KR101778168B1 - 로켓 모터용 착화기 - Google Patents

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장승교
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기는, 중공부를 형성하는 슬리브 조립체; 상기 중공부의 일 측을 폐쇄하도록 상기 슬리브 조립체에 장착되고 전기 신호를 전달하도록 형성되는 플러그부와, 상기 중공부와 인접하도록 상기 플러그부의 내측에 결합되는 박막 착화부를 구비하는 기폭 조립체를 포함하며, 상기 슬리브 조립체는, 상기 박막 착화부에 인접하도록 상기 중공부에 수용되어, 상기 박막 착화부에 의하여 폭발되도록 이루어지는 제1화약; 및 상기 제1화약과 접촉되도록 상기 중공부 내부에 수용되어, 상기 제1화약의 폭발에 의하여 폭연 또는 연소되도록 이루어지는 제2화약을 구비한다. 이에 의해, 로켓 모터용 착화기의 구조 단순화 및 소형화가 용이하게 구현될 수 있다.

Description

로켓 모터용 착화기{INITIATOR FOR ROCKET MOTOR}
본 발명은 폭발 박막 착화기에 의해 작동되어 로켓 모터를 점화시키도록 이루어지는 로켓 모터용 착화기에 관한 것이다.
폭발 박막 착화기(Exploding Foil Initiator)는 고전압 착화기(High Voltage Initiator)라고도 불리며, 일반적으로 1000 V 이상의 고전압에서 동작되도록 이루어진다.
폭발 박막 착화기는, 전압의 인가에 의해 금속 박막 브릿지가 기화 및 플라즈마화 되고, 박막 위에 얇은 폴리이미드(Poly-imide) 필름이 플라즈마와 함께 비산되며, HNS(Hexanitrostilbene)-IV와 같은 이차 화약에 부딪혀 폭발이 이루어지는 메커니즘으로 동작된다.
본래 폭발 박막 착화기는 미사일 탄두의 기폭장치로 고안이 되었으며, 동작 조건이 복잡하기 때문에 별도의 안전장치를 두지 않고 직접 탄두 고폭약(High-Explosive)과 연결하여 사용할 수 있다는 장점이 있다(특허문헌 1). 아울러, 폭발 박막 착화기는 사출 추진 장치(Cartridge Actuated Device)의 발동 장치로 사용되기도 하였다(특허문헌 2). 폭발 박막 착화기는, 대부분 임무의 종말 단계에 사용되기 때문에 HNS와 같은 고폭약을 사용한 폭발(detonation)이 일어나도록 이루어진다. 따라서, 일반적인 폭발 박막 착화기의 폭발 시에는, 착화기의 하우징도 파괴되어 작동되기 전의 형상이 유지될 수 없게 된다.
한편, 폭발 박막 착화기를 로켓 모터(Rocket Motor)의 점화를 위하여 사용할 경우에는, 화약 폭발(detonation)에 의한 착화기 하우징의 파괴를 방지하는 새로운 설계가 필요하다. 이는, 로켓 모터에 사용하는 착화기는 착화기 작동 후에도 로켓 모터가 연소하는 동안 연소압을 견뎌야하기 때문이다. 만약 폭발 박막 착화기가 동작될 때 착화기의 하우징이 파괴되면, 추진 기관이 점화될 수는 있어도 곧이어 노출된 착화기 조립부를 통하여 추진기관의 연소 가스가 유출되고, 고온 및 고압에 노출되어 곧바로 추진 기관은 폭발하게 될 것이다.
특허문헌 3은, 추진 기관의 점화기 등에 사용될 목적으로 고안된 폭발 박막 착화기를 개시하고 있다. 이 착화기는 기존의 폭발 박막 착화기와 같이, 금속 박막이 플라즈마화 될 때 폴리이미드 필름 조각이 비산되어 HNS와 같은 이차 화약에 충돌되어 작동이 개시된다. 다만, HNS와 같은 고폭약의 폭발(detonation)에 의해 착화기의 하우징이 파괴되는 것을 방지하기 위하여 미량의 고폭약을 사용하였고, 점화 에너지를 공급하기 위한 출력 화약(Output Charge)을 별도로 사용하였다. 이때, 출력 화약은 폭연(deflagration) 또는 연소(combustion)되는 특성을 가진 화약으로, 동작 시 연소되어 가스를 발생시키지만 착화기 하우징 구조를 손상시키지는 않도록 이루어진다.
