KR101892900B1

KR101892900B1 - 유도탄 조종날개의 위치정확도 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR101892900B1
Application number: KR1020180048739A
Authority: KR
Inventors: 이동주; 최승혁; 류무용; 이광원; 박동현
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-08-28

Abstract

본 발명은 유도탄의 동체의 직경방향으로 마련된 회전축을 중심으로 회전하는 조종날개의 위치정확도 측정장치에 있어서, 유도탄의 동체에 장착되는 고정부, 상기 동체를 기준으로 조종날개의 회전각을 측정하는 측정부, 상기 고정부와 상기 측정부를 연결하는 연결바를 포함하고 외부(유도탄의 구동장치)에서 입력된 구동명령값과 상기 측정부에서 측정한 상기 조종날개의 회전각의 차이로써 상기 유도탄의 조종날개의 위치정확도를 판단하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치와, 상기 조종날개의 위치정확도 측정장치를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법에 있어서, 상기 동체를 상기 고정부에 고정하는 동체 고정단계, 조종날개를 측정부에 고정하는 조종날개 고정단계, 외부(유도탄의 구동장치)에서 입력된 구동명령값에 따라 상기 조종날개를 조종하는 조종단계, 상기 측정부에서 상기 조종날개의 회전각을 측정하는 측정단계, 상기 구동명령값과 상기 회전각의 차이로 상기 조종날개의 위치정확도를 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법에 관한 것이다.

Description

유도탄 조종날개의 위치정확도 측정장치 및 측정방법{MEASURING APPARATUS FOR CONTROL WING OF GUIDED MISSILE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 방위산업 분야, 특히 방공무기 분야에서 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다. 상세하게는, 유도탄의 구동장치에서 입력된 구동명령값과 상기 측정부에서 측정한 상기 조종날개의 회전각의 차이를 측정하여 상기 유도탄의 조종날개의 위치정확도를 판단하는 조종날개의 위치정확도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 발명이다.

유도탄 조립 시 발생되는 구동장치의 조립 및 정렬 오차는 탄의 성능에 영향을 주고, 이에 대한 측정은 조립/정렬 오차를 확인하고 개선할 수 있는 중요한 조립/점검 절차이다.

기존의 구동장치 정확도는 제어기 상의 명령 값과 피드백 값과의 차이를 확인하는 정적정확도(구동장치의 구동 축에 달려있는 센서로 측정)로 확인하였으며 이로부터 유도탄 구동장치 성능의 이상유무를 판단하였다. 그러나 고속 표적에 대한 직격이 요구되는 유도탄에 대해서는 정적정확도 뿐만 아니라, 위치정확도에 대한 점검도 요구된다. 여기서 위치정확도는 구동명령값과 조종날개의 절대 위치값 사이의 차이로 정의되고, 절대 위치값은 유도탄 동체축을 기준으로 조종날개의 위치값을 의미한다. 유도탄 동체를 기준으로 구동명령값 대비 조종날개의 절대 위치값의 오차가 증가하면 유도탄의 기동가속도가 감소하고 비행안정성에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 그러므로 정적정확도 뿐만 아니라, 위치정확도에 대한 점검을 통해 구동장치 성능이 확인되어야 한다.

기존의 위치정확도는 유도탄에 구동장치가 조립된 후 물리적 기준 지그를 활용하여 육안검사를 수행하였다. 그러나 육안검사는 ON/OFF 개념의 점검으로 정밀한 값을 육안으로 확인하는 것은 한계가 있기 때문에, 정확한 측정이 가능한 3차원 측정장비를 활용하여 점검하기도 하나 높은 비용과 많은 측정시간이 소요된다. 따라서 유도탄에 구동장치가 조립된 후 위치정확도의 점검은 정밀한 방법으로는 수행되지 못하였고 유도탄 성능예측의 오차로 작용하였다.

본 발명에서는 유도탄 조립 상태에서의 구동장치 성능 및 기능을 직접적으로 확인함으로써 조립된 구동장치의 잠재적인 결함을 사전에 확인할 수 있고, 위치정확도를 관리 및 예측함으로써 구동장치 성능이 향상되어 고속표적에 대한 대응력을 키울 수 있어 신뢰성의 향상뿐 아니라 발사된 유도탄의 작전 실패 시 발생할 수 있는 사고 및 피해를 방지함으로써 경제적 측면과 안전성 측면에서의 효과를 기대할 수 있는 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치 및 그 측정방법을 제안한다.

본 발명은 유도탄의 동체의 직경방향으로 마련된 회전축을 중심으로 회전하는 조종날개의 위치정확도 측정장치에 있어서, 유도탄의 동체에 장착되는 고정부, 동체를 기준으로 조종날개의 회전각을 측정하는 측정부, 고정부와 측정부를 연결하는 연결바를 포함하고 외부에서 입력된 구동명령값과 측정부에서 측정한 조종날개의 회전각의 차이로써 유도탄의 조종날개의 위치정확도를 판단하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치이다.

