KR102088241B1 - 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예인 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치는, 잠수함 내에 구비되며 무장을 발사 가능하게 수용하는 무장발사관과, 무장발사관과 슬라이딩 밸브를 사이에 두고 연통되며, 해수가 채워지는 해수챔버와 고압 압축공기가 채워지는 공기챔버를 동시에 구비하는 하우징과, 해수챔버와 공기챔버 사이를 구획하며, 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 압력 또는 해수챔버로 공급되는 해수의 압력에 의해 유동하는 플레이트를 포함한다.

Description

고압 압축공기를 이용한 무장발사장치{WEAPON FIRING APPARATUS USING COMPRESSED AIR OF HIGH­PRESSURE}

본 발명은 고압의 압축공기를 이용하여 무장을 발사시킬 수 있는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치에 관한 것이다.

일반적으로 전투용 잠수함은 적 함정 또는 적 잠수함 등에 대한 공격을 위해 어뢰(Torpedo), 미사일(Missile), 기뢰(Mine) 등과 같은 무장을 구비하고 있으며, 이들은 다양한 발사체계에 의해 발사된다.

무장발사방식은 크게 무장 자체의 추진력으로 발사관을 이탈하는 자항식(Swim out)과 잠수함에서 어뢰를 밀어주는 강제발사(Positive Discharge) 방식으로 나눌 수 있다. 이 중에서, 강제발사 방식은 Direct Air, Water Ram System, Air Turbine Pump System 등으로 나눠진다.

한편, 잠수함 내에는 고압(예: 250bar 등)의 압축공기가 저장되어 있다. 따라서, 이러한 고압의 압축공기를 이용하여 무장을 발사하는 방식에 대한 기술 개발이 요청된다.

잠수함의 무장 발사장치(대한민국 공개특허공보 제2010-86295호)

본 발명은 고압의 압축공기를 이용하여 무장을 발사시킬 수 있는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 무장 발사를 제어함에 있어 조작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치를 제공하다.

또한, 본 발명은 기존에 알려진 무장발사장치에 비해 발사 대기시간이 단축된 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 잠수함 내에 구비되며 무장을 발사 가능하게 수용하는 무장발사관; 상기 무장발사관과 슬라이딩 밸브를 사이에 두고 연통되며, 해수가 채워지는 해수챔버와 고압 압축공기가 채워지는 공기챔버를 동시에 구비하는 하우징; 및 상기 해수챔버와 공기챔버 사이를 구획하며, 상기 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 압력 또는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 압력에 의해 유동하는 플레이트;를 포함하는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치를 제공한다.

상기 하우징에는, 상기 공기챔버로 고압 압축공기를 공급하는 공급배관과, 상기 공기챔버에 채워진 공기를 외부로 배출하는 배출배관이 구비될 수 있다.

상기 공급배관에는 상기 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 유동을 개폐 조절하는 제1밸브가 구비되고, 상기 배출배관에는 상기 공기챔버로부터 외부로 배출되는 공기의 유동을 개폐 조절하는 제2밸브가 구비될 수 있다.

상기 제1, 2 밸브는, 무장발사제어부로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절되는 전자변일 수 있다.

상기 하우징에는, 함외의 해수가 상기 해수챔버 내부로 채워지기 위한 해수통로가 구비될 수 있다.

상기 해수통로에는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 유동을 개폐 조절하는 제3밸브가 구비될 수 있다.

상기 제3밸브는, 무장발사제어부로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절되는 전자변일 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 기존에 비해 간단한 구성과 손쉬운 밸브 조작만으로 잠수함에 저장된 고압의 압축공기를 활용하여 무장을 발사시킬 수 있다.

또한, 무장 발사에 대한 조작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 기존에 알려진 무장 발사 방식에 비해 발사 대기시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치의 개념도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치의 발사 동작을 단계별로 나타낸 작동도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치의 개념도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치는 하우징(110), 플레이트(112), 무장발사관(120)을 포함한다.

