KR102651429B1 - Reusable Launch Vehicle having Non-Explosive Stage Separation Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지상에서 우주궤도 또는 우주공간까지 화물을 운송한 후 지상으로 복귀하여 항공기처럼 재사용이 가능한 재사용 발사체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1단 로켓에서 2단 로켓 분리 시 폭발을 이용한 분리장치 대신 공압을 이용하여 2단 로켓을 분리시키는 비폭발식 단 분리장치를 포함하는 재사용 발사체에 관한 것이다. The present invention relates to a reusable launch vehicle that transports cargo from the ground to space orbit or space and then returns to the ground and can be reused like an aircraft. More specifically, when separating a first-stage rocket from a second-stage rocket, it is used instead of a separation device using explosions. It relates to a reusable launch vehicle including a non-explosive stage separation device that separates the two stage rocket using pneumatics.
Description
본 발명은 지상에서 우주궤도 또는 우주공간까지 화물을 운송한 후 지상으로 복귀하여 항공기처럼 재사용이 가능한 재사용 발사체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1단 로켓에서 2단 로켓 분리 시 폭발을 이용한 분리장치 대신 공압을 이용하여 2단 로켓을 분리시키는 비폭발식 단 분리장치를 포함하는 재사용 발사체에 관한 것이다. The present invention relates to a reusable launch vehicle that transports cargo from the ground to space orbit or space and then returns to the ground and can be reused like an aircraft. More specifically, when separating a first-stage rocket from a second-stage rocket, it is used instead of a separation device using explosions. It relates to a reusable launch vehicle including a non-explosive stage separation device that separates the two stage rocket using pneumatics.
재사용 발사체(RLV, Reusable Launch Vehicle)는 일반적인 소모성 우주 발사체와 대칭되는 개념으로 항공기처럼 재사용이 가능한 발사체를 가리킨다. 보통의 우주 발사체에서 로켓의 1단은 통상적으로 바다에 버려지는 반면에, 이 재사용 발사체의 1단 로켓은 한 번 사용한 로켓을 지상에 착륙시켜 다시 발사하는데 사용된다.Reusable Launch Vehicle (RLV) refers to a launch vehicle that can be reused like an aircraft, as opposed to a general expendable space launch vehicle. While the first stage of the rocket in a normal space launch vehicle is usually discarded at sea, the first stage of this reusable launch vehicle is used to land the used rocket on the ground and relaunch it.
특히, 로켓 추력이 집중되는 1단 발사체의 가격이 전체 비용에서 상당 부분을 차지하는 점을 고려할 때, 발사체 재사용에 따른 비용절감 효과는 상당하다.In particular, considering that the price of the first stage launch vehicle, where the rocket thrust is concentrated, accounts for a significant portion of the total cost, the cost saving effect of reusing the launch vehicle is significant.
한편 우주 발사체는, 일반적으로 추진제가 소진된 후 분리되는 여러 단으로 구성된다. 1단 로켓의 연소가 종료되면 1단 발사체를 분리시키고 2단 로켓을 점화한 후 2단 로켓을 분리하는 등 연소가 종료된 단을 분리하여 발사체 시스템의 비행 효율을 증가시킨다. 단 분리 과정은 발사체와 페이로드의 안전과 성능에 매우 중요하며, 성공적인 임무 수행을 위해서는 안정적이고 효율적인 단 분리 메커니즘이 필요하다. 단 분리를 위해서 파이로테크닉스, 기계, 전기 또는 공압 시스템과 같은 다양한 구동 메커니즘을 활용할 수 있다.Meanwhile, a space launch vehicle generally consists of several stages that separate after the propellant is exhausted. When combustion of the first-stage rocket is completed, the first-stage launch vehicle is separated, the second-stage rocket is ignited, and then the second-stage rocket is separated, thereby increasing the flight efficiency of the launch vehicle system by separating the stage where combustion has ended. The stage separation process is critical to the safety and performance of the launch vehicle and payload, and a stable and efficient stage separation mechanism is required for successful mission performance. For stage separation, various driving mechanisms such as pyrotechnics, mechanical, electrical or pneumatic systems can be utilized.
기존에는 단 분리를 위해 파이로테크닉스 방식을 주로 사용해 왔으며, 파이로테크닉스 방식은 화약을 사용하여 단 사이의 기계적 결합을 끊고 분리력을 제공하기 때문에 신뢰성이 높고 작동시간이 빠른 장점이 있으나, 높은 비용, 안전 위험, 발사체 전자장비와 같은 구성 요소에 대한 잠재적인 손상을 줄 수 있다는 문제가 있다.Previously, the pyrotechnics method has been mainly used to separate stages. The pyrotechnics method uses gunpowder to break the mechanical bond between stages and provides separation force, so it has the advantage of high reliability and fast operation time, but it is also expensive. There are concerns about safety risks and potential damage to components such as launch vehicle electronics.
특히 한 번 사용한 로켓을 지상에 착륙시켜 다시 발사해야하는 재사용 발사체의 경우 파이로테크닉스 방식 사용 시 발사체의 손상이 발생됨에 따라 복구를 위한 비용이 증가하는 문제가 발생된다.In particular, in the case of reusable launch vehicles that have to land on the ground and re-launch a used rocket, the cost for recovery increases as damage to the launch vehicle occurs when using the pyrotechnic method.
따라서 재사용 발사체의 단 분리 장치를 비폭발식으로 구성하여 단 분리 시 1단 발사체의 손상을 최소화하기 위한 기술의 개발이 요구된다. Therefore, there is a need to develop technology to minimize damage to the first stage of the reusable projectile during stage separation by constructing a non-explosive stage separation device.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 폭발을 이용한 분리 방식 대신 기계적 분리 메커니즘을 이용하여 1단 로켓에서 2단 로켓을 단 분리시키는 재사용 발사체를 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a reusable launch vehicle that separates the second stage rocket from the first stage rocket using a mechanical separation mechanism instead of the separation method using explosion.
보다 구체적으로, 1단 로켓과 2단 로켓을 래치를 이용해 고정시키고, 공압을 이용해 래치를 해제하며, 고정 해제 시 압축된 스프링을 이용해 2단 로켓을 밀어내어 분리시키는, 비폭발식 단 분리장치를 포함하는 재사용 발사체를 제공함에 있다. More specifically, a non-explosive stage separation device is used to secure the first stage rocket and the second stage rocket using a latch, release the latch using pneumatics, and push the second stage rocket apart using a compressed spring when the lock is released. To provide a reusable projectile comprising:
본 발명의 일 실시예에 따른 재사용 발사체는, 내부에 추진제 및 연소실이 구비된 1단 로켓과, 상기 1단 로켓의 상측에 장착되는 2단 로켓이 수용되고 상기 2단 로켓 분리 시 개방되는 페어링을 포함하는 재사용 발사체에 있어서, 상기 재사용 발사체는, 상기 로켓 장착부에 구비되며, 상기 2단 로켓을 고정 또는 해제하고, 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키기 위한 단 분리장치를 포함하고, 상기 단 분리장치는 유공압에 의해 구동한다.A reusable launch vehicle according to an embodiment of the present invention includes a first-stage rocket equipped with a propellant and a combustion chamber inside, a fairing that accommodates a second-stage rocket mounted on the upper side of the first-stage rocket and opens when the second-stage rocket is separated. In the reusable launch vehicle comprising, the reusable launch vehicle is provided in the rocket mounting portion, and includes a stage separation device for fixing or releasing the second stage rocket and separating the second stage rocket from the first stage rocket, However, the separation device is driven by hydraulic pressure.
