KR20010101054A - 팬 휠을 가진 박격포 신관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 휠, 발사 에너지 제너레이터, 안전 장치, 신관 장치, 및 상기 팬 휠 및 안전 장치의 해제 장치인 이중 핀을 포함하는 박격포 신관에 관한 것으로서, 신관의 신뢰성 레벨은 팬 휠의 연속 회전에 좌우되지 않는 신관의 에너지 공급에 의하여 증가된다. 이를 위하여 팬 휠에 의하여 구동되는 활성화 휠에 의하여 동작될 수 있는 활성화가능 배터리가 제공된다. 활성화 휠은 회전할 때 샤프트 상에 종방향으로 배치가능하고 말단 위치에서 배터리를 활성화시킨다.

Description

팬 휠을 가진 박격포 신관 {MORTAR FUZE WITH A ROTATABLE FAN}

일반적인 박격포 신관은 기류 내에서 회전하는 팬 휠에 의하여 신관용 에너지를 발생시키고 안전 장치를 구동시키는 작용을 하는 팬 휠 제너레이터를 갖는다. 이러한 유형의 팬 휠 제너레이터는 발생된 에너지가 팬 휠 제너레이터의 회전 속도에 좌우되고, 이것은 박격포 셸(mortar shell)의 궤적 정점에서 제로로 떨어질 수 있다는 것이 단점이다. 이것은 에너지를 감소시키거나 또는 신관의 신뢰도에 적어도 좋지 않게 영향을 미칠 수 있다. 또한, 다른 문제는 팬 휠이 비행 중에 결빙되어 정지될 수 있으므로 이것 또한 에너지를 감소시킬 수 있다.

본 발명은 팬 휠, 발사 에너지 제너레이터, 안전 장치, 신관 장치, 및 팬 휠과 안전 장치의 해제 장치인 이중 핀을 포함하는 박격포 신관에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 도면.

도 2는 본 발명의 제2 실시예의 도면.

도 3은 비상 전원 장치의 블록 회로도.

본 발명의 목적은 신관의 에너지 공급이 팬 휠의 연속 회전에 좌우되지 않는 신뢰도가 매우 높은 박격포 신관을 제안하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 팬 휠로 구동되는 활성화 휠(activation wheel)에 의하여 동작될 수 있는 활성화가능 배터리를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 비행 도중에 공지의 활성화가능 배터리를 사용하여 팬 휠로 구동되는 활성화 휠을 발사체를 발사해서 동작 위치에 도달하기 까지의 사이에 소정의 시간이 지연되어 활성화시킨다는 점에 따른 것이다. 사용된 각종 유형의 배터리에 따라, 활성화는 배터리가 완전하게 동작하기 까지에는 소정의 기간이 필요하다. 팬 휠의 회전 속도가 신관의 동작성 면에서 더 이상 중요한 문제가 되지 않는 것은 늦어도 그 순간부터이다.

본 발명의 실시예에 있어서, 배터리를 활성화시키기 위하여, 활성 휠을 회전시키는 팬 휠의 샤프트 상의 나선(spiral)을 따라 배치하여 활성가능한 배터리와 접촉되게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 활성가능한 배터리는 배터리 셀을 가진 배터리 용기(battery container) 및 이 배터리 용기에 바로 인접하지만 이로부터 떨어지며 활성화 휠이 관통함으로써 산이 배터리 용기 내로 흐를 수 있는 산 용기(acid container)를 포함하는 것이 특히 바람직하다는 점을 알았다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 신관의 안전 장치 성질을 증가시키기 위하여, 회전할 때 코일을 통과하여 에너지를 발생시키는 자석을 갖는 활성화 휠을 제공한다.

이 에너지는 배터리의 활성화 단계 도중에 신관에 파워를 공급하는 작용을 하며, 특히 신관의 시간 기능을 제어하는 카운터용 에너지를 공급하는 작용을 한다.

최종적으로, 본 발명의 다른 실시예는 하나 이상의 커패시터를 포함하고, 활성화 휠과 협동하고, 배터리에 파워 고장이 있을 경우 카운터의 동작을 확보하는 비상 전원 장치를 제공한다. 비상 전원 장치는 팬 휠 제너레이터를 사용할 때 또한 사용될 수 있다.

다음에, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 두 가지 실시예를 들어 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에서 본질인 박격포 신관 구성부의 개략도이다. 도면 부호 (1)은 팬 휠, 도면 부호 (2)는 배터리, 도면 부호 (3)은 안전 장치, 도면 부호 (4)는 전자 시스템 및 도면 부호 (5)는 신관을 나타낸다.

