KR101923577B1 - 수중 이동체 발사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 발사 시스템의 특징은 다음과 같은 같은 바, 상기 이동체(2)는 내부 튜브(3) 안에 수용되며, 이 내부 튜브는 외부 튜브(4) 안에서 후퇴 위치와 그 외부 튜브(4)로부터 전개되는 위치 사이에서 슬라이딩하면서 움직일 수 있고, 또한 상기 발사 시스템은 외부 튜브(4)의 후방부에 있는 복귀 억제 물 흡입 수단(5); 이동체의 후방에 있는 튜브의 내부와 외부 튜브의 대응 부분을 서로 유체 연통시켜 주는 수단(6); 내부 튜브(3)에 지지되며 내부 튜브가 외부 튜브(4) 안에서 이동할 때 그 외부 튜브의 내벽에 접해 슬라이딩하게 되는 시일링 수단(7); 및 외부 튜브 안에서 제 1 저속 이동 경로를 따라 내부 튜브를 그의 후퇴 위치로부터 전개 위치로 이동시키고 또한 제 2 고속 이동 경로를 따라서 전개 위치로부터 후퇴 위치로 이동시켜, 외부 튜브(4)로부터 가압수가 상기 유체 연통 수단(6)을 통해 이동체(2)의 후방에서 내부 튜브(3) 안으로 유입되게 하여 수중 이동체(2)를 밀어 방출시키게 하는 수단(8; 10; 11; 13)을 포함한다.

Description

수중 이동체 발사 시스템{SYSTEM FOR LAUNCHING AN UNDERWATER VEHICLE}

본 발명은 수중 이동체 발사 시스템에 관한 것이다.

보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 예컨대 수중 이동체를 구비하는 그러한 유형의 발사 시스템(엄격히 말하면, 잠수함과 같은 것)에서 어뢰, 미사일, 지뢰, 대책 이동체 또는 무인 미사일과 같은 수중 이동체 또는 그러한 유형의 다른 이동체를 발사하는데 사용될 수 있다.

이들 발사 시스템은 어뢰 외의 다른 이동체를 발사시키는데도 사용될 수 있음에도 보통 "어뢰 튜브" 라고 불린다. 일반적으로, 잠수함에는 이런 유형의 여러 어뢰 튜브가 구비되어 있다.

이들 어뢰 튜브는, 이동체에 결합될 수 있는 허용가능한 치수를 가지면서, 국부적이고 불균형적인 기계적 제약을 가함이 없이(비접촉식 발사) 어뢰 등으로 이루어진 무기와 같은 상이한 종류의 수중 이동체를 발사시킬 수 있게 해주어야 한다.

이러한 종류한 시스템의 다른 중요한 점은, 예컨대 발사 이동체가 발견되는 것을 피하기 위해 이동체를 개별적으로 발사시킬 수 있어야 한다는 것이다.

이러한 종류의 상이한 시스템들은 이미 종래 기술에 자세히 설명되어 있다.

상기시키기 위해, 공지되어 있는 주요 발사 시스템 또는 방법을 다음과 같이 설명한다.

- 공기 구동을 사용하는 시스템: 이 시스템은 튜브내에 보관되어 있는 이동체 뒤에서 가압 공기를 분사하여 그 이동체를 방출시키는 것으로 이루어진다. 이 시스템은 이동체와의 접촉 없이 발사를 가능하게 한다는 이점을 갖고 있지만, 상대적으로 비개별적인데, 이는 캐리어 잠수함에서 상당한 양의 공기가 방출되기 때문이다.

- 공압 래머(rammer)에 의한 발사: 이 공압 래머는 실제로는 신축자재형 실린더 액츄에이터이며, 이 액츄에이터는 발사시 전개되는 피스톤을 사용하여 이동체를 기계적으로 튜브 밖으로 밀어낼 수 있다. 이런 종류의 시스템의 주된 단점은, 발사될 이동체의 후방에서 특정의 기계적 인터페이스가 필요하다는 것으로, 이 인터페이스는 비교적 큰 충격에 견딜 수 있어야 한다.