본 발명은 조종날개의 위치정확도 측정장치를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법에 있어서, 동체를 고정부에 고정하는 동체 고정단계, 조종날개를 측정부에 고정하는 조종날개 고정단계, 외부에서 입력된 구동명령값에 따라 조종날개를 조종하는 조종단계, 측정부에서 조종날개의 회전각을 측정하는 측정단계, 구동명령값과 회전각의 차이로 조종날개의 위치정확도를 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법이다.

본 발명을 적용하면, 유도탄 조립 상태에서의 구동장치 성능 및 기능을 직접적으로 확인함으로써 조립된 구동장치의 잠재적인 결함을 사전에 확인할 수 있다.

또한, 위치정확도를 관리 및 예측함으로써 구동장치 성능이 향상되어 고속표적에 대한 대응력을 키울 수 있으며, 비행시험 또는 실제 야전 배치 운용 전에 제품의 결함을 방지함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 발사된 유도탄의 작전 실패 시 발생할 수 있는 사고 및 피해를 방지함으로써 경제적 측면과 안전성 측면에서의 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치에 유도탄을 장착한 상태의 형상도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치의 사진이다. (연결바 전개 상태)
도 5는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법의 순서도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 유도탄(200)의 동체의 직경방향으로 마련된 회전축을 중심으로 회전하는 조종날개(210)의 위치정확도 측정장치에 있어서, 유도탄의 동체(220)에 장착되는 고정부(10), 상기 동체를 기준으로 조종날개의 회전각을 측정하는 측정부(20), 상기 고정부와 상기 측정부를 연결하는 연결바(30)를 포함하고 외부에서 입력된 구동명령값과 상기 측정부에서 측정한 상기 조종날개의 회전각의 차이로써 상기 유도탄의 조종날개의 위치정확도를 판단하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치(100)에 관한 것이다.

상기 외부는 상기 유도탄 조종날개의 위치정확도 측정장치에 포함되지 않는 곳을 의미하며, 상기 유도탄의 구동장치일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치에 유도탄을 장착한 상태의 형상도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치의 정면도이며, 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치의 연결바 전개 상태의 사진이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 구성을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 측정부(20)는 상기 조종날개(210)를 고정하는 고정블록(21), 상기 조종날개의 회전각을 측정하는 엔코더(22), 상기 엔코더의 중심축과 상기 조종날개의 중심축의 틀어짐을 보상하는 커플링(23), 상기 엔코더와 상기 커플링을 연결하는 어댑터(24)를 포함한다.

상기 고정부(10)는 상하방향으로 2분되어 개폐되는 구조로 상기 동체(220)를 외측고정 한다.

상기 연결바(30)는 접이식 구조로 상기 측정부(20)를 상기 동체(220)의 중심축의 반대방향으로 전개하거나 상기 동체의 중심축 방향으로 수납한다.

상기 측정부의 상기 고정블록(21)은 상기 동체(220)의 직경방향으로 2분 되어 개폐되는 구조로 상기 조종날개(210)를 두께방향으로 고정한다.

다음으로, 상기 조종날개의 위치정확도 측정장치(100)를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법에 있어서, 상기 동체(220)를 상기 고정부(10)에 고정하는 동체 고정단계(S20), 상기 조종날개(210)를 상기 측정부(20)에 고정하는 조종날개 고정단계(S40), 외부(유도탄의 구동장치)에서 입력된 구동명령값에 따라 상기 조종날개를 조종하는 조종단계(S50), 상기 측정부에서 상기 조종날개의 회전각을 측정하는 측정단계(S60), 상기 구동명령값(회전각)과 상기 측정단계에서 측정한 회전각의 차이로 상기 조종날개의 위치정확도를 판단하는 판단단계(S70)를 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법의 순서도로 이를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 동체 고정단계(S20)는 상기 고정부(10)를 개방하는 개방단계(S21)와 상기 고정부에 상기 동체(220)를 안착하여 상기 동체와 상기 고정부를 동축 고정하고 상기 고정부를 폐쇄하는 폐쇄단계(S22)를 포함한다.

상기 동체 고정단계 이전에 상기 연결바(30)를 상기 동체의 중심축의 반대방향으로 전개하는 연결바 전개단계(S10)를 진행하고, 상기 동체 고정단계가 완료되면 상기 연결바를 상기 동체의 중심축 방향으로 수납하는 연결바 수납단계(S30)를 진행한다.

상기 조종날개 고정단계(S40)는 상기 측정부(20)를 개방하는 측정부 개방단계(S41)와 상기 측정부에 상기 조종날개를 안착하여 두께방향으로 고정하는 측정부 폐쇄단계(S43)를 포함한다.

상기 측정부 폐쇄단계(S43) 이전에 상기 측정부의 어댑터(24)의 길이조절을 통해 상기 측정부(20)의 고정위치를 조절하는 측정부 길이조절단계(S42)를 진행한다.

상기 측정부의 고정위치는 상기 조종날개의 무게중심과 상기 유도탄의 길이방향으로 동일한 위치이다.