또한, 상기 단 분리장치는, 상기 로켓 장착부의 상측에 구비되는 환형의 지지몸체; 및 상기 지지몸체에 결합되며, 상측이 상기 2단 로켓에 결합되는 단 분리부를 포함한다. In addition, the stage separation device includes an annular support body provided on an upper side of the rocket mounting portion; and a stage separation portion coupled to the support body and having an upper side coupled to the second stage rocket.
또한, 상기 단 분리부는, 상기 지지몸체의 내주면 상에 상하 길이 방향을 따라 결합되되, 복수 개가 지지몸체의 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치된다. In addition, the stage separation portions are coupled along the upper and lower longitudinal directions on the inner peripheral surface of the support body, and a plurality of the stage separation portions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the support body.
또한, 상기 단 분리부는, 상기 2단 로켓에 고정되는 상단연결부; 상기 상단연결부를 상기 로켓 장착부에 고정 또는 해제시키는 고정부; 상기 고정부의 해제 시 상기 2단 로켓을 가압하여 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키는 분리부; 및 상기 상단연결부, 고정부 및 분리부가 수용 또는 결합되는 분리하우징을 포함한다. In addition, the stage separation part includes an upper connection part fixed to the second stage rocket; A fixing part that fixes or releases the upper connection part to the rocket mounting part; a separation unit that pressurizes the second stage rocket when the fixing part is released to separate the second stage rocket from the first stage rocket; and a separation housing in which the upper connection part, the fixing part, and the separation part are accommodated or combined.
또한, 상기 고정부는, 상기 분리하우징의 상측 측면 상에 구비되는 실린더; 상기 실린더 상에 구비되며, 유공압에 의해 이동하는 피스톤; 및 상기 실린더에 수용되되, 일단부는 상기 분리하우징의 상측과 상기 상단연결부의 하단을 관통하여 상단연결부를 상기 분리하우징에 고정시키고, 타단부는 상기 피스톤에 연결되어 피스톤의 이동에 의해 상기 상단연결부를 상기 분리하우징에서 이탈시키는, 래치핀을 포함한다. In addition, the fixing part includes a cylinder provided on the upper side of the separation housing; A piston provided on the cylinder and moved by hydraulic pressure; and is accommodated in the cylinder, wherein one end penetrates the upper side of the separation housing and the lower end of the upper connection portion to secure the upper connection portion to the separation housing, and the other end is connected to the piston to connect the upper connection portion by movement of the piston. It includes a latch pin that removes it from the separation housing.
또한, 상기 분리부는, 상기 분리하우징에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 결합되며, 상단이 상기 래치핀을 통해 분리하우징에 결속되어 고정 상태를 유지하도록 구성되고, 상기 래치핀이 상기 분리하우징에서 이탈되는 경우 고정이 해제되는, 푸셔로드; 및 상기 푸셔로드의 고정 해제 시 상기 푸셔로드에 탄성을 가하여 상기 푸셔로드를 상방으로 이동시키기 위한 탄성부재를 포함하되, 상기 푸셔로드의 상측은 상기 상단연결부와 연결되어 상기 푸셔로드를 통해 상기 상단연결부를 상방으로 이동시킨다.In addition, the separation part is inserted into the separation housing and coupled to be movable up and down, and its upper end is configured to be tied to the separation housing through the latch pin to maintain a fixed state, and when the latch pin is separated from the separation housing. a pusher rod that is released; and an elastic member for moving the pusher rod upward by applying elasticity to the pusher rod when the pusher rod is released, wherein the upper side of the pusher rod is connected to the upper connection portion and is connected to the upper connection portion through the pusher rod. Move upward.
또한, 상기 래치핀은, 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 모두 관통하여 상기 분리하우징에 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정시키고, 상기 분리하우징 이탈 시 상기 분리하우징으로부터 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정 해제시킨다. In addition, the latch pin penetrates both the upper connection part and the pusher rod to simultaneously secure the upper connection part and the pusher rod to the separate housing, and when the separation housing is separated, the upper connection part and the pusher rod are separated from the separation housing. Unfasten at the same time.
또한, 상기 단 분리부는, 상기 상단연결부의 하단이 상기 푸셔로드의 상단과 중첩 결합되어 중첩결합부를 형성하고, 상기 래치핀은 상기 중첩결합부를 관통하여 상기 분리하우징에 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정시킨다. In addition, in the stage separation part, the lower end of the upper connection part overlaps and couples with the upper end of the pusher rod to form an overlap coupling part, and the latch pin penetrates the overlap coupling part to attach the upper connection part and the pusher rod to the separation housing. fixed at the same time.
또한, 상기 단 분리부는, 상기 래치핀이 상기 분리하우징에서 이탈 시 상기 탄성부재의 인장력을 통해 상기 푸셔로드와 상기 상단연결부를 상방으로 이동시키고, 상기 푸셔로드의 상방 이동 완료 시 상기 상단연결부가 상기 푸셔로드로부터 이탈됨에 따라 상기 2단 로켓이 상기 1단 로켓으로부터 분리되어 상방으로 이동한다. In addition, the stage separation unit moves the pusher rod and the upper connection unit upward through the tensile force of the elastic member when the latch pin is separated from the separation housing, and when the upward movement of the pusher rod is completed, the upper connection unit moves the upper connection unit to the upper connection unit. As it separates from the pusher rod, the second stage rocket is separated from the first stage rocket and moves upward.
또한, 상기 고정부는, 유공압 발생 전 상기 래치핀이 이동하여 단 분리되는 것을 방지하도록 상기 분리하우징과 래치핀을 관통하여 고정하고, 상기 유공압 발생 시 상기 래치핀의 이동에 의해 파단되는 전단핀을 더 포함한다. In addition, the fixing part penetrates and fixes the separation housing and the latch pin to prevent the latch pin from moving and being separated before hydraulic pressure is generated, and further secures a shear pin that is broken by movement of the latch pin when hydraulic pressure is generated. Includes.
