KR102063293B1 - 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일 - Google Patents

파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일 Download PDF

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국방과학연구소
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Abstract

요격 대상을 향해 비행하는 일 실시 예에 따른 요격 미사일은, 상기 요격 미사일의 외부를 감싸는 외피; 상기 요격 미사일의 비행 방향을 기준으로 전방 단부에 형성되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 노즐을 구비하는 궤도 제어용 추력 장치 및 상기 복수개의 노즐로 공급되는 연소 가스를 발생시키는 연소부를 포함하는 다축 정밀 추력 제어 장치; 상기 궤도 제어용 추력 장치의 전방에 배치되는 전방 화약; 및 상기 전방 화약의 전방에 설치되고 상기 요격 미사일이 상기 요격 대상에 충돌하기 직전에 상기 전방 화약을 기폭시키는 유도 제어부를 포함할 수 있다.

Description

파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일{FRAGMENTALBLE DIRECT HIT INTERCEPTOR MISSILE}
아래의 설명은 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일에 관한 것이다.
자탄을 탑재한 탄도 미사일의 요격을 위해서는 광범위한 살상력을 가지는 파편 탄두 미사일보다 국소범위의 높은 운동에너지 타격이 가능한 직격 방식의 요격 미사일을 사용하여 주요 취약 지점을 파괴하는 것이 효과적이다.
하지만, 기존의 직격 방식의 요격 미사일은 표적 요격에 필요한 운동 에너지보다 월등히 큰 운동 에너지가 표적에 가해지므로 비효율적이며, 유도 오차가 커질수록 요격 성공률이 급격히 낮아지게 되는 문제점이 존재하였다.
이를 보완하기 위해 파편 탄두를 요격 미사일에 탑재하는 방안이 고려되고 있으나 이는 요격 미사일의 중량을 증가시켜 유도 성능을 저하시키는 단점이 존재하였다.
따라서, 요격 미사일의 중량 증가를 최소화 하면서 파편화가 가능한 요격 미사일의 개발의 요구가 증대되고 있는 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 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일을 제공하는 것이다.
요격 대상을 향해 비행하는 일 실시 예에 따른 요격 미사일은, 상기 요격 미사일의 외부를 감싸는 외피; 상기 요격 미사일의 비행 방향을 기준으로 전방 단부에 형성되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 노즐을 구비하는 궤도 제어용 추력 장치 및 상기 복수개의 노즐로 공급되는 연소 가스를 발생시키는 연소부를 포함하는 다축 정밀 추력 제어 장치; 상기 궤도 제어용 추력 장치의 전방에 배치되는 전방 화약; 및 상기 전방 화약의 전방에 설치되고 상기 요격 미사일이 상기 요격 대상에 충돌하기 직전에 상기 전방 화약을 기폭시키는 유도 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 요격 미사일은, 상기 전방 화약의 전방에 배치되고 상기 다축 정밀 추력 제어 장치의 복수개의 노즐의 분사를 제어하기 위한 고압의 연소 가스를 수용하고, 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 고압 용기를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 요격 미사일은, 상기 고압 용기의 전방에 배치되고 상기 요격 대상을 감지하는 탐색기를 더 포함하고, 상기 유도 제어부는 상기 고압 용기의 전방에 배치될 수 있다.
상기 궤도 제어용 추력 장치는, 상기 요격 미사일의 진행 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 연소부의 전방으로부터 연결되고, 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 설치되어 연소부에서 발생된 연소 가스를 공급하며 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 DCS 구동기; 및 상기 DCS 구동기를 중심으로 방사상으로 이격된 형태로 설치되고, 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 DCS 노즐을 포함할 수 있다.
상기 요격 미사일의 진행 방향과 수직한 단면을 기준으로, 상기 전방 화약의 무게 중심은 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 위치하고, 상기 복수개의 DCS 노즐의 적어도 일부는 상기 전방 화약보다 외측에 위치할 수 있다.