- 이동체의 자동 출발에 의한 발사: 이러한 발사는 그 자신의 수단을 사용해서 튜브를 떠날 수 있는 그러한 유형의 발사 방식을 위한 이동체에만 적용될 수 있다. 사실, 그러한 발사 방식에서, 이동체의 구동 수단이 작동되고 나서 사용되어 이동체가 튜브에서 떠날 수 있게 한다. 그러나, 그들은 물이 이동체의 전방에서부터 그의 후방으로 순환할 수 있도록 이동체 보다 상당히 더 큰 튜브 직경 또는 튜브의 후방부에 있는 일반적으로 환형인 제 3 의 도어를 필요로 한다. 그리 하여, 이동체가 튜브를 떠날 때 "주사기" 효과를 피할 수 있다. 마지막으로, 또한 이동체의 출구 속도가 비교적 낮아서 발사 범위(방출이 가능하게 되는 잠수함의 속도)가 제한된다.

- 소위 "워터 램(water ram)" 시스템: 이 시스템은 일반적으로 수압으로 작동되어, 외측 공동부 안에 있는 물을 어뢰 튜브의 후방, 보다 구체적으로 말하면 이동체의 후방 쪽으로 밀어 그 이동체를 밀어 방출시키게 된다. 이러한 종류의 시스템의 중요한 이점은 비접촉식 발사에 있다. 그러나, 이러한 종류의 시스템은 부피가 매우 크고 또한 일반적으로 환형인 제 3 의 도어를 필요로 하는데, 이러한 도어는 발사 전후에 튜브를 정확히 시일링할 수 없다는 추가적인 위험을 생기게 한다. 마지막으로, 피스톤은 일반적으로 잠수함의 두꺼운 선체를 통과하는데, 이 때문에 또한 추가적인 복잡성과 위험이 나타난다.

- 소위 "워터 램" 시스템과 유사한 터보펌프 시스템: 워터 램 시스템과 다른 점은, 피스톤 대신에 터빈이 이동체 뒤의 물을 추진시킨다는 것이다. 이러한 시스템의 단점은 가압 공기를 휠 안으로 분사하여 잠수함의 선체내에서 터빈을 작동시킨다는데 있다. 이러한 작동으로 인해, 에지의 분위기 압력이 급격히 증대되어 발사 위치에서 상당한 응축 현상을 야기하게 되며, 그리 하여 일반적으로 전체 에지에 대해 많은 불편이 생기게 된다.

본 출원인은 또한 내부 튜브가 외부 튜브에 부착되고 물을 전방에서 후방으로 순환시키는 환형 피스톤을 사용하는 이중 튜브 시스템을 만드는 것을 제안하였다.

그러나, 이러한 이중 튜브의 제작은 극히 복잡하며, 튜브들 사이의 공간은 유지 보수를 위해 쉽게 접근가능하지가 않다.

발사 시스템의 예들은, DE 10340602, EP 2107331, EP 0151980, EP 0526831, FR 2724248, FR 2776059, KR 20100086295, US 4971949, US 5284106, US 6401645, US 6871610 및 마지막으로 US 7093552 에서 찾아 볼 수 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 허용가능한 치수를 가지며 개별적인 발사를 가능케 하는 시스템을 사용하여, 임의의 종류의 이동체의 발사와 관련한 전술한 문제들을 해결하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 수중 이동체 발사 시스템에 관한 것으로, 본 발사 시스템의 특징은 다음과 같은 바, 즉 상기 이동체는 내부 튜브 안에 수용되며, 이 내부 튜브는 외부 튜브 안에서 후퇴 위치와 그 외부 튜브로부터 전개되는 위치 사이에서 슬라이딩하면서 움직일 수 있고, 또한 상기 발사 시스템은 외부 튜브의 후방부에 있는 복귀 억제 물 흡입 수단; 이동체의 후방에 있는 튜브의 내부와 외부 튜브의 대응 부분을 서로 유체 연통시켜 주는 수단; 내부 튜브에 지지되며 내부 튜브가 외부 튜브 안에서 이동할 때 그 외부 튜브의 내벽에 접해 슬라이딩하게 되는 시일링 수단; 및 외부 튜브 안에서 제 1 저속 이동 경로를 따라 내부 튜브를 그의 후퇴 위치로부터 전개 위치로 이동시키고 또한 제 2 고속 이동 경로를 따라서 전개 위치로부터 후퇴 위치로 이동시켜, 외부 튜브로부터 가압수가 상기 유체 연통 수단을 통해 이동체의 후방에서 내부 튜브 안으로 유입되게 하여 수중 이동체를 밀어 방출시키게 하는 수단을 포함한다.

