KR20030009411A - 자기적으로 감지되는 제2 환경 안전 퓨즈 작동 장치 - Google Patents

Abstract

셋백이 감지된 이후 소정의 시간 내에 자기 센서에 의해 총구 발사가 감지되고, 최소 스핀 속도가 자기 센서에 의해 감지되고/되거나 최소 수의 턴이 카운트되는 경우에만, 퓨즈가 작동된다.

Description

자기적으로 감지되는 제2 환경 안전 퓨즈 작동 장치 {MAGNETICALLY SENSED SECOND ENVIRONMENT SAFETY AND ARMING DEVICE}

안전 퓨즈 작동 장치는 군수품이 퓨즈가 작동되어 원하는 시간까지 폭발하지 않도록 보장하는 군수품의 필수 요소이다. 안전 퓨즈 작동 장치(Safety & Arming Device, S & A)는 군수품의 퓨즈의 일부이고, 특정 조건을 만족할 때까지 퓨즈의 작동을 방지한다.

MIL-STD-1316은 퓨즈가 작동하기 위하여 두가지 고유한 환경 내지 사건을 필요로 한다. 이용되는 제1 환경은 발포된 군수품 퓨징(fuzing)을 위한 셋백(setback)이다. 발포된 군수품의 셋백 가속(setback acceleration)은 그 거대한 크기 때문에, 용이하게 기계적으로 감지될 수 있는 환경이다. 퓨즈의 전력은 종종 기계적인 환경 센서를 필수로 하는 셋백에 이용할 수 없다. 기계적으로 감지되는 효과적인 제2 환경은 예를 들어, 셋 포워드(set forward)와 스핀이 상대적으로 낮을 수 있으므로, 훨씬 더 어렵고, 기계적으로 감지하기가 어려우며, 적절한안전을 제공하도록 발포하는데 충분히 고유하지도 않다. 타이밍, 포신 탈출(escape), 턴 카운트와 같이 전기적으로 감지되는 제2 환경이 안전성을 증가시키고, MIL-STD-1316을 만족시키기 위해 사용될 수 있다.

본 출원인의 또다른 특허인 US 5,693,906의 "전자기계적인 안전 퓨즈 작동 장치"와 같이, 많은 상이한 셋백 결정 장치가 존재한다. 또한, 본 출원인의 또다른 특허인 US 5,497,704의 "다기능 자기 퓨즈"와 같은 많은 종래 기술에서 총구 발사 결정 및 턴 카운트가 제공된다. 이러한 참고 자료의 모든 내용은 여기에 포함된다.

가능한 한 안전한 퓨즈를 이용하는 장치의 안전 퓨즈 작동 장치를 만들 필요성이 항상 존재한다.

본 발명은 퓨즈에 사용하기 위한 안전 퓨즈 작동 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 총구 발사(muzzle exit), 스핀 속도(spin rate), 및 카운트 턴(count turn)을 감지하는 자기 센서에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 안전 퓨즈 작동 장치의 블록도.

본 발명은 총구 발사, 스핀 속도, 카운트 턴과 같은 두 개 이상의 이벤트를 결정하기 위하여 자기 센서를 이용하며, 결정된 이벤트가 정확한 순서로 예상된 시간에 발생하는 것을 보장하는 더욱 안전한 안전 퓨즈 작동 장치를 제공한다. 자기 센서 데이터는 발포된 퓨즈 시스템의 안전성을 실질적으로 증가시키기 위하여, 셋백과 같은 다른 이벤트와 결합될 수 있다.

본 발명의 특징과 여러 가지 장점은 여기에 첨부되어 일부를 구성하는 특허청구범위에 나타나 있다. 그러나, 본 발명과 그 장점, 목적을 더욱 잘 이해하기 위하여, 여기에 첨부된 도면 및 발명의 상세한 설명을 참조해야 하며, 여기에 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되어 있다.

본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있지만, 여기서 바람직한 특정 실시예들을 상세히 설명하겠다. 이러한 설명은 본 발명의 원리의 예시일 뿐이고, 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것은 아니다.

안전 퓨즈 작동 장치가 도 1에서 10으로 표시되어 있고, 자기 센서(12), 셋백 스위치(14), 타이밍 장치(16), 총구 발사 신호 처리 블록(18), 스핀 속도 신호 처리 블록(20) 및 턴 카운트 신호 처리 블록(22)을 포함한다. 셋백이 발생하자마자 타이머가 동작하게 되는데, 이 셋백은 공지된 임의의 셋백 결정 장치에 의해 결정될 수 있지만, US 5693906에 개시된 장치가 바람직하다. 전력이 셋백에서 이용가능하지 않는 경우에(즉, 배터리가 셋백 활성화되어 있을 때), 특정값으로의 배터리 상승은 셋백 시간 표시(mark)로 간주할 수 있다. 타이머는 총구 발사 신호 처리 블록(18)과 스핀 속도 신호 처리 블록(20) 모두로 출력된다. 총구 발사 신호 처리 블록은 타이머(16)에 기초하여 소정의 시간 윈도우 내에 총구 발사가 발견될 경우에만 AND 게이트(26)로 "1"을 출력하는데, 타이머는 셋백일 때만 개시된다. US 5497704에 설명된 것처럼, 발사체가 포신의 철로 된 영역(ferrous confinement)을 떠나 지구의 자기장에 진입할 때 발사체의 자기적으로 유도된 서명(signature)을 검출함으로써 총구 발사가 결정된다. 만일 총구 발사 서명이 예상되는 윈도우 내에 검출되지 않는다면, OR 게이트(24)로 들어가는 "1" 신호는 불발탄을 초래할것이다.