다축 정밀 추력 제어 장치는, 후방 단부에 형성되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 분사 노즐을 구비하는 자세 제어용 추력 장치를 더 포함할 수 있고, 일 실시 예에 따른 요격 미사일은, 상기 자세 제어용 추력 장치의 후방에 설치되는 후방 화약을 더 포함할 수 있으며, 상기 유도 제어부는 상기 요격 미사일이 상기 요격 대상에 충돌하기 직전에 상기 전방 화약 및 후방 화약을 기폭시킬 수 있다.
상기 자세 제어용 추력 장치는, 상기 요격 미사일의 진행 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 연소부의 후방으로부터 연결되고, 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 설치되어 연소부에서 발생된 연소 가스를 공급하며 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 ACS 구동기; 및 상기 ACS 구동기의 둘레를 따라 이격된 위치에 설치되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 ACS 노즐을 포함할 수 있다.
상기 요격 미사일의 진행 방향과 수직한 단면을 기준으로, 상기 후방 화약의 무게 중심은 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 위치하고, 상기 후방 화약의 가장자리 부분이 상기 복수개의 ACS 노즐보다 외측에 위치할 수 있다.
상기 후방 화약은 상기 복수개의 ACS 노즐의 전방에 설치되되 상기 ACS 구동기의 둘레를 따라서 설치되는 환형의 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예의 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일에 의하면, 소량의 고폭 화약만을 사용하여 기존 직격 방식의 요격 미사일의 요격 성공률을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예의 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일에 의하면, 추가적인 파편 탄두없이 고폭 화약만으로 요격 미사일을 파편화 시키기 때문에, 중량의 증가 없이 효과적으로 요격 사영 면적을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예의 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일에 의하면, 요격 미사일에 구비되는 구성 요소 중 고중량 및 고밀도를 갖는 다축 추력 정밀 제어 장치, 특히 전후방에 설치된 복수개의 노즐에 인접한 위치에 고폭 화약을 배치함으로써 비산되는 노즐의 파편을 통해 요격 사영 면적을 효과적으로 증가시킬 수 있다.
일 실시 예의 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일에 의하면, 요격 미사일에 구비되는 구성 요소 중 고중량 및 고밀도를 갖는 고압 용기 및 복수개의 노즐을 구동하는 구동기가 고폭 화약에 인접한 중앙 부분에 위치되기 때문에, 상기 고압 용기 및 구동기의 파편이 다른 파편들에 비해 상대적으로 중앙 영역에 집중되어 비산될 수 있어서 중앙 영역에서 높은 파괴 효과를 유지할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 요격 미사일의 우측 단면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 요격 미사일의 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 정면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 배면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 요격 미사일이 파편화된 순간을 도시하는 우측 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 파편이 비산되는 궤적을 나타내는 그래프이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 후방 화약을 구비하는 요격 미사일의 배면도이다.
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 요격 미사일의 우측 단면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 요격 미사일의 블록도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 정면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 배면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 요격 미사일(1)은 요격 대상을 직격으로 충돌하여 요격 대상을 파괴하는 직격 방식의 요격 미사일(1)로서, 충돌 직전에 내부에 구비된 화약을 기폭하여 사방으로 비산되는 파편들에 의해 요격 사영 면적이 증가될 수 있는 파편화 가능한 직격 방식의 요격 미사일(1)이다.
예를 들어, 요격 미사일(1)은 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13), 다축 추력 정밀 제어 장치(14), 고폭 화약(16), 고압 용기(15) 및 기폭 장치(18)를 포함할 수 있다.
하기의 설명 및 도면을 참조하면, 요격 미사일(1)은 요격 대상과 최종적으로 종말 조우하는 종말 단계(Terminal Phase)에서의 구성인 것으로 명시되어 있지만, 일 실시 예에 따른 요격 미사일(1)의 구성은 상승 단계(Boost Phase) 또는 중간 단계(Midcourse Phase)에서 분리될 수 있는 별도의 추진부(미도시)를 더 포함할 수 있다는 점을 밝혀둔다.
외피(11)는, 요격 미사일(1)의 외부를 감싸는 하우징으로서 합금으로 형성될 수 있다.
