KR102590601B1 - 수중 무장 지원용 잠수함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작전지역의 수중에 상주하는 잠수함의 무장 발사관과 근접한 위치까지 이동 후 슬라이딩 방식의 도킹유닛을 통해 잠수함과 고정되며, 저장된 무장을 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어줌으로써 잠수함의 수면 부상 없이도 수중에서 무장의 이송 및 탑재가 신속히 이루어지도록 하는 수중 무장 지원용 잠수함에 관한 것이다.

Description

수중 무장 지원용 잠수함{SUBMARINE TO SUPPORT WEAPONS IN WATER}

본 발명은 수중 무장 지원용 잠수함에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 작전지역의 수중에 상주하는 잠수함의 무장 발사관과 근접한 위치까지 이동 후 슬라이딩 방식의 도킹유닛을 통해 잠수함과 고정되며, 저장된 무장을 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어줌으로써 잠수함의 수면 부상 없이도 수중에서 무장의 이송 및 탑재가 신속히 이루어지도록 하는 수중 무장 지원용 잠수함에 관한 것이다.

잠수함(수중함)에는 다수의 무장이 탑재되는데, 이때 무장의 부피 및 하중이 상당하기 때문에 탑재되는 무장의 개수는 제한적이다.

한편, 무장의 탑재 과정은 수중에서 진행되지 못하고 수상에서만 진행되기 때문에, 기 탑재된 무장을 모두 소모하여 무장 추가 탑재가 필요할 경우에는 잠수함을 기지로 복귀시킨 후 수면으로 부상시켜야 한다.

이는 무장의 추가 탑재를 위해서는 작전지역에 위치한 잠수함이 기지로 복귀하여야 한다는 점에서 작전 상 매우 비효율적일 뿐만 아니라, 잠수함의 부상, 수상에서의 무장 이송 및 탑재 등 과정이 복잡하고 무장탑재에 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생되고 있다.

따라서, 잠수함을 작전지역에 상주시킨 상태에서 다수의 무장을 작전지역으로 이송한 후, 수중에서 무장을 탑재시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2014-0046560호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 작전지역의 수중에 상주하는 잠수함의 무장 발사관과 근접한 위치까지 이동 후 슬라이딩 방식의 도킹유닛을 통해 잠수함과 고정되며, 저장된 무장을 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어줌으로써 잠수함의 수면 부상 없이도 수중에서 무장의 이송 및 탑재가 신속히 이루어지도록 하는 수중 무장 지원용 잠수함을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무장 지원용 잠수함은 함의 함수부 내측에 위치되며, 다수의 무장이 탑재된 무장 탑재부, 상기 무장 탑재부에 탑재된 무장을 함수부의 외측 방향으로 이송시키기 위한 무장 이송부 및 수중에서 함을 이동시키기 위한 함 구동부를 포함하며, 상기 함 구동부를 통해, 수중에서 운항중인 잠수함의 함수부와 인접한 위치로 이동한 후, 상기 무장 이송부를 통해 상기 무장 탑재부에 탑재된 무장을 상기 잠수함의 함수부 내측에 마련된 무장 발사관 방향으로 이송 및 탑재시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 무장 탑재부는 회전축, 상기 회전축과 일측이 연결되며 다수의 무장이 각각 거치된 무장 거치대 및 상기 무장 거치대를 회전시켜 상기 무장 거치대가 회전되도록 하는 회전모터를 포함하며, 상기 회전모터에 의해 상기 무장 거치대가 회전됨에 따라, 상기 무장 거치대가 함의 함수부 말단부에 마련된 무장 이송관이 서로 동일직선 상에 위치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 무장 탑재부는 함의 함수부에서 폭 방향으로 적어도 2개 이상 마련될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 무장 이송부는 함의 함수부 말단부에 마련된 상기 무장 이송관의 후방에서 길이 방향으로 마련되는 랙(Rack) 레일 및 상기 랙 레일의 상측에서 길이 방향으로 직선이동하며, 상기 랙 레일의 상측에서 길이 방향으로 위치된 무장의 말단부와 맞닿은 상태에서 상기 무장을 상기 무장 이송관의 외측 방향으로 직선 이동시키는 무장 이송 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 무장 이송 모듈은 상기 랙 레일의 상측과 맞물리는 피니언 기어, 상기 피니언 기어를 회전시키는 피니언 기어 회전모터 및 상기 피니언 기어가 상기 랙 레일의 말단부 위치까지 도달한 경우, 상기 무장의 말단부를 상기 잠수함의 함수부 내측에 마련된 무장 발사관 방향으로 밀어주도록 길이가 가변되는 텔레스코픽 암을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 함의 함수부에서 외측 방향을 향해 인출되거나, 함의 함수부에서 함의 내측 방향을 향해 인입되도록 직선이동되는 원형 파이프(pipe) 형태의 슬라이딩 도킹유닛을 더 포함하며, 상기 잠수함의 함수부 외측에 마련되는 하나 이상의 유압식 고정도그가 상기 슬라이딩 도킹유닛의 말단부 둘레를 따라 음각 형태로 형성되는 도킹고정용 홈에 맞물려 끼움 결합됨에 따라, 상기 슬라이딩 도킹유닛과 상기 잠수함의 함수부가 서로 동일 직선상에서 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 슬라이딩 도킹유닛의 말단부는 상기 잠수함의 함수부 외측면과 맞닿아 밀착되도록 단면이 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 슬라이딩 도킹유닛과 상기 잠수함의 함수부가 서로 동일 직선상에서 고정되는 상태를 촬영하는 촬영수단, 외부 조명 및 상기 슬라이딩 도킹유닛과 상기 잠수함의 함수부 간의 근접거리를 센싱하는 근접거리 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 작전지역의 수중에 상주하는 잠수함의 무장 발사관과 근접한 위치까지 이동 후 슬라이딩 방식의 도킹유닛을 통해 잠수함과 고정되며, 저장된 무장을 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어줌으로써 잠수함의 수면 부상 없이도 수중에서 무장의 이송 및 탑재가 신속히 이루어지도록 하는 이점을 가진다.

