KR101839193B1 - 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법은, 길이방향으로 관통형성 된 연소관 내부에 설치되는 추진제 고정장치에 있어서, 복수의 튜브형 추진제로 구성된 다발형 추진제 및 다발형 추진제의 끝단에 일단이 결합되어 다발형 추진제를 지지 고정하는 고정판을 포함하며, 고정판은 튜브형 추진제가 삽입될 수 있도록 관통 형성되는 관통구를 갖는 것을 특징으로 하는 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명을 통해 연소면적을 최대한 확보할 수 있는 다발형의 추진제를 적용하여 연소시간을 수미리초로 단축시켜 발사관 내에서 연소를 종료시켜 사수를 보호하고, 발사에 필요한 추진제를 계산하여 정량을 투입이 가능하여 추진 장치의 무게를 최적화 시키는 효과가 있다.

Description

다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법{FIXING DEVICE FOR BUNCH TYPE PROLELLANT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 추진장치의 발사관 내부에 장착되는 추진제를 다발형으로 구성하여 빠른 연소시간 및 연소율을 갖고, 이 같은 다발형 추진제를 보다 안정적으로 지지 고정하기 위한 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 적을 파괴하는 무기체계 개발을 중요하게 여겨왔지만, 이제는 아군의 인원 및 각종 전투차량에 대한 생존성을 극대화시키기 위한 생존장비 개발에 많은 관심을 가지게 되었다. 이에 따라 세계 각국은 아군 및 각종 전투차량의 생존성 향상을 위해 능동파괴체계를 개발하고 있다.

능동파괴체계는 일반적으로 전투차량(예컨대, 전차 또는 장갑차)을 향하여 날아오는 적의 대전차 미사일과 대전차 로켓 등의 위협체에 대응하기 위하여 3차원 탐지추적레이더, 열상탐지추적기, 통제컴퓨터, 발사장치 및 대응탄으로 구성되어 있다.

이와 같이 세계 각국이 능동파괴체계를 개발하는 보다 근본적인 이유는 다양한 전투실험결과에 기초한다. 전투실험결과 능동파괴체계는 대전차 미사일, 대전차 로켓 등의 공격에 대해서 아군의 생존성을 증대시키고, 경량화를 통한 기동성 및 무장증대를 꾀하는 미래전투체계의 유일한 자체 생존수단임을 보여주었다. 이러한 전투실험결과, 전차에 장착된 능동파괴체계는 전차의 생존성을 약 2~5배 증대시키는 것으로 분석되었다. 이처럼 생존성 보장을 위한 능동방어체계의 탁월한 전투효과가 분석됨에 따라 세계 각국에서는 이 기술을 미래전투체계 생존성 분야의 핵심기술로 선정하여 경쟁적으로 개발하고 있다.

한편, 이러한 능동파괴체계에 있어서, 적의 위협체에 대한 대응탄은 그 발사를 위해 개방형 추진장치를 이용하고 있다. 일반적으로 추진장치로는, 밀폐형 추진장치와 개방형 추진장치가 있다. 밀폐형 추진장치는 발사관 후방을 견고한 금속제 캡에 의해 완전히 밀폐하여 탄자(projectile)가 발사된 후에 탄자 후미로 추진제 연소 가스가 빠져나가는 구조로 이루어져 있다. 이에 반하여, 개방형 추진장치는 탄자가 발사되기 전에는 발사관 후방이 밀폐되어 있다가 탄자 발사 시 추진제 연소 가스에 의해 발사관 후방이 개방되는 구조로 이루어져 있다.

즉, 개방형 추진장치는 발사관 내에 고체 추진제를 충전하고, 발사관 전방은 탄자로 밀봉되어 있고 발사관의 후방은 파열 가능한 플라스틱제 파열판(rupture disk)을 장착하여 탄자가 발사되기 전에 밀봉한 형태로 되어 있다. 이러한 개방형 추진장치는, 추진제 연소 가스가 탄자의 반대 방향인 발사관 후방으로 분출되어 파열판을 파열시키면서 탄자가 발사관 밖으로 이탈될 때 발생하는 반동력을 상쇄시키는 원리를 이용한 것이다.