탐색기(12)는, 요격 미사일(1)의 전방, 즉 탄두 부분에 설치되어 요격 대상의 감지 및 탐색을 수행할 수 있다. 예를 들어, 탐색기(12)는 요격 대상의 위치 및 운동 상태 정보를 계측할 수 있다.
유도 제어부(13)는, 요격 대상을 향한 요격 미사일(1)의 유도 비행을 수행할 수 있다. 구체적으로, 유도 제어부(13)는 탐색기(12)에서 계측되는 요격 대상의 위치 및 운동 상태에 기초하여 다축 추력 정밀 제어 장치(14)를 구동하여 요격 비행체의 자세 제어 또는 비행 궤도의 수정을 수행할 수 있다.
유도 제어부(13)는 요격 미사일(1)이 요격 대상과 충돌하기 직전에 기폭 장치(18)를 통해 고폭 화약(16)을 폭파시켜 요격 미사일(1)을 파편화시킬 수 있다.
다축 추력 정밀 제어 장치(14, Divert and Attitude Control System, DACS)는 요격 미사일(1)의 궤도 수정 및 자세 제어를 수행하기 위해 요격 미사일(1)의 반경 방향으로 배치되어 연소 가스를 분사하는 복수개의 노즐을 포함할 수 있다.
예를 들어, 다축 추력 정밀 제어 장치(14)는, 연소부(141), 궤도 제어용 추력 장치(142) 및 자세 제어용 추력 장치(143)를 포함할 수 있다.
연소부(141)는 다축 추력 정밀 제어 장치(14)를 구동하기 위한 추진제를 연소시킬 수 있다. 예를 들어, 유도 제어부(13)는 요격 미사일(1)의 궤도 또는 자세를 수정하기 위해 연소부(141)에서 고압의 연소 가스를 발생시킬 수 있고, 이후 연소 가스를 궤도 제어용 추력 장치(142) 또는 자세 제어용 추력 장치(143)로 안내할 수 있다.
궤도 제어용 추력 장치(142, Divert Control System, DCS)는, 다축 추력 정밀 제어 장치(14)의 전방의 단부에 형성되어 요격 미사일(1)의 비행 궤도를 수정하도록 비행 방향과 다른 방향으로의 추력을 형성할 수 있다.
예를 들어, 궤도 제어용 추력 장치(142)는 요격 미사일(1)의 비행 방향을 기준으로 연소부(141)의 전방, 그리고 전방 화약(16a)의 후방에 위치할 수 있다.
예를 들어, 궤도 제어용 추력 장치(142)는 DCS 구동기(1421) 및 복수개의 DCS 노즐(1422)을 포함할 수 있다.
DCS 구동기(1421)는 연소부(141)에서 발생된 연소 가스를 복수개의 DCS 노즐(1422)에 고속 및 고압으로 안내할 수 있다. 예를 들어, DCS 구동기(1421)는 연소 가스를 복수개의 DCS 노즐(1422) 중 적어도 하나 이상의 DCS 노즐(1422)에 선택적으로 안내할 수 있다.
위의 구조에 의하면, 유도 제어부(13)가 요격 미사일(1)의 궤도 또는 자세가 수정되어야 한다고 판단하였을 경우, 유도 제어부(13)는 DCS 구동기(1421)의 구동을 통해 복수개의 DCS 노즐(1422) 중 해당 궤도의 수정 방향으로 추력을 형성할 수 있는 DCS 노즐(1422)을 선택적으로 구동할 수 있다.
예를 들어, DCS 구동기(1421)는 연소부(141)의 전방으로부터 연결되되, 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 위치할 수 있다. 다시 말하면, DCS 구동기(1421)는 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면의 중앙 영역에 위치할 수 있다.
예를 들어, DCS 구동기(1421)는 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13)보다 고밀도 및 고중량의 재질로 형성될 수 있다.
