KR20050061185A

KR20050061185A - 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치

Info

Publication number: KR20050061185A
Application number: KR1020030093372A
Authority: KR
Inventors: 조광래; 박정주; 정의승; 이영호
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-06-22

Abstract

본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치는 지주에 회전 가능토록 설치된 릴과, 상기 릴과 엄브리칼 케이블을 연결하는 랜 야드 케이블과, 상기 릴에 설치되어 상기 릴에 상기 엄브리칼 케이블이 감기는 방향으로 상기 릴에 회전력을 부여하는 탄성부재로 구성되어, 상기 로켓과 엄브리칼 케이블의 분리시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 엄브리칼 케이블이 상기 릴에 신속하게 감아진다.

또한, 본 발명은 상기 엄브리칼 케이블의 일단을 지상에 고정시킴과 아울러 상기 로켓에 대한 상기 엄브리칼 케이블의 배선 각도를 조정 가능토록 한 엄브리칼 케이블 리테이너가 포함됨으로써, 로켓과 엄브리칼 케이블을 인 라인으로 연결할 수 있다.

Description

로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치{Umbilical Cable of Rocket}

본 발명은 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치에 관한 것으로서, 특히 탄성부재의 탄성력을 이용해 기계적으로 엄브리칼 케이블을 회수하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 로켓은 도 1에 도시된 바와 같이 발사 준비시 로켓 발사대(2)에 설치된 후, 지상 측과 엄브리칼 케이블(Umbilical Cable)(4)을 통해 연결되어 지상으로부터 전력 및 각종 제어신호를 전송받는다.

상기 엄브리칼 케이블(4)은 로켓의 발사시 상기 로켓으로부터 자동으로 탈거될 수 있도록 로켓에 연결되고, 상기 로켓 발사대(2)에는 상기 엄브리칼 케이블(4)의 일단을 지상에 고정시킴과 아울러 로켓으로부터 분리된 상기 엄브리칼 케이블(4)이 지상으로 신속하게 회수될 수 있도록 엄브리칼 케이블 회수장치(6)가 설치된다.

상기 엄브리칼 케이블 회수장치(6)는 보통 모터 또는 유압장치에 의해 구동력을 공급받는다.

그러나, 종래 기술에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치(6)는 전기력에 의해 작동되기 때문에 로켓 발사시 전원 공급이 정상적으로 이루어지지 않으면 상기 엄브리칼 케이블(4)을 신속하게 회수하지 못하게 되는데, 이 때 미 회수된 엄브리칼 케이블(4)이 발사 중인 로켓의 동체 또는 날개와 충돌하여 로켓을 파손시킬 수 있는 위험 가능성이 다분하고, 전기적 구성으로 인해 구조가 복잡할 뿐만 아니라 설비 비용이 고가인 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로켓으로부터 분리된 엄브리칼 케이블을 전기적 동력원없이 기계적으로 회수함으로써 로켓이 엄브리칼 케이블과의 충돌로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치는 로켓에 전기적인 신호를 전송하는 엄브리칼 케이블과; 로켓 발사대에 설치된 지주와; 상기 지주에 회전 가능토록 설치된 릴과; 상기 릴과 상기 엄브리칼 케이블을 연결하는 랜 야드 케이블과; 상기 릴에 설치되어 상기 로켓과 엄브리칼 케이블의 분리시 상기 릴에 상기 엄브리칼 케이블이 감기도록 회전력을 부여하는 탄성부재를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치는 로켓(50)의 발사 준비시 상기 로켓(50)과 전기적으로 연결되어 지상으로부터 상기 로켓(50)에 전력 및 각종 제어신호 등을 전송하는 엄브리칼 케이블(60)과, 상기 로켓(50)의 발사 준비를 위한 로켓 발사대(52)의 일측에 상하방향으로 수직하게 설치된 지주(62)와, 상기 지주(62)에 회전 가능토록 설치된 릴(64)과, 상기 릴(64)과 상기 엄브리칼 케이블(60)을 연결하는 랜 야드 케이블(66)과, 상기 릴(64)에 설치되어 상기 로켓(50)의 발사시 상기 로켓(50)과 엄브리칼 케이블(60)이 분리되면 상기 랜 야드 케이블(66)과 함께 상기 릴(64)에 상기 엄브리칼 케이블(60)이 감기도록 회전력을 부여하는 탄성부재(68)를 포함하여 구성된다.

상기 릴(64)은 상기 지주(62)에 결합된 브래킷(63)과, 상기 랜 야드 케이블(66)과 결합되고 상기 탄성부재(68)로부터 회전력을 전달받아 상기 엄브리칼 케이블(60)의 회수시 상기 엄브리칼 케이블(60)이 감기는 휠(65)과, 상기 휠(65)을 상기 브래킷(63)에 회전 가능토록 결합시키는 힌지 축(65a)으로 이루어진다.

