KR200166871Y1 - 항공기용 비상탈출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 항공기용 비상탈출장치에 관한 것이다. 이는, 비행기 동체로부터 파일럿이 탈출시 부상을 당하거나 사망의 위험이 없어 안전성이 크게 향상될 수 있도록, 항공기의 조정자 및 탑승객이 탑승하는 콕피트(12)를 항공기 동체(A)로부터 독립적으로 지지하며 비상시 캐노피(14)와 일체로 고정되는 고정장치를 구비한 전방동체 분리부(10)와, 전방동체 분리부(10)의 소정위치에 설치되어 콕피트(12)의 운항계기와 항공기 동체(A)의 운항부속물을 연결하는 연결유니트(30)와, 연결유니트(30)에 내설된 유니트 파괴장치(32)와, 전방동체 분리부(10)의 둘레와 전후방에 압축포장되어 설치된 부항스크린(22) 및 낙하산(20)과, 전방동체 분리부(10)의 하방에서 추진제와 기폭제가 내설되어 비상단계설정시 추진되는 다수개의 제트노즐(24)과, 제트노즐(24)이 추진되는 비상단계설정시 캐노피(14)가 전방동체 분리부(10)에 고정되어 전방동체 분리부(10)가 일체로 항공기 동체(A)로부터 탈출되는 항공기용 비상탈출장치를 제공한다. 이로써, 항공기가 정상비행이 불가능한 경우 파일럿이 탈출시 캐노피의 개폐와 상관없이 탈출되므로 파일럿에게 발생되는 불의의 사고가 방지되며 콕피트내에 통신시설이나 생존을 위한 비상식량 및 산소발생장치를 설치할 수 있으므로 탑승자의 안전이 보다 확보될 수 있어 탑승자의 안전성이 확보되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

항공기용 비상탈출장치{A DEVICE OF EMERGENCY ESCAPE FORAIRCRAFT}

본 고안은 항공기용 비상탈출장치에 관한 것으로, 특히 항공기의 동체로부터 독립적으로 설치되는 주프레임이 탑재된 전방동체 분리부가 탑승자와 조정공간인 콕피트를 탑재한 상태에서 비상시 캐노피의 개폐여부에 관계없이 즉각적으로 탈출할 수 있어 인명구조에 대한 안전성이 향상되는 항공기용 비상탈출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하늘을 나는 항공기기인 항공기 즉, 비행기는 소형 및 중형기와 대중교통수단으로서의 대형수송기 및 전시에 사용되는 전투기 등으로 구분된다.

상기와 같이 구분되는 비행기는 탑승객의 인원에 따른 비행기의 중량 분류이며, 근래의 비행기는 소형 항공기를 제외하고 음속내외의 속도를 돌파할 수 있도록 고속으로 제작되는데, 이러한 비행기의 고속화로 비행기에는 각종의 안전장치가 구비된다.

상기의 안전장치중에서 비행기가 정상비행을 할 수 없는 경우에는 최종적으로 탑승객은 비행기를 포기하고 비행기로부터 탈출하게 되는데 이때, 사용되는 것이 낙하산이나 해상탈출시 고무보트 등이 사용되는데, 특수 목적을 가진 전투용 비행기는 파일럿의 생명을 적극적으로 보호하기 위하여 조종공간인 콕피트로부터 파일럿이 앉아 있는 좌석이 탈출되는 일명, 사출좌석이 구비된다.

상기의 사출좌석은 파일럿이 앉아 있는 채로 신속하게 탈출되도록 비상시 비행기 동체로부터 발사되는 것인데, 종래의 사출좌석은 도 1에 도시된 바와 같이 파일럿(110)이 안석되는 좌석(100)과, 이 좌석(100)의 후면 하방에 설치된 발사장치(120)와, 이 발사장치(120)의 상측에 설치된 낙하장치(도시안됨)와, 파일럿(110)의 측방 또는 좌석(100)의 상단에 설치된 다수의 사출레버(130)와, 좌석(100)의 하단 전방에 설치되어 파일럿(110)의 다리용 고정하는 고정장치(140) 등으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 사출좌석의 작동은 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 비행중 비행기(A)가 비상사태에 이르게 되어 파일럿(110)이 비행기(A)를 포기하고 탈출을 결정하게 되면 콕피트(C)에 설치된 비상경고등(도시안됨)의 점등과 동시에 좌석(100)은 탈출가능단계로 접어든다.