아울러, 상기 고정부는, 상기 래치핀에 구비되어 상기 래치핀과 실린더를 밀폐하는 오링을 더 포함하고, 상기 오링은 오링이 수용되는 오링 홈이 형성된 오링 클램프에 결합되어 상기 래치핀과 실린더 사이에 구비된다.In addition, the fixing part further includes an O-ring provided on the latch pin to seal the latch pin and the cylinder, and the O-ring is coupled to an O-ring clamp in which an O-ring groove for receiving the O-ring is formed and is provided between the latch pin and the cylinder. do.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 비폭발식 단 분리장치를 포함하는 재사용 발사체는, 단 결합을 위한 래치, 결합 해제를 위한 공압 장치 및 단 분리를 위한 스프링의 구성을 통해 단 결합, 해제 및 분리까지 한 번에 가능하도록 구성하여 단 분리장치의 구성을 단순화하고, 경량화할 수 있는 효과가 있다. The reusable projectile including the non-explosive stage separation device of the present invention according to the above configuration, engages, releases, and separates stages through a configuration of a latch for stage coupling, a pneumatic device for coupling release, and a spring for stage separation. It has the effect of simplifying the configuration of the stage separation device and reducing its weight by configuring it to be possible at once.
특히 발사체의 크기가 작아질수록 구조비가 증가하기 때문에 소형 발사체에 본 발명을 적용할 경우 운용비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In particular, as the size of the launch vehicle decreases, the structural cost increases, so applying the present invention to a small launch vehicle has the effect of minimizing operating costs.
또한, 재사용 발사체의 경우 재사용을 위한 복구비용을 줄일 수 있어 재사용 발사체의 운용이나 유지관리가 용이한 효과가 있다.In addition, in the case of reusable launch vehicles, recovery costs for reuse can be reduced, making operation and maintenance of the reusable launch vehicle easier.
아울러, 재사용 발사체의 회당 발사 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, it has the effect of dramatically reducing the cost of each launch of a reusable projectile.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페어링 개폐 구조를 포함하는 재사용 발사체의 정면투시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비폭발식 단 분리장치의 전체사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리부의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 전 재사용 발사체의 부분 정면투시도 및 단 분리장치의 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 전 단 분리부의 정면도 및 부분확대도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 후 재사용 발사체의 부분 정면투시도 및 단 분리장치의 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 후 단 분리부의 정면도 및 부분확대도1 is a front perspective view of a reusable projectile including a fairing opening and closing structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an overall perspective view of a non-explosive stage separation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the stage separation portion according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a partial front perspective view of a reusable projectile before stage separation and a perspective view of the stage separation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a front view and a partial enlarged view of the stage separation part before stage separation according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a partial front perspective view of a reusable projectile after stage separation and a perspective view of the stage separation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a front view and a partial enlarged view of the stage separation part after stage separation according to an embodiment of the present invention.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비폭발식 단 분리장치(500)를 포함하는 재사용 발사체(1000)의 정면투시도가 도시되어 있다.Figure 1 shows a front perspective view of a reusable projectile 1000 including a non-explosive stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 재사용 발사체(1000)는 내부에 산화제탱크, 연료탱크 및 연소실이 수용되는 제1 공간(101)이 형성된 1단 로켓(100)을 포함한다. 1단 로켓(100)의 상측에는 페이로드가 결합된 2단 로켓(2000)이 장착되는 2단 로켓 장착부(200)가 구비되고, 하측에는 연소실에서 연소된 추진가스를 분사하는 노즐(150)이 구비된다. As shown, the reusable launch vehicle 1000 includes a first stage rocket 100 having a first space 101 inside which an oxidizer tank, a fuel tank, and a combustion chamber are accommodated. The upper side of the first-stage rocket 100 is provided with a second-stage rocket mounting unit 200 on which the second-stage rocket 2000 coupled with the payload is mounted, and the lower side is provided with a nozzle 150 that sprays the propellant gas burned in the combustion chamber. It is provided.
또한, 1단 로켓(100)의 상측에는 2단 로켓(2000)이 외부에 노출되지 않도록 2단 로켓(2000)이 수용되는 제2 공간(201)이 형성되고, 2단 로켓(2000) 분리 시 개방되는 페어링(300)이 구비된다.In addition, a second space 201 is formed on the upper side of the first stage rocket 100 to accommodate the second stage rocket 2000 so that the second stage rocket 2000 is not exposed to the outside, and when the second stage rocket 2000 is separated, An open fairing 300 is provided.
아울러 2단 로켓 장착부(200)에 2단 로켓(2000)을 고정시키며, 단 분리 시 상기 고정을 해제하고, 2단 로켓(2000)을 1단 로켓(100)으로부터 분리시키기 위한 단 분리장치(500)가 2단 로켓 장착부(200)와, 2단 로켓(2000) 사이에 구비된다. In addition, the second-stage rocket (2000) is fixed to the second-stage rocket mounting portion (200), and when the stage is separated, the fixation is released, and a stage separation device (500) is installed to separate the second-stage rocket (2000) from the first-stage rocket (100). ) is provided between the second-stage rocket mounting portion 200 and the second-stage rocket (2000).
이때 본 발명의 단 분리장치(500)는 비폭발식으로 단순한 구성을 갖고, 공압에 의해 구동됨에 그 특징이 있는바 이하 상기와 같은 구성을 갖는 단 분리장치(500)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. At this time, the stage separation device 500 of the present invention has a non-explosive and simple structure and is characterized by being driven by pneumatic pressure. Hereinafter, the detailed structure of the stage separation device 500 having the above configuration is shown in the drawing. Please refer to and explain in detail.
도 2에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 비폭발식 단 분리장치(500)의 전체사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 단 분리장치(500)는 로켓 장착부(200)의 상측에 구비되는 환형의 지지몸체(600)와, 지지몸체(600)에 결합되며 상측에 위치한 상단연결부(710, 도 3 참조)를 통해 2단 로켓(2000)에 결합되는 단 분리부(700)로 구성될 수 있다. 단 분리부(700)는 지지몸체(600)의 내주면 상에 상하 길이 방향을 따라 결합될 수 있다. 또한 단 분리부(700)는 복수 개가 지지몸체(600)의 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치될 수 있다. Figure 2 shows an overall perspective view of a non-explosive stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention. As shown, the stage separation device 500 includes an annular support body 600 provided on the upper side of the rocket mounting portion 200, and an upper connection portion 710 (see FIG. 3) coupled to the support body 600 and located on the upper side. It may be composed of a stage separation part 700 coupled to the second stage rocket 2000. The stage separation portion 700 may be coupled to the inner peripheral surface of the support body 600 along the vertical and longitudinal directions. Additionally, a plurality of stage separation units 700 may be arranged at equal intervals along the circumferential direction of the support body 600.
