KR102038296B1

KR102038296B1 - 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법

Info

Publication number: KR102038296B1
Application number: KR1020190066742A
Authority: KR
Inventors: 안우진; 김용석; 김기륙; 이문호
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2019-10-30

Abstract

본 발명은 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법에 관한 것으로, 선로를 이동하는 슬레드에 시험체를 고정하는 U형클램프 및 폭발볼트와, 폭발볼트를 폭발시켜 U형클램프를 슬레드로부터 분리시키는 점화장치를 포함하며, 점화장치는, 선로 일측에 배치된 도전체부를 포함하며, 슬레드는, 선로를 따라 이동하다가 도전체부와 선접촉하는 도체부를 포함하며, U형클램프와 폭발볼트에 의해 시험체가 슬레드에 고정되므로, 초음속을 구현하는 성격의 시험환경에서도 시험체를 슬레드에 구속 혹은 고정할 수 있으며, 폭발볼트의 점화 타이밍을 엔지니어가 선택 적용할 수 있고, 폭발볼트 폭발에 의해 U형클램프를 슬레드로부터 분리할 수 있으므로, 결과적으로 선로 끝단에서 시험체와 슬레드를 분리할 수 있는, 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법에 관한 것이다.

Description

슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법{separation device for test specimen for sled test and method for separating test specimen for sled test}

본 발명은 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 초음속으로 이동하는 슬레드로부터 시험체를 분리할 수 있는 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법에 관한 것이다.

슬레드 시험은 고체 추진기관 등의 추진력을 이용하여 시험체를 고속으로 운동시킨 후, 선로 종말부에서 시험체의 원하는 이벤트를 확인하는 시험으로, 선로 끝단에서 시험체와 슬레드를 분리하는 장치가 필요하다. 아음속의 시험환경에서는 패브릭 벨트 등을 사용하여 시험체를 슬레드에 구속하거나 고정시키는 방법을 사용한다. 하지만 초음속을 구현하는 성격의 시험환경에서는 항력 등에 의해 구속력 부족이 야기되어 벨트 등으로 시험체를 슬레드에 구속 혹은 고정하지 못한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1727499호(2017.04.11.)

이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 초음속을 구현하는 성격의 시험환경에서도 시험체를 슬레드에 구속 혹은 고정할 수 있고, 선로 끝단에서 시험체와 슬레드를 분리할 수 있는 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 슬레드 시험용 시험체 분리장치는, 선로를 이동하는 슬레드에 시험체를 고정하는 U형클램프 및 폭발볼트와, 폭발볼트를 폭발시켜 U형클램프를 슬레드로부터 분리시키는 점화장치를 포함하며, 점화장치는, 선로 일측에 배치된 도전체부와, 슬레드가 선로를 따라 이동하다가 도전체부에 근접하면 도전체부와 선접촉하도록 슬레드에 장착된 도체부를 포함한다.

또한, 점화장치는, 전기가 충전되는 기폭장치와, 제어부와 기폭장치를 연결하고, 기폭장치와 도전체부를 연결하며, 도체부와 폭발볼트를 연결하는 전기 케이블을 포함할 수 있다.

또한, 점화장치의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 제어부는, 기폭장치의 충전을 제어하는 컴퓨터를 포함할 수 있다.

또한, 점화장치는, 기폭장치와 도전체부를 연결하는 전기 케이블과 선로를 연결하는 트리거 케이블과, 도체부가 도전체부와 선접촉할 때, 트리거 케이블을 절단하도록 슬레드에 장착된 칼날을 더 포함하며, 칼날이 트리거 케이블을 절단하면, 기폭장치에 충전된 전기가 전기 케이블에 인가되고, 폭발볼트가 점화될 수 있다.

