KR19990081694A - 항공우주용 발사체의 분리장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공우주용 발사체의 분리장치에 관한 것으로서, 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 결속시키는 수단으로 중앙에 전단면(56)을 형성한 분리볼트(57)와 클램프(52)를 가지고;

이를 해체하기 위한 수단으로 폭발카트리지(61)와 공이(62)로 구성되어 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 분리시켜주는 분리장치(50)에 있어서;

상기 클램프(52)는 양분하여 탄성을 가지는 분리밴드(55)로 인접 클램프(52)와 결속하고,

폭발카트리지(61)의 폭발력으로 분리볼트(57)의 전단면(56)에 힘을 가하여 전단시키는 공이(62)는 분리볼트(57)의 축중심에 대한 직각방향으로 전단면(56)과 연접하도록 한 것을 특징이다.

상기와 같은 본 발명은 항공우주용 발사체를 고정하고 있는 클램프의 분리볼트를 적은 전단력으로 안전성있게 분리할 수 있고 범용성이 큰 효과를 가진다.

Description

항공우주용 발사체의 분리장치.

본 발명은 항공우주용 발사체의 분리장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 항공우주용 발사체를 고정하고 있는 클램프의 분리볼트를 전단력으로 안전성있게 분리할 수 있도록 한 분리장치의 제공에 관한 것이다.

항공우주용 발사체의 분리장치는 일예로서 로케트의 경우를 살펴보면 추진장치인 로케트엔진과 본체를 분리하거나 다단으로 결속된 로케트엔진을 분리하는것에 적용되어진다.

즉, 로케트의 본체를 추력으로 쏘아올린후 추력이다한 로케트엔진과 본체를 분리하거나 다단의 로케트엔진을 가지는 경우 일단의 로케트엔진에서 발생하는 추력에 의하여 어느정도의 거리를 비행한 후 이 로케트엔진의 추력이 상실하여 새로운 추력이 필요로 할 경우 엔진을 다 소모한 로케트엔진을 이탈시키고 새로운 로케트엔진의 추력을 사용하여야 한다.

이때, 다단의 로케트엔진을 상호 결속하고 있는 클램프를 해체함으로서 새로운추력을 얻고자 할 경우에 사용된다.

상기와 같이 발사체의 본체와 추력발생엔진이나 추력발생엔진 상호간을 결속하고 있는 클램프를 분리하기 위한 분리장치가 종래에는 도 4내지 도 7에 도시되어 있으며 이를 살펴보면 다음과 같다.

종래에는 발사체의 본체(1)와 추력발생엔진(2)이나 추력발생엔진(2)과 추력발생엔진(2)상간(이하 본체와 추력발생엔진이라 한다.)을 밴드타입의 클램프(3)로 결속하고 있으며, 이 클램프(3)의 연결부위는 분리장치(4)에 의하여 결속되는 구성이다.

분리장치(4)는 발사체가 발사된 후에는 인위적으로 이를 분리하는 행위가 불가능함으로서 발사후 적정시기에 분리시켜 본체(1)와 추력발생엔진(2)을 분리시키도록 하고 있다.

상기 분리장치(4)는 클램프(3)의 연결부위를 결속하기 위한 분리볼트(5)와 분리볼트(5)를 전단시켜 클램프(3)가 해체되도록 하기 위한 전단수단(6)으로 구성된다.

상기와 같은 분리장치(4)는 분리볼트(5)를 인장력에 의하여 전단시키는 타입과 화약의 폭발력을 이용하여 전단되어 분리되도록 하는 타입이 있다.

인장력을 이용한 타입의 경우에는 도 6에도도시된 바와같이 분리볼트(5)의 중앙부에 주위직경보다 다소 작은 직경을 가지는 전단면(10)을 형성하고, 분리볼트(5)의 두부에서 전단면(10)까지의 축방향으로는 공이홀(11)을 형성하여 분리볼트(5)의 두부와 결합된 가이드(12)의 내부에 순차적으로 공이(13)와 폭발카트리지(14)를 결합한 구성이다.

이러한 구성의 작동은 폭발카트리지(14)를 작동시킴으로서 폭발카트리지(14)와 공이(13)상간의 연소실(15)에 발생하는 폭발압력에 의하여 공이(13)가 분리볼트(5)의 전단면(10)방향으로 밀려가게된다.

이때, 전단면(10)에서는 공이(13)에 의하여 인장력이 발생하고 이 인장력에 의하여 분리볼트(5)의 전단면(10)이 늘어나면서 분리볼트(5)가 양분되어짐으로서 클램프(3)가 해체되는 것이다.

그리고, 화약의 폭발력을 이용하는 타입의 경우에는 분리볼트(5)의 중앙부위에 노치(16)를 형성하고, 분리볼트(5)의 두부에서 축중심방향으로는 화약공(17)을 형성하여 화약(18)을 삽입한 후 이의 외측에는 점화장치(19)를 결합한 구성이다.

상기의 작동은 점화장치(19)를 작동함으로서 분리볼트(5)의 화약공(17)에 장입된 화약(18)이 폭발하면서 발생하는 폭발력에 의하여 노치(16)부위가 전단되어 클램프(3)가 해체되는 구성이다.

상기와 같은 종래의 기술에서 화약폭발타입의 경우에는 노치가공불량으로 인한 전단불량이 발생할 경우 클램프가 해체되지 못하는 단점을 가지고, 분리볼트내에 장입되는 화약양의 증가에 한계가 있음으로서 큰폭발력을 기대할 수 없어 소형의 장치에만 적용이 가능하기 때문에 범용성이 부족한 단점을 가진다.

