KR20100110160A - Control pin unfolding and driving gear for guided weapon - Google Patents

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KR20100110160A
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    • B64C3/56—Folding or collapsing to reduce overall dimensions of aircraft

Abstract

PURPOSE: An apparatus for unfolding and driving a control pin of a guided weapon is provided to release shock due to the sudden unfolding of a control pin by controlling the unfolding speed and angle of the control pin. CONSTITUTION: An apparatus for unfolding and driving a control pin of a guided weapon comprises a control pin(2), a main shaft(3), a worm wheel(9), a worm gear(11), a clutch, a rotary arm(6), a speed reducing gear(7), a spur gear, a motor(10), and a drive shaft(12). The control pin controls the direction of the airframe. The main shaft fixes the control pin. The worm wheel and the worm gear transfer the power to the main shaft. The clutch blocks and connects the power inside the worm wheel and the main shaft. The rotary arm unfolds the control pin. The link connects the rotary arm and the control pin. The speed reducing gear and the spur gear transfer the power to the rotary arm.

Description

유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치{control pin unfolding and driving gear for guided weapon}Control pin unfolding and driving gear for guided weapons

본 발명은 미사일 발사체나 지능형 포탄 발사체와 같은 유도무기 발사체 조종핀의 전개와 방향제어를 위한 구동장치에 관한 것으로 공간의 제약으로 인해 조종핀이 접혀 있는 상태에서 발사 후 원하는 시점에 조종핀이 전개되어야 하고, 조종핀 전개와 동시에 발사체의 자세와 방향을 제어할 수 있도록 조종핀의 방향각을 조종하기 위한 동작구조를 제공하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device for the deployment and direction control of guided weapon projectile control pins, such as missile projectiles or intelligent shell projectiles, the control pin should be deployed at the desired time after launching the control pins folded due to space constraints. In addition, the present invention relates to a device for providing an operation structure for controlling the direction angle of the control pin to control the posture and the direction of the projectile at the same time the control pin deployment.

일반적으로 유도무기의 성능은 탄착지점의 정확도와 도달할 수 있는 사정거리로 규정된다.In general, the performance of guided weapons is defined by the accuracy of the impact point and the reachable range.

그리하여 대부분의 현대식 유도무기는 위성위치추적시스템(GPS)이나 관성항법장치(IMU)를 장착하고 방향제어를 위한 조종장치를 탑재하고 있으며, 재래식 고폭탄에도 조종장치를 구비하여 정확도와 사거리를 연장하는 연구를 계속 진행하고 있다.Thus, most modern guided weapons are equipped with satellite positioning system (GPS) or inertial navigation system (IMU) and are equipped with steering controls for direction control, and conventional high-bombs are equipped with controls to extend accuracy and range. The research is ongoing.

유도무기발사체는 조종핀의 방향각을 제어하여 상·하운동, 선회운동, 구름운동을 하게 되고 이 운동에 의해 방향 및 자세가 결정되는데 상기 조종핀의 방향각을 조종하는 장치로서 구동장치가 설치된다.The guided weapon projectile performs the up / down movement, the turning movement and the rolling movement by controlling the direction angle of the control pin. The direction and attitude are determined by this movement. The driving device is installed as a device to control the direction angle of the control pin. do.

통상적으로 하나의 발사체에는 다수의 조종핀이 구비되고, 각각의 조종핀을 구동하기 위한 구동장치가 개별적으로 설치된다.Typically, one projectile is provided with a plurality of control pins, and a driving device for driving each control pin is installed separately.

유도무기발사관 내부에 공간이 충분하여 조종핀을 접어야할 필요가 없는 경우에는 조종핀의 일축이 탄체의 표면에 수직으로 고정된 조종핀을 고정된 축을 중심으로 회전시키는 동작, 즉 조종핀의 방향각 조종을 통하여 발사체의 방향을 제어하게 된다.If there is enough space inside the guided weapons launcher, it is not necessary to fold the control pin, which means that one axis of the control pin rotates a control pin perpendicular to the surface of the bullet body about the fixed axis, ie the direction angle of the control pin. The steering controls the direction of the projectile.

그러나 발사관 내부에서 추진장약을 폭파시켜 탄체에 추진력을 전달하는 고폭탄이나 발사관 내부에 날개가 접혀있어야 하는 유도로켓 등의 경우에는 조종핀 및 기타장치가 발사체의 원주표면 밖으로 돌출되어서는 간섭의 문제가 발생하게 되므로 반드시 조종핀은 발사체의 원주표면 안쪽으로 고정되어 있어야 한다.However, in the case of a high-bomb that delivers propulsion to the body by blasting the propelling charges inside the launching tube, or an induction rocket in which a wing should be folded inside the launching tube, control pins and other devices protrude out of the circumferential surface of the projectile. The control pin must be fixed inside the circumferential surface of the projectile as it will occur.