그러나, 특허문헌 3의 착화기는 미량의 고폭약에서 발생되는 폭압과 열에 의하여 출력 화약의 연소가 개시되도록, 출력 화약이 금속케이스에 담겨 고폭약에 밀착되도록 조립된다. 또한, 고폭약이 폭발(detonation)할 때 발생되는 에너지가 출력 화약에 잘 전달되도록, 고폭약과 출력화약 사이에 보조적인 반응 물질이 설치된다. 이외에도, 특허문헌 3은 착화기의 전극과 금속 박막을 전기적으로 연결하기 위한 터미널 등이 장착되는 등 복잡한 구조물 형상을 개시하고 있다.
이와 같이, 종래 특허문헌 3과 같은 착화기는 최종적인 폭연 또는 연소에 이르기까지 여러 단계 및 구조물을 거쳐 에너지가 전달되도록 설계되어 있었다. 이에, 보다 단순화된 구성요소 및 착화 메커니즘이 고안되면, 로켓 모터용 착화기의 신뢰성 향상과 더불어 소형화가 구현될 수 있는 여지가 있는 실정이다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 연속적으로 기폭이 일어나는 화약들이 수용되는 하우징 내부 구조가 간결하게 이루어지는 로켓 모터용 착화기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은, 하우징 내부에서 폭발 박막 착화기와 플러그가 서로 간결하게 연결되는 구조로 이루어지는 로켓 모터용 착화기를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 첫 번째 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기는, 중공부를 구비하는 슬리브 조립체; 상기 중공부의 일 측을 폐쇄하도록 상기 슬리브 조립체에 장착되고 전기 신호를 전달하도록 형성되는 플러그부와, 상기 중공부와 인접하도록 상기 플러그부의 내측에 결합되는 박막 착화부를 구비하는 기폭 조립체를 포함하며, 상기 슬리브 조립체는, 상기 박막 착화부에 인접하도록 상기 중공부에 수용되어, 상기 박막 착화부에 의하여 폭발되도록 이루어지는 제1화약; 및 상기 제1화약과 접촉 가능하도록 상기 중공부 내부에 수용되어, 상기 제1화약의 폭발에 의하여 폭연 또는 연소되도록 이루어지는 제2화약을 구비한다.
상기 플러그부는, 상기 슬리브 조립체에 삽입되어 장착되도록 이루어지는 몸체부; 및 상기 몸체부를 관통하도록 연장 형성되는 복수 개의 핀을 포함할 수 있다.
본 발명의 두 번째 해결 과제를 달성하기 위하여, 상기 핀의 상기 중공부를 향하는 내측 단부는 평면의 절단면으로 형성되어 상기 박막 착화부의 표면에 접착되도록 이루어진다.
상기 핀의 외측 단부는 구형으로 볼록하게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 두 번째 해결 과제와 관련하여, 상기 박막 착화부는, 전압 인가에 의해 기화되는 브릿지를 구비하는 착화 레이어; 상기 착화 레이어의 일 측면에 형성되고, 복수 개의 핀 수용홀을 구비하는 절연 레이어; 및 상기 착화 레이어의 타 측면에 형성되고, 상기 브릿지를 타 측으로 노출시키도록 형성되는 관통홀을 구비하는 이격 레이어를 포함할 수 있다.
상기 플러그부는, 상기 몸체부와 핀 사이에 개재되어 상기 핀의 외주면을 둘러싸도록 형성되고, 상기 핀의 외주면에서 리세스되는 수용홈에 수용되도록 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 씰링 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 수용홈은 상기 핀의 외주면을 둘러싸도록 연장되고, 상기 돌출부는 상기 수용홈에 수용되도록 환형으로 형성될 수 있다.
