KR101551828B1 - 낙하훈련 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

항공기를 이용하지 않고 낙하훈련의 피훈련자가 실제의 낙하조건과 동일한 환경에서 낙하훈련을 받을 수 있도록 하는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템으로서, 폐루프를 구성하는 레일부와; 상기 레일부 상에서 모터로 구동되어 주행하며, 피훈련자를 매단 상태로 지지할 수 있는 지지수단을 구비하는 복수개의 캐리지; 및, 상기 피훈련자들이 낙하훈련을 위하여 대기하는 모의항공기 시설을 포함하여 구성되며, 상기 레일부는: 피훈련자가 낙하훈련을 위하여 상기 모의 항공기 시설로부터 낙하하는 산개영역과; 피훈련자의 낙하후 캐리지가 활공하는 활공영역과; 캐리지가 미리 정해진 착지속도로 가속되는 착지준비영역과; 레일부가 내리막 경사를 형성하는 하강영역과; 피훈련자가 착지하고 캐리지에 의하여 견인되는 착지견인영역; 및, 캐리지가 모의 항공기 시설로 회수되는 회수영역으로 구성되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

Description

낙하훈련 시뮬레이션 시스템 {Airborne Training Simulator System}

본 발명은 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항공기를 이용하지 않고서도 낙하훈련의 피훈련자가 실제의 낙하조건 및 낙하의 전과정을 항공기를 이용하는 것과 거의 동일한 환경에서 체험하면서 낙하훈련을 받을 수 있도록 하는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

현대의 군사전에 있어서 공수훈련을 받은 특수전 전력은 매우 중요한 위치를 차지한다. 우리나라를 비롯하여 여러 국가에서는 특수전 전력의 전투력 향상을 위하여 낙하훈련을 반복적으로 실시하고 있다.

낙하훈련은 낙하 훈련자(이하, "피훈련자"라 한다)가 항공기나 헬기 등에 탑승하고, 일정 고도의 상공에서 낙하산을 메고 뛰어내려 지상에 착지하는 과정을 훈련하게 된다.

이러한 훈련 방법은 다음과 같은 단점을 가진다.

첫째로, 항공기나 헬기를 이용해서 일정 고도에 도달한 후에 훈련이 가능하기 때문에 비용이 많이 드는 관계로 자주 훈련하기가 어렵다.

둘째로, 항공기나 헬기를 이용하는 경우 악천후 등에는 항공기를 운항할 수 없기 때문에 훈련일정에 차질을 빚는 경우가 많다.

세째로, 전술적으로 야간에 낙하를 실시해야 하는 경우가 많지만, 야간에 훈련을 실시하는 경우 소중한 병력이 부상을 당할 위험이 있기 때문에 실전이 아닌 훈련을 위하여 야간에 낙하훈련을 실시하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.

따라서, 이와 같이 항공기 등에 병력이 탑승하는 직접적인 낙하훈련을 대신하여, 항공기나 헬기를 이용하지 않고 지상에서 낙하훈련을 할 수 있는 모의낙하 훈련장치가 개발되고 있다.

낙하훈련을 위한 모의낙하 훈련장치는 지상에 가상 시뮬레이터를 설치하여 항공기나 헬기를 운항하지 않고서도 실제와 같은 상황 하에서 훈련을 할 수 있도록 구성된 것으로, 항공기를 운항해야 하는 경제적인 문제점을 해결해주며, 악천후와 같은 기상조건에 의해 항공기나 헬기가 이착륙할 수 없는 상황에서도 훈련이 가능하고, 또한, 야간에 항공기나 헬기에서 낙하산 강하 훈련 도중에 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

선행기술인 특허 제 1089041 호는, 이동형 낙하 훈련 시뮬레이터 및 그 방법에 관한 것으로, 낙하산 강하 훈련 장비를 차량에 탑재하여 필요한 장소로 이동하면서 항공기나 헬기에서 점프하는 동체이탈과 강하상태에서의 공중유영, 낙하산의 산개 그리고 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 지상에서 실시할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한 선행기술은 차량에 탑재한 상태에서 낙하훈련을 실시하는 것이기 때문에, 협소한 장소에서 피훈련자가 실제적인 낙하훈련에서의 낙하조건이나 낙하상황을 체험하기에는 부족한 면이 있었다.