상기 판단단계(S70)는 상기 조종날개의 회전각과 상기 구동명령값(회전각)의 차이를 산출하는 계산단계(S71), 상기 계산단계의 결과로 상기 조종날개의 위치정확도가 정상범위에 포함되는지 판단하는 정상범위 판단단계(S72)를 포함한다.

점검장비는 구동장치(단품상태)의 측정 또는, 유도탄이 조립되는 과정을 단계별로 측정할 수 있으며, 상기 점점장비의 측정 결과에 따라 재측정이 필요하다고 판단되는 경우나, 결과와 상관없이 측정을 진행하고 싶을 경우 상기 점검장비에서 제어기로 구동명령을 전달하고, 상기 구동명령에 따라 상기 구동장치를 작동시켜 측정을 진행한다.

본 발명은 유도탄 조종날개의 위치정확도를 측정하기 위해 제어기로 입력된 구동명령값(회전각)에 따라 구동장치를 이용하여 유도탄의 조종날개를 동작시키고, 측정부에서 조종날개의 실제 회전각을 측정한 후, 점검장비에서 구동명령값(회전각)과 측정부에서 측정한 실제 회전각의 차이가 정상범위에 포함되는지 판단하여 상기 조종날개의 위치정확도를 판단하는 장치이다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 유도탄 조종날개 위치정확도 측정장치
200 : 유도탄
210 : 조종날개
220 : 동체
10 : 고정부
20 : 측정부
30 : 연결바
21 : 고정블록
22 : 엔코더
23 : 커플링
24 : 어댑터

Claims

유도탄의 동체의 직경방향으로 마련된 회전축을 중심으로 회전하는 조종날개의 위치정확도 측정장치에 있어서,
유도탄의 동체에 장착되는 고정부;
상기 동체를 기준으로 조종날개의 회전각을 측정하는 측정부;
상기 고정부와 상기 측정부를 연결하는 연결바; 를 포함하고
외부에서 입력된 구동명령값과 상기 측정부에서 측정한 상기 조종날개의 회전각의 차이로써 상기 유도탄의 조종날개의 위치정확도를 판단하고,
상기 측정부는
상기 조종날개를 고정하는 고정블록;
상기 조종날개의 회전각을 측정하는 엔코더;
상기 엔코더의 중심축과 상기 조종날개의 중심축의 틀어짐을 보상하는 커플링; 및
상기 엔코더와 상기 커플링을 연결하는 어댑터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 고정부는
상하방향으로 2분되어 개폐되는 구조로 상기 동체를 외측고정 하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 연결바는
접이식 구조로 상기 측정부를 상기 동체의 중심축의 반대방향으로 전개하거나 상기 동체의 중심축 방향으로 수납하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 고정블록은
상기 동체의 직경방향으로 2분 되어 개폐되는 구조로 상기 조종날개를 두께방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정장치.
제1항, 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 조종날개의 위치정확도 측정장치를 이용한 조종날개의 위치정확도 측정방법에 있어서,
동체를 고정부에 고정하는 동체 고정단계;
조종날개를 측정부에 고정하는 조종날개 고정단계;
외부에서 입력된 구동명령값에 따라 상기 조종날개를 조종하는 조종단계;
상기 측정부에서 상기 조종날개의 회전각을 측정하는 측정단계;
상기 구동명령값과 상기 회전각의 차이로 상기 조종날개의 위치정확도를 판단하는 판단단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제6항에 있어서,
상기 동체 고정단계는
상기 고정부를 개방하는 개방단계;
상기 고정부에 상기 동체를 안착하여 상기 동체와 상기 고정부를 동축 고정하고 상기 고정부를 폐쇄하는 폐쇄단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제7항에 있어서,
상기 동체 고정단계 이전에
연결바를 상기 동체의 중심축의 반대방향으로 전개하는 연결바 전개단계; 를 진행하고
상기 동체 고정단계가 완료되면
상기 연결바를 상기 동체의 중심축 방향으로 수납하는 연결바 수납단계; 를 진행하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제6항에 있어서,
상기 조종날개 고정단계는
상기 측정부를 개방하는 측정부 개방단계;
상기 측정부에 상기 조종날개를 안착하여 두께방향으로 고정하는 측정부 폐쇄단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제9항에 있어서,
상기 측정부 폐쇄단계 이전에
상기 측정부의 어댑터의 길이조절을 통해 상기 측정부의 고정위치를 조절하는 측정부 길이조절단계; 를 진행하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제10항에 있어서,
상기 측정부의 고정위치는
상기 조종날개의 무게중심과 상기 유도탄의 길이방향으로 동일한 위치인 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.
제6항에 있어서,
상기 판단단계는
상기 조종날개의 회전각과 상기 구동명령값의 차이를 산출하는 계산단계;
상기 계산단계의 결과로 상기 조종날개의 위치정확도가 정상범위에 포함되는지 판단하는 정상범위 판단단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종날개의 위치정확도 측정방법.