KR20080088412A - 잠수함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 항해 제어대를 갖춘 잠수함에 관한 것으로서, 상기 수상 항해 제어대는 주변을 둘러싸는 내부 라이닝의 형태로 된 탄도학적 보호물을 갖는다.

제어대, 내부라이닝, 탄도보호부

Description

잠수함 {SUBMARINE BOAT}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 기재된 특징들을 갖는 잠수함에 관한 것이다.

잠수함 퇴치시에는 일반적으로 잠수 상태의 잠수함을 발견해내는 것이 어려운 반면에, 수면 위로 떠오는 상태에 있는 잠수함은 비교적 무방비 상태의 공격 타깃을 제공해준다. 이와 같은 이유에서 과거에는, 수상 항해시에 물 위에 있는 잠수함 영역을 철갑(iron armor)에 의하여 다른 군함의 사격으로부터 보호하는 것이 통상적이었다. 이와 같은 철갑은, 예를 들어, DE 32 07 45 A호로부터 개시된다. 상기 간행물에서는 잠수함 외피와 잠수함 선체 사이의 상갑판 영역에 주머니를 구비하고 있고, 상기 주머니가 포탄을 약화시키는 덩어리, 예를 들어, 와이어가 엉켜서 형성된 덩어리로 채워진 잠수함이 기술된다. 상기와 같은 철갑은 근래에는 통상적이지 않다. 그 대신에, 예컨대, DE 39 07 375 A1에 기술된 바와 같이, 샌드위치 형태로 구성된 상이한 재료층들, 그 아래에 있는 폴리아미드 그리고 세라믹으로 이루어진 철갑 플레이트가 사용된다.

수면 위로 떠오른 잠수함에 대한 위험은 주로 다른 군함 또는 비행기에 의해서 조기에 종결되는 반면에, 잠수함이 수면 위로 떠오른 상태에서 선체 외부에 있 는 승무원들은 특히 해안에 가까운 하천에 배치된 경우 또는 좁은 수로를 통과하는 경우에 심지어 통상적인 화기로 공격할 때에는 현저한 위험에 처하게 된다.

잠수함의 수상 항해의 경우에, 상기와 같은 내용은 다른 무엇보다도 잠수함의 수상 항해 제어대 안에서 상기 잠수함을 제어하는 임무를 맡은 사람들에게 적용된다. 이와 같은 수상 항해 제어대는 잠수함의 경우에는 통상적으로 잠수함의 탑 안에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 제어대 안에 있는 사람들은 무기 기술적으로 장비를 제대로 갖추지 않은 공격자에게 손쉬운 공격 타깃이 된다.

상기와 같은 내용을 배경으로 하는 본 발명의 과제는, 잠수함의 수상 항해시에 승무원의 보호 기능이 개선된 잠수함을 제작하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따른 청구항 1에 기재된 특징들을 갖는 잠수함에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들, 아래의 상세한 설명부 그리고 도면에서 나타난다.

본 발명에 따른 잠수함은 수상 항해 제어대를 가지며, 상기 수상 항해 제어대는 잠수함이 수면 위로 떠오른 상태에서는 물 위에 있고, 통상적으로는 잠수함 탑의 전방 상부 영역에 배치되어 있다. 수상 항해시에 수상 항해 제어대 안에 있는 사람들을 사격 가능성으로부터 보호하기 위하여, 수상 항해 제어대는 바람직하게 주변을 둘러싸는 내부 라이닝(lining)의 형태로 된 탄도 보호부를 갖는다.

상기와 같은 내용에 상응하게, 적어도 수상 항해 제어대의 측벽은 잠수함의 주변에 대하여 적어도 이중 벽으로 형성되었으며, 이 경우 상기 수상 항해 제어대의 외벽은 통상적인 경우와 마찬가지로 잠수함 외피로부터 형성되고, 추가로 내벽은 내부 라이닝으로부터 형성된다. 상기 내부 라이닝은 이 내부 라이닝이 탄도학적인 발사체를 막을 수 있도록 형성되었는데, 다시 말하자면 상기 내부 라이닝은 상기 발사체에 의해서 관통될 수 없도록 형성되었다.