따라서, 항공기 등에 직접 탑승하지 않고서도 실제적인 낙하상황을 피훈련자가 체험할 수 있는 매우 현실적인 낙하훈련 시뮬레이션 장치의 구현이 매우 중요한 기술적 과제로 되고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 항공기 등에 직접 탑승하지 않고서도, 낙하의 실제 상황과 동일한 조건하에서 지상에서 낙하훈련을 할 수 있는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 피훈련자로 하여금 실제 낙하시 산개로부터 낙하산의 회수에 이르는 일련의 전 과정을 일관되게 반복적으로 체험할 수 있는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기후 및 시간등과 관계없이 언제든지 실제적인 낙하상황을 조성하는 것이 가능한 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 훈련자가 실제 낙하시에 착용하는 낙하장비가 피훈련자에게 부여하는 것과 동일한 낙하조건을 부여하는 것이 가능한 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 피훈련자의 안전을 최대한 확보하는 것이 가능한 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 개인 또는 단체 훈련이 가능하고, 훈련 결과를 분석 및 저장할 수 있는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 항공기의 종류에 따라서 측면출구를 통한 낙하 및 후면출구를 통한 낙하를 자유롭게 선택할 수 있는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면,

폐루프를 구성하는 레일부와;

상기 레일부 상에서 모터로 구동되어 주행하며, 피훈련자를 매단 상태로 지지할 수 있는 지지수단을 구비하는 복수개의 캐리지; 및,

상기 피훈련자들이 낙하훈련을 위하여 대기하는 모의항공기 시설을 포함하여 구성되며,

상기 레일부는:

피훈련자가 낙하훈련을 위하여 상기 모의 항공기 시설로부터 낙하하는 산개영역과;

피훈련자의 낙하후 캐리지가 활공하는 활공영역과;

캐리지가 미리 정해진 착지속도로 가속되는 착지준비영역과;

레일부가 내리막 경사를 형성하는 하강영역과;

피훈련자가 착지하고 캐리지에 의하여 견인되는 착지견인영역; 및,

캐리지가 모의 항공기 시설로 회수되는 회수영역으로 구성되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

바람직하게는, 상기 캐리지는 피훈련자를 매단 상태에서 좌우방향으로 회전시킬수 있는 모터로 구동되는 회전장치를 구비한다.

바람직하게는, 상기 모터로 구동되는 회전장치는 회전방향 및 회전속도를 제어할 수 있는 제어기구를 구비한다.

바람직하게는, 상기 지지수단은:

상기 회전장치에 접속되는 지지줄; 및,

한끝단은 상기 지지줄에 접속되고 다른 끝단은 피훈련자가 착용한 하니스에 접속되는 복수개의 라이저를 포함하여 구성되며,

상기 복수개의 라이저중 일부는 상기 제어기구에 접속된다.

바람직하게는, 상기 지지줄에는 스프링 댐퍼 및 연장가능한 번지(Bungee)줄이 포함된다.

바람직하게는, 상기 착지견인영역의 최종단계에서 캐리지가 정지된다.

바람직하게는, 상기 산개영역의 레일부는 측면출구 레일부분과 후면출구 레일부분으로 분기되고, 활공영역의 시점에서 합쳐지도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 레일부는 모노레일로 구성된다.

바람직하게는, 상기 캐리지는, 상기 피훈련자가 산개영역에서 낙하할 때의 하중에 의하여 구동모터가 파워온 상태로 됨으로써 전방으로 추진된다.

바람직하게는, 상기 하강영역과 회수영역에는 캐리지와 걸어맞춤하여 상기 캐리지를 정속으로 이동하는 컨베이어 벨트부를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 컨베이어 벨트부는: 무한궤도 형상으로 구성된 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트를 구동하는 컨베이어 벨트 구동모터; 및, 상기 컨베이어 벨트에 일정한 간격으로 부착된 후크를 포함한다.

