KR20100008579U - 학습용 간이 에어로켓발사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초중등 학생용 로켓발사장치에 관한 것이다.

초중등학생의 물리와 천체 그리고 다양한 과학에 대한 호기심을 불러일으키기 위하여 고무풍선에 의한 작용반작용의 시험이 이루어지고 있다. 그리고 PET(이하 페트병)병을 로켓 몸체로 이용하여 로켓의 발사시험을 직접 체험하게 하고 있다.

그러나

로켓, 학습

Description

학습용 간이 에어로켓발사장치{Rocket launcher manually handling for the students}

본 고안은 초중등 학생들이 직접 만들어 발사시험 가능한 학습용 간이 에어로켓발사장치에 관한 것이다.

본 고안은 특히 실내에서 직접 제작과 함께 다양하게 발사시험을 하여 초중등학생이 로켓의 발사원리를 이해할 수 있는 장치에 관한 것이다.

본 발명자는 특허 제242676호에 의하여 최초로 무동력로켓발사대와 로켓을 개발하였다. 이 로켓의 발사대와 로켓에 의하여 물이나 에어를 이용한 로켓의 발사를 직접 구현하고 시험하여 체험하게 하여 지대한 효과를 거두고 있다. 그리고 특허 제416412호와 406752호 그리고 실용 361293호 와 261197호에서는 로켓의 발사후에 낙하시 낙하산이 펴지면서 낙하충돌을 없애고 안전성을 높인 것이 개발되었다. 실용 361276호에서는 로켓 발사만이 아니라 사용학생들의 흥미를 높이고 여러 가지 실험이 가능하도록 발사각도를 마음대로 조정가능하게 하는 발사대를 개발하여 로켓을 경사방향발사시험, 타겟발사시험 등이 모두 가능하게 하였다.

특허 401069호 그리고 실용 330525호에서는 상기한 발사장치의 휴대성을 높 여 주어 장소에 구애받지 않고 누구나 휴대하면서 로켓을 발사하도록 하였다.

상기한 모든 로켓 발사체와 발사장치들로 인하여 연료연소에 의하지 않고 공압과 수압을 이용하여 손쉽게 로켓발사를 실현하고 각종 대회까지 가능하게 하였다. 그러나 상기한 발사장치와 발사대에 의한 로켓 발사는 초중등학생중에서 저학년층이나 실내에서 손쉽게 로켓 실험을 하고 그 원리를 학습하는 것에는 한계가 있다. 특히 간단하게 풍선에 공기를 넣고 바람이 나오도록 하면 풍선이 날라가는 원리가 로켓의 원리라는 간단한 설명이 있으나 이는 학생들에게 로켓의 발사원리와 흥미를 점차적으로 높여주고 과학학습에 대한 흥미를 불어 넣기에는 부족한 점이 있다.

특히 수많은 학생들이 직접 로켓발사 실험을 체험하기 위한 간단하면서도 손쉽게 다양한 체험이 가능한 장치가 없는 상태이다.

본 고안은 체크밸브를 갖춘 에어저장부에 있는 배출부를 다단의 봉체로 구성하였다. 그리고 이 봉체에 유도관을 삽입하고, 이어서 유도관에 로켓의 형태를 갖춘 로켓을 삽입하여 발사가능하게 하였다.

이러한 구성에 의하여 주변에 흔히 버려지는 각종 빨대나 파이프를 이용하여 학생들이 원하는 형태의 로켓을 자작하여 발사시험을 할 수 있게 하였다.

본 고안은 초중등학생이 실내에서 버려지는 빨대나 비닐파이프 등을 이용하여 직접 로켓을 제작과 발사장치 그리고 실제 발사를 일체로 할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 고안은 학생들이 파이프의 길이, 직경, 발사시의 공기압력을 얼마든지 변화하면서 발사시험을 하여 로켓의 발사원리를 직접 체득하게 하고자 한다.

본 고안은 초중등학생들이 야외에서 로켓의 발사를 위한 복잡한 발사장치나 로켓의 제작과 시설이 필요없이 주변에 널려져 있는 빙과류나 쥬스류 혹은 버려진 비닐파이프를 서로 조합하여 로켓의 발사실험을 할 수 있게 하였다.

본 고안은 버려지는 빨대나 비닐파이프의 크기만 약간 다르게 준비하고, 적절한 공기주머니만 준비하면 로켓의 발사와 놀이를 함께 가능하게 하였다.

본 고안은 초중등학생이 주변에서 빙과류나 각종 쥬스류 등을 사먹고 남은 빨대 혹은 파이프를 이용하여 간단하게 로켓을 제작할 수 있다.

로켓의 발사원리가 작용과 반작용의 힘에 의한 것을 아무리 이론적으로 설명한다하여도, 실제 이러한 제작에 직접 참여하여 발사체험을 하면 학생들은 복잡한 물리적 힘의 원리를 손쉽게 이해할 수 있다.

또한 제작이 간편하고 발사시 손의 힘으로 공기를 뿜어 내므로 실내에서도 발사하여 학생들끼리 여러가지 놀이도 함께 할 수 있다. 이러한 놀이의 결과 보다 정밀한 로켓의 제작에 흥미를 갖게 되어 저절로 학습에 대한 동기유발이 가능하게 되었다.

본 고안은 초중등 학생이 교실내에서 직접 제작하여 로켓의 원리를 손쉽게 이해할 수 있는 학습용 로켓 발사장치에 관한 것이다.