상기 무장발사관(120)은 잠수함 내에 구비되며 무장(T)(예: 어뢰 등)을 발사 가능하게 수용하는 관 부재이다. 상기 무장발사관(120)의 전단 개방 영역을 통해 무장(T)이 발사될 수 있다.

상기 하우징(110)은 상기 무장발사관(120)과 슬라이딩 밸브(130)를 사이에 두고 연통되는 구조를 가진다. 또한, 상기 하우징(110)에는 해수가 채워지는 해수챔버와 고압 압축공기가 채워지는 공기챔버가 동시에 구비된다.

그리고 상기 하우징(110)에는 상기 공기챔버로 고압 압축공기를 공급하는 공급배관(141)과, 상기 공기챔버에 채워진 공기를 외부로 배출하는 배출배관(143)이 구비될 수 있다.

여기서, 상기 공급배관(141)에는 상기 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 유동을 개폐 조절하는 제1밸브(151)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 배출배관(143)에는 상기 공기챔버로부터 외부로 배출되는 공기의 유동을 개폐 조절하는 제2밸브(153)가 구비될 수 있다.

상기 제1, 2 밸브(151, 153)은 잠수함 내에 구비된 무장발사제어부(미도시)로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절되는 전자변으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 하우징(110)에는 상기 해수챔버 내부로 함외의 해수가 공급되기 위한 해수통로가 구비될 수 있다. 이를 통해 잠수함의 외부로부터 무장의 발사에 필요한 해수가 해수챔버 내부로 유입된다.

그리고 상기 해수통로에는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 유동을 개폐 조절하는 제3밸브(155)가 구비될 수 있다.

상기 제3밸브(155)는 무장발사제어부(미도시)로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절되며, 무장(T)의 발사에 필요한 해수를 외부로부터 공급받는 것을 조절한다.

상기 플레이트(112)는 상기 해수챔버와 공기챔버 사이를 구획하며, 상기 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 압력 또는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 압력에 의해 설정된 방향, 일 예로서 상하 방향으로 유동할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치의 작동 관계를 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치의 발사 동작을 단계별로 나타낸 작동도이다.

먼저 도 2를 참조하면, 무장발사관(120) 내에서 무장(T)이 발사되기 위하여 수용되어 있는 상태로서, 무장이 발사되기 이전의 초기 상태를 보여준다.

통상, 잠수함 내에는 고압(예를 들면, 250bar 정도)의 압축공기가 저장되어 있다.

상기 제3밸브(155)가 개방되고, 해수는 외부로부터 하우징(110)의 내부로 유입된다. 하우징(110) 내부로 채워진 해수는 상기 플레이트(112)의 하부 공간(이를 설명의 편의상 '해수챔버'라 함)을 통해 설정된 높이까지 채워진다.

여기서, 해수가 채워지는 높이는 상기 플레이트(112)의 상부 공간(이를 설명의 편의상 '공기챔버'라 함)에 채워진 공기의 압력에 의해 조절된다.

상기 플레이트(112)는 상기 하우징(110) 내에서 해수와 공기 사이를 구획하여 배치되며, 특히 해수의 슬러싱 현상을 방지하고 일측의 고압 압축공기의 압력에 의해 타측으로 물을 밀어낼 수 있도록 되어 있다.

무장(T)이 발사되기 전에, 무장발사관(120) 쪽으로 해수를 공급하기 위하여 상기 플레이트(112)의 초기 높이는 비교적 높게 형성해주는 것이 좋다.

다음으로, 도 3을 참조하면, 무장발사관(120) 내에서 무장(T)이 발사되는 모습을 나타내고 있다.

슬라이딩 밸브(130)가 개방됨과 함께 제1밸브(151)가 개방되면 공급배관(141)을 통해 고압의 압축공기가 플레이트(112)의 상부 공간, 즉 공기챔버 내부로 채워진다.

이때, 상기 제2밸브(153)와, 상기 제3밸브(155)가 닫혀진 상태를 유지한다.

