KR102693664B1 - 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 주행 등 시험 중에는 중량물에 의해 음성부력을 유지하며 상부에 위치한 음파발생기를 통해 수중운동체의 위치를 알릴 수 있고 주행 종료 등 시험 후에는 중량물이 분리되어 양성부력이 제공됨으로써 회수를 쉽게 하고 음파발생기가 하부로 위치하게 되어 수중운동체의 위치를 계속해서 탐지할 수 있다.

Description

분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치{apparatus for controlling buoyancy and posture of underwater exercise using removable heavy objects}
본 발명은 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치에 관한 것이다.
수중운동체는 일정한 수심 이하의 영역에서 시험 또는 측정 등을 수행하기 위해 음성부력을 유지하도록 설계되는 경우가 있다. 이 경우 장비의 안전한 회수를 위해 양성부력을 제공하는 방법이 필요하다.
수중운동체는 전파나 광원이 닿지 않는 수중에서 운용되므로 수중운동체의 위치를 알리는 방법으로 음파발생기가 사용된다. 하지만 음파발생기를 장착한 위치에 따라 음파를 측정할 수 있는 범위가 제한된다.
종래의 기술은 수중운동체의 좌우 또는 사방에 동일한 중량물을 배치하고 이를 분리하여 양성부력을 제공하게 된다. 선행특허로는 출원번호 10-1998-0048589가 있다.
그러나, 종래의 기술은 Y/Z축을 기준으로 대칭이 되도록 중량물이 배치되었기 때문에 분리 전/후의 중량중심에 변동이 발생하지 않는다. 따라서 부상 후의 자세가 주행 중의 자세와 동일하다. 이 경우 상부 방향으로 위치를 알리기 위해 배치한 음파발생기 등의 구성품이 제 역할을 하지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 주행 등 시험 중에는 중량물에 의해 음성부력을 유지하며 상부에 위치한 음파발생기를 통해 수중운동체의 위치를 알리고 주행 종료 등 시험 후에는 중량물이 분리되어 양성부력이 제공됨으로써 회수를 쉽게 하고 음파발생기가 하부로 위치하게 되어 수중운동체의 위치를 계속해서 탐지할 수 있도록 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 일측면에 따르면, 원통형의 수중운동체; 상기 수중운동체의 상부면 양측에 배치되는 음파 발생기; 상기 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 분리 가능한 구조로 결합되는 중량 구조물; 및 상기 중량 구조물을 상기 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 결합시키거나 분리시키는 분리볼트를 포함할 수 있다.
상기 중량 구조물은 'U'자 형상으로 상기 분리볼트에 의해 수밀 구조를 유지한 상태로 분리 가능한 구조로 상기 원통형의 수중운동체의 하부에 상기 분리볼트에 의해 결합될 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 중에는 상기 중량 구조물에 의해 음성부력을 유지하며 상기 수중운동체의 상부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 음파를 발생시켜 상기 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 중에는 상부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 상부 방향으로 음파가 발생될 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 완료 후 상기 분리볼트 작동 시 상기 중량 구조물이 상기 수중운동체에서 분리되면 양성부력이 제공되어 상기 수중운동체가 부상될 수 있다.
상기 수중운동체 부상 시 중량중심이 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되고 이로 인해 상기 수중운동체의 자세가 180도 뒤집혀 부상하게 될 수 있다.
상기 수중운동체의 자세가 180도 뒤집히게 되는 경우 상기 음파발생기의 위치가 상부에서 하부로 이동하게 되어 상기 수중운동체의 부상 후에도 상기 음파발생기의 음파발생을 통해 상기 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
상기 수중운동체의 부상 후에는 하부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 하부 방향으로 음파가 발생될 수 있다.
상기 분리볼트는 폭발볼트일 수 있다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 다른 측면에 따르면, 반원형의 수중운동체; 상기 수중운동체의 상부면 양측에 배치되는 음파 발생기; 상기 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 분리 가능한 구조로 결합되는 중량 구조물; 및 상기 중량 구조물을 상기 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 결합시키거나 분리시키는 분리볼트를 포함할 수 있다.
상기 중량 구조물은 반원 형상으로 상기 분리볼트에 의해 수밀 구조를 유지한 상태로 분리 가능한 구조로 상기 반원형의 수중운동체의 하부에 상기 분리볼트에 의해 결합될 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 중에는 상기 중량 구조물에 의해 음성부력을 유지하며 상기 수중운동체의 상부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 음파를 발생시켜 상기 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 중에는 상부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 상부 방향으로 음파가 발생될 수 있다.