상기의 경우 내부 라이닝의 재료 또는 원료 그리고 벽 두께는 상기 내부 라 이닝이 탄도 보호부를 형성하도록 선택되었으며, 상기 탄도 보호부는 적어도 나토-규격 STANAG 4569 Level 3, N=50에 규정된 보호 등급의 요구 조건들을 충족시킨다. 이와 같은 방식으로, 수상 항해 제어대 안에 있는 잠수함 승무원들은, 예를 들어 유리 섬유 보강된 플라스틱 또는 강철로부터 형성된 상기 수상 항해 제어대의 외피 또는 외벽을 간단히 관통할 수는 있으나 나중에는 내부 라이닝에 의해서 차단되는 강철 피복 탄환에 대하여 보호된다.

특히 내부 라이닝을 외부에서 둘러싸는 잠수함 외피가 초음파를 투과시키는 유리 섬유 보강된 플라스틱으로 이루어지는 경우에는, 내부 라이닝의 외측이 마법의 외투(magic-cap) 표면을 형성하는 본 발명의 한 바람직한 개선예를 제시해준다.

상기와 같은 경우에 잠수함 둘레를 향하고 있는 내부 라이닝의 외측은, 상기 내부 라이닝의 외측에 충돌하는 위치 검출파, 특히 초음파로부터 방출되는 음파가 상기 내부 라이닝의 외부 표면에서 분산되고 약화 됨으로써, 단지 적은 부분의 위치 검출파만 직접 위치 검출 소스로 반사되도록 그리고 가장 유리한 경우에는 궁극적으로 어떤 위치 검출파도 직접 위치 검출 소스로 반사되지 않도록 형성되었다.

내부 라이닝의 외측은 바람직하게 서로 구부러진 상태로 각각 정렬된 다수의 표면 섹션들로 이루어진다. 상기와 같은 수상 항해 제어대의 내부 라이닝의 한 외부 표면은 바람직하게 상기 내부 라이닝이 수직 및 수평 방향으로 나란히 배치된 다수의 플레이트로부터 형성되도록 제작되며, 이 경우 상기 플레이트들은 서로 구부러진 상태로 각각 정렬되어 있다.

상기와 같은 실시예의 장점은, 평탄하면서도 비교적 경제적으로 제작 가능한 플레이트들에 의하여 내부 라이닝의 평탄하지 않은 한 외부면이 만들어지고, 상기 외부면에 의하여 얻고자 하는 마법의 외투 특성 또는 스텔스(stealth)-특성이 실현될 수 있다는 것이다. 플레이트 사용의 또 다른 한 가지 장점은, 내부 라이닝의 영역이, 예를 들어, 사격에 의해서 손상된 경우에는 전체 내부 라이닝이 교체될 필요가 없고, 오히려 단지 관련된 플레이트(들)만 교체되면 된다는 것이다.

내부 라이닝은 바람직하게 잠수함의 외피에 고정되어 있다. 상기 고정을 위하여 외피의 내측에는 바람직하게 섬유 복합물로 이루어진 캐리어가 제공되어 있으며, 상기 캐리어에는 내부 라이닝 또는 상기 내부 라이닝을 형성하는 플레이트가 고정되어 있다. 이 경우 내부 라이닝은 바람직하게 외피의 내측으로부터 떨어져서 배치되어 있다.

수상 항해 제어대의 내부 라이닝의 중량이 잠수함의 항해 특성에 바람직하지 않은 영향을 미치지 않도록 하기 위하여, 내부 라이닝은 가급적 가벼운 재료들로 제조된다. 그와 동시에 사격에 대한 강도와 관련하여 요구되는 특성들에 도달할 수 있기 위하여, 내부 라이닝은 바람직하게 다수 개의 층으로 구성되며, 이 경우 하나의 세라믹 층은 외측에서 뿐만 아니라 내측에서도 CFK-층(CFK = 탄소 섬유 보강된 플라스틱)에 의하여 둘러싸여 있다. 이 경우에는 바람직하게 탄소 섬유 보강된 플라스틱으로 이루어진 층들 사이에 다수의 세라믹 플레이트가 접착되어 있으며, 이때 외부 CFK-층, 즉 외피를 향하고 있는 CFK-층은 세라믹 플레이트의 쪼개짐을 방지하고, 내부 CFK-층은 세라믹 플레이트 내부에서의 응력 균열(stress crack)을 방지한다.