배터리(2)는 배터리 용기(6) 및 배터리 셀(7)을 포함한다. 신관이 정지 상태일 때, 즉 발사되지 않은 상태일 때 배터리 용기에는 산(acid)이 포함되어 있지 않다. 따라서, 배터리는 아직 동작할 수 없다. 배터리 용기 상측에는, 발사 후, 활성화 상태에서 파손되어 산이 그들 하측에 배치된 배터리 용기 내로 흘러 들어갈 수 있는 산 용기(acid container)(8)가 배치된다.

배터리 용기 및 산 용기는 각각 환형으로 구성되어 팬 휠의 샤프트(9)가 통과하는 원통형 공간을 형성한다. 샤프트(9) 상에는 기어(gear)(11)가 종방향으로슬라이드 가능하게 이동할 수 있는 나선(10)이 제공된다. 팬 휠(1)이 회전할 때, 기어(11)가 나선(10)을 따라 상측으로 이동하여 산 용기(8)를 파손한다.

배터리 용기의 원통형 공간의 벽면에는, 기어(11) 상의 자석 코팅(magnetic coating)(13)과 협동하는 전기 코일(12)이 배치되어, 기어가 회전할 때, 신관 및 원하는 경우 비상 전원 장치에 파워를 공급하는 에너지가 발생된다.

이 배열의 동작 모드는 다음과 같다. 박격포 신관을 지지하는 발사체를 발사할 때, 발사체 선단(tip)의 신관 헤드에 배치된 팬 휠이 회전하기 시작한다. 동시에 기어(11)가 회전하여 이 기어의 자석(13)이 신관의 전자 점화 시스템(4), 특히 이 시스템의 시간 카운터를 활성화시키는 에너지를 코일(12)에 발생시킨다. 기어(11)는 나선(10)을 따라 상측으로 이동하여 최종적으로 산 용기(8)의 내측으로 돌출하는 에지에 도달한다. 이러한 충돌 압력으로 인하여, 산 용기가 파손되어 그 내용물이 배터리 용기(6) 내로 쏟아진다. 단시간 후에 배터리는 동작할 수 있고 그 때부터 전자 신관 시스템(4)에 파워가 공급된다. 기어(11)는 코일(12) 영역에 잔류하여 더 이상 에너지를 발생시키지 않는다. 전자 신관 시스템에 파워를 추가로 공급하기 위하여, 발사체의 속도 감소로 인하여 팬 휠의 회전 속도가 감소되었는 가의 여부 및 발사체가 자신의 궤적의 정점을 지났는 가의 여부는 중요하지 않다. 팬 휠이 안전 장치를 구동하는 가의 여부는 본 발명의 주제가 아니므로 본 명세서에는 설명하지 않는다. 이것은 전자 신관 시스템에 의한 신관의 활성화에도 적용된다.

도 2에 있어서, 도 1의 실시예와 동일 구성품은 동일 도면 부호로 나타내었다. 도면 부호 (14)는 신관의 1차 안전 시스템을 나타내는 이중 핀을 나타내는 것으로서, 이 이중 핀은 발사 시 해제되어 팬 휠(1)을 해제시킨다. 이중 핀 배열은 신관에 종래 사용되던 구성품이므로 본 명세서에서 상세하게 설명하지 않는다.

웜기어(worm gear)(15) 및 안전 핀(16)이 안전 장치(3)를 기계적으로 해제시키는 작용을 한다. 웜기어는 샤프트(9) 상에 맞물려서 안전 핀(16)의 나선과 협동한다. 샤프트(9)가 회전할 때, 안전 핀(16)이 웜기어(15)에 의하여 나사가 풀리고, 기계 뇌관(mechanical detonator)(3a) 및 점화 전달기(firing transmitter)(3b)를 가진 안전 장치(3)가 활성화 위치로 해제된다. 스프링(13)이 안전 장치를 활성화 위치로 기계적으로 배치하는 작용을 한다.

전기 점화 시스템(4)은 점화 회로(4a) 및 전기 뇌관(4b)을 포함하며, 배터리 또는 코일(12)에 의하여 파워가 공급된다.

이 배열의 동작 모드는 도 1에 도시된 배열의 동작 모드와 아주 유사하다. 발사체가 발사된 후, 신관 헤드 내의 이중 핀(14)이 작동하여 팬 휠(1)이 회전하도록 해제시킨다. 팬 휠(1)의 샤프트(9)에 의하여, 자석(13)을 가진 기어(11)가 회전하여 코일(12)에 전류 펄스를 발생시킨다. 동시에 기어(11)가 나선(10)에 의하여 슬라이드 가능하게 종방향 하측으로 이동하여 산 용기(8)에 충돌하여 이 산 용기를 파손시킨다. 이 산 용기의 내용물이 배터리 용기(6) 내로 쏟아져서 배터리를 활성화시킨다. 다음에 배터리가 점화 회로(4a) 및 전기 뇌관(4b)에 파워를 공급한다.

