KR101960964B1 - 확장형 꼬리 날개 - Google Patents

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KR101960964B1
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송민섭
방재원
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국방과학연구소
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Abstract

일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개는, 길이 방향으로 연장 가능하고, 발사체에 압축 상태로 연결되는 연장체; 상기 연장체의 압축 상태가 유지되도록 상기 연장체를 구속하고, 상기 발사체가 발사되면 상기 연장체가 연장되도록 상기 연장체에 대한 구속을 해제하는 고정 수단; 및 상기 연장체의 후측에 연결되는 꼬리 날개를 포함할 수 있다.

Description

확장형 꼬리 날개{EXTENDED TAIL WING}
아래의 실시 예는 확장형 꼬리 날개에 관한 것이다.
포탄의 탄체는 항력을 줄이기 위해 일반적으로 긴 유선형 모양으로 제작된다. 이러한 모양은 무게 중심(CG, Center of Gravity)보다 압력 중심(CP, Center of Pressure)이 전방에 위치하게 되어 포탄의 받음각을 증가시킨다. 포탄의 받음각이 작게 증가하면, 포탄은 이를 회복하기 위해 반대 방향으로 운동을 하면서 진동을 하게 되고, 그에 따라 항력이 증가되어 예상 탄도를 벗어나게 된다. 포탄의 받음각이 크게 증가하면, 포탄은 이를 회복하지 못하고 전복되게 된다.
이러한 한계를 극복하기 위해, 날개를 통한 안정화 방법이 사용된다. 탄체의 후방에 여러 개의 꼬리 날개를 장착하면, 꼬리 날개에서 발생하는 양력(lift)으로 받음각을 보상할 수 있다. 또한, 탄체의 압력 중심과 꼬리 날개에 의해 발생하는 압력 중심에 의해 전체적인 압력 중심이 후방으로 이동하는 효과가 나타난다. 꼬리 날개를 무게 중심으로부터 더 멀리 위치시킬수록, 압력 중심이 더 후방으로 이동되어 비행 안정성이 향상될 수 있다. 다만, 탄체의 길이에 한계가 있고, 보관 및 이동의 불편함으로 인해 꼬리 날개를 무게 중심으로부터 충분히 떨어뜨리지 못하는 문제가 있었다. 또한, 꼬리 날개의 위치 및 크기가 변경되면, 기존의 발사대와 보관함을 이용할 수 없다는 문제가 있었다. 따라서, 기존의 발사대와 보관함을 그대로 이용할 수 있으면서도, 한정된 탄체의 길이에서 꼬리 날개를 충분히 후방으로 떨어뜨릴 수 있는 확장형 꼬리 날개가 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 탄체의 비행 안정성을 향상시키는 확장형 꼬리 날개를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 탄체가 발사되면 후방으로 확장되는 꼬리 날개를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 기존의 발사대와 보관함을 그대로 이용할 수 있는 확장형 꼬리 날개를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개는, 길이 방향으로 연장 가능하고, 발사체에 압축 상태로 연결되는 연장체; 상기 연장체의 압축 상태가 유지되도록 상기 연장체를 구속하고, 상기 발사체가 발사되면 상기 연장체가 연장되도록 상기 연장체에 대한 구속을 해제하는 고정 수단; 및 상기 연장체의 후측에 연결되는 꼬리 날개를 포함할 수 있다.
상기 연장체는, 상기 발사체의 후측에 위치되는 외부 튜브; 상기 외부 튜브의 내측으로 삽입되는 내부 튜브; 및 상기 외부 튜브 및 내부 튜브의 사이에 배치되고, 상기 내부 튜브를 상기 외부 튜브의 후방으로 밀어내는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 내부 튜브 및 탄성체는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 내부 튜브는 상기 외부 튜브에 순차적으로 삽입되도록, 직경이 순차적으로 작아지게 형성되고, 상기 복수 개의 탄성체는 상기 외부 튜브 및 복수 개의 내부 튜브를 순차적으로 연결하고, 상기 복수 개의 내부 튜브를 상기 외부 튜브의 후방으로 밀어낼 수 있다.
상기 발사체가 발사됨에 따라 발생되는 후진 관성력에 의하여, 상기 고정 수단의 상기 연장체에 대한 구속이 해제될 수 있다.