상기 슬리브 조립체는, 로켓 모터에 나사 체결되어 삽입 장착되도록 이루어지는 나사 체결부; 상기 나사 체결을 위한 체결 도구와 맞물리도록 외주면의 일부가 돌출 또는 리세스되게 형성되는 체결구 결합부; 및 상기 체결구 결합부를 관통하도록 형성되어, 상기 로켓 모터와 연결되는 와이어를 수용하도록 이루어지는 와이어 수용부를 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫 번째, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기는, 박막 착화부에 의해 폭발되는 제1화약과 제1화약에 의해 연소되는 제2화약이 서로 접촉되도록 형성됨으로써, 슬리브 내부 구조가 단순화되고 부품 수가 감소되어 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 간결한 구조에 의해 제작 편의성이 증대되고 소형화가 용이하게 구현될 수 있다.
두 번째, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기는, 전압 인가를 위한 핀이 박막 착화부의 표면에 직접 접착되도록 이루어짐으로써, 별도의 연결 부품이 생략될 수 있다. 따라서 내부 공간의 감소에 따른 소형화가 가능하고, 조립 공정이 단순화될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기는, 전기 연결을 위한 핀에 삽입되는 형태의 돌출부를 구비하는 씰링 부재에 의하여, 착화 후에 연소실의 기밀 유지가 보장될 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 슬리브 조립체는 와이어가 수용되어 로켓 모터 등에 체결될 수 있도록 이루어짐으로써, 로켓 운송이나 연소 시의 충격에 의해 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기와 로켓 모터의 체결이 약화되는 것이 다중적으로 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기를 보인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 슬리브 조립체의 일부를 보인 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 슬리브 조립체의 일부를 보인 배면도.
도 4는 도 1에 도시된 기폭 조립체를 보인 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 기폭 조립체를 보인 배면도.
이하, 본 발명에 관련된 로켓 모터용 착화기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
로켓 모터용 착화기는, 로켓 모터(Rocket Motor, 로켓 엔진 또는 추진 기관 등으로도 칭하여짐)의 연소가 시작되도록 착화 에너지를 공급하는 장치이다. 특히, 로켓 모터를 위한 폭발 박막 착화기(Exploding Foil Initiator)는 착화 후에도 구조물의 밀폐 상태가 견고하게 유지되는 것이 요구된다. 이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기의 구조 및 기능에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)를 보인 단면도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시된 슬리브 조립체(110)를 보인 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 슬리브 조립체(110)를 보인 배면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)는 슬리브 조립체(110)와 기폭 조립체(120)를 포함한다. 슬리브 조립체(110)는 착화를 위한 에너지가 발생되는 화약을 수용하며, 화약의 폭발 작용 후에도 밀폐 구조를 유지하도록 이루어진다. 그리고, 슬리브 조립체(110)는 전기 에너지를 인가 받아 슬리브 조립체(110)에 수용되는 화약을 기폭시키도록 기능한다.
먼저, 슬리브 조립체(110)는 중공부(111)를 형성하도록 이루어진다. 도 1 및 2에 보인 것처럼, 슬리브 조립체(110)는 일 방향(도 1 및 2에서는 좌우 방향)으로 연장되는 원통형으로 이루어진다. 슬리브 조립체(110) 내부에 형성되는 중공부(111)는, 양 단부가 개방되도록 일 방향으로 연장되며, 복수 개의 원통형 공간이 동심으로 연결되는 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 기폭 조립체(120)는 플러그부(121)와 박막 착화부(122)를 구비한다. 플러그부(121)는 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)에 전기 에너지를 전달하는 전기 연결부로 기능한다. 도 1에 보인 것처럼, 플러그부(121)는 중공부(111)의 일 단부를 폐쇄하도록 슬리브 조립체(110)에 장착된다. 그리고, 박막 착화부(122)는 플러그부(121)의 내측면에 장착되어 중공부(111)와 인접하도록 위치된다.