그리하여, 파일럿이 다수의 사출레버(130)중에서 한 개를 선택하여 작동시키게 되면, 고정장치(140)는 파일럿(110)의 다리를 좌석(100; 이하 사출좌석이라함.)에 고정시킴과 동시에 발사장치(120)가 작동된다.

상기 고정장치(140)에 의하여 파일럿(110)의 다리가 고정되어 발사시 다리의 흔들림에 의한 부상을 방지하여 발사장치(120)가 작동되는 순간, 발사장치(120)의 작동단계설정과 동시에 콕피트(C)를 덮고 있던 캐노피(150)가 열려지게 되고, 캐노피(150)의 열림과 동시에 발사장치(120)는 추진하게 된다.

상기의 발사장치(120)는 기폭제로 사용되는 소량의 화약이 주추진제로 사용되는 니트로 셀룰로스 화약을 폭팔시키게 되므로 추진력을 얻게 되고, 이 순간적인 추진력으로 발사장치(120)는 사출좌석(100)을 콕피트(C)로부터 이탈시키게 한다.

그리하여, 사출좌석(100)이 비행기 동체(A)로부터 일정거리인 낙하유효 최소 거리 즉, 낙하산이 펴질 수 있는 최소 높이인 80~100m 정도에 이르게 되면 발사장치(120)의 추진력은 소멸함과 동시에 사출좌석(100)에 설치된 낙하산이 펼쳐지게 되고, 낙하산이 펼쳐지게 되면 사출좌석(100)은 일정속도로 하강하게 되어 파일럿(110)은 사출좌석(100)과 함께 비행기 동체(A)로부터 탈출이 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 탈출되는 사출좌석(100)은 탈출시 발사장치(120)의 작동단계설정과 동시에 캐노피(150)는 비행기 동체(A)로부터 반드시 열려진 상태에서 발사되어야 하는데도 불구하고 캐노피(150)의 개방상태가 불량하여 사출좌석(100)과 캐노피(150)의 충돌로 파일럿(110)이 부상을 당하거나 캐노피(150)가 전혀 개방이 되지 않아 파일럿(110)이 탈출이 불가능한 상태에서 발사장치(120)의 추진력에 의한 충돌로 인하여 사망한 상태에서 탈출되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 비행기 동체로부터 파일럿이 탈출시 캐노피의 개방상태와 관계없이 탈출가능하므로 탈출자가 탈출 도중에 부상을 당하거나 사망의 위험이 없어 안전성이 크게 향상되는 항공기용 비상탈출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 항공기의 조정자 및 탑승객이 탑승하는 콕피트와, 이 콕피트를 개폐하는 캐노피가 구비되어 항공기 동체의 전방부에 설치되는 주프레임과, 이 주프레임이 설치되는 동체 전방부에서 상기 캐노피의 후단부로부터 하방으로 분리면이 형성되어 항공기 동체로부터 분리가능한 전방동체 분리부와, 이 전방동체 분리부의 분리면에 설치되어 콕피트의 운항계기와 항공기 동체의 운항부속물을 연결하는 연결유니트와, 이 연결유니트에 내설된 유니트 파괴장치와, 상기 전방동체 분리부의 둘레와 전후방에 압축포장되어 설치된 부항스크린 및 낙하산과, 상기 전방동체 분리부의 분리면 측방에서 추진제와 기폭제가 내설되어 비상단계설정시 추진되는 다수개의 제트노즐과, 이 제트노즐이 추진되는 항공기 동체의 비상단계설정시 상기 캐노피가 전방동체 분리부에 고정된 상태에서 제트노즐의 추진력에 의해 전방동체 분리부가 항공기 동체로부터 탈출되는 항공기용 비상탈출장치를 제공함으로써 달성된다.