한 바람직한 제조 단계에서는, 세라믹 플레이트들이 에폭시수지 내부에 함침된 제1탄소섬유매트 상에 올려진 다음에 마찬가지로 에폭시수지 내부에 함침된 제2탄소섬유매트에 의해 덮여짐으로써, 상기 세라믹 플레이트들은 CFK-층들 사이에 매립된다. 그 다음에 이어서 상기 결합체는 진공 상태에서 가압되고 경화된다.

도달될 사격에 대한 강도와 관련해서는, 내측 CFK-층에 변형된 폴리에틸렌으로 이루어진 하나의 층이 배치되는 경우도 또한 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 층은 바람직하게, 예를 들어 산악 스포츠 및 수상 스포츠용 로프를 제조하기 위해서 이용되는 것과 같은 인장 강도가 높은 폴리에틸렌-섬유로부터 제조된다. 바람직하게 변형된 폴리에틸렌으로 이루어진 상기 층은 에폭시수지를 기본으로 하는 접착제에 의해서 내측 CFK-층 상에 접착된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1 내지 도 3은 진행 방향으로 볼 때 잠수함 탑(2)의 전방 상부 영역을 보여준다. 상기 영역에는 일종의 명령 브리지로서 잠수함의 수상 항해 제어대가 배치되어 있으며, 상기 제어대로부터 잠수함이 수상 항해시에 통제된다. 상기 영역에서는 탑(2)의 상단부가 라이닝 처리되지 않음으로써, 수상 항해 제어대 안에 있는 사람(4)은 탑(2) 안에서 상기 탑의 상단부로부터 잠수함 선체의 방향으로 떨어져 배치된 직립 면(6)에 서서 상기 탑(2)의 상단부로부터 밖을 볼 수 있는 한편, 상기 사람은 수상 항해 제어대 안에 배치된, 도면에 도시되지 않은 제어 장치를 이용하여 잠수함을 제어한다.

수상 항해 제어대의 외벽은 탑(2)을 감싸는 외피(8)에 의해서 형성된다. 상기 외피로서는 유리 섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 얇은 벽의 라이닝이 사용된다. 추가로, 상기 수상 항해 제어대의 영역에는 상기 제어대의 적어도 정면 및 세로 측면 주변을 둘러싸는 내부 라이닝(10)이 제공된다. 상기 내부 라이닝(10)은 수상 항해 제어대의 내부 방향으로 상기 외피(8)로부터 떨어져 있으며, 이 경우 상기 내부 라이닝은 탑(2)의 상단부에서는 상기 외피(8)와 함께 뻗는다. 상기 외피(8)와 내부 라이닝(10)은 함께 상기 수상 항해 제어대를 둘러싸는 폐쇄된 흉벽(parapet)을 형성하고, 상기 흉벽은 수상 항해 제어대 안에 서 있는 평균적인 신장의 사람(4)의 대략 가슴 높이까지 닿는다. 수상 항해 제어대 안에 있는 사람(4)을 분출되는 물로부터 보호하기 위하여, 잠수함 진행 방향으로 볼 때 상기 흉벽의 전방 영역 위에는 블라인드(12)가 설치되어 있다.