여기서, 상기 릴의 브래킷(63)은 각각 직사각형상으로 형성되고 일면에 상기 지주(62)의 둘레를 1/2 감쌀 수 있도록 상하방향으로 길게 반구형 홀(h)이 형성되며 상기 지주(62)와 함께 서로 볼트(B) 체결되는 한 쌍의 본체 패널(63a,63b)과, 상기 본체 패널(63a,63b) 중 어느 하나에 좌우방향으로 서로 이격되어 돌출 형성되고 그 사이에 상기 힌지 축(65a)이 고정된 한 쌍의 힌지 패널(63c)과, 상기 본체 패널(63a)과 대향되는 상기 한 쌍의 힌지 패널(63c) 끝단에 '∩'형상으로 형성되어 상기 랜 야드 케이블(66) 및 엄브리칼 케이블(60)의 출입구 역할을 하는 게이트 패널(63d)로 이루어진다.

상기 휠(65)은 둘레에 상기 랜 야드 케이블(66) 및 엄브리칼 케이블(60)이 감겨진 후 이탈되지 않도록 링형 홈(65b)에 형성되고, 중앙에 상기 힌지 축(65a)에 회전 가능토록 끼워짐과 아울러 상기 힌지 축(65a)과의 사이에 상기 탄성부재(68)가 개재되는 힌지 홀(65c)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 탄성부재(68)는 상기 엄브리칼 케이블(60)의 회수시 상기 엄브리칼 케이블(60)이 전 길이에 걸쳐 상기 휠(65)에 감길 수 있도록, 상기 엄브리칼 케이블(60)의 회수 길이를 고려하여 상기 릴의 힌지 축(65a)에 소정의 탄성력으로 권선되어 일단이 상기 릴의 힌지 축(65a)에 고정되고, 타단이 상기 릴의 휠(65)에 고정된 토션 스프링이다.

이와 같은 탄성부재(68)는 로켓과 연결된 엄브리칼 케이블(60)과 결합되기 위해 상기 랜 야드 케이블(66)이 풀어질 때 비틀림 변형되고, 상기 엄브리칼 케이블(60)이 로켓(50)과 분리될 때 비틀림 변형시 생긴 복원력에 의해 상기 엄브리칼 케이블(60) 및 랜 야드 케이블(66)이 상기 휠(65)에 감기도록 한다.

한편, 상기 엄브리칼 케이블(60)은 로켓에 적어도 하나 이상 연결되는 바, 상기 각각의 엄브리칼 케이블(60)을 회수할 수 있도록 상기 지주(62)에는 상기 릴(64)이 상기 엄브리칼 케이블(60)과 동일 개수만큼 설치된다.

그리고, 상기 로켓의 발사대(52)에는 상기 엄브리칼 케이블(60)의 일단을 지상에 고정시킴과 아울러 로켓(52)과 엄브리칼 케이블(60)이 인 라인으로 연결될 수 있도록 로켓에 대한 상기 엄브리칼 케이블(60)의 배선 각도(θ)를 조정 가능토록 한 엄브리칼 케이블 리테이너(70)가 설치된다.

상기 엄브리칼 케이블 리테이너(70)는 상기 로켓 발사대(62)에 고정되고 일측에 좌우방향으로 서로 이격된 한 쌍의 힌지 패널(72a,72b)이 형성된 브래킷(72)과, 상기 힌지 패널(72a,72b) 사이에 설치된 힌지 축(74)과, 일단이 상기 힌지축(74)에 상하방향으로 회전 가능토록 결합되고 타단이 상기 엄브리칼 케이블(60)과 결합되어 상하방향으로 회전됨에 따라 상기 엄브리칼 케이블(60)이 상기 로켓(50)과 인 라인으로 연결될 수 있도록 하는 컨넥터 로드(76)로 구성된다.

상기 컨넥터 로드(76)는 다수의 엄브리칼 케이블(60)과 동시에 결합될 수 있도록 상기 엄브리칼 케이블(60) 측 타단에 상기 엄브리칼 케이블(60)과 결합되는 결합부(76a)가 복수개 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

로켓(50)에 엄브리칼 케이블(60)을 연결할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이 먼저, 상기 엄브리칼 케이블(60)을 엄브리칼 케이블 리테이너(70)의 컨넥터 로드(76)와 결합시킨 후, 로켓(50)에 연결한다.

이 때, 상기 엄브리칼 케이블(60)을 로켓(50)에 인 라인으로 연결시킴에 따라 상기 컨넥터 로드(76)가 상기 엄브리칼 케이블 리테이너(70)의 힌지 축(74)을 중심으로 상하방향으로 회전됨으로써 상기 엄브리칼 케이블(60)이 상기 로켓(50)에 인 라인으로 연결될 수 있도록 한다.

상기 엄브리칼 케이블(60)이 로켓(50)과 연결되면, 랜 야드 케이블(66)을 릴(64)에서 풀어 상기 엄브리칼 케이블(60)과 결합시킨다.