상기 연장체가 연장되면 상기 연장체의 연장 상태가 유지되도록 상기 연장체를 구속하는 잠금 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 잠금 수단은 잠금 핀을 포함하고, 상기 내부 튜브는 상기 잠금 핀이 삽입되기 위한 잠금 홀을 포함하고, 상기 연장체가 연장되면 상기 잠금 핀이 상기 잠금 홀에 삽입됨으로써, 상기 연장체의 연장 상태가 유지될 수 있다.
상기 내부 튜브가 상기 외부 튜브에 대하여 동심을 유지하도록, 상기 내부 튜브의 위치를 정렬시키는 정렬 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 연장체는 상기 발사체의 길이 방향으로 연장될 수 있다.
상기 꼬리 날개는 방사상으로 연장 가능하고, 상기 연장체의 후측에 압축 상태로 연결되고, 상기 발사체가 발사되면 상기 꼬리 날개는 방사상으로 연장될 수 있다.
상기 꼬리 날개는, 상기 연장체의 후측에 연결되는 외부 꼬리 날개; 상기 외부 꼬리 날개의 내측으로 삽입되는 내부 꼬리 날개; 및 상기 외부 꼬리 날개 및 내부 꼬리 날개의 사이에 배치되고, 상기 내부 꼬리 날개를 상기 외부 꼬리 날개로부터 방사상으로 밀어내는 꼬리 날개 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 연장체 및 꼬리 날개는 압축 상태로 상기 발사체의 내부에 위치되고, 상기 꼬리 날개는 상기 발사체의 내부 벽에 의해 압축 상태로 유지되고, 상기 연장체가 연장되면 상기 발사체의 외부로 노출되면서 방사상으로 연장될 수 있다.
상기 내부 꼬리 날개 및 꼬리 날개 탄성체는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 내부 꼬리 날개는 상기 외부 꼬리 날개에 순차적으로 삽입되도록, 순차적으로 작아지게 형성되고, 상기 복수 개의 꼬리 날개 탄성체는 상기 외부 꼬리 날개 및 복수 개의 내부 꼬리 날개를 순차적으로 연결하고, 상기 복수 개의 내부 꼬리 날개를 상기 외부 꼬리 날개로부터 방사상으로 밀어낼 수 있다.
상기 꼬리 날개는, 상기 꼬리 날개가 방사상으로 연장되면 연장 상태가 유지되도록 상기 꼬리 날개를 구속하는 꼬리 날개 잠금 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 포탄은 탄체; 및 상기 탄체의 후측에 배치되고, 상기 탄체의 후방으로 연장 가능한 확장형 꼬리 날개를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개는, 탄체의 압력 중심을 후방으로 이동시킬 수 있고, 그에 따라 탄체의 비행 안정성을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개는, 기존의 발사대와 보관함을 그대로 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개가 길이 방향으로 연장되기 전의 상태를 도시하는 개략도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개가 길이 방향으로 연장된 후의 상태를 도시하는 개략도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 꼬리 날개가 방사상으로 연장되기 전의 상태를 도시하는 개략도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 꼬리 날개가 방사상으로 연장된 후의 상태를 도시하는 개략도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개가 길이 방향으로 연장되기 전의 상태를 도시하는 개략도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개가 길이 방향으로 연장된 후의 상태를 도시하는 개략도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 각 구성요소들의 위치, 크기, 형상, 연결관계 및 개수 등은 예시적인 것임에 유의해야한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개(1)는, 발사체(S)의 후측에 적용될 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)는 발사체(S)의 후방을 향해 길이 방향으로 연장될 수 있다. 발사체(S)는 포탄, 탄체, 탄약 또는 미사일을 포함할 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)는 발사체(S)가 발사되기 전에 압축 상태로 유지될 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)가 압축 상태로 유지되면, 발사체(S)의 외형 및 길이는 기존 발사체의 외형 및 길이와 동일하거나 유사하게 유지될 수 있다. 따라서, 발사체(S)에 확장형 꼬리 날개(1)가 적용되더라도, 기존의 발사대 및 보관함을 그대로 이용할 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)는 발사체(S)가 발사되면, 후진 관성력(set-back force)에 의하여 연장될 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)는 발사체(S)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 확장형 꼬리 날개(1)가 발사체(S)의 후방으로 연장되면, 확장형 꼬리 날개(1)의 압력 중심이 후방으로 이동될 수 있다. 따라서, 발사체(S)의 전체적인 압력 중심이 후방으로 이동될 수 있고, 발사체(S)의 비행 안정성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개(1)는, 연장체(10), 고정 수단(11), 잠금 수단(12), 정렬 수단(13) 및 꼬리 날개(14)를 포함할 수 있다.