도 3에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리부(700)의 분해사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 단 분리부(700)는, 2단 로켓(2000)에 고정되는 상단연결부(710)와, 2단 로켓(2000)을 로켓 장착부(200)에 고정 또는 해제시키기 위한 고정부(720)와, 2단 로켓(2000)의 고정 해제 시 2단 로켓(2000)을 상방으로 가압하여 2단 로켓(2000)을 1단 로켓(100)으로부터 분리시키기 위한 분리부(730)와, 상술된 상단연결부(710), 고정부(720) 및 분리부(730)가 수용 또는 결합되는 분리하우징(750)으로 구성될 수 있다. Figure 3 shows an exploded perspective view of the stage separation portion 700 according to an embodiment of the present invention. As shown, the stage separation part 700 includes an upper connection part 710 fixed to the second stage rocket 2000, and a fixing part 720 for fixing or releasing the second stage rocket 2000 from the rocket mounting part 200. ) and a separation portion 730 for separating the second-stage rocket (2000) from the first-stage rocket 100 by pressing the second-stage rocket (2000) upward when the second-stage rocket (2000) is unfastened, and the above-described It may be composed of a separation housing 750 in which the upper connection part 710, the fixing part 720, and the separation part 730 are accommodated or combined.
상단연결부(710)는 상측이 2단 로켓(2000)의 하단에 결합 고정되고, 하측이 고정부(720)의 래치핀(721)을 통해 분리하우징(750)에 결속되어 고정 상태를 유지하도록 구성되고, 래치핀(721)이 분리하우징(750)에서 이탈되는 경우 고정이 해제되도록 구성될 수 있다.The upper side of the upper connection part 710 is fixed to the bottom of the second stage rocket 2000, and the lower part is connected to the separation housing 750 through the latch pin 721 of the fixing part 720 to maintain a fixed state. And, when the latch pin 721 is separated from the separation housing 750, the fixation can be released.
고정부(720)는 분리하우징(750)의 상측 측면 상에 구비되는 실린더(722)와 피스톤(723)을 포함하고, 래치핀(721)은 실린더(722)에 수용되되 일단부는 분리하우징(750)의 상측에 형성된 핀홀더(751) 및 상단연결부(710)의 하단을 관통하여 상단연결부(710)를 분리하우징(750)에 고정시키고, 타단부는 피스톤(723)에 연결되어 피스톤(723)의 이동에 의해 핀홀더(751)와 상단연결부(710)에서 이탈되어 상단연결부(710)의 고정을 해제하도록 구성된다. 실린더(722)와 핀홀더(751) 사이에는 오링클램프(724)가 구비될 수 있다.The fixing part 720 includes a cylinder 722 and a piston 723 provided on the upper side of the separation housing 750, and the latch pin 721 is accommodated in the cylinder 722, with one end of the separation housing 750. ) passes through the bottom of the pin holder 751 and the top connection part 710 formed on the upper side of the top connection part 710 and fixes it to the separate housing 750, and the other end is connected to the piston 723 to form the piston 723. It is configured to separate from the pin holder 751 and the upper connection part 710 by moving and release the fixation of the upper connection part 710. An O-ring clamp 724 may be provided between the cylinder 722 and the pin holder 751.
오링 클램프(724)는 래치핀(721) 둘레의 기밀을 위한 오링을 장착 및 고정하기 위한 구성으로, 일예로 오링 그루브가 가공되어있는 플랜지일 수 있다. 실린더(722) 내부에 래치핀-피스톤 조립체(721)(723)를 삽입하고, 오링을 래치핀(721)에 끼워 실린더(722)에 밀착한 뒤에 오링 클램프(724)를 이용하여 오링을 실린더(722)에 붙도록 완전히 고정하게 됩니다. 한편, 실린더(722)의 안쪽에 상기 오링을 끼워 넣는 그루브를 가공하는 방법도 있으나, 직경이 작아 특수공구가 필요하며 가공이 용이하지 않기 때문에 오링 클램프(724)를 이용하면, 제작비를 절감할 수 있다.The O-ring clamp 724 is a component for mounting and fixing an O-ring for airtightness around the latch pin 721. For example, it may be a flange on which an O-ring groove is machined. Insert the latch pin-piston assembly (721) (723) inside the cylinder (722), insert the O-ring into the latch pin (721) and adhere it to the cylinder (722), then attach the O-ring to the cylinder (724) using the O-ring clamp (724). 722) and is completely fixed. On the other hand, there is also a method of machining a groove for inserting the O-ring into the inside of the cylinder 722, but since the diameter is small, special tools are required and machining is not easy, so the production cost can be reduced by using the O-ring clamp 724. there is.
분리부(730)는, 분리하우징(750)에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 결합되며, 상단이 래치핀(721)을 통해 분리하우징(750)에 결속되어 고정 상태를 유지하도록 구성되고, 래치핀(721)이 분리하우징(750)에서 이탈되는 경우 고정이 해제되도록 구성되는, 푸셔로드(731)를 포함한다. 이때 푸셔로드(731)의 상단은 상단연결부(710)와 맞닿도록 구성되며, 래치핀(721)을 통해 결합상태를 유지하고, 래치핀(721) 이탈 시 결합이 해제되도록 구성된다. 또한, 분리부(730)는 푸셔로드(731)의 고정 해제 시 푸셔로드(731)에 탄성을 가하여 푸셔로드(731)를 상방으로 이동시키기 위한 탄성부재(732)를 포함한다. 탄성부재(732)는 분리하우징(750)에 삽입되며, 하단이 분리하우징(750) 하단의 텐션 로드엔드(752)에 결합되고, 상단은 푸셔 베이스(733)를 통해 푸셔로드(731)에 결합된다. The separation unit 730 is inserted into the separation housing 750 and coupled to be movable up and down, and its upper end is configured to be bound to the separation housing 750 through a latch pin 721 to maintain a fixed state, and the latch pin ( 721) includes a pusher rod 731 configured to be released when it is separated from the separation housing 750. At this time, the upper end of the pusher rod 731 is configured to contact the upper connection portion 710, and is configured to maintain the coupled state through the latch pin 721 and to be disconnected when the latch pin 721 is separated. Additionally, the separation unit 730 includes an elastic member 732 for moving the pusher rod 731 upward by applying elasticity to the pusher rod 731 when the pusher rod 731 is released. The elastic member 732 is inserted into the separation housing 750, and the lower end is coupled to the tension rod end 752 at the bottom of the separation housing 750, and the upper end is coupled to the pusher rod 731 through the pusher base 733. do.