특히 본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함 운용 중 잠수함이 작전지역에 항시 상주할 수 있기 때문에 작전시간이 획기적으로 단축될 수 있음은 물론, 교전 시 지속적인 무장 추가 탑재가 가능하기 때문에 작전효율이 향상될 수 잇는 이점을 가진다.

도 1은 잠수함을 수상으로 부상시킨 후 수상에서 무장을 적재하는 종래의 무장 적재 방식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 무장 탑재부(110)를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 무장 이송부(120)를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 슬라이딩 도킹유닛(140)이 잠수함(1)의 선수부 방향으로 향해 인출, 잠수함(1)의 선수부와 고정되는 상태를 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 잠수함을 수상으로 부상시킨 후 수상에서 무장을 적재하는 종래의 무장 적재 방식을 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 종래 방식을 이용하여 잠수함에 무장을 적재하는 경우, 우선 작전지역의 잠수함을 기지로 복귀시키고 잠수함을 수면으로 부상시킨 다음, 별도의 외부 크레인을 이용하여 무장을 잠수함의 무장 발사관을 향하는 방향으로 밀어넣어주는 방식을 이용하게 된다.

이러한 종래의 방식은 반드시 잠수함이 기지로 복귀하여야 하고, 잠수함이 수면으로 부상하여야 하며, 별도의 외부 크레인을 통해 무장을 적재한다는 점에서, 작전효율이 저하되고 무장 적재 시간이 오래걸리는 한계점을 가지게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)은 크게 무장 탑재부(110), 무장 이송부(120) 및 수중에서 함을 이동시키기 위한 함 구동부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 다른 실시예에서는 슬라이딩 도킹유닛(140), 촬영수단, 외부 조명 및 근접거리 센서 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 무장 탑재부(110)는 함(수중함)의 함수부 내측에 위치되며, 다수의 무장이 탑재(혹은 적재)되는 탑재공간(혹은 적재공간) 역할을 한다. 이러한 무장 탑재부(110)에 대해서는 도 3 및 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3은 도 2에 도시된 무장 탑재부(110)를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 무장 탑재부(110)는 회전축(111), 회전축(111)과 일측이 연결되며 다수의 무장이 각각 거치된 무장 거치대(112) 및 회전축(111)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 무장 거치대(112)가 회전되도록 하는 회전모터(113)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 무장 거치대(112)의 개수는 제한되지 않으며, 무장 거치대(112)의 길이는 무장을 거치하기 충분한 길이를 가지게 된다.