연장체(10)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 연장체(10)는 발사체(S)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 연장체(10)는 발사체(S)의 후측에 연결될 수 있다. 연장체(10)는 발사체(S)에 압축 상태로 연결되었다가, 발사체(S)가 발사되면 연장 상태로 연장될 수 있다. 연장체(10)는 외부 튜브(101), 내부 튜브(102) 및 탄성체(103)를 포함할 수 있다.
외부 튜브(101)는 발사체(S)의 후측에 위치될 수 있다. 외부 튜브(101)는 발사체(S)에 대하여, 발사체(S)의 외부 및/또는 내부에 위치될 수 있다. 외부 튜브(101)가 발사체(S)의 내부에 위치되는 경우, 외부 튜브(101)는 발사체(S)에 일체로 형성될 수 있다. 즉, 외부 튜브(101)는 후술하는 내부 튜브(102)가 삽입되는 공간을 제공하는 영역으로 이해될 수 있다. 외부 튜브(101)는 후방이 개방되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 외부 튜브(101)는 내부에 중공을 갖는 통형 부재를 포함할 수 있다.
내부 튜브(102)는 외부 튜브(101)의 개방된 부분을 통해 내측으로 삽입될 수 있다. 내부 튜브(102)는 외부 튜브(101)에 대하여 병진 이동할 수 있다. 내부 튜브(102)는 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀려날 수 있다. 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀려남으로써, 연장체(10)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 내부 튜브(102)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 내부 튜브(102)는 외부 튜브(101)에 순차적으로 삽입되도록, 직경이 순차적으로 작아지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 내부 튜브(102b)는 제1 내부 튜브(102a)보다 직경이 작게 형성되고, 제1 내부 튜브(102a)의 내측으로 삽입될 수 있다. 내부 튜브(102)의 개수를 조절함으로써, 연장체(10)가 길이 방향으로 연장되는 길이를 조절할 수 있다. 즉, 상황에 따라 내부 튜브(102)의 개수는 조절될 수 있다.
탄성체(103)는 내부 튜브(102)에 탄성력을 제공하여, 내부 튜브(102)를 외부 튜브(101)의 후방으로 밀어낼 수 있다. 탄성체(103)는 탄성력을 발생시킬 수 있는 스프링, 고무줄 등을 포함할 수 있다. 탄성체(103)는 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성체(103)는 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)를 서로 연결할 수 있다. 또는, 탄성체(103)는 외부 튜브(101) 또는 내부 튜브(102) 중 어느 하나에만 연결될 수도 있고, 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)에 연결되지 않은 채로 배치될 수도 있다. 연장체(10)의 압축 상태는, 탄성체(103)가 압축된 상태로써 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)의 내측에 삽입되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 연장체(10)의 연장 상태는, 탄성체(103)가 연장된 상태로써 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀려난 상태를 의미할 수 있다. 탄성체(103)는 복수 개 구비될 수 있다. 내부 튜브(102)가 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 탄성체(103)는 외부 튜브(101) 및 복수 개의 내부 튜브(102)를 순차적으로 연결하고, 복수 개의 내부 튜브(102)를 외부 튜브(101)의 후방으로 밀어낼 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성체(103a)는 외부 튜브(101) 및 제1 내부 튜브(102a)의 사이에 배치되고, 제1 내부 튜브(102a)를 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀어내는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 제2 탄성체(103b)는 제1 내부 튜브(102a) 및 제2 내부 튜브(102b)의 사이에 배치되고, 제2 내부 튜브(102b)를 제1 내부 튜브(102a)에 대하여 후방으로 밀어내는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 복수 개의 탄성체(103)는, 서로 탄성계수가 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 내부 튜브(102)가 후방으로 밀려나는 순서를 조절하기 위하여, 복수 개의 탄성체(103)의 탄성계수가 서로 다르게 설정될 수 있다. 한편, 일 실시 예에 따른 확장형 꼬리 날개(1)는 내부 튜브(102)가 후방으로 밀려나는 순서 또는 속도를 조절하기 위하여, 탄성체(103)와 함께 적용되는 댐퍼를 더 포함할 수도 있다.