다시 말해, 개방형 추진장치는 가스 일부를 뒤쪽으로 뿜어내어, 마치 로켓의 추진기관처럼 탄자를 앞으로 밀어내는 힘을 제공하는 무반동총의 원리를 이용한 것이다. 이에 대하여, 무반동총을 예로 들어 설명하면 무반동총은 탄자와, 추진장치로 이루어져 있고, 추진장치는 탄자가 장전되는 발사관, 탄자 후미에 충전된 추진제, 추진제를 연소하기 위한 점화기 및 발사관 후단부에 파열판이 장착된 분사부로 구성되어 있다. 이러한 구조를 갖는 무반동총은 점화기에 의해 점화된 추진제의 연소 가스가 분사부를 통하여 후폭풍으로 방출되는 힘과 탄자를 목표지역으로 비행시키는 힘이 동일하게 작용되도록 설계되어 있기 때문에 발사관에 반동이 일어남이 없이 탄자를 발사관 밖으로 안정되게 발사시킬 수 있다.

여기서, 추진장치, 즉 개방형 추진장치에 사용되는 점화기는 추진제를 점화시켜 연소시킴으로써 추진제에 에너지를 전달할 수 있도록 점화기 몸체, 점화기 몸체 내에 설치된 전기식 착화기, 점화기 몸체와 결합되어 내부에 점화제가 충전된 점화 약통으로 이루어져 있다. 전기식 착화기는 전압 혹은 전류를 인가하여 화약을 발화시켜 화염을 발생시키는 것으로, 기계적으로 충전 화약에 충격을 주어 에너지를 발생시키는 기계식 착화기에 비해 신호 인가에서 발사까지 지연 시간을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 점화기는 점화 약통에 점화제만이 충전되어 있는 구조로 되어 있기 때문에, 이를 개방형 추진장치에 사용하는 경우, 미연소 추진제가 다량 발생되어 탄자가 발사되지 않는 문제점이 있었다. 즉, 착화기의 화염에 의해 발사관 내부에 고압의 추진제 연소 가스가 발생되는데, 종래의 점화기는 점화 약통 내에 충전된 점화제를 연소하는 연소 속도가 느려 화염 방출의 시간 지연으로 인해 추진제를 충분히 점화시키지 못함으로써 고압의 추진제 연소 가스가 발사관 후방의 파열판을 파열시켜 발사관 밖으로 빠져나가 소실되고, 이때 발사관 내부에 충전되어 있는 추진제는 압력 강하로 인하여 연소가 중단되면서 추진력을 상실하여 탄자의 발사가 불가능하였다.

따라서, 개방형 추진장치에 있어서는, 추진제 연소 가스가 발사관 밖으로 누설되기 전에 탄자를 발사관 외부로 바로 밀어낼 수 있도록 시간 지연 없이 화염을 방출할 수 있는 점화기의 구조 개선이 요망되고 있다.

본 발명과 관련 선행기술로 국내특허공개공보 제2015-0071164호(2015.06.26 공개) '복수의 자탄을 갖는 발사체 및 그의 제조방법' 및 국내특허공개공보 제2011-0062204호(2011.06.10 공개) '발사 구속 장치'가 제안된 바 있다.

또한, 국내에서 개발된 추진기관의 경우 각각의 추진제를 볼트 등의 고정구를 이용하여 고정하며, 이러한 고정 방법은 제작에 많은 비용 및 시간이 소모되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 다발형 추진제 고정장치와 관련하여, 추진장치에 있어서 연소면적을 향상시키는 다발형 추진제를 적용하여 탄자의 정확도 향상을 위한 포구속도를 확보하고, 제작 공정이 간단하고 효과적으로 추진제를 고정하기 위한 다발형 추진제 고정장치에 관한 것이다.