단독적인 또는 조합되는 본 발명에 따른 발사 시스템의 다른 특징에 따르면,

- 상기 이동 수단은 외부 튜브와 내부 튜브 사이에 삽입되고,

- 상기 이동 수단은 외부 튜브의 후방부와 내부 튜브의 후방부 사이에 삽입되며,

- 상기 이동 수단은 내부 튜브의 후방부와 외부 튜브의 전방부 사이에 삽입되고,

- 상기 이동 수단은 신축자재형 실린더 수단(8)을 포함하며,

- 상기 이동 수단은 전자기 수단을 포함하고,

- 상기 이동 수단은 LAPLACE 힘 수단을 포함하며,

- 외부 튜브의 후방부에 있는 상기 복귀 억제 물 흡입 수단은 솔레노이드 밸브를 포함하고,

- 외부 튜브의 후방부에 있는 상기 복귀 억제 물 흡입 수단은 체크 밸브를 포함하며,

- 상기 유체 연통 수단은 두 튜브 사이에서 내부 튜브의 후방부에 형성되어 있는 개구를 포함하고,

- 상기 수중 이동체 발사 시스템은 외부 튜브내에서의 내부 튜브의 이동을 안내하기 위한 수단을 더 포함하며, 이 수단은 내부 튜브와 외부 튜브 사이에 삽입되며,

- 내부 튜브에 지지되며 내부 튜브가 외부 튜브 안에서 이동할 때 그 외부 튜브의 내벽에 접해 슬라이딩하게 되는 상기 시일링 수단은 비브(bib) 수단을 포함하고,

- 상기 이동체는 어뢰, 미사일, 지뢰, 대책 장치 또는 무인 미사일 중에서 선택되며,

- 상기 내부 튜브는 이동체를 수용 및 보호하기 위한 저항성 컨테이너로 형성되어 있고,

- 튜브의 단부들은 천공가능한 막으로 덮혀 있다.

단지 일예로 주어져 있고 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 설명을 통해 본 발명을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1, 2, 3 및 4 는 본 발명에 따른 시스템의 일 실시 형태의 서로 다른 도식적인 단면도로, 어뢰와 같은 이동체의 발사 단계를 도시한다.
도 5 는 본 발명에 따른 시스템의 일 대안적인 실시 형태의 단면도를 나타낸다.
도 6 은 본 발명에 따른 시스템의 다른 대안적인 실시 형태의 단면도를 나타낸다.

상기 도에 도시되어 있는 바와 같이, 또한 특히 도 1 ∼ 4 에서, 본 발명은 수중 이동체를 발사시키기 위한 시스템에 관한 것이다.

이들 도면에서, 본 시스템은 전체적으로 참조 번호 "1" 로 표시되어 있으며, 수중 이동체는 전체적으로 참조 번호 "2" 로 표시되어 있고 예컨대 어뢰 또는 미사일, 지뢰, 대책 장치 또는 무인 미사일과 같은 다른 수중 이동체 또는 다른 이동체와 같은 무기로 이루어진다.

이 이동체(2)는 내부 튜브(3) 안에 수용되며, 외부 튜브(4)의 대응하는 도어가 열리면, 상기 내부 튜브는 도시되어 있는 바와 같이 상기 외부 튜브 내에서 후퇴 위치(도 1) 및 외부 튜브로부터 전개되는 위치(도 2) 사이에서 슬라이딩하면서 움직일 수 있다.

본 발명에 다른 시스템은 외부 튜브의 후방부에서 복귀 억제 물 흡입 수단(이들 도에서 참조 번호 "5" 로 표시되어 있음)을 또한 포함한다.

상기 복귀 억제 수단은 예컨대 솔레노이드 밸브 또는 체크 밸브를 포함할 수 있는데, 내부 튜브가 전개되면 이 밸브는 외부 튜브의 후방부에서 물을 도입시켜, 앞에서 언급한 "주사기" 효과를 회피한다.

본 발명에 따른 시스템에서, 내부 튜브에 있어서 발사 대상 이동체의 후방에 있는 부분을 외부 튜브의 대응 부분과 유체 연통시켜 주는 수단이 또한 제공되는데, 이 수단은 이들 도에서 전체적으로 참조 번호 "6" 으로 표시되어 있고, 예컨대 내부 튜브의 후방부에서, 보다 구체적으로 말하면, 발사 대상 이동체의 후방에서 내부 튜브의 벽에 형성되어 있는 물 통과 개구 또는 구멍을 포함한다.