고정 수단(11)은 연장체(10)의 압축 상태가 유지되도록 연장체(10)를 구속할 수 있다. 즉, 고정 수단(11)은 내부 튜브(102)가 탄성체(103)의 탄성력에 의하여 외부 튜브(101)의 후방으로 밀려나지 않도록, 내부 튜브(102)를 외부 튜브(101)에 대하여 구속시킬 수 있다. 고정 수단(11)이 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)를 구속하는 구속력은, 연장체(10)의 압축 상태에서 탄성체(103)가 제공하는 탄성력의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 탄성체(103)가 제공하는 탄성력의 최대 크기가 F_max라고 할 때, 고정 수단(11)은 F_max보다 큰 값의 고정력을 갖도록 설계될 수 있다. 고정 수단(11)이 연장체(10)를 구속함으로써, 발사체(S)가 발사되기 전에 연장체(10)는 압축 상태로 유지될 수 있고, 탄성체(103)는 탄성력을 저장하고 있을 수 있다. 고정 수단(11)은 발사체(S)가 발사되면 연장체(10)가 연장되도록 연장체(10)에 대한 구속을 해제할 수 있다. 예를 들어, 고정 수단(11)은 발사체(S)가 발사됨에 따라 발생되는 후진 관성력에 의하여 연장체(10)에 대한 구속을 해제하도록 설계될 수 있다. 즉, 발사체(S)가 발사됨에 따라 발생되는 후진 관성력에 의하여, 고정 수단(11)의 연장체(10)에 대한 구속이 해제될 수 있다. 고정 수단(11)이 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)를 구속하는 구속력은 발사체가 발사됨에 따라 발생되는 후진 관성력의 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 후진 관성력의 최소 값이 F_min이라고 할 때, 고정 수단(11)은 F_min보다 작은 값의 고정력을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 고정 수단(11)은 외부 튜브(101) 및 내부 튜브(102)를 관통하는 고정 핀을 포함할 수 있고, 고정 핀은 후진 관성력을 받으면 해제되도록 설계될 수 있다. 고정 수단(11)은 후진 관성력을 받으면 끊어지도록 설계된 퓨즈를 포함할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 발사체(S)가 발사됨에 따라 고정 수단(11)의 구속이 자연스럽게 해제되므로, 별도의 트리거 수단이 필요하지 않을 수 있다. 고정 수단(11)이 연장체(10)에 대한 구속을 해제하면, 압축 상태로 유지되던 탄성체(103)가 연장됨으로써, 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀려날 수 있다. 즉, 고정 수단(11)의 구속이 해제되면, 탄성체(103)가 제공하는 탄성력에 의하여 연장체(10)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 연장체(10)는 탄성체(103)가 제공하는 탄성력에 의하여, 짧은 시간 내에 압축 상태에서 연장 상태로 연장될 수 있다.
잠금 수단(12)은 연장체(10)가 연장되면, 연장체(10)의 연장 상태가 유지되도록 연장체(10)를 구속할 수 있다. 잠금 수단(12)은 후방으로 밀려난 내부 튜브(102)의 위치를 고정시킬 수 있다. 잠금 수단(12)은 탄성체(103)의 원복력에 의하여 내부 튜브(102)가 초기 위치로 원복되지 않도록, 외부 튜브(101)에 대하여 내부 튜브(102)의 위치를 고정시킬 수 있다. 또한, 잠금 수단(12)은 탄성체(103)가 과도하게 연장되어 내부 튜브(102)가 과도하게 밀려나지 않도록, 외부 튜브(101)에 대하여 내부 튜브(102)의 위치를 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 잠금 수단(12)은 잠금 핀(121) 및 잠금 탄성체(122)를 포함할 수 있다. 이 경우, 내부 튜브(102)는 잠금 핀(121)이 삽입되기 위한 잠금 홀(1021)을 포함할 수 있다. 잠금 홀(1021)은 내부 튜브(102)가 후방으로 밀려난 상태에서, 잠금 핀(121)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 연장체(10)가 연장되면, 잠금 핀(121)이 잠금 홀(1021)에 삽입됨으로써 연장체(10)의 연장 상태가 유지될 수 있다. 잠금 핀(121)은 잠금 탄성체(122)에 의해 탄성력을 제공받을 수 있다. 잠금 탄성체(122)는 연장체(10)가 연장되기 전에, 압축 상태로 유지되어 탄성력을 저장하고 있을 수 있다. 내부 튜브(102)가 후방으로 밀려나면서, 잠금 홀(1021)이 잠금 핀(121)과 대응되는 위치에 위치하게 되면, 잠금 탄성체(122)가 연장됨으로써 잠금 핀(121)이 잠금 홀(1021)에 삽입될 수 있다. 내부 튜브(102)가 복수 개 구비되는 경우, 잠금 수단(12)은 각 내부 튜브(102)가 후방으로 밀려난 각각 상태를 구속할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 내부 튜브(102)마다 각각 잠금 수단(12)이 구비되고, 각 잠금 수단(12)이 각 내부 튜브(102)의 연장 상태를 구속할 수 있다. 또는, 하나의 잠금 핀(121)이 복수 개의 내부 튜브(102)를 모두 관통하도록 설계될 수도 있다.
