KR19990082555A

KR19990082555A - 수평으로 배열된 원통형 물체를 수직으로 리프팅하기 위한 방법및 이 방법에 이용하기 위한 장치

Info

Publication number: KR19990082555A
Application number: KR1019980706293A
Authority: KR
Inventors: 비요른 킨뎀; 이길 톰트
Original assignee: 라르스 엠. 소르하우그; 크배르너 마리타임 에이.에스
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1999-11-25
Also published as: NO305650B1; CN1211226A; BR9707557A; GB9818007D0; NO960659L; AU1815497A; RU98117512A; WO1997029988A1; GB2325208B; NO960659D0; AU703746B2; KR100436502B1; DE19781718T1; JP2000504664A; US6135695A; GB2325208A

Abstract

크레인 비임(24)에 현수된 하나 이상의 리프팅 와이어를 포함하는 것이 바람직한 리프팅 장치(70)에 현수된 하나 이상의 리프팅 요크에 의해 베이스(40)로부터 수평으로 배열된 원통형 물체 특히 로켓(50)을 수직으로 리프팅하기 위한 방법에 있어서, 리프팅 요크(61)는 물체(50)위에 위치되어 물체에 연결되고, 잭(62)은 베이스(40)와 리프팅 요크(61)사이에 제공되며, 리프팅 요크(61)와 물체(50)는 잭(62)에 의해 베이스(40)에서 리프트의 임계높이까지 리프팅되고, 리프팅 와이어(50)의 장력이 증가되므로서, 리프팅 요크(61)와 물체(50)의 중량이 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 전달되고, 리프트 요크(61)와 물체(62)가 리프팅 와이어(71)에 의해 잭(62)으로부터 리프팅된다.

Description

수평으로 배열된 원통형 물체를 수직으로 리프팅하기 위한 방법 및 이 방법에 이용하기 위한 장치

본 발명은 크레인 비임(crane beam)에 현수된 하나 이상의 리프팅 와이어(lifting wire)를 포함하는 것이 바람직한 리프팅 장치에 현수된 하나 이상의 리프팅 요크에 의해 수평으로 배열된 원통형 물체, 특히 로켓을 베이스로부터 수직으로 리프팅하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 수평으로 배열된 원통형 물체 특히 로켓이 크레인 비임에 현수된 하나 이상의 리프팅 와이어를 포함하는 것이 바람직한 리프팅 장치에 현수된 하나 이상의 리프팅 요크에 의해 베이스로부터 리프팅하기 하기 위한 방법에 이용하기 위한 장치에 관한 것이다.

우주로 페이로드(payloads)를 운반하는 큰 로켓은 길이가 50m 이상이 될 수 있다. 이와 같은 로켓은 기계 시스템, 전기 시스템 및 광학 시스템과 같은 많은 정교한 공학 시스템을 포함하고, 로켓의 공학 시스템 및 구조 설계 둘 모두는 중량에 대해 고도로 최적화된다. 이런 최적화를 고려하여 로켓은 파동 및 날씨 조건에 의해 생성되는 응력과 같은 작은 외부응력에 알맞게 설계되지만 대개 발사할 때 접하게 되는 부하를 견디도록 설계된다.

실제 로켓은 인공위성인 페이로드와 다수의 단(stages)으로 구성된다. 다른 단들과 페이로드는 개별적으로 제조된 후 조립장소로 운반된다.

자전 때문에 적도가 로켓을 발사하기 위한 가장 적합한 장소이다. 그러나, 큰 로켓의 조립 및 제조는 실질적으로 전문적인 지식 및 물질 형태의 두 자원 모두를 필요로 하고, 이와같은 자원의 활용도는 적도가 아닌 지역에서 최상이다.