또한, 다수(예컨대, 4개)의 무장 거치대(112)가 회전축(111)과 연결됨에 따라 회전축(111)의 회전에 의해 리볼빙 방식으로 순차적으로 회전하게 되는데, 함의 함수부에는 무장 거치대(112)에 거치된 무장이 무장 지원을 필요로 하는 잠수함의 무장 발사관을 향하는 방향으로 이송되기 위한 무장 이송관(미도시)이 마련된다.

따라서, 회전모터(113)에 의해 무장 거치대(112)가 회전축(111)을 중심으로 회전함에 따라, 다수의 무장 거치대(112)는 순차적으로 무장 이송관과 서로 동일직선 상에 위치하게 된다.

예컨대, 1번 무장 거치대가 무장 이송관과 동일직선상에 위치함에 따라 1번 무장 거치대에 거치된 무장이 무장 이송관을 통해 무장 지원을 필요로 하는 잠수함의 무장 발사관을 향해 이송된 경우, 회전모터(113)는 무장 거치대(112)를 회전시킴으로써 2번 무장 거치대가 무장 이송관과 동일직선상에 위치하도록 한다.

한편, 이러한 무장 탑재부(110)는 함의 함수부에서 폭 방향으로 적어도 2개 이상 마련될 수 있다.

이는 무장 지원을 필요로 하는 잠수함의 무장 발사관의 개수에 따라 달라질 수 있는데, 예컨대, 무장 지원을 필요로 하는 잠수함의 무장 발사관이 2개인 경우, 무장 탑재부(110)도 2개가 함의 함수부에서 폭 방향으로 나란히 위치할 수 있다.

따라서, 각각의 무장 탑재부(110)를 통해 2개의 무장이 동시에 잠수함의 무장 발사관을 향해 이송될 수 있다.

한편, 무장 탑재부(110)의 무장 거치대(112)에 거치된 무장을 실제 잠수함의 무장 발사관으로 이송시키는 과정에 대해서는 후술되는 무장 이송부(120)를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

다시 도 2로 돌아와서, 무장 이송부(120)는 무장 탑재부(110)의 무장 거치대(112)에 거치(혹은 탑재)된 무장을 함수부의 외측 방향, 보다 구체적으로는 무장 이송관을 통해 무장 지원을 필요로 하는 잠수함의 무장 발사관을 향하는 방향으로 이송시키는 역할을 한다. 이에 관해서는 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 도 2에 도시된 무장 이송부(120)를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 무장 이송부(120)는 함의 함수부 말단부에 마련되는 무장 이송관의 후방에서 무장 이송관의 길이 방향을 따라 마련되는 랙(Rack) 레일(121) 및 랙 레일(121)의 상측에서 랙 레일(121)을 따라 직선이동하며, 랙 레일(121)의 상측에 위치된 무장의 말단부와 맞닿은 상태에서 무장을 무장 이송관을 향하는 방향으로 밀어서 직선이동시키는 무장 이송 모듈(122)을 포함할 수 있다.

랙 레일(121)은 무장 이송 모듈(122)이 직선이동하기 위한 가이드 역할을 하며, 다수의 걸림돌기가 상측 방향으로 돌출된 형태를 가진다.

랙 레일(121)은 함수부의 데크와 고정되어 있으며, 무장 탑재부(110)의 개수에 따라 함수부의 폭 방향으로 다수 개가 설치될 수도 있다. 예컨대, 무장 탑재부(110)가 함의 함수부 폭 방향으로 2개가 마련될 경우, 랙 레일(121)도 무장 탑재부(110)의 개수에 상응하도록 2개가 마련될 수 있다.

무장 이송 모듈(122)은 랙 레일(121) 상에서 직선이동하면서 무장을 무장 이송관 방향으로 밀어주는 역할과, 무장 이송관의 외측으로 이송된 무장을 텔레스코프 방식으로 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어주는 역할을 수행할 수 있다.

이를 위하여, 무장 이송 모듈(122)은 랙 레일(121)의 상측과 맞물리며 회전하는 피니언 기어(122a), 피니언 기어(122a)를 회전시키는 피니언 기어 회전모터(122b) 및 피니언 기어(122a)가 랙 레일(121)의 말단부 위치까지 도달한 경우(무장이 무장 이송 모듈(122)을 통해 이송될 수 있는 최대위치까지 이송된 경우), 무장의 말단부를 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어주도록 길이가 가변되는 텔레스코픽 암(122c)을 포함하여 구성될 수 있다.

