KR101642095B1

KR101642095B1 - 비행장치 날개 전개력 측정장치

Info

Publication number: KR101642095B1
Application number: KR1020160028300A
Authority: KR
Inventors: 박진용; 이승진
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-07-22

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치는, 베이스 프레임; 베이스 프레임 저면에 연결되는 완충장치; 베이스 프레임 저면에 구비되는 가이드; 가이드 아래에 위치하는 측정부재; 가이드를 따라 이동하는 가이드블록; 가이드블록과 함께 이동하면서 측정부재를 가압하는 누름블록; 누름블록과 완충장치를 연결하는 링크구조체; 및 완충장치와 연결되고 측정대상에 배치되는 누름판; 을 포함하는 측정장치로 이루어진다.

Description

비행장치 날개 전개력 측정장치{DEPLOYING FORCE MEASURING INSTRUMENT FOR WINGS OF FLYING APPARATUS}

본 발명은 비행장치 날개의 파손 없이 안전하게 날개의 전개력을 측정할 수 있는 비행장치 날개 전개력 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 플레어(Flare) 날개 및 조종날개는 유도무기 비롯한 비행체 등과 같은 비행장치의 방향안정성 확보를 위하여 공력을 이용하는 구조물로 일반적으로 발사전 발사관 직경 감소 및 초기 공력제어를 위하여 발사관 내에서는 접혀 있다가 발사 후 펼쳐지는 구조이다. 특히 플레어는 꼬리 조종날개 방식에 비하여 구조적으로 공력하중 및 공력가열에 더 강건한 특징이 있다. 플레어의 전개는 여러 가지 방식으로 전개 가능하나 일반적으로 공력을 고려하여 큰 전개력을 필요로 하므로 가스백 등을 사용하여 플레어 날개를 직경방향으로 펼쳐지게 하고 기구적으로 고정하며 조종날개는 판 스프링을 사용하여 일정 각도이상 접히면 반경 방향으로 펼쳐지는 구조이다. 그러나 기존의 날개 전개력 시험장치는 갭센서 또는 홀센서를 이용하여 날개의 펼침 전개시간(속도)을 측정하였으며 직접 전개력을 측정하는 경우는 없었다. 또한, 종래에는 날개의 펼침 전개속도를 측정하고 측정 후 계산에 의한 전개력을 산출하므로 정확성이 떨어지며, 갭센서는 특성상 갭센서와 날개와의 거리가 근거리에 있어야 하므로 유사시 날개 등의 파손 및 안전상 위험에 노출되어 있고 홀센서는 날개부에 치차 등의 추가적인 가공 또는 조립이 필요하므로 측정의 어려움 및 정밀도가 낮아질 수 있다.

따라서, 전개력을 고려한 설계와 제작 후 설계시 설정된 전개력의 검증을 위하여 안전하게 플레어 날개 또는 조종 날개의 파손 없이 날개의 전개특성을 측정할 수 있는 장치가 요구된다.

날개 측정장치 관련 선행기술로서, 대한민국 특허등록 제10-1022357호는 "날개 전개시간 측정 장치"를 개시한다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 링크구조와 로드셀을 사용하여 날개의 전개력을 직접 측정하는 방식으로 전개력 측정이 용이하고, 정밀도가 높은 비행장치 날개 전개력 측정장치를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치는, 베이스 프레임; 일단이 상기 베이스 프레임의 저면 전방에 회동 가능하도록 연결되는 완충장치; 상기 베이스 프레임 저면에 구비되는 것으로서, 상기 베이스 프레임과 연결되는 완충장치 부위의 후방에 위치하는 가이드; 상기 가이드 아래에 위치하는 측정부재; 상기 가이드에 결합되어 가이드를 따라 이동하는 가이드블록; 상기 측정부재와 마주보도록 가이드블록 아래에 연결되는 것으로서, 가이드블록과 함께 이동하면서 측정부재를 가압하는 누름블록; 일단은 상기 누름블록과 회전 가능하도록 연결되고 타단은 상기 완충장치와 회전 가능하도록 연결되는 링크구조체; 및 상부는 완충장치의 타단과 회전 가능하도록 연결되고 하부는 측정대상에 배치되는 누름판; 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 측정장치는 원주방향으로 배치되는 측정대상의 외측면 둘레를 따라 원주방향으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 측정부재와 누름블록의 서로 마주보는 부위는 탄성부재에 의해 연결될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 스프링일 수 있다.

