KR102445489B1 - 잠수함용 비상 부력체 발사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠수함의 고장 또는 파손으로 인한 침수 시 어뢰 발사관 또는 압력선체 관통구를 통해 공기 부력체를 함 외부로 발사함으로써, 공기 부력체가 가진 부력을 통해 잠수함을 수면으로 신속하게 부상시킬 수 있도록 하는 잠수함용 비상 부력체 발사장치에 관한 것이다.

Description

잠수함용 비상 부력체 발사장치{APPARATUS FOR LAUNCHING AN EMERGENCY BUOYANCY STRUCTURE}

본 발명은 잠수함용 비상 부력체 발사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 잠수함의 고장 또는 파손으로 인한 침수 시 어뢰 발사관 또는 압력선체 관통구를 통해 공기 부력체를 함 외부로 발사함으로써, 공기 부력체가 가진 부력을 통해 잠수함을 수면으로 신속하게 부상시킬 수 있도록 하는 잠수함용 비상 부력체 발사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잠수함은 잠항 상태에서 작전을 수행하게 된다. 이때, 잠수함의 고장 혹은 파손으로 인한 침수 등으로 잠수함이 수면으로 부상할 수 없는 긴급상황이 발생할 수 있다.

종래에는 이를 해결하기 위해 잠수함 내에 저장된 압축공기를 이용하여 부상한다. 하지만, 침수상황이 지속되는 경우 함 내에 저장된 압축공기의 양은 제한적이므로 잠수함을 수면으로 부상시키기에 충분하지 않다. 따라서, 수상에 구조요청을 하여 기다리거나 또는 승조원들이 함 외로 개별적으로 탈출하여야 하는 상황에서 생존을 위한 시간적 여유가 충분하지 않을 수 있다.

따라서, 이러한 침수 상황에서 잠수함을 자체적으로 수면으로 부상시키기 위한 기술이 필요한 실정이다.

한국등록특허 제10-1653469호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 잠수함의 고장 또는 파손으로 인한 침수 시 어뢰 발사관 또는 압력선체 관통구를 통해 공기 부력체를 함 외부로 발사함으로써, 공기 부력체가 가진 부력을 통해 잠수함을 수면으로 신속하게 부상시킬 수 있도록 하는 잠수함용 비상 부력체 발사장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치는 잠수함의 어뢰 발사관 내측에 위치되며, 유압 공급부와 유압 공급라인을 통해 연결된 유압 실린더, 상기 유압 실린더와 연결되며 상기 유압 실린더의 길이 방향을 따라 직선 이동하는 피스톤, 상기 피스톤의 일측과 연결된 피스톤 로드, 상기 피스톤 로드에 마련되며, 압축공기 주입부와 메인 공기주입 라인을 통해 연결된 매니폴드, 상기 매니폴드와 각각의 공기주입 라인을 통해 연결된 하나 이상의 공기주입 부력체 및 상기 하나 이상의 공기주입 부력체가 수용되는 발사더미를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유압 공급라인을 통해 유체가 공급됨에 따라 상기 피스톤 및 상기 피스톤 로드가 상기 어뢰 발사관의 출구 방향을 향해 직선 이동되고, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 공기가 주입됨에 따라 상기 발사더미의 커버부가 개방(open)되며, 상기 각각의 공기주입 라인을 통해 공기가 주입됨에 따라 상기 하나 이상의 공기주입 부력체 각각이 부풀어 오르면서 수면을 향해 부상될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유압 실린더는 상기 잠수함의 압력선체 내측에 인입된 대기상태를 유지하다가, 부력체 발사신호가 발생됨에 따라 상기 어뢰 발사관 내측을 향하는 방향으로 전진 이동될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 어뢰 발사관의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 상기 어뢰 발사관 내부로 해수가 유입되지 않도록, 상기 매니폴드의 외측면과 상기 어뢰 발사관 사이에 개재되는 수밀수단을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 어뢰 발사관의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 외부 해수압에 의해 상기 매니폴드가 상기 유압 실린더 방향으로 밀려나는 것을 방지하도록, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 주입되는 공기의 공압을 통해 상기 매니폴드의 내측에서 외측 방향으로 인출되어 상기 어뢰 발사관의 내측면에 마련된 인입홈에 인입되는 하나 이상의 잠금멈치를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 잠금멈치가 상기 인입홈에 인입되는 경우, 상기 매니폴드의 내측 공간 중 상기 잠금멈치가 인출됨에 따라 형성되는 중공부를 향해 인출되면서 상기 잠금멈치의 인출상태를 고정시키는 잠금멈치 고정수단을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 잠금멈치 고정수단은 상기 매니폴드의 내측에 마련된 잠금멈치 고정수단 인입홈에 인입된 상태에서 일측단이 상기 잠금멈치의 측면부와 접한 상태를 유지하다가, 상기 잠금멈치의 인출 시 상기 잠금멈치 고정수단 인입홈 내측에 마련된 탄성체의 탄성력에 의해 상기 잠금멈치 고정수단 인입홈으로부터 인출될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공기주입 부력체는 고무재질 또는 비닐(vinyl) 재질로 형성된 풍선(ballon)에 해당할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치는 잠수함의 압력선체 관통구 내측에 위치되며, 압축공기 주입부와 메인 공기주입 라인을 통해 연결된 매니폴드 및 상기 매니폴드와 각각의 공기주입 라인을 통해 연결된 하나 이상의 공기주입 부력체를 포함하며, 상기 압력선체 관통구의 해치 개방 시, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 공기가 주입됨에 따라 상기 각각의 공기주입 라인을 통해 공기가 주입되면서 상기 하나 이상의 공기주입 부력체 각각이 부풀어 오르면서 수면을 향해 부상될 수 있다.