그 결과, 상기 플레이트(112)가 급격하게 아래쪽으로 유동하게 되며, 상기 플레이트(112)의 하부 공간, 즉 해수챔버 내에 채워져 있던 해수는 상기 슬라이딩 밸브(130)를 통해 무장(T)의 후미를 고압으로 밀어주게 된다. 이로써, 무장은 발사된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 무장이 발사된 이후 무장발사장치가 초기상태로 복귀한 보여준다.

무장이 발사된 이후에는 제1밸브(151)는 닫히고, 제2밸브(153)와 제3밸브(155)만이 개방된다. 이때, 압력 차에 의해 해수를 밀어냈던 공기챔버 내의 공기는 상기 제2밸브(153)를 통해 빠져나가고, 그 체적만큼 상기 제3밸브(155)를 통해 해수고 다시 채워지게 된다. 그 결과 도 5에 나타난 바와 같이 무장발사장치는 초기상태로 복귀하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치는 제1, 2, 3밸브(151, 153, 155)의 개폐 제어를 통해 시스템이 작동되므로, 쉽게 제어할 수 있다.

또한, 고압의 압축공기를 이용하므로 잠수함이 최대 잠항심도까지 내려간다고 하더라도 압력 차가 크므로 신속하게 해수를 무장발사관 쪽으로 내보낼 수 있어, 대기시간도 매우 짧은 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 기존에 비해 간단한 구성과 손쉬운 밸브 조작만으로 잠수함에 저장된 고압의 압축공기를 활용하여 무장을 발사시킬 수 있다.

또한, 무장 발사에 대한 조작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 기존에 알려진 무장 발사 방식에 비해 발사 대기시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

지금까지 본 발명인 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치에 관하여 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

T: 무장(또는 어뢰) 110: 하우징
112: 플레이트 120: 무장발사관
130: 슬라이딩 밸브 141: 공급배관
143: 배출배관 151: 제1밸브
153: 제2밸브 155: 제3밸브

Claims (7)

1. 잠수함 내에 구비되며 무장을 발사 가능하게 수용하는 무장발사관;
   상기 무장발사관과 슬라이딩 밸브를 사이에 두고 연통되며, 해수가 채워지는 해수챔버와 고압 압축공기가 채워지는 공기챔버를 동시에 구비하고, 상기 공기챔버로 고압 압축공기를 공급하는 공급배관과, 상기 공기챔버에 채워진 공기를 외부로 배출하는 배출배관이 구비되며, 함외의 해수가 상기 해수챔버 내부로 채워지기 위한 해수통로가 구비되며, 상기 해수통로에는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 유동을 개폐 조절하는 하우징; 및
   상기 하우징의 폭 넓이에 상응하는 폭 넓이를 가지며, 상기 해수챔버와 공기챔버 사이를 구획하며, 상기 공기챔버로 공급되는 250 bar에 해당하는 고압 압축공기의 압력 또는 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 압력에 의해 유동하는 플레이트;를 포함하며,
   상기 공급배관에는 상기 공기챔버로 공급되는 고압 압축공기의 유동을 개폐 조절하는 제1밸브가 구비되고, 상기 배출배관에는 상기 공기챔버로부터 외부로 배출되는 공기의 유동을 개폐 조절하는 제2밸브가 구비되고,
   상기 슬라이딩 밸브가 개방됨과 함께 상기 제1 밸브가 개방되면서 상기 공급배관을 통해 상기 250bar에 해당하는 고압 압축공기가 상기 플레이트의 상부 공간인 상기 공기챔버 내부에 채워짐에 따라, 상기 플레이트가 하측으로 유동하면서 상기 하우징(110) 내에 채워져 있던 해수가 상기 플레이트에 의해 상기 슬라이딩 밸브를 통해 상기 무장의 후미를 밀어줌에 따라 상기 무장이 발사되는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 2 밸브는, 무장발사제어부로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절되는 전자변인 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 해수통로에는,
   무장발사제어부로부터 전기적인 제어신호를 인가 받아 개폐 조절됨으로써 상기 해수챔버로 공급되는 해수의 유동을 개폐 조절하는 제3 밸브가 구비되는 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치.

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