KR101584490B1 - 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치 - Google Patents

항공기용 섬광탄의 발사 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기에서 발사되는 섬광탄의 성능을 확인할 수 있도록 모의 실험을 수행하되, 거대한 활주장치나 풍동설비를 이용하지 않고도 간단한 구조를 이용하여 비행환경을 모사함으로써 시험 비용을 대폭 줄일 수 있도록 한 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 관한 것으로서,
항공기용 섬광탄에 대응하는 발사체(12)와, 일정 간격으로 배치되어 상기 발사체(12)에 고압의 가스를 분사하는 복수의 분사노즐(11)과, 상기 발사체(12)와 분사 노즐(11)이 설치된 프레임(13)을 지지하는 발사대 베이스(15)를 포함하는 발사대(10)와; 상기 분사노즐(11)에 각각 호스(16)로 연결된 복수의 밸브 조립체(33)를 이용하여 상기 분사노즐(11)에 동일한 압력의 가스를 공급하거나 차단하는 가스 분배부(30)와; 복수의 가스통(25)을 구비하여 상기 가스 분배부(30)로 가스를 공급하는 가스 공급부(20)와; 상기 가스 분배부(30)의 밸브 조립체(33)를 제어하는 밸브 컨트롤러(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

항공기용 섬광탄의 발사 시험장치{Fire Test Apparatus for Flare of Plane}
본 발명은 항공기에서 발사되는 섬광탄의 성능을 확인할 수 있도록 모의 실험을 수행하기 위한 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 관한 것으로서, 거대한 활주장치나 풍동설비를 이용하지 않고도 간단한 구조를 이용하여 비행환경을 모사함으로써 시험 비용을 대폭 줄일 수 있도록 한 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 관한 것이다.
항공기용 섬광탄은 적의 적외선 유도무기를 기만하기 위한 유인체(Decoy)의 일종으로, 마그네슘과 같은 고활성 금속을 연소시켜 강한 적외선을 발생시킴으로써 수동 센서를 사용하는 열추적 미사일의 진로를 교란하는데 사용되고 있다.
이러한 항공기용 섬광탄은 '플레어(flare)'라고도 하며, 적의 미사일에 탑재된 레이더를 교란하기 위한 채프(Chaff)와 함께 항공기의 생존장비에 해당한다. 여기서, 채프는 적 항공기나 미사일의 레이더 탐지를 어렵게 하거나 흐트리기 위해 사용되는 방어적 성격의 기만체계로, 항공기에서 방출되는 알루미늄 호일이나 필름 덩어리를 일정한 크기로 자른 것을 말한다.
이러한 항공기용 섬광탄은 고속으로 비행하는 항공기에서 발사되므로, 비행 중 발사 시험을 통한 확인이 필요하다. 개발과정에서 실제 항공기를 이용하여 섬광탄을 발사하고, 섬광탄의 성능을 시험하고 그 결과를 측정하는 것은 거의 불가능하므로, 지상 시험으로 대체하고 있는 실정이다.
