀 삽입홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유도탄 조종날개 조정 장치.