KR20100096465A

KR20100096465A - 자탄용 전자식 지연 자폭신관

Info

Publication number: KR20100096465A
Application number: KR1020090015358A
Authority: KR
Inventors: 정덕진; 박순준; 최성대; 김용광; 김동욱
Original assignee: 주식회사 풍산
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-02
Also published as: KR101016834B1

Abstract

본 발명은 지상으로 자유 낙하되어진 자탄을 일정 시간 경과 한 후에 자동으로 폭발시킬 수 있도록 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 관한 것으로서,

20~90초 동안 2~3.9V의 전원을 일정하게 공급하는 박막전지(11)와, 박막전지(11)의 전기에너지를 공급받아 충전하는 충전부(12)와, 충전부(12)에 연결되어 지연 시간을 설정하는 타이머(13)와, 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전류흐름 경로에 설치되어 전류의 흐름을 제어하는 저항소자(14)와, 타이머(13)의 지연시간이 경과하면 충전부(12)로부터 공급받은 전기에너지를 이용하여 점화열을 발생시키는 전기식 기폭관(15)과, 타이머(13)에 연동되어 작동되며 충전부(12)와 전기식 기폭관(15)의 전기적 흐름을 절환하는 전자스위치(16)와, 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전기적 흐름을 차단하는 전원단자부(17)와, 전기식 기폭관(15)의 돌발적인 작동을 방지하기 위하여 연결되어 있는 션트단자(18)로 이루어진 전기회로가 구비된 인쇄회로기판(10)과; 자탄(30)이 방출되면 인쇄회로기판(10)의 전기회로가 작동되도록 하는 자폭 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 자탄의 조립시 화공식 자폭장치에서와 같이 별도의 지연관 조립체 및 타격장치를 장착할 필요가 없음은 물론, 신관 부분의 소형화가 가능하여 내부의 공간 활용성을 증가시킬 수 있고, 동일한 이송체에 보다 많은 자탄을 장입하여 공격 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

지연 신관, 인쇄회로기판, 전기회로, 박막전지, 타이머, 기폭관, 이송체, 션트단자, 충전부, 자폭, 격침나사, 관성추

Description

자탄용 전자식 지연 자폭신관{Electronic Delayed Self-Destruct Fuse of Submunition}

본 발명은 지상으로 자유 낙하되어진 자탄을 일정 시간 경과 한 후에 자동으로 폭발시킬 수 있도록 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 관한 것으로서, 특히 자탄이 지상으로 자유 낙하된 후 폭발하지 않은 경우에 일정시간이 경과하면 전기에너지를 이용하여 자폭시키거나 및 신관을 무력화 시킬 수 있도록 된 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 관한 것이다.

일반적으로 자탄은 지상에서 포에 의해 발사되는 탄 또는 로켓 등의 이송체를 통해 이송된 후 공중에서 방출되어 지상으로 낙하된다. 이때, 상기 이송체는 회전될 수도 있고 회전되지 않을 수도 있다. 이러한 통상의 자탄은 그 내부에 탄체를 폭발시키기 위한 고폭화약이 충전되어 있고, 그 하부에는 장갑차나 탱크 등의 장갑을 관통하기 위한 관통자가 장착되어 있어, 탄체 폭발에 따른 파편에 의한 인마 살상과 관통자에 의한 장갑 관통 등과 같은 이중목적으로 사용되고 있다.

이러한 자탄들은 발사된 이송체가 미리 지정된 상공에 도달하여 이송체 내부의 방출장약이 폭발함에 따라 발생된 폭발압력에 의해 대기중으로 방출되면서 지상 으로 낙하된다. 이때, 각 자탄들은 방출시 가지고 있던 관성에 의해 사방으로 흩어지면서 낙하되고, 지상에 떨어져 폭발되는 것이다. 이를 위하여 상기 자탄에는 상기 고폭화약을 기폭시키기 위한 신관이 장착되어 있는데, 이러한 신관은 대부분 자탄이 목표물이나 지면 등에 충돌할 때 발생하는 충격력에 의해 폭발이 이루어지는 기계식 신관이다.

그런데, 상기한 종래의 자탄은 공중에서 방출된 후 지상의 구조물에 부딪히는 순간에 충분한 충격력을 얻지 못하면 기폭이 이루어지지 않아 폭발되지 못하게 된다. 즉, 자탄이 숲, 눈, 사막, 나무 등과 같은 완충지대에 떨어지게 되는 경우에는 상기 기계적 신관에 충분한 충격력이 가해지지 않게 되므로, 상기 기계식 신관이 작동 불능이 되어 고폭화약을 기폭시킬 수 없게 되는 것이다.

이러한 기폭 불능의 자탄은 공격력의 약화를 초래함은 물론 아군이 해당 지역에서 작전을 진행하는 도중에 폭발하여 물적 피해를 유발하게 된다. 따라서, 대부분의 자탄에는 상기 기계식 신관이 작동하지 않을 경우에 자탄을 자폭시키는 지연신관이 추가로 장착되어 있다. 이러한 지연신관은, 기계식 신관에 화약을 점화시켜서 일정 시간이 경과하면 자폭이 이루어지도록 하는 화공식 지연 자폭신관과, 전원회로와 충전회로 및 타이머를 이용하여 자폭이 이루어지도록 하는 전자식 지연 자폭신관으로 구분되고 있다.

한편, 상기한 자탄의 불발문제를 해결하기 위한 수단으로서, 자탄이 불발되는 것을 방지하고자 하는 기술이 본 출원인에 의해 발명 및 출원되어 등록번호 10-0306357[참고문헌1]와 10-0416004[참고문헌2]로 등록된 바 있다.

[참고문헌1]은 화공식지연 자폭신관과 관련한 것으로, 점화화약, 지연화약, 연결화약을 자탄의 방출과정에서 발생하는 회전관성력을 이용한 타격장치(스트라이커)를 통해 순서대로 기폭 시키고 이에 따라 최종적으로 고폭화약을 폭발시켜 자탄을 무력화 시키는 구조로 되어 있다. 그리고, [참고문헌2]는 전자식지연 자폭신관과 관련한 것으로, 전원소자인 리저브 배터리와 전기식 기폭관, 타이머회로, 충전회로, 저항소자, 전자스위치, 풍력감지장치 등을 포함하며, 자탄의 방출 과정에서 발생하는 관성이나 낙하과정에서 발생하는 공기저항에 의해 작동되는 타격장치를 통해 리저브 배터리를 활성화시켜 상기 설명한 부품들로 구성된 인쇄회로기판을 작동시키고 전기식 기폭관을 폭발시켜 자탄을 무력화 시키는 구조로 되어 있다.

[참고문헌1]에 개시된 화공식 지연 자폭신관이 구비된 자탄(130)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(131) 내부에 원추형의 관통자(133)가 장착되어 있고, 관통자(133)의 상부를 이루는 본체(131)의 내부에 고폭화약(132)이 충전된 구조로 되어 있으며, 스터드(121)에 의해 상기 본체(131)의 상부에 설치된 하우징(120)에 상기 고폭화약(132)을 폭발시키는 기폭관(129)이 구비된 슬라이드 결합체(125)가 수평 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 관성추(127)와 함께 상기 하우징(120)에 삽입되어 상기 슬라이드 결합체(125)를 구속함과 아울러 상기 기폭관(129)을 작동시키는 격침나사(123)와, 이송체로부터 방출시 펼쳐지면서 상기 격침나사(123)를 상승시키는 리본 형상의 테이프(135)와, 상기 테이프(135)가 펼쳐지지 않도록 감싸주는 스티프너(136), 그리고 안전핀(139)이 설치되어 있다.

상기 슬라이드 결합체(125)는 자폭장치로서, 점화화약과 지연화약 및 연결화약이 충전된 지연관 조립체(137))와, 자탄(130)의 방출과정에서 발생하는 회전관성력을 이용하여 상기 지연관 조립체(137)를 타격하는 타격장치인 스트라이커(140)를 구비하고 있다.

상기한 종래의 자탄(130)은 고폭화약(132)이 폭발되면 본체가 파편화되면서 인마를 살상하게 되며, 동시에 관통자(133)에 의해 폭발력이 한곳으로 집중되는 성형작약의 원리에 의해 장갑을 관통하게 된다. 그리고, 상기 자탄(130)이 완충지대에 떨어지게 되는 경우에 설정된 시간이 경과되면 자폭수단에 의하여 자탄(130)을 자폭시키게 된다.

그러나, 상기한 종래의 자탄의 자폭장치들은 다음과 같은 문제점이 있다.

[참고문헌1]에 개시된 화공식지연 자폭신관은, 지연관 조립체(137)를 타격해 주는 트라이커(135)가 고속으로 회전하는 이송체에서 자탄(130)이 방출될 때 발생하는 회전 관성력을 이용하여 작동하게 되므로, 저속으로 회전하는 이송체나 회전이 없는 이송체에서 방출된 자탄(130)에서는 스트라이커(140)가 보조 기폭관인 지연관 조립체(137)를 기폭시킬 수 있는 회전 관성력을 얻지 못할 수 있다.

또, 상기 슬라이드 결합체(125)에 조립된 지연관 조립체(137)는 자탄(130)이 자폭할 수 있도록 할 수 있는 설정시간을 결정하는 부품으로서, 설정시간은 상기 지연관 조립체(137)의 길이와 비례한다. 그런데, 상기 지연관 조립체(137)가 상기 슬라이드 결합체(125)의 한쪽 측면에 동일하게 직선으로 배치되어야 하므로, 상기 지연관 조립체(137)는 상기 슬라이드 결합체(125) 길이 이상으로 더 길어질 수 없도록 되어있다. 따라서, 자탄(130)이 자폭하기 위한 설정시간에 한계가 있으며, 그 결과 자탄(130)이 이송체에서 방출되는 고도가 자폭 설정시간 이내로 제한된다.

또, [참고문헌2]에 개시된 전자식지연 자폭신관은, 전원소자로 리저브 배터리를 사용하기 때문에, 리저브 배터리를 활성화시켜 주는 활성화 장치가 반드시 필요하다. 이러한 활성화 장치는 슬라이드 결합체의 공간을 많이 차지하기 때문에, 공간을 효율적으로 사용할 수 없으며, 활성화 장치가 제대로 작동하지 않을 경우 자폭기능을 이룰 수 없어 불발율이 커지게 된다.

[참고문헌1] 등록특허 10-0306357 (김용광 외) 2001.08.08

[참고문헌2] 등록특허 10-0416004 (박순준 외) 2004.01.09

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전자식 지연 자폭신관의 전원소자를 리저브 배터리에서 박막전지로 대체하여 자탄의 회전 관성력과는 무관한 조건에서도 보조 기폭관을 작동시킬 수 있음은 물론 타격장치와 같은 배터리 활성화 기구가 필요없는 자탄용 전자식 지연 자폭신관을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 신관의 소형화를 통해 이송체에 장입되는 자탄의 수량 증대가 가능하게 함은 물론 타격핀의 미작동으로 인한 불발율을 줄여 자폭 신관장치의 정확도와 작동 효율성을 증대시킬 수 있는 자탄용 전자식 지연 자폭신관을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 타이머를 통해 자폭시간을 길게 연장함에 따라 자폭 설정시간이 연장되어 보다 높은 고도에서 자탄 방출이 가능한 자탄용 전자식 지연 자폭신관을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자탄이 공중에서 방출되어 자유낙하된 후 설정시간이 경과하면 상기 자탄이 자폭하도록 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 있어서, 20~90초 동안 2~3.9V의 전원을 일정하게 공급하는 박막전지와, 상기 박막전지의 전기에너지를 공급받아 충전하는 충전부와, 상기 충전부에 연결되어 지연 시간을 설정하는 타이머와, 상기 박막전지와 충전부 사이의 전류흐름 경로에 설치되어 전류의 흐름을 제어하는 저항소자와, 상기 타이머의 지연시간이 경과하면 상기 충전부로부터 공급받은 전기에너지를 이용하여 점화열을 발생시키는 전기식 기폭관과, 상기 타이머에 연동되어 작동되며 상기 충전부와 전기식 기폭관의 전기적 흐름을 절환하는 전자스위치와, 상기 박막전지와 충전부 사이의 전기적 흐름을 차단하는 전원단자부와, 상기 전기식 기폭관의 돌발적인 작동을 방지하기 위하여 연결되어 있는 션트단자로 이루어진 전기회로가 구비된 인쇄회로기판과; 상기 자탄이 방출되면 상기 인쇄회로기판의 전기회로가 작동되도록 하는 자폭 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 자탄은, 내부에 고폭화약과 관통자가 구비된 본체와; 1개 이상의 스터드에 의해 상기 본체의 상부에 고정 설치되는 하우징과; 상기 고폭화약을 폭발시키는 기폭관과 상기 인쇄회로기판 및 자폭 작동부가 내부에 설치되며 상기 하우징 내에서 수평 이동이 가능하도록 탄력 설치되는 슬라이드 결합체와; 상기 하우징에 설치되어 상기 슬라이드 결합체를 탄성 지지하는 장전 스프링과; 일정 무게를 가지며 상기 슬라이드 결합체에 형성된 요입홈에 삽입 결합되는 관성추와; 상기 관성추에 나사 결합되어 상기 하우징의 상부로 돌출되고 상기 자탄이 방출될 때 상승하여 상기 자폭 작동부를 기동시키는 격침나사;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 자폭 작동부는, 전원스프링에 의해 탄성 지지되며, 상기 전원단자부에 접촉되어 상기 박막전지와 충전부를 전기적으로 연결하는 전원스위치와; 상기 격침나사와 함께 움직이며 돌출된 핀 부위가 상기 전원스위치를 구속하고 있는 스위치 지지핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 격침나사는, 상기 자탄이 공중에서 방출될 때 공기저항을 받는 테이프 또는 낙하산에 조립되며, 상기 테이프 또는 낙하산이 풀림에 따라 반시계방향으로 회전되어 상기 슬라이드 결합체의 구속을 해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 테이프는, 상기 격침나사의 상부에 접힘 상태로 양단이 고정되고, 상기 자탄이 공중에서 방출되어 스티프너가 방출 압력에 의해 이탈되면 풀려져 상기 격침나사를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 스위치 지지핀은 상기 격침나사에 멈춤링을 개재하여 장착되거나 상기 격침나사와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 자탄은, 조립 작업 도중 상기 인쇄회로기판의 전기회로에 전원이 인가되지 않도록 상기 전원스위치의 작동을 차단하는 안전핀을 구비하고, 상기 하우징 및 슬라이드 결합체에는 상기 안전핀이 삽입되는 안전핀 삽입공이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 인쇄회로기판은, 상기 스위치 지지핀이 상부로 이동될 때 연결되어 있던 상기 션트단자가 개방상태가 되어 상기 전기식 기폭관이 기폭되도록 전기회로를 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 하우징은, 상기 슬라이드 결합체가 설치되는 하우징 본체와, 상기 본체의 상면에 안착되어 상기 하우징 본체에 결합되는 하우징 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 슬라이드 결합체는, 상기 인쇄회로기판 및 자폭 작동부가 설치되는 슬라이드 본체와, 상기 슬라이드 본체의 상부에 결합되고 상기 관성추가 삽입되는 구멍이 천공된 슬라이드 커버와, 상기 슬라이드 본체의 하부에서 삽입 결합되며 상기 관성추가 삽입되는 요입홈이 형성된 홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 상기 자탄은, 상기 기폭관과 격침나사가 동일 축상에 놓이게 되는 장전 상태에서만 자폭기능을 수행하고, 상기 기폭관과 격침나사가 동일 축상에 놓이지 않은 비장전 상태에서는 상기 전기식 기폭관에 의해 상기 기폭관이 폭발하여 신관 기능이 무력화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관은, 화공식 자폭장치와는 달리 자탄의 조립시 별도의 지연관 조립체 및 타격장치를 장착할 필요가 없으므로, 신관 부분의 소형화가 가능하여 내부의 공간 활용성을 증가시킬 수 있음은 물론 동일한 이송체에 보다 많은 자탄을 장입하여 공격 효과를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 전원소자를 리저브 배터리에서 박막전지로 교체함에 따라 타격장치와 같은 전원 활성화장치가 필요하지 않기 때문에, 신관의 소형화는 물론 전원 활성화 장치의 미작동으로 인한 불발을 방지할 수 있어 정확도와 작동 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 자탄의 회전 여부에 관계없이 전원을 활성화할 수 있으므로 지탄을 이송 및 방출하는 이송체(탄 또는 로켓)의 비행특성(이송체의 회전 여부)에 관계없이 자탄의 방출에 따라 자폭신관을 작동시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 따르면, 전자식 타이머를 이용하여 자폭 지연시간을 설정할 수 있으므로, 자폭 지연시간의 연장을 통해 보다 높은 고도에서의 자탄 방출이 가능하게 되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자탄용 전자식 지연 자폭신관을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 의한 자탄용 전자식 지연 자폭신관의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 요부구성인 슬라이드 결합체의 분해 사시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 측단면도이며, 도 9는 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 자유낙하시의 외관 사시도이다. 또, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 자폭신관에서의 전기회로가 도시된 도면으로서, 도 10은 평상시 또는 자탄 방출 이전의 전기회로도이고, 도 11은 자탄 방출 이후의 전기회로도이며, 도 12는 타이머가 작동된 이후의 전기회로 도이다.

본 발명에 의한 자탄용 전자식 지연 자폭신관은, 자탄(30)이 공중에서 방출되어 자유낙하된 후 설정시간이 경과하면 상기 자탄(30)이 자폭하도록 하는 것으로서, 자폭을 위한 전기회로가 구비된 인쇄회로기판(10)과; 상기 자탄(30)이 방출되면 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로가 작동되도록 하는 자폭 작동부;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로는, 20~90초 동안 2~3.9V의 전원을 일정하게 공급하는 사각형 또는 원형의 박막전지(11)와, 상기 박막전지(11)의 전기에너지를 공급받아 충전하는 충전부(12)와, 상기 충전부(12)에 연결되어 지연 시간을 설정하는 타이머(13)와, 상기 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전류흐름 경로에 설치되어 전류의 흐름을 제어하는 저항소자(14)와, 상기 타이머(13)의 지연시간이 경과하면 상기 충전부(12)로부터 공급받은 전기에너지를 이용하여 점화열을 발생시키는 전기식 기폭관(15)과, 상기 타이머(13)에 연동되어 작동되며 상기 충전부(12)와 전기식 기폭관(15)의 전기적 흐름을 절환하는 전자스위치(16)와, 상기 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전기적 흐름을 차단하는 전원단자부(17)와, 상기 전기식 기폭관(15)의 돌발적인 작동을 방지하기 위하여 연결되어 있는 션트단자(18)로 이루어진다.

한편, 상기 자탄(30)은, 내부에 고폭화약(31a)과 관통자(31b)가 구비된 본체(31)와; 1개 이상의 스터드(32c)에 의해 상기 본체(31)의 상부에 고정 설치되는 하우징(32)과; 상기 고폭화약(31a)을 폭발시키는 기폭관(33)과 상기 인쇄회로기 판(10) 및 자폭 작동부가 내부에 설치되며 상기 하우징(32) 내에서 수평 이동이 가능하도록 탄력 설치되는 슬라이드 결합체(35)와; 상기 하우징(32)에 설치되어 상기 슬라이드 결합체(35)를 탄성 지지하는 장전 스프링(34)과; 일정 무게를 가지며 상기 슬라이드 결합체(35)에 형성된 요입홈에 삽입 결합되는 관성추(37)와; 상기 관성추(37)에 나사 결합되어 상기 하우징(32)의 상부로 돌출되고 상기 자탄(30)이 방출될 때 상승하여 상기 자폭 작동부를 기동시키는 격침나사(36)와; 조립 작업 도중 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로에 전원이 인가되지 않도록 상기 전원스위치(21)의 작동을 차단하는 안전핀(도시 생략);을 포함하며, 상기 하우징(32) 및 슬라이드 결합체(35)에는 상기 안전핀이 삽입되는 안전핀 삽입공(도시 생략)이 관통 형성된다.

그리고, 상기 자폭 작동부는, 전원스프링(22)에 의해 탄성 지지되며, 상기 전원단자부(17)에 접촉되어 상기 박막전지(11)와 충전부(12)를 전기적으로 연결하는 전원스위치(21)와; 상기 격침나사(36)에 의해 작동되며 상기 전원스위치(21)를 구속하고 있는 스위치 지지핀(23);으로 이루어진다. 여기서, 상기 격침나사(36)는, 상기 자탄(30)이 공중에서 방출될 때 공기저항을 받는 테이프(38) 또는 낙하산에 조립되며, 상기 테이프(38) 또는 낙하산(도시 생략)이 풀림에 따라 반시계방향으로 회전되어 상기 슬라이드 결합체(35)의 구속을 해제하게 된다. 그리고, 상기 테이프(38)는, 상기 격침나사(36)의 상부에 접힘 상태로 양단이 고정되고, 상기 자탄(30)이 공중에서 방출되어 스티프너(도시 생략)가 방출 압력에 의해 이탈되면 풀려져 상기 격침나사(36)를 회전시키게 된다. 또한, 상기 스위치 지지핀(23)은 상기 격침나사(36)에 멈춤링(24)을 개재하여 장착된다. 물론, 상기 스위치 지지핀(23)과 격침나사(36)가 일체로 형성될 수도 있다.

또, 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로는, 상기 스위치 지지핀(23)이 상부로 이동될 때 연결되어 있던 상기 션트단자(18)가 개방상태가 되어 상기 전기식 기폭관(15)이 기폭되도록 구성된다.

한편, 상기 하우징(32)은, 상기 슬라이드 결합체(35)가 설치되는 하우징 본체(32a)와, 상기 본체(31)의 상면에 안착되어 상기 하우징 본체(32a)에 결합되는 하우징 커버(32b)를 포함한다. 그리고, 상기 슬라이드 결합체(35)는, 상기 인쇄회로기판(10) 및 자폭 작동부가 설치되는 슬라이드 본체(35a)와, 상기 슬라이드 본체(35a)의 상부에 결합되고 상기 관성추(37)가 삽입되는 구멍이 천공된 슬라이드 커버(35b)와, 상기 슬라이드 본체(35a)의 하부에서 삽입 결합되며 상기 관성추(37)가 삽입되는 요입홈이 형성된 홀더(35c)를 포함한다.

그리고, 상기 자탄(30)은, 상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이게 되는 장전 상태에서만 자폭기능을 수행하고, 상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이지 않은 비장전 상태에서는 상기 전기식 기폭관(15)에 의해 상기 기폭관(33)이 폭발하여 신관 기능이 무력화된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 자탄용 전자식 지연 자폭신관은, 자탄이 완충지대에 낙하되어 폭발하지 않는 경우에 작동되어 자탄을 자폭시키게 된다.

이송체에 내장된 자탄(30)이 방출되기 전이나 평상시에는 도 10에 도시된 바 와 같이, 전원소자인 박막전지(11)의 전기에너지가 인쇄회로기판(10)의 전기회로에 공급되지 않는 상태를 유지한다. 즉, 상기 인쇄회로기판(10)의 전원단자부(17)가 개방된 상태로서 타이머(13)에 전원이 공급되지 않음은 물론, 전기식 기폭관(15)의 돌발적인 작동을 방지하기 위한 수단인 션트단자(18)가 연결된 상태로 유지되어, 자폭신관이 작동하지 않는다.

한편, 이송체에 내장된 자탄(30)은 미리 지정된 위치에서 이송체로부터 방출되어 지상으로 낙하되는데, 상기 자탄(30)이 이송체로부터 방출될 때의 방출압력에 의해 테이프(38)를 감싸고 있던 스티프너가 이탈되어, 절첩되어 있던 테이프(38)가 펼쳐진다. 이때, 상기 테이프(38)는 공기와의 저항에 의해 반시계 방향으로 회전되며, 상기 테이프(38)에 고정된 격침나사(36)는 관성추(37)로부터 풀리면서 상기 관성추(37)의 상부로 이동하게 된다.

상기 격침나사(36)가 관성추(37)의 상부방향으로 이동하게 되면, 상기 격침나사(36)에 조립된 스위치 지지핀(23)이 상부로 이동하면서 전원스위치(21)의 구속을 해제하게 된다. 이후, 상기 전원스위치(21)는 전원스프링(22)의 탄성에 의해 이동되어 상기 인쇄회로기판(10)의 전원단자부(17)에 접점된다.

따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 박막전지(11)의 전기에너지가 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로에 공급되어 상기 타이머(13)가 작동을 시작함과 아울러 저항소자(14)를 경유하여 충전부(12)에도 전기에너지가 충전된다. 또한, 상기 스위치 지지핀(23)의 이동에 따라 전기식 기폭관(15)의 양단부를 연결하고 있는 션트단자(18)가 연결상태에서 개방상태로 전환되면서 상기 전기식 기폭관(15)이 기폭 될 수 있는 조건을 만들어주게 된다.

이 상태에서 상기 타이머(13)는 미리 설정된 시간을 카운트하게 되고, 카운트가 완료되면 상기 인쇄회로기판(10)의 전자스위치(16)를 온(ON) 상태로 전환시키게 된다(도 12 참조). 이에 따라 상기 충전부(12)에 축적되어 있던 전기에너지가 순간적으로 상기 전기식 기폭관(15)에 공급된다. 상기 전기식 기폭관(15)에 순간적으로 공급된 전기에너지에 의해 상기 전기식 기폭관(15)은 폭발하게 되고, 상기 전기식 기폭관(15)의 폭발력이 상기 자탄(30)의 고폭화약(31a)으로 전달되어 상기 자탄(30) 역시 폭발하게 된다. 즉, 상기 자탄(30)의 자폭과 함께 자폭신관의 작동이 완료되는 것이다.

이때, 상기 타이머(13)의 지연 설정시간을 상기 자탄(30)이 이송체로부터 분리되어 지상에 떨어지는 시간보다 길게 하면, 상기 자탄(30)이 지상의 완충지대에 떨어져 불발되는 경우라도 상기 타이머(13)의 지연 설정시간이 경과된 후 상기 자탄(30)이 자동으로 폭발하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 타이머(13)의 지연 설정시간을 충분히 길게 설정함으로써 더 높은 고도에서 상기 자탄(30)이 이송체로부터 방출되도록 할 수 있다. 물론, 상기 타이머(13)의 지연 설정시간을 상기 자탄(30)이 이송체로부터 분리되어 지상에 떨어지는 시간보다 짧게 설정함으로써, 상기 자탄(30)이 공중에서 폭발하도록 할 수도 있다.

한편, 상기 타이머(13)의 카운트가 완료되기 이전에 상기 자탄(30)이 견고한 지상에 낙하되거나 구조물에 부딪치는 경우에는 상기 슬라이드 결합체(35) 내부의 기폭관(33)이 상기 격침나사(36)에 의해 폭발되어 상기 자탄(30)이 폭발하게 된다.

상기 격침나사(36)의 상승에 따라 상기 슬라이드 결합체(35)의 구속이 해제되므로, 장전 스프링(34)에 의해 상기 슬라이드 결합체(35)가 수평 이동하여 상기 기폭관(33)과 상기 격침나사(36)가 동일 축상에 위치하도록 한다. 이 상태에서 상기 자탄(30)이 지상 또는 구조물에 부딪치게 되면, 상기 격침나사(36)에 의해 상기 기폭관(33)이 작동되어 상기 자탄(30)의 고폭화약(31a)이 폭발하게 된다.

이와 같이 상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이게 된 장전 상태에서만, 상기 자탄(30)이 폭발되거나 불발시 자폭기능을 수행한다. 즉, 상기 격침나사(36)가 상기 슬라이드 결합체(35)로부터 빠져나와 상기 슬라이드 결합체(35)의 구속을 해제시킴과 동시에 상기 장전 스프링(34)의 복원력에 의해 상기 슬라이드 결합체(35)가 하우징(32)의 일측으로 수평이동되어 장전 상태가 된 경우에만 상기 자탄(30)이 폭발하게 되는 것이다.

만약, 상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이지 않은 비장전 상태의 경우에는 상기 기폭관(33)의 폭발력이 상기 자탄(30)의 고폭화약(31a)으로 전달되지 않아 상기 자탄(30)은 폭발하지 않으며, 상기 전기식 기폭관(15)에 의해 상기 기폭관(33)만이 폭발하면서 신관의 기능을 무력화시키게 된다. 따라서, 상기 슬라이드 결합체(35)가 수평 이동하지 않은 비장전 상태에서는, 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로에 전기에너지가 공급되더라도 상기 자탄(30)이 폭발하지 않게 되어 자탄(30)의 조립과정에서 폭발 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 종래의 자폭신관이 장착된 자탄의 자유낙하시의 외관 사시도.

도 2는 종래의 자폭신관이 구비된 자탄의 종단면도.

도 3은 도 2의 "A-A"선 단면도.

도 4는 도 2의 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 자탄용 전자식 지연 자폭신관의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 요부구성인 슬라이드 결합체의 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 단면도.

도 8은 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 측단면도.

도 9는 본 발명의 자폭신관이 장착된 자탄의 자유낙하시의 외관 사시도.

도 10은 본 발명의 자폭신관에서 평상시 또는 자탄 방출 이전의 전기회로도.

도 11은 본 발명의 자폭신관에서 자탄 방출 이후의 전기회로도.

도 12는 본 발명의 자폭신관에서 타이머가 작동된 이후의 전기회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 인쇄회로기판 11: 박막전지

12: 충전부 13: 타이머

14: 저항소자 15: 전기식 기폭관

16: 전자스위치 17: 전원단자부

18: 션트단자

21: 전원스위치 22: 전원스프링

23: 스위치 지지핀 24: 멈춤링

30: 자탄 31: 본체

31a: 고폭화약 31b: 관통자

32: 하우징 32a: 하우징 본체

32b: 하우징 커버 32c: 스터드

33: 기폭관 34: 장전 스프링

35: 슬라이드 결합체 35a: 슬라이드 본체

35b: 슬라이드 커버 35c: 홀더

36: 격침나사 37: 관성추

38: 테이프

Claims

자탄(30)이 공중에서 방출되어 자유낙하된 후 설정시간이 경과하면 상기 자탄(30)이 자폭하도록 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관에 있어서,

20~90초 동안 2~3.9V의 전원을 일정하게 공급하는 박막전지(11)와, 상기 박막전지(11)의 전기에너지를 공급받아 충전하는 충전부(12)와, 상기 충전부(12)에 연결되어 지연 시간을 설정하는 타이머(13)와, 상기 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전류흐름 경로에 설치되어 전류의 흐름을 제어하는 저항소자(14)와, 상기 타이머(13)의 지연시간이 경과하면 상기 충전부(12)로부터 공급받은 전기에너지를 이용하여 점화열을 발생시키는 전기식 기폭관(15)과, 상기 타이머(13)에 연동되어 작동되며 상기 충전부(12)와 전기식 기폭관(15)의 전기적 흐름을 절환하는 전자스위치(16)와, 상기 박막전지(11)와 충전부(12) 사이의 전기적 흐름을 차단하는 전원단자부(17)와, 상기 전기식 기폭관(15)의 돌발적인 작동을 방지하기 위하여 연결되어 있는 션트단자(18)로 이루어진 전기회로가 구비된 인쇄회로기판(10)과;

상기 자탄(30)이 방출되면 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로가 작동되도록 하는 자폭 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제1항에 있어서,

상기 자탄(30)은, 내부에 고폭화약(31a)과 관통자(31b)가 구비된 본체(31)와;

1개 이상의 스터드(32c)에 의해 상기 본체(31)의 상부에 고정 설치되는 하우징(32)과;

상기 고폭화약(31a)을 폭발시키는 기폭관(33)과 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로 및 자폭 작동부가 내부에 설치되며 상기 하우징(32) 내에서 수평 이동이 가능하도록 탄력 설치되는 슬라이드 결합체(35)와;

상기 하우징(32)에 설치되어 상기 슬라이드 결합체(35)를 탄성 지지하는 장전 스프링(34)과;

일정 무게를 가지며 상기 슬라이드 결합체(35)에 형성된 요입홈에 삽입 결합되는 관성추(37)와;

상기 관성추(37)에 나사 결합되어 상기 하우징(32)의 상부로 돌출되고 상기 자탄(30)이 방출될 때 상승하여 상기 자폭 작동부를 기동시키는 격침나사(36);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제2항에 있어서,

상기 자폭 작동부는, 전원스프링(22)에 의해 탄성 지지되며, 상기 전원단자부(17)에 접촉되어 상기 박막전지(11)와 충전부(12)를 전기적으로 연결하는 전원스위치(21)와;

상기 격침나사(36)와 함께 움직이며 돌출된 핀 부위가 상기 전원스위치(21)를 구속하고 있는 스위치 지지핀(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제3항에 있어서,

상기 격침나사(36)는, 상기 자탄(30)이 공중에서 방출될 때 공기저항을 받는 테이프(38) 또는 낙하산에 조립되며,

상기 테이프(38) 또는 낙하산이 풀림에 따라 반시계방향으로 회전되어 상기 슬라이드 결합체(35)의 구속을 해제하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제4항에 있어서,

상기 테이프(38)는, 상기 격침나사(36)의 상부에 접힘 상태로 양단이 고정되고,

상기 자탄(30)이 공중에서 방출되어 스티프너가 방출 압력에 의해 이탈되면 풀려져 상기 격침나사(36)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제3항에 있어서,

상기 스위치 지지핀(23)은, 상기 격침나사(36)에 멈춤링(24)을 개재하여 장착되거나 상기 격침나사(36)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제3항에 있어서,

상기 자탄(30)은, 조립 작업 도중 상기 인쇄회로기판(10)의 전기회로에 전원이 인가되지 않도록 상기 전원스위치(21)의 작동을 차단하는 안전핀을 구비하고,

상기 하우징(32) 및 슬라이드 결합체(35)에는 상기 안전핀이 삽입되는 안전핀 삽입공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제3항에 있어서,

상기 인쇄회로기판(10)은, 상기 스위치 지지핀(23)이 상부로 이동될 때 연결되어 있던 상기 션트단자(18)가 개방상태가 되어 상기 전기식 기폭관(15)이 기폭되도록 전기회로를 구성한 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제2항에 있어서,

상기 하우징(32)은, 상기 슬라이드 결합체(35)가 설치되는 하우징 본체(32a)와, 상기 본체(31)의 상면에 안착되어 상기 하우징 본체(32a)에 결합되는 하우징 커버(32b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제2항에 있어서,

상기 슬라이드 결합체(35)는, 상기 인쇄회로기판(10) 및 자폭 작동부가 설치되는 슬라이드 본체(35a)와, 상기 슬라이드 본체(35a)의 상부에 결합되고 상기 관성추(37)가 삽입되는 구멍이 천공된 슬라이드 커버(35b)와, 상기 슬라이드 본 체(35a)의 하부에서 삽입 결합되며 상기 관성추(37)가 삽입되는 요입홈이 형성된 홀더(35c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.
제2항에 있어서,

상기 자탄(30)은, 상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이게 되는 장전 상태에서만 자폭기능을 수행하고,

상기 기폭관(33)과 격침나사(36)가 동일 축상에 놓이지 않은 비장전 상태에서는 상기 전기식 기폭관(15)에 의해 상기 기폭관(33)이 폭발하여 신관 기능이 무력화되는 것을 특징으로 하는 자탄용 전자식 지연 자폭신관.