본 발명에 따른 시스템은 또한 예컨대 내부 튜브(3)에 지지되는 시일링 수단(7)을 포함하는데, 내부 튜브가 외부 튜브 안에서 이동할 때 그 시일링 수단은 외부 튜브(4)의 내벽에 접해 슬라이딩하게 된다.

상기 시일링 수단은 예컨대 비브(bib) 수단을 포함하는데, 이 비브 수단은 예컨대 강성적일 수 있으며, 그래서 상기 수단의 상류 영역과 하류 영역 사이에서 시일링을 이룰 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 발사 시스템에는, 내부 튜브를 외부 튜브 안에앞에서 설명한 위치들 사이에서 이동시키기 위한 수단이 제공되어 있으며 이 수단은 도 1 ∼ 4 에서 참조 번호 "8" 로 표시되어 있다.

사실, 도 1 ∼ 4 에 나타나 있는 실시예에서, 상기 이동 수단은 내부 튜브와 외부 튜브 사이에, 보다 구체적으로는, 그들 튜브의 후방부 사이에 삽입된다.

그리고, 상기 이동 수단은 신축자재형 실린더 액츄에이터(이의 동력 공급은 일반적인 구조를 갖는 제어 수단으로 제어됨)의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 액츄에이터는 외부 튜브 안에서 내부 튜브가 이동하도록 해준다.

따라서, 상기 이동 수단은 제 1 저속 이동 경로를 따라 내부 튜브를 그의 후퇴 위치로부터 전개 위치로 이동시키고 또한 제 2 고속 이동 경로를 따라서 전개 위치로부터 후퇴 위치로 이동시키도록 되어 있다.

제 1 저속 이동 경로는 도 2 에 도시되어 있는데, 이 도에서 보는 바와 같이, 실린더가 연장되어, 내부 튜브 및 그래서 이 내부 튜브 안에 수용되어 있는 수중 이동체가 외부 튜브내의 후퇴 위치로부터 그 외부 튜브로부터 전개되는 위치로 이동해 있다.

이 이동 중에, 외부 튜브의 후방부에서 물이 흡입 수단(5)을 통해 도입되어 앞에서 언급한 "주사기" 효과를 회피하며 내부 튜브의 방출을 촉진시킨다.

도 3 및 4 에서 보는 바와 같이, 내부 튜브가 전개 위치로부터 후퇴 위치로 되돌아 가는 제 2 고속 이동 경로 중에, 복귀 억제 수단은 닫혀 있어 물이 상기 수단을 통해 외부 튜브에서 빠져 나가는 것을 방지하게 된다.

그리고, 내부 튜브가 외부 튜브내의 후퇴 위치로 이동하는 중에 그 내부 튜브에 지지되어 있는 비브로 인해, 외부 튜브로부터 가압수가 상기 유체 연통 수단(6)을 통해 이동체의 후방에서 내부 튜브 안으로 유입하게 되며, 이 가압수가 수중 이동체를 밀어 주어 도 4 에서 보는 바와 같이 내부 튜브에서 방출시킨다.

그리고 알 수 있는 바와 같이, 이리 하여 상기한 여러 문제를 해결할 수 있는데, 왜냐하면 본 발명에 따른 시스템은 액츄에이터와 이동체 사이의 접촉을 필요로 하지 않기 때문이다.

또한, 이는 상대적으로 부피가 크지 않으며 이동체를 개별적으로 발사시킬 수 있다.

물론, 외부 튜브 내에서의 내부 튜브의 이동을 안내하는 수단이 그들 튜브 사이에 삽입된다. 이 수단은 어떤 적절한 구조라도 가질 수 있으며 그래서 이하에서 더 자세히 설명하지는 않을 것이다.

물론, 도 5 및 6 에 도시되어 있는 바와 같은 다른 실시 형태도 생각할 수 다.

따라서, 도 1 ∼ 4 에서 이동 수단은 내부 및 외부 튜브의 서로 마주하는 후방부 사이에 삽입되는 신축자재형 실린더를 포함하지만, 도 5 에 도시된 실시 형태에서는, 이 수단(전체적으로 참조 번호 "10" 으로 표시되어 있음)은 외부 튜브의 전방부와 내부 튜브의 후방부 사이에 삽입되는 신축자재형 실린더 형태의 액츄에이터로 형성되어 있다.

그래서 본 시스템의 작동은 전술한 바의 작동에 대칭적인데, 즉 후퇴시 이 액츄에이터는 외부 튜브에 대한 내부 튜브의 느린 전개 이동을 가능케 하고 그리고 전개시에는 내부 튜브를 외부 튜브 안으로 복귀시키는 빠른 이동을 가능케 해준다.