정렬 수단(13)은 외부 튜브(101)에 대한 내부 튜브(102)의 상대적인 위치를 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 정렬 수단(13)은 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 동심을 유지하도록, 내부 튜브(102)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 내부 튜브(102)가 복수 개 구비되는 경우, 정렬 수단(13)은 각 내부 튜브(102)의 상대적인 위치가 정렬되도록, 각 내부 튜브(102)마다 적용될 수 있다. 정렬 수단(13)은 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 후방으로 밀려나는 경로를 제공할 수 있다. 정렬 수단(13)은 내부 튜브(102)가 외부 튜브(101)에 대하여 부드럽게 미끄러질 수 있도록, 마찰력을 줄여줄 수 있다. 예를 들어, 정렬 수단(13)은 베어링을 포함할 수 있다.
꼬리 날개(14)는 연장체(10)의 후측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 꼬리 날개(14)는 내부 튜브(102)의 후측에 연결될 수 있다. 꼬리 날개(14)는 방사상으로 배치된 날개를 포함할 수 있다. 꼬리 날개(14)는 양력을 발생시킬 수 있다. 이하에서는 방사상으로 연장 가능한 꼬리 날개(14)에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 꼬리 날개가 방사상으로 연장되기 전의 상태를 도시하는 개략도이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 꼬리 날개가 방사상으로 연장된 후의 상태를 도시하는 개략도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 각 구성요소들의 위치, 크기, 형상, 연결관계 및 개수 등은 예시적인 것임에 유의해야한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 꼬리 날개(14)는 방사상으로 연장 가능할 수 있다. 즉, 꼬리 날개(14)의 날개의 길이가 더 연장될 수 있다. 꼬리 날개(14)가 방사상으로 연장되면, 꼬리 날개(14)에서 발생되는 양력의 크기가 증가할 수 있고, 그에 따라 발사체(S)의 비행 안정성이 향상될 수 있다. 특히, 발사체(S)의 롤 회전을 줄이거나 없애기 위하여, 방사상으로 연장되는 꼬리 날개(14)가 활용될 수 있다. 꼬리 날개(14)는 연장체(10)의 후측에 압축 상태로 연결되고, 발사체(S)가 발사되면 방사상으로 연장될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 기존 발사대와 보관함을 그대로 이용할 수 있다는 장점이 있다. 꼬리 날개(14)는 연장체(10)의 연장 메커니즘과 유사한 메커니즘으로 연장될 수 있다.
꼬리 날개(14)는 외부 꼬리 날개(141), 내부 꼬리 날개(142), 꼬리 날개 탄성체(143), 꼬리 날개 잠금 수단(144) 및 꼬리 날개 정렬 수단(145)을 포함할 수 있다.
외부 꼬리 날개(141)는 연장체(10)의 후측에 연결될 수 있다. 외부 꼬리 날개(141)에는 내부 꼬리 날개(142)가 삽입되기 위한 공간을 포함할 수 있다. 외부 꼬리 날개(141)는 내부 꼬리 날개(142)가 삽입될 수 있도록, 일측이 개방될 수 있다.
