KR101500578B1 - 잠수함용 세일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠수함용 세일(Sail)에 관한 것으로, 내부에는 마스트들이 구비되며 상부구조물과 하부구조물을 포함하는 잠수함의 세일로서, 상기 상부구조물은 경량프레임과 부력벽체로 구성되고, 하부구조물은 경량부재로 구성되며, 세일과 압력선체가 결합되는 세일의 하부구조물과 압력선체 사이에는 이격부를 형성하고 이 이격부에 에폭시 수지와 경화제를 충진하여 체결수단에 의하여 체결하는 것을 특징으로 하고 있으며, 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 잠수함용 세일에 의하면 잠수함 상부에 위치하는 세일의 상부구조물이 종래의 세일 구조체 보다 가벼울 뿐만 아니라 부력제로 구성되어 있음에 따라 수중항해 시에 복원성이 우수함은 물론, 압력선체에 탑재되는 세일의 탑재구조를 개선함으로써 알루미늄 프레임과의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.

Description

잠수함용 세일{Sail For Submarine}

본 발명은 잠수함용 세일(Sail)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세일 구조체의 경량화를 위해 구조물을 부력부재로 적용하고, 스틸(Steel) 구조물은 알루미늄 합금의 구조물로 대체하며 세일과 압력선체간의 체결구조를 개선함으로써, 잠수함의 무게 중심을 낮추어 수중항해의 복원성을 향상시킬 수 있도록 하는 부력을 갖는 잠수함용 세일에 관한 것이다.

잠수함은 2차 세계대전 때에 독일이 사용한 이후에 미소 냉전 시대에는 전략미사일 발사기지 확보의 개념에서 잠수함 기술이 급격히 발전하여 핵탄두를 탑재한 원자력 추진 전략 잠수함과 원자력 추진 공격 잠수함들이 개발되었으며, 재래식 추진 장치를 사용하는 잠수함도 지속적으로 발전하였다.

이와 같은 잠수함은 압력선체의 외부에 세일을 탑재한 구조로서 상기 세일은 통상적으로 잠망경, 통신기, 스노켈, 레이다, ESM(Electronic Support Measure: 잠수함의 레이더, 통신기 등의 전파를 탐지 파악하는 장비) 등의 마스트와 상기 마스트를 지지하는 스틸(Steel) 구조물에 GRP(Glass Reinforced Plastic)를 덮어 씌우는 형태로 무게를 감소시킬 수 있도록 구성된다.

도 1은 종래기술에 의한 세일(a)과 압력선체(b)가 관통하는 관통형 마스트의 세일 구조물을 예시한 도면으로 스틸 뼈대에 스틸로 곡직하여 선형을 만들고, 그 스틸 뼈대에 GRP를 덮어씌워 무게를 감소시키는 구조이며, 이와 같은 관통형 마스트에 있어서는 무게중심이 압력선체(b)의 아래쪽에 위치하여 비교적 수중항해의 안정성을 확보할 수 있도록 한다. 그렇지만 세일(a)의 구조체가 스틸 뼈대와 GRP를 사용함에 의하여 중량이 무겁고 GRP 볼팅시 갈바닉부식(Galvanic Corrosion: 부식성 용액이나 전해질 용액에 두 금속이 접촉된 상태로 담겨 있을 때, 두 금속의 전위 차에 의해 전자의 이동이 발생하고 부식이 일어나는 것)을 초래하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 근래에 와서는 비 관통형 마스트의 기술개발로 세일 구조물의 중량이 증가 됨에 따라 무게 중심이 상부에 위치하여 수중항해 시 선체의 복원성이 저하되는 문제점 또한 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 세일 구조체의 경량화를 위해 구조물을 부력을 갖는 부력부재를 적용하고, 스틸 구조물은 알루미늄 합금의 구조물로 개선함으로써 잠수함의 무게 중심을 낮추어 수중항해의 복원성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 압력선체에 탑재되는 세일의 탑재구조를 개선함으로써 알루미늄 프레임과의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 하는 잠수함용 세일을 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에는 마스트들이 구비되며 상부구조물과 하부구조물을 포함하는 잠수함용 세일로서, 상기 상부구조물은 경량프레임과 부력벽체로 구성되고, 하부구조물은 경량부재로 구성되며, 압력선체에 탑재되는 세일의 하부구조물과 압력선체 사이에 일정간격으로 구비되는 이격부에 에폭시 수지와 경화제를 충진하여 체결수단에 의하여 체결하는 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일을 제시한다.

