KR101830772B1 - 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠수함의 무장 발사관에 대한 충수 및 배수를 각각 독립적으로 운용할 수 있게 함으로써 신속한 무장의 발사를 통한 무장 운용에 있어 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축공기 공급원과 연결되는 제1압축공기배관(10), 제1압축공기배관(10)과 연결되고 해수를 저장하는 무장보상탱크(12), 무장보상탱크(12)와 해수배관(14)을 매개로 일측이 연결되면서 타측이 압축공기 공급원과 제2압축공기배관(10')을 매개로 연결되는 다수의 수평 발사관(16), 및 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 무장보상탱크(12) 또는 수평 발사관(16)으로 향하도록 조절하는 4웨이 밸브(18)를 구비하고, 무장보상탱크(12)는 내부에 다수의 구획실(12a)을 형성하고, 해수배관(14)은 다수의 구획실(12a)과 다수의 수평 발사관(16) 사이를 개별적으로 연결하며, 제1압축공기배관(10)은 다수의 분지배관(10a)을 매개로 다수의 구획실(12a)과 개별적으로 연결되고, 4웨이 밸브(18)는 분지배관(10a)과 제2압축공기배관(10') 사이의 분지지점에 개별적으로 설치되며, 각각의 분지배관(10a)은 4웨이 밸브(18)와 구획실(12a) 사이에 이르는 압축공기의 공급경로에 대한 개폐를 개별적으로 조절하기 위한 제1개폐조절밸브(20)를 설치한다.

Description

잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치{System for adjusting filling and draining of seawater in launching tube of submarine}

본 발명은 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평 발사관의 충수 및 배수를 독립적으로 운용하여 무장 운용에 있어 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 잠수함은 은밀성을 기반으로 탑재무장을 통해 전략적으로 운용 가능한 가장 위협적인 무기 중 하나이다. 이를 위해 잠수함은 무장의 발사를 위한 필수적인 시스템으로서 무장보상계통을 구비하는 데, 실적함에 적용되는 무장보상계통은 주로 함을 중심으로 좌현과 우현으로 각각 나뉘어 설치된다.

잠수함에 있어 발사관을 이용하여 무장을 발사하는 방식은 발사장치와 관련된 장비의 구성에 따라 상이하나, 모든 잠수함의 무장보상계통은 무장의 발사를 위해 해수가 저장된 무장보상탱크에서 압축공기를 공급하여 발사관을 충수시킴으로써 외부 해수압과 발사관 내의 압력평형을 이룬 후 관통구의 개방을 통해 무장을 발사시키도록 구성된다.

일례로 종래 잠수함의 무장보상계통은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축공기 공급원(도시안됨)과 교통 가능하게 연결되어 고압의 압축공기를 제공받는 제1압축공기배관(50), 상기 제1압축공기배관(50)과 교통 가능하게 연결되고 내부에 해수를 저장하는 밀폐식 무장보상탱크(52), 상기 무장보상탱크(52)와 해수배관(54)을 매개로 일측이 교통 가능하게 연결되고 상기 제1압축공기배관(50)으로부터 분지된 제2압축공기배관(50')을 매개로 타측이 압축공기 공급원과 별도로 교통 가능하게 연결되는 다수의 수평 발사관(56), 및 상기 제1압축공기배관(50)과 상기 제2압축공기배관(50') 사이의 분지지점에 설치되어 상기 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 상기 무장보상탱크(52) 또는 상기 수평 발사관(56)으로 각각 조절하는 4웨이 밸브(58)를 구비한다.

그리고 상기 제1압축공기배관(50)에는 무장보상탱크(52) 내부로 압축공기의 공급을 조절하기 위한 제1개폐조절밸브(60)가 설치되고, 상기 해수배관(54)에는 무장보상탱크(52) 내에 저장된 해수의 공급을 조절하기 위한 제2개폐조절밸브(62)가 설치되며, 상기 제2압축공기배관(50')에는 수평 발사관(56) 내부로 압축공기의 공급을 조절하기 위한 제3개폐조절밸브(64)가 설치된다. 이 경우, 상기 해수배관(54)은 단일의 배관부재로 이루어지고, 각각의 수평 발사관(56)에 대해서는 별도의 분지배관(54a)을 매개로 교통 가능하게 연결되는 구조로 이루어진다.