내부 꼬리 날개(142)는 외부 꼬리 날개(141)의 내측으로 삽입될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)는 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 병진 이동할 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)는 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀려날 수 있다. 내부 꼬리 날개(132)가 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀려남으로써, 꼬리 날개(14)는 방사상으로 연장될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)는 복수 개 구비될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)는 외부 꼬리 날개(141)에 순차적으로 삽입되도록 순차적으로 작아지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 내부 꼬리 날개(142b)는 제1 내부 꼬리 날개(142a)보다 작게 형성되고, 제1 내부 꼬리 날개(142a)의 내측으로 삽입될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)의 개수를 조절함으로써, 꼬리 날개(14)가 방사상으로 연장되는 길이를 조절할 수 있다. 즉, 상황에 따라 내부 꼬리 날개(142)의 개수는 조절될 수 있다.
[1] 꼬리 날개 탄성체(143)는 내부 꼬리 날개(142)에 탄성력을 제공하여, 내부 꼬리 날개(142)를 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀어낼 수 있다. 꼬리 날개 탄성체(143)는 탄성력을 발생시킬 수 있는 스프링, 고무줄 등을 포함할 수 있다. 꼬리 날개 탄성체(143)는 외부 꼬리 날개(141) 및 내부 꼬리 날개(142)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 꼬리 날개 탄성체(143)는 외부 꼬리 날개(141) 및 내부 꼬리 날개(142)를 서로 연결할 수 있다. 또는, 꼬리 날개 탄성체(143)는 외부 꼬리 날개(141) 또는 내부 꼬리 날개(142) 중 어느 하나에만 연결될 수도 있고, 외부 꼬리 날개(141) 및 내부 꼬리 날개(142)에 연결되지 않은 채로 배치될 수도 있다. 꼬리 날개(14)의 압축 상태는, 꼬리 날개 탄성체(143)가 압축된 상태로써 내부 꼬리 날개(142)가 외부 꼬리 날개(141)의 내측에 삽입되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 꼬리 날개(14)의 연장 상태는, 꼬리 날개 탄성체(143)가 연장된 상태로써 내부 꼬리 날개(142)가 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀려난 상태를 의미할 수 있다. 꼬리 날개 탄성체(143)는 복수 개 구비될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)가 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 꼬리 날개 탄성체(143)는 외부 꼬리 날개(141) 및 복수 개의 내부 꼬리 날개(142)를 순차적으로 연결하고, 복수 개의 내부 꼬리 날개(142)를 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀어낼 수 있다. 예를 들어, 제1 꼬리 날개 탄성체(143a)는 외부 꼬리 날개(141) 및 제1 내부 꼬리 날개(142a)의 사이에 배치되고, 제1 내부 꼬리 날개(142a)를 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀어내는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 제2 꼬리 날개 탄성체(143b)는 제1 내부 꼬리 날개(142a) 및 제2 내부 꼬리 날개(142b)의 사이에 배치되고, 제2 내부 꼬리 날개(142b)를 제1 내부 꼬리 날개(142a)에 대하여 방사상으로 밀어내는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 복수 개의 꼬리 날개 탄성체(143)는, 서로 탄성계수가 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 내부 꼬리 날개(142)가 방사상으로 밀려나는 순서를 조절하기 위하여, 복수 개의 꼬리 날개 탄성체(143)의 탄성계수가 서로 다르게 설정될 수 있다. 한편, 일 실시 예에 따른 꼬리 날개(14는 내부 꼬리 날개(142)가 방사상으로 밀려나는 순서 또는 속도를 조절하기 위하여, 꼬리 날개 탄성체(143)와 함께 적용되는 꼬리 날개 댐퍼를 더 포함할 수도 있다.
꼬리 날개(14)는 연장체(10)와 함께, 압축 상태로 발사체(S)의 내부에 위치될 수 있다. 발사체(S)가 발사되기 전에는, 꼬리 날개(14)는 발사체(S)의 내부 벽에 의해 압축 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 발사체(S)의 내부 벽은, 외부 튜브(101)의 내벽의 일 영역일 수 있다. 꼬리 날개(14)는 발사체(S) 내부에서 공간의 제약으로 인해 압축 상태로 유지될 수 있다. 꼬리 날개 탄성체(143)는 압축 상태로 유지되면서 탄성력을 저장하고 있을 수 있다. 발사체(S)가 발사되면, 연장체(10)가 후방으로 연장되게 되고, 그에 따라 꼬리 날개(14)는 발사체(S)의 외부로 노출될 수 있다. 꼬리 날개(14)가 발사체(S) 외부로 노출되면서, 꼬리 날개 탄성체(143)는 저장되어 있던 탄성력을 내부 꼬리 날개(142)에 제공할 수 있고, 꼬리 날개(14)는 방사상으로 연장될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 꼬리 날개(14)가 별도의 고정 수단 없이 발사체(S)의 내부에서 압축 상태로 유지될 수 있으며, 후진 관성력에 의해 연장체(10)가 연장됨에 따라 꼬리 날개(14)도 방사상으로 연장될 수 있다.
