KR101677586B1 - 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템 - Google Patents

직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101677586B1
KR101677586B1 KR1020150172529A KR20150172529A KR101677586B1 KR 101677586 B1 KR101677586 B1 KR 101677586B1 KR 1020150172529 A KR1020150172529 A KR 1020150172529A KR 20150172529 A KR20150172529 A KR 20150172529A KR 101677586 B1 KR101677586 B1 KR 101677586B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
projectile
magnetic
launch
tube
launching
Prior art date
Application number
KR1020150172529A
Other languages
English (en)
Inventor
김민욱
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020150172529A priority Critical patent/KR101677586B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101677586B1 publication Critical patent/KR101677586B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/04—Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft
    • B64F1/06—Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft using catapults
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G5/00—Ground equipment for vehicles, e.g. starting towers, fuelling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/077—Doors or covers for launching tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

수직 발사 시스템을 공개한다. 본 발명은 자성체로 형성되어 자기장을 생성하는 복수개의 자기 코어를 구비하는 발사체, 발사체가 삽입되어, 삽입된 발사체를 수직 방향으로 지지하며, 구동 전류를 인가받아 유도 자기장을 생성하는 복수개의 자력 생성 코일을 구비하여 발사체를 사출하기 위한 추력을 발생하는 발사 장치 및 복수개의 자력 생성 코일에 구동 전류를 인가하여, 발사체의 사출 추력을 제어하는 발사 구동부를 포함한다.

Description

직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템{VERTICAL LAUNCHING SYSTEM}
본 발명은 사출 발사 시스템에 관한 것으로, 특히 직선전동기를 이용한 수직 사출 발사 시스템에 관한 것이다.
유도 무기와 같은 발사체 및 비행체 등을 사출 발사하는 발사 시스템은 발사 방식에 따라 경사형 발사 시스템(Slope Launching System : SLS)과 수직형 발사 시스템(Vertical Launching System : VLS)으로 구분된다.
경사형 발사 방식은 개발이 용이한 반면, 발사관이 기울어진 상태로 발사체를 발사하는 방식으로, 이전에 발사관의 지향 방향이 표적을 향하도록 조절한 이후 발사체를 발사한다. 따라서 발사관의 지향 방향을 변경하기 위한 구동 수단을 구동하는 구동 시간이 필요하고 제작 비용이 높으며, 구동 수단을 배치하기 위한 공간과 함께 기울어진 발사관의 지향 방향을 변경할 수 있도록 넓은 공간을 필요로 하여 운용성이 저하되는 단점이 있다. 이에 최근에는 발사대가 지향 방향이 없이 수직 방향으로 발사체를 발사하고, 발사대에서 사출된 발사체가 자체의 추력에 의해 스스로 지향 방향을 변경하여 표적을 향하는 수직 발사 시스템이 더욱 부각되고 있다. 수직 발사 시스템은 제한된 공간에서 발사체를 발사하기 용이하고, 비용이 저렴하다는 장점으로 인해 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다.
수직 발사 시스템은 다시 핫 런칭(Hot Launching) 방식 수직 발사 시스템과 콜드 런칭 방식(Cold Launching) 수직 발사 시스템으로 구분된다.
핫 런칭 방식은 발사체 자체의 추진기관에서 발생하는 추력에 의해, 발사체가 발사관에서 사출되는 방식이다. 핫 런칭 방식은 발사관을 포함하는 각종 구성 요소들이 발사체에서 발생한 고온 고압을 견딜 수 있어야 하므로, 내구성이 매우 중요한 이슈가 된다. 이에 가격이 높고 부피가 커질 뿐만 아니라, 고온 고압에 한번 노출된 발사관은 안전을 위해 재사용이 어렵기 때문에 대부분 일회용으로만 사용되고 있다. 즉 발사체 발사에 소모되는 비용이 매우 높다.
그에 반해, 콜드 런칭 방식은 발사관 내에 발사체를 사출하기 위한 별도의 추력 발생 장치가 존재하여, 발사체는 발사관내에 구비된 추력 발생 장치에 의해 발사관에서 사출되고, 이후 발사체의 자체 추력을 발생하여 비행하도록 구성된다.