노르웨이 특허 출원 제 951693호, 제 951694호 및 제 951695호는 로켓이 배 선상에서 수평위치로 조립된 후 발사기지 및 발사대로 운반하기 위한 수송가능한 부유 플랫폼을 국외로 운반하는 로켓의 조립 및 진수를 기술하고 있다. 이것에 의해 로켓은 적도에서 발사될 수 있고, 동시에 공학 보조장치와 전문지식이 배 또는 플랫폼의 선상에 있게 될 수 있기 때문에 모든 공학 보조장치와 전문지식을 쉽게 이용할 수 있다. 그러나, 위에서 언급한 특허 출원서는 로켓이 어떻게 배에서 플랫폼으로 운반되는가를 설명하고 있지 않다.

로켓 발사 플랫폼과 같은 배 및 부유구조물은 일반적으로 해수에서 다른 운동량을 갖는다. 운동량은 주로 파도에 영향을 받고, 운동량 차이는 배와 부유구조물이 다른 형상과 질량을 갖는 것에 기인하고 또한 배와 부유구조물의 파도 영향이 서로에 대해 시간 간격을 두고 옮겨가는 것에 기인한다. 물체가 어느 한 배의 리프팅 장치에 의해 리프팅되어 바다의 두 배사이에서 운반될 때, 이런 운동량 차이는 물체가 다른 배에 부딪쳐 파손될 수 있기 때문에 주지의 문제점이다.

본 발명의 목적은 베이스와 리프팅 장치 사이의 운동량 차이가 리프팅(lifting)의 초기 단계동안에 로켓을 파손시키는 단점에 의해 리프팅이 방해되지 않고, 리프팅이 리프팅 요크에 의해, 바람직하게는 하나 이상의 리프팅 와이어를 포함하는 리프팅 장치에 의해 실시되는, 수평으로 배열된 원통형 물체 특히 로켓을 베이스로부터 수직으로 리프팅하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 도입부에서 언급한 타입의 방법 및 장치에 의해 본 발명에 따라 달성되는데, 청구의 범위에 나타난 특징에 의해 특징된다.

따라서, 본 발명은 리프팅 요크 하부에 배열되는 물체 예를 들어 수평으로 연장되는 로켓과 임계높이까지 리프팅되어서 베이스에 대한 로켓의 이동을 안내하고 이 때 리프팅 와이어에 의한 리프팅이 공지된 방법으로 계속되는 리프팅 요크로 구성된다.

이 특허 출원서에서 "임계높이"란 용어는 물체 특히 로켓과 베이스 특히 새들(saddle)사이에서 어떠한 충돌의 위험이 없는 최소 리프팅 높이를 의미한다.

본 발명은 도면을 참조하여 특정 실시예의 설명와 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 램프(ramp)에 수평으로 배열된 로켓의 측면도이다.

도 2는 수직으로 리프팅되는 동안 두 다른 위치에 있는 로켓을 도시한 것이다.

도 3은 로켓과 램프를 보다 더 상세하게 도시한 것이다.

도 4는 리프팅 요크와 리프팅에 사용하기 위한 장치를 도시한 것이다.

도 5는 리프팅 요크와 리프팅에 사용하기 위한 장치의 제 2실시예를 도시한 것이다.

동일 도면 번호는 모든 도면에서 대응하는 부분에 사용된다.

도 1은 바다에서 부유하는 부교(21)와 기둥(22)을 가진 부유구조물(20)을 도시하고 있다. 기둥(22)의 상부에는 크레인 비임(24)을 가진 갑판 구조물(23)이 제공된다. 부유구조물의 측부에는 배가 위치하게 되고, 이 배는 후미(31)만이 도시되어 있다. 세장 램프(40)는 배(30)에서 돌출되는 위치에 위치되어서 실질적으로 크레인 비임(24;crane beam) 하부에 위치된다.