바람직하게는, 상기 캐리지에는 상기 컨베이어 벨트에 부착된 후크와 걸어맞춤하는 브래킷이 형성된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 따르면, 항공기 등에 직접 탑승하지 않고서도, 낙하의 실제 상황과 동일한 조건하에서 지상에서 낙하훈련을 할 수 있다는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 따르면, 피훈련자로 하여금 실제 낙하시 산개로부터 낙하산의 회수에 이르는 일련의 전 과정을 일관되게 반복적으로 체험할 수 있다는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 따르면, 훈련자가 지급받은 실제 낙하시에 착용하는 낙하장비를 이용하기 때문에, 피훈련자에게 실제 낙하조건과 동일한 낙하조건하에서 훈련을 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 따르면, 항공기의 종류에 따라서 측면출구를 통한 낙하 및 후면출구를 통한 낙하를 자유롭게 선택할 수 있다는 장점을 가진다.

본 발명이 더욱 용이하게 이해되고 실시되도록 하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 첨부 도면에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템의 전체 배치상황 및 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1 에 나타낸 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서 피훈련자들이 낙하훈련을 위하여 대기하는 모의항공기 시설의 개요을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1 에 나타낸 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)에 있어서, 피훈련자들이 낙하를 실시하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서 산개영역에서 피훈련자가 자유낙하하는 상태에서의 지지기구의 양태를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서 캐리지가 피훈련자를 매단 상태에서 좌우방향으로 회전시킬수 있는 회전장치의 작용상태를 나타내는 도면이다.
도 5b는 피훈련자가 착용한 낙하장비와 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템의 지지기구의 결속상태를 나타내는 도면이다.
도 5c는 피훈련자와 낙하한 직후의 도 5b의 지지기구와 피훈련자의 결속상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서의 레일부가 내리막 경사를 형성하는 하강영역 부분, 착지견인영역 및 레일부가 오르막 경사를 형성하는 회수영역을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서의 하강영역 및 회수영역에 형성된 컨베이어 벨트부를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7의 a 및 b 로 표시된 부분의 부분확대도를 나타내는 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하며, 이 실시예는 순수하게 본 발명의 성능을 이해하기 위한 목적으로 사용된 것이며, 어떠한 종류의 한정을 위한 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템의 전체 배치상황 및 구성이 도시되어 있다.

낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)은 피훈련자들이 낙하훈련을 하나의 실질적이며 연속적인 단계(항공기로부터 강하하여 실제적인 비행상황에서 육지에 착륙할 때 까지의 과정)로서 체험할 수 있도록 실제적인 강하상황을 상정하여 설계되고 구성된 것이다.

피훈련자들이 탑승하는 항공기의 내부, 기내 기동, 산개를 위한 항공기의 출구탈출, 실제적 산개훈련, 활강, 토글링(Toggling), 장비해제, 착지 및 견인 상태에 대한 전체 훈련들이 실제적인 낙하에서 경험할 수 있는 타이밍을 반영한 하나의 연속적인 단계에서 시뮬레이션된다.

종래, 레일부와 복수개의 캐리지를 포함하며, 캐리지는 레일부들을 따라 이동가능하고, 캐리지로의 무접점 전력 전송을 위한 전력 전송장치를 포함하여 구성되는 모노레일, 특히 오버헤드(Over-head) 모노레일은 널리 알려져 있다.

도 1에 나타낸 도시된 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)은 기본적으로 이러한 오버헤드 모노레일 시스템을 채택하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)은 대략 타원형으로 된 폐루프(Closed-loop)를 구성하는 레일부(10) 및 모의 항공기(90) 시설을 포함하여 구성된다.

이러한 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)은 하나의 건물내에 구현되는 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 야외에 형성이 되어 있어도 좋은 것은 물론이다.