이는, 추진제 고정방법으로 추진제 고정판을 사용하여 제작성이 용이하면서, 조립강도를 충족시키는 고정방법을 특징으로 한다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다발형 추진제 고정장치는, 길이방향으로 관통형성 된 연소관 내부에 설치되는 추진제 고정장치에 있어서, 복수의 튜브형 추진제로 구성된 다발형 추진제; 상기 다발형 추진제의 끝단이 삽입되어 고정되도록 원주방향으로 연장 형성되면서 관통 형성된 관통구를 갖는 고정판; 상기 고정판의 타단에 조립되도록 내측 둘레에 돌출 형성되는 앞마개; 및 상기 다발형 추진제와 상기 고정판을 접착하기 위해 상기 관통구에 도포되는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다발형 추진제 고정장치의 제조방법은, 고정판을 앞마개의 내측에 삽입하여 결속하는 단계; 상기 고정판에 원주 방향으로 연장 형성된 복수의 관통구에 접착제를 도포하는 단계; 상기 복수의 관통구 각각에 복수의 다발형 추진제를 각각 삽입하는 단계; 상기 접착제를 경화하여 상기 복수의 다발형 추진제와 상기 고정판을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 다발형 추진제 고정장치 및 이의 제조방법은, 연소면적을 최대한 확보할 수 있는 다발형의 추진제를 적용하여 연소시간을 수미리초로 단축시켜 발사관 내에서 연소를 종료시켜 사수를 보호하고, 발사에 필요한 추진제를 계산하여 정량을 투입이 가능하여 추진 장치의 무게를 최적화 시키는 효과가 있다.

또한, 복수의 관통구는 원주 방향으로 연장 형성되어, 복수의 관통구가 원주 방향으로 연결지어 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 다발형 추진제의 고정을 위한 구성이 앞마개, 고정판, 접착제, 추진제로 간단하여 제작성을 향상시키고, 제작원가 및 양산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연소관의 전체 조합을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 고정판 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 3는 본 발명의 고정판 및 앞마개의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 4은 본 발명의 접착제의 적용예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다발형 추진제 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6는 본 발명의 다발형 추진제 어셈블리의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다발형 추진제 고정장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 추력 및 압력을 실험 한 결과를 나타낸 도면이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다발형 추진제 고정장치와 관련하여, 단거리 대전차 무기를 위한 추진장치 개발을 위해 추진장치의 길이방향으로 관통 형성되는 연소관 내부에 삽입되는 연소 효율이 우수한 추진제 및 추진제를 안정적으로 지지 고정해주는 고정장치를 개발하기 위한 것이다.

추진 장치는 연소관, 다발형 추진제, 관통구가 형성된 고정판, 앞마개 및 다발형 추진제와 고정판 및 앞마개를 지지 고정하기 위한 접착제로 구성된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연소관(100)의 전체 조합을 보여주는 도면으로, 연소관(100)의 얇은 외관프레임(110) 내부 일측에는 점화기(120)가 결합되고 점화기(120)와 연결되어 각각의 튜브형상을 갖는 다발형 추진제(200)가 결합되는데 이는 다발형 추진제(200)와 대응되도록 타공 형성된 관통구(410)를 갖는 고정판(400)이 삽입 형성된 앞마개(300)에 다발형 추진제(200)의 일단 일부가 소정 깊이만큼 삽입되어 배치된다.

또한, 연소관(100)은 내부에 다발형 추진제(200)가 연소되면서 발생하는 연소가스가 방출 될 수 있도록 연소관(100) 일측이 뚫려있는 방출부(130)를 갖는다. 정상적인 상황에서 점화장치에 의해 추진제가 점화되고 추진제의 점화에 의해 발생하는 연소가스가 방출부(130)를 통하여 분사되면서 추진력이 발생한다. 추진제들은 저마다 고유한 점화 온도를 가지며, 대부분의 추진제들은 매우 높은 점화 온도를 갖는다.

점화기(120)는 외부 에너지원으로부터 입력신호가 착화기에 전달되면 열 에너지로 변환되어 점화기(120)기 점화되며 점화기(120)에서 방출된 화염이 추진제에 전달되어 추진제 일부로부터 점화가 시작되고 화염이 추진제 전 표면으로 확산되면서 추진제 전 표면의 연소가 이루어지며 연소가스가 연소관(100) 내부 자유공간을 채우므로 연소관(100) 압력을 높이는 등 일련의 복잡한 과정을 통하여 매우 빠른 순간에 이루어 진다.