배에 가장 근접하게 위치되는 램프의 단부가 수평축(32)을 중심으로 피봇회전가능하게 배에 연결되며, 따라서 램프는 배에 대해 회전될 수 있다. 배(30)에서 가장 멀리 위치되는 램프의 단부는 부유구조물상의 부착점(25)으로부터의 수직 고정 와이어(73)에 현수되므로서 부유구조물(20)에 연결된다. 이런 방법으로 램프가 얻어지는데, 램프의 일단부는 배(30)에 계속해서 연결되고, 램프의 타단부는 크레인 비임(24)으로부터 일정한 수직거리를 갖는다. 배의 수직운동량은 배에 가장 근접하게 위치되는 램프의 단부로 전달되지만, 부유구조물의 수직운동량은 와이어(73)에 현수된 램프의 단부로 전달된다. 따라서 램프는 로켓인 물체를 수직으로 리프팅하기 위한 배의 후미갑판보다 훨씬 우수한 기부(basis)를 형성한다.

로켓(50)이 배에서 부유구조물로 운반될 때, 로켓은 램프(40)로 전체적으로 또는 부분적으로 이동되고, 리프팅 장치(70)에 의해 부유구조물위로 리프팅되며, 도시된 실시예에서 리프팅 장치(70)는 크레인 비임(24)으로부터의 리프팅 와이어(71)로 구성된다.

도 2는 로켓의 리프팅을 도시하고 있으며, 로켓은 두 위치, 즉 리프팅되기 전에 램프(40)상의 위치(50)와 로켓이 크레인 비임(24)의 방향으로 상방으로 리프팅된 위치(50')에 도시되어 있다. 로켓은 2개의 리프팅 요크 즉 리프팅 비임 형태의 리어 리프팅 요크(61)와 프레임 형태의 프론트 리프팅 요크(61')에 의해 리프팅된다. 리어 리프팅 요크(61)는 2개의 리프팅 러그(51;lifting lugs)로 로켓(50)을 리프팅하지만, 프론트 리프팅 요크(61')는 4개의 리프팅 러그(51')로 로켓을 리프팅한다.

도 3은 로켓(50)과 램프(40)를 더 상세하게 도시하고 있다. 로켓이 보기(bogie)형태로 2개의 운반차(66)에 순서대로 놓여지는 세로 지지 구조물로 구성되는 장치(60)에 어떻게 놓여지는가를 알 수 있다. 장치(60)는 새들(65)을 갖고, 새들은 로켓을 램프로 운반하는 동안 로켓을 지지한다. 도 3에 도시된 실시예에서 로켓의 프론트부 및 리어부는 2개의 리프팅 러그(51)로 로켓을 리프팅하기 위해 리프팅 비임의 형태인 2개의 이상적인 리프팅 요크(61)에 의해 리프팅된다.

도 4는 로켓(50), 리프팅 요크(61) 및 장치(60)를 통과하는 단면도이다. 새들(65)과 운반차(66) 이외에 장치(60)는 2개의 잭(62)을 포함한다. 도 4는 또한 로켓이 2개의 리프팅 슬링(lifting sling)과 리프팅 스테이(64;lifting stay)에 의해 리프팅 요크에 어떻게 연결되는가를 도시하고 있다.

잭(62)은 로켓(50)에서 가장 멀리 떨어진 장치(60)의 외측변부에 위치된 수직 유압실린더(81)를 가진 유압 잭으로 설치된다. 리프팅 블록(69)을 가진 피스톤 로드(68)는 유압실린더(81)에서 상부로 수직으로 연장되고, 리프팅 블록(69)은 리프팅 요크(61)의 최외측 하부에 접한다. 잭에는 잭을 지지하여 잭에서 램프까지 수직힘을 전달하기 위하여 실린더(81)의 팽창으로 신장가능한 레그(83)가 제공된다.