레일부(10) 상에는 모터로 구동되는 캐리지(Carriage: 20)가 복수개 탑재되어 있으며, 레일부(10) 상에서 이동하는 캐리지(20)에는 도시하지 않은 전력 전송장치에 의하여 모터로 전력이 공급되며, 전력공급 및 제어계통은 주지의 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

모터로 구동되는 캐리지(20)는, 후술하는 지지수단을 구비하며, 이 지지수단에 피훈련자를 매단 상태로 반송하기 위하여 미리 설정된 속도 및 순서에 따라 레일부 상을 주행하게 된다. 캐리지를 구동하기 위한 모터시스템은 가속, 감속 및 정지가능하며, 이 또한 주지의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 모의 항공기(90) 시설은 실제 항공기의 내부를 시뮬레이션하여 설계 및 제작된 것이다.

이 모의 항공기(90)는 대략 건물 5층 높이에 해당하며, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 모의 항공기(90) 시설에는 계단(91)이 구비되어 있어서 피훈련자들이 계단(91)을 통하여 모의 항공기(90)내로 들어올 수 있도록 되어 있으며, 그의 내부는 준비영역(92) 및 대기영역(93)의 2 부분으로 크게 구분된다.

준비영역(92)은 피훈련자들이 벤치(95)에 앉아 장비에 대한 점검을 하면서 캐리지(20)에 달린 지지줄(21)을 자신이 착용한 하니스(Harness)에 고정하고 대기하는 곳이며, 대기영역(93)은 피훈련자들이 순서에 따라 낙하훈련의 첫단계인 산개를 위해 점프를 대기하는 곳이다.

대기영역(93)의 끝단에는 점프 플랫폼(94)이 형성되어 있으며, 이 점프 플랫폼(94)의 최종단부에는 황색선(97) 및 적색선(96)이 그어져 있다.

피훈련자들은 이와 같은 대략 5층 건물높이의 점프 플랫폼(94)으로부터 낙하하여 레일부(10)를 따라서 주행하는 모터구동식 캐리지(20)에 레일부로부터 2미터정도의 높이에서 지지줄(21)에 연결된 하네스를 통하여 지지되어 있으며, 모의 항공기(90)를 출발하여 캐리지(20)의 추진구동에 의해 폐루프를 주행하고, 착지하게 되면 피훈련자 스스로가 낙하산을 해제하고 다시 타워로 돌아올 때까지의 단계의 훈련을 받게 된다.

낙하대기명령이 떨어지면, 피훈련자들은 모의 항공기(90)의 점프위치의 뒤쪽에 있는 대기영역(93)으로 가게 되며, 여기에서 레일부(10)는 2개의 경로로 분할되는데, 한 개는 측면출구이고 다른 하나는 후면출구이다.

즉, 항공기의 측면으로부터 낙하하게 되는 경우 및 항공기의 후미부분으로부터 낙하하게 되는 경우를 모두 훈련받을 수 있도록 실제 상황을 시뮬레이션 한 것이며, 일단 외부로 나오게 되면 측면출구쪽의 레일은 주 모노레일과 다시 합류하여만나게 된다.

한편, 모의 항공기(90)의 부분을 제외한 나머지 레일부는 낙하비행영역으로서, 훈련병이 캐리지(20)에 매달려서 비행하고 착지후 일어나게 되는 부분까지의 영역을 말한다.

상기와 같은 낙하비행영역은 다음과 같은 6개의 영역으로 크게 구분된다.

□ 산개영역(30)

□ 활공영역(40)

□ 착지준비영역(50)

□ 하강영역(60)

□ 착지견인영역(70)

□ 회수영역(80)

산개영역(30)은, 피훈련자가 낙하훈련을 위하여 모의 항공기(90)로부터 자유낙하하게 되는 점프 플랫폼(94)로부터 약 2m 가량 자유낙하한 후 캐리지(20)로 전진구동되는 영역을 말한다.

활공영역(40)은, 피훈련자의 낙하후 피훈련자를 매단 채 캐리지가 수평방향으로 활공하는 영역이다.

착지준비 영역(50)은, 캐리지가 폐루프를 돌아서 활공한 후 하강 직전에 미리 정해진 착지속도까지 가속되는 영역이다.

하강영역(60)은, 최종 하강상태를 시뮬레이션하기 위하여 레일부가 수직방향으로 약 30도가량의 내리막 경사를 형성하는 영역이다.

착지견인경역(70)은, 캐리지(20)가 내리막부분에 있게 되는 동안 피훈련자가 착지하고 캐리지(20)에 의하여 견인되는 영역이다.