동시에 웜기어(15)가 축(9)에 의하여 회전하고 안전 핀(16)을 자신의 정지위치로부터 회전시켜, 안전 장치(3)가 해제되어 스프링(3c)에 의하여 자신의 활성화 위치로 밀린다. 다음에 신관이 완전하게 활성화된다.

박격포 신관의 신뢰성이 여전히 더 개선되어야 하는 경우, 사용된 활성화가능 배터리 또는 팬 휠 제너레이터가 고장나는 상황에 대한 예비 조치로서 도 3에 도시된 바와 같은 비상 전원 장치를 제공할 수 있다. 이 비상 전원 장치는 자석(13)에 의하여 코일(12)에 발생된 전류 펄스에 의하여 충전되어 발사체의 체공 시간용으로 에너지 내용물을 저장한다. 코일(12)의 하류에는, 하류에 연결된 전자 점화 시스템(19)에 에너지를 공급하는 제1 공급 커패시터(18) 및 하류에 배열된 시간 카운터(21)를 가진 제2 공급 커패시터가 연결된 정류기(rectifier)(17)가 배열된다. 컨트롤러(22)가 전자 점화 시스템(19) 및 시간 카운터(21)를 제어하는 작용을 한다. 팬 휠(1)의 회전 속도, 즉 코일(12)의 출력 전압이 소정의 임계값 이하로 떨어지는 경우, 컨트롤러(22)가 정류기(17)에 의하여 스위치 오프되고 전자 점화 시스템(19) 및 정류기 자체 또한 스위치 오프된다. 이른 바 저출력 카운터 형태인 카운터(21)는 전력 소모가 매우 낮게 조작되고, 충전된 공급 커패시터(20)로부터 공급된다. 이 시간 카운터가 소정의 카운트 상태에 도달할 경우에만 컨트롤러(22)를 다시 스위치 온 시키고, 이것은 공급 커패시터(18) 및 전자 점화 시스템(19)에 의하여 공급된다. 컨트롤러(22)는 목표 충돌 바로 직전에 이런 식으로 다시 스위치 온되고, 공급 커패시터(18)에 저장된 에너지가 필요한 구성 유닛을 동작시키는데 충분하여 신관이 목표에서 적절하게 동작한다.

Claims (7)

1. 팬 휠,

   발사 에너지 제너레이터,

   안전 장치,

   신관 장치 및

   상기 팬 휠 및 안전 장치의 해제 장치인 이중 핀

   을 포함하고,

   상기 팬 휠(1)에 의해 구동되는 활성화 휠(11)에 의하여 동작될 수 있는 활성화가능 배터리(2)가 제공되는

   박격포 신관.
2. 제1항에 있어서,

   상기 활성화 휠(11)은 상기 회전하는 팬 휠(1)의 샤프트(9) 상의 나선(10)을 따라 배치될 수 있고, 상기 활성화가능 배터리(2)와 접촉될 수 있는 박격포 신관.
3. 제1항 및 제2항에 있어서,

   상기 활성화가능 배터리(2)는 배터리 셀(7)을 가진 배터리 용기(6), 및 상기 배터리 용기에 바로 근접하지만 여기로부터 떨어져 있고 상기 활성화 휠(11)에 의하여 관통되어 산이 상기 배터리 용기(6) 내로 흐를 수 있는 산 용기(8)를 포함하는 박격포 신관.
4. 제1항에 있어서,

   상기 활성화 휠(11)은, 회전 할 때, 코일(12)을 통과하여 에너지를 그 내부에 발생시키는 자석(13)을 갖는 박격포 신관.
5. 제1항에 있어서,

   상기 회전하는 팬 휠(1)에 의하여 안전 핀(16)이 안전 위치로부터 이동하여 상기 안전 장치(3, 3a, 3b)를 해제시키는 박격포 신관.
6. 제4항에 있어서,

   상기 활성화 휠(11)이 발생시킨 에너지는 배터리(2)가 활성화되는 단계 도중에 상기 신관에 파워를 공급, 특히 상기 신관의 시간 기능을 제어하는 카운터(21)에 에너지를 공급하도록 작용하는 박격포 신관.
7. 제6항에 있어서,

   하나 이상의 커패시터(18, 20)를 포함하고, 상기 활성화 휠(11)과 협동하고, 상기 배터리 또는 팬 휠 제너레이터에 파워 고장이 발생하는 경우에 카운터(21)의 기능을 확보할 수 있는 비상 전원 장치가 제공되는 박격포 신관.