도 1은 종래 항공기 비상탈출장치의 일례도,

도 2는 종래 항공기로부터 비상탈출상태를 도시한 일례도,

도 3은 본 고안에 의한 비상탈출장치의 개략도,

도 4는 본 고안에 의해 항공기로부터 비상탈출상태를 도시한 일례도,

도 5는 본 고안에 의해 탈출 후의 상태를 도시한 일례도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 전방동체 분리부 12 : 콕피트

14 : 캐노피 15 : 탈출레버

16 : 주프레임 17 : 좌석

18 : 제트노즐 20 : 낙하산

22 : 부항스크린 24 : 제트노즐

30 : 연결유니트 32 : 유니트 파괴장치

34 : 케이블 A : 비행기 동체

이하, 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

본 고안은 도 3에 도시된 바와 같이, 전투기와 경비행기를 포함한 비행기의 조정자 및 탑승자가 탑승하는 공간인 콕피트(12)에는 조정기구가 설치되고, 이 콕피트(12)는 캐노피(14)가 개폐가능하게 설치되어 탑승자 즉, 파일럿(5)이 출입가능하게 된다.

이 콕피트(12)에는 좌석(17)이 배치되고, 이 좌석(17) 및 콕피트(12)가 일체로 형성되어 콕피트(12)를 항공기 동체(A)로부터 독립적으로 지지하는 주프레임(16)이 형성된다.

이 주프레임(16)은 상기 서술과 같이 파일럿(5)이 안석되는 좌석(17)과 콕피트(12)가 일체로 형성됨파 동시에 캐노피(14)로 덮여지고, 비상시에는 캐노피(14)를 주프레임(16)에 고정시키는 고정장치(도시안됨)가 콕피트(12)에 구비된다.

또한, 상기 주프레임(16)은 항공기 동체(A)의 전방부에 설치되는데, 이 주프레임(16)이 설치되며 캐노피(14)의 후단부에서 하방으로 분리면(18)이 형성되므로 동체(A)와 주프레임(16)의 설치부가 독립적으로 분리되는 전방동체 분리부(10)가 형성된다.

그리고, 이 전방동체 분리부(10)의 콕피트(12)에는 항공기의 조정기기가 설치되고, 이 조정기기중에는 조정기능을 담당하는 도시안된 마이컴이 설치됨과 동시에 콕피트(12)의 운항계기와 항공기 본체의 운항부속물을 연결하는 연결유니트(30)가 전방동체 분리부(10)와 동체(A)의 연결위치에 설치되며, 이 연결유니트(30)에는 케이블(34)이 연결되므로 비행기의 동체(A)와 콕피트(12)와의 기계적 또는 전기적인 연결을 담당한다.

한편, 이 연결유니트(30)에는 소량의 장약과 뇌관으로 이루어진 통상의 폭발장치인 유니트 파괴장치(32)가 연결되고, 이 유니트 파괴장치(32)의 뇌관은 상기 콕피트(12)에 설치된 마이컴의 제어신호에 의해 기폭되도록 연결된다.

그리고, 상기 전방동체 분리부(10)의 둘레에는 탈출 후에 압축공기에 의해 전개가능한 부항스크린(22)이 압축포장되어 설치되므로 해상탈출시 전방동체 분리부(10)에 부력을 제공하고, 전방동체 분리부(10)의 캐노피(14) 전후방에는 낙하산(20)이 설치되어 탈출시 주프레임(10)의 낙하속도를 안전속도로 일정하게 유지시킨다.

또한, 상기 전방동체 분리부(10)의 분리면(18)에는 추진제와 기폭제가 내설되어 비행중 마이컴에 비상단계설정신호가 입력되면 기폭되어 추진되는 다수개의 제트노즐(24)이 설치된다. 이 제트노즐(24)은 각각 그 크기가 상호 다르므로 추진시 비대칭추력을 발생시켜 추진되면서 롤(roll)상태로 추진되어 낙하산(20)의 전개시 전방동체 분리부(10)와의 간섭이 방지됨과 동시에 비행기 동체(A)의 측방으로 탈출하게 되므로 비행기 동체(A)와 전방동체 분리부(10)의 충돌을 방지하게 된다.

한편, 상기 전방동체 분리부(10)는 분리면(18)을 기준으로 다수의 부속고정장치(도시안됨)가 설치되어 평상시에는 부속고정장치에 의해 전방동체 분리부(10)가 동체에 고정되어 있으나 탈출시에는 상기 제트노즐(24)의 추진력에 의하여 부속고정장치가 탈거되도록 당업자의 기계적설계에 의해 용이하게 실시한다.

다음에는 상기와 같이 이루어진 본 고안의 작용을 설명한다.