도1 은 종래의 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템의 일예를 나타낸다.
도1 에 도시된 바와 같이, 콜드 런칭 방식의 수직 발사 시스템은 발사체(10)와 발사 장치(20)를 구비하고, 발사 장치(20)는 발사관(21), 발사관 덮개(22), 추력 발생 장치(23), 사출판(24), 케이블 분리부(25) 및 지지대(26)을 구비한다.
도1 에 도시된 종래의 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템의 발사체 발사 방법은 발사체(10) 발사 전 발사관 덮개(22)를 오픈하고, 발사 시 추력 발생 장치(23)가 고압의 압축 공기 또는 가스를 발생한다. 발사관(21) 내에서 발생된 고압의 가스는 사출판(24)으로 압력을 전달하며, 사출판(24)은 발사관을 가이드로 하여 발사관 덮개(22) 방향으로 고속으로 이동한다. 이때 사출판(24)의 상부에는 발사체(10)가 배치되어 있으므로, 발사체(10) 또한 고속으로 발사관(21)의 외부로 사출된다. 그리고 발사체(10)는 발사관(21)에서 사출된 이후에 자체의 추진기관을 구동하여 비행을 위한 추력을 발생한다.
따라서 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템에서 발사 장치(20)는 고온에 노출되지 않아, 열을 방출하기 위한 구조를 필요로 하지 않으며, 제작 비용이 저렴하며 재사용 가능하다는 장점이 있다.
그러나 압축 공기 또는 가스를 발생하기 위해 폭약이 사용되어 재사용을 위해서는 발사관(21)의 분리, 이동, 세척의 과정이 필요하고, 추력 발생 장치(23)를 교환해야 하는 번거로움이 있었다. 또한 압축 공기 또는 가스 발생기를 이용하면, 발사대가 비록 고온에 노출되지는 않을 지라도 고압에 노출되며, 특히 사출판(24)의 경우에는 발사관(21) 내부를 고속으로 이동하도록 구성됨에 따라 재사용시의 안전성을 보장하기 어렵다는 문제가 있다.
상기한 문제로 인해 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템은 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템에 비해 장점이 많고, 매우 단순한 원리를 이용함에도 불구하고, 현재 일부 국가에서만 실제로 활용되고 있다.
한국 등록 특허 제10-0629930호 (2006.09.22 등록)
본 발명의 목적은 직선 전동기를 이용하여 발사체를 사출하여 운용성 및 재활용성을 크게 개선할 수 있는 수직 발사 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 수직 발사 시스템은 자성체로 형성되어 자기장을 생성하는 복수개의 자기 코어를 구비하는 발사체; 상기 발사체가 삽입되어, 삽입된 상기 발사체를 수직 방향으로 지지하며, 구동 전류를 인가받아 유도 자기장을 생성하는 복수개의 자력 생성 코일을 구비하여 상기 발사체를 사출하기 위한 추력을 발생하는 발사 장치; 및 상기 복수개의 자력 생성 코일에 상기 구동 전류를 인가하여, 상기 발사체의 사출 추력을 제어하는 발사 구동부; 를 포함한다.
상기 발사체는 원통형의 동체; 및 각각 상기 원통형 동체의 사출 방향에 대응하는 직선 상에 이격되어 배치되는 상기 복수개의 자기 코어를 구비하고, 상기 원통형의 동체의 중심을 기준으로 균등한 각도로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 복수개의 자기 코어 그룹; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동체는 상기 복수개의 자기 코어에서 발생한 자기장이 상기 발사체 내부에 미치는 영향을 최소화하기 위해 자기차폐형 재료로 구현되는 것을 특징으로 한다.