상기 수중운동체의 주행 시험 완료 후 상기 분리볼트 작동 시 상기 중량 구조물이 상기 수중운동체에서 분리되면 양성부력이 제공되어 상기 수중운동체가 부상될 수 있다.
상기 수중운동체 부상 시 중량중심이 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되고 이로 인해 상기 수중운동체의 자세가 180도 뒤집혀 부상하게 될 수 있다.
상기 수중운동체의 자세가 180도 뒤집히게 되는 경우 상기 음파발생기의 위치가 상부에서 하부로 이동하게 되어 상기 수중운동체의 부상 후에도 상기 음파발생기의 음파발생을 통해 상기 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
상기 수중운동체의 부상 후에는 하부에 위치한 상기 음파발생기를 통해 하부 방향으로 음파가 발생될 수 있다.
상기 분리볼트는 폭발볼트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 주행 등 시험 중에는 중량물에 의해 음성부력을 유지하며 상부에 위치한 음파발생기를 통해 수중운동체의 위치를 알릴 수 있고 주행 종료 등 시험 후에는 중량물이 분리되어 양성부력이 제공됨으로써 회수를 쉽게 하고 음파발생기가 하부로 위치하게 되어 수중운동체의 위치를 계속해서 탐지할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 수중운동체의 주행중과 주행완료 후의 부력 및 자세 변경의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에서 수중운동체의 주행중과 주행완료 후의 부력 및 자세 변경의 일예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 수중운동체의 주행중과 주행완료 후의 부력 및 자세 변경의 일예를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치는 원통형 구조로 되어 있는 동체(110)의 진행방향 중량중심 부근 하부에 하나 또는 다수의 분리 가능한 중량 구조물(120)을 배치할 수 있다.
중량 구조물(120)은 분리볼트(폭발볼트)(130) 등으로 구성한 수밀 구조를 유지한 상태로 분리 가능한 구조로 동체(110)와 연결할 수 있다.
중량 구조물(120)은 'U'자형으로 원통형 구조 동체(110)의 하부에 분리볼트(폭발볼트)(130)에 의해 분리 가능한 구조로 결합될 수 있다.
음파발생기(140)는 동체(110)의 상부면 양측에 설치되어 수중에서 음파를 발생시켜 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
수중운동체의 주행 등 시험 완료 후 분리볼트(폭발볼트)(130) 등을 작동하여 중량 구조물(120)을 분리하면 양성부력이 제공되어 수중운동체는 부상할 수 있다.
이때 도 2에 나타난 바와 같이 중량중심이 원래 위치에서 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되게 되고, 수중운동체는 이로 인해 자세가 180도 뒤집히게 될 수 있다.
즉, 수중운동체 하부에 장착한 중량 구조물(120)을 분리하여 양성부력을 만들고 중량중심과 부력중심을 역전시켜 수중운동체 하부를 윗방향으로 뒤집어 부상시킬 수 있다.
이에 따라 상부에 위치한 음파발생기(140)는 하부로 이동하게 되어 수중운동체의 부상 후에도 음파발생을 통해 수중운동체의 위치를 알리는 기능을 동일하게 제공할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치는 상기와 같은 구조를 가짐으로써 주행 등 시험 중에는 중량 구조물(120)에 의해 음성부력을 유지할 수 있으며, 상부에 위치한 음파발생기(140)를 통해 음파를 발생시켜 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
또한, 수중운동체의 주행 종료 등 시험 후에는 중량 구조물(120)이 분리되어 양성부력이 제공됨으로써 회수를 쉽게 할 수 있고, 음파발생기(140)가 하부로 위치하게 되어 수중운동체의 위치를 계속해서 탐지할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 수중운동체의 주행중에는 음파발생기의 상부 방향으로 음파를 발생시키고 수중운동체의 주행 완료 후 부상 시에는 중량중심과 부력중심을 역전시킴으로써 음파발생기의 하부 방향으로 음파를 발생시켜 동일 구성품으로 음파 발생 기능을 계속해서 제공할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 장치는 주로 발사관을 사용하여 사출 등의 방식으로 진수하는 원통형 수중운동체로 중어뢰, 경어뢰, 자항식 기뢰, 무인잠수정 등의 수중운동체에 사용될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에서 수중운동체의 주행중과 주행완료 후의 부력 및 자세 변경의 일예를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 전술한 도 1의 구성에서 동체(150)의 구조를 반원 형태의 구조로 변경하고 반원 형태 구조의 동체(150) 하부에 중량 구조물(160)을 분리 가능한 구조의 분리 볼트(폭발볼트)(170)에 의해 결합된 구조를 가질 수 있다. 음파 발생기(180)는 전술한 바와 같이 동체(150)의 상부면 양측에 설치되어 음파를 발생시켜 수중운동체의 위치를 알릴 수 있다.