그러나, 항공기가 비행하는 것을 모사하기 위해서는 지상에 거대한 활주장치 또는 풍동과 같은 설비가 필요하고, 이들을 설치하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술을 조사한 결과 동일 또는 유사한 특허문헌을 찾을 수 없었으므로, 선행기술문헌에 대한 기재는 생략하기로 한다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 풍동설비나 활주장치와 같은 거대한 시설을 설치하지 않고 간단하게 구성할 수 있으면서도 고속의 비행환경을 충분히 모사하여 항공기용 섬광탄에 대한 발사 성능 시험을 수행할 수 있도록 하는 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 항공기용 섬광탄에 대응하는 발사체와, 일정 간격으로 배치되어 상기 발사체에 고압의 가스를 분사하는 복수의 분사노즐과, 상기 발사체와 분사 노즐이 설치된 프레임을 지지하는 발사대 베이스를 포함하는 발사대와; 상기 분사노즐에 각각 호스로 연결된 복수의 밸브 조립체를 이용하여 상기 분사노즐에 동일한 압력의 가스를 공급하거나 차단하는 가스 분배부와; 복수의 가스통을 구비하여 상기 가스 분배부로 가스를 공급하는 가스 공급부와; 상기 가스 분배부의 밸브 조립체를 제어하는 밸브 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 설정된 비행 속도에 따른 유속 조건을 찾기 위한 예비 시험장치를 구비하고, 상기 예비 시험장치는 발사대의 피토 튜브 브래킷에 결합되어 상기 분사노즐에서 분사되는 가스의 압력을 감지하는 피토 튜브와, 동일한 길이의 호스 한 쌍을 이용하여 상기 피토 튜브에 연결되어 피토 튜브에 의해 감지된 가스 압력을 유속으로 표시하는 피토 튜브 트랜스미터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 상기 발사대는 발사대 베이스에 설치되어 상기 프레임을 일정 각도로 회전시키는 발사각 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 상기 가스 분배부는 상기 발사대의 가스노즐에 1:1로 연결되는 복수의 밸브 조립체와, 상기 가스 공급부의 가스통으로부터 공급되는 가스를 상기 밸브 조립체로 각각 분배하는 매니폴드와, 상기 가스통으로부터 매니폴드로 유입되는 가스 압력을 감지하는 인렛 게이지를 포함하고, 상기 밸브 조립체는 상기 매니폴드에서 분배된 가스의 압력을 조정하는 레귤레이터와, 상기 밸브 조립체의 끝단에 설치되고 호스가 연결되는 셧오프 밸브와, 상기 레귤레이터와 셧오프 밸브 사이에 설치되어 가스 압력을 감지하는 아웃렛 게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 상기 밸브 컨트롤러는 상기 가스 분배부에 구비된 각 밸브 조립체의 셧오프 밸브를 각각 제어함과 아울러 상기 셧오프 밸브가 개방되는 경우에 점등되는 복수의 매뉴얼 버튼과, 상기 셧오프 밸브 전체를 개폐시키는 전체작동버튼과, 상기 셧오프 밸브가 모두 개방된 후 일정 시간이 경과하면 상기 셧오프 밸브를 모두 닫아주도록 하는 타이머와, 비상시 상기 셧오프 밸브를 모두 닫아주는 이머전시 버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치는 고속의 가스 흐름을 이용하여 항공기의 외부에 작용하는 공기 흐름을 모사함으로써 항공기에서 발사되는 조건과 유사하게 섬광탄의 발사 시험을 지상에서 수행하게 되므로, 항공기용 섬광탄의 실제 발사조건과 유사한 발사 시험이 가능하게 됨은 물론 간단한 구조로 인해 시험 비용이 대폭 절감되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 분사노즐에 가스를 공급하기 위한 수단으로 복수의 가스통을 이용하게 되므로 가스 압력의 설정이 용이함은 물론 가스 압력이 낮을 경우 간단하게 가스통을 교체하는 것만으로도 가스 압력을 증가시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 섬광탄의 발사 각도를 고려하여 발사대의 프레임을 회전시킬 수 있으므로, 다양한 발사 각도에서의 발사 시험이 가능하게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 항공기의 속도에 따라 달라지는 공기의 유속을 고려하여 피토 튜브를 포함하는 예비 시험장치를 이용하여 가스 압력을 제어하게 되므로 시험 결과에 대한 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 매니폴드를 이용하여 복수의 밸브 조립체에 가스를 분배함과 동시에 레귤레이터를 이용하여 각 밸브 조립체의 가스 압력을 조정함으로써 복수의 분사노즐에서 동일한 압력의 가스가 분사되도록 하게 되므로 비행시의 공기 흐름과 동등하게 모사할 수 있게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 따르면, 밸브 컨트롤러를 이용하여 밸브 조립체를 제어하되 타이머를 이용하여 일정 시간 동안만 가스가 분사되도록 하므로 불필요한 가스 소비가 방지되고 이머전시 버튼을 이용하여 모든 밸브 조립체에서 가스가 분사되지 않도록 조정할 수 있어 시험 안전성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 요부인 발사대를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 요부인 예비 시험장치를 나타낸 참고도.
도 4는 본 발명의 요부인 가스 분배부의 확대도.
도 5는 본 발명의 요부인 밸브 컨트롤러의 구성도.