따라서 종래 잠수함의 무장보상계통에서는 단일의 무장보상탱크(52)에 대해 다수의 수평 발사관(56)이 단일의 해수배관(54)으로부터 분기된 여러 분지배관(54a)을 매개로 해수를 공급받도록 구성되어 있기 때문에 잠수함의 좌현 및 우현에 각각 위치하는 각각의 수평 발사관(56)에 대한 충수와 배수가 동시에 수행되는 것이 불가능하다.

즉, 종래 잠수함의 무장보상계통은 좌/우현 각각 독립된 계통으로 구성되어 있으므로, 좌/우현 각각 하나의 해수배관(54)에서 분지배관(54a)이 각각의 수평 발사관(56)에 대해 충수 및 배수 중 어느 하나만을 선택하여 수행할 수 밖에 없는 구조이기 때문에 수평 발사관(56)에 대한 동시 운용에 있어 많은 제약조건이 따르게 된다. 요약하자면, 단일의 해수배관(54)에 대해 분지배관(54a)을 매개로 연결되는 다수의 수평 발사관(56)중 어느 한 그룹에는 충수를 실시하고, 나머지 다른 그룹에 대해서는 배수를 각각 동시에 실시하는 것이 불가능하다는 것이다.

이 결과, 종래 잠수함의 무장보상계통은 수평 발사관(56)에 대한 충수 및 배수가 각각 독립적으로 수행될 수 없는 구조 즉, 무장의 발사에 있어 다수의 수평 발사관(56) 중 하나의 그룹에 대해 충수를 실시하게 되면, 나머지 그룹의 수평 발사관(56)에 대해서 다음번 무장의 발사를 위해 동시간에 걸쳐 해수를 배수하는 것이 불가능하므로 반드시 일정한 대기시간이 수반되고, 이로 인해 신속한 무장발사를 수행할 수 없는 문제를 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 잠수함의 무장 발사관에 대한 충수 및 배수를 각각 독립적으로 운용할 수 있게 함으로써 신속한 무장의 발사를 통한 무장 운용에 있어 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축공기 공급원과 연결되는 제1압축공기배관, 상기 제1압축공기배관과 연결되고 내부에 해수를 저장하는 밀폐식 무장보상탱크, 상기 무장보상탱크와 해수배관을 매개로 일측이 교통 가능하게 연결되면서 타측이 상기 압축공기 공급원과 제2압축공기배관을 매개로 교통 가능하게 연결되는 다수의 수평 발사관, 및 상기 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 상기 무장보상탱크 또는 상기 수평 발사관으로 향하도록 각각 조절하는 4웨이 밸브를 구비하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치에 있어서, 상기 무장보상탱크는 내부에 해수를 개별적으로 저장하는 다수의 구획실을 형성하고, 상기 해수배관은 상기 다수의 구획실과 상기 다수의 수평 발사관 사이를 각각 개별적으로 교통 가능하게 연결하며, 상기 제1압축공기배관은 다수의 분지배관을 매개로 상기 다수의 구획실과 각각 개별적으로 교통 가능하게 연결되고, 상기 4웨이 밸브는 상기 분지배관과 상기 제2압축공기배관 사이의 분지지점에 각각 개별적으로 설치되며, 상기 각각의 분지배관은 상기 4웨이 밸브와 상기 구획실 사이에 이르는 압축공기의 공급경로에 대한 개폐를 개별적으로 조절하기 위한 제1개폐조절밸브를 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 구획실은 상기 무장보상탱크 내에서 수직한 방향으로 설치되는 다수의 격벽부재를 매개로 독립된 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 제1개폐조절밸브는 수동조작방식 또는 원격제어방식으로 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 잠수함의 무장 발사장치로서 수평 발사관에 대한 충수 및 배수를 위한 무장보상계통의 구성과 기능을 개선하여 발사관을 독립된 형태로 운용함으로써 발사관 내 해수의 충수 및 배수에 소요되는 대기시간을 줄이고, 이로 인해 잠수함의 무장 운용에 있어 효율성을 증대시킬 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 잠수함의 좌/우현에 다수로 구비되는 발사관에 대한 충수 및 배수를 상호 제약없이 발사관 별로 독립적으로 수행하여 보다 신속한 무장의 발사를 구현할 수 있으므로, 탑재 무장의 전략적 운용을 통한 잠수함의 생존 성능을 극대화시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 잠수함의 수평 발사관에 대한 충/배수를 조절하기 위한 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 잠수함의 수평 발사관에 대한 충/배수를 조절하기 위한 장치를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명이 적용되는 잠수함의 무장 발사장치는 압축공기 공급원(도시안됨)과 교통 가능하게 연결되어 고압으로 압축된 압축공기를 제공받는 제1압축공기배관(10), 상기 제1압축공기배관(10)과 교통 가능하게 연결되고 내부에 해수를 저장하는 밀폐식 무장보상탱크(12), 상기 무장보상탱크(12)와 해수배관(14)을 매개로 일측이 교통 가능하게 연결되면서 타측이 상기 압축공기 공급원과 제2압축공기배관(10')을 매개로 별도로 교통 가능하게 연결되는 다수의 수평 발사관(16), 및 상기 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 상기 무장보상탱크(12) 또는 상기 수평 발사관(16)으로 향하도록 각각 조절하는 4웨이 밸브(18)를 구비한다.