일 실시예에서, 부력체 발사신호가 발생됨에 따라, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 상기 공기주입 부력체에 공기가 주입될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 해치의 개방 후 단속(close) 시, 상기 압력선체 관통구 내에 충수된 해수를 배수(drain)하는 배수장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함의 고장 또는 파손으로 인한 침수 시 어뢰 발사관 또는 압력선체 관통구를 통해 공기 부력체를 함 외부로 발사함으로써, 공기 부력체가 가진 부력을 통해 잠수함을 수면으로 신속하게 부상시킬 수 있는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함이 침수로 인해 가라앉는 상황에서 신속하게 부력체를 함 외부로 발사함으로써 함이 가라앉는 속도를 지연시켜 승조원이 함 외로 탈출할 수 있는 충분한 시간적 여유를 만들 수 있는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 함이 부상할수록 외부의 수압이 낮아지기 때문에, 부력체 내에 주입된 공기가 더욱 팽창하게 되면서 보다 많은 부력을 얻을 수 있는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 공기 부력체 내에 압축공기를 주입함으로써 압축공기의 부력 외에 공기 부력체의 부력을 이용하여 잠수함을 수면으로 부상시킬 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기주입 부력체(150)가 잠수함(1)의 어뢰 발사관(1a)으로부터 발사된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 잠금멈치(180) 및 잠금멈치 고정수단(190)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100')의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기주입 부력체(150)가 잠수함(1)의 어뢰 발사관(1a)으로부터 발사된 상태를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100)는 크게 유압 실린더(110), 피스톤(120), 피스톤 로드(130), 매니폴드(140), 공기주입 부력체(150) 및 발사더미(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

유압 실린더(110)는 잠수함(1)의 어뢰 발사관(1a) 내측에 위치되며, 잠수함 내의 유압 공급부(미도시)와 유압 공급라인(2)을 통해 연결된다.