박막 착화부(122)는 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)에서, 폭발 박막 착화기(Explosive Foil Initiator)의 메커니즘에 의하여 작동되는 부분이 될 수 있다. 즉, 박막 착화부(122)가 플러그부(121)로부터 대략 1000 V의 고전압을 인가 받으면, 박막 구조물 상에 도선의 단면적이 좁아지도록 형성되는 브릿지가 발열에 의해 기화 및 플라즈마화 될 수 있다. 이때, 브릿지에 인접하게 형성되는 폴리이미드(Poly-imide) 필름이 함께 비산되어, 기폭 작용이 수행될 수 있다. 본 발명의 박막 착화부(122)의 구체적인 특징에 대하여는 후술하기로 한다.
본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)에서, 슬리브 조립체(110)는 제1 및 제2화약(112, 113)을 구비하며, 이들이 서로 인접하게 설치됨으로써 간결한 구조가 구현될 수 있다.
제1화약(112)은 박막 착화부(122)에 인접하도록 중공부(111)에 수용된다. 도 1에 보인 것처럼, 중공부(111) 중에서도 상대적으로 내경이 작고 박막 착화부(122)와 인접하는 원통형의 공간으로 이루어지는 제1중공(111a)에 수용될 수 있다.
제1화약(112)은 HNS(Hexanitrostilbene)-IV와 같은 고폭약(High-Explosive)으로 이루어질 수 있으며, 플라즈마와 함께 비산되는 폴리이미드 필름 조각에 의하여 폭발(detonation)될 수 있다. 이러한 제1화약(112)은, 폭발 시 슬리브 조립체(110)의 구조적 손상이 방지되는 양으로 설정될 수 있다.
제2화약(113)은 제1화약(112)과 접촉되도록 중공부(111) 내부에 수용된다. 도 1에 보인 것처럼, 중공부(111) 중에서 제1중공(111a)과 인접하며 제1중공(111a)보다는 상대적으로 내경이 큰 원통형의 공간으로 이루어지는 제2중공(111b)에 채워질 수 있다.
제2화약(113)은, 예를 들면 BKNO3로 이루어질 수 있다. 제2화약(113)은 제1화약(112)의 폭발에 의하여 폭연(deflagration) 또는 연소(combustion)되도록 이루어진다. 특히, 제1화약(112)의 폭발에 의한 에너지를 직접 전달받아 반응하게 됨으로써, 로켓 모터에 점화 에너지를 공급할 수 있다.
한편, 중공부(111) 타 단부는 슬리브 마개(130)에 의하여 폐쇄될 수 있다. 슬리브 마개(130)는, 슬리브 조립체(110)에 용접되어 중공부(111)를 밀봉할 수 있다. 특히, 슬리브 마개(130)는 제2중공(111b)에 채워지는 제2화약(113)을 외부로부터 밀봉하여, 수분 침투에 의한 성능 저하를 방지할 수 있다. 슬리브 마개(130)에 의하여 중공부(111) 내부의 기밀도는 10-6 He/cc를 유지하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)는, 제1화약(112)과 제2화약(113)이 서로 접촉 가능하도록 형성됨으로써, 슬리브 조립체(110)의 구조가 하나의 공간으로 연통된 중공부(111)로 단순하게 구성될 수 있다. 또한, 제1화약(112)과 제2화약(113)을 서로 분리하는 금속 케이스와 같은 구조물이 별도로 구비될 필요가 없다. 따라서, 본 발명은 적은 부품 수로 간결하게 구성되어, 조립 편의성이 향상될 수 있다. 나아가, 보다 소형화된 착화기가 손쉽게 제작될 수 있는 이점이 있다.
