KR102638904B1

KR102638904B1 - Submarine neutral buoyancy simulator

Info

Publication number: KR102638904B1
Application number: KR1020220119570A
Authority: KR
Inventors: 송윤영; 김명석; 유선모; 임정택
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2024-02-22

Abstract

본 발명은, 내부에 복수개의 센서가 구비된 모형함; 상기 모형함을 담글 수 있는 예인수조; 및 상기 예인수조 인근에 구비되어 상기 모형함의 중성부력을 측정할 수 있는 측정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 중성부력 모의시험장치를 제안한다.The present invention includes a model box equipped with a plurality of sensors therein; A towing tank capable of immersing the model ship; and a measuring unit provided near the towing tank to measure the neutral buoyancy of the model ship. We propose a submarine neutral buoyancy simulation test device comprising:

Description

Submarine neutral buoyancy simulator}

본 발명은 잠수함 중성부력 모의 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잠수함의 모형시험을 안전하고 정확하게 수행하기 위해 잠수함을 대체하는 모형함의 중성부력을 용이하게 측정할 수 있도록 구성되는 잠수함 중성부력 모의시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a submarine neutral buoyancy simulation test device, and more specifically, to a submarine neutral buoyancy simulation test configured to easily measure the neutral buoyancy of a model ship replacing a submarine in order to safely and accurately perform a model test of a submarine. It's about devices.

일반적으로, 잠수함의 모형시험을 위해 예인수조와 같은 시험장소에서 잠수함을 대체하는 모형함 내에 X, Y, Z 방향의 센서 및 그 외에도 다양한 센서를 부착하여 측정한다.Generally, for model testing of submarines, sensors in the

이에, 예인수조 내에서 모형함을 이용하여 잠수함의 성능을 시험할 수 있는 다양한 장치들이 개발되고 있다.Accordingly, various devices are being developed that can test the performance of a submarine using a model ship in a towing tank.

예컨대 대한민국등록특허공보 10-1879722호 등에 개시된 바와 같은 단일 스트럿을 가지는 수직면 운동장치 및 이를 이용한 수조 모형시험장치가 있었다.For example, there was a vertical plane exercise device having a single strut as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1879722 and a water tank model testing device using the same.

하지만 단일 스트럿을 가지는 수직면 운동장치 및 이를 이용한 수조 모형시험장치의 경우 모형함에 주기적인 상하동요(Heave) 및 종동요(Pitch)를 가하는 용도로 개발되어 중성부력의 측정을 간편히 하기에 어려운 문제가 있었다.However, in the case of a vertical plane exercise device with a single strut and a water tank model test device using the same, it was developed for the purpose of applying periodic heave and pitch to the model box, so there was a problem in easily measuring neutral buoyancy. .

이에, 모형함을 통한 중성부력을 확인할 수 있는 장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.Accordingly, attempts are being made to develop a device that can confirm neutral buoyancy through a model ship, but satisfactory results have not been obtained to date.

대한민국등록특허공보 10-1868912호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1868912

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 모형함의 중성부력을 측정할 수 있는 잠수함 중성부력 모의시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the problems of the prior art as described above, and its purpose is to provide a submarine neutral buoyancy simulation test device that can measure the neutral buoyancy of a model ship.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,

내부에 복수개의 센서가 구비된 모형함; 상기 모형함을 담글 수 있는 예인수조; 및 상기 예인수조 인근에 구비되어 상기 모형함의 중성부력을 측정할 수 있는 측정부; 를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 예인수조의 외부에 구비되는 복수개의 메인프레임; 및 상기 중성부력의 무게를 측정 가능한 저울부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 중성부력 모의시험장치를 제안한다.A model box equipped with a plurality of sensors inside; A towing tank capable of immersing the model ship; and a measuring unit provided near the towing tank to measure the neutral buoyancy of the model ship. It includes, wherein the measuring unit includes a plurality of main frames provided outside the towing tank; and a scale unit capable of measuring the weight of the neutral buoyancy. We propose a submarine neutral buoyancy simulation test device comprising:

본 발명에 의한 잠수함 중성부력 모의시험장치는, 모형함이 예인수조에 담가졌을 때, 측정부의 저울부에 거치된 로프를 모형함에 결속하여 모형함에 가해지는 중성부력의 무게를 측정할 수 있다.The submarine neutral buoyancy simulation test device according to the present invention can measure the weight of neutral buoyancy applied to the model ship by tying the rope mounted on the scale part of the measuring unit to the model ship when the model ship is immersed in the towing tank.