유압 실린더(110)는 어뢰 발사관(1a)의 내경보다 좁은 원형으로 형성될 수 있으며, 내측에는 후술되는 피스톤(120)이 직선 이동하게 된다. 또한, 유압 실린더(110)는 잠수함(1)의 압력선체(1b) 내측에 인입된 대기상태(예컨대, 부력체 사용이 불필요한 정상적인 작전 수행 상황 등)를 유지하다가, 부력체 발사신호가 발생됨에 따라 어뢰 발사관(1a)의 내측을 향하는 방향으로 전진 이동하면서 어뢰 발사관(1a) 내로 인입되게 된다.

피스톤(120)은 유압 실린더(110)와 연결되되, 유압 실린더(110)의 내측에서 유압 실린더(110)의 길이 방향을 따라 유압으로 직선 왕복 이동하게 된다.

이때, 피스톤(120)의 말단부에는 피스톤 로드(130)가 연결되며, 피스톤 로드(130)에는 후술되는 공기주입 부력체(150) 각각에 공기를 분산시켜 주입하기 위한 매니폴드(140)가 마련된다.

매니폴드(140)는 피스톤 로드(130)에 마련되며, 잠수함의 압축공기 주입부(미도시)와 메인 공기주입 라인(3)을 통해 연결된다. 따라서, 매니폴드(140)는 압축공기 주입부로부터 메인 공기주입 라인(3)을 통해 공기를 주입받게 된다.

이때, 매니폴드(140)는 다수의 공기주입 부력체(150)의 개수에 비례하여 갈래가 나뉘게 된다.

예컨대, 공기주입 부력체(150)의 개수가 10개인 경우, 매니폴드(140)는 10개의 갈래로 나뉘게 되고, 각각의 갈래 별로 공기주입 부력체(150)가 각각 공기주입 라인(140a)을 통해 연결된다.

공기주입 부력체(150)는 매니폴드(140)의 각 갈래와 공기주입 라인(140a)을 통해 연결되는데, 매니폴드(140)를 통해 주입되는 공기에 의해 부피가 팽창되어 부력을 발생시키게 된다.

보다 구체적으로, 공기주입 부력체(150)는 발사더미(160) 내에 다수 회 폴딩된 상태로 보관된다. 발사더미(160)는 내측에 공기주입 부력체(150)가 보관된 보관공간을 의미할 수 있다.

이때, 발사더미(160)의 말단부에는 발사더미 커버부(160a)가 마련된다.

발사더미 커버부(160a)는 공기가 주입된 공기주입 부력체(150)의 팽창에 의해 외측으로 개방(open)되고, 발사더미 커버부(160a)가 개방됨에 따라 내측에 보관된 다수의 공기주입 부력체(150)는 외측으로 노출되게 된다.

한편, 공기주입 부력체(150)는 고무재질 혹은 비닐(vinyl)재질로 형성된 풍선(ballon)에 해당할 수 있다. 따라서, 공기주입 부력체(150)는 평상 시 발사더미(160) 내에 폴딩된 상태로 보관되어 있다가, 공기주입 라인(140a)을 통해 주입되는 공기를 통해 점차 부풀어오르면서 발사더미(160)로부터 외측 방향으로 발사되게 된다.

일 실시예에서, 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100)는 어뢰 발사관(1a)의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 어뢰 발사관(1a) 내부로 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 수밀수단(170)을 더 포함할 수 있다.

수밀수단(170)은 매니폴드(140)의 외측면과 어뢰 발사관(1a)의 내경 사이에 개재될 수 있다. 이러한 수밀수단(170)은 고무재질 혹은 실리콘 재질에 해당할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100)는 어뢰 발사관(1a)의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 외부 해수압에 의해 매니폴드(140)가 유압 실린더(110) 방향으로 밀려나는 것을 방지할 수 있는 하나 이상의 잠금멈치(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

각각의 잠금멈치(180)는 메인 공기주입 라인(3)과 각각 연결되며, 메인 공기주입 라인(3)을 통해 주입되는 공기의 공압에 의해 매니폴드(140)의 내측에서 외측 방향으로 인출되어 어뢰 발사관(1a)의 내측면에 마련된 인입홈(1a-1)에 인입될 수 있다.