점화제로 가장 많이 사용되고 있는 것은 B-KNO₃이며, 이외에도 안정적으로 발화하고, 가스발생이 적으며, 고온의 입자를 생성하는 Aluminium/Cupric oxide(Al/CuO), 비교적 무연인 Zirconium/Barium chromate(Zr-BaCrO₄), 습기에 강하고 높은 고도에서도 점화가 쉬운 Zr-Ni/KCIO₄-Ba(NO₃)₂ 등이 사용되고 있다. 점화제는 기능에 따라 주장약(main charge), 증속장약(booster charge), 유지장약(sustainer charge)으로 구분하고, 형태에 따라 분말, 입상, 펠렛, 슬러그 등으로 분류된다. 또한 화학적 조성에 따라 흑색화약, 금속연료-산화제, 고체 추진제로 구분하기도 한다.

방출부(130)는 연소관(100)에서 발생하는 고온 가스의 에너지를 효과적으로 전환하여 추진기관에 추력을 부과하는 역할을 담당하므로, 방출부(130)의 설계는 추진기관의 요구사항 및 제약 조건하에서 방출부(130) 자체의 유체역학, 열역학, 그리고 구조적인 안정성을 고려해야 하며, 추진기관의 여타 구성품과의 조립성 등을 감안해서 검토해야 한다.

이를 위해 유체역학적 설계 단계로부터 임무에 맞는 추력을 갖는 방출부(130)의 초기 형상 및 크기가 결정되면, 열 설계를 통해서 고온의 배기가스에 의해 형성되는 삭마환경에 대해 방출부(130) 내부 표면의 형상 유지 및 구조물의 온도 상승을 수용가능 한 수준으로 유지할 수 있는 재료 및 공법을 선택한다. 구조적인 측면에서 예상 하중을 견디면서 방출부(130)를 지지할 수 있는 구조물의 설계가 이루어져 무게, 성능 및 가격 등의 관점에서 효율성이 높게 반복적인 설계, 시험 단계를 거침으로써 실제적으로 최적 상태에 근접한 방출부(130)를 도출한다.

다발형 추진제(200)는 추진제는 다발형으로 제작되기 위하여 고체 추진제 외부를 감싸는 라이너가 활용될 수 있다. 고체추진제의 종류에 따라 라이너의 종류도 다양하지만 주로 고무상 재료(rubbery materials)를 사용한다. 즉 외부환경에 의해 고체추진제의 변형이 일어나면, 라이너도 같이 변형이 진행되어 재료 특성에 따라 발생하는 응력을 미연에 방지하여 고체추진제에 아무런 영향을 주지 않아야 한다. 따라서 라이너는 주로 고체추진제의 고분자 바인더가 사용되며, 물성향상을 위해서 기타 첨가제 즉, 고분자 결합제, 가소제, 강화재, 보조 강화재 등이 첨가된다.

이와 같이 라이너를 통해 추진제를 다발형으로 제작함에 따라, 연소면적의 상승으로 연소관(100) 내에서 추진제가 완전 연소되어 추진 장치의 정확도를 향상 및 추진에 필요한 추진력 확보가 가능하며, 나아가 사용자의 안전은 보장하게 된다.

다발형 추진제(200)는 고체추진제로써, 고체추진기관의 구조가 비교적 간단함에도 불구하고 고체추진제의 개발은 상대적으로 까다로운 과정을 거쳐야 함이 일반적이다. 일반적으로 추진제의 성능은 조성에 따라 판이하게 달라지게 된다. 즉 대량 첨가되는 산화제 및 연료뿐만 아니라 소량 첨가되는 첨가제의 종류와 양에 따라 그 성능이 좌우된다. 또한 모든 고체추진제가 기능을 가진 성분들로 구성되어 있는 것이 아니라 고체추진제를 사용하는 추진기관의 목적에 부합되도록 추진제의 원료 성분들이 구성된다. 고체추진제를 조성(ingredients)별로 나누면 크게 세가지로 구분되며, 균질성, 니트라민, 그리고 불균질성계 추진제들이다.