한편, 별도의 케이스 구조가 생략된 본 발명에서, 제1화약(112)과 제2화약(113)의 양은 서로 간의 상호 작용을 고려하여 적절하게 설계될 필요가 있다. 구체적으로, 제1화약(112)의 양이 필요 이상으로 크면, 그 폭발력으로 인하여 슬리브 조립체(110)의 구조가 손상될 위험이 있다. 반대로, 제1화약(112)의 양이 지나치게 작으면, 제2화약(113)을 충분히 반응시키지 못하여 로켓 모터에 점화 에너지가 충분히 공급되지 않게 된다.
따라서 적정량의 제1 및 제2화약(112, 113)으로서, 본 발명의 슬리브 조립체(110)에는, HNS로 이루어지는 제1화약(112)이 5 내지 15 mg 채워지고, 이때, BKNO3로 이루어지는 제2화약(113)이 100 내지 200 mg 채워질 수 있다. 즉, 본 발명의 슬리브 조립체(110) 내부에, 제1화약(112)은 제2화약(113)의 질량의 2.5 내지 15%의 값을 갖도록 수용될 수 있다.
위와 같이, 제1화약(112)과 제2화약(113) 각각의 질량이 최적의 설계 값을 가짐으로써, 착화 후에도 본 발명의 슬리브 조립체(110)의 밀폐가 유지되면서, 충분한 점화 에너지가 로켓 모터에 공급될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)에서, 슬리브 조립체(110) 내부에 제1 및 제2화약(112, 113)이 수용되는 구조적 특징에 대하여 설명하였다. 이하에서는 도 4 및 5를 참조하여, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)의 기폭 조립체(120)의 구조적 특징에 대하여 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 기폭 조립체(120)를 보인 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 기폭 조립체(120)를 보인 배면도이다. 앞서 언급한 바와 같이, 기폭 조립체(120)는 플러그부(121) 및 박막 착화부(122)를 구비한다. 플러그부(121)는, 슬리브 조립체(110)에 삽입 장착되도록 이루어지는 플러그 몸체(121a)와, 플러그 몸체(121a)를 관통하는 복수 개의 핀(121b)을 포함할 수 있다.
플러그 몸체(121a)는 중공부(111)의 내주면 일부와 나사 결합을 이루어, 중공부(111)의 일 측을 밀폐하도록 이루어질 수 있다. 아울러, 나사 결합된 후, 플러그 몸체(121a)와 슬리브 조립체(110)는 서로 용접됨으로써 추가적인 밀폐가 보장될 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 플러그 몸체(121a)의 외주면 단부와, 이와 접촉된 중공부(111)의 내주면 단부를 서로 용접(w)하여 밀봉시킬 수 있다.
도 1 및 4에 도시된 핀(121b)은, 박막 착화부(122)에 전압을 인가하기 위한 구성이다. 핀(121b)은 전극을 구성하는 구조물로써, 플러그 몸체(121a)를 관통하도록 두 개의 핀(121b)이 나란하게 배치될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)는, 박막 착화부(122)와 핀(121b)이 서로 접착을 통하여 결합을 이루는 특징을 갖는다. 이를 위하여, 중공부(111)를 향하여 삽입된 핀(121b)의 일 단부(도 1 및 4의 우측 단부)는 평면의 절단면으로 이루어질 수 있다. 핀(121b)에 형성되는 평면의 절단면에는 전도성 에폭시 등의 접착 물질이 도포되어, 박막 착화부(122)의 일 표면에 형성되는 전기 회로에 통전되도록 고정될 수 있다.
아울러, 중공부(111)에 삽입되는 핀(121b)의 타 단부(도 1 및 4의 좌측 단부)는 볼록한 구형의 형상을 갖도록 이루어질 수 있다. 이러한 형상은, 복수 개의 핀(121b)에 전기 신호를 공급하는 소켓이 조립될 때, 편의성의 향상에 기여할 수 있다.
한편, 구체적으로 박막 착화부(122)는 도 4에 도시된 것과 같이, 착화 레이어(122a), 절연 레이어(122b) 및 이격 레이어(122c)를 포함할 수 있다. 착화 레이어(122a)는 앞서 설명한 폭발 박막 착화기의 메커니즘에 의하여 제1화약(112)을 폭발시키도록 기능한다. 착화 레이어(122a)는 전도성 재질로 이루어지는 브릿지(미도시) 층과, 브릿지의 플라즈마화 시 비산되는 폴리이미드 층을 구비할 수 있다. 착화 레이어(122a)에는, 앞서 설명한 핀(121b)의 평면 절단면이 브릿지에 직접 통전되도록 부착될 수 있다.