복수개의 DCS 노즐(1422)은 DCS 구동기(1421)로부터 전달받은 연소 가스를 고속 및 고압으로 요격 미사일(1) 외부로 분사할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)은 DCS 구동기(1421)를 중심으로 DCS 구동기(1421)의 둘레를 따라 방사상으로 이격되어 설치될 수 있다.
예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)은 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면을 기준으로 요격 미사일(1)의 반경 방향으로 치우친 방향으로 연소 가스를 분사할 수 있다.
예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)은 DCS 구동기(1421)의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치에 형성되어 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 반경 방향으로 연소 가스를 분사하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)은 4개로 구성되어 각각의 DCS 노즐(1422)은 서로 직각을 형성하도록 설치될 수 있다.
예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)은 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13)보다 고밀도 및 고중량의 금속 재질로 형성될 수 있다.
자세 제어용 추력 장치(143, Attitude Control System, ACS)는, 다축 추력 정밀 제어 장치(14)의 후방의 단부에 형성되어 요격 미사일(1)의 비행 자세를 수정하도록 비행 방향과 다른 방향으로의 추력을 형성할 수 있다.
예를 들어, 자세 제어용 추력 장치(143)는 요격 미사일(1)의 비행 방향을 기준으로 연소부(141)의 후방, 그리고 후방 화약(16b)의 전방에 위치할 수 있다.
예를 들어, 궤도 제어용 추력 장치(142)는 ACS 구동기(1431) 및 복수개의 ACS 노즐(1432)을 포함할 수 있다.
ACS 구동기(1431)는 연소부(141)에서 연소 가스를 복수개의 ACS 노즐(1432)에 고속 및 고압으로 안내할 수 있다. 예를 들어, ACS 구동기(1431)는 연소 가스를 복수개의 ACS 노즐(1432) 중 적어도 하나 이상의 ACS 노즐(1432)에 선택적으로 안내할 수 있다.
위의 구조에 의하면, 유도 제어부(13)가 요격 미사일(1)의 비행 자세 또는 궤도가 수정되어야 한다고 판단하였을 경우, 유도 제어부(13)는 ACS 구동기(1431)의 구동을 통해 복수개의 ACS 노즐(1432) 중 요격 미사일(1)의 자세를 수정하는 방향으로 추력을 형성할 수 있는 ACS 노즐(1432)을 선택적으로 구동할 수 있다.
예를 들어, ACS 구동기(1431)는 연소부(141)의 후방으로부터 연결되되, 요격 미사일(1)의 무게 중앙 영역에 위치할 수 있다. 다시 말하면, ACS 구동기(1431)는 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면의 중앙 영역에 위치할 수 있다.
예를 들어, ACS 구동기(1431)는 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13)보다 고밀도 및 고중량의 금속 재질로 형성될 수 있다.
복수개의 ACS 노즐(1432)은 ACS 구동기(1431)로부터 전달받은 연소 가스를 고속 및 고압으로 요격 미사일(1) 외부로 분사할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 ACS 노즐(1432)은 ACS 구동기(1431)를 중심으로 ACS 구동기(1431)의 둘레를 따라 이격된 위치에 설치될 수 있다.
예를 들어, 복수개의 ACS 노즐(1432)은 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면을 기준으로 요격 미사일(1)의 반경 방향으로 치우친 방향으로 연소 가스를 분사할 수 있다.
예를 들어, 복수개의 ACS 노즐(1432)은 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 방향으로 연소 가스를 분사할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 ACS 노즐(1432)의 일부는 각각 상기 복수개의 DCS 노즐(1422)이 지향하는 방향을 모두 지향할 수 있다.
예를 들어, 복수개의 DCS 노즐(1422)이 서로 직각을 이루는 4개의 노즐(1432)로 형성되는 경우, 복수개의 ACS 노즐(1432)은 6개의 노즐(1432)로 형성되어 이중 2개의 노즐(1432) 각각은, 4개의 DCS 노즐(1422) 중 서로 반대편에 설치된 한 쌍의 DCS 노즐(1422)이 지향하는 방향을 지향하도록 설치될 수 있다.