내부 라이닝(10)은 하나의 전방 내벽(14) 그리고 두 개의 측면 내벽(16 및 18)을 형성하며, 이 경우 상기 내벽들(14, 16 및 18)은 각각 다수 개의 부분으로 구성된다. 이와 같은 구성을 위하여 상기 내벽들(14, 16 및 18)은 수직 방향으로뿐만 아니라 수평 방향으로도 서로 연결되는 다수의 플레이트(20)를 가지며, 다수의 플레이트들 중에서 도 2에는 단지 상기 측면 내벽(16)의 한 부분을 형성하는 하나의 플레이트(20)만 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 개별 플레이트(20)가 자신의 수평 충돌 에지에서뿐만 아니라 자신의 수직 충돌 에지에서도 이웃하는 플레이트(20)와 서로 구부러진 상태로 정렬됨으로써, 상기 플레이트(20)는 내부 라이닝(10)의 전방 내벽(14)에서 뿐만 아니라 측면 내벽(16 및 18)에서도 서로 각을 형성하면서 조립되고 각각 마법의 외투 표면을 형성하게 된다.

내부 라이닝(10)의 탄도학적 보호 작용을 실현하기 위하여, 상기 플레이트(20)는 다수 개의 층으로 구성된다. 이와 같은 플레이트(20)의 구조는 도 4에서 알 수 있으며, 도 4에서는 외피(8) 쪽을 향하고 상기 내부 라이닝(10)의 측면으로부터 출발할 때 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 제1층(22), 다수의 세라믹 플레이트(24', 24")로부터 형성된 세라믹 층(24), 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 추가 층(26) 그리고 마지막으로 변형된 폴리에틸렌으로 이루어지고 수성 항해 제어대 쪽으로 폐쇄 작용하는 층(28)이 차례로 제공되어 있다.

사격 테스트에서, 상기와 같은 플레이트(20)의 사격에 대한 강도 그리고 그와 더불어 수상 항해 제어대의 내부 라이닝(10)의 사격에 대한 강도는 뛰어난 것으로 나타났다. 그밖에 상기 플레이트(20)의 우수한 해수(海水) 적합성도 두드러지게 나타날 수 있는데, 그 이유는 사용된 재료들이, 만약 있다 하더라도 단지 무시할 수 있을 정도로 작은 물 흡수 경향만을 보이고, 에폭시수지를 기본으로 하는 접착제를 이용한 해수에 강한 접착 결합 방식에 의하여 서로 우수하게 결합될 수 있기 때문이다.

도 1은 수상 항해 제어대가 그 안에 배치되어 있는 잠수함 탑의 한 부분 영역을 위로부터 바라보고 도시한 평면도이며,

도 2는 도 1에 따른 탑의 부분 영역의 측면도이고,

도 3은 도 1에 따른 탑의 부분 영역의 후면도이며,

도 4는 수상 항해 제어대의 내부 라이닝을 위한 플레이트의 원리적인 구조를 도시한 횡단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2: 탑 4: 사람(승무원)

6: 직립 면 8: 외피

10: 내부 라이닝 12: 블라인드

14, 16, 18: 내벽 20: 플레이트

22: CFK-층 24: 세라믹 층

24', 24": 세라믹 플레이트

26: CFK-층 28: 층

Claims (6)

1. 수상 항해 제어대를 갖춘 잠수함에 있어서,

   상기 수상 항해 제어대는 주변을 둘러싸는 내부 라이닝(10)의 형태로 된 탄도학적 보호물을 갖는 것을 특징으로 하는 잠수함.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내부 라이닝(10)의 외부면은 마법의 외투 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 잠수함.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 내부 라이닝(10)은 수직 및 수평 방향으로 나란히 배치된 다수의 플레이트(20)에 의해서 형성되고, 상기 플레이트들은 서로 각각 구부러진 상태로 정렬된 것을 특징으로 하는, 잠수함.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부 라이닝(10)은 잠수함의 외피(8)에 고정된 것을 특징으로 하는 잠수함.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부 라이닝(10)은 다수 개의 층으로 구성되며, 세라믹 층(24)은 외측에서 뿐만 아니라 내측에서도 CFK-층(22, 26)에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 잠수함.
6. 제3항에 있어서,

   상기 내측 CFK-층(26)에는 변형된 폴리에틸렌으로 이루어진 층(28)이 배치된 것을 특징으로 하는 잠수함.

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