상기 무장보상탱크(12)는 내부에 단일의 개체로서 내부에 해수를 통합하여 저장하는 종래 방식이 아니라, 독립된 형태로서 해수를 개별적으로 저장하는 구획실(12a)을 내부에 다수로 형성한다. 이를 위해 상기 무장보상탱크(12)는 내부에 독립된 개체로서 수직한 방향으로 개별적으로 설치되는 다수의 격벽부재(12b)를 매개로 내부 공간을 다수로 분할하여 독립된 형태의 구획실(12a)을 형성한다. 이때 상기 구획실(12a)은 상기 수평 발사관(16)의 수량과 동일한 수량으로 형성되고, 상기 해수배관(14)도 구획실(12a)과 수평 발사관(16) 사이를 개별적으로 연결할 수 있는 수량으로 구비된다.

상기 제1압축공기배관(10)은 독립된 형태의 다수의 분지배관(10a)을 매개로 상기 다수의 구획실(12a)과 각각 개별적으로 교통 가능하게 연결되고, 상기 4웨이 밸브(18)는 상기 분지배관(10a)과 상기 제2압축공기배관(10') 사이의 분지지점에 각각 개별적으로 설치된다.

이 결과, 상기 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기는 상기 4웨이 밸브(18)의 절환에 따라 상기 제1압축공기배관(10)과 분지배관(10a)을 거쳐 무장보상탱크(12)의 내부에 위치한 각각의 구획실(12a)로 개별적으로 제공되거나, 상기 분지배관(10a)을 통해 제2압축공기배관(10')을 거쳐 수평 발사관(16)으로 개별적으로 제공된다. 즉, 상기 4웨이 밸브(18)는 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 상기 제1압축공기배관(10)과 분지배관(10a)을 통해 무장보상탱크(12)로 개별적으로 설정하거나, 상기 제1압축공기배관(10)과 분지배관(10a) 및 제2압축공기배관(10')을 통해 수평 발사관(16)으로 개별적으로 설정하는 조절의 기능을 수행한다.