이와 같은 고체추진제는 첫째, 비추력이 높아야 하는데, 높은 비추력을 얻기 위해서는 높은 연소 온도가 요구되며, 연소시 발생되는 연소 가스의 분자량이 작아야 한다. 이를 위해서 분자량이 낮은 원소, 즉 Li, C, H, N, O 등을 포함하고 있으면서 생성열(heat of formation)이 플러스(+)이거나, 낮은 값의 마이너스(－) 수치를 갖는 화합물이 고체추진제 산화제 원료로서 제일 유리하다. 실제로 이런 조건들을 모두 만족하는 화합물의 종류는 매우 제한적이다. 둘째, 높은 비추력과 더불어 높은 밀도가 요구된다. 이것은 모터 케이스의 부피를 줄이는 효과도 있지만, 연소시 낮은 연소 상수를 얻을 수 있으며, 연소 재현성을 높일 수 있기 때문이다. 세째, 광범위한 온도 범위 내에서 기계적 성질 및 물성이 우수해야 한다. 고체추진제는 구조재료이기 때문에 여러 가지 요인에 의해 균열이 발생될 수 있다. 균열이 생성되면 이것의 연소 표면적이 커지게 되며, 연소시 모터 케이스 내에 예기치 못한 높은 압력이 예상되며, 심지어는 불상사까지도 초래된다. 고체추진제의 균열은 취급 중이거나, 경화반응 중의 열적 변화, 점화시 급격한 내부 압력상승(ignition pressurization) 등으로부터 생성된다. 이러한 균열을 예방하기 위해서는, 우선 고체추진제 자체의 기계적 성질이 고려되어야 한다. 또한 주어진 외부환경 조건하에서 고체추진제의 그레인 변형이 거의 일어나지 않아야 하며, 이를 위해서는 각종 물성이 우수해야 한다. 즉, 구조적 완성도가 있어야 한다. 네째, 앞에서 언급한 내용 이외에도 저연(minimum smoke)과 무연(smokeless) 그리고 무공해성이 요구되는 경우도 있으며, 연소속도, 독극성, 폭발성, 안전성, 공정성, 단가(cost) 등이 고려되어야 한다. 위에서 열거한 조건을 모두 만족하는 고체추진제 개발은 실제적으로 매우 어렵기 때문에, 사용 용도에 따라서 해당 조건들을 고려해서 개발함이 일반적이다.

이러한 고체추진제를 활용하는 다발형 추진제(200)가 예를 들어 급격한 온도 상승이 일어나는 비정상적인 상황에 놓이면, 다발형 추진제(200)가 비정상적으로 점화되면서 연소관(100) 내부의 압력이 급격히 상승하여 연소관(100)이 폭발하거나 제어가 불가능한 추진력이 발생하여 할 수 있다. 한번 점화된 다발형 추진제(200)의 점화를 중단시키는 것은 불가능하므로, 잘못 점화된 다발형 추진제(200)에 의한 폭발은 인적, 물적 피해를 일으킨다.

도 2는 본 발명의 고정판(400)의 실시예를 나타내는 정면도이다. 도 2(a)는 고정판(400)에 형성되는 관통구(410)의 형상이 관통구(410)로 삽입되는 다발형 추진제(200)와 대응되게 형성되는 것을 나타낸 도면이다.

도 2(b)는 고정판(400)에 형성되는 관통구(410)의 형상이 고정판(400)의 원주 방향을 따라 연장 형성되는 것을 나타낸 도면이다. 관통홀(410)은 원점을 기준으로 서로 대칭되는 4개의 그룹으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 형성되는 관통구(410)는 도 2(a)의 관통구(410) 실시예 보다 많은 다발형 추진제(200)를 삽입 형성할 수 있다.

도 3는 본 발명의 고정판(400) 및 앞마개(300)의 결합 상태를 보여주는 도면으로, 복수개의 타공 된 관통구(410)를 갖는 고정판(400)의 둘레는 앞마개(300)의 둘레보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다. 바꿔 말해, 고정판(400)을 앞마개(300)에 삽입하여 결합시킨다. 고정판(400)은 앞마개(300)의 일면에 밀착하지 않고 소정 높이만큼 이격되어 결합한다. 이를 위하여, 앞마개(300) 내측 벽면에는 고정판(400)을 효과적으로 지지 고정할 수 있는 나사선 모양의 홈(미도시)이나 돌출 형성되는 걸림부(310)를 더 포함할 수 있다.