회수영역(80)은, 캐리지(20)가 모의 항공기(90) 시설로 회수되는 영역으로서, 착지견인영역(70)의 마지막 부분에서 레일부는 오르막 경사를 형성하게 되며, 다음의 피훈련자들이 준비하고 있는 모의 항공기(90)의 내부로 되돌아오게 된다.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)에 있어서의 지지기구와, 피훈련자가 착용한 낙하장비와의 결속상태를 나타내는 도면이다.

도시한 바와 같이 지지기구는 후술하는 회전장치(22)를 통하여 캐리지(20)에 접속되어 있으며, 스프링 댐퍼(23), 지지줄(21), 연장가능한 번지(Bungee)줄(24), 라이저(25) 및 토글장치(26) 등을 포함하여 구성되며, 피훈련자가 착용한 하니스(28)는 케이프웰(Capewell) 해제수단(27)을 통하여 지지기구의 라이저(Riser: 25)에 접속된다.

스프링 댐퍼(23)는 자유낙하시의 충격을 흡수하기 위한 것이며, 연장가능한 번지줄(24)은 자유낙하하게 되면 지지줄 전체의 길이를 다시 대략 1미터 가량 연장하는 기능을 하는 줄이다. 라이저(25)는 실제의 낙하시에 사용되는 것으로서 하니스와 지지기구를 연결하는 것으로 통상 4개로 구성되며 끝단에는 지지줄(21)에 걸기위한 안전고리(29)를 포함한다.

2개의 토글장치(26)는 후술하는 회전장치(22)에 제어선을 통하여 전기적으로 접속되어 있으며 회전장치(22)의 움직임을 제어하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)을 사용하여 행하여지는 낙하훈련 및 본 시스템(100)의 작용에 대하여 이하에서 기술한다.

전회의 훈련에서 사용된 캐리지(20)가 회수영역(80)을 지나서 모의 항공기(90) 시설에 도착하게 됨에 따라 피훈련자들은 일렬로 벤치(95)를 따라서 정렬하게 되고, 각자 좌석에 착석한 다음 캐리지(20)의 지지기구에 라이저(25)를 안전고리(29)를 사용하여 고정한다.

전체 영역은 대략 5명 가량의 피훈련자를 수용하지만, 이는 예시일 뿐이며, 사용인원은 조정가능함은 물론이다.

낙하훈련교관의 통제하에, 피훈련자들은 해당하는 캐리지(20)들과 함께 점프 플랫폼(94)의 황색선(96) 뒤쪽에 있는 대기영역(93)까지 이동하게 된다.

점프 플랫폼(94)은 피훈련자들이 낙하하게 되는 곳으로 적색선(97) 및 황색선(96)이 표시되어 있다. 적색선(97)은 점프 플랫폼 가장자리의 낙하위치를 표시하는 것으로서, 다음번 낙하하게 될 피훈련자는 이 적색선(97)에서 그의 차례를 기다리게 된다. 황색선(96)은 점프 플랫폼 가장자리의 약 1미터 뒤에 있으며, 피훈련자들은 적색선(97)으로 이동하는 차례가 될 때까지 황색선(96) 뒤에 서있게 된다.

도 3은, 도 1 에 나타낸 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)에 있어서 피훈련자들이 낙하를 실시하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.

캐리지(20)에 지지수단을 통하여 연결된 피훈련자가 황색선 뒤쪽에 위치하게 되면, 황색선 상에 있던 캐리지(20)가 앞으로 이동하고 적색선(96)의 위치에 정지한다(A의 상태).

일단 캐리지(20)가 측면출구 또는 후면출구 중 어느 하나에 도달하면 적색등(도시않됨)이 켜지고 다음 피훈련자에게 낙하준비가 되었음을 알리게 된다. 적색등이 켜짐에 따라 훈련교관은 해당 피훈련자에게 낙하위치로 이동하도록 명령하고 피훈련자는 적색선(96)의 위치에 서게 되며, 뒤 쪽에 서있던 피훈련자는 앞의 피훈련자가 서있던 황색선(97)의 위치로 이동하여 대기한다(B의 상태).