도 6은 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치의 시제품 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치는 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 항공기용 섬광탄에 대응하는 발사체(12)와, 일정 간격으로 배치되어 상기 발사체(12)에 고압의 가스를 분사하는 복수의 분사노즐(11)과, 상기 발사체(12)와 분사 노즐(11)이 설치된 프레임(13)을 지지하는 발사대 베이스(15)와, 상기 프레임(13)을 일정 각도로 회전시킬 수 있도록 상기 발사대 베이스(15)에 설치되는 발사각 조절 장치(16)를 포함하는 발사대(10)와; 상기 분사노즐(11)에 각각 호스(16)로 연결된 복수의 밸브 조립체(33)를 이용하여 상기 분사노즐(11)에 동일한 압력의 가스를 공급하거나 차단하는 가스 분배부(30)와; 복수의 가스통(25)을 구비하여 상기 가스 분배부(30)로 가스를 공급하는 가스 공급부(20)와; 상기 가스 분배부(30)의 밸브 조립체(33)를 제어하는 밸브 컨트롤러(40)와; 설정된 비행 속도에 따른 유속 조건 왹득을 위한 예비 시험장치;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 예비 시험장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 발사대(10)의 피토 튜브 브래킷(14)에 결합되어 상기 분사노즐(11)에서 분사되는 가스의 압력을 감지하는 피토 튜브(46)와, 동일한 길이의 호스 한 쌍을 이용하여 상기 피토 튜브(46)에 연결되어 피토 튜브(46)에 의해 감지된 가스 압력을 유속으로 표시하는 피토 튜브 트랜스미터(45)를 포함한다.
상기 분사노즐(11)은 6개로 이루어지고, 상기 분사노즐(11)에 대응하는 상기 가스 분배부(30)의 밸브 조립체(33) 역시 6개로 이루어진다. 그리고, 상기 가스 공급부(20)에는 18개의 가스통(25)이 구비되고, 각각의 가스통(25)에 구비된 실린더 밸브가 하나의 호스에 연결되도록 하고 이 호스가 상기 가스 분배부(30)에 연결되어 모든 가스통(25)의 가스가 동시에 상기 가스 분배부(30)로 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 가스 분배부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발사대(10)의 가스노즐(11)에 1:1로 연결되는 복수의 밸브 조립체(33)와, 상기 가스 공급부(20)의 가스통(25)으로부터 공급되는 가스를 상기 밸브 조립체(33)로 각각 분배하는 매니폴드(31)와, 상기 가스통(25)으로부터 매니폴드(31)로 유입되는 가스 압력을 감지하는 인렛 게이지(32)를 포함한다. 이때, 상기 밸브 조립체(33)는 상기 매니폴드(31)에서 분배된 가스의 압력을 조정하는 레귤레이터(33a)와, 상기 밸브 조립체(33)의 끝단에 설치되고 호스(16)가 연결되는 셧오프 밸브(33c)와, 상기 레귤레이터(33a)와 셧오프 밸브(33c) 사이에 설치되어 가스 압력을 감지하는 아웃렛 게이지(33b)를 포함한다.
또, 상기 밸브 컨트롤러(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가스 분배부(30)에 구비된 각 밸브 조립체(33)의 셧오프 밸브(33c)를 각각 제어함과 아울러 상기 셧오프 밸브(33c)가 개방되는 경우에 점등되는 복수의 매뉴얼 버튼(41)과, 상기 셧오프 밸브(33c) 전체를 개폐시키는 전체작동버튼(42)과, 상기 셧오프 밸브(33c)가 모두 개방된 후 일정 시간이 경과하면 상기 셧오프 밸브(33c)를 모두 닫아주도록 하는 타이머(43)와, 비상시 상기 셧오프 밸브(33c)를 모두 닫아주는 이머전시 버튼(44)을 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치는 분사노즐에서 분사되는 가스를 이용하여 항공기용 섬광탄의 외부에 작용하는 공기 흐름을 모사함으로써 항공기용 섬광탄의 발사 시험을 지상에서 수행할 수 있도록 한다.
가스 공급부(20)의 가스통(25)에 구비된 실린더 밸브에 연결된 호스를 가스 분배부(30)의 인렛 게이지(32)에 연결하여 매니폴드(31)로 가스가 공급될 수 있도록 하고, 상기 가스 분배부(30)의 밸브 조립체(33)에 구비된 셧오프 밸브(33c) 출구와 발사대(10)의 분사노즐(11)을 각각 호스(17)로 연결하여 시험장치를 완성한다.