즉, 각각의 잠금멈치(180)가 메인 공기주입 라인(3)에 의해 주입되는 공기의 공압에 의해 어뢰 발사관(1a)의 내측면에 마련된 각각의 인입홈(1a-1)에 인입되어 걸림 결합됨에 따라, 매니폴드(140)는 어뢰 발사관(1a)의 내측에 그 위치가 고정될 수 있다.

한편, 일 실시예에서, 각각의 잠금멈치(180)가 각각의 인입홈(1a-1)에 인입되는 경우, 매니폴드(140)의 내측 공간 중에서 잠금멈치(180)가 인출됨에 따라 형성되는 중공부를 향해 인출되면서 잠금멈치(180)의 인출상태를 고정시키기 위한 하나 이상의 잠금멈치 고정수단(190)이 추가로 마련될 수 있다.

이에 관해서는 도 3을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 잠금멈치(180) 및 잠금멈치 고정수단(190)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도 3(a)를 살펴보면, 잠금멈치(180)는 평상 시 매니폴드(140)의 내측에 인입된 상태를 유지하게 된다. 이때, 잠금멈치 고정수단(190)은 잠금멈치 고정수단 인입홈(141)에 인입된 상태에서 일측단이 잠금멈치(180)와 접한 상태를 유지하다가, 도 3(b)와 같이 잠금멈치(180)의 인출 시 잠금멈치 고정수단 인입홈(141) 내측에 마련된 탄성체(142)의 탄성력에 의해 잠금멈치 고정수단 인입홈(141)으로부터 외측 방향으로 인출된다.

따라서, 잠금멈치 고정수단(190)의 말단부에 의해 잠금멈치(180)의 하측단이 걸리게 되고, 이때 메인 공기주입 라인(3)을 통한 공기 주입이 중단되더라도 잠금멈치(180)는 매니폴드(140)의 내측 방향으로 인입되지 않고 인입홈(1a-1)에 인입된 상태를 유지하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100')는 잠수함(1)의 어뢰 발사관(1a)이 아닌, 잠수함(1)의 압력선체 관통구(1b-1)에 설치될 수 있다. 이는 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100')의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100')는 크게 매니폴드(110') 및 매니폴드(110')와 각각의 공기주입 라인(110'a)을 통해 연결된 하나 이상의 공기주입 부력체(120')를 포함하여 구성될 수 있다.

매니폴드(110')는 잠수함(1)의 압력선체 관통구(1b-1)의 내측에 위치될 수 있으며, 압축공기 주입부(미도시)와 메인 공기주입 라인(3)을 통해 연결될 수 있다. 따라서, 압축공기 주입부로부터 메인 공기주입 라인(3)을 통해 공기를 전달받을 수 있다.

이때, 매니폴드(110')는 부력체 발사신호가 발생됨에 따라, 메인 공기주입 라인(3)을 통해 각각의 공기주입 부력체(120')에 공기를 주입하게 되고, 각각의 공기주입 부력체(120')는 매니폴드(110')와 연결된 각각의 공기주입 라인(110'a)을 통해 주입되는 공기의 공압에 의해 부풀어 오르게 된다.

