KR20020034375A - 경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우주개발분야 및 군용장비분야의 항공기, 로켓 및 미사일과 같은 부품의 질량특성을 측정하기 위한 것으로 직접적인 시험측정이 어려운 구조물의 질량특성 측정 시험에 필요한 외부부착물의 축소된 모사체 및 시험대상물의 경사각을 조절하여 질량특성을 측정하도록 하는 경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치에 관한 것이다.

로켓이나 미사일등의 제품은 시험장치에 비하여 큰 부피와 무거운 무게를 가지고 있어서 질량특성 시험을 위한 시험장치의 구성이 복잡하고 비용이 많이 들며, 시험자의 작업환경에 많은 위험이 따른다.

따라서 본 발명은 턴테이블(1)에 설치된 바닥판(2)의 상측에 선형활주대(3)를 설치하고, 상기 선형활주대(3)에 연결된 가이드대(3')를 통하여 무게중심(CG)을 이동 조정하며 회전축(6)과 연결축(7)이 양측에 설치된 이동대(4)와, 상기 이동대(4)의 회전축(6)과 연결축(7)에서 연결되며 상측으로 스크류축(11)이 사방에 돌출되어 상측의 클램프(12)와 연결되고 상측의 핸들(13)로 미사일(14)을 고정시키는 브라켓트(5)로 구성되어 필요한 질량특성 시험이 가능하도록 하는 것이다.

Description

경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치{Mass properties measurement fixture with adjustable inclined angle}

본 발명은 우주개발분야 및 군용장비분야의 항공기, 로켓 및 미사일과 같은 부품의 질량특성을 측정하기 위한 것으로 직접적인 시험측정이 어려운 구조물의 질량특성 측정 시험에 필요한 외부부착물의 축소된 모사체 및 시험대상물의 경사각을 조절하여 질량특성을 측정하도록 하는 경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치에 관한 것이다.

우주개발분야 및 군용장비분야의 항공기, 로켓 및 미사일과 같은 질량특성에는 질량, 무게중심(CG), 관성 모멘트(Moment Of Inertia, MOI), 관성곱 모멘트(Product Of Inertia, POI)등이 포함된다.

이러한 특성치들은 항공기나, 로켓, 미사일 등의 설계를 위한 질량특성 해석 프로그램이나 비행 제어 프로그램의 중요한 입력 정보로서 사용되어진다.

그러나 이러한 로켓이나 미사일등의 제품은 시험장치에 비하여 큰 부피와 무거운 무게를 가지고있다.

이런 경우 질량특성 시험을 위한 시험장치의 구성이 복잡하고 비용이 많이 들며, 시험자의 작업환경에 많은 위험이 따른다.

또한 연료탱크, 미사일과 같은 항공기 외부부착물의 경우에는 그 취급 위험성으로 인해 동적인 질량특성측정 시험 자체가 불가능한 경우도 있다.

본 발명은 직접적인 시험측정이 어려운 구조물의 질량특성 측정 시험에 필요한 외부부착물의 축소된 모사체 및 시험대상물을 이용하여 질량특성을 측정할 수있도록 한다.

본 발명은 시험장비의 회전중심축이 아닌, 시험대상물의 무게중심에 대한 특성값을 제공하는 것이다.

본 발명은 시험대상물의 무게중심에 대한 특성값을 얻기 위해 선형활주대를 이용한 무게중심(CG)의 이동을 조정하며 경사각을 조정하여 질량특성 시험을 할 수 있도록 함을 특징으로 하는 것이다.

도 1 은 본 발명중 무게중심에 대한 특성값을 얻기 위한 설치상태도

도 2 는 본 발명을 45°의 경사각을 조절한 설치상태도

도 3 은 본 발명을 90°의 경사각을 조절한 설치상태도

도 4 는 본 발명의 측정장치에 대한 정면도

도 5 는 본 발명의 측정장치에 대한 측면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 턴테이블2 : 바닥판

3 : 선형활주대3' : 가이드대

4 : 이동대5 : 브라켓트

6 : 회전축7 : 연결축

8 : 각도조절대9 : 고정핀

10 : 각도조절핀11 : 스크류축

12 : 클램프13 : 핸들

본 발명은 회전에 의한 불균형을 측정하여 추정하는 턴테이블(1)의 중앙으로 바닥판(2)을 설치하여 양측으로 2줄의 선형활주대(3)를 설치한다.

선형활주대(3)에는 가이드대(3')가 올려져서 양측으로 직선이동이 가능하도록 하며 양측으로 회전축(6)과 연결축(7)이 형성되는 이동대(4)가 설치된다.