이 상태에서 가스통(25)의 실린더 밸브를 개방함으로써 가스 분배부(30)로 가스가 공급되도록 하며, 상기 가스 분배부(30)에 구비된 인렛 게이지(32)를 이용하여 입력되는 가스의 압력을 확인한다. 만약, 가스의 압력이 너무 낮으면 상기 가스 공급부(20)의 가스통(25)을 교환하여 충분한 가스 압력을 확보하는 것이 바람직하다.
그리고, 발사 시험을 위한 유속의 조건을 찾을 수 있도록 예비 시험을 수행한다. 즉, 분사노즐(11)의 전방에 구비된 피토 튜브 브래킷(14)에 피토 튜브(46)를 고정하고, 피토 튜브(46)와 피토 튜브 트랜스미터(45)를 동일한 길이를 갖는 한 쌍의 호스로 연결한다.
이 상태에서 항공기용 섬광탄의 발사 시험을 위한 유속 확보를 위해 발사압력을 설정한다. 먼저, 모든 셧오프 밸브(33c)가 모두 잠겨 있는지 확인한 후, 밸브 조립체(33)의 레귤레이터(33a)를 이용하여 계획한 발사압력을 설정하고, 그 압력은 아웃렛 게이지(33b)를 통해 확인한다. 이때, 상기 레귤레이터(33a)에서는 반드시 모두 동일한 압력으로 설정해야 한다.
이상의 과정을 통해 피토 튜브(46)의 설치와 발사 압력이 설정되면 예비 시험을 실시하여 풍속을 측정한다. 이때, 주위의 사람들은 모두 안전한 장소로 대피시켜야 하며, 발사대(10) 등의 고정 상태와 준비 상태를 다시 확인하는 것이 바람직하다.
이후, 밸브 컨트롤러(40)의 타이머(43)를 대략 5초 정도로 세팅하고, 전체작동버튼(42)을 이용하여 셧오프 밸브(33c)를 모두 오픈시킨다. 이에 따라 6개의 분사노즐(11)에서 가스가 분출되고, 타이머(43)에 설정된 시간이 경과하면 상기 셧오프 밸브(33c)가 모두 잠기게 된다. 이때, 피토 튜브(46)에 의해 감지된 가스 압력이 피토 튜브 트랜스미터(45)에 유속으로 나타나므로, 상기 피토 튜브 트랜스미터(45)에 나타난 유속이 항공기의 속도와 일치하는지 확인한다.
상기한 예비 시험을 통해 압력 값과 시간 등의 유속 조건이 설정되면, 모든 장치를 예비 시험 이전 상태로 복귀시키고 피토 튜브(46)를 제거하여 발사 시험을 준비한다.
구체적으로, 상기 발사대(10)의 프레임(13)에 발사체(12)를 설치하고, 시험 목적에 맞도록 프레임(13)의 각도를 세팅한다. 이어, 선정된 조건의 발사 압력으로 상기 레귤레이터(33a)를 세팅하고, 밸브 컨트롤러(40)의 타이머(43)를 세팅하여 시험 준비를 완료한다. 이 상태에서 전체작동버튼(42)을 눌러 분사노즐(11)을 통해 가스를 분출시키면서 시험을 진행한다. 이때, 상기 타이머(43)에 설정된 시간이 지나면 모든 셧오프 밸브(33c)가 잠기게 되어 가스 분출이 중단된다. 그리고, 분출된 가스가 발사체(12)에 작용하는 힘이나 발사체(12) 주위의 가스 흐름 등을 측정하는 방식으로 발사 시험을 수행한다.