특히, 고폭탄의 경우 포신 내부의 발사시의 폭압으로 인해 엄청난 충격을 받게 됨과 동시에 포신 내부의 강선으로 인해 1분당 회전수가 10,000~30,000회 정도로 고속스핀운동을 하게 되어 고폭탄 내부에 설치되는 구동장치는 충분히 튼튼한 구조로 설계되어야 한다.In particular, high bombs are subject to tremendous shock due to the explosion pressure during the firing of the barrel and at the same time, high speed spin movements of 10,000 to 30,000 rotations per minute due to the steel wires inside the barrel make it installed inside the bomb. Should be of sufficiently robust construction.

그러나 구동장치의 크기가 커지고 무겁게 되면 폭약이나 다른 운반목적물의 적재공간이나 무게가 줄어들게 되므로 가능한 한 작은 공간에 집적될 수 있어야 하고 무게도 줄여서 설계해야 한다.However, the larger and heavier the drive, the less the space or weight of explosives or other transport objects, so it must be integrated in the smallest possible space and designed with reduced weight.

종래 공지된 조종핀을 접을 수 있는 조종핀 구동장치로는 US등록특허제6637699호(2003.10.28등록)에서 도 1과 같이 웜 및 웜기어를 이용한 동력전달방식을 이용하여 조종핀을 구동하고 발사체의 중심부근 공간을 활용할 수 있도록 한 것이 있었다.As a control pin driving device that can fold a conventionally known control pin, US Pat. No. 6,700,699 (registered on Oct. 28, 2003) drives the control pin using a power transmission method using a worm and a worm gear as shown in FIG. One was to make use of the space near the center.

상기 출원은 조종핀이 발사체의 원주표면 밖으로 돌출되어 있고 조종핀은 접이식으로 되어 있으나 조종핀의 전개속도와 전개각도를 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.The application has a problem in that the control pin protrudes out of the circumferential surface of the projectile and the control pin is foldable, but the control speed and the deployment angle of the control pin cannot be controlled.

이외에도 US등록특허제5480111호, US등록특허제6073880호, US등록특허제5114095호, US등록특허제6446906호 등에서도 핀을 접을 수 있는 조종핀 구동장치가 제안되어 있으나 핀의 전개속도와 전개각도를 제어할 수는 없으며, 발사체의 원주표면 밖으로 조종핀이 돌출되어 설치되는 형식의 것이 대부분이다.In addition, US Patent No. 5460111, US Patent No. 6073880, US Patent No. 5114095, US Patent No. 6446906, etc. have proposed a control pin driving device that can fold the pins. It is not possible to control, most of the type that the control pin is protruding out of the circumferential surface of the projectile.

실질적으로 조종핀의 전개속도와 전개각도를 제어하기 위해서는 방향각을 조종하기 위한 구동장치 외에 별도의 구동장치를 구비하여 별도의 모터를 이용하여야 하나 이렇게 구비된 장치는 과도한 제어기구를 요구하게 되어 구조가 복잡해지므로 고장을 일으키기 쉽고 상대적으로 넓은 공간을 차지하게 되므로 대부분의 유도무기발사체에 적용하는 것이 곤란해진다.In order to control the deployment speed and the deployment angle of the control pin, in addition to the drive device for controlling the direction angle, a separate drive device must be provided to use a separate motor, but the device provided in this way requires an excessive control mechanism. Because of the complexity, it is easy to cause breakdown and occupies a relatively large space, making it difficult to apply to most guided weapons.

본 발명은 상기한 바와 같이 유도무기발사체의 컴팩트한 조종핀 전개장치 및 구동장치를 제공하기 위하여 지능형 고폭탄과 같은 극한 조건에서 사용가능한 전개장치 및 구동장치로써 간단하면서도 신뢰도가 뛰어난 장치를 제공하고, 조종핀의 전개시 전개속도 및 전개각도가 제어가능하게 하고 또한 장치 내부에 추진장약 또는 다른 필요요소가 구비될 수 있도록 발사체중심 내부공간 활용이 가능하게 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a simple and reliable device as a deployment device and a drive device that can be used in extreme conditions such as intelligent high-bombs to provide a compact control pin deployment device and drive device of the guided weapon projectile as described above, It is an object of the present invention to provide a device that enables control of the deployment speed and the deployment angle when the control pin is deployed, and also enables the utilization of the space inside the center of the launch vehicle so that a propellant or other necessary elements may be provided inside the device.

본 발명에 의한 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치는 발사체의 방향 및 자세제어를 위한 조종핀과, 조종핀이 고정되는 주축과, 주축에 동력을 전달하는 웜휠 및 웜기어와, 웜휠과 주축내부에서 동력을 차단 및 연결하는 클러치와, 조종핀의 전개를 위한 회전팔, 회전팔과 조종핀을 연결하는 링크와, 회전팔에 동력을 전달하는 감속기어 및 스퍼기어와, 구동을 위한 모터와 구동축으로 구성된다.Control pin deployment and drive device for guided weapons according to the present invention is a control pin for the direction and attitude control of the projectile, the main axis to which the control pin is fixed, the worm wheel and worm gear for transmitting power to the main shaft, the worm wheel and the main shaft inside Clutch for disconnecting and connecting power, rotary arm for control pin deployment, link connecting rotary arm and control pin, reduction gear and spur gear for transmitting power to rotary arm, motor and drive shaft for driving It is composed.