상기 동체는 상기 복수개의 자기 코어가 동체 외부로 돌출될 경우, 상기 발사체의 비행 중 발생할 수 있는 공기 저항을 줄이기 위해, 상기 복수개의 자기 코어가 삽입 고정되는 홈이 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발사 장치는 수직 방향으로 배치되는 관형태로 구현되어, 상기 발사체가 수직 방향으로 사출되도록 지지하는 발사관; 및 각각 상기 복수개의 자기 코어 그룹 중 대응하는 자기 코어 그룹이 상기 동체에 배치 위치에 대응하여, 상기 발사관의 내부에 배치되고, 상기 발사 구동부에서 인가되는 구동 전류에 응답하여 상기 복수개의 자기 코어에서 생성된 자기장과 상호 작용하는 상기 유도 자기장을 생성하여, 상기 발사체를 사출하기 위한 추력을 발생하는 복수개의 자력 생성 코일부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발사 장치는 상기 동체의 외벽과 상기 발사관의 내벽 사이에 거치되어 상기 발사체가 상기 발사관 내부에서 수직 방향을 유지할 수 있도록 하며, 상기 발사체와 함께 발사관의 외부로 사출되어 비산되는 복수개의 지지대; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발사 장치는 상기 발사관의 상단부에 개폐가 가능하도록 배치되어, 상기 발사체가 상기 발사관에 수납된 상태에서 이물질이 상기 발사관에 유입되지 않도록 방지하고, 상기 구동 전류가 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가되기 이전에 개방되는 발사관 덮개; 및 상기 발사관에 삽입 배치된 상기 발사체와 연결되어 상기 발사체로 명령을 전달하는 케이블을 상기 구동 전류가 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가되기 이전에 상기 발사체로부터 분리하는 케이블 분리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발사 구동부는 발사 명령에 응답하여, 3상 교류 전류인 상기 구동 전류를 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 수직 발사 시스템은 직선 전동기의 개념을 이용하여 발사 구동부가 발사관의 내부에 배치된 복수개의 자력 생성 코일부에 인가되는 구동 전류를 제어함으로써, 자기장을 생성하고, 생성된 자기장에 발사체의 동체에 구비된 복수개의 자기 코어가 반응하여 발사체가 발사관에서 사출되도록 한다. 그러므로 콜드 런칭 방식이면서, 고압의 압축 공기 또는 가스를 발생하는 일회성의 추력 발생 장치를 교환할 필요가 없으며, 재사용시에도 발사관의 내부를 세척할 필요가 없어, 신속한 연속 발사가 가능하며, 사출판을 구비하지 않아도 되므로 발사관 내부에 물리적인 힘이 인가되지 않아 재사용시에도 안전성을 보장할 수 있다. 즉 기존의 콜드 런칭 방식에 비해 발사 장치의 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 반영구적으로 재사용이 가능하고, 재사용 주기를 단축할 수 있다.
도1 은 종래의 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템의 일예를 나타낸다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 발사 시스템의 일예를 나타낸다.
도3 은 도2 의 수직 발사 시스템에서 발사체가 사출되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 수직 발사 시스템은 표적의 위치와 무관하게 항상 일정한 방향으로 발사체를 발사하는 시스템을 의미한다. 수직 발사 시스템은 중력 방향에 대향하여 발사체를 발사하는 것을 기본 개념으로 하지만, 실제 수직 발사 시스템은 사출된 발사체가 오동작 등으로 자체 추진력을 확보하지 못하여 다시 발사 장치로 낙하하는 것을 방지하기 위해 일반적으로 중력 방향의 반대 방향을 기준으로 기설정된 기울기 각도(예를 들면 10도)를 갖도록 설계된다. 따라서 일반적인 수직 발사 시스템의 개념에 따라 본 발명에서도 기울기 각도 범위 이내로 지정된 고정 기울기를 갖는 발사 장치를 수직 발사 시스템에 포함한다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 발사 시스템의 일예를 나타낸다.
도2 에 도시된 본 발명의 수직 발사 시스템 또한 도1 과 마찬가지로 콜드 런칭 방식 수직 발사 시스템을 나타내며, 본 발명의 수직 발사 시스템은 도1 에 도시된 종래의 수직 발사 시스템과 마찬가지로 발사체(100)와 발사 장치(200) 및 발사 구동부(CON)를 구비한다.