또한, 도전체부는, 선로를 기준으로 대칭되도록 위치된 제1 도전체 및 제2 도전체를 포함하며, 제1 도전체 및 제2 도전체는 금속재질의 플레이트 또는 메쉬 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도체부는, 슬레드의 폭방향 양측에 각각 돌출되도록 장착된 제1 도체 블레이드 및 제2 도체 블레이드를 포함할 수 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 슬레드 시험용 시험체 분리방법은, 슬레드 시험을 운영하는 시험통제소와 제어부가 통신하는 단계와, 제어부와 연결된 점화장치가 작동 준비 상태가 되는 단계와, 점화장치에서 선로로 연장된 트리거 케이블에 전기가 인가되는 단계와, 점화장치에 전기가 충전되는 단계와, 슬레드가 선로를 따라 이동하다가 트리거 케이블을 절단하는 단계와, 점화장치에 충전된 전기가 시험체를 구속하도록 슬레드에 고정된 폭발볼트에 인가되고, 폭발볼트가 점화되는 단계를 포함한다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 슬레드 시험용 시험체 분리장치 및 슬레드 시험용 시험체 분리방법에 따르면, U형클램프와 폭발볼트에 의해 시험체가 슬레드에 고정되므로, 초음속을 구현하는 성격의 시험환경에서도 시험체를 슬레드에 구속 혹은 고정할 수 있다.

또한, 폭발볼트의 점화 타이밍을 엔지니어가 선택 적용할 수 있고, 폭발볼트 폭발에 의해 U형클램프를 슬레드로부터 분리할 수 있으므로, 결과적으로 선로 끝단에서 시험체와 슬레드를 분리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 슬레드 시험용 시험체 분리장치를 보여주는 예시도이다.
도 2는 도 1의 슬레드 시험용 시험체 분리장치가 적용된 슬레드의 평면도이다.
도 3은 도 1의 슬레드 시험용 시험체 분리장치가 적용된 슬레드의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 슬레드 시험용 시험체의 분리방법을 보여주는 절차도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리장치 및 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리방법을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리장치는, 선로(L)를 이동하는 슬레드(S)에 시험체(T)를 고정하는 U형클램프(100) 및 폭발볼트(200)와, 폭발볼트(200)를 폭발시켜 U형클램프(100)를 슬레드(S)로부터 분리시키는 점화장치(300)와, 점화장치(300)의 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

점화장치(300)는, 선로(L) 일측에 배치된 도전체부(310)와, 슬레드(S)가 선로(L)를 따라 이동하다가 도전체부(310)와 근접하면 도전체부(310)와 선접촉하도록 슬레드(S)에 장착된 도체부(311)와, 전기가 충전되는 기폭장치(320)와, 제어부(400)와 기폭장치(320)를 연결하고, 기폭장치(320)와 도전체부(310)를 연결하며, 도체부(311)와 폭발볼트(200)를 연결하는 전기 케이블(330)과, 기폭장치(320)와 도전체부(310)를 연결하는 전기 케이블(330)과 선로(L)를 연결하는 트리거 케이블(340)과, 도체부(311)가 도전체부(310)와 선접촉할 때, 트리거 케이블(340)을 절단하도록 슬레드(S)에 장착된 칼날(341)을 포함한다.

도전체부(310)는, 선로(L)를 기준으로 대칭되도록 위치된 제1 도전체(310A) 및 제2 도전체(310B)를 포함하며, 제1 도전체(310A) 및 제2 도전체(310B)는 금속재질의 플레이트 또는 메쉬 형태로 형성된다. 도체부(311)는, 슬레드(S)의 폭방향 양측에 각각 돌출되도록 장착된 제1 도체 블레이드(311A) 및 제2 도체 블레이드(311B)를 포함한다. 칼날(341)이 트리거 케이블(340)을 절단하면, 기폭장치(320)에 충전된 전기가 전기 케이블(330)에 인가되고, 폭발볼트(200)가 점화된다.