이동대(4)에 연결된 회전축(6)과 연결축(7)의 2곳에서 하측이 연결되며, 양측선단에서 상측으로 돌출된 브라켓트(5)의 중앙이 V형으로 형성되어 미사일(14)과 같은 시험대상물을 올려놓을 수 있도록 한다.

상기 브라켓트(5)의 중앙 양측에는 베어링(15)이 설치되어 시험대상물의 고정 및 이동을 편리하게 한다.

이동대(4)의 일측에는 고정핀(9)으로 고정되면 각도조절핀(10)으로 각도조절대(8)에 연결되어 브라켓트(5)의 경사각을 자유롭게 조정할 수 있는 것이다.

브라켓트(5)의 상측에는 4곳에 스크류축(11)을 돌출시켜 상측에서 클램프 (12)를 연결하며 상측의 핸들(13)을 통하여 미사일(14)을 고정시킬 수 있도록 한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 브라켓트(5)의 중앙에 미사일(14)이나 시험대상물을 올려놓고 핸들(13)을 회전시켜 클램프(12)를 통하여 미사일(14)을 견고하게 고정시킨다.

일반적으로 기계 구조물의 무게중심을 측정하는 경우, 턴테이블(1)을 회전시켜 계산방식에 의한 대상물의 불균형력을 측정하여 추정한다.

본 발명은 선형활주대(3)의 상측에 위치한 이동대(4)를 통하여 별도의 카운터 매스(Counter Mass)의 사용 없이 자체의 무게중심 계산(CG Offset) 및 관성 모멘트 값을 줄임으로서 측정치의 정확도를 높이기 위하여 무게중심의 이동 및 조정을 위한 것이다.

도 1 과 같이 미사일(14)을 가로방향으로 설치한 상태에서 질량특성을 체크하게 된다.

또한 도 2 와 같이 연결축(7)을 분리하여 회전축(6)을 중심으로 이동대(4)를 45°경사지게 회전시킨 후 각도조절대(8)의 각도조절핀(10)을 이용하여 조절된 경사각에서 이동대(4)가 고정되도록 한다.

이와 같이 미사일(14)을 45°경사지게 설치하여 질량특성을 측정할 수 있는 것이다.

또한 도 3 과 같이 이동대(4)가 회전축(6)을 중심으로 90°경사지게 회전되도록 한 후 각도조절대(8)와 각도조절핀(10)을 이용하여 조절된 경사각에서 이동대(4)를 고정시켜 질량특성을 측정할 수 있는 것이다.

본 발명은 도 1 내지 도 3 에서와 같이 0°∼90°까지의 피치각을 회전축(6)과 각도조절대(8)를 통하여 자유롭게 설치하는 것이 가능하므로 경사지게 설치된 사이각의 관성 모멘트(MOI) 측정을 통하여 관성곱 모멘트(POI) 값을 계산할 수 있는 것이다.

이때 이동대(4)는 바닥판(2)의 선형활주대(3)와 가이드대(3')를 통하여 좌우로 자유롭게 이동할 수 있으므로 전체 시스템의 무게중심 계산값을 줄일 수 있는 것이다.

상기 각도조절대(8)는 필요각도 별로 여러개를 준비하여 다양한 각도를 조절할 수 있도록 하거나, 하나의 각도조절대(8)를 통하여 각도를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 직접적인 시험측정이 어려운 구조물의 질량특성 측정 시험에 필요한 외부부착물의 축소된 모사체 및 시험대상물을 이용하여 질량특성을 측정할 수 있도록 한다.

본 발명은 0°∼90°의 피치각 설정이 가능하므로 사이각 관성 모멘트(MOI)측정을 통하여 관성곱 모멘트(POI) 값의 계산이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 시험장비의 회전중심축이 아닌, 시험대상물의 무게중심에 대한 특성값을 제공하는 것이다.

Claims (2)

1. 턴테이블(1)에 설치된 바닥판(2)의 상측에 선형활주대(3)를 설치하고, 상기 선형활주대(3)에 연결된 가이드대(3')를 통하여 무게중심(CG)을 이동 조정하며 회전축(6)과 연결축(7)이 양측에 설치된 이동대(4)와, 상기 이동대(4)의 회전축(6)과 연결축(7)에서 연결되며 상측으로 스크류축(11)이 사방에 돌출되어 상측의 클램프(12)와 연결되고 상측의 핸들(13)로 미사일(14)을 고정시키는 브라켓트(5)로 구성되어 질량특성을 측정함을 특징으로 하는 경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 브라켓트(5)는 회전축(6)을 중심으로 회전되며 이동대(4)에 연결된 각도조절대(8)로 0°∼90°의 범위에서 피치각도가 설정되도록 함을 특징으로 하는 경사각 조정 가능한 질량특성 측정장치.