꼬리 날개 잠금 수단(144)은 꼬리 날개(14)가 방사상으로 연장되면, 꼬리 날개(14)의 연장 상태가 유지되도록 꼬리 날개(14)를 구속할 수 있다. 꼬리 날개 잠금 수단(144)은 방사상으로 밀려난 내부 꼬리 날개(142)의 위치를 고정시킬 수 있다. 꼬리 날개 잠금 수단(144)은 꼬리 날개 탄성체(143)의 원복력에 의하여 내부 꼬리 날개(142)가 초기 위치로 원복되지 않도록, 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 내부 꼬리 날개(142)의 위치를 고정시킬 수 있다. 또한, 꼬리 날개 잠금 수단(144)은 꼬리 날개 탄성체(143)가 과도하게 연장되어 내부 꼬리 날개(142)가 과도하게 밀려나지 않도록, 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 내부 꼬리 날개(142)의 위치를 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 꼬리 날개 잠금 수단(144)은 꼬리 날개 잠금 핀(1441) 및 꼬리 날개 잠금 탄성체(1442)를 포함할 수 있다. 이 경우, 내부 꼬리 날개(142)는 꼬리 날개 잠금 핀(1441)이 삽입되기 위한 꼬리 날개 잠금 홀(1421)을 포함할 수 있다. 꼬리 날개 잠금 홀(1421)은 내부 꼬리 날개(142)가 방사상으로 밀려난 상태에서, 꼬리 날개 잠금 핀(1441)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 꼬리 날개(14)가 연장되면, 꼬리 날개 잠금 핀(1441)이 꼬리 날개 잠금 홀(1421)에 삽입됨으로써 꼬리 날개(14)의 연장 상태가 유지될 수 있다. 꼬리 날개 잠금 핀(1441)은 꼬리 날개 잠금 탄성체(1442)에 의해 탄성력을 제공받을 수 있다. 꼬리 날개 잠금 탄성체(1442)는 꼬리 날개(14)가 연장되기 전에, 압축 상태로 유지되어 탄성력을 저장하고 있을 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)가 방사상으로 밀려나면서, 꼬리 날개 잠금 홀(1421)이 꼬리 날개 잠금 핀(1441)과 대응되는 위치에 위치하게 되면, 꼬리 날개 잠금 탄성체(1442)가 연장됨으로써 꼬리 날개 잠금 핀(1441)이 꼬리 날개 잠금 홀(1421)에 삽입될 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)가 복수 개 구비되는 경우, 꼬리 날개 잠금 수단(144)은 각 내부 꼬리 날개(142)가 방사상으로 밀려난 상태를 각각 구속할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 내부 꼬리 날개(142)마다 각각 꼬리 날개 잠금 수단(144)이 구비되고, 각 꼬리 날개 잠금 수단(144)이 각 내부 꼬리 날개(142)의 연장 상태를 구속할 수 있다. 또는, 하나의 꼬리 날개 잠금 핀(1441)이 복수 개의 내부 꼬리 날개(142)를 모두 관통하도록 설계될 수도 있다.