앞서 낙하훈련을 실시하였던 피훈련자들이 낙하한 후 적어도 10초 이상 경과하고, 산개영역(30), 활공영역(40) 및 착지준비영역(50)에 8명 미만의 피훈련자들이 남아 있게 되면, 준비된 피훈련자의 캐리지(20)가 점프 플랫폼(94)의 가장자리로부터 전방으로 이동하여 캐리지 출발위치에 있게 된다(C의 상태).

캐리지(20)가 캐리지 출발위치에 도달하면 녹색등이 점등된다. 이는 낙하준비가 완료되었음을 표시하는 것이다. 녹색등이 점등하고 시야가 확보되면 훈련교관은 피훈련자에게 낙하를 명령한다(D의 상태).

이후, 피훈련자는 다음의 순서에 의해 본 발명의 낙하훈련 시뮬레이션 시스템(100)상의 비행영역영역에서 훈련을 개시하게 된다.

□ 산개영역(30): 도 4에 나타낸 바와 같이, 피훈련자가 낙하명령에 따라서 점프 플랫폼(94)로부터 낙하하게 되면, 지지줄(21)은 약 2미터 가량 피훈련자가 자유낙하하도록 한다. 캐리지(20)는 피훈련자가 2미터 가량 자유낙하할 때까지 정지상태에 있게 되고, 피훈련자의 낙하하중에 의하여 지지줄(21)이 아래로 잡아당겨지게 되면 캐리지(20)의 구동모터를 온상태로 하여 캐리지(20)가 전방으로 추진됨으로써 피훈련자는 캐리지(20)에 매달린 상태에서 미리 지정된 속도로 활공을 시작하게 된다.

□ 활공영역(40): 점프 플랫폼(94)에서 떨어진 피훈련자는 캐리지(20)에 매달린채 정해진 속도로 활공하게 된다. 이 활공 중에 피훈련자는 캐리지(20)의 아래쪽에 장착된 회전장치(22)에 의하여 자유선회 상태에 처해지며 이는 실제 낙하상태에서 겪게되는 상황을 시뮬레이션 한것이다. 피훈련자는 회전장치(22)에 접속된 좌우 토글장치(26)를 가져서, 이를 잡아당기게 되면 수직축에 대한 회전방향을 제어할 수 있도록 한다. 토글장치(26)는 회전장치(22)를 구동하는 모터를 제어하는 것으로서, 피훈련자가 토글을 잡아당기는 시간에 비례하여 좌우의 어느 방향으로 30초당 360도까지의 각속도로 수직축에 대한 자신의 방향을 바로잡을 수 있도록 해준다. 피훈련자가 맞바람 방향(피훈련자의 등이 레일부를 따른 횡방향선으로부터 대략 ±45°의 4분면을 대하는 방향)인 경우 캐리지(20)의 속도는 약 10 내지 20% 가량 근소하게 감속된다.

□ 착지준비영역(50): 피훈련자는 레일부의 루프를 돌아서 하강을 준비하게 되고 그의 허리에 부착되어 있던 각종 지급장비를 해제한다. 캐리지(20)는 하강내리막의 직전까지 최대 사전설정 속도인 착지속도가 되도록 가속을 시작한다.

□ 하강영역(60): 도 6에서 나타낸 바와 같이 내리막으로 형성된 하강영역(60)은 수평선에서 30도가량 내리막으로 설정된다. 여기에서 캐리지(20)는 임의의 하강속도를 달성하도록 미리 설정된 일정한 착지속도로 내리막을 내려가게 된다. 지지줄(21)의 길이 덕분에, 모터로 구동되는 캐리지(20)가 하강하는 레일부를 따라서 계속 진행함에 따라 피훈련자가 착지하게 된다. 비상시에, 개별 교관들은 캐리지(20)들이 피훈련자의 발이 지상으로부터 약 1미터 가량 되는 지점에서 정지함으로써 착지를 회피할 수 있도록 할 수 있다. 그 피훈련자는 수동으로 안전하게 지상으로 내려질 수 있도록 한다.