상기한 발사 시험이 끝나면 가스 공급부(20)의 가스통(25)에 구비된 실린더 밸브를 모두 잠그게 되는데, 상기 인렛 게이지(32)의 압력이 낮으면 다음 시험을 위하여 가스통(25)을 교체한다. 그리고, 레귤레이터(33a)를 조정하여 매니폴드(31)와 밸브 조립체(33)에 남아 있는 가스를 모두 배출하며, 아웃렛 게이지(33b)의 압력이 "0(zero)"이 나타나는지를 확인한다. 즉, 상기 밸브 컨트롤러(40)의 매뉴얼 밸브(41)를 하나씩 눌러 상기 셧오프 밸브(33c)를 개폐시킴으로써 각각의 밸브 조립체(33)에 남아 있는 가스를 모두 배출한다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10...발사대
11...분사노즐
12...발사체
13...프레임
14...피토 튜브 브래킷
15...발사대 베이스
16...발사각 조절 장치
17...호스
20...가스 공급부
25...가스통
30...가스 분배부
31...매니폴트
32...인렛 게이지
33...밸브 조립체
33a...레귤레이터
33b...아웃렛 게이지
33c...셧오프 밸브
40...밸브 컨트롤러
41...매뉴얼 버튼
42...전체작동버튼
43...타이머
44...이머전시 버튼
45...피토 튜브 트랜스미터
46...피토 튜브

Claims (5)

  1. 항공기용 섬광탄에 대응하는 발사체(12)와, 일정 간격으로 배치되어 상기 발사체(12)에 고압의 가스를 분사하는 복수의 분사노즐(11)과, 상기 발사체(12)와 분사 노즐(11)이 설치된 프레임(13)을 지지하는 발사대 베이스(15)를 포함하는 발사대(10)와;
    상기 분사노즐(11)에 각각 호스(17)로 연결된 복수의 밸브 조립체(33)를 이용하여 상기 분사노즐(11)에 동일한 압력의 가스를 공급하거나 차단하는 가스 분배부(30)와;
    복수의 가스통(25)을 구비하여 상기 가스 분배부(30)로 가스를 공급하는 가스 공급부(20)와;
    상기 가스 분배부(30)의 밸브 조립체(33)를 제어하는 밸브 컨트롤러(40);를 포함하고,
    설정된 비행 속도에 따른 유속 조건을 찾기 위한 예비 시험장치를 구비하되,
    상기 예비 시험장치는 발사대(10)의 피토 튜브 브래킷(14)에 결합되어 상기 분사노즐(11)에서 분사되는 가스의 압력을 감지하는 피토 튜브(46)와, 동일한 길이의 호스 한 쌍을 이용하여 상기 피토 튜브(46)에 연결되어 피토 튜브(46)에 의해 감지된 가스 압력을 유속으로 표시하는 피토 튜브 트랜스미터(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발사대(10)는 발사대 베이스(15)에 설치되어 상기 프레임(13)을 일정 각도로 회전시키는 발사각 조절 장치(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분배부(30)는 상기 발사대(10)의 가스노즐(11)에 1:1로 연결되는 복수의 밸브 조립체(33)와, 상기 가스 공급부(20)의 가스통(25)으로부터 공급되는 가스를 상기 밸브 조립체(33)로 각각 분배하는 매니폴드(31)와, 상기 가스통(25)으로부터 매니폴드(31)로 유입되는 가스 압력을 감지하는 인렛 게이지(32)를 포함하고,
    상기 밸브 조립체(33)는 상기 매니폴드(31)에서 분배된 가스의 압력을 조정하는 레귤레이터(33a)와, 상기 밸브 조립체(33)의 끝단에 설치되고 호스(16)가 연결되는 셧오프 밸브(33c)와, 상기 레귤레이터(33a)와 셧오프 밸브(33c) 사이에 설치되어 가스 압력을 감지하는 아웃렛 게이지(33b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 컨트롤러(40)는 상기 가스 분배부(30)에 구비된 각 밸브 조립체(33)의 셧오프 밸브(33c)를 각각 제어함과 아울러 상기 셧오프 밸브(33c)가 개방되는 경우에 점등되는 복수의 매뉴얼 버튼(41)과, 상기 셧오프 밸브(33c) 전체를 개폐시키는 전체작동버튼(42)과, 상기 셧오프 밸브(33c)가 모두 개방된 후 일정 시간이 경과하면 상기 셧오프 밸브(33c)를 모두 닫아주도록 하는 타이머(43)와, 비상시 상기 셧오프 밸브(33c)를 모두 닫아주는 이머전시 버튼(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 섬광탄의 발사 시험장치.
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