먼저, 비행기의 운항중에 비행기기의 이상이나 외부의 위험으로 비행기의 지속적인 운항이 불가능한 경우에는 조정기능을 담당하는 마이컴이 비상상태를 경고하게 된다.

이러한 비상상태의 경고는 파일럿(5)에게 비상단계를 설정하도록 경고하는 것으로 탈출이 가능한 단계는 아니며 오직 탈출의 여부는 파일럿(5)이 결정하도록 한다.

상기 마이컴이 콕피트(12)에서 비상상태를 경고하게 되면 파일럿(5)은 제상황을 신속하게 검토하여 탈출여부를 판단하게 되고 이때, 파일럿(5)이 비상탈출을 결정하게 되면 우선 좌석(17)의 소정위치에 설치된 탈출레버(도시안됨)를 작동시킨다.

이 탈출레버는 마이컴에 비상단계신호를 입력함과 동시에 비행기 동체(A)와 전방동체 분리부(10)를 고정하는 여러 기계적 부속장치를 해제하게 된다.

한편, 탈출레버에 의하여 비상단계신호가 입력된 마이컴은 비상단계를 설정함과 동시에 유니트 파괴장치(32)의 뇌관에 전기적신호를 입력한다. 이 전기적신호의 입력에 의해 뇌관은 기폭되어 장약이 폭팔하게 되고, 장약의 폭팔에 의해 유니트 파괴장치(32)는 연결유니트(30)를 파괴하게 된다.

상기 연결유니트(30)가 파괴되면 비행기 동체의 운항부속물과 콕피트(12)의 운항계기의 연결상태가 끊어지게 되고, 마이컴은 콕피트(12)에 설치된 캐노피(14)의 고정장치(도시안됨)에 고정신호를 인가시켜 캐노피(14)를 주프레임(16) 즉, 전방동체 분리부(10)에 고정시키므로 캐노피(14)가 전방동체 분리부(10)로부터 이탈되지 않도록 한다.

또한, 상기 비상단계가 설정된 마이컴은 유니트 파괴장치(32)에 전기적신호를 인가시킨 후에 일정시간 예컨데, 0.25~0.5초의 시간이 경과되면 제트노즐(24)에 내장된 기폭제에 발화신호를 입력하고, 이 입력신호에 의해 기폭제는 발화된다.

상기 경과되는 시간은 유니트 파괴장치(32)의 파괴완료시간에 의해 기준설정 되는 것이고, 이 시간의 경과에 의해 전방동체 분리부(10)는 비행기 동체로부터 독립적인 상태가 되며 상기 기폭제의 발화에 의하여 제트노즐(24)의 추진제는 연소된다.

이 추진제는 로켓연료와 같은 것을 사용하므로 고속의 연소 즉, 추진에 비하여 전방동체 분리부(10)는 빠른 가속도의 점진적인 추진력을 받게 되어 급격한 전방동체 분리부(10)의 발사상태가 되지 않으며, 이 제트노즐(24)의 설치방향은 전방동체 분리부(10)의 분리면(18)에 설치되고, 이 분리면(18)은 경사지게 형성되므로 전방동체 분리부(10)의 추진방향은 항공기 동체(A)와는 다른 방향이 된다.

한편, 상기와 같이 제트노즐(18)에 의하여 추진되는 전방동체 분리부(10)는 추진력의 점진적인 상승에 의하여 도 4에 도시된 바와 같이, 전방동체 분리부(10)는 비행기 동체(A)로부터 분리되어 제트노즐(24)의 설치방향에 따라 동체(A)와 다른 방향 즉, 상방으로 추진되는 것이다.

상기 전방동체 분리부(10)가 비행기 동체(A)로부터 분리되어 일정거리 즉, 제트노즐(24)에 내장된 추진제의 연소가 종료되는 거리에 이르면 전방동체 분리부(10)는 추진가속도에 의하여 일정거리 자유상승하게 되므로 전방동체 분리부(10)는 비행기 동체(A)로부터 완전하게 탈출이 되고, 이 자유상승시에 콕피트(12)에 내설된 낙하산(20) 전개장치가 작동되어 낙하산(20)이 펼쳐지게 된다.