도1은 잠수함 중성부력 모의시험장치의 개략적인 구성을 나타낸 개략도이다.
도2는 잠수함 중성부력 모의시험장치를 이용하여 측정할 때를 나타낸 상세도이다.
도3은 잠수함 중성부력 모의시험장치의 센서가 측정하는 힘의 방향을 나타낸 예시도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the schematic configuration of a submarine neutral buoyancy simulation test device.
Figure 2 is a detailed view showing the measurement using a submarine neutral buoyancy simulation test device.
Figure 3 is an example diagram showing the direction of force measured by the sensor of the submarine neutral buoyancy simulation test device.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 잠수함 중성부력 모의시험장치(1)는 모형함(100); 예인수조(200); 측정부(300); 를 포함한다.As shown in Figure 1, the submarine neutral buoyancy simulation test device (1) according to the present invention includes a model ship (100); Towing tank (200); Measuring unit 300; Includes.

본 발명에 의한 모형함(100)은 내부에 복수개의 센서(110)가 구비될 수 있다.The model box 100 according to the present invention may be equipped with a plurality of sensors 110 inside.

여기서, 센서(110)는 도2에 도시된 바와 같이 일 실시예로서 X축 방향 센서(110a), Y축 방향센서(110b), Z축 방향 센서(110c)가 구비될 수 있다.Here, as shown in FIG. 2, the sensor 110 may include an X-axis direction sensor 110a, a Y-axis direction sensor 110b, and a Z-axis direction sensor 110c as an example.

이때, X축 방향 센서(110a)는 도3에 도시된 바와 같이 모형함(100)의 X축 방향(50a)으로 가해지는 힘을 측정할 수 있다.At this time, the X-axis direction sensor 110a can measure the force applied in the X-axis direction 50a of the model box 100, as shown in FIG. 3.

여기서, Y축 방향센서(110b)는 도3에 도시된 바와 같이 모형함(100)의 Y축 방향(50b)으로 가해지는 힘을 측정할 수 있다. Here, the Y-axis direction sensor 110b can measure the force applied in the Y-axis direction 50b of the model box 100, as shown in FIG. 3.

이때, Z축 방향 센서(110c)는 도3에 도시된 바와 같이 모형함(100)의 Z축 방향(50c)으로 가해지는 힘을 측정할 수 있다.At this time, the Z-axis direction sensor 110c can measure the force applied in the Z-axis direction 50c of the model box 100, as shown in FIG. 3.

여기서, 중성부력시험은 모형함(100)의 Z축 방향 센서(110c)에 Z축 방향(50c)으로 가해지는 힘이 0에 근접할 때, 중력과 부력이 서로 평형을 이룬 상태인 중성부력을 확인할 수 있다.Here, the neutral buoyancy test is performed when the force applied to the Z-axis direction sensor 110c of the model ship 100 in the Z-axis direction (50c) approaches 0, neutral buoyancy in which gravity and buoyancy are in balance. You can check it.

이때, 모형함(100)의 성능시험을 위해 모형함(100)이 예인전차에 구속되어 모형함(100)의 Z축 방향 센서(110c)에 과도한 힘이 걸릴 경우, 모형시험 과정 중에도 Z축 방향(50c)에 힘이 계속해서 걸리게 되어 모형함(100)의 Z축 방향 센서(110c)에 과도한 힘이 계속 가해져 모형함(100)의 정확한 성능 예측에 문제가 생겨 잠수함의 정확한 성능 예측이 어려울 수 있다. At this time, for the performance test of the model ship 100, if the model ship 100 is restrained by a towing tank and excessive force is applied to the Z-axis direction sensor 110c of the model ship 100, the Z-axis direction sensor 110c is applied even during the model test process. As force continues to be applied to (50c), excessive force continues to be applied to the Z-axis direction sensor (110c) of the model ship 100, causing problems in accurately predicting the performance of the model ship 100, making it difficult to accurately predict the performance of the submarine. there is.