절연 레이어(122b)는 착화 레이어(122a)의 일 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 다만, 착화 레이어(122a)와 핀(121b)의 접촉을 구현하도록, 절연 레이어(122b)에는 복수 개의 핀 수용홀(122b1)이 형성될 수 있다. 특히, 핀 수용홀(122b1)은 박막 착화부(122)와 플러그부(121)의 조립 시 정렬 기준으로 활용될 수 있다.
이격 레이어(122c)는 착화 레이어(122a)의 타 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 다만, 착화 레이어(122a) 상에서 비산되어 제1화약(112)을 폭발시키도록 작용되는 폴리이미드 등의 물질이 통과될 수 있도록, 이격 레이어(122c)의 중심부에는 관통홀(122c1)이 형성될 수 있다. 아울러, 이격 레이어(122c)는 기설정된 두께를 갖도록 이루어져, 착화 레이어(122a)와 제1화약(112)의 이격 거리를 확보하도록 기능한다. 즉, 이격 레이어(122c)의 두께는 착화 레이어(122a)의 폴리이미드가 제1화약(112)을 폭발시키도록 충분히 가속될 수 있는 거리로 설계될 수 있다. 아울러, 이격 레이어(122c)는 구리 재질의 박막으로 이루어질 수 잇는 착화 레이어(122a)를 물리적으로 지지하고 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
위와 같은 결합 구조에 의해 본 발명의 로켓 모터용 착화기(100)는, 커넥터와 착화기를 서로 연결하도록 추가되는 별도의 터미널 부품이 생략될 수 있다. 따라서, 내부 공간의 감소에 따른 소형화가 가능하고, 조립 공정이 단순화될 수 있는 효과가 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 기폭 조립체(120)를 형성하는 플러그부(121)는 씰링 부재(121c)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 도 1 및 4를 참조하여 핀(121b)과 플러그 몸체(121a) 사이의 절연 및 밀폐를 수행하는 역할을 수행하는 씰링 부재(121c)에 대하여 설명한다.
씰링 부재(121c)는 핀(121b)의 외주면을 감싸는 원통형으로 형성될 수 있다. 그리고 씰링 부재(121c)의 외주면은, 핀(121b)이 관통되도록 플러그 몸체(121a)에 형성되는 홀의 내주면과 접촉 고정될 수 있다.
나아가, 씰링 부재(121c)는 핀(121b)과의 견고한 결합을 유지하기 위하여 돌출부(121c1)를 구비할 수 있다. 돌출부(121c1)는 씰링 부재(121c)의 내주면에서 돌출되는 형상으로 이루어지며, 핀(121b)의 외주면에는 돌출부(121c1)를 수용하는 수용홈(122b1)이 형성될 수 있다. 돌출부(121c1)와 수용홈(122b1)은 핀(121b)의 원주 방향을 따라 환형으로 연장될 수 있다.
씰링 부재(121c)는 전기 절연을 위하여 절연 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 절연 유리 재질의 복수 개의 비드(bead)가 수용홈(122b1)에 삽입된 상태에서 가열되어 용융됨으로써, 환형의 돌출부(121c1)가 형성되고 원통형의 씰링 부재(121c)와 서로 일체를 이룰 수 있다.
이와 같이, 돌출부(121c1)를 구비하는 씰링 부재(121c)가 장착됨으로써, 전기 신호의 정확한 전달과 함께, 착화 후 연소실의 기밀 유지가 보장될 수 있다. 특히, 돌출부(121c1)를 구비하는 씰링 부재(121c)가 일체로 형성됨으로써, 핀(121b)과의 결합을 위한 별도의 체결 부품 없이도 구조적 밀폐가 효과적으로 구현될 수 있다. 또한, 별도의 체결 부품에 의한 절연 파괴 우려가 해소될 수 있다.