본 발명은 상기 상부구조물의 구성요소이며 유리 기포 강화 프라스틱 판재로 이루어지는 부력벽체의 양면으로는 GRP 코팅층이 형성되고, 세일 외면으로는 자외선 보호를 위한 페인트 도장층이 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일을 제시한다.

본 발명의 실시예에 따른 잠수함용 세일에 의하면 잠수함 상부에 위치하는 세일의 상부구조물이 종래의 세일 구조체에 비해 부력재를 이용한 경량의 구조물로 구성되어 있음에 따라 무게 중심을 압력선체 방향으로 낮게하여 수중항해 시에 복원성이 우수함은 물론, 압력선체에 탑재되는 세일의 탑재구조를 개선함으로써 알루미늄 프레임과의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.

또한, 내해수성이 우수한 알루미늄합금을 사용하여 수명이 길고, 세일의 전체적인 중량이 감소하여 기본설계 시에 장비배치 및 탱크 설계가 용이하게 된다.

도 1은 종래기술에 의한 관통형 마스트 구조의 세일을 예시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 비 관통형 마스트 구조의 세일을 예시한 도면
도 3은 도 2의 A부분을 확대 도시한 도면
도 4는 도 2의 B부분을 확대 도시한 도면

상기와 같은 본 발명에 따른 잠수함용 세일의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 비 관통형 마스트 구조의 세일을 개략적으로 예시한 도면이고, 도 3은 도 2의 A부분을 확대 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 B부분을 확대 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 잠수함용 세일(100)은 내부에 잠망경, 통신기, 스노켈, 레이다, ESM 등의 마스트가 구비되는 상부구조물(10)과 하부구조물(20)을 포함한다.

상기 세일(100)의 구성요소인 상부구조물(10)은 마스트(11)를 설치하는 복수의 경량프레임(12)과 부력벽체(13)로 구성되는데, 이와 같은 경량프레임(12)은 알루미늄합금 재질을 적용하는 것이 내해수성 및 경량화를 위하여 바람직하며, 내부에 구비되는 설비에 따라 적어도 1 이상 다수로 설치된다.

그리고, 상기 세일 상부구조물(10)의 구성요소인 부력벽체(13)는 2장의 유리 기포 강화 프라스틱(Syntactic Form)판재로 이루어지며 체결볼트(14)에 의하여 서로 체결되는데, 이때 상기 경량프레임(12)의 양단은 보강판(12a)을 지지체로 하여 부력벽체(13)인 유리 기포 강화 프라스틱판재 사이에 체결됨으로써, 기존의 1방향 GRP 덮게 보다 조립방법을 단순화시킬 수 있으며, 또한 알루미늄 합금재질인 경량프레임(12)에 직접 볼팅하였을 때 발생하는 체결볼트(스테인레스강)와의 갈바닉 부식현상을 방지할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 상부구조물(10)의 부력벽체(13)를 이루는 복수의 유리 기포 강화 프라스틱 판재 양면에는 약 1 - 2mm 정도의 GRP(Glass Reinforced Plastic) 코팅층(13a)을 형성함에 따라 부력벽체(13)의 표면강도를 증가시켜 마모현상을 방지할 수 있도록 하고, 세일(100) 외면으로는 페인트 도장층(13b)을 형성함으로써 잠수함이 수면위로 부상시 햇빛에 노출되어 부력벽체(13)에 자외선 열화현상이 발생하여 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있도록 하는데, 상기 부력벽체(13)의 재질을 본 발명의 실시예에 있어서는 유리 기포 강화 프라스틱 판재를 적용하고 있으나 꼭 이와 같이 재질을 유리 기포 강화 프라스틱으로 한정하는 것은 결코 아니며 일정한 강도와 무게 부력 등의 조건이 구비된다면 어떠한 재질도 변경적용이 가능하다.