발사체(100)는 동체(110)와 복수개의 자기 코어(120)를 구비한다. 본 발명에서 동체(110)는 원통형으로 구현되며, 자성체로 구현되는 복수개의 자기 코어(120) 또는 발사 장치(200)의 자력 생성 코일부(230)에 의해 발생하는 자기장이 발사체(100) 내부의 전자 기기에 영향이 미치지 않도록 자기차폐형 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
복수개의 자기 코어(120)는 자성체로 구현되며, 원통형 동체(100)의 외부에 발사 장치(200)의 자력 생성 코일부 (230)에 대응하는 위치에 배치된다. 복수개의 자기 코어(120)가 원통형 동체(100)의 외부에 배치되는 것은 복수개의 자기 코어(120)에서 발생하는 자기장이 자기차폐형 재료로 구성된 동체(100)의 내부에 미치는 영향이 최소화 되도록 하기 위함이다. 그러나 복수개의 자기 코어(120)가 원통형 동체(100)의 외부로 돌출된 형태로 배치된다면, 고속으로 비행하는 발사체(100)에 큰 공기 저항을 유발하여 비행에 장애 요소가 될 수 있다. 따라서 원통형 동체(100)에는 복수개의 자기 코어(120)가 삽입될 홈이 형성되어, 복수개의 자기 코어(120)가 동체(100)의 원통형상 외부로 돌출되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
복수개의 자기 코어(120)는 원통형 동체(110)의 높이 방향 직선상에 서로 이격되어 복수개가 그룹을 구성하여 배치된다. 즉 각각 복수개의 자기 코어(120)를 구비하는 복수의 자기 코어 그룹이 발사체(100)의 발사 방향으로 배치된다. 그리고 복수개의 자기 코어 그룹은 원통형 동체(110)의 중심을 기준으로 서로 대칭되어 배치되는 것이 바람직하다. 이는 발사 장치(200)의 자력 생성 코일부(230)에서 생성된 자기장에 의해 발사체(100)가 발사관(210)로부터 사출될 때, 균등한 자력을 인가받아 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 하기 위함이다. 즉 발사체(100)가 특정 방향으로 기울어짐 없이 발사관(210)의 지향 방향으로 사출될 수 있도록 한다.
따라서 복수개의 자기 코어(120)는 2개의 자기 코어 그룹으로 구비되는 경우에는 2개의 자기 코어 그룹이 원통형 동체(110)의 중심을 기준으로 서로 180도 각도로 배치되는 것이 바람직하며, 2개의 자기 코어 그룹으로 구비되는 경우에는 120도 각도로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 4개의 자기 코어 그룹으로 구비되는 경우에는 서로 90도 각도로 배치되는 것이 바람직하다.
발사체(100)의 동체(110) 내부에는 발사체(100)의 용도에 따라 폭약과 점화 장치 등의 다양한 장치를 포함할 수 있으며, 발사 장치(200)에서 사출된 발사체(100)가 자체적인 추력을 발생하여 비행할 수 있도록 추력 발생 장치를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 발사 장치(200)에서 발사체(100)를 사출시키기 위한 발명으로 설명의 편의를 위해 발사체(100)에 구비되는 다른 구성 요소는 생략하였다.
한편 발사 장치(200)는 발사관(210), 발사관 덮개(220), 자력 생성 코일부(230), 케이블 분리부(250) 및 지지대(260)를 구비한다.
발사관(210)은 수직 방향으로 배치되는 관형태로 구현되어 발사체(100)를 수납 및 지지하며, 발사체(100)의 발사를 위한 사출 시에 사출 방향을 지정한다. 발사관(210)은 발사하고자 하는 발사체(100)가 수납되어 발사체(100)가 외부의 환경에 영향을 받지 않도록 함으로써, 발사체(100)를 안전하게 보관한다. 그리고 발사체(100)가 사출될 때, 발사체(100)를 사출하기 위해 인가되는 자력이 발사 장치(200)의 외부에 영향을 미치지 않도록 방지하는 역할을 수행한다. 또한 발사체(100)을 특정 방향으로 지지함으로써, 발사체(100)가 사출될 방향을 지정한다. 본 발명은 수직 발사 시스템에 대한 발명이므로, 발사관(210)은 발사체(100)가 수직 방향으로 사출되도록 지지한다.