도 4은 본 발명의 접착제(500)의 적용 예를 보여주는 도면이다. 도 3에서와 같이 복수개의 관통구(410)이 타공 형성된 고정판(400)을 앞마개(300)에 삽입 형성한 다음, 고정판(400)과 앞마개(300)를 나사선 모양의 홈이나 돌출 형성되는 걸림부(310)를 통하여 구조적으로 지지 고정한 다음, 접착제(500)을 부어준다. 경화 전 흐름성을 갖는 액체 타입의 접착제(500)를 부어주어 고정판(400)에 관통 형성된 관통구(410)를 통해 접착제(500)가 앞마개(300)와 소정 높이만큼 떨어져있는 사이 공간에 채워지게 된다. 또한 흐름성을 갖는 액체 타입임에 따라 구조적으로 결합되어 있어 빈틈이 발생하는 앞마개(300) 및 고정판(400) 사이를 채우게 된다.

이때, 접착제(500)는 HTPB(Hydroxy Terminated Polybutadiene), IDP(이소데실 펠라고네이트), A02246, Carbon Black, 00 Smake, IPDI(isophore diisocyanate), FeAA 중 하나를 포함한 화합물일 수 있다. HTPB는 가장 많이 쓰이는 물질로 평소엔 걸쭉한 겔 상태이지만 경화제 및 몇가지 첨가물을 섞으면 고무상태로 굳는다.

도 5는 본 발명의 다발형 추진제(200) 어셈블리의 분해 사시도이다.

앞마개(300)는 복수의 관통구(410)가 형성된 고정판(400)을 포함한다. 고정판(400)은 앞마개(300)의 지름보다 작게 형성되어 앞마개 내부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

앞마개(300)에 삽입되는 고정판(400)을 추가적으로 지지 고정하기 위하여 앞마개(300) 내측 둘레에는 일정하게 돌출 형성되는 걸림부(310)가 형성된다. 이때, 걸림부(310)의 구성 및 재질은 상황이나 사용자의 편의에 의해 자유롭게 변경될 수 있다.

추가적으로, 간략하게 도시하였으나 접착제(500)의 경우 앞마개(300), 고정판(400) 및 다발형 추진제(200) 사이의 공극을 채워 물리적으로 고정력을 최적화 시키는 기능을 한다.

도 6은 본 발명의 다발형 추진제(200) 어셈블리의 실시예를 나타내는 도면이다. 다발형 추진제(200) 어셈블리는 앞마개(300)에 다발형 추진제(200)를 관통구(410)가 형성된 고정판(400)을 삽입한 후에 앞마개(300)와 고정판(400)의 빈틈을 채우고 고정력을 최적화하기 위하여 접착제(500)를 도 4와 같이 도포한다.

도포되는 액상형 접착제(500)는 앞마개(300)와 고정판(400) 사이의 간격을 채우고, 고정판(400)에 형성된 관통구(410)를 통해 앞마개(300)와 고정판(400) 사이의 공간을 채우게 된다. 다음으로 접착제(500)가 도포된 상태에서 다발형 추진제(200)를 각각 관통구(410)에 끼워 맞춰준다. 이때, 다발형 추진제(200)가 중력방향으로 꺾여지거나 휘어져 고정 및 성능 불량이 발생하지 않도록 다수의 다발형 추진제(200)를 관통구(410)에 삽입한 후 고정끈(600)을 다발형 추진제(200) 외곽에 둘러주어 각각의 추진제들이 꺾이지 않도록 유지시켜 주는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 앞마개(300), 고정판(400) 및 다발형 추진제(200)를 모두 결합한 다음 틈새를 채우고 있는 접착제(500)를 경화하게 된다. 이는 서로 다른 재질 및 형상의 구성 사이를 접착제(500)를 통해 일체화되어 각 구성간의 결속력을 극대화시키고, 고정을 위한 공정을 간략하고 단순화시켜 제작 시간 및 원가를 단축하여 양산성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다발형 추진제(200) 고정장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 각각 다발형 추진제(200), 앞마개(300), 고정판(400) 및 접착제(500) 구성을 통하여 고정장치를 조립 및 제조하는 순서를 나열한 것으로 1단계(S100)는 관통구(410)를 포함하는 고정판(400)을 앞마개(300) 내부로 삽입하여 결속하는 단계로 앞마개(300) 내측 둘레에 돌출 형성되어 있는 걸림부(310)까지 삽입 형성되어 이후 도포될 접착제(500)가 일정량 채워질 수 있는 소정의 공간을 마련하게 된다.