그리고, 상기 세일(100)은 잠망경, 레이다, 통신기, 스노켈, ESM 마스트 등의 기초를 잡아주는 하부구조물(20)을 구비한다.

상기 세일(100)의 구성요소인 하부구조물(20)은 전체가 경량부재로서, 내해수성과 경량화를 위하여 알루미늄 합금재질을 적용하는 것이 바람직하며, 압력선체(30)에 탑재되는 상기 하부구조물(20)과 압력선체(30) 사이에는 약 10 - 15mm 간격의 이격부(21)를 형성하고 이 이격부(21)에 에폭시 수지와 경화제를 충진한 에폭시층을 형성하여 볼트(22) 등의 체결수단에 의하여 체결함으로써, 경화된 엑포시가 라이너와 절연체의 역할을 수행함에 따라 알루미늄 프레임과 강판재질의 압력선체 간의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 함과 동시에 세일(100)과 압력선체(30)간의 레벨(Level)를 쉽게 맞출 수 있도록 하여 탑재의 편의성 또한 확보할 수 있게 된다.

그리고, 상기한 세일(100)의 하부구조물(20)과 압력선체(30)와의 탑재구조 즉, 이격부(21)에 에폭시 수지와 경화제를 충진한 에폭시층을 형성하여 볼팅 방식에 의하여 체결함에 따라 비 수밀 구역인 세일에 있어서 차 후 파손이나 업그레이드를 위해 손쉽게 탈부착이 가능하여 수선의 용이성을 확보할 수 있고, 특히 에폭시층에 의하여 체결볼트와 세일의 하부구조물 및 압력선체 사이에 보다 완벽한 밀착성을 가지게 하고 조립체의 레벨을 유지하게 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 잠수함용 세일에 의하면 잠수함 상부에 위치하는 세일의 상부구조물이 종래의 세일 구조체보다 가벼울 뿐만 아니라 부력재로 구성되어 있음에 따라 수중항해 시에 복원성이 우수함은 물론, 압력선체에 탑재되는 세일의 탑재구조를 개선함으로써 알루미늄 프레임과의 갈바닉 부식을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 내해수성이 우수한 알루미늄합금을 사용하여 수명이 길고, 세일의 전체적인 중량이 감소하여 기본설계 시에 장비배치 및 탱크 설계가 용이하게 된다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 상부구조물 11: 마스트
12: 경량프레임 13: 부력벽체
13a: GRP코팅층 13b: 페인트 도장층
20: 하부구조물 21: 이격부
22: 체결볼트 30: 압력선체
100: 세일

Claims (4)

1. 내부에는 마스트들이 구비되며 상부구조물과 하부구조물을 포함하는 잠수함용 세일로서, 상기 상부구조물은 경량프레임과 부력벽체로 구성되고, 하부구조물은 경량부재로 구성되며, 압력선체에 탑재되는 세일의 하부구조물과 압력선체 사이에 일정간격으로 구비되는 이격부에 에폭시 수지와 경화제를 충진하여 체결수단에 의하여 체결하는 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 세일 상부구조물의 구성요소인 부력벽체는 복수의 유리 기포 강화 프라스틱 판재로서 볼트에 의하여 체결되는 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 상부구조물의 구성요소이며 유리 기포 강화 프라스틱 판재로 이루어진 부력벽체의 양면으로는 GRP 코팅층이 형성되고, 세일을 구성하는 상기 상부구조물과 하부구조물의 외면으로는 자외선 보호를 위한 페인트 도장층이 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부구조물의 구성요소인 경량프레임과 하부구조물인 경량부재는 알루미늄합금인 것을 특징으로 하는 잠수함용 세일.
   
   

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