도 4는 또한 2개의 수직 안내 와이어(72)를 도시하고 있다. 수직안내 와이어는 램프(40)에서 크레인 비임(24)까지 리프팅 와이어(71)에 평행하게 연장되고 리프팅 요크(61)의 최외측에서 가이드(63)를 통과한다. 리프팅하기 전에, 안내 와이어(72)는 적절한 장치 즉 지그 윈치(jigger winches)에 의해 적절한 장력 즉 와이어 당 10톤으로 긴장되어 안내 와이어의 잠재적인 수평운동량이 매우 제한된다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 부유구조물(20)에 램프(40)를 부착할 때, 로켓(50)을 가진 램프(40)에 크레인 비임(24)과 리프팅 와이어(71)를 가진 부유구조물의 수직 운동량과 같게 하려는 노력이 매번 이루어졌다. 이런 노력에도 불구하고 수직 운동량이 전체적으로 일치하지 않아 리프트의 임계부분은 로켓이 램프로부터 리프팅하는 초기단계에 있을 때 로켓이 새들에 부딪치는 위험이 있게 된다. 리프트의 초기단계에서 발생할 수 있는 문제는 잭(62)에 의해 임의의 임계높이로 로켓(50)을 가진 리프팅 요크(61)를 리프팅함으로서 본 발명에 따라 해결된다. 이것에 의해 새들(65)로부터 로켓(50)을 계속해서 매끄럽게 리프팅하는 것이 달성되고, 새들(65)과 로켓(50)사이의 수직거리가 잭(62)에 의해 제어되기 때문에, 충돌의 위험이 없다.

리프팅이 임계높이까지 도달된 후 리프팅 와이어(71)의 장력이 증가되므로서, 잭에서 리프팅 와이어로 로켓(50)과 리프팅 요크(61)의 중량을 전달하며, 리프팅이 리프팅 와이어에 의해 공지방법으로 계속된다. 리프팅 블록(69)을 가진 피스톤 로드(68)는 중량이 리프팅 와이어로 전달된 후 예를들어 유압 유체를 빨리 배출하여 가능한한 빨리 낮아지므로서, 계속해서 리프팅하는 동안 부주의한 이동사고로 로켓이 피스톤 로드 또는 리프팅 블록과 같이 베이스에 위치된 장치 또는 베이스의 어느 부분에 부딪치는 것을 방지한다.

로켓의 수평 이동은 안내 와이어(72)에 의해 측방으로 리프팅 요크를 안내하므로서 리프팅의 초기단계 및 그 이후의 단계동안에 제어된다. 리프팅 와이어(71), 안내 와이어(72) 및 잭(62) 모두는 같은 수직 평면에 위치되고, 그 결과 초기단계에서 그 다음 단계로의 리프팅 진행은 로켓을 리프팅하는 수직힘을 받는 점의 위치에서 어떤 변화도 수반하지 않는다.

도 5는 장치(60)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 새들(65)의 다소 다른 설계가 여기에 도시되어 있으며, 로켓용 접촉면이 도 4에 도시된 장치(60)와 약간 다르게 설계된다. 또한 잭(62)에는 리프팅 요크(61)에 대해 리프팅 블록(69)의 위치를 조정하기 위한 유연한 조인트(84)가 제공된다. 도 5에 도시된 장치(60)에서 잭(62)에는 피봇 조인트(67)가 더 제공되어, 잭이 로켓에서 떨어져 수평축을 중심으로 기울어 질 수 있게 한다. 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 로켓(50)과 리프팅 요크(61)의 중량을 전달한 후, 만약 리프팅하는 동안 부주의한 이동사고가 발생하는 경우 잭이 빨리 기울어져 멀어질 수 있으므로서, 잭이 로켓에 부딪치는 것을 방지한다.

본 발명은 한가지 특징 실시예에 대해 위에서 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에서 여러 변형이 가능한 것이 명백하다. 예를 들어, 리프팅 요크(61)는 2 이상의 비임 또는 리프팅 프레임의 조합과 같은 다수의 방법으로 설계될 수 있다. 마찬가지로, 로켓의 중량은 다수의 방법으로, 설명한 리프팅 러그를 영구적으로 설치하거나 강성 물질 또는 유연한 물질의 크래이들(cradle)에 로켓이 안착되도록 하는 것 중 어느 하나에 의해 리프팅 요크로 전달하는 것이 가능하고, 따라서 힘이 로켓의 원통형 외측에서 리프팅 슬링 또는 리프팅 스테이로 균일하게 전달되도록 한다.