피니언 기어 회전모터(122b)는 회전력을 이용하여 피니언 기어(122a)를 회전시키게 되고, 피니언 기어(122a)와 랙 레일(121)의 상측이 맞물린 상태에서 피니언 기어(122a)가 회전함에 따라 텔레스코픽 암(122c)은 랙 레일(121) 상에서 길이 방향으로 전진 또는 후진하게 된다.

한편, 텔레스코픽 암(122c)의 길이 가변 과정에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 4(a)을 살펴보면, 랙 레일(121) 상에 피니언 기어(122a)가 맞물려 있고, 피니언 기어(122a)는 피니언 기어 회전모터(122b)와 연결되어 있다. 또한 상측에는 길이 가변 전 상태인 텔레스코픽 암(122c)이 무장의 말단부(보다 구체적으로는, 무장의 전단부)와 맞닿아 있다.

도 4(b)에서는 피니언 기어 회전모터(122b)가 피니언 기어(122a)를 회전시킴에 따라, 텔레스코픽 암(122c)이 랙 레일(121)의 상측을 따라 함의 선수부 방향으로 직선이동(전진)하는 것을 확인할 수 있다.

이때, 텔레스코픽 암(122c)은 길이 가변 전 상태인 바, 피니언 기어(122a)는 랙 레일(121)의 가장 말단위치까지 이동하게 된다.

도 4(c)에서는 피니언 기어(122a)가 랙 레일(12)의 가장 말단위치까지 도달하였기 때문에, 텔레스코픽 암(122c)의 길이가 늘어남으로써 무장을 잠수함의 무장 발사관(수평 발사관)의 내측 방향으로 밀어 장전시키게 된다.

도 4(c)의 과정 이후에는 다시 텔레스코픽 암(122c)의 길이가 줄어들게 되고 피니언 기어(122a)가 반대 방향으로 회전하면서 랙 레일(121)을 따라 후진하게 된다.

다시 도 2로 돌아와서, 일 실시예에서 본 발명은 슬라이딩 도킹유닛(140)을 더 포함할 수 있다.

슬라이딩 도킹유닛(140)은 함의 함수부에서 외측 방향을 향해 인출되거나, 또는 내측 방향을 향해 인입되도록 직선으로 슬라이딩 이동되는 원형의 파이프(pipe) 형태를 가진다.

이러한 슬라이딩 도킹유닛(140)은 외측 방향을 향해 인출됨으로써 잠수함의 함수부 외측면과 밀착하게 되는데, 이를 위해 슬라이딩 도킹유닛(140)의 말단부는 잠수함의 함수부 외측면과 맞닿아 빈틈없이 밀착될 수 있도록 단면이 경사진 형태를 가지게 된다.

예컨대, 잠수함의 함수부 외측면이 경사진 곡면 형태인 경우, 슬라이딩 도킹유닛(140)의 말단부 단면도 그에 상응하는 경사진 곡면 형태를 가지게 된다.

이러한 점은, 무장 이송부(120)를 통해 무장을 잠수함의 무장 발사관 방향으로 밀어 이송시킴에 있어 해수 유입을 최소화하기 위한 역할과 함께, 무장 이송 시 본 발명에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)이 무장 지원이 필요한 잠수함으로부터 흔들리지 않게 견고히 고정되도록 하는 역할을 한다.

한편, 슬라이딩 도킹유닛(140)에 의해, 본 발명에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)과 무장 지원이 필요한 잠수함이 서로 견고히 고정될 수 있는데, 이는 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 5은 도 2에 도시된 슬라이딩 도킹유닛(140)이 잠수함(1)의 선수부 방향으로 향해 인출, 잠수함(1)의 선수부와 고정되는 상태를 도시한 도면이다.

도 5를 살펴보면, 무장 지원이 필요한 잠수함의 함수부 외측에는 클램프 형태의 유압식 고정도그가 마련되고, 슬라이딩 도킹유닛(140)의 말단부에는 둘레를 따라 원형의 음각 형태로 도킹고정용 홈(140a)이 형성된다.

따라서, 슬라이딩 도킹유닛(140)이 함의 선수부로부터 인출되어 무장 지원이 필요한 잠수함의 함수부 외측면과 밀착된 경우, 유압식 고정도그가 도킹고정용 홈(140a)에 맞물려 체결됨에 따라, 무장 지원이 필요한 잠수함과 본 발명에 따른 수중 무장 지원용 잠수함(100)이 흔들리지 않고 견고히 고정될 수 있다.