이 때, 상기 랜 야드 케이블(66)이 상기 릴(64)에서 풀어질 때, 상기 릴의 휠(65)이 상기 랜 야드 케이블(66)의 풀림방향으로 회전되고, 탄성부재(68)가 일단이 상기 릴의 힌지 축(65a)에 고정된 상태에서 타단이 상기 릴의 휠(65)과 연동됨에 따라 비틀림 변형되어 소정의 복원력을 갖게 된다.

이후, 상기 로켓(50)이 발사되면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 로켓(50)과 엄브리칼 케이블(60)이 서로 분리됨과 아울러 상기 탄성부재(68)의 복원력에 의해 상기 릴의 휠(65)이 상기 랜 야드 케이블(66) 및 엄브리칼 케이블(60)이 상기 휠(65)에 감기는 방향으로 회전됨으로써 상기 엄브리칼 케이블(60)이 신속하게 회수된다.

이 때, 상기 엄브리칼 케이블(60)이 상기 릴의 휠(65)에 감김에 따라 상기 엄브리칼 케이블(60)을 따라 상기 컨넥터 로드(76)가 상방향으로 회전된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치는 지주에 회전 가능토록 설치된 릴과, 상기 릴과 엄브리칼 케이블을 연결하는 랜 야드 케이블과, 상기 릴에 설치되어 상기 릴에 상기 엄브리칼 케이블이 감기는 방향으로 상기 릴에 회전력을 부여하는 탄성부재로 구성되어, 상기 로켓과 엄브리칼 케이블의 분리시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 기계적으로 상기 엄브리칼 케이블이 상기 릴에 신속하게 감아지기 때문에 상기 엄브리칼 케이블의 회수 작업 신뢰성이 우수하고, 구조가 단순하여 설비 비용을 저렴한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 엄브리칼 케이블의 일단을 지상에 고정시킴과 아울러 상기 로켓에 대한 상기 엄브리칼 케이블의 배선 각도를 조정 가능토록 한 엄브리칼 케이블 리테이너가 포함되어 구성되기 때문에 로켓과 엄브리칼 케이블을 인 라인으로 연결할 수 있어 상기 로켓과 엄브리칼 케이블의 연결 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치가 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치가 도시된 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치 요부 구성이 도시된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치 작동 상태가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 로켓 52 : 로켓 발사대

60 : 엄브리칼 케이블 62 : 지주

64 : 릴 66 : 랜 야드 케이블

68 : 탄성부재 70 : 엄브리칼 케이블 리테이너

76 : 컨넥터 로드

Claims

로켓에 전기적인 신호를 전송하는 엄브리칼 케이블과; 로켓 발사대에 설치된 지주와; 상기 지주에 회전 가능토록 설치된 릴과; 상기 릴과 상기 엄브리칼 케이블을 연결하는 랜 야드 케이블과; 상기 릴에 설치되어 상기 로켓과 엄브리칼 케이블의 분리시 상기 릴에 상기 엄브리칼 케이블이 감기도록 회전력을 부여하는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.
제 1 항에 있어서,

상기 로켓의 발사대에는 상기 엄브리칼 케이블의 일단을 고정시킴과 아울러 상기 로켓에 대한 상기 엄브리칼 케이블의 배선 각도를 조정 가능토록 한 엄브리칼 케이블 리테이너가 설치된 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.
제 2 항에 있어서,

상기 엄브리칼 케이블 리테이너는 상기 로켓 발사대에 고정되고, 서로 이격된 한 쌍의 힌지 패널이 형성된 브래킷과; 상기 브래킷의 힌지 패널 사이에 고정된 힌지 축과; 일단이 상기 힌지 축에 상하방향으로 회전 가능토록 끼워지고, 타단이 상기 엄브리칼 케이블과 결합된 컨넥터 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브라칼 케이블 회수장치.
제 1 항에 있어서,

상기 릴은 상기 지주에 결합되고, 서로 이격된 한 쌍의 힌지 패널이 형성된 브래킷과; 상기 브래킷의 힌지 패널 사이에 고정된 힌지 축과; 상기 힌지 축에 회전 가능토록 끼워지고 상기 랜 야드 케이블과 결합되어 상기 엄브리칼 케이블이 감기는 휠로 구성된 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.
제 4 항에 있어서,

상기 브래킷은 상기 지주에 대하여 회전 가능토록 상기 지주에 끼워지는 홀이 형성되고, 상기 지주에 끼워진 후 상기 지주와 볼트 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재는 상기 릴에 권선되어 상기 엄브리칼 케이블이 로켓과 연결될 때 비틀림 변형되어, 상기 엄브리칼 케이블이 회수될 수 있도록 복원력을 갖는 토션 스프링인 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.
제 2 항에 있어서,

상기 지주에는 상기 릴이 상기 엄브리칼 케이블과 동일 개수만큼 설치되는 것을 특징으로 하는 로켓의 엄브리칼 케이블 회수장치.