또한, 복수개의 ACS 노즐(1432) 중 나머지 4개의 노즐(1432)은 2개의 노즐(1432)이 한 쌍이 되어, 4개의 DCS 노즐(1422) 중 나머지 한 쌍의 노즐(1422)이 각각 지향하는 방향을 따라서, 2개의 ACS 노즐(1432) 단위로 서로 반대편을 지향하도록 설치될 수 있다.
이 경우, 서로 같은 방향을 지향하는 2개의 ACS 노즐(1432)은 각각 지향하는 방향 및 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.
예를 들어, 복수개의 ACS 노즐(1432)은 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13)보다 고밀도 및 고중량의 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, ACS 노즐(1432)은 DCS 노즐(1422)보다 크기 및 중량이 작을 수 있다.
고압 용기(15)는, 다축 추력 정밀 제어 장치(14)의 복수개의 노즐(1422, 1432)의 분사를 제어하기 위해 DCS 구동기(1421) 또는 ACS 구동기(1431)로부터 복수개의 노즐(1422, 1432)로 연결되는 밸브의 개폐를 구동하기 위해 사용되는 고압의 가스를 수용 및 제공할 수 있다.
예를 들어, 고압 용기(15)는 전방 화약(16a)의 전방에 위치할 수 있다. 예를 들어, 고압 용기(15)는 외피(11), 탐색기(12), 유도 제어부(13)보다 고밀도 및 고중량의 금속 재질로 형성될 수 있다.
고폭 화약(16)은, 다축 추력 정밀 제어 장치(14)의 근방에 설치되어 기폭 장치(18)에 의해 기폭될 수 있다.
예를 들어, 고폭 화약(16)은 전방 화약(16a) 및 후방 화약(16b)을 포함할 수 있다.
전방 화약(16a)은, 비행 방향을 기준으로 궤도 제어용 추력 장치(142)의 전방에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전방 화약(16a)의 무게 중심은 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면의 중앙 영역에 위치할 수 있다. 예를 들어, 전방 화약(16a)은 고압 용기(15)의 후방에 위치할 수 있다.
예를 들어, 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면을 기준으로, 복수개의 DCS 노즐(1422)의 적어도 일부는 전방 화약(16a)보다 외측에 위치할 수 있다.
후방 화약(16b)은, 비행 방향을 기준으로 자세 제어용 추력 장치(143)의 후방에 배치될 수 있다. 예를 들어, 후방 화약(16b)의 무게 중심은 요격 미사일(1)의 길이 방향에 수직한 단면의 중앙 영역에 위치할 수 있다.
예를 들어, 요격 미사일(1)의 요격 사영 면적을 증가시키기 위해서, 후방 화약(16b)을 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 집중되도록 설치하여 ACS 노즐(1432) 및 ACS 구동기(1431)의 비산 범위를 증가시킬 수 있다.
다른 한편으로, 요격 미사일(1)의 중앙 영역에서의 충돌 에너지를 증가시키기 위해, 후방 화약(16b)을 요격 미사일(1)의 둘레 부분에 집중되도록 설치하여 ACS 노즐(1432) 및 ACS 구동기(1431)의 비산 범위를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 후방 화약(16b)은 외피(11)의 둘레를 따라서 환형의 형상으로 배치될 수 있다.
예를 들어, 전방 화약(16a)이 궤도 제어용 추력 장치(142)의 전방에 설치되어 있을 경우, 후방 화약(16b)은 생략되어도 무방하다는 점을 밝혀둔다.
기폭 장치(18)는 고폭 화약(16)을 기폭 시킬 수 있다. 예를 들어, 기폭 장치(18)는 유도 제어부(13)의 명령을 통해 전방 화약(16a) 또는 후방 화약(16b)을 기폭시켜 요격 미사일(1)의 파편화를 유도할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 요격 미사일이 파편화된 순간을 도시하는 우측 단면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 다축 추력 정밀 제어 장치의 파편이 비산되는 궤적을 실험적으로 측정한 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기폭 장치(18)에 의해 전방 화약(16a)이 기폭될 경우, 요격 미사일(1)의 파편이 반경 방향으로 비산되는 범위 및 방향을 확인할 수 있다.