이 낙하산(20)이 전개됨과 동시에 전방동체 분리부(10)는 자유상승이 종료되면 전방동체 분리부(10)는 자유낙하가 개시되고, 이 전방동체 분리부(10)가 자유낙하시 낙하산(20)에 의해 일정한 안전낙하속도를 유지하여 전방동체 분리부(10) 즉, 파일럿(5)은 안전하게 지상이나 해상에 도달하게 되는데 도 5에 도시된 바와 같이, 전방동체 분리부(10)가 해상에 착륙하게 되는 경우에 파일럿(5)은 미리 전방동체 분리부(10)의 측면에 설치된 부항스크린(22)을 펼칠 수 있다.

이 부항스크린(22)은 밀폐식으로 포장되며 최소의 부피로 포장되어 있으며 콕피트(12)에 설치된 전개장치(도시안됨)에 의해 파일럿(5)이 선택적으로 전개시킬 수 있으며 지상에 안착시에도 충격흡수를 위하여 전개가 가능하므로 낙하산(20)의 전개와 동시에 자동으로 부항스크린(22)이 전개될 수 있도록 연결, 설치하여 실시할 수 있는 것이다.

그러므로, 파일럿(5)은 전방동체 분리부(10)내에서 비행기 동체(A)로부터 탈출이 되어 지상 및 해면에 착륙하게 되어 전방동체 분리부(10)의 밀폐된 공간내에서 안전하게 구조반을 기다릴 수 있게 된다.

이와 같이 본 고안은, 조정자 및 탑승자가 비행시에 비상상태에 이르게 되면 자의의 판단에 의하여 탈출을 시도하게 되고, 이때 전방동체 분리부(10)와 콕피트(12) 및 캐노피(14)가 일체로 파일럿(5)을 좌석(17)에 앉은 상태에서 탈출을 하게 되며, 탈출 후에는 낙하산(20)에 의해 안전하게 지상과 해면에 안착이 가능하며 부항스크린(22)에 의해 지상안착시 충격을 흡수하며 해상안착시 부항스크린(22)의 부력으로 해상에서도 일정시간 안전하게 구조반을 기다릴 수 있는 것이다.

본 고안 항공기를 비상탈출장치는, 항공기가 정상비행이 불가능한 경우 파일럿이 비상탈출을 실시하게 될 때 파일럿이 주프레임에 콕피트와 캐노피를 일체로 한 전방동체 분리부가 탈출이 되므로 탈출시간이 단축됨과 동시에 탈출시 캐노피의 개폐와 상관없이 탈출되므로 파일럿에게 발생되는 불의의 사고가 방지되며 콕피트 내에 통신시설이나 생존을 위한 비상식량 및 산소발생장치를 설치할 수 있으므로 탑승자의 안전이 보다 확보될 수 있고, 전방동체 분리부의 일정공간에서 구조대기를 하므로 탑승자의 심리적안전성도 확보되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 전투기와 경비행기를 포함하여 항공운항이 가능한 기기인 항공기에 있어서,

   상기 항공기의 파일럿(5) 및 탑승객이 탑승하는 콕피트(12);

   상기 콕피트(12)를 개폐하는 캐노피(14)가 구비되어 항공기 동체(A)의 전방부에 설치되는 주프레임(16);

   상기 주프레임(16)이 설치되는 동체(A)의 전방부에서 상기 캐노피(14)의 후단부로부터 하방으로 분리면(18)이 형성되어 항공기 동체(A)로부터 분리가능한 전방동체 분리부(10);

   상기 전방동체 분리부(10)의 분리면(18)에 설치되어 콕피트(12)의 운항계기와 항공기 동체의 운항부속물을 연결하는 연결유니트(30);

   상기 연결유니트(30)에 내설된 유니트 파괴장치(32);

   상기 전방동체 분리부(10)의 둘레와 전후방에 압축포장되어 설치된 부항스크린(22) 및 낙하산(20);

   상기 전방동체 분리부(10)의 분리면(18) 측방에서 추진제와 기폭제가 내설되어 비상단계설정시 추진되는 다수개의 제트노즐(24);

   상기 제트노즐(24)이 추진되는 항공기 동체(A)의 비상단계설정시 상기 캐노피(14)가 전방동체 분리부(10)에 고정된 상태에서 제트노즐(24)의 추진력에 의해 전방동체 분리부(10)가 항공기 동체(A)로부터 이탈되는 것을 특징으로 하는 항공기용 비상탈출장치.