꼬리 날개 정렬 수단(145)은 외부 꼬리 날개(141)에 대한 내부 꼬리 날개(142)의 상대적인 위치를 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 꼬리 날개 정렬 수단(145)은 내부 꼬리 날개(142)가 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 동심을 유지하도록, 내부 꼬리 날개(142)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 내부 꼬리 날개(142)가 복수 개 구비되는 경우, 꼬리 날개 정렬 수단(145)은 각 내부 꼬리 날개(142)의 상대적인 위치가 정렬되도록, 각 내부 꼬리 날개(142)마다 적용될 수 있다. 꼬리 날개 정렬 수단(145)은 내부 꼬리 날개(142)가 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 방사상으로 밀려나는 경로를 제공할 수 있다. 꼬리 날개 정렬 수단(145)은 내부 꼬리 날개(142)가 외부 꼬리 날개(141)에 대하여 부드럽게 미끄러질 수 있도록, 마찰력을 줄여줄 수 있다. 예를 들어, 꼬리 날개 정렬 수단(145)은 베어링을 포함할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: 확장형 꼬리 날개
10: 연장체
11: 고정 수단
12: 잠금 수단
13: 정렬 수단
14: 꼬리 날개
S: 발사체

Claims (14)

  1. 길이 방향으로 연장 가능하고, 발사체에 압축 상태로 연결되는 연장체;
    상기 연장체의 압축 상태가 유지되도록 상기 연장체를 구속하고, 상기 발사체가 발사되면 상기 연장체가 연장되도록 상기 연장체에 대한 구속을 해제하는 고정 수단; 및
    상기 연장체의 후측에 연결되는 꼬리 날개를 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연장체는,
    상기 발사체의 후측에 위치되는 외부 튜브;
    상기 외부 튜브의 내측으로 삽입되는 내부 튜브; 및
    상기 외부 튜브 및 내부 튜브의 사이에 배치되고, 상기 내부 튜브를 상기 외부 튜브의 후방으로 밀어내는 탄성체를 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부 튜브 및 탄성체는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 내부 튜브는 상기 외부 튜브에 순차적으로 삽입되도록, 직경이 순차적으로 작아지게 형성되고,
    상기 복수 개의 탄성체는 상기 외부 튜브 및 복수 개의 내부 튜브를 순차적으로 연결하고, 상기 복수 개의 내부 튜브를 상기 외부 튜브의 후방으로 밀어내는 확장형 꼬리 날개.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발사체가 발사됨에 따라 발생되는 후진 관성력에 의하여, 상기 고정 수단의 상기 연장체에 대한 구속이 해제되는 확장형 꼬리 날개.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연장체가 연장되면 상기 연장체의 연장 상태가 유지되도록 상기 연장체를 구속하는 잠금 수단을 더 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 잠금 수단은 잠금 핀을 포함하고,
    상기 내부 튜브는 상기 잠금 핀이 삽입되기 위한 잠금 홀을 포함하고,
    상기 연장체가 연장되면 상기 잠금 핀이 상기 잠금 홀에 삽입됨으로써, 상기 연장체의 연장 상태가 유지되는 확장형 꼬리 날개.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 내부 튜브가 상기 외부 튜브에 대하여 동심을 유지하도록, 상기 내부 튜브의 위치를 정렬시키는 정렬 수단을 더 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연장체는 상기 발사체의 길이 방향으로 연장되는 확장형 꼬리 날개.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 꼬리 날개는 방사상으로 연장 가능하고, 상기 연장체의 후측에 압축 상태로 연결되고, 상기 발사체가 발사되면 상기 꼬리 날개는 방사상으로 연장되는 확장형 꼬리 날개.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 꼬리 날개는,
    상기 연장체의 후측에 연결되는 외부 꼬리 날개;
    상기 외부 꼬리 날개의 내측으로 삽입되는 내부 꼬리 날개; 및
    상기 외부 꼬리 날개 및 내부 꼬리 날개의 사이에 배치되고, 상기 내부 꼬리 날개를 상기 외부 꼬리 날개로부터 방사상으로 밀어내는 꼬리 날개 탄성체를 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연장체 및 꼬리 날개는 압축 상태로 상기 발사체의 내부에 위치되고,
    상기 꼬리 날개는 상기 발사체의 내부 벽에 의해 압축 상태로 유지되고, 상기 연장체가 연장되면 상기 발사체의 외부로 노출되면서 방사상으로 연장되는 확장형 꼬리 날개.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내부 꼬리 날개 및 꼬리 날개 탄성체는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 내부 꼬리 날개는 상기 외부 꼬리 날개에 순차적으로 삽입되도록, 순차적으로 작아지게 형성되고,
    상기 복수 개의 꼬리 날개 탄성체는 상기 외부 꼬리 날개 및 복수 개의 내부 꼬리 날개를 순차적으로 연결하고, 상기 복수 개의 내부 꼬리 날개를 상기 외부 꼬리 날개로부터 방사상으로 밀어내는 확장형 꼬리 날개.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 꼬리 날개는,
    상기 꼬리 날개가 방사상으로 연장되면 연장 상태가 유지되도록 상기 꼬리 날개를 구속하는 꼬리 날개 잠금 수단을 더 포함하는 확장형 꼬리 날개.
  14. 삭제
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