먼저, 기폭 장치(18)에 의해 전방 화약(16a)이 기폭될 경우, 고밀도 및 고중량의 DCS 노즐(1422)의 파편은 다른 구성 요소들의 파편 보다 요격 미사일(1)의 중앙 영역으로부터 멀리 비산될 수 있기 때문에, 요격 사영 면적을 증가시키는 역할을 할 수 있다.
또한 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 위치하고, 전방 화약(16a)의 전방 및 후방 각각에 인접하게 배치된 고밀도 및 고중량의 고압 용기(15) 및 DCS 구동기(1421)의 파편은 DCS 노즐(1422)의 파편을 비롯하여 다른 구성 요소들의 파편보다 상대적으로 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 인접한 위치로 밀집되어 비산되기 때문에, 요격 미사일(1)의 중앙 영역에서 요격 대상을 파괴할 수 있는 충분한 충돌 에너지를 형성할 수 있다.
아울러, 탐색기(12) 및 유도 제어부(13)는 전방 화약(16a)으로부터 상대적으로 멀리 이격되어 있기 때문에, 상대적으로 폭파되는 정도가 적을 수 있고, 폭파되어 파괴된 탐색기(12) 및 유도 제어부(13)의 파편은 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 밀집되어 위치할 수 있으므로, 요격 미사일(1)이 파편화 되더라도 중앙 영역에서는 충분한 표적 파괴 에너지를 확보할 수 있다.
기폭 장치(18)에 의해 후방 화약(16b)이 기폭될 경우, 고밀도 및 고중량의 ACS 노즐(1432)의 파편은 다른 구성 요소들의 파편 보다 요격 미사일(1)의 중앙 영역으로부터 상대적으로 멀리 비산될 수 있고, DCS 구동기(1421)의 파편은 다른 구성 요소들의 파편보다 상대적으로 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 인접한 위치로 밀집되어 비산될 수 있어서, 요격 미사일(1)의 요격 사영 면적의 증가와 더불어 요격 미사일(1)의 중앙 영역에서의 높은 충돌 에너지를 보장할 수 있다.
다른 예로, 후방 화약(16b)이 외피(11)의 둘레 부분에 집중되어 설치될 수 있고, 다시 말하면, 후방 화약(16b)의 가장자리 부분이 복수개의 ACS 노즐(1432)보다 외측에 위치할 수 있다.
위의 경우, 복수개의 ACS 노즐(1432), ACS 구동기(1431)의 비산된 파편은 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 집중되도록 유도될 수 있고, 이를 통해 보다 높은 충돌 에너지를 기대할 수 있다.
전술한 바에 의하면, 전방 화약(16a) 또는 후방 화약(16b)이 요격 미사일(1)의 중앙 영역에서 밀집 또는 분산되어 설치되는 정도는 고압 용기(15), 궤도 제어용 추력 장치(142) 또는 자세 제어용 추력 장치(143)의 파편의 비산 범위를 결정할 수 있다.
따라서, 통상의 기술자는 전방 화약(16a) 또는 후방 화약(16b)이 중앙 또는 외측 영역에서 편중되는 정도를 조절함으로써, 요격 미사일(1)의 요격 사영 면적 및 중앙 영역에서 형성되는 충돌 에너지 사이의 비중을 의도에 따라 자유롭게 조절할 수 있다는 점을 밝혀둔다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 후방 화약을 구비하는 요격 미사일의 배면도이다.
도 7을 참조하면, 도 1 내지 4에 도시된 후방 화약(16b)과 다른 배치 구조를 갖는 후방 화약(26)이 자세 제어용 추력 장치(143)에 설치된 모습을 확인할 수 있다.
예를 들어, 후방 화약(26)은 ACS 노즐(1432)의 전방에 설치되고, ACS 구동기(1431)의 둘레를 따라 설치되는 환형의 구조를 가질 수 있다. 다시 말하면, 후방 화약(26)은 연소부(141) 및 ACS 노즐(1432)을 중앙 부분에서 연결하는 ACS 구동기(1431)를 감싸도록 설치될 수 있다.