물론, 외부 튜브 안에서 내부 튜브를 이동시키는 수단의 형성과 관련한 다른 실시 형태도 생각할 수 있다.

따라서, 예컨대 도 6 에는 상기 이동 수단이 전자기 수단을 포함하는 실시 형태가도시되어 있는데, 외부 코일(11)이 외부 튜브(12) 주위에 배치되어 있으며, 내부 튜브(13)는 강자성 재료로 만들어져 있고 역시 그 안에 수용되는 수중 이동체를 보호할 수 있다.

물론, 다른 실시 형태도 생각할 수 있는데, 상기 이동 수단은 예컨대 LAPLACE 힘 등에 기초한 것일 수 있다.

이러한 구조로 인해, 본 발명에 따른 시스템은 쉽게 분해되어 발사 이동체에서 제거되어 그 작업이 용이하게 되므로 유지 보수 면에서 종래 기술에 대해 많은 이점을 갖는다.

또한, 전술한 바 외의 다른 유체 연통 수단도 생각할 수 있으며, 예컨대 이는 내부 튜브의 후방 단부에 있는 부분적인 또는 완전한 개구로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 구조 덕분에 이동체의 자동 출발 발사도 가능하게 된다.

마지막으로, 본 시스템을 구성하는 상이한 부분들의 치수는 이동체의 크기와 부피에 적합하게 될 수 있다.

Claims (15)

1. 수중 이동체 발사 시스템에 있어서,
   상기 이동체(2)는 내부 튜브(3) 안에 수용되며, 이 내부 튜브는 외부 튜브(4) 안에서 후퇴 위치와 그 외부 튜브(4)로부터 전개되는 위치 사이에서 슬라이딩하면서 움직일 수 있고,
   상기 발사 시스템은 외부 튜브(4)의 후방부에 있는 복귀 억제 물 흡입 수단(5); 이동체의 후방에 있는 튜브의 내부와 외부 튜브의 대응 부분을 서로 유체 연통시켜 주는 수단(6); 내부 튜브(3)에 지지되며 내부 튜브가 외부 튜브(4) 안에서 이동할 때 그 외부 튜브의 내벽에 접해 슬라이딩하게 되는 시일링 수단(7); 및 외부 튜브 안에서 제 1 저속 이동 경로를 따라 내부 튜브를 그의 후퇴 위치로부터 전개 위치로 이동시키고 또한 제 2 고속 이동 경로를 따라서 전개 위치로부터 후퇴 위치로 이동시켜, 외부 튜브(4)로부터 가압수가 상기 유체 연통 수단(6)을 통해 이동체(2)의 후방에서 내부 튜브(3) 안으로 유입되게 하여 수중 이동체(2)를 밀어 방출시키게 하는 수단(8; 10; 11; 13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 수단(8; 10; 11; 13)은 외부 튜브와 내부 튜브 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이동 수단(8)은 외부 튜브(4)의 후방부와 내부 튜브(3)의 후방부 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 이동 수단(10)은 내부 튜브(3)의 후방부와 외부 튜브(4)의 전방부 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동 수단은 신축자재형 실린더 수단(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동 수단은 전자기 수단(11, 13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동 수단은 LAPLACE 힘 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   외부 튜브의 후방부에 있는 상기 복귀 억제 물 흡입 수단(5)은 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   외부 튜브의 후방부에 있는 상기 복귀 억제 물 흡입 수단(5)은 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 연통 수단(6)은 내부 튜브와 외부 튜브 사이에서 내부 튜브의 후방부에 형성되어 있는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 튜브내에서의 내부 튜브의 이동을 안내하기 위한 안내 수단을 더 포함하며, 상기 안내 수단은 내부 튜브와 외부 튜브 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 튜브에 지지되며 내부 튜브가 외부 튜브 안에서 이동할 때 그 외부 튜브의 내벽에 접해 슬라이딩하게 되는 상기 시일링 수단은 비브(bib) 수단(7)을 포함하는 것읕 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동체는 어뢰, 미사일, 지뢰, 대책 장치 또는 무인 미사일(2) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 튜브(3)는 이동체를 수용 및 보호하기 위한 저항성 컨테이너로 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    튜브의 단부들은 천공가능한 막으로 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 수중 이동체 발사 시스템.
    

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