여기서, 후술할 측정부(300)에 의해 모형함(100)이 결속되어 Z축 방향 센서(110c)에 과도한 힘이 계속 가해지는 것을 방지할 수 있다.Here, the model box 100 is bound by the measuring unit 300, which will be described later, to prevent excessive force from continuously being applied to the Z-axis direction sensor 110c.

본 발명에 의한 예인수조(200)는 물(10)이 채워져 모형함(100)을 담글 수 있다.The towing tank 200 according to the present invention is filled with water 10 and can immerse the model ship 100.

여기서, 예인수조(200)는 물(10)이 채워져 모형함(100)을 담글 수 있는것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 예인수조(200)에 관한 상세한 설명은 생략한다.Here, the towing tank 200 may be of any conventional structure and method as long as it is filled with water 10 and can immerse the model ship 100, so a detailed description of the towing tank 200 will be omitted.

본 발명에 의한 측정부(300)는 메인프레임(310)과 저울부(320)가 포함될 수 있다.The measuring unit 300 according to the present invention may include a main frame 310 and a scale unit 320.

이때, 메인프레임(310)은 예인수조(200) 인근에 복수개로 구비될 수 있다,At this time, the main frame 310 may be provided in plurality near the towing tank 200.

여기서, 메인프레임(310)에 저울부(320)가 구비될 수 있다.Here, the main frame 310 may be provided with a scale unit 320.

이때, 저울부(320)는 중성부력의 무게를 측정할 수 있다.At this time, the scale unit 320 can measure the weight of neutral buoyancy.

여기서, 저울부(320)는 저울(325)과 로프(330)로 이루어질 수 있다.Here, the scale unit 320 may be composed of a scale 325 and a rope 330.

이때, 저울(325)은 메인프레임(310)에 구비될 수 있다.At this time, the scale 325 may be provided on the main frame 310.

여기서, 저울(325)은 무게를 측정할 수 있는 통상의 어떠한 장치로 형성되어도 무방하며, 일 실시예로서 메인프레임(310)에 거치할 수 있는 저울(325)이 될 수 있다.Here, the scale 325 may be formed of any conventional device capable of measuring weight, and as an example, it may be a scale 325 that can be mounted on the main frame 310.

그리하여, 저울(325)에는 로프(330)를 거치되고, 로프(330)는 모형함(100)에 결속하여 사용자가 예인수조(200)에 채워진 물(10)에 모형함(100)을 로프(330)를 조절하여 내림으로서 모형함(100)의 중성부력의 무게를 측정할 수 있다.Thus, the rope 330 is mounted on the scale 325, and the rope 330 is tied to the model box 100 so that the user can place the model box 100 in the water 10 filled in the towing tank 200 with a rope ( By adjusting and lowering 330), the weight of the neutral buoyancy of the model ship 100 can be measured.

이때, 로프(330)는 모형함(100)에 내장된 Z방향 센서(110c) 위치의 외면에 결속하여 중성부력의 무게를 측정할 수 있다.At this time, the rope 330 can be tied to the outer surface of the location of the Z-direction sensor 110c built into the model box 100 to measure the weight of neutral buoyancy.

본 발명에 의한 잠수함 중성부력 모의시험장치(1)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The submarine neutral buoyancy simulation test device (1) according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명의 모형함(100)은 도2에 도시된 바와 같이 내부에 복수개의 센서(110)가 구비되고, 예인수조(200)의 물(10)에 담글 수 있다.As shown in Figure 2, the model ship 100 of the present invention is equipped with a plurality of sensors 110 inside, and can be immersed in water 10 of the towing tank 200.

이때, 센서(110)는 X축 방향 센서(110a), Y축 방향센서(110b), Z축 방향 센서(110c)가 구비될 수 있다.At this time, the sensor 110 may be provided with an X-axis direction sensor 110a, a Y-axis direction sensor 110b, and a Z-axis direction sensor 110c.

여기서, 측정부(300)로 예인수조(200)의 물(10)에 담가진 모형함(100)의 중성부력을 측정할 수 있다.Here, the neutral buoyancy of the model ship 100 immersed in the water 10 of the towing tank 200 can be measured using the measuring unit 300.