위의 구조에 의하면, ACS 구동기(1431)의 파편이 상대적으로 요격 미사일(1)의 중앙 영역에 밀집되어 형성될 수 있으므로, 요격 미사일(1)의 중앙 영역에서 높은 충돌 에너지를 형성할 수 있으며, 또한 ACS 노즐(1432)이 ACS 구동기(1431)로부터 쉽게 파괴되어 파편화가 용이할 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.

Claims (9)

  1. 요격 대상을 향해 비행하는 요격 미사일에 있어서,
    상기 요격 미사일의 외부를 감싸는 외피;
    상기 요격 미사일의 비행 방향을 기준으로 전방 단부에 형성되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 노즐을 구비하는 궤도 제어용 추력 장치와, 후방 단부에 형성되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 분사 노즐을 구비하는 자세 제어용 추력 장치와, 상기 복수개의 노즐로 공급되는 연소 가스를 발생시키는 연소부를 포함하는 다축 정밀 추력 제어 장치;
    상기 궤도 제어용 추력 장치의 전방에 배치되는 전방 화약;
    상기 자세 제어용 추력 장치의 후방에 설치되는 후방 화약; 및
    상기 전방 화약의 전방에 설치되고 상기 요격 미사일이 상기 요격 대상에 충돌하기 직전에 상기 전방 화약 및 상기 후방 화약을 기폭시키는 유도 제어부를 포함하는 요격 미사일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 화약의 전방에 배치되고 상기 다축 정밀 추력 제어 장치의 복수개의 노즐의 분사를 제어하기 위한 고압의 연소 가스를 수용하고, 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 고압 용기를 더 포함하는 요격 미사일.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고압 용기의 전방에 배치되고 상기 요격 대상을 감지하는 탐색기를 더 포함하고,
    상기 유도 제어부는 상기 고압 용기의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 요격 미사일.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 궤도 제어용 추력 장치는,
    상기 요격 미사일의 진행 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 연소부의 전방으로부터 연결되고, 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 설치되어 상기 연소부에서 발행된 연소 가스를 공급하며 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 DCS 구동기; 및
    상기 DCS 구동기를 중심으로 방사상으로 이격된 형태로 설치되고, 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 DCS 노즐을 포함하는 요격 미사일.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 요격 미사일의 진행 방향과 수직한 단면을 기준으로, 상기 전방 화약의 무게 중심은 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 위치하고, 상기 복수개의 DCS 노즐의 적어도 일부는 상기 전방 화약보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 요격 미사일.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자세 제어용 추력 장치는,
    상기 요격 미사일의 진행 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 연소부의 후방으로부터 연결되고, 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 설치되어 상기 연소부에서 발생된 연소 가스를 공급하며 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 ACS 구동기; 및
    상기 ACS 구동기의 둘레를 따라 이격된 위치에 설치되고 상기 외피보다 밀도가 높은 재료로 형성되는 복수개의 ACS 노즐을 포함하는 요격 미사일.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 요격 미사일의 진행 방향과 수직한 단면을 기준으로, 상기 후방 화약의 무게 중심은 상기 요격 미사일의 중앙 영역에 위치하고, 상기 후방 화약의 가장자리 부분이 상기 복수개의 ACS 노즐보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 요격 미사일
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 후방 화약은 상기 복수개의 ACS 노즐의 전방에 설치되되 상기 ACS 구동기의 둘레를 따라서 설치되는 환형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 요격 미사일.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6141900A (ja) * 1984-04-13 1986-02-28 ソシエテ・ナシヨナ−ル・インダストリエル・アエロスパシエ−ル 空中目標物の迎撃方法
KR20140044808A (ko) * 2011-05-19 2014-04-15 헤라클레스 비행체의 비행중 자세제어 및 직접추력 비행제어 시스템과 이러한 시스템을 포함하는 비행체

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