푸셔로드(731)는 일예로 알루미늄 규격 파이프일 수 있다. 따라서 환봉을 가공하는 것이 아니기 때문에 푸셔로드(731)를 탄성부재(732)와 연결하기 위한 조인트가 필요하며, 이를 위해 푸셔베이스(733)가 포함될 수 있다. 또한 푸셔베이스(733)를 통해 탄성부재 가이드(734)를 결합하여 탄성부재(732)가 압축 또는 인장 시 좌우로 벗어나지 않고 상하방향으로만 구속된 상태를 유지시킬 수 있도록 구성된다. The pusher rod 731 may be an aluminum standard pipe, for example. Therefore, since the round bar is not processed, a joint is needed to connect the pusher rod 731 to the elastic member 732, and for this purpose, the pusher base 733 may be included. In addition, the elastic member guide 734 is coupled to the pusher base 733 so that the elastic member 732 does not deviate from side to side when compressed or stretched, but remains constrained only in the vertical direction.
또한, 분리부(730)는, 탄성부재(732)의 압축 및 인장을 안내하도록 분리하우징(750)에 삽입되는 탄성부재 가이드(734)를 더 포함한다. 탄성부재 가이드(734)는 상단이 텐션로드엔드(752) 및 탄성부재(732)를 관통하여 푸셔베이스(733)의 하단에 결합되고, 하단은 단 분리부(700)의 하측 하방으로 연장 형성된다. In addition, the separation unit 730 further includes an elastic member guide 734 inserted into the separation housing 750 to guide compression and tension of the elastic member 732. The upper end of the elastic member guide 734 is coupled to the lower end of the pusher base 733 through the tension rod end 752 and the elastic member 732, and the lower end extends downward to the bottom of the stage separation portion 700. .
분리하우징(750)은 상측에 상단연결부(710) 및 푸셔로드(731)가 고정 또는 해제되고, 고정부(720)가 결합되는 핀홀더(751)와, 하측에 탄성부재(732)의 하측이 고정되고 탄성부재 가이드(734)가 관통되는 텐션로드엔드(752)가 구비된다. 핀홀더(751)와 텐션로드엔드(752)는 복수의 텐션로드(755)를 통해 연결될 수 있다.The separation housing 750 has an upper connection part 710 and a pusher rod 731 fixed or released on the upper side, a pin holder 751 to which the fixing part 720 is coupled, and a lower side of the elastic member 732 on the lower side. A tension rod end 752 is provided, which is fixed and through which an elastic member guide 734 passes. The pin holder 751 and the tension rod end 752 may be connected through a plurality of tension rods 755.
단 분리를 위해서는, 실린더(722) 내부에 공압을 주입하게 되는데, 분리 대기상태에서는 래치핀(721)이 탄성부재(732)로 인한 마찰력으로 고정이 되어있는 상태를 유지한다. 이 상태에서 로켓 발사 시 엔진, 공력 소음 등으로 인한 진동이 래치핀(721)을 조금씩 밀려나게 할 수 있고, 이에 따라 의도치 않게 래치핀(721)이 분리되는 상황이 발생 할 수 있다. 따라서 일정 힘 이상에서 전단파단이 되는 전단핀(725)이 핀홀더(751)와 래치핀(721)을 동시 관통하도록 설치하여 진동에 의해 발생하는 래치핀(721)의 움직임을 억제하는 효과가 있다. However, for separation, pneumatic pressure is injected into the cylinder 722, and in the separation standby state, the latch pin 721 remains fixed by friction due to the elastic member 732. In this state, when the rocket is launched, vibration caused by the engine, aerodynamic noise, etc. may push the latch pin 721 little by little, and as a result, a situation may occur where the latch pin 721 is unintentionally separated. Therefore, the shear pin 725, which undergoes shear failure above a certain force, is installed to simultaneously penetrate the pin holder 751 and the latch pin 721, which has the effect of suppressing the movement of the latch pin 721 caused by vibration. .
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 비폭발식 단 분리장치(500)를 포함하는 재사용 발사체(1000)의 작동 메커니즘에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operating mechanism of the reusable projectile 1000 including the non-explosive stage separation device 500 of the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the drawings.
도 4에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 전 재사용 발사체(1000)의 부분 정면투시도 및 단 분리장치(500)의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 전 단 분리부(700)의 정면도 및 부분확대도가 도시되어 있다. Figure 4 shows a partial front perspective view of the reusable projectile 1000 before stage separation and a perspective view of the stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 shows a perspective view of the stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention. A front view and a partially enlarged view of the stage separation unit 700 before stage separation are shown.
도 4를 참조하면, 재사용 발사체(1000)의 페어링(300)이 오픈된 상태에서 2단 로켓(2000)이 로켓 장착부(200)에 고정된 상태가 도시되어 있다. Referring to FIG. 4, the fairing 300 of the reusable launch vehicle 1000 is opened and the second stage rocket 2000 is shown fixed to the rocket mounting portion 200.
위 상태에서는 2단 로켓(2000)에 결합된 상단연결부(710)와, 단 분리를 위한 분리부(730)가 고정부(720)를 통해 분리하우징(750)에 고정되어 2단 로켓(2000)을 로켓 장착부(200)에 결속시킨다. In the above state, the upper connection part 710 coupled to the second stage rocket (2000) and the separation part 730 for stage separation are fixed to the separation housing 750 through the fixing part 720 to form the second stage rocket (2000). Bind to the rocket mounting portion 200.
보다 구체적으로 도 5를 참조하면, 상단연결부(710)의 하단에 형성되며 반경 방향을 따라 관통 형성된 제1 관통홀(711)과, 푸셔로드(731)의 상단에 형성되며, 반경 방향을 따라 관통 형성된 제2 관통홀(731-1)에 래치핀(721)이 삽입되어 핀홀더(751) 상에 고정된 상태를 유지한다. 이때 상단연결부(710)의 하단은 푸셔로드(731)의 상단에 삽입되어 래치핀(721)에 의해 결속된 상태를 유지한다. More specifically, referring to FIG. 5, a first through hole 711 is formed at the bottom of the upper connection portion 710 and penetrates along the radial direction, and a first through hole 711 is formed at the top of the pusher rod 731 and penetrates along the radial direction. The latch pin 721 is inserted into the formed second through hole 731-1 and remains fixed on the pin holder 751. At this time, the lower end of the upper connection part 710 is inserted into the upper end of the pusher rod 731 and remains bound by the latch pin 721.
또한, 탄성부재(732)는 압축된 상태로 분리하우징(750)에 삽입되며, 상단은 푸셔로드(731)의 하단에 고정되고, 하단은 분리하우징(750)의 하단에 구비된 텐션로드엔드(752)에 고정된다. In addition, the elastic member 732 is inserted into the separation housing 750 in a compressed state, the upper end is fixed to the lower end of the pusher rod 731, and the lower end is a tension rod end ( 752).
한편, 일정 힘 이상에서 전단파단이 되는 전단핀(725)이 핀홀더(751)와 래치핀(721)을 동시 관통하도록 설치하여 로켓의 진동에 의해 래치핀(721)이 이탈되어 대기상태에서 단 분리되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the shear pin 725, which undergoes shear failure above a certain force, is installed to simultaneously penetrate the pin holder 751 and the latch pin 721, so that the latch pin 721 is separated by the vibration of the rocket and is disconnected from the standby state. It may be configured to prevent separation.