이러한 공기주입 부력체(120')는 고무재질 혹은 비닐(vinyl)재질로 형성된 풍선(ballon)에 해당할 수 있다. 따라서, 공기주입 부력체(120')는 평상 시 압력선체 관통구(1b-1) 내에 폴딩된 상태로 보관되어 있다가, 공기주입 라인(110'a)을 통해 주입되는 공기를 통해 점차 부풀어오르면서 압력선체 관통구(1b-1)로부터 외측 방향으로 발사되게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 비상 부력체 발사장치(100')는 해치의 개방 후 단속(close 시, 압력선체 관통구(1b-1) 내에 충수된 해수를 외부로 배수(drain)하기 위한 배수장치(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때 배수장치는 종래의 배수장치가 적용될 수 있음을 유의한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 잠수함
1a: 어뢰 발사관
1a-1: 인입홈
1b: 압력선체
1b-1: 압력선체 관통구
2: 유압 공급라인
3: 메인 공기주입 라인
100: 잠수함용 비상 부력체 발사장치
110: 유압 실린더
120: 피스톤
130: 피스톤 로드
140: 매니폴드
140a: 공기주입 라인
141: 잠금멈치 고정수단 인입홈
142: 탄성체
150: 공기주입 부력체
160: 발사더미
160a: 발사더미 커버부
170: 수밀수단
180: 잠금멈치
190: 잠금멈치 고정수단
100': 잠수함용 비상 부력체 발사장치
110': 매니폴드
110'a: 공기주입 라인
120': 공기주입 부력체

Claims (11)

1. 잠수함의 어뢰 발사관 내측에 위치되며, 유압 공급부와 유압 공급라인을 통해 연결된 유압 실린더;
   상기 유압 실린더와 연결되며 상기 유압 실린더의 길이 방향을 따라 직선 이동하는 피스톤;
   상기 피스톤의 일측과 연결된 피스톤 로드;
   상기 피스톤 로드에 마련되며, 압축공기 주입부와 메인 공기주입 라인을 통해 연결된 매니폴드;
   상기 매니폴드와 각각의 공기주입 라인을 통해 연결된 하나 이상의 공기주입 부력체;
   상기 하나 이상의 공기주입 부력체가 수용되는 발사더미; 및
   상기 어뢰 발사관의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 외부 해수압에 의해 상기 매니폴드가 상기 유압 실린더 방향으로 밀려나는 것을 방지하도록, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 주입되는 공기의 공압을 통해 상기 매니폴드의 내측에서 외측 방향으로 인출되어 상기 어뢰 발사관의 내측면에 마련된 인입홈에 인입되는 하나 이상의 잠금멈치;를 포함하며,
   상기 유압 공급라인을 통해 유체가 공급됨에 따라 상기 피스톤 및 상기 피스톤 로드가 상기 어뢰 발사관의 출구 방향을 향해 직선 이동되고, 상기 메인 공기주입 라인을 통해 공기가 주입됨에 따라 상기 공기주입 부력체의 팽창으로 상기 발사더미의 커버부가 개방(open)되며, 상기 각각의 공기주입 라인을 통해 공기가 주입됨에 따라 상기 하나 이상의 공기주입 부력체 각각이 부풀어 오르면서 수면을 향해 부상되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유압 실린더는,
   상기 잠수함의 압력선체 내측에 인입된 대기상태를 유지하다가, 부력체 발사신호가 발생됨에 따라 상기 어뢰 발사관 내측을 향하는 방향으로 전진 이동 되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 어뢰 발사관의 출구 방향에 마련된 해치 개방 시, 상기 어뢰 발사관 내부로 해수가 유입되지 않도록, 상기 매니폴드의 외측면과 상기 어뢰 발사관 사이에 개재되는 수밀수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 잠금멈치가 상기 인입홈에 인입되는 경우, 상기 매니폴드의 내측 공간 중 상기 잠금멈치가 인출됨에 따라 형성되는 중공부를 향해 인출되면서 상기 잠금멈치의 인출상태를 고정시키는 잠금멈치 고정수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 잠금멈치 고정수단은,
   상기 매니폴드의 내측에 마련된 잠금멈치 고정수단 인입홈에 인입된 상태에서 일측단이 상기 잠금멈치의 측면부와 접한 상태를 유지하다가, 상기 잠금멈치의 인출 시 상기 잠금멈치 고정수단 인입홈 내측에 마련된 탄성체의 탄성력에 의해 상기 잠금멈치 고정수단 인입홈으로부터 인출되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 공기주입 부력체는,
   고무재질 또는 비닐(vinyl) 재질로 형성된 풍선(ballon);에 해당하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 비상 부력체 발사장치.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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