제어부(400)는, 기폭장치(320)의 충전을 제어하는 컴퓨터(410)를 포함한다. 컴퓨터(410)는, 슬레드(S) 시험을 운영하는 시험통제소(C)와 통신할 수 있도록 연결된다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리장치는 도 4에 도시된 절차도에 따라 작동된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리방법은, 슬레드(S) 시험을 운영하는 시험통제소(C)와 제어부(400)가 통신하는 단계(S100)와, 제어부(400)와 연결된 점화장치(300)가 작동 준비 상태가 되는 단계(S200)와, 점화장치(300)에서 선로(L)로 연장된 트리거 케이블(340)에 전기가 인가되는 단계(S300)와, 점화장치(300)에 전기가 충전되는 단계(S400)와, 슬레드(S)가 선로(L)를 따라 이동하다가 트리거 케이블(340)을 절단하는 단계(S500)와, 점화장치(300)에 충전된 전기가 시험체(T)를 구속하도록 슬레드(S)에 고정된 폭발볼트(200)에 인가되고, 폭발볼트(200)가 점화되는 단계(S600)를 포함한다.

슬레드(S) 시험을 운영하는 시험통제소(C)와 제어부(400)가 통신하는 단계(S100)에서, 시험통제소(C)에서 제어부(400)에 포함되는 컴퓨터(410)에 작동신호를 송신한다. 컴퓨터(410)는 기폭장치(320)에 전기가 충전되는 것을 모니터링할 수 있는 프로그램을 포함한다. 점화장치(300)의 작동은 컴퓨터(410)를 통해 제어된다.

제어부(400)와 연결된 점화장치(300)가 작동 준비 상태가 되는 단계(S200)에서는, 컴퓨터(410)가 점화장치(300)에 포함되는 기폭장치(320)를 가동상태로 전환시킨다. 기폭장치(320)에는, 슈퍼캐패시터가 구비된다. 기폭장치(320)는, 슈퍼캐패시터를 통해 미리 계산된 용량이 되도록 전기를 충전한다. 기폭장치(320)는, 특정 전압이 되도록 외부 전압을 승압시키는 승압기를 포함한다. 일예에 따르면, 기폭장치(320)는 4000V로 전기를 충전한다.

점화장치(300)에서 선로(L)로 연장된 트리거 케이블(340)에 전기가 인가되는 단계(S300)에서는, 점화장치(300)에 포함되는 트리거 케이블(340)에 전기가 인가된다. 기폭장치(320)로부터 트리거 케이블(340)에 전기가 인가된다. 기폭장치(320)는 트리거 케이블(340) 단선시에 충전되었던 전기를 도전체부(310)로 인가하게 된다.

점화장치(300)에 전기가 충전되는 단계(S400)에서는, 컴퓨터(410)에 의해 작동 준비 상태가된 기폭장치(320)에 외부전력이 인가된다. 기폭장치(320)는 인가된 외부전력을 승압한 뒤, 미리 계산된 상태가 되도록 전기를 충전한다.

트리거 케이블(340)을 절단하는 단계(S500)는, 시험통제소(C)에서 슬레드(S)를 구동시킨다. 슬레드(S)는 슬레드(S)를 후방에서 추진하는 추진구절의 작동으로 아음속 상태로 가속된다. 아음속 상태로 가속된 슬레드(S)는, 슬레드(S)에 구비된 추진장치 작동에 의해 초음속으로 가속된다. 초음속 상태로 선로(L)를 따라 이동하던 슬레드(S)는, 도전체부(310)에 도달하고, 트리거 케이블(340)을 절단하게 된다.

점화장치(300)에 충전된 전기가 시험체(T)를 구속하도록 슬레드(S)에 고정된 폭발볼트(200)에 인가되고, 폭발볼트(200)가 점화되는 단계(S600)에서는, 트리거 케이블(340)의 절단 신호를 기폭장치(320)에서 인식하고, 기폭장치(320)에 충전된 전기를 도전체부(310)로 인가하게 된다. 이에 따라, 도전체부(310), 도전체부(310)와 선접촉하는 도체부(311), 도체부(311)와 전기 케이블(330)로 연결된 폭발볼트(200)가 통전된다. 폭발볼트(200)에 인가된 전기에 의해 폭발볼트(200)가 점화된다.