본 고안의 로켓발사장치는 밸브(10)가 일측에 설치되며, 타측에는 배출로(15a)가 중앙에 형성된 다단죠인트(15)를 조립한 내부가 비어 있는 탄성을 갖는 공기저장부(A),

상기한 공기저장부의 다단죠인트에 체결가능한 봉상의 중공부(21)을 갖는 유도관(B),

상기한 유도관에 삽입발출가능한 직경을 갖춘 로켓보디부(C)로 구성된다.

본 고안에서 공기저장부(A)는 탄성을 갖는 고무, 합성수지와 같은 재질로 제작하며, 체크밸브에 의하여 몸체를 눌러주면 내부에 채워져 있는 공기가 밸브의 반대측에 설치된 배출로에서만 방출이 되도록 한다. 공기저장부의 형태는 가장 일반적형태로 원형구조가 적당하며, 필요에 따라 여러 가지 형태로 제작사용가능하다.

본 고안에서 공기저장부의 다단죠인트(15)가 첨단으로 갈수록 직경을 작게하였다. 다단죠인트는 중앙에 공기배출로(15a)가 형성되어져 이곳을 통하여 공기저장부의 공기가 로켓을 향하여 배출한다. 이러한 다단죠인트 구조는 이곳에 체결이 될 유도관이 초중등학생이 주위에서 손쉽게 구할 수 있는 여러 가지 빈 튜브를 이용하 기 때문이다. 즉, 크기가 작거나 클 경우라 하여도 도 2에 도시하듯이 튜브가 이곳에 약간씩 벌어지면서 조립구성이 된다. 또한 첨예한 구조이므로 유도관의 내부에 삽입하면 뒤로 갈수록 직경이 크게 구성되어져 있어, 조립이 일단 되고 나면 더이상 이곳을 통하여 공기저장부에 저장된 공기가 빠져 나가지 못하게 한다.

본 고안에서 로켓보디부(C)의 내부가 중공구조이면서, 내부 직경이 유도관의 직경보다 1 내지 5%가 크게 구성한다. 이러한 구성은 공기저장부에서 배출되는 공기가 유도관을 통하여 로켓몸체에 뿜어져 나올 때, 가능한 공기의 대부분이 로켓의 상승 원동력으로 이용할 수 있기 위함이다.

본 고안의 또 다른 특징은 공기저장부를 로켓 발사대의 보조기구로 이용하는 것이다. 보다 구체적으로는 도 4에 도시하듯이 공기저장부의 하부에 공기저장부의 밸브를 삽입하여 줄 수 있는 삽입홈(31)이 있는 베이스(32)를 지면에 배치하도록 하는 것이다. 이렇게 배치하면 사용자는 로켓을 장착한 다음 공기저장부를 눌러주어 발사가 가능하게 된다.

하부에 설치하는 베이스(32)는 기본적으로 표면이 넓은 구조물이면 무엇이든 가능하며, 특별히 형태적 제한을 둘 필요는 없다. 필요에 따라서는 삽입홈(31)에 각도조절장치(33)를 설치하여 도 5에 도시하듯이 발사각도도 조절할 수 있다. 발사각도의 조절은 실내에서 로켓에 의한 발사각도의 변화에 따른 로켓비행거리의 변화등을 관찰할 수 있다.

경사각 조절이 불필요한 경우에는 도 6에 도시하듯이 베이스에 설치되는 삽입홈(31)이 역류방지밸브(10)가 억지삽입가능한 정도로 구성한다. 역류방지밸브보 다 삽입홈이 약간 크거나 거의 같은 크기로 구성하여, 이곳에 역류방지밸브를 억지삽입하면, 로켓발사장치 전체가 수직 혹은 필요시에는 임의로 경사방향으로 배치하여 발사시험을 할 수 있다.

도 1 은 본 고안의 전체적인 구성을 분해도시한 정면도,

도 2 는 본 고안의 유도관 조립상태의 정면도,

도 3 은 본 고안의 로켓발사상태의 정면도,

도 4 는 본 고안의 또 다른 실시예의 정면도,

도 5 는 본 고안의 경사발사 상태의 정면도,

도 6 은 본 고안의 또 다른 실시예의 정면도임.

Claims (6)

1. 공기역류방지밸브(10)가 일측에 설치되며, 타측에는 배출로(15a)가 중앙에 형성된 다단죠인트(15)를 조립한 공기저장부(A),

   상기한 공기저장부의 다단죠인트에 체결가능한 봉상의 중공부(21)을 갖는 유도관(B),

   상기한 유도관에 삽입발출가능한 직경을 갖춘 로켓보디부(C)로 구성되는 학습용 간이 에어로켓발사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   공기저장부의 다단죠인트(15)가 첨단으로 갈수록 직경을 작게 하는 것을 특징으로 하는 학습용 간이 에어로켓발사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상측에 무게추를 구성한 탄두와 하측에 날개부를 설치한 로켓보디부(100)의 내부가 중공구조이면서, 내부 직경이 유도관의 직경보다 1 내지 5%가 크게 구성하는 것을 특징으로 하는 학습용 간이 에어로켓발사장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   삽입홈(31)이 있는 베이스(32)에 공기저장부의 역류방지밸브(10)이 삽입가능하도록 하여 로켓을 수직설치가능하게 하는 것을 특징으로 하는 학습용 간이 에어로켓발사장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   삽입홈에 각도조절장치(33)를 설치하는 것을 특징으로 하는 학습용 간이 에어로켓발사장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   베이스에 설치되는 삽입홈(31)이 역류방지밸브(10)가 억지삽입가능한 정도로 구성하는 것을 특징으로 하는 학습용 간이 에어로켓발사장치.

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