본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)는, 조립이 완료된 상태에서 로켓 모터에 결합되어 작동된다. 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기(100)에서 제1화약(112)의 폭발, 제2화약(113)의 폭연 및 연소 과정에서, 슬리브 조립체(110)와 로켓 모터와의 결합이 견고하게 유지되어야, 본 발명의 로켓 모터용 착화기(100) 측으로 고온 및 고압의 가스가 누설되는 것이 방지될 수 있다.
일차적으로, 본 발명의 슬리브 조립체(110)는 외주면에 형성되는 나사 체결부(114)에 의하여 로켓 모터에 고정될 수 있다. 자세하게는, 슬리브 마개(130)가 장착된 측(도 1의 우측)이 로켓 모터 내부와 인접하도록, 슬리브 조립체(110)가 삽입 장착될 수 있다.
나사 체결을 통한 조립을 용이하게 구현하도록, 슬리브 조립체(110)의 외주면에는 체결구 결합부(115)가 형성될 수 있다. 체결구 결합부(115)는, 도 3에 보인 것처럼 육각형의 외면을 갖도록 형성되어 너트 체결 도구 등이 고정될 수 있고, 나사 체결을 위한 토크가 효과적으로 가해질 수 있다.
나아가, 슬리브 조립체(110)와 로켓 모터의 이차적인 고정을 위하여, 본 발명의 슬리브 조립체(110)는 와이어 수용부(116)를 구비할 수 있다. 도 2 및 3에 도시된 것과 같이, 와이어 수용부(116)는 체결구 결합부(115)를 일 방향으로 관통하는 적어도 하나의 홀로 이루어질 수 있다.
앞서, 체결 나사부를 통하여 슬리브 조립체(110)와 로켓 모터가 서로 결합된 이후에, 고정 와이어(lock wire)가 와이어 수용부(116)에 삽입되어 이차적인 고정이 이루어질 수 있다. 로켓 모터에도, 와이어 수용부(116)와 유사하게 고정 와이어를 수용 또는 고정시킬 수 있는 구조가 형성될 수 있다.
이차적인 체결 수단인 와이어 수용부(116)가 구비됨으로써, 로켓 운송 시 진동 또는 충격이나, 본 발명의 로켓 모터용 착화기(100) 또는 로켓 모터의 연소 시 충격 등이 발생하더라도, 본 발명의 밀폐 유지가 보장될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로켓 모터용 착화기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100: 로켓 모터용 착화기 110: 슬리브 조립체
111: 중공부 111a: 제1중공
111b: 제2중공 112: 제1화약
113: 제2화약 114: 나사 체결부
115: 체결구 결합부 116: 와이어 수용부
120: 기폭 조립체 121: 플러그부
121a: 플러그 몸체 121b: 핀
121b1: 수용홈 121c: 씰링 부재
121c1: 돌출부 122: 박막 착화부
122a: 착화 레이어 122b: 절연 레이어
122b1: 핀 수용홀 122c: 이격 레이어
122c1: 관통홀

Claims (8)

  1. 중공부를 형성하는 슬리브 조립체;
    상기 중공부의 일 측을 폐쇄하도록 상기 슬리브 조립체에 장착되고 전기 신호를 전달하도록 형성되는 플러그부와, 상기 중공부와 인접하도록 상기 플러그부의 내측에 결합되는 박막 착화부를 구비하는 기폭 조립체를 포함하며,
    상기 슬리브 조립체는,
    상기 박막 착화부에 인접하도록 상기 중공부에 수용되어, 상기 박막 착화부에 의하여 폭발되도록 이루어지는 제1화약; 및
    상기 제1화약과 접촉 가능하도록 상기 중공부 내부에 수용되어, 상기 제1화약의 폭발에 의하여 폭연 또는 연소되도록 이루어지는 제2화약을 구비하고,
    상기 플러그부는,
    상기 슬리브 조립체에 삽입 장착되도록 이루어지는 몸체부; 및