즉, 전술한 도 1, 2에 관한 본 발명의 일실시예에서 설명한 바와 같이, 수중운동체의 중량중심이 원래 위치에서 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되고 수중운동체는 이로 인해 자세가 180도 뒤집히게 되어 상부에 위치한 음파발생기(180)는 하부로 이동하게 되어 수중운동체의 부상 후에도 음파발생을 통해 위치를 알리는 기능을 동일하게 제공할 수 있게 된다. 이러한 동작 방식은 전술한 본 발명의 일실시예에서의 방식과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
110, 150 : 동체
120, 160 : 중량 구조물
130, 170 : 분리볼트(폭발볼트)
140, 180 : 음파발생기

Claims (18)

  1. 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치로서,
    원통형의 수중운동체;
    수중운동체의 상부면 양측에 배치되는 음파 발생기;
    수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 분리 가능한 구조로 결합되는 중량 구조물; 및
    중량 구조물을 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 결합시키거나 분리시키는 분리볼트를 포함하고,
    수중운동체의 주행 시험 중에는 중량 구조물에 의해 음성부력을 유지하며 수중운동체의 상부에 위치한 음파발생기를 통해 음파를 발생시켜 수중운동체의 위치를 알리는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    중량 구조물은 'U'자 형상으로 분리볼트에 의해 수밀 구조를 유지한 상태로 분리 가능한 구조로 원통형의 수중운동체의 하부에 분리볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    수중운동체의 주행 시험 중에는 상부에 위치한 음파발생기를 통해 상부 방향으로 음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    수중운동체의 주행 시험 완료 후 분리볼트 작동 시 중량 구조물이 수중운동체에서 분리되면 양성부력이 제공되어 수중운동체가 부상되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    수중운동체 부상 시 중량중심이 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되고 이로 인해 수중운동체의 자세가 180도 뒤집혀 부상하게 되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    수중운동체의 자세가 180도 뒤집히게 되는 경우 음파발생기의 위치가 상부에서 하부로 이동하게 되어 수중운동체의 부상 후에도 음파발생기의 음파발생을 통해 수중운동체의 위치를 알리는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    수중운동체의 부상 후에는 하부에 위치한 음파발생기를 통해 하부 방향으로 음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    분리볼트는 폭발볼트인 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  10. 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치로서,
    반원형의 수중운동체;
    수중운동체의 상부면 양측에 배치되는 음파 발생기;
    수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 분리 가능한 구조로 결합되는 중량 구조물; 및
    중량 구조물을 수중운동체의 진행방향 중량중심 하부에 결합시키거나 분리시키는 분리볼트를 포함하고,
    수중운동체의 주행 시험 중에는 중량 구조물에 의해 음성부력을 유지하며 수중운동체의 상부에 위치한 음파발생기를 통해 음파를 발생시켜 수중운동체의 위치를 알리는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    중량 구조물은 반원 형상으로 분리볼트에 의해 수밀 구조를 유지한 상태로 분리 가능한 구조로 반원형의 수중운동체의 하부에 분리볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  12. 삭제
  13. 청구항 10에 있어서,
    수중운동체의 주행 시험 중에는 상부에 위치한 음파발생기를 통해 상부 방향으로 음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    수중운동체의 주행 시험 완료 후 분리볼트 작동 시 중량 구조물이 수중운동체에서 분리되면 양성부력이 제공되어 수중운동체가 부상되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    수중운동체 부상 시 중량중심이 위로 이동하여 중량중심과 부력중심의 위치가 Z방향에서 역전되고 이로 인해 수중운동체의 자세가 180도 뒤집혀 부상하게 되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    수중운동체의 자세가 180도 뒤집히게 되는 경우 음파발생기의 위치가 상부에서 하부로 이동하게 되어 수중운동체의 부상 후에도 음파발생기의 음파발생을 통해 수중운동체의 위치를 알리는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    수중운동체의 부상 후에는 하부에 위치한 음파발생기를 통해 하부 방향으로 음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
  18. 청구항 10에 있어서,
    분리볼트는 폭발볼트인 것을 특징으로 하는 분리 가능한 중량물을 이용한 수중운동체의 부력 및 자세 조절 장치.
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