발사관 덮개(220)는 발사관(210)의 상단부에 배치되며, 개폐가 가능하도록 구현된다. 발사관 덮개(220)는 기본적으로 닫힌 상태로 유지되어 발사관(210)의 내부로 외부의 이물질이 유입되지 않도록 하며, 발사체(100)의 발사 시에 개방된다. 발사관 덮개(220)는 발사 장치(200)에서 필수적인 구성 요소는 아니지만, 수직 발사 시스템에서는 발사관(210)이 수직 방향으로 배치되어 외부 이물질이 유입되기 용이한 구조이므로, 수직 발사 시스템에서는 발사관 덮개(220)가 구비되는 것이 바람직하다.
자력 생성 코일부(230)는 발사관(210)의 내부에 복수의 자기 코어 그룹에 대응하여 복수개로 배치된다. 본 발명에서 복수개의 자력 생성 코일부(230) 각각과 복수의 자기 코어 그룹 각각을 서로 쌍을 이루며, 발사 구동부(CON)에서 인가되는 구동 전류에 따라 가변되는 생성하고, 복수의 자기 코어 그룹의 자기장과 상호 작용하여 발사체(100)가 사출되기 위한 추력을 생성하는 직선 전동기(Liner Motor)를 구성한다. 특히 자력 생성 코일부(230)가 자기 코어 그룹의 일측에만 배치된 단축 직선 전동기로 구성된다. 자력 생성 코일부(230)와 자기 코어 그룹에 의해 구성되는 직선 전동기의 상세한 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
즉 복수개의 자력 생성 코일부(230)는 발사체(100)에 구비되는 복수의 자기 코어 그룹과 함께 발사체(100)를 발사관(210)에서 사출하기 위한 추력을 발생하는 추력 발생 수단으로 기능한다.
케이블 분리부(250)는 발사체(100)와 연결된 케이블을 발사체(100)가 발사되기 전에 분리하기 위해 구비된다. 발사체(100)는 발사 장치(200)에서 발사 되기 이전 비행 경로나 목적지 또는 표적 등에 대한 정보가 입력되어 저장되어야 한다. 비록 현재 발사체(100)의 대부분은 무선 통신 기능을 지원하여 비행 중에도 무선으로 명령을 인가받을 수 있도록 구성되고 있으나, 무선 통신의 특성 상 통신 장애가 발생할 가능성이 있으며, 발사관에서 사출된 발사 초기의 동작은 미리 저장되어 있어야 하므로, 대부분의 기본 명령은 발사되기 이전에 유선의 케이블을 통해 입력되어야 한다.
케이블 분리부(250)는 발사체(100)에 연결된 케이블이 발사체(100)의 발사 시에 영향을 미치지 않도록, 케이블을 분리하는 역할을 수행한다.
지지대(260)는 원통형의 발사체(100)가 발사관(210)내에서 안정적으로 배치되도록 지지하는 역할을 수행한다. 지지대(260)는 발사체(100)의 외벽과 발사관(210)의 내벽 사이에 배치되어 발사체(100)가 발사관(210) 내의 중앙에 위치하도록 하며, 또한 발사체(100)가 발사될 때 지향 방향을 유지할 수 있도록 한다.
지지대(260)는 발사체(100)나 발사관(210)과 고정 결합되는 구조가 아니라 단순히 발사체(100)와 발사관(210) 사이에 거치되어 지지하는 구조로서, 발사체(100)가 사출될 때, 발사체(100)와 함께 사출되어 비산되도록 구성될 수 있다.
발사 구동부(CON)는 발사 명령에 응답하여 복수개의 자력 생성 코일부(230)에 자기장을 생성하기 위한 구동 전류를 인가한다. 이때 자력 생성 코일부(230)로 인가되는 구동 전류는 교류 전류로 인가되는 것이 바람직하며, 특히 강한 추력을 생성하기 위해서 3상 교류 전류로 인가되는 것이 바람직하다.