또한, 상기 측정부재는 로드셀일 수 있다.

또한, 상기 완충장치는 쇼크 업소버일 수 있다.

또한, 상기 베이스 프레임은 고정판 일면에 원주방향으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 고정판은 지지판에 상면에 세워진 상태로 결합될 수 있다.

또한, 상기 지지판은 운반체에 안치될 수 있다.

또한, 상기 운반체는 상기 지지판이 안치되는 상판; 운반체 정면에 구비되는 지지블록; 상기 지지블록에 구비되는 토글클램프; 운반체 내부에 구비되는 것으로서, 상면이 상기 지지판과 연결되고 상판을 관통하여 상승하는 잭; 운반체의 좌측면 또는 우측면에 구비되는 것으로서, 잭 스크루와 연결되는 핸들; 운반체 내부 잭 둘레에 배치되는 것으로서, 상면이 지지판과 연결되고 잭의 상승 작동시 상판을 관통하여 동반 상승하는 받침블록; 및 운반체 저면에 구비되는 캐스터; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치에 의하면, 링크구조와 로드셀을 사용하여 날개의 전개력을 직접 측정하는 방식으로 기존 방식에 비해 전개력 측정이 용이하고 정밀도가 높다.

또한, 갭센서를 이용하여 전개시간을 측정하는 방식에 비해 측정장치 설치가 용이하고 안정적인 측정이 가능하다.

또한, 날개가 전개되는 가속도를 고려한 실시간 전개력 변화량 측정이 가능하다.

또한, 갭센서를 사용하여 전개시간을 측정하는 방식에 비해 날개의 파손 방지 등 측정 안정성이 우수하다.

또한, 항공기 및 유도무기 날개 구동 토크(torque) 측정과 같은 전개력 및 구동력 측정 등 사용 범위가 넓다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측정대상의 전개 전 측정장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고정판과 지지판의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측정장치가 원주방향으로 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 "A" 확대도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 운반체의 확대도이다.
도 7 내지 9는 측정장치를 측정대상에 연결하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전개 전 측정대상에 측정장치가 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전개 후 측정대상에 연결된 측정장치의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 12, 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측정대상의 전개시 측정장치의 작동을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치의 구성을 설명한다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치는, 베이스 프레임(10), 베이스 프레임(10)에 연결되는 완충장치(20), 베이스 프레임 저면에 구비되는 가이드(30), 가이드(30) 아래에 위치하는 측정부재(40), 가이드블록(50)과 함께 이동하면서 측정부재(40)를 가압하는 누름블록(60), 누름블록(60)과 완충장치(20)에 연결되는 링크구조체(70) 및 완충장치(20)와 연결되면서 측정대상(100)에 배치되는 누름판(80)을 포함하는 측정장치로 이루어진다.

측정대상(100)은 유도무기, 비행체 등과 같은 비행장치의 플레어(Flare) 날개 또는 조종날개일 수 있다.

구체적으로 베이스 프레임(10)은 각종 부재들이 안정적으로 고정 설치되는 프레임이다. 베이스 프레임(10)의 저면은 수평일 수 있다. 베이스 프레임(10)은 측정대상(100)의 전개력 측정시 흔들림이 발생하지 않도록 설계되어야 한다. 베이스 프레임(10) 후단에는 고정판(210)에 부착을 위한 절곡부가 구비될 수 있다. 절곡부는 베이스 프레임(10) 후단에서 하향으로 연장된 형태일 수 있다. 베이스 프레임(10)은 "┏"와 같은 형태일 수 있다.

완충장치(20) 일단은 베이스 프레임(10)의 저면 전방에 회동 가능하도록 연결된다. 완충장치(20)는 쇼크 업소버(shock absorber)일 수 있다. 완충장치(20)의 일단은 힌지핀에 의해 회전 가능하도록 베이스 프레임(10)의 저면에 연결될 수 있다. 완충장치(20)의 타단 즉, 로드 선단은 힌지핀에 의해 누름판(80)과 회전 가능하도록 연결된다. 완충장치(20)의 로드는 초기 신장 상태에서 측정대상(100)이 전개되면 축소된다.