도 6에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 후 재사용 발사체(1000)의 부분 정면투시도 및 단 분리장치(500)의 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단 분리 후 단 분리부(700)의 정면도 및 부분확대도가 도시되어 있다. Figure 6 shows a partial front perspective view of the reusable projectile 1000 after stage separation and a perspective view of the stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention, and Figure 7 shows a perspective view of the stage separation device 500 according to an embodiment of the present invention. A front view and a partially enlarged view of the stage separation unit 700 after stage separation are shown.
도 6을 참조하면, 재사용 발사체(1000)의 페어링(300)이 오픈된 상태에서 2단 로켓(2000)이 로켓 장착부(200)에서 분리된 상태가 도시되어 있다. Referring to FIG. 6, the fairing 300 of the reusable launch vehicle 1000 is opened and the second stage rocket 2000 is separated from the rocket mounting portion 200.
위 상태에서는 래치핀(721)이 2단 로켓(2000)에 결합된 상단연결부(710)와, 단 분리를 위한 푸셔로드(731)에서 이탈되어 상단연결부(710) 및 푸셔로드(731)와 핀홀더(751)의 고정이 해제됨에 따라 2단 로켓(2000)과 로켓 장착부(200)의 결속이 해제되고 이와 동시에 탄성부재(732)의 압축력이 푸셔로드(731)에 작용함에 따라 푸셔로드(731)가 상방으로 이동하며 상단연결부(710)를 가합하게 된다. In the above state, the latch pin 721 is separated from the upper connection part 710 coupled to the second stage rocket 2000 and the pusher rod 731 for stage separation, and the upper connection part 710, the pusher rod 731 and the pin are separated. As the fixation of the holder 751 is released, the bond between the second stage rocket 2000 and the rocket mounting portion 200 is released, and at the same time, as the compressive force of the elastic member 732 acts on the pusher rod 731, the pusher rod 731 ) moves upward and joins the upper connection portion 710.
따라서 2단 로켓(2000)의 하단부가 상방으로 가압됨에 따라 2단 로켓(2000)이 상방으로 이동하고, 푸셔로드(731)의 상방 이동이 완료되면, 상단연결부(710)와 푸셔로드(731)가 분리되어 2단 로켓(2000)이 1단 로켓(100)으로부터 분리되어 상방으로 이동하게 된다. Therefore, as the lower part of the second-stage rocket 2000 is pressed upward, the second-stage rocket 2000 moves upward, and when the upward movement of the pusher rod 731 is completed, the upper connection portion 710 and the pusher rod 731 is separated and the second stage rocket 2000 is separated from the first stage rocket 100 and moves upward.
보다 구체적으로 도 5를 참조하면, 래치핀(721)이 상단연결부(710)의 하단에 형성되며 반경 방향을 따라 관통 형성된 제1 관통홀(711)과, 푸셔로드(731)의 상단에 형성되며, 반경 방향을 따라 관통 형성된 제2 관통홀(731-1)을 이탈하게 되면, 상단연결부(710) 및 푸셔로드(731)와 핀홀더(751)의 결속이 해제되면서 압축된 탄성부재(732)의 인장력으로 인해 푸셔로드(731) 및 상단연결부(710)가 상방으로 이동된다. 이때 푸셔로드(731)와, 상단연결부(710) 역시 결합이 해제되었으나, 푸셔로드(731)의 상방 가압력으로 인해 푸셔로드(731)와, 상단연결부(710)는 연동하여 상방으로 이동하게 되며, 푸셔로드(731)의 상방 이동이 완료되면, 상단연결부(710)는 관성에 의해 계속 상방으로 이동함에 따라 푸셔로드(731)로부터 이탈되어 2단 로켓(2000)을 상방으로 이동시킴과 동시에 1단 로켓(100)으로부터 분리시킨다.More specifically, referring to FIG. 5, a latch pin 721 is formed at the bottom of the upper connection part 710, a first through hole 711 formed through the radial direction, and an upper end of the pusher rod 731 are formed. When leaving the second through hole 731-1 formed through the radial direction, the binding between the upper connection part 710 and the pusher rod 731 and the pin holder 751 is released and the compressed elastic member 732 Due to the tensile force, the pusher rod 731 and the upper connection portion 710 move upward. At this time, the pusher rod 731 and the upper connection portion 710 are also disconnected, but due to the upward pressing force of the pusher rod 731, the pusher rod 731 and the upper connection portion 710 are linked and move upward, When the upward movement of the pusher rod 731 is completed, the upper connection portion 710 continues to move upward due to inertia and is separated from the pusher rod 731, moving the second stage rocket 2000 upward and simultaneously moving the first stage rocket 2000 upward. Separate from the rocket 100.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the above-described embodiments. Not only is the scope of application diverse, but various modifications can be made at the level of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and changes fall within the scope of protection of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
1000 : 재사용 발사체
100 : 1단 로켓
101 : 제1 공간
150 : 노즐
200 : 로켓 장착부
300 : 페어링
500 : 단 분리장치
600 : 지지몸체
700 : 단 분리부
710 : 상단연결부
711 : 제1 관통홀
720 : 고정부
721 : 래치핀
722 : 실린더
723 : 피스톤
724 : 오링클램프
725 : 전단핀
730 : 분리부
731 : 푸셔로드
731-1 : 제2 관통홀
732 : 탄성부재
733 : 푸셔베이스
734 : 탄성부재 가이드
750 : 분리하우징
751 : 핀홀더
752 : 텐션로드엔드
755 : 텐션로드
2000 : 2단 로켓1000: Reusable projectile
100: 1st stage rocket
101: first space
150: nozzle
200: Rocket mounting part
300: Pairing
500: Stage separation device
600: Support body
700: stage separation part
710: Top connection part
711: first through hole
720: fixing part
721: Latch pin
722: cylinder
723: Piston
724: O-ring clamp
725: Shear pin
730: separation part
731: Pusher rod
731-1: Second through hole
732: Elastic member
733: Pusher base
734: Elastic member guide
750: Separate housing
751: Pin holder
752: Tension rod end
755: tension rod
2000: Two-stage rocket
Claims (12)
상기 재사용 발사체는,
상기 2단 로켓이 장착되는 로켓 장착부에 구비되며 상기 2단 로켓을 고정 또는 해제하고 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키기 위해 상기 로켓 장착부의 상측에 구비되는 환형의 지지몸체와, 상기 지지몸체에 결합되며 상측이 상기 2단 로켓에 결합되는 단 분리부로 구성된 단 분리장치를 포함하고,
상기 단 분리부는,
상기 2단 로켓에 고정되는 상단연결부;
상기 상단연결부를 상기 로켓 장착부에 고정 또는 해제시키는 고정부;
상기 고정부의 해제 시 상기 2단 로켓을 가압하여 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키는 분리부; 및
상기 상단연결부, 고정부 및 분리부가 수용 또는 결합되는 분리하우징을 포함하고,
상기 고정부는, 유공압에 의해 상기 상단연결부를 상기 분리하우징에서 이탈시키는, 래치핀을 포함하고,
상기 분리부는,
상기 분리하우징에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 결합되며, 상단이 상기 래치핀을 통해 분리하우징에 결속되어 고정 상태를 유지하도록 구성되고, 상기 래치핀이 상기 분리하우징에서 이탈되는 경우 고정이 해제되는, 푸셔로드; 및
상기 푸셔로드의 고정 해제 시 상기 푸셔로드에 탄성을 가하여 상기 푸셔로드를 상방으로 이동시키기 위한 탄성부재를 포함하되,
상기 푸셔로드의 상측은 상기 상단연결부와 연결되어 상기 푸셔로드를 통해 상기 상단연결부를 상방으로 이동시키는 재사용 발사체.