도3 은 도2 의 수직 발사 시스템에서 발사체가 사출되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도2 를 참조하여 도3 의 발사체가 사출되는 과정을 설명하면, 우선 발사 장치(200)로 발사 명령이 인가되면, 발사 장치(200)의 발사관 덮개(220)가 개방되고, 케이블 분리부(250)는 발사체(100)에 연결된 케이블을 발사체(100)과 분리한다.
그리고 발사 구동부(CON)는 발사 명령에 응답하여 복수개의 자력 생성 코일부(230)와 대응하는 복수의 자기 코어 그룹에 의해 구성되는 직선 전동기를 구동하기 위한 구동 전류를 복수개의 자력 생성 코일부(230)로 공급한다. 발사 구동부(CON)가 복수개의 자력 생성 코일부(230)로 인가하는 구동 전류는 발사체(100)의 사출 방향에 대응하도록 조절되어 인가되며, 발사 구동부(CON)로부터 구동 전류를 인가받은 복수개의 자력 생성 코일부(230) 각각은 인가된 구동 전류에 대응하는 자기장을 생성한다.
복수개의 자력 생성 코일부(230)에서 생성된 자기장은 자성체로 구현되는 복수의 자기 코어 그룹에서 생성된 자기장과 상호 작용을 하며, 상호 작용된 자력은 복수의 자기 코어 그룹이 발사체(100)의 동체(110)에 고정 배치되어 있음에 따라 발사체(100)를 발사관(210)에서 사출하기 위한 추력(th)으로 작용하게 된다.
이때 발사체(100)가 특정 방향으로 치우쳐지지 않고, 곧바로 발사관(210)에서 사출될 수 있도록 하기 위해서는 원통형 동체(110)의 중심을 기준으로 균등한 힘이 인가되어야 한다. 그러므로 발사 구동부(CON)는 복수개의 자력 생성 코일부(230)로 동일한 구동 전류를 인가한다. 여기서 복수개의 자력 생성 코일부(230) 각각은 모두 동일한 구성으로 구현되며, 복수의 자기 코어 그룹 각각 또한 모두 동일한 구성으로 구현된다. 이는 복수개의 자력 생성 코일부(230)에서 발생하는 자기장과 복수의 자기 코어 그룹에서 발생한 자기장의 상호 작용으로 생성되는 발사체(100)의 추력(th)이 균일해야지만 발사체(100)가 정상적으로 발사관(210)으로부터 사출 될 수 있기 때문이다. 다만 실제로 자력 생성 코일부(230)에서 발생하는 자기장과 복수의 자기 코어 그룹에서 발생하는 자기장을 완벽하게 균일하게 조절하는 것은 매우 어렵다. 그러나 미소한 자기장의 차이에 의해 발생할 수 있는 추력의 불균형은 상기한 복수개의 지지대(260)에 의해 상쇄될 수 있다.
그리고 복수개의 자력 생성 코일부(230)과 대응하는 복수의 자기 코어 그룹에 의해 발생한 추력(th)이 발사체(100)에 인가되는 중력보다 크면, 발사체(100)는 발사관(210)의 외부로 사출되며, 발사체(100)가 발사관(210)의 외부로 사출됨에 따라 발사체(100)나 발사관(210)에 고정되지 않은 복수개의 지지대(260) 또한 함께 발사관(210)의 외부로 사출되어 비산된다.
그리고 발사관(210)에서 사출된 발사체(100)는 케이블을 통해 인가되어 미리 저장된 명령에 따라 발사체(100) 내부에 구비된 추력 발생 장치를 구동하여 추력을 발생함으로써, 지정된 비행 경로를 따라 비행하게 된다.