이를 위해 상기 4웨이 밸브(18)는 상기 압축공기 공급원과의 교통을 위해 상기 제1압축공기배관(10)으로부터 분지된 분지배관(10a)과 교통하는 입력포트(18a)와, 상기 분지배관(10a)을 통해 무장보상탱크(12)내 각각의 구획실(12a)과의 교통을 위한 제1출력포트(18b), 상기 제2압축공기배관(10')을 통해 수평 발사관(16)과의 교통을 위한 제2출력포트(18c), 및 외부와의 교통을 통해 압축공기의 배출을 위한 배기포트(18d)를 각각 구비한다.

또한, 상기 각각의 분지배관(10a)은 상기 4웨이 밸브(18)와 상기 구획실(12a) 사이에 이르는 압축공기의 공급경로에 대한 개폐를 개별적으로 조절하기 위한 제1개폐조절밸브(20)를 설치한다. 특히, 상기 각각의 제1개폐조절밸브(20)는 수동조작방식 또는 원격제어방식 등으로 동작함으로써 상기 압축공기 공급원과 상기 무장보상탱크(12) 내부의 독립된 구획실(12a) 사이를 개별적으로 교통 가능하게 연결한다.

한편, 상기 각각의 해수배관(14)은 상기 무장보상탱크(12)의 구획실(12a)로부터 제공되는 해수의 공급경로에 대한 개폐를 개별적으로 조절하기 위한 별도의 제2개폐조절밸브(22)를 구비하고, 상기 별도의 제2압축공기배관(10')은 상기 압축공기 공급원과 상기 수평 발사관(16) 사이의 교통을 개별적으로 조절하기 위한 별도의 제3개폐조절밸브(24)를 구비한다. 이 경우에 있어 상기 제2개폐조절밸브(22)와 제3개폐조절밸브(24)도 역시 상기 제1개폐조절밸브(20)와 같이 수동조작방식 또는 원격제어방식 등의 연동형 밸브로 구현함으로써 상기 수평 발사관(16)의 내부로 해수의 충수와 배수 또는 압축공기의 충전과 배출을 각각 가능하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평 발사관(16)은 잠수함의 압력선체에 있어 좌현과 우현에 각각 다수개로 구비되는 것으로, 본 실시예를 도시하는 도 2에서는 좌현과 우현중 어느 하나의 현에 3개의 수평 발사관(16)이 설치된 상태를 기준으로 설명한다.

따라서 본 발명은 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공기압을 이용하여 무장보상탱크(12) 내에 저장된 해수를 수평 발사관(16) 내로 충수하여 잠수함 외부의 해수압력과 수평 발사관(16) 내부 사이의 압력평형을 수행한 다음 발사관의 개방시켜 탑재된 무장을 발사하면 된다.

이 과정에서, 상기 4웨이 밸브(18)가 압축공기 공급원과 상기 제1압축공기배관(10)의 분지배관(10a) 사이의 공급경로를 교통시키게 되면, 상기 분지배관(10a)을 통해 입력포트(18a)로 유입된 압축공기는 제1출력포트(18b)를 통해 상기 무장보상탱크(12)내의 각각의 구획실(12a) 내부로 제공되고, 상기 구획실(12a)로 제공된 압축공기는 상기 구획실(12a) 내에 저장된 해수를 독립된 해수배관(14)을 통해 각각의 수평 발사관(16) 내로 공급할 수 있는 가압력을 제공함으로써 상기 수평 발사관(16) 내에서 해수의 충수가 이루어질 수 있게 된다. 즉, 상기 분지배관(10a)과 상기 제2압축공기배관(10') 사이의 분지지점에 각각 개별적으로 설치된 4웨이 밸브(18)의 포트 절환과, 상기 각각의 분지배관(10a)에 설치된 개별적으로 설치된 제1개폐조절밸브(20)의 개폐 절환에 따라 다수의 수평 발사관(16) 중에서 원하는 수평 발사관(16)에 국한하여 해당 구획실(12a) 내에 저장된 해수를 충수시킬 수 있게 된다.