폭발볼트(200)는 볼트 형상으로 제작되는데, 그 내부에 장약이 장착된다. 장약 폭발 시에 외부로의 충격 전달은 극소하게 차단되고, 폭발볼트(200)만 파손될 수 있도록 장약의 양이 정해진다. 폭발볼트(200) 파손에 의해 U형클램프(100)는 슬레드(S)로부터 분리된다. 결과적으로 U형클램프(100)와 폭발볼트(200)에 의해 슬레드(S)에 고정되었던 시험체(T)가 슬레드(S)로부터 분리된다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리장치 및 슬레드(S) 시험용 시험체(T) 분리방법에 따르면, U형클램프(100)와 폭발볼트(200)에 의해 시험체(T)가 슬레드(S)에 고정되므로, 초음속을 구현하는 성격의 시험환경에서도 시험체(T)를 슬레드(S)에 구속 혹은 고정할 수 있다.

또한, 폭발볼트(200)의 점화 타이밍을 엔지니어가 선택 적용할 수 있고, 폭발볼트(200) 폭발에 의해 U형클램프(100)를 슬레드(S)로부터 분리할 수 있으므로, 결과적으로 선로(L) 끝단에서 시험체(T)와 슬레드(S)를 분리할 수 있다.

100: U형클램프 200: 폭발볼트
300: 점화장치 310: 도전체부
310A: 제1 도전체 310B: 제2 도전체
311: 도체부 311A: 제1 도체 블레이드
311B: 제2 도체 블레이드 320: 기폭장치
330: 전기 케이블 340: 트리거 케이블
341: 칼날 400: 제어부
410: 컴퓨터 L: 선로
S: 슬레드 T: 시험체
C: 시험통제소

Claims

선로를 이동하는 슬레드에 시험체를 고정하는 U형클램프 및 폭발볼트;
상기 폭발볼트를 폭발시켜 상기 U형클램프를 상기 슬레드로부터 분리시키는 점화장치를 포함하며,
상기 점화장치는,
상기 선로 일측에 배치된 도전체부와, 상기 슬레드가 상기 선로를 따라 이동하다가 상기 도전체부와 근접하면 상기 도전체부와 선접촉하도록 상기 슬레드에 장착된 도체부를 포함하는 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
제1항에 있어서,
상기 점화장치의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하며,
상기 점화장치는,
전기가 충전되는 기폭장치;
상기 제어부와 상기 기폭장치를 연결하고, 상기 기폭장치와 상기 도전체부를 연결하며, 상기 도체부와 상기 폭발볼트를 연결하는 전기 케이블을 포함하는 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기폭장치의 충전을 제어하는 컴퓨터를 포함하는 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
제2항에 있어서,
상기 점화장치는,
상기 기폭장치와 상기 도전체부를 연결하는 상기 전기 케이블과 상기 선로를 연결하는 트리거 케이블과,
상기 도체부가 상기 도전체부와 선접촉할 때, 상기 트리거 케이블을 절단하도록 상기 슬레드에 장착된 칼날을 더 포함하며,
상기 칼날이 상기 트리거 케이블을 절단하면, 상기 기폭장치에 충전된 전기가 상기 전기 케이블에 인가되고, 상기 폭발볼트가 점화되는 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
제1항에 있어서,
상기 도전체부는,
상기 선로를 기준으로 대칭되도록 위치된 제1 도전체 및 제2 도전체를 포함하며,
상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 금속재질의 플레이트 또는 메쉬 형태로 형성된 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
제5항에 있어서,
상기 도체부는,
상기 슬레드의 폭방향 양측에 각각 돌출되도록 장착된 제1 도체 블레이드 및 제2 도체 블레이드를 포함하는 슬레드 시험용 시험체 분리장치.
슬레드 시험을 운영하는 시험통제소와 제어부가 통신하는 단계;
상기 제어부와 연결된 점화장치가 작동 준비 상태가 되는 단계;
상기 점화장치에서 선로로 연장된 트리거 케이블에 전기가 인가되는 단계;
상기 점화장치에 전기가 충전되는 단계;
상기 슬레드가 선로를 따라 이동하다가 상기 트리거 케이블을 절단하는 단계;
상기 점화장치에 충전된 전기가 시험체를 구속하도록 상기 슬레드에 고정된 폭발볼트에 인가되고, 상기 폭발볼트가 점화되는 단계를 포함하는 슬레드 시험용 시험체 분리 방법.