이 하강영역(60)에는 캐리지의 하강속도에 맞추어서 상기 캐리지를 정속으로 하강시키기 위한 컨베이어 벨트부가 형성되어 있다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하훈련 시뮬레이션 시스템에 있어서의 하강영역(60) 및 후술하는 회수영역(80)에 형성된 컨베이어 벨트부(12)를 도시하는 도면이다.

컨베이어 벨트부(12)는, 하강영역(60) 및 회수영역(80)의 전체 길이에 걸쳐서 무한궤도 형상으로 구성된 컨베이어 벨트(15)와, 상기 컨베이어 벨트(15)를 구동하는 컨베이어 벨트 구동모터(13) 및, 상기 컨베이어 벨트(15)에 일정한 간격으로 부착된 후크(14)로 구성된다.

상술한 바와 같이, 캐리지(20)는 하강내리막의 직전까지 최대 사전설정 속도인 착지속도가 되도록 가속되므로, 이 속도대로 하강을 계속하기는 매우 위험하다. 따라서, 캐리지(20)는 레일부(10)상에 구성된 컨베이어 벨트부(12)에서 컨베이어 벨트(15)에 의하여 하강영역(60)을 진행하게 된다.

즉, 캐리지(20)에는 도 8도의 부분확대도에 나타낸 바와 같이 상부에 브래킷(201)이 형성되어 있으며, 하강영역(60) 및 회수영역(70)에 진입하면서 이 브래킷(201)이 컨베이어 벨트(15)에 일정한 간격으로 부착되어 있는 후크(14)에 걸리게 된다. 따라서, 캐리지(20)는 레일부(10) 상에 위치하고 있으면서도 컨베이어 벨트 구동모터(13)에 의하여 구동되는 컨베이어 벨트의 이동에 따라서 정속으로 이동하게 된다.

캐리지(20)가 하강영역(60) 및 회수영역(80)에서 벗어나게 되면 상기 캐리지(20)의 브래킷(201)에 걸려있던 후크(14)가 해제되고, 캐리지(20)는 다시 캐리지 구동모터의 구동력에 의하여 레일부(10) 상에서 이동을 계속하게 된다.

□ 착지견인영역(70): 피훈련자가 착지하게 되면, 평소 지상에서 익숙하게 훈련을 실시하여 숙지하고 있는 낙하산 착지시 전도(顚倒)를 수행하며 견인위치를 포착한다. 이 때 캐리지(20)는 계속하여 레일부의 내리막 경사부분을 주행하고 지면 상에서 약 3미터 가량 떨어진 곳에서 피훈련자가 라이저(25)를 벗을 때까지 견인한 후 정지하게 된다. 지지줄(21)의 하단은 라이저(25)에 접속되어 있으며, 착지 지역에서 라이저(25)가 해제되면 캐리지(20)의 속도를 대략 0.5m/s 로까지 자동적으로 감속된다. 견인되는 동안 피훈련자는 일어서서 지지줄(21)의 끝단을 잡은 상태에서 지지줄(21)로부터 모든 라이저(25)들이 해제되는 최종선까지 정지된 캐리지(20)를 지나서 달려가게 된다. 이는 피훈련자가 착지상태에서 일어난 후 라이저(25)들을 해제하기 위하여 낙하산이 바람에 끌려가는 쪽을 향하여 달려가는 상황을 시뮬레이션하는 것이다.

□ 회수영역(80): 피훈련자가 지지줄(21)로부터 풀려나면 소지하고 있는 리모트 컨트롤의 버튼을 눌러 캐리지(20)가 다시 이동하도록 함으로써 다음 순서의 피훈련자를 위하여 캐리지(20) 다시 5층높이의 모의 항공기(90)내로 되돌아가서 회수될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 캐리지(20)는 컨베이어 벨트부(12)에 의하여 이동하게 되며, 지지줄이 중간에 걸리지 않도록 느린 속도로 움직이게 되고, 컨베이어 벨트부(12)를 벗어나면 후크(14)가 해제되고, 캐리지 구동 모터가 정지된 후 정지하게 된다.