가이드(30)는 완충장치(20)의 후방 베이스 프레임(10) 저면에 구비된다. 가이드(30)는 완충장치(20)와 일정간격으로 두고 베이스 프레임(10)에 설치된다. 가이드(30)는 가이드블록(50)의 이동을 안내하는 역할을 한다. 가이드(30)는 가이드블록(50)의 이동시 발생하는 마찰손실을 최소화 한다. 따라서 가이드블록(50)은 가이드(30)를 따라 원활하게 이동할 수 있다.

측정부재(40)는 베이스 프레임(10)의 후단에서 아래로 꺾이는 절곡부에 설치될 수 있다. 측정부재(40)는 가이드(30) 아래에 위치한다. 측정부재(40)는 로드셀(load cell)일 수 있다. 측정부재(40) 선단에는 탄성부재(90)가 끼워지는 고정축이 구비될 수 있다.

가이드블록(50)은 가이드(30)에 결합된다. 가이드블록(50)은 가이드(30)를 따라 안정적으로 이동할 수 있다. 가이드블록(50)은 가이드(30)를 따라 직선 운동을 한다. 가이드블록(50)은 직선 운동 과정에서 가이드(30)를 벗어나지 않는다.

누름블록(60)은 측정부재(40)와 마주보도록 가이드블록(50) 아래에 연결된다. 누름블록(60)은 가이드블록(50)과 함께 측정부재(40) 방향으로 이동하여 측정부재(40)를 가압한다.

측정부재(40)와 누름블록(60) 사이는 탄성부재(90)에 의해 연결된다. 탄성부재(90)는 스프링일 수 있다. 누름블록(60)이 측정부재(40) 방향으로 이동하면 탄성부재(90)가 압축된다. 탄성부재(90)의 압축력은 측정부재(40)에 전달된다.

링크구조체(70)의 일단은 힌지핀에 의해 누름블록(60)과 회전 가능하도록 연결된다. 링크구조체(70)의 타단은 힌지핀에 의해 완충장치(20)와 회전 가능하도록 연결된다. 이와 같이 링크구조체(70)는 힌지핀에 의해 누름블록(60) 및 완충장치(20)와 연결되기 때문에 측정대상(100)의 전개시 힌지핀에 연결되는 부위가 힌지핀을 중심으로 회전할 수 있다.

누름판(80)은 완충장치(20) 타단과 연결된다. 구체적으로 누름판(80) 상부는 힌지핀에 의해 회전 가능하도록 완충장치(20) 타단 즉, 로드 선단과 연결된다. 누름판(80) 하부는 측정대상(100)에 배치된다. 누름판(80)은 측정대상(100) 끝단 부위에 배치될 수 있다.

측정장치는 원을 이루도록 원주방향으로 배치된다. 즉, 측정장치는 원주방향으로 배치되는 측정대상(100)의 외측면 둘레를 따라 원주방향으로 배치된다.

도 3 내지 4에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(10)은 고정판(210) 정면에 원주방향으로 부착된다. 베이스 프레임(10)은 고정판(210) 정면에 원주방향으로 대략 8개가 설치될 수 있다. 베이스 프레임(10)은 등 간격으로 설치된다. 고정판(210)은 베이스 프레임(10)이 부착되는 판으로서 지지판(220) 위에 세워진 상태로 결합된다. 구체적으로 고정판(210)은 지지판(220)과 직각을 이루도록 세워진 상태로 설치될 수 있다. 고정판(210)의 배면에는 리브(230)가 구비될 수 있다. 리브(230)는 고정판(210) 및 지지판(220)에 동시에 연결되어 고정판(210) 및 지지판(220)의 강도를 보강하는 뼈대 역할을 한다. 고정판(210)은 측정장치를 고정하기 위한 프레임이다. 지지판(220)은 운반체(300)에 안치된다.

도 6에 도시된 바와 같이 운반체(300)는 지지판(220)이 안치되는 상판(310), 운반체 정면에 구비되는 지지블록(320), 지지블록(320)에 구비되는 토글클램프(330), 지지판(220)을 들어올리는 잭(340), 잭(340)의 작동을 위한 핸들(350), 잭(340)의 둘레어 배치되는 받침블록(360) 및 운반체 저면에 구비되는 캐스터(370)를 포함한다. 운반체(300)는 카트(cart)일 수 있다.

구체적으로 상판(310)은 지지판(220)이 안치되는 부위로서, 지지판(220)에 부합하는 크기로 형성된다. 상판(310)에는 잭(340)과 받침블록(360)에 대응하여 잭(340)과 받침블록(360)의 상승을 안내하는 가이드 홀이 구비될 수 있다.

지지블록(320)은 운반체(300) 정면에 한 쌍으로 구비된다. 한 쌍의 지지블록(320) 사이의 폭은 측정대상(100)이 안치되는 테이블의 좌우 폭과 일치되어 테이블 좌우에 끼워진다. 지지블록(320)으로 인해 좌우 정렬을 할 수 있다.

지지블록(320)에는 토글클램프(330)가 구비된다. 토글클램프(toggle clamp)는 정확한 위치가 결정되면 고정하여 움직이지 않도록 하는 고정기구이다.

잭(340)은 운반체(300) 내부에 구비된다. 잭(340) 상면은 지지판(220)과 연결된다. 잭(340)은 지지판(220)을 들어올리기 위해 상판(310)의 중앙을 관통하여 상승한다.

핸들(350)은 운반체(300)의 좌측면 또는 우측면에 구비된다. 핸들(350)은 잭(340)과 연결된다. 핸들(350)을 회전하면 잭(340)이 상승하면서 지지판(220)을 들어올린다.

받침블록(360)은 운반체(300) 내부에 구비된다. 받침블록(360)은 잭(340) 둘레에 배치된다. 받침블록(360)은 4개가 설치될 수 있다. 받침블록(360) 상면은 지지판(220)과 연결된다. 받침블록(360)은 잭(340)의 상승 작동시 동반 상승한다. 구체적으로 받침블록(360)은 잭(340)의 상승 작동시 상판(310)을 관통하여 동반 상승한다. 받침블록(360)은 지지판(220)의 가장자리를 지지하여 잭(340)에 의해 상승하는 지지판(220)이 기울어지지 않게 하는 역할을 한다.

캐스터(370)는 운반체(300)의 안정적인 이동이 가능하도록 운반체(300) 저면 네 귀퉁이 부위에 4개가 설치된다. 캐스터(370)에는 브레이크가 구비될 수 있다.

운반체(300)에는 이동하기 용이하도록 손잡이가 구비될 수 있다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치의 전개력 측정 과정을 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(10) 전방이 측정대상(100)을 향하도록 운반체(300)를 이동하여 측정장치가 원주방향으로 배치된 측정대상(100)의 위치에 놓이도록 한다.

더욱 구체적으로 도 8, 9에 도시된 바와 같이 측정장치가 원주방향으로 배치된 측정대상(100)의 위치에 놓이도록 한 다음 지지블록(320)을 측정대상(100)이 안치된 테이블의 좌, 우 면에 맞추어 끼운다. 그런 다음 핸들(350)을 회전시켜 잭(340)을 상승시켜 측정장치의 상, 하 높이를 조절한다. 측정장치와 측정대상(100)의 높이를 일치시킨다. 측정장치와 측정대상(100)의 높이가 일치된 상태에서 운반체(300)를 측정대상(100) 방향으로 이동하여 측정장치의 누름판(80)이 원주방향으로 배치된 측정대상(100)의 외측면 둘레에 위치되게 한다. 다음 토글클램프(330)를 고정하여 측정장치가 움직이지 않도록 한다. 이때, 측정대상(100)은 전개 전 상태이다(도 2, 10 참조).

도 11과 같이 측정대상(100)이 전개되면, 도 12와 같이 측정대상(100)의 전개력에 의해 누름판(80)이 상승한다. 이와 동시에 누름판(80)과 연결된 완충장치(20)의 로드가 축소되고, 누름블록(60)과 완충장치(20)를 연결하는 링크구조체(70)가 누름블록(60)을 후방으로 민다. 누름블록(60)이 후방으로 밀림과 동시에 이와 연결된 가이드블록(50)이 가이드(30)를 따라 후방으로 이동한다. 누름블록(60)이 후방으로 이동함에 따라 누름블록(60)과 측정부재(40)를 연결하는 탄성부재(90)가 압축된다. 도 13과 같이 탄성부재(90)가 압축되면서 측정부재(40)에 압축력이 전달되므로 측정대상(100)의 전개력을 실시간 측정할 수 있다. 구체적으로 로드셀 등과 같은 측정부재(40)에 힘이 전달되고 인디케이터를 통해 값을 출력할 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비행장치 날개 전개력 측정장치는, 링크구조와 로드셀을 사용하여 날개의 전개력을 직접 측정하는 방식으로 기존 방식에 비해 전개력 측정이 용이하고 정밀도가 높다. 또한, 갭센서를 이용하여 전개시간을 측정하는 방식에 비해 측정장치 설치가 용이하고 안정적인 측정이 가능하다. 또한, 날개가 전개되는 가속도를 고려한 실시간 전개력 변화량 측정이 가능하다. 또한, 갭센서를 사용하여 전개시간을 측정하는 방식에 비해 날개의 파손 방지 등 측정 안정성이 우수하다. 또한, 항공기 및 유도무기 날개 구동 토크 측정과 같은 전개력 및 구동력 측정 등 사용 범위가 넓다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

10:베이스 프레임 20:완충장치
30:가이드 40:측정부재
50:가이드블록 60:누름블록
70:링크구조체 80:누름판
90:탄성부재 100:측정대상
210:고정판 220:지지판
230:리브 300:운반체
310:상판 320:지지블록
330:토글클램프 340:잭
350:핸들 360:받침블록
370:캐스터

Claims

베이스 프레임;
일단이 상기 베이스 프레임의 저면 전방에 회동 가능하도록 연결되는 완충장치;
상기 베이스 프레임 저면에 구비되는 것으로서, 상기 베이스 프레임과 연결되는 완충장치 부위의 후방에 위치하는 가이드;
상기 가이드 아래에 위치하는 측정부재;
상기 가이드에 결합되어 가이드를 따라 이동하는 가이드블록;
상기 측정부재와 마주보도록 가이드블록 아래에 연결되는 것으로서, 가이드블록과 함께 이동하면서 측정부재를 가압하는 누름블록;
일단은 상기 누름블록과 회전 가능하도록 연결되고 타단은 상기 완충장치와 회전 가능하도록 연결되는 링크구조체; 및
상부는 완충장치의 타단과 회전 가능하도록 연결되고 하부는 측정대상에 배치되는 누름판;
을 포함하는 측정장치로 이루어지는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측정장치는,
원주방향으로 배치되는 측정대상의 외측면 둘레를 따라 원주방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부재와 누름블록의 서로 마주보는 부위는,
탄성부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 3에 있어서,
상기 탄성부재는,
스프링인 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부재는,
로드셀인 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 완충장치는,
쇼크 업소버인 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 베이스 프레임은,
고정판 일면에 원주방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 7에 있어서,
상기 고정판은,
지지판에 상면에 세워진 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 지지판은,
운반체에 안치되는 것을 특징으로 하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.
청구항 9에 있어서,
상기 운반체는,
상기 지지판이 안치되는 상판;
운반체 정면에 구비되는 지지블록;
상기 지지블록에 구비되는 토글클램프;
운반체 내부에 구비되는 것으로서, 상면이 상기 지지판과 연결되고 상판을 관통하여 상승하는 잭;
운반체의 좌측면 또는 우측면에 구비되는 것으로서, 잭과 연결되는 핸들;
운반체 내부 잭 둘레에 배치되는 것으로서, 상면이 지지판과 연결되고 잭의 상승 작동시 상판을 관통하여 동반 상승하는 받침블록; 및
운반체 저면에 구비되는 캐스터;
를 포함하는 비행장치 날개 전개력 측정장치.