결과적으로 본 발명의 수직 발사 시스템은 발사체에서 자체적으로 생성하는 추력에 의해 발사체가 발사대에서 사출되는 핫 런칭 방식이 아니라, 발사 장치(200)의 복수개의 자력 생성 코일부(230)에서 생성한 자기장에 발사체(100)에 구비된 복수개의 자기 코어가 반응하여 자력으로 사출되는 콜드 런칭 방식이다. 또한 기존의 콜드 런칭 방식과 달리 자력을 이용하여 발사 장치(210)에서 발사체(100)를 사출하므로, 고압의 압축 공기 또는 가스를 발생하는 일회성의 추력 발생 장치(23)를 교환할 필요가 없으며, 재사용시에도 발사관(210)의 내부를 세척할 필요가 없다. 즉 신속한 연속 발사가 가능하며, 사출판(24)을 구비하지 않아도 되므로, 발사관(210) 내부에 물리적인 힘이 인가되지 않아 재사용 시에도 안전성을 보장할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 원통형의 동체 및 상기 원통형 동체의 사출 방향에 대응하는 직선 상에 이격되어 배치되고 자성체로 형성되어 자기장을 생성하는 복수개의 자기 코어를 구비하고, 상기 원통형의 동체의 중심을 기준으로 균등한 각도로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 복수개의 자기 코어 그룹을 구비하는 발사체;
    상기 발사체가 삽입되어, 삽입된 상기 발사체를 수직 방향으로 지지하며, 구동 전류를 인가받아 유도 자기장을 생성하는 복수개의 자력 생성 코일을 구비하여 상기 발사체를 사출하기 위한 추력을 발생하는 발사 장치; 및
    상기 복수개의 자력 생성 코일에 상기 구동 전류를 인가하여, 상기 발사체의 사출 추력을 제어하는 발사 구동부; 를 포함하고,
    상기 발사 장치는
    수직 방향으로 배치되는 관형태로 구현되어, 상기 발사체가 수직 방향으로 사출되도록 지지하는 발사관; 및
    각각 상기 복수개의 자기 코어 그룹 중 대응하는 자기 코어 그룹이 상기 동체에 배치 위치에 대응하여, 상기 발사관의 내부에 배치되고, 상기 발사 구동부에서 인가되는 구동 전류에 응답하여 상기 복수개의 자기 코어에서 생성된 자기장과 상호 작용하는 상기 유도 자기장을 생성하여, 상기 발사체를 사출하기 위한 추력을 발생하는 복수개의 자력 생성 코일부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 동체는
    상기 복수개의 자기 코어에서 발생한 자기장이 상기 발사체 내부에 미치는 영향을 최소화하기 위해 자기차폐형 재료로 구현되는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 동체는
    상기 복수개의 자기 코어가 동체 외부로 돌출될 경우, 상기 발사체의 비행 중 발생할 수 있는 공기 저항을 줄이기 위해, 상기 복수개의 자기 코어가 삽입 고정되는 홈이 생성되는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서, 상기 발사 장치는
    상기 동체의 외벽과 상기 발사관의 내벽 사이에 거치되어 상기 발사체가 상기 발사관 내부에서 수직 방향을 유지할 수 있도록 하며, 상기 발사체와 함께 발사관의 외부로 사출되어 비산되는 복수개의 지지대; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 발사 장치는
    상기 발사관의 상단부에 개폐가 가능하도록 배치되어, 상기 발사체가 상기 발사관에 수납된 상태에서 이물질이 상기 발사관에 유입되지 않도록 방지하고, 상기 구동 전류가 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가되기 이전에 개방되는 발사관 덮개; 및
    상기 발사관에 삽입 배치된 상기 발사체와 연결되어 상기 발사체로 명령을 전달하는 케이블을 상기 구동 전류가 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가되기 이전에 상기 발사체로부터 분리하는 케이블 분리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 발사 구동부는
    발사 명령에 응답하여, 3상 교류 전류인 상기 구동 전류를 상기 복수개의 자력 생성 코일부로 인가하는 것을 특징으로 하는 수직 발사 시스템.