부연하자면, 상기 분지배관(10a)과 제2압축공기배관(10') 사이의 분지지점에 개별적으로 설치된 4웨이 밸브(18)와 상기 각각의 분지배관(10a)에 개별적으로 설치된 제1개폐조절밸브(20)의 절환에 따라 다수의 수평 발사관(16)에 대한 독립적인 충수는 물론 배수까지도 조절할 수 있으므로, 발사관 내에서 이루어지는 해수의 충전과 배수에 소요되는 대기시간을 크게 단축시킬 수 있고, 이를 통해 신속한 무장의 발사와 함께 잠수함의 무장 운용에 있어 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 다수의 수평 발사관(16) 중에서 해수에 의한 충수가 이루어지면, 해당 수평 발사관(16) 내에 먼저 충전되어 있었던 압축공기는 제2압축공기배관(10')을 통해 4웨이 밸브(18)의 배기포트(18d)를 통해 외부로 원활하게 배출된다. 반대로 상기 수평 발사관(16)을 통한 무장의 발사가 종료된 다음, 다음번 무장의 적재를 위해서는 상기 4웨이 밸브(18)에 의한 압축공기의 공급경로를 반대로 절환하면 된다. 즉, 상기 4웨이 밸브(18)의 입력포트(18a)와 제2출력포트(18c)를 통해 압축공기가 제2압축공기배관(10')을 통해 수평 발사관(16)으로 제공되면, 상기 수평 발사관(16) 내에 충수된 해수는 반대로 해수배관(14)을 통해 상기 무장보상탱크(12)의 해당 구획실(12a) 내부로 배수되고, 이때 해당 구획실(12a) 내에 충전된 압축공기는 해당 분지배관(10a)을 거쳐 4웨이 밸브(18)의 배기포트(18d)를 통해 외부로 원활하게 배출된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-제1압축공기배관 10'-제2압축공기배관
10a-분지배관 12-무장보상탱크
12a-구획실 12b-격벽부재
14-해수배관 16-수평 발사관
18-4웨이 밸브 18a-입력포트
18b-제1출력포트 18c-제2출력포트
18d-배기포트 20-제1개폐조절밸브
22-제2개폐조절밸브 24-제3개폐조절밸브

Claims (3)

1. 압축공기 공급원과 연결되는 제1압축공기배관(10), 상기 제1압축공기배관(10)과 연결되고 내부에 해수를 저장하는 밀폐식 무장보상탱크(12), 상기 무장보상탱크(12)와 해수배관(14)을 매개로 일측이 교통 가능하게 연결되면서 타측이 상기 압축공기 공급원과 제2압축공기배관(10')을 매개로 교통 가능하게 연결되는 다수의 수평 발사관(16), 및 상기 압축공기 공급원으로부터 제공되는 압축공기의 공급경로를 상기 무장보상탱크(12) 또는 상기 수평 발사관(16)으로 향하도록 각각 조절하는 4웨이 밸브(18)를 구비하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치에 있어서,
   상기 무장보상탱크(12)는 내부에 해수를 개별적으로 저장하는 다수의 구획실(12a)을 형성하고, 상기 해수배관(14)은 상기 다수의 구획실(12a)과 상기 다수의 수평 발사관(16) 사이를 각각 개별적으로 교통 가능하게 연결하며, 상기 제1압축공기배관(10)은 다수의 분지배관(10a)을 매개로 상기 다수의 구획실(12a)과 각각 개별적으로 교통 가능하게 연결되고, 상기 4웨이 밸브(18)는 상기 분지배관(10a)과 상기 제2압축공기배관(10') 사이의 분지지점에 각각 개별적으로 설치되며, 상기 각각의 분지배관(10a)은 상기 4웨이 밸브(18)와 상기 구획실(12a) 사이에 이르는 압축공기의 공급경로에 대한 개폐를 개별적으로 조절하기 위한 제1개폐조절밸브(20)를 설치하는 것을 특징으로 하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구획실(12a)은 상기 무장보상탱크(12) 내에서 수직한 방향으로 설치되는 다수의 격벽부재(12b)를 매개로 독립된 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1개폐조절밸브(20)는 수동조작방식 또는 원격제어방식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 잠수함 수평 발사관의 충/배수 조절장치.
   

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