그리고, 인장력을 이용한 타입의 경우에는 화약폭발타입에 비하여 성공도는 향상시킬 수 있으나, 폭발카트리지와 분리볼트를 어느정도 까지는 크게할 수 있으나 폭발력등의 증가에 한계를 가짐고, 축방향에 대한 힘에 약하기 때문에 초기추진력이 큰 발사체에는 사용이 불가능한 단점을 가진다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하여 보단 안전성을 가지면서도 우수한 전단효과를 가지도록 하고 발사체의 대소에 관계없이 범용성있는 적용이 가능하도록 함을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 분리장치가 적용된 항공우주용 발사체의 평단면도.

도 2는 도 1의 P부위를 발췌한 도면.

도 3은 도 1의 A - A선을 따라서 취한 확대 단면도.

도 4는 종래기술의 분리장치가 적용된 항공우주용 발사체의 정면도.

도 5는 도4의 평면도.

도 6은 도 4의 분리장치를 발췌한 단면도.

도 7은 종래기술의 다른 실시예를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

50; 분리장치

52; 클램프

55; 분리밴드

61; 폭발카트리지

62; 공이

65; 첨예부

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 분리장치가 적용된 항공우주용 발사체의 평단면도, 도 2는 도 1의 P부위를 발췌한 도면, 도 3은 도 1의 A - A선을 따라서 취한 확대 단면도로서 함께 설명한다.

발사체본체(51)와 추력발생엔진을 결속시키는 클램프(52)를 해체함으로서 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 분리시켜주는 본 발명의 분리장치(50)는 발사체본체(51)와 추력발생엔진의 연접면을 단속하는 클램프(52)를 양분하고, 양분된 클램프(52)는 인접한 클램프(52)와 분리밴드(55)로 결속한다.

상기 분리밴드(55)는 인접한 클램프(52)를 서로 당겨주는 역할을 수행할 수 있도록 어느정도의 탄성을 가지도록 하는 것이 분리장치 분리시 용이한 분리성을 제공할 수 있다.

상기와 같이 양분된 클램프(52)는 중앙부위에 전단면(56)을 형성한 분리볼트(57)와 너트(58)로서 체결하여 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 결속하도록 한다.

상기 분리볼트(57)의 전단면(56)에는 발사체본체(51)의 내측에 고정된 폭발가이드(60)에 삽입된 폭발카트리지(61)의 전방으로 돌출된 공이(62)의 선단부와 연접되도록 한다.

상기 공이(62)와 분리볼트(57)의 전단면(56)과의 접속상태는 분리볼트(57)의 축중심에 대하여 공이(62)가 직각상태로 연접되도록 함으로서 공이(62)가 전단면(56)의 중심에 집중된 전단력을 부여할 수 있도록 하고, 상기 공이(62)의 선단부에는 분리볼트(57)를 용이하게 전단시킬 수 있도록 첨예부(65)를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 작용관계를 살펴보면, 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 분리하고자 할 경우 폭발카트리지(61)를 작동시키면 폭발카트리지(61)와 공이(62)사이에 위치한 연소실(66)에 상당한 폭발압력이 발생하고, 이 압력은 공이(62)를 분리볼트(57)이 전단면(56)방향으로 밀게된다.

그러면 공이(62)는 폭발압력에 의하여 분리볼트(57)의 전단면(56)을 순간적으로 가격하게 됨으로서 분리볼트(57)의 전단면(56)에 집중되는 압력에 의하여 분리볼트(57)가 전단된다.

분리볼트(57)가 전단됨과 동시에 양분된 클램프(52)를 인접한 클램프(52)와 결속하고 있던 분리밴드(55)역시 양분된 클램프(52)를 당겨주게되므로 분리볼트(57)가 보다 쉽게 전단될 수 있도록 하고, 공이(62)의 산단부에 형성한 첨예부(65)역시 분리볼트(57)의 전단면(56) 중심에 응력이 집중되도록 함으로서 분리볼트(57)가 전단되는데 일조하게 된다.

상기와 같은 과정을 거쳐 발사체본체(51)와 추력발생엔진이 분리되는 것이며, 본발명의 분리장치(50)는 분리볼트(57)의 취약지인 전단면(56)의 직각방향으로 응력을 집중시킴으로서 보다 쉽게 분리볼트(57)를 전단시켜 클램프(52)가 분리되도록 할 수 있게된다.

그리고, 상기와 같은 본 발명의 분리장치(50)의 개수를 증대시킬 경우에는 대형발사체에도 적용이 가능함으로서 소형발사체에서부터 대형발사체에 이르기 까지 범용성이 높은 것이다.

이상과 같은 본 고안은 화약폭발이나 인장전단에 비하여 적은 힘으로 쉽게 분리볼트를 전단시킬 수 있고, 발사체의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 등의 요과를 가진다.

Claims (2)

1. 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 결속시키는 수단으로 중앙에 전단면(56)을 형성한 분리볼트(57)와 클램프(52)를 가지고;

   이를 해체하기 위한 수단으로 폭발카트리지(61)와 공이(62)로 구성되어 발사체본체(51)와 추력발생엔진을 분리시켜주는 분리장치(50)에 있어서;

   상기 클램프(52)는 양분하여 탄성을 가지는 분리밴드(55)로 인접 클램프(52)와 결속하고,

   폭발카트리지(61)의 폭발력으로 분리볼트(57)의 전단면(56)에 힘을 가하여 전단시키는 공이(62)는 분리볼트(57)의 축중심에 대한 직각방향으로 전단면(56)과 연접하도록 한 것을 특징으로 하는 항공우주용 발사체의 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 공이(62)의 선단부에는 첨예부(65)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 항공우주용 발사체의 분리장치.