스핀 속도 신호 처리 블록(22)의 출력은 불발탄 OR게이트(24)와 AND 게이트(26) 양쪽으로 입력된다. 스핀 속도 신호 처리 블록은 스핀 속도가 타이머(16)에 기초하여 소정의 타임 윈도우 내에 소정의 최소 스핀 속도와 최대 스핀 속도 사이에 있을 때만 AND 게이트(26)로 "1"을 출력한다. 만일 스핀 속도 서명이 예상되는 윈도우 내에 검출되지 않는다면, OR게이트(24)로 들어가는 "1" 신호는 불발탄을 초래할 것이다. AND 게이트(26)에서 AND 게이트(28)로 작동 인에이블 신호를 발생시키기 위하여 총구 발사 및 스핀 신호 모두 예상되는 타임 윈도우 내에 발생해야 한다.

턴 카운트 신호 처리 블록(22)의 출력은 AND 게이트(28)로 출력되고, 자기 센서(12)로 발사체의 소정의 수의 턴이 검출된 후에만 인에이블되거나 "1"로 설정된다. AND 게이트(26)의 출력과 턴 카운트(22)가 모두 "1"이고, 불발탄 신호가 "0"인 경우에만 작동 신호가 "1"로 설정되어 퓨즈가 작동되도록 할 것이다.

자세히 설명되지는 않았지만, 의도된 방식으로 동작하기 위하여 다양한 전자 기능 불록이 적당한 바이어스와 참조 공급(reference supplies)에 적당히 연결된다는 것을 이해해야 할 것이다. 여기서 설명된 처리는 공지의 기술을 이용한다는 것을 또한 이해해야 한다. 또한, 여기서 설명된 것이 아닌 임의의 회로 구성과 응용 분야도 본 발명의 원리와 의도를 벗어나지 않는 범위에서 구성될 수 있다.

상기 실시예들과 개시된 내용들은 설명의 목적일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 실시예와 설명은 당업자에게 많은 변형과 변경을 시사할 것이다.모든 변경과 변형은 첨부된 청구의 범위의 범위 내에 있다. 당업자는 여기서 설명된 특정 실시예들과 균등한 것을 인식할 수도 있을 것이다. 그리고, 이 균등물 또한 첨부된 청구의 범위 내에 있다.

Claims (14)

1. 발사체와 함께 사용하기 위한 안전 퓨즈 작동 장치(safety and arming apparatus)에 있어서,

   총구 발사, 소정의 스핀 속도, 및 소정 수의 턴으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 이벤트의 발생을 결정하기 위한 자기 감지 장치를 포함하고,

   이에 의해 상기 적어도 2개의 이벤트가 발생할 때, 상기 퓨즈가 작동되는(armed) 안전 퓨즈 작동 장치.
2. 제1항에 있어서, 타이머를 더 포함하고, 상기 자기 감지 장치는 상기 적어도 2개의 이벤트가 소정의 타임 윈도우 내에 소정의 순서로 일어나는 경우에만 퓨즈를 작동시키도록 프로그램되어 있는 안전 퓨즈 작동 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 이벤트는 총구 발사, 스핀 속도, 및 소정의 타임 윈도우 내의 턴(turn)인 안전 퓨즈 작동 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 이벤트는 총구 발사 및 소정의 수의 턴(turn)인 안전 퓨즈 작동 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 이벤트는 소정의 스핀 속도, 및 소정 수의 턴(turn)인 안전 퓨즈 작동 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 이벤트는 총구 발사, 소정의 스핀 속도, 및 소정 수의 턴(turn)인 안전 퓨즈 작동 장치.
7. 제2항에 있어서, 셋백 센서를 더 포함하고, 셋백이 일어나고 상기 적어도 2개의 이벤트가 소정의 순서로 일어날 때만 상기 퓨즈가 작동되는 안전 퓨즈 작동 장치.
8. 제7항에 있어서, 셋백이 일어나는 때로부터 소정의 타임 윈도우 내에 총구 발사가 일어나는 경우에만 상기 퓨즈가 작동되는 안전 퓨즈 작동 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 스핀 속도가 소정의 타임 윈도우 내에 소정의 최소 스핀 속도와 최대 스핀 속도 사이에 있는 경우에만 상기 퓨즈가 작동되는 안전 퓨즈 작동 장치.
10. 발사체에 안전화 장치를 하고 퓨즈를 작동시키는 방법에 있어서,

    a) 총구 발사, 소정의 스핀 속도, 및 소정 수의 턴으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 이벤트의 발생을 결정하는 단계와,

    b) 상기 퓨즈를 작동시키는 단계를 포함하는 안전 퓨즈 작동 방법.
11. 제10항에 있어서, 셋백 이벤트가 일어나는 경우에만 상기 퓨즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 안전 퓨즈 작동 방법.
12. 제11항에 있어서, 셋백이 일어나는 때부터 소정의 시간 내에 총구 발사의 이벤트가 일어나는 경우에만 상기 퓨즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 안전 퓨즈 작동 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 스핀 속도가 소정의 최소 스핀 속도와 최대 스핀 속도 사이에 있는 경우에만 상기 퓨즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 안전 퓨즈 작동 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 발사체가 소정의 수의 턴을 턴한 경우에만 상기 퓨즈를 작동시키는 단계를 더 포함하는 안전 퓨즈 작동 방법.