2단계(S200)는 1단계(S100)에 의해 결합된 앞마개(300) 및 고정판(400)에 접착제(500)를 도포하는 단계로, 이 단계를 통해 도포된 접착제(500)는 고정판(400)에 관통 형성된 관통구(410)를 통해 앞마개(300) 및 앞마개(300)와 고정판(400) 사이에 형성되어 있는 소정의 공간까지 골고루 접착제(500)가 도포된다.

3단계(S300)는 다발형 추진제(200)를 복수의 다발형 추진제(200)와 대응되게 관통 형성되어 있는 관통구(410)에 각각 삽입하는 단계이다. 다시 말하면, 관통구(410)를 통해 앞마개(300)와 고정판(400) 사이의 공간에 다발형 추진제(200)를 삽입시켜 일정부분 접착제(500)에 침지시킨다.

4단계(S400)는 접착제(500) 경화 단계로, 한번의 공정을 통해 다발형 추진제(200), 앞마개(300) 및 고정판(400)을 한번에 고정시킨다.

도 8은 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 추력 및 압력을 실험 한 결과를 나타낸 도면이다. 도 8(a)는 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 적용 시 추력과 기존 조립식으로 제작 된 장치의 추력을 비교한 실험 데이터이다. 각각 다발형 추진제 고정장치를 사용했을 때의 추력은 실선으로 표시되고, 기존 조립식으로 제작 된 장치를 사용했을 때의 추력은 점선으로 표시된다. 본 실험 결과 실선과 점선은 거의 일치하는 경향성을 보이는 것을 확인할 수 있다.

도 8(b)는 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 적용 시 추력을 측정한 실험 데이터이다. 본 실험 결과 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 사용 시 성능 저하 없이 최대 약 80,000lbf의 결과를 나타내고 있다.

정리하면, 본 발명의 다발형 추진제 고정장치 적용을 통해 구성 및 제조 공정을 간소화하고 제작 단가 및 공정 시간을 감축시킴과 동시에, 기존의 조립식으로 제작 된 장치와 동등한 성능을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 연소관 110: 외관프레임
120: 점화기 130: 방출부
200: 다발형 추진제 300: 앞마개
310: 걸리부 400: 고정판
410: 관통구 500: 접착제
600: 고정끈

Claims (9)

1. 길이방향으로 관통형성 된 연소관 내부에 설치되는 추진제 고정장치에 있어서,
   복수의 튜브형 추진제로 구성된 다발형 추진제;
   상기 다발형 추진제의 끝단이 삽입되어 고정되도록 원주방향으로 연장 형성되면서 관통 형성된 관통구를 갖는 고정판;
   상기 고정판의 타단에 조립되도록 내측 둘레에 돌출 형성되는 앞마개; 및
   상기 다발형 추진제와 상기 고정판을 접착하기 위해 상기 관통구에 도포되는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 다발형 추진제 고정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 고정판을 앞마개의 내측에 삽입하여 결속하는 단계;
   상기 고정판에 원주 방향으로 연장 형성된 복수의 관통구에 접착제를 도포하는 단계;
   상기 복수의 관통구 각각에 복수의 다발형 추진제를 각각 삽입하는 단계;
   상기 접착제를 경화하여 상기 복수의 다발형 추진제와 상기 고정판을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다발형 추진제 고정장치의 제조방법.
8. 삭제
9. 삭제

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