이때, 측정부(300)는 메인프레임(310)과 저울부(320)가 포함될 수 있다.At this time, the measuring unit 300 may include a main frame 310 and a scale unit 320.

여기서, 메인프레임(310)은 예인수조(200) 인근에 복수개로 구비되고, 메인프레임(310)에는 저울부(320)가 구비될 수 있다.Here, a plurality of main frames 310 are provided near the towing tank 200, and the main frame 310 may be provided with a scale unit 320.

이때, 로프(330)를 모형함(100)의 내장된 Z방향 센서(110c) 위치의 외면에 결속하여 Z축 방향 센서에 무리를 가하지 않으면서 중성부력의 무게를 측정할 수 있다.At this time, the weight of neutral buoyancy can be measured without putting a strain on the Z-axis direction sensor by binding the rope 330 to the outer surface of the built-in Z-direction sensor 110c of the model box 100.

더욱 상세하게는, 중성부력의 측정을 위해 예인수조(200)의 물(10)에 모형함(100)을 담글 때 모형함(100)의 무게가 상당하여 Z축 방향 센서(110c)에 직접 결속할 경우 Z축 방향 센서(110c) 무리가 갈 수 있으며 모형함(100)이 뒤집혀 작업자가 위험해질 수 있다.More specifically, when the model ship 100 is immersed in the water 10 of the towing tank 200 to measure neutral buoyancy, the weight of the model ship 100 is significant, so it is directly tied to the Z-axis direction sensor 110c. If this is done, the Z-axis direction sensor (110c) may be strained and the model box (100) may be overturned, endangering workers.

이때, 메인프레임(310)은 예인수조(200) 인근에 복수개로 구비되고, 메인프레임(310)에 구비된 저울(325)에 로프(330) 또한 복수개로 구비되어 모형함(100)을 안정적으로 예인수조(200)의 물(10)에 작업자가 로프(330)를 조절하여 담글수 있으므로 정확한 중성부력의 무게 측정과 작업자가 모형함(100)을 물(10)에 담그는 과정에서 발생하는 사고등을 방지할 수 있다.At this time, a plurality of main frames 310 are provided near the towing tank 200, and a plurality of ropes 330 are also provided on the scale 325 provided in the main frame 310 to stabilize the model ship 100. Since the worker can adjust the rope 330 and immerse it in the water 10 of the towing tank 200, it is possible to accurately measure the weight of neutral buoyancy and accidents that occur while the worker immerses the model ship 100 in the water 10. can be prevented.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.The present invention as described above is not limited to the above-described embodiments, so changes can be made without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, and such changes may be made to the present invention as defined by the claims below. falls within the scope of protection of the invention.

10 : 물 50a : X축 방향
50b : Y축 방향 50c : Z축 방향
100 : 모형함 110 : 센서
110a : X축 방향 센서 110b : Y축 방향센서
110c : Z축 방향 센서 200 : 예인수조
300 : 측정부 310 : 메인프레임
320 : 저울부 325 : 저울
330 : 로프10: Water 50a: X-axis direction
50b: Y-axis direction 50c: Z-axis direction
100: model box 110: sensor
110a: X-axis direction sensor 110b: Y-axis direction sensor
110c: Z-axis direction sensor 200: Towing tank
300: Measuring unit 310: Main frame
320: scale unit 325: scale
330: rope

Claims

A model box equipped with a plurality of sensors inside;
A towing tank capable of immersing the model ship; and
It includes a measuring unit provided near the towing tank to measure the neutral buoyancy of the model ship,
The measuring unit,
A plurality of main frames provided outside the towing tank; and
A scale unit provided on the main frame and capable of measuring the weight of neutral buoyancy; cast
A submarine neutral buoyancy simulation test device comprising:

According to paragraph 1,
The sensor is a submarine neutral buoyancy simulation test device, characterized in that it can measure the force applied in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the model ship.

delete

According to paragraph 1,
The scale unit,
A scale provided on the mainframe; and
A rope mounted on the scale and tied to the model box; cast
A submarine neutral buoyancy simulation test device comprising: