KR20100025685A - 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발사체 조립장치에 관한 것으로, 발사체를 조립하는 조립장치가 발사체의 조립 자세, 조립 수준에 큰 관계없이 수평 및 수직 조립, 방향 전환이 가능한 유연한 조립자세를 갖도록 조립장치 내에 다양한 회전중심부를 반영함으로서 유연한 발사체 조립이 가능하도록 함을 특징으로 한다.

상기와 같이 실시되는 회전중심부는 조립체와 함께 회전되는 조립장치 회전부의 무게와 무게중심을 추가적으로 고려한 조립체와 조립장치 회전부의 전체 무게중심 위치를 구하여 발사체의 주요 조립상태 또는 자세에 따른 무게중심 위치의 변동 폭 등을 고려하여 회전부 내 회전 중심을 1개가 아닌 주요 조립상태 및 자세를 반영한 다양한 회전중심의 위치를 갖도록 사전에 제작 반영하여 특정 조립상태를 유지하고 있는 발사체를 수평에서 수직 또는 수직에서 수평, 특정 자세각으로 회전하기 위해 조립장치의 고정부에 설치된 수동 핸들과 감속기를 이용해 회전 토크를 조립장치의 고정부와 회전부를 연결하는 회전 샤프트를 통해 회전부에 전달함에 따라 요구되어지는 특정 자세각으로 발사체를 회전할 수 있도록 구현된다.

이에 따라 발사체 조립시 수평 조립 및 수직 조립이 모두 가능하며, 발사체 조립 및 시험시 발사체에 요구되는 특정 조립 및 시험자세의 전환/유지가 빠른 시간 내에 가능함으로써 발사체 조립의 유연성을 획기적으로 확보한 매우 우수한 발명이다.

조립장치, 조립장치 회전부, 조립장치 고정부, 조립장치 회전부 고정장치, 무게중심, 회전중심, 감속기, 회전 핸들, 높낮이 조절부재

Description

유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치{Combined assembly Tool for Launch Vehicle horizontal and Vertical assembly characterizing Flexible assembly postures}

도 1 은 본 발명의 사시도

도 2 는 본 발명의 정면도

도 3 는 본 발명의 평면도

도 4 는 본 발명의 일요부인 조립장치 고정부 사시도

도 5는 도 4의 정면도

도 6은 도 4의 평면도

도 7은 본 발명의 일요부인 조립장치 회전부 사시도

도 8은 도 7의 정면도

도 9는 도 7의 평면도

도 10은 A-A선 단면도

도 11은 B-B선 단면도

도 12는 본 발명의 조립장치 회전부 고정장치에 대한 사시도

도 13은 도 12의 평면도

도 14는 도 12의 정면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 발사체 조립장치 회전부 2 : 발사체 조립장치 고정부

3 : 발사체 조립장치 회전부 고정장치 4 : 감속기

5 : 다양한 회전중심 가공부 6 : 높낮이 조절부재

7 : 이동바퀴 8 : 고정부 연결 보강 빔

9 : 회전 핸들 10 : 처짐 방지 장치

11 : 회전 샤프트 12 : 연결 브라켓

13 : 롤러 14 : 링고정 브라켓

15 : 링부재 16 : 턴버클

본 발명은 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치에 관한 것으로, 발사체를 조립하는 조립장치가 발사체의 조립 상태, 조립 자세에 큰 영향을 받지 않고 수평 및 수직 조립, 특정 각도의 방향 전환이 가능한 유연한 조립자세를 갖도록 구성한 것이다.

이에 더하여 상기 조립장치 회전부 내에 다양한 회전중심부를 사전에 반영 및 이의 조절을 통해 발사체의 수평 및 수직 조립을 가능하도록 하는 조립장치에 관한 것이다.

이에 따라 상기 발사체를 조립하기 위해서는 다양한 조립장치를 설계 및 제 작하는 것은 필수적인 사항이다.

상기와 같이 실시되는 발사체 조립장치는 발사체의 조립방식에 따라 결정되는 것인 바, 일반적으로 서방에서 사용하는 발사체는 수직조립 방식을 적용하며, 러시아 및 일부 국가에서는 주로 수평조립 방식을 적용한다.

이와 같이 발사체를 완전히 수직으로만 조립하거나, 수평으로만 조립을 하는 경우 다음과 같은 문제점이 나타날 수 있다.

첫째, 한가지 조립방식을 적용하여 발사체를 조립하는 경우 조립의 유연성이 떨어지며 이로 인해 타 조립방식의 장점을 살릴 수 없다. 즉 수직조립의 경우 수평조립의 장점을 이용할 수 없고, 수평조립의 경우 수직조립의 장점을 이용할 수 없다.

보다 상세하게는 전자와 같이 완전한 수직조립을 적용하는 경우 조립 방식은 단순하나, 부품을 수직 조립함에 따라 발사체의 높이가 매우 커져 이에 접근하기 위해서는 이를 지원할 매우 높은 지상고를 갖는 조립공간 및 그에 따른 접근 시설이 필요하다.

후자와 같이 완전한 수평조립의 경우 발사체 접근성이 상대적으로 수월하나, 조립 방법이 복잡하여 상대적으로 수직조립에 비해 다양한 기능을 갖는 조립장치들이 많이 필요하다.

둘째, 발사체의 단계별 또는 최종 조립 상태를 확인하기 위해서 광학 측정을 수행하는데 한 가지 조립방식을 적용하여 발사체를 조립하는 경우 광학 측정이 상대적으로 어려우며 절차가 복잡하다.

특정 조립 수준에서 발사체 조립상태를 측정하기 위한 광학 측정을 수행시 발사체 외피에 붙은 측정 포인트가 조립장치나 주변 시설물 등에 가려지는 경우가 많이 발생하여 측정 시간 또는 일수가 매우 길어지거나, 측정 자체가 불가능한 경우가 발생한다.

이에 더하여 수직조립의 경우 해당 수직 조립체의 크기 등을 포함할 수 있는 상당히 큰 측정 공간이 필요하다.

셋째, 한 가지 조립방식 적용에 따라 발사체를 조립하는 경우 발사체의 단계별 또는 최종 성능 상태를 확인하기 위한 성능시험을 수행하기가 상대적으로 어렵다.

수평조립 또는 수직조립만을 수행하는 발사체에 대하여 특정 조립상태 또는 최종 조립 후 요구되는 성능/기능 시험을 수행하는 경우에 실제 비행 상태에 가까운 수직 또는 수평자세, 특정 비행자세각도를 유지한 상태에서 시험을 수행하는 것이 바람직하나 이러한 자세를 구현하는 것은 상대적으로 어려우며, 대부분의 경우에 있어서 불가능하다.

따라서 본 발명의 목적은 발사체 조립 수준 및 자세에 큰 영향을 받지 않으면서 수평조립 및 수직조립이 모두 가능하며 특정한 자세 각도로 발사체를 조립장치에 고정 유지한 상태에서 발사체에 대한 측정 및 성능/기능 시험이 가능하도록 발사체 조립장치의 조립 유연성을 높이는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 발사체의 조립장치를 수평조립 및 수직조립이 가능하도록 하기 위해 일반적인 완전 고정용 조립장치에 부가적으로 회전용 조립부를 추가 적용함으로써 달성할 수 있다.

조립장치에 조립되는 발사체의 조립수준 또는 자세, 예를 들어 조립장치에 발사체 엔진의 조립 유무, 구조체 장착 유무, 위성의 조립 유무 등에 따라 조립장치에 고정되어있는 조립체의 무게 및 해당 무게중심은 각각 상이한 것이다.

이에 따라 사전에 예상되는 주요 조립상태 또는 수준에 대한 무게 및 무게중심 위치는 예측 및 계산이 가능한 것이다.

이에 더하여 추가적으로 조립체가 고정되며 조립체와 함께 회전되는 조립장치 회전부의 무게와 무게중심을 추가적으로 고려한 조립체와 조립장치 회전부의 전체 무게중심 위치를 구한다. 이때 발사체의 주요 조립상태 또는 자세에 따른 무게중심 위치의 변동 폭 등을 고려하여 회전부 내 회전 중심을 1개가 아닌 주요 조립상태 및 자세를 반영한 다양한 회전중심의 위치를 갖도록 사전에 제작 반영한다.

특정 조립상태를 유지하고 있는 발사체를 수평에서 수직 또는 수직에서 수평, 특정 자세각으로 회전하기 위해 조립장치의 고정부에 설치된 수동 핸들과 감속기를 이용해 회전 토크를 조립장치의 고정부와 회전부를 연결하는 회전 샤프트를 통해 회전부에 전달함에 따라 요구되어지는 특정 자세각으로 발사체를 회전할 수 있어야 하며, 수평 및 수직상태, 특정 자세에서 발사체 조립을 모두 구현할 수 있어야 한다.

이하 본 발명의 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

발사체 수평 및 수직 겸용 조립장치에 있어서, 한 쌍의 발사체 조립장치 고정부(2)의 하부에 연결되어 상기 발사체 조립장치 고정부(2)를 지지하는 고정부 연결 보강 빔(8)과; 상기 조립장치 고정부(2)의 상부 일측으로 설치되어 발사체를 회전할 수 있도록 회전력을 발생시키는 수동 회전 핸들(9)과; 상기 수동 회전 핸들(9)의 일측으로 회전 샤프트(11)가 축설되어지고 상기 회전 샤프트(11)의 축상에 설치되어 상기 수동 회전 핸들(9)로부터 발생한 구동력을 증폭시켜주는 감속기(4)와; 상기 감속기(4)의 토크 출력단에 연결되어 회전 토크를 전달해주는 회전 샤프트(11)와: 상기 회전 샤프트(11) 끝단에 설치되어 발사체 조립장치 회전부(1)의 발사체 조립상태를 측정하는 다양한 회전중심 가공부(5)와; 상기 다양한 회전중심 가공부(5)에 고정되는 연결 브라켓(12)과; 상기 회전중심 가공부(5)가 부착된 발사체 조립장치 회전부(1)와 연결됨을 특징으로 한다.

다양한 발사체의 조립상태에 따라 연동되어지는 무게중심 위치를 고려하여 다양한 발사체의 조립자세를 구현할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

다양한 발사체의 수평 조립상태, 수직 조립상태, 특정 조립자세를 유지할 수 있도록 상기 발사체 조립장치 회전부(1)를 정밀하고 안전하게 수동으로 구동시킬 수 있는 회전 핸들(9)과 감속기(4)를 이용하여 구동력을 발생함을 특징으로 한다.

다양한 발사체 조립자세 및 비행자세 상태에서 발사체의 측정, 시험을 구현할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명에 따른 시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 조립장치에 대한 사시도, 정면도, 평면도를 각각 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 본 발명의 조립장치는 중앙에 발사체 조립장치 회전부(1)가 형성되고 상기 발사체 조립장치 회전부(1)를 중심으로 양측으로 발사체 조립장치 고정부(2)가 각각 결합구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 조립장치 고정부(2)의 좌,우측 하부에는 고정부 연결 보강 빔(8)에 의해 상호 연결되어 지지된다.

상기 조립장치 고정부(2)의 하측에는 본 발명을 이동할 수 있는 이동 바퀴(7)가 연결된다.

이에 더하여 상기 조립장치 고정부(2) 좌,우 부분의 높이 정렬 및 지지를 위해 조립장치 높낮이 조절을 위한 높낮이 조절부재(6)가 마련된다.

상기와 같이 마련되는 높낮이 조절부재(6)는 잭 스크류로 실시하는 것이 바람직하며 상기 높낮이 조절부재(6)는 총 10개 설치되어 안정적으로 구성가능한 것이다.

또한, 상기 우측에 형성되는 조립장치 고정부(2)에는 200:1의 감속비를 갖는 감속기(4)가 설치되며, 감속기(4) 끝단에는 회전력을 발생하기 위한 수동식 회전 핸들(9)이 설치된다.

상기와 같이 설치된 감속기(4)의 출력단에는 회전 샤프트(11)가 연결되며, 회전 샤프트(11) 반대편 끝단에는 조립장치 고정부(2)와 회전부 연결 브라켓(12)이 설치되어 조립장치 고정부(2)와 조립장치 회전부(1)를 상호 연결구성한다.

조립장치 좌측 고정부(2)에는 베어링 박스가 설치되어 있어 회전 샤프트의 왼쪽 끝단과 연결되어 있으며, 회전 샤프트(11) 우측 끝단은 조립장치 회전부(1)의 좌측 회전중심 가공부(5)와 고정되어 연결된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일요부인 조립장치 고정부 사시도, 정면도, 평면도를 각각 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 상기 조립장치 고정부(2)의 상부 일측으로 설치되어 발사체를 회전할 수 있도록 회전력을 발생시키는 수동 회전 핸들(9)이 설치되고 상기 수동 회전 핸들(9)의 일측으로 회전 샤프트(11)가 축설되어지고 상기 회전 샤프트(11)의 축상에는 상기 수동 회전 핸들(9)로부터 발생하는 구동력을 증폭시켜주는 감속기(4)가 각각 설치된다.

이에 따라 상기 감속기(4)의 토크 출력단에 연결되어 회전 토크가 회전 샤프트(11)에 전달된다.

상기와 같이 형성된 상기 회전 샤프트(11) 끝단에 설치되어 발사체 조립장치 회전부(1)의 발사체 조립상태를 측정가능하도록 다양한 회전중심 가공부(5)가 형성되며 상기 다양한 회전중심 가공부(5)에는 고정부/회전부 연결 브라켓(12)이 고정되는 것이다.

또한, 상기 감속기(4)의 회전 샤프트 축상에는 볼베어링이 결합되는 것이며 상기 감속기(4)가 상기 발사체 조립장치 회전부(1)와 용이하게 결합되어지도록 상기 감속기(4)의 하측으로 와샤가 결합된 것이다.

한편, 상기 회전중심 가공부(5)와 연결브라켓(12)간의 상세한 결합상태를 도시하고자 도 5의 상측에는 요부 확대도가 도시되어 설명의 편의를 제공한 것이다.

상기와 같이 구성된 조립장치 고정부는 감속기(4)의 입력단에 연결된 지름 350mm의 수동 회전 핸들(9)을 회전하면 감속기(4)를 거쳐 증폭된 토크가 발생하게 된다.

조립장치 회전부(1)의 무게는 일정하지만, 발사체의 조립상태 또는 수준에 따라 발사체의 무게는 수톤 이상의 무게 차이가 발생하므로 이를 모두 고려하여, 안전하며 감속기(4) 및 수동 핸들(11) 조작에 무리가 되지 않는 범위 내에서 사람의 힘으로 수동 회전 핸들(11)을 돌릴 수 있도록 매우 큰 감속비를 갖는 감속기(4)가 제공된다.

특정 조립상태의 발사체를 특정 자세각으로 전환하기 위해서는 먼저 감속기(4)를 통해 발생한 회전력이 회전 샤프트(11)를 통해 조립체 회전부(1)의 회전중심 가공부(5)에 전달된다.

이때 발사체와 조립장치 회전부(1)의 무게중심을 고려하여 회전 샤프트(11)를 다양한 회전중심 가공부(5)에 표시된 가장 적절한 회전 중심 위치에 회전 샤프트(11)가 고정 연결되므로, 수톤 이상의 중량물인 조립장치 회전부(1)와 발사체를 특정 자세각으로 회전이 가능하다. 이후 발사체의 조립상태 또는 수준이 일부 변경되어 조립장치 회전부(1)를 포함한 전체 무게중심이 크게 변경되지 않은 경우에는 기존의 회전중심 가공부(5)를 이용하여 발사체와 회전부의 회전을 수행한다. 그러나 발사체 조립상태 또는 수준이 크게 변경되어 전체 무게중심이 크게 변경되는 경우, 수동 회전 핸들(9) 및 감속기(4)를 이용해 조립체 회전부(1) 회전이 어렵게 된다. 이때는 다양한 회전 중심 가공부(5)에 적용된 기존 회전중심을 변경해야 한다.

상기 회전중심 변경 순서는 첫 번째, 조립장치 회전부(1)를 지지하기 위한 조립장치 회전부 고정장치(3)를 조립장치 회전부(1)와 연결 및 고정함으로서 조립장치 회전부(1)와 조립된 발사체를 안전하게 지지한다.

두 번째, 회전 샤프트(11)와 다양한 회전중심 가공부(5)의 고정부분을 푼다.

세 번째, 현재 발사체와 조립장치 회전부(1)의 전체 무게중심 위치에 가장 적절하도록 회전 샤프트(11)를 다양한 회전중심 가공부(5)에 위치한 회전중심에 연결한다.

네 번째, 조립체 회전부(1)와 조립체 회전부 고정장치(3) 사이의 연결/고정을 제거한다.

다섯 번째, 수동 회전 핸들(9)을 회전을 통하여 조립체 회전부를 구동한다.

도 7은 본 발명의 일요부인 조립장치 회전부 사시도, 정면도, 평면도 및 요부 확대 단면도를 각각 도시한 것으로서 상기 조립장치 회전부(1)는 수동 회전 핸들(9)과 감속기(4)를 통하여 회전 샤프트(11)에 전달되는 회전토크를 이용하는 것이며 상기 조립장치 회전부(1)의 중앙에는 수평조립지 처짐을 방지하는 처짐방지장치(10)가 제공되는 것이다.

이에 더하여 상기 조립장치 회전부(1)의 일단부를 A-A선 단면부와 B-B선 단면부로 각각 도시하여 보다 상세히 나타낸 것이다.

상기 단면도에서는 플레이트에 숄더가 관통결합되는 것이며 상기 플레이트의 내측으로 PLAIN-BORE가 결합되는 것이다.

한편, 상기 조립장치 회전부(1)의 전면에는 원형의 형상으로 형성된 링부재(15)가 결합된 것이다.

상기와 같이 마련된 링부재(15)를 따라 다수의 링고정 브라켓(14)이 형성되어 상기 링부재(15)와 기밀하게 결합가능한 것이다.

이에 더하여 상기 링고정 브라켓(14)과 또 다른 링고정 브라켓(14) 사이에는 다수의 롤러(13)가 결합형성되어 상기 조립장치 회전부(1)를 보조하는 역할을 제공한다.

또한, 상기 링부재(15)와 롤러(13)의 회전을 보조하기 위하여 일측으로 롤방향 조절장치인 턴버클(16)이 마련되는 것이다.

상기와 같이 마련된 턴버클(16)을 이용하여 상기 조립장치의 회전부(1)가 회전가능하게 실시된다.

또한, 도 12 내지 도 14는 조립장치 회전부 고정장치에 대한 사시도, 정면도, 평면도를 각각 도시한 것이다.

상기와 같이 도시된 조립장치 회전부 고정장치(3)는 조립장치 회전부(1)를 지지하기 위한 것으로서 상기 조립장치 회전부 고정장치(3)를 조립장치 회전부(1)와 연결 및 고정함으로서 조립장치 회전부(1)와 조립된 발사체를 안전하게 지지하는 역할을 제공한다.

이에 더하여 상기 조립체 회전부(1)와 조립체 회전부 고정장치(3) 사이를 필요에 따라 연결 및 해체 가능하도록 구성된 것이다.

본 발명은 발사체의 수직조립만을 할 수 있거나 또는 수평조립만을 할 수 있는 기존 발사체 조립장치의 문제점을 해결하기 위하여 사전에 발사체 조립 수준 또 는 상태에 대한 무게, 무게중심 위치를 사전에 계산하여 조립장치 회전부 내 다양한 회전중심 가공부를 적용함으로서 특정 조립상태에서 뿐만 아니라 예상되는 다양한 발사체의 조립상태 또는 수준에 대하여 다양한 조립방법을 구현 가능하도록 하였으며, 이를 통해 조립된 발사체에 대한 다양한 조립상태 측정, 다양한 발사체 자세상태에서의 시험이 가능한 효과를 제공한다.

또한, 다양한 회전 중심부, 수동 핸들, 감속기 등을 적용함으로서, 조립장치에 기계적인 구동력 적용으로 인해 예상되는 발사체 손상이나 충돌과 같은 손상을 방지하고, 매우 세밀한 회전을 통한 정밀한 조립자세 또는 특정 비행 자세각 상태가 요구되는 발사체의 자세유지가 가능하며, 최종적으로는 유연한 수평 및 수직 조립이 가능한 겸용 발사체 조립장치를 구현한다.

한편 본 발명은 그에 관한 최선의 구성상태를 열거하였으나 이에 국한되는 것은 아니며 이하 첨부되는 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 이전까지 서술된 구성예의 변경을 고려해 볼 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

1. 발사체 수평 및 수직 겸용 조립장치에 있어서,

   한 쌍의 발사체 조립장치 고정부(2)의 하부에 연결되어 상기 발사체 조립장치 고정부(2)를 지지하는 고정부 연결 보강 빔(8)과;

   상기 조립장치 고정부(2)의 상부 일측으로 설치되어 발사체를 회전할 수 있도록 회전력을 발생시키는 수동 회전 핸들(9)과;

   상기 수동 회전 핸들(9)의 일측으로 회전 샤프트(11)가 축설되어지고 상기 회전 샤프트(11)의 축상에 설치되어 상기 수동 회전 핸들(9)로부터 발생한 구동력을 증폭시켜주는 감속기(4)와;

   상기 감속기(4)의 토크 출력단에 연결되어 회전 토크를 전달해주는 회전 샤프트(11)와:

   상기 회전 샤프트(11) 끝단에 설치되어 발사체 조립장치 회전부(1)의 발사체 조립상태를 측정하는 다양한 회전중심 가공부(5)와;

   상기 다양한 회전중심 가공부(5)에 고정되는 연결 브라켓(12)과;

   상기 회전중심 가공부(5)가 부착된 발사체 조립장치 회전부(1)와 연결됨을 특징으로 하는 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   다양한 발사체의 조립상태에 따라 연동되어지는 무게중심 위치를 고려하여 다양한 발사체의 조립자세를 구현할 수 있도록 함을 특징으로 하는 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치.
3. 제 1항에 있어서,

   다양한 발사체의 수평 조립상태, 수직 조립상태, 특정 조립자세를 유지할 수 있도록 상기 발사체 조립장치 회전부(1)를 정밀하고 안전하게 수동으로 구동시킬 수 있는 회전 핸들(9)과 감속기(4)를 이용하여 구동력을 발생함을 특징으로 하는 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치.
4. 제 1항에 있어서,

   다양한 발사체 조립자세 및 비행자세 상태에서 발사체의 측정, 시험을 구현할 수 있도록 함을 특징으로 하는 유연한 조립 자세를 갖는 수평/수직 겸용 발사체 조립장치.

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