또한, 일 실시예에서 본 발명은 슬라이딩 도킹유닛(140)과 무장 지원이 필요한 잠수함의 함수부가 서로 동일 직선상에서 고정되는지 여부를 촬영한 후, 촬영 데이터를 제어단말로 전송하는 촬영수단(미도시)과, 촬영수단을 이용한 촬영 시 시야확보를 위한 외부 조명(미도시)과, 슬라이딩 도킹유닛(140)과 무장 지원이 필요한 잠수함의 함수부 간의 근접 시, 근접거리를 센싱한 후 센싱 결과를 제어단말로 전송하는 근접거리 센서(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이를 통해, 수중에서 슬라이딩 도킹유닛(140)과 무장 지원이 필요한 잠수함 과의 근접 및 고정이 보다 안전하게 이루어질 수 있다.

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.

100: 수중 무장 지원용 잠수함
110: 무장 탑재부
111: 회전축
112: 무장 거치대
113: 회전모터
120: 무장 이송부
121: 랙 레일
122: 무장 이송 모듈
122a: 피니언 기어
122b: 피니언 기어 회전모터
122c: 텔레스코픽 암
130: 함 구동부
140: 슬라이딩 도킹유닛
140a: 슬라이딩 도킹유닛

Claims (8)

1. 함의 함수부 내측에 위치되며, 다수의 무장이 탑재된 무장 탑재부;
   상기 무장 탑재부에 탑재된 무장을 함수부의 외측 방향으로 이송시키기 위한 무장 이송부;
   수중에서 함을 이동시키기 위한 함 구동부;
   함의 함수부에서 외측 방향을 향해 인출되거나, 함의 함수부에서 함의 내측 방향을 향해 인입되도록 직선이동되는 원형 파이프(pipe) 형태의 슬라이딩 도킹유닛;
   상기 슬라이딩 도킹유닛과 상기 잠수함의 함수부가 서로 동일 직선상에서 고정되는 상태를 촬영하는 촬영수단;
   외부 조명; 및
   상기 슬라이딩 도킹유닛과 상기 잠수함의 함수부 간의 근접거리를 센싱하는 근접거리 센서;를 포함하며,
   상기 함 구동부를 통해, 수중에서 운항중인 잠수함의 함수부와 인접한 위치로 이동한 후, 상기 무장 이송부를 통해 상기 무장 탑재부에 탑재된 무장을 상기 잠수함의 함수부 내측에 마련된 무장 발사관 방향으로 이송 및 탑재시키고,
   상기 무장 탑재부는 회전축, 상기 회전축과 일측이 연결되며, 다수의 무장이 각각 거치된 무장 거치대 및 상기 회전축을 회전시킴으로써 상기 무장 거치대가 리볼빙 방식으로 회전되도록 하는 회전모터를 포함하며, 상기 회전모터에 의해 상기 무장 거치대가 회전됨에 따라, 상기 무장 거치대가 함의 함수부 말단부에 마련된 무장 이송관이 서로 동일직선 상에 위치되고,
   상기 무장 탑재부는 함의 함수부에서 폭 방향으로 적어도 2개 이상 마련되며,
   상기 무장 이송부는 함의 함수부 말단부에 마련된 상기 무장 이송관의 후방에서 길이 방향으로 마련되는 랙(Rack) 레일 및 상기 랙 레일의 상측에서 길이 방향으로 직선이동하며, 상기 랙 레일의 상측에서 길이 방향으로 위치된 무장의 말단부와 맞닿은 상태에서 상기 무장을 상기 무장 이송관의 외측 방향으로 직선 이동시키는 무장 이송 모듈을 포함하고,
   상기 무장 이송 모듈은 상기 랙 레일의 상측과 맞물리는 피니언 기어, 상기 피니언 기어를 회전시키는 피니언 기어 회전모터 및 상기 피니언 기어가 상기 랙 레일의 말단부 위치까지 도달한 경우, 상기 무장의 말단부를 상기 잠수함의 함수부 내측에 마련된 무장 발사관 방향으로 밀어주도록 길이가 가변되는 텔레스코픽 암을 포함하며,
   상기 슬라이딩 도킹유닛의 말단부는 상기 잠수함의 함수부 외측면과 맞닿아 밀착되도록 단면이 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 수중 무장 지원용 잠수함.
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