In a reusable launch vehicle comprising a first-stage rocket equipped with a propellant and a combustion chamber inside, a fairing that accommodates a second-stage rocket mounted on the upper side of the first-stage rocket and opens when the second-stage rocket is separated,
The reusable projectile,
An annular support body provided in the rocket mounting portion on which the second-stage rocket is mounted and provided on an upper side of the rocket mounting portion to fix or release the second-stage rocket and separate the second-stage rocket from the first-stage rocket, and the support It is coupled to the body and includes a stage separator consisting of a stage separator whose upper side is coupled to the second stage rocket,
The stage separation part,
An upper connection part fixed to the second stage rocket;
A fixing part that fixes or releases the upper connection part to the rocket mounting part;
a separation unit that pressurizes the second stage rocket when the fixing part is released to separate the second stage rocket from the first stage rocket; and
It includes a separation housing in which the upper connection part, the fixing part, and the separation part are accommodated or combined,
The fixing part includes a latch pin that separates the upper connection part from the separation housing by hydraulic pressure,
The separation part,
A pusher that is inserted into the separation housing and coupled so as to be movable up and down, the upper end of which is bound to the separation housing through the latch pin to maintain a fixed state, and the fixation is released when the latch pin is separated from the separation housing. road; and
An elastic member for moving the pusher rod upward by applying elasticity to the pusher rod when the pusher rod is released,
A reusable projectile in which the upper side of the pusher rod is connected to the upper connection portion and moves the upper connection portion upward through the pusher rod.
상기 단 분리부는,
상기 지지몸체의 내주면 상에 상하 길이 방향을 따라 결합되되, 복수 개가 지지몸체의 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치되는, 재사용 발사체.
According to clause 1,
The stage separation part,
A reusable projectile that is coupled along the upper and lower longitudinal direction on the inner peripheral surface of the support body, and where a plurality of pieces are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the support body.
상기 고정부는,
상기 분리하우징의 상측 측면 상에 구비되는 실린더;
상기 실린더 상에 구비되며, 유공압에 의해 이동하는 피스톤; 및
상기 실린더에 수용되되, 일단부는 상기 분리하우징의 상측과 상기 상단연결부의 하단을 관통하여 상단연결부를 상기 분리하우징에 고정시키고, 타단부는 상기 피스톤에 연결되어 피스톤의 이동에 의해 상기 상단연결부를 상기 분리하우징에서 이탈시키는, 래치핀;
을 포함하는, 재사용 발사체.
According to clause 1,
The fixing part,
A cylinder provided on the upper side of the separation housing;
A piston provided on the cylinder and moved by hydraulic pressure; and
It is accommodated in the cylinder, and one end penetrates the upper side of the separation housing and the lower end of the upper connection part to secure the upper connection part to the separation housing, and the other end is connected to the piston and moves the piston to form the upper connection part. a latch pin that releases the housing;
Including, reusable projectiles.
상기 래치핀은,
상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 모두 관통하여 상기 분리하우징에 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정시키고,
상기 분리하우징 이탈 시 상기 분리하우징으로부터 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정 해제시키는, 재사용 발사체.
According to clause 1,
The latch pin is,
Penetrating both the upper connection portion and the pusher rod to simultaneously secure the upper connection portion and the pusher rod to the separate housing,
A reusable projectile that simultaneously releases the upper connection part and the pusher rod from the separation housing when the separation housing is separated.
상기 단 분리부는,
상기 상단연결부의 하단이 상기 푸셔로드의 상단과 중첩 결합되어 중첩결합부를 형성하고,
상기 래치핀은 상기 중첩결합부를 관통하여 상기 분리하우징에 상기 상단연결부와 상기 푸셔로드를 동시에 고정시키는, 재사용 발사체.
According to clause 7,
The stage separation part,
The lower end of the upper connection part is overlapped and coupled with the upper end of the pusher rod to form an overlap coupling part,
The latch pin penetrates the overlapping coupling portion and simultaneously secures the upper connection portion and the pusher rod to the separation housing.
상기 단 분리부는,
상기 래치핀이 상기 분리하우징에서 이탈 시 상기 탄성부재의 인장력을 통해 상기 푸셔로드와 상기 상단연결부를 상방으로 이동시키고,
상기 푸셔로드의 상방 이동 완료 시 상기 상단연결부가 상기 푸셔로드로부터 이탈됨에 따라 상기 2단 로켓이 상기 1단 로켓으로부터 분리되어 상방으로 이동하는, 재사용 발사체.
According to clause 8,
The stage separation part,
When the latch pin is separated from the separation housing, the pusher rod and the upper connection portion are moved upward through the tensile force of the elastic member,
A reusable launch vehicle in which the second stage rocket is separated from the first stage rocket and moves upward as the upper connection part is separated from the pusher rod when the upward movement of the pusher rod is completed.
상기 재사용 발사체는,
상기 2단 로켓이 장착되는 로켓 장착부에 구비되며 상기 2단 로켓을 고정 또는 해제하고 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키기 위해 상기 로켓 장착부의 상측에 구비되는 환형의 지지몸체와, 상기 지지몸체에 결합되며 상측이 상기 2단 로켓에 결합되는 단 분리부로 구성된 단 분리장치를 포함하고,
상기 단 분리부는,
상기 2단 로켓에 고정되는 상단연결부;
상기 상단연결부를 상기 로켓 장착부에 고정 또는 해제시키는 고정부;
상기 고정부의 해제 시 상기 2단 로켓을 가압하여 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키는 분리부; 및
상기 상단연결부, 고정부 및 분리부가 수용 또는 결합되는 분리하우징을 포함하고,
상기 고정부는, 유공압에 의해 상기 상단연결부를 상기 분리하우징에서 이탈시키는, 래치핀을 포함하고,
상기 고정부는,
유공압 발생 전 상기 래치핀이 이동하여 단 분리되는 것을 방지하도록 상기 분리하우징과 래치핀을 관통하여 고정하고, 상기 유공압 발생 시 상기 래치핀의 이동에 의해 파단되는 전단핀;
을 더 포함하는, 재사용 발사체.