KR1020150172529A 2015-12-04 2015-12-04 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템 KR101677586B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150172529A KR101677586B1 (ko) 2015-12-04 2015-12-04 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150172529A KR101677586B1 (ko) 2015-12-04 2015-12-04 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101677586B1 true KR101677586B1 (ko) 2016-11-18

Family

ID=57537706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150172529A KR101677586B1 (ko) 2015-12-04 2015-12-04 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101677586B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101968331B1 (ko) * 2019-01-09 2019-04-11 엘아이지넥스원 주식회사 자기부상식 발사 시스템
CN111121538A (zh) * 2020-01-09 2020-05-08 中国第一重型机械股份公司 一种电机驱动式火箭发射台支撑臂
KR102269155B1 (ko) * 2020-01-02 2021-06-24 엘아이지넥스원 주식회사 배꼽 보호 장치
CN118083190A (zh) * 2024-04-18 2024-05-28 成都航天万欣科技有限公司 一种适用于无人机的模块化贮运发射箱

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0928944B1 (fr) * 1996-12-05 2002-04-10 Etat-Francais représenté par le Délégué Général pour L'Armement Dispositif électromagnétique permettant d'accélérer un mobile
KR100629930B1 (ko) 2004-07-30 2006-09-29 국방과학연구소 유도탄 사출 발사 장치
JP2007501370A (ja) * 2003-08-01 2007-01-25 ロッキード マーティン コーポレーション 電磁ミサイル発射装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0928944B1 (fr) * 1996-12-05 2002-04-10 Etat-Francais représenté par le Délégué Général pour L'Armement Dispositif électromagnétique permettant d'accélérer un mobile
JP2007501370A (ja) * 2003-08-01 2007-01-25 ロッキード マーティン コーポレーション 電磁ミサイル発射装置
KR100629930B1 (ko) 2004-07-30 2006-09-29 국방과학연구소 유도탄 사출 발사 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101968331B1 (ko) * 2019-01-09 2019-04-11 엘아이지넥스원 주식회사 자기부상식 발사 시스템
KR102269155B1 (ko) * 2020-01-02 2021-06-24 엘아이지넥스원 주식회사 배꼽 보호 장치
CN111121538A (zh) * 2020-01-09 2020-05-08 中国第一重型机械股份公司 一种电机驱动式火箭发射台支撑臂
CN118083190A (zh) * 2024-04-18 2024-05-28 成都航天万欣科技有限公司 一种适用于无人机的模块化贮运发射箱

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101677586B1 (ko) 직선전동기를 이용한 수직 발사 시스템
JP4742038B2 (ja) 電磁ミサイル発射装置
KR102183553B1 (ko) 휴대용 ｒｆ 투명 발사관을 구비한 원격 조종 무인 항공기 포성 억제 발사장치를 위한 시스템 및 장치
US8695578B2 (en) System and method for delivering a projectile toward a target
US7398721B1 (en) Cold-gas munitions launch system
US20070234893A1 (en) Augmented EM Propulsion System
US9091513B2 (en) Method and apparatus for guided missile and/or net shield
US7966922B2 (en) Electro-magnetic restraint
JP6953532B2 (ja) 軸外標的を検知するための誘導弾薬システム
US7380504B2 (en) Telescoped projectile
JP2013092149A (ja) 大気圏外空間を移動する物体の制御システム及びその方法
US8729443B2 (en) Projectile and method that include speed adjusting guidance and propulsion systems
US20090007764A1 (en) Electro Magnetic Restraint Mechanism
EP2329216B1 (en) Multi-stage hyper-velocity kinetic energy missile
KR101968331B1 (ko) 자기부상식 발사 시스템
US8042447B2 (en) Electromagnetic initiator coil
KR101968326B1 (ko) 유도비행체 사출 제어 시스템 및 방법
KR101587843B1 (ko) 무기용 발사체에 탑재되는 전자석 유도 추적장치
US20230349670A1 (en) Guidance kit with variable angular offset for undetected ground suppression and methods thereof
US11536534B2 (en) Relay based system to launch a projectile
KR102253928B1 (ko) 유도 비행체 사출 장치 및 이를 구비하는 유도 비행체 발사 시스템
CN112050690B (zh) 一种40mm火箭筒用通用增程有控弹体平台
JP6184551B2 (ja) 飛しょう体、発射装置、及び、飛しょう体制御システム
HUMPHREY et al. Analysis and demonstration of a Scramaccelerator system
Sobota et al. Development of a scramaccelerator based hypervelocity launcher

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191024

Year of fee payment: 4