비록 본 발명은 도시한 실시예를 기반으로 하여 설명되었지만, 본 발명과 관련된 기술분야의 당업자에겐 명백한 바와 같이, 상기 실시예는 단지 본 발명의 예시를 위해서만 제공된다는 것과, 이에 대한 추가의 수정 및 개량이 있을 수 있다는 것, 그리고 이러한 수정 및 개량은 상술한 바와 같은 본 발명의 넓은 영역 및 범위에 속한다는 것을 이해하여야 한다.

10 : 레일부 12 : 컨베이어 벨트부
13 : 컨베이어 구동부 14 : 캐리지 후크
20 : 캐리지 21 : 지지줄
22 : 회전장치 23 : 스프링댐퍼
24 : 번지줄 25 : 라이저
26 : 토글장치 27 : 케이프웰 해제수단
28 : 하니스 29 : 안전고리
30 : 산개영역 40 : 활공영역
50 : 착지준비영역 60 : 하강영역
70 : 착지견인영역 80 : 회수영역
90 : 모의 항공기 91 : 계단
92 : 준비영역 93 : 대기영역
94 : 점프 플랫폼 95 : 벤치
96 : 황색선 97 : 적색선
201 : 브래킷

Claims (12)

1. 폐루프를 구성하며, 모노레일로 구성되는 레일부와;
   상기 레일부 상에서 모터로 구동되어 주행하며, 피훈련자를 매단 상태로 지지할 수 있는 지지수단을 구비하는 복수 개의 캐리지; 및,
   상기 피훈련자들이 낙하훈련을 위하여 대기하는 모의항공기 시설을 포함하여 구성되며,
   상기 레일부는:
   피훈련자가 낙하훈련을 위하여 상기 모의 항공기 시설로부터 낙하하는 산개영역과;
   피훈련자의 낙하후 캐리지가 활공하는 활공영역과;
   캐리지가 미리 정해진 착지속도로 가속되는 착지준비영역과;
   레일부가 내리막 경사를 형성하는 하강영역과;
   피훈련자가 착지하고 캐리지에 의하여 견인되는 착지견인영역; 및,
   캐리지가 모의 항공기 시설로 회수되는 회수영역으로 구성되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캐리지는 피훈련자를 매단 상태에서 좌우방향으로 회전시킬수 있는 모터로 구동되는 회전장치를 구비하는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 모터로 구동되는 회전장치는 회전방향 및 회전속도를 제어할 수 있는 제어기구를 구비하는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 지지수단은:
   상기 회전장치에 접속되는 지지줄; 및,
   한끝단은 상기 지지줄에 접속되고 다른 끝단은 피훈련자가 착용한 하니스에 접속되는 복수개의 라이저를 포함하여 구성되며,
   상기 복수개의 라이저중 일부는 상기 제어기구에 접속되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 지지줄에는 스프링 댐퍼 및 연장가능한 번지(Bungee)줄이 포함되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 착지견인영역의 최종단계에서 캐리지가 정지되는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 산개영역의 레일부는 측면출구 레일부분과 후면출구 레일부분으로 분기되고, 활공영역의 시점에서 합쳐지는 낙하훈련 시뮬레이션 시스템.
   
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 캐리지는, 상기 피훈련자가 산개영역에서 낙하할 때의 하중에 의하여 구동모터가 파워온 상태로 됨으로써 전방으로 추진되는 낙하 훈련 시뮬레이션 시스템.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하강영역과 회수영역에는 캐리지와 걸어맞춤하여 상기 캐리지를 정속으로 이동하는 컨베이어 벨트부를 더 포함하는 낙하 훈련 시뮬레이션 시스템.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트부는:
    무한궤도 형상으로 구성된 컨베이어 벨트와;
    상기 컨베이어 벨트를 구동하는 컨베이어 벨트 구동모터; 및,
    상기 컨베이어 벨트에 일정한 간격으로 부착된 후크;
    를 포함하는 낙하 훈련 시뮬레이션 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 캐리지에는 상기 컨베이어 벨트에 부착된 후크와 걸어맞춤하는 브래킷이 형성되는 낙하 훈련 시뮬레이션 시스템.

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