In a reusable launch vehicle comprising a first-stage rocket equipped with a propellant and a combustion chamber inside, a fairing that accommodates a second-stage rocket mounted on the upper side of the first-stage rocket and opens when the second-stage rocket is separated,
The reusable projectile,
An annular support body provided in the rocket mounting portion on which the second-stage rocket is mounted and provided on an upper side of the rocket mounting portion to fix or release the second-stage rocket and separate the second-stage rocket from the first-stage rocket, and the support It is coupled to the body and includes a stage separator consisting of a stage separator whose upper side is coupled to the second stage rocket,
The stage separation part,
An upper connection part fixed to the second stage rocket;
A fixing part that fixes or releases the upper connection part to the rocket mounting part;
a separation unit that pressurizes the second stage rocket when the fixing part is released to separate the second stage rocket from the first stage rocket; and
It includes a separation housing in which the upper connection part, the fixing part, and the separation part are accommodated or combined,
The fixing part includes a latch pin that separates the upper connection part from the separation housing by hydraulic pressure,
The fixing part,
A shear pin that penetrates and secures the separation housing and the latch pin to prevent the latch pin from moving and being separated before hydraulic pressure is generated, and is broken by movement of the latch pin when the hydraulic pressure is generated;
A reusable projectile further comprising:
상기 재사용 발사체는,
상기 2단 로켓이 장착되는 로켓 장착부에 구비되며 상기 2단 로켓을 고정 또는 해제하고 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키기 위해 상기 로켓 장착부의 상측에 구비되는 환형의 지지몸체와, 상기 지지몸체에 결합되며 상측이 상기 2단 로켓에 결합되는 단 분리부로 구성된 단 분리장치를 포함하고,
상기 단 분리부는,
상기 2단 로켓에 고정되는 상단연결부;
상기 상단연결부를 상기 로켓 장착부에 고정 또는 해제시키는 고정부;
상기 고정부의 해제 시 상기 2단 로켓을 가압하여 상기 2단 로켓을 상기 1단 로켓으로부터 분리시키는 분리부; 및
상기 상단연결부, 고정부 및 분리부가 수용 또는 결합되는 분리하우징을 포함하고,
상기 고정부는,
상기 분리하우징의 상측 측면 상에 구비되는 실린더;
상기 실린더 상에 구비되며, 유공압에 의해 이동하는 피스톤;
상기 실린더에 수용되되, 일단부는 상기 분리하우징의 상측과 상기 상단연결부의 하단을 관통하여 상단연결부를 상기 분리하우징에 고정시키고, 타단부는 상기 피스톤에 연결되어 피스톤의 이동에 의해 상기 상단연결부를 상기 분리하우징에서 이탈시키는, 래치핀; 및
상기 래치핀에 구비되어 상기 래치핀과 실린더를 밀폐하는 오링;
을 포함하는, 재사용 발사체.
In a reusable launch vehicle comprising a first-stage rocket equipped with a propellant and a combustion chamber inside, a fairing that accommodates a second-stage rocket mounted on the upper side of the first-stage rocket and opens when the second-stage rocket is separated,
The reusable projectile,
An annular support body provided in the rocket mounting portion on which the second stage rocket is mounted and provided on an upper side of the rocket mounting portion to fix or release the second stage rocket and separate the second stage rocket from the first stage rocket, and the support It is coupled to the body and includes a stage separator consisting of a stage separator whose upper side is coupled to the second stage rocket,
The stage separation part,
An upper connection part fixed to the second stage rocket;
A fixing part that fixes or releases the upper connection part to the rocket mounting part;
a separation unit that pressurizes the second stage rocket when the fixing part is released to separate the second stage rocket from the first stage rocket; and
It includes a separation housing in which the upper connection part, the fixing part, and the separation part are accommodated or combined,
The fixing part,
A cylinder provided on the upper side of the separation housing;
A piston provided on the cylinder and moved by hydraulic pressure;
It is accommodated in the cylinder, and one end penetrates the upper side of the separation housing and the lower end of the upper connection portion to secure the upper connection portion to the separation housing, and the other end is connected to the piston and moves the piston to connect the upper connection portion to the upper connection portion. a latch pin that releases the housing; and
an O-ring provided on the latch pin to seal the latch pin and the cylinder;
Including, reusable projectiles.
상기 고정부는,
상기 오링이 수용되도록 오링 홈이 형성된 오링 클램프를 더 포함하고,
상기 오링이 상기 래치핀과 실린더 사이에 구비되도록 상기 오링클램프가 상기 실린더에 결합되는, 재사용 발사체.According to clause 11,
The fixing part,
Further comprising an O-ring clamp having an O-ring groove formed to accommodate the O-ring,
A reusable projectile in which the O-ring clamp is coupled to the cylinder so that the O-ring is provided between the latch pin and the cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230115646A KR102651429B1 (en) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | Reusable Launch Vehicle having Non-Explosive Stage Separation Device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230115646A KR102651429B1 (en) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | Reusable Launch Vehicle having Non-Explosive Stage Separation Device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102651429B1 true KR102651429B1 (en) | 2024-03-27 |
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ID=90480573
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| KR1020230115646A KR102651429B1 (en) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | Reusable Launch Vehicle having Non-Explosive Stage Separation Device |
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|---|---|
| KR (1) | KR102651429B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019084932A (en) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | Connection-separation mechanism and method |
| CN113148230A (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-23 | 精易兴航(北京)科技创新有限公司 | End shield and one-level integral recovery low-cost second-level low-orbit carrier rocket |
| CN114735247A (en) * | 2022-05-20 | 2022-07-12 | 精易兴航(北京)科技创新有限公司 | Recoverable second grade carrier rocket of melon lamella dustcoat pneumatic separation |
| KR20230029274A (en) | 2021-08-24 | 2023-03-03 | 한국항공우주연구원 | Landing apparatus for reusable launch vehicle |
-
2023
- 2023-08-31 KR KR1020230115646A patent/KR102651429B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019084932A (en) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | Connection-separation mechanism and method |
| CN113148230A (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-23 | 精易兴航(北京)科技创新有限公司 | End shield and one-level integral recovery low-cost second-level low-orbit carrier rocket |
| KR20230029274A (en) | 2021-08-24 | 2023-03-03 | 한국항공우주연구원 | Landing apparatus for reusable launch vehicle |
| CN114735247A (en) * | 2022-05-20 | 2022-07-12 | 精易兴航(北京)科技创新有限公司 | Recoverable second grade carrier rocket of melon lamella dustcoat pneumatic separation |
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