    상기 몸체부를 관통하도록 연장 형성되고, 외측 단부가 구형으로 볼록하게 형성되는 복수 개의 핀을 포함하는 로켓 모터용 착화기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핀의 상기 중공부를 향하는 내측 단부는 평면의 절단면으로 형성되어 상기 박막 착화부의 표면에 접착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 로켓 모터용 착화기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박막 착화부는,
    전압 인가에 의해 기화되는 브릿지를 구비하는 착화 레이어;
    상기 착화 레이어의 일 측면에 형성되고, 복수 개의 핀 수용홀을 구비하는 절연 레이어; 및
    상기 착화 레이어의 타 측면에 형성되고, 상기 브릿지를 타 측으로 노출시키도록 형성되는 관통홀을 구비하는 이격 레이어를 포함하는 로켓 모터용 착화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플러그부는, 상기 몸체부와 핀 사이에 개재되어 상기 핀의 외주면을 둘러싸도록 형성되고, 상기 핀의 외주면에서 리세스되는 수용홈에 수용되도록 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 씰링 부재를 더 포함하는 로켓 모터용 착화기.
  7. 중공부를 형성하는 슬리브 조립체;
    상기 중공부의 일 측을 폐쇄하도록 상기 슬리브 조립체에 장착되고 전기 신호를 전달하도록 형성되는 플러그부와, 상기 중공부와 인접하도록 상기 플러그부의 내측에 결합되는 박막 착화부를 구비하는 기폭 조립체를 포함하며,
    상기 슬리브 조립체는,
    상기 박막 착화부에 인접하도록 상기 중공부에 수용되어, 상기 박막 착화부에 의하여 폭발되도록 이루어지는 제1화약; 및
    상기 제1화약과 접촉 가능하도록 상기 중공부 내부에 수용되어, 상기 제1화약의 폭발에 의하여 폭연 또는 연소되도록 이루어지는 제2화약을 구비하고,
    상기 플러그부는,
    상기 슬리브 조립체에 삽입 장착되도록 이루어지는 몸체부;
    상기 몸체부를 관통하도록 연장 형성되는 복수 개의 핀; 및
    상기 몸체부와 핀 사이에 개재되어 상기 핀의 외주면을 둘러싸도록 형성되고, 상기 핀의 외주면에서 리세스되는 수용홈에 수용되도록 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 씰링 부재를 포함하고,
    상기 수용홈은 상기 핀의 외주면을 둘러싸도록 연장되고,
    상기 돌출부는 상기 수용홈에 수용되도록 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 로켓 모터용 착화기.
  8. 중공부를 형성하는 슬리브 조립체;
    상기 중공부의 일 측을 폐쇄하도록 상기 슬리브 조립체에 장착되고 전기 신호를 전달하도록 형성되는 플러그부와, 상기 중공부와 인접하도록 상기 플러그부의 내측에 결합되는 박막 착화부를 구비하는 기폭 조립체를 포함하며,
    상기 슬리브 조립체는,
    상기 박막 착화부에 인접하도록 상기 중공부에 수용되어, 상기 박막 착화부에 의하여 폭발되도록 이루어지는 제1화약; 및
    상기 제1화약과 접촉 가능하도록 상기 중공부 내부에 수용되어, 상기 제1화약의 폭발에 의하여 폭연 또는 연소되도록 이루어지는 제2화약을 구비하고,
    상기 슬리브 조립체는,
    로켓 모터에 나사 체결되어 삽입 장착되도록 이루어지는 나사 체결부;
    상기 나사 체결을 위한 체결 도구와 맞물리도록 외주면의 일부가 돌출 또는 리세스되게 형성되는 체결구 결합부; 및
    상기 체결구 결합부를 관통하도록 형성되어, 상기 로켓 모터와 연결되는 체결 와이어를 수용하도록 이루어지는 와이어 수용부를 구비하는 로켓 모터용 착화기.
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