또한, 잭의 설계는 다수의 방법으로 변형될 수 있다, 즉, 각 측부에 하나 대신에 2개의 잭을 사용할 수 있다. 이것은 리프팅 프레임이 리프팅 비임 대신 사용된 경우 자연스러운 해결책이다. 잭의 리프팅 기능이 유압을 사용하는 것 이외의 다른 것 즉, 스크류 메카니즘에 의해 달성될 수 있는 것이 또한 명백하다. 또한 잭의 중량이 리프팅 와이어로 전달된 후 잭의 빠른 제거를 포함하는 기능이 다수의 방법으로 즉 잭에 급강하 메카니즘을 제공하므로서 수행될 수 있다는 것이 명백하다.

위에서 언급된 유사한 변형은 당업자에게 당연할 것이고, 본 발명의 범위내에 모두 속할 것이다.

Claims

크레인 비임(24)에 현수된 하나 이상의 리프팅 와이어를 포함하는 것이 바람직한 리프팅 장치(70)에 현수된 하나 이상의 리프팅 요크에 의해 베이스(40)로부터 수평으로 배열된 원통형 물체 특히 로켓(50)을 수직으로 리프팅하기 위한 방법에 있어서,

a) 리프팅 요크(60)가 물체(50)위에 위치되어 물체에 연결되는 단계;

b) 잭(62)이 베이스(40)와 리프팅 요크(61)사이에 제공되는 단계;

c) 하부에 물체(50)가 현수된 리프팅 요크(61)가 잭(62)에 의해 베이스(40)에서 리프트의 임계높이까지 리프팅되는 단계;

d) 리프팅 와이어(71)의 장력이 증가되므로서 리프팅 요크(61)와 물체(50)의 중량을 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 전달하는 단계;

e) 리프팅 요크(61)와 물체(50)가 공지된 방법으로 리프팅 와이어(71)에 의해 잭(62)으로부터 리프팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
제 1항에 있어서, d)단계는 리프팅 요크(61)와 물체(50)의 중량이 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 전달된 후 낮아지거나 바로 제거되는 잭(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
제 1항 또는 제 2항에 있어서, c)단계의 실행 전에, 베이스(40)와 크레인 비임(24) 사이에 안내 와이어(72)를 제공하고, 미리 결정된 장력으로 안내 와이어(72)를 긴장시키고, 안내 와이어에 의해 측방으로 c)와 d)단계 동안에 리프팅 요크(61)를 안내하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3항에 있어서, e)단계 동안에 리프팅 요크(61)가 또한 안내 와이어(72)에 의해 측방으로 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
수평으로 배열된 물체 특히 로켓(50)은 크레인 비임(24)에 현수된 하나 이상의 리프팅 와이어(71)를 포함하며, 리프팅 장치에 현수된 하나 이상의 리프팅 요크(61)에 의해 베이스(40)로부터 리프팅되는 상기 항들 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하는 장치에 있어서,

물체가 베이스에 위치된 위치에서 리프팅 요크(61)와 그 하부에 현수된 물체(50)의 리프트 임계높이로 리프팅 요크(61)와 그 하부에 현수된 물체(50)를 리프팅할 수 있도록 배열된 하나 이상의 잭(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5항에 있어서, 비임 형태로 리프팅 요크(61)의 타단에서 리프팅될 수 있도록 배열된 2개의 잭(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5항에 있어서, 프레임 형태로 리프팅 요크(61)의 반대편 코너에서 리프팅될 수 있도록 배열된 잭(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 잭(62)은 유압으로 작동되고 유압 유체의 빠른 배출을 위한 밸브로 설계되어, 리프팅 요크(61)와 물체(50)의 중량이 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 전달된 후 잭(62)이 빨리 낮아지거나 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 잭(62)은 작동위치 밖으로 잭(62)을 기울이기 위한 로커 장치(67)로 설계되어, 리프팅 요크(61)와 물체(50)의 중량이 잭(62)에서 리프팅 와이어(71)로 전달된 후 잭(61)이 바로 측부로 기울어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 장치에는 리프팅될 물체(50)용 지지 구조물 및/또는 운반 구조물이 통합되는 것을 특징으로 하는 장치.