본 발명은 유도무기발사체의 조종핀의 전개와 조종핀의 방향각조종을 하나의 모터로 구동할 수 있게 하여 구성을 간단하게 할 수 있으며, 조종핀의 전개속도와 전개각도를 제어할 수 있어 조종핀의 급격한 전개에 따른 충격을 완화할 수 있게 하는 효과가 있다.The present invention can simplify the configuration by allowing the deployment of the control pin of the guided weapon projectile and the direction angle control of the control pin with a single motor, can control the deployment speed and the deployment angle of the control pin control There is an effect that can mitigate the impact of the rapid deployment of the pin.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 조립사시도이며, 도 3은 본 발명의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명 조종핀의 전개 및 방향각 조종을 위한 동력전달계통도이며, 도 5는 본 발명 조종핀이 전개된 후 핀연결부가 연결핀에서 이탈되는 상태단면도이고, 도 6은 도 5의 연결핀이 이탈완료된 상태도이며, 도 7은 본 발명 조종핀의 방향각제어를 위한 동력전달계통도이고, 도 8은 본 발명 구동장치의 좌측면도 및 우측면도이며, 도 9는 본 발명 조종핀 구동장치가 설치된 종단면도로서 a)는 조종핀이 접혀진 상태도이고, b)는 조종핀이 전개된 상태도이며, 도 10은 조종핀 전개시 공력저항 작용상태를 나타낸 개략도이고, 도 11은 조종핀 전개각 제어에 따른 효과를 보여주는 그래프이며, 도 12는 조종핀이 축방향으로 이동하는 상태의 단면도이고, 도 13은 조종핀 전개시 감속을 위한 감속기구의 또 다른 실시예이다.Figure 2 is an assembled perspective view of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the present invention, Figure 4 is a power transmission system diagram for the development and direction angle control of the present invention control pin, Figure 5 is the present invention the control pin is deployed After the pin connecting portion is separated from the connecting pin state cross-sectional view, Figure 6 is a state in which the connecting pin of Figure 5 is completed, Figure 7 is a power transmission system for controlling the direction angle of the control pin of the present invention, Figure 8 is the present invention Figure 9 is a left side view and a right side view of the drive device, Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view of the control pin drive device of the present invention a) is a state of the control pin is folded, b) is a state of the control pin is deployed, Figure 10 is a control pin Figure 11 is a schematic diagram showing the aerodynamic resistance action state when deployed, Figure 11 is a graph showing the effect of the control of the control pin deployment angle, Figure 12 is a cross-sectional view of the control pin moves in the axial direction, Figure 13 is a control pin deployment For deceleration Another embodiment of the inner mechanism.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 발사체(1)의 원주방향 외주면에 접혀진 상태로 고정되는 조종핀(2)과, 조종핀(2)의 방향각 제어를 위하여 회동하는 주축(3)과, 접혀진 조종핀(2)을 펼쳐주는 연결부(4)와 링크(5) 및 회전팔(6)을 구비하고, 회전팔(6)을 구동하기 위한 감속기어(7)가 기어축(8)에 고정되어 있다.As shown in FIG. 2, the present invention includes a steering pin 2 fixed in a folded state on a circumferential outer circumferential surface of the projectile 1, a main shaft 3 rotating for controlling a direction angle of the steering pin 2, and It is provided with a connecting portion (4) and a link (5) and a rotary arm (6) that extend the folded control pin (2), the reduction gear (7) for driving the rotary arm (6) is fixed to the gear shaft (8) It is.

주축(3)의 일측에는 웜휠(9)이 웜휠(9)의 회전축을 중심으로 미끄럼운동을 하도록 결합되며 웜휠(9)은 모터(10)에 의하여 구동하는 웜기어(11)와 치합되어 동력을 전달받도록 구성되며, 웜기어(11) 구동축(12)과 동축적으로 스퍼기어(13)가 구비되어 감속기어(7)에 동력을 전달할 수 있도록 구성된다.The worm wheel 9 is coupled to one side of the main shaft 3 so as to slide about the rotation axis of the worm wheel 9, and the worm wheel 9 is engaged with the worm gear 11 driven by the motor 10 to transmit power. It is configured to receive, the worm gear 11, the coaxial with the drive shaft 12 is provided with a spur gear 13 is configured to transmit power to the reduction gear (7).

그리고 주축(3)의 내측에는 도 5에 도시된 바와 같이 감지기축(26)이 체결되고, 감지기축의 단부에 주축의 회전각을 감지할 수 있도록 하는 감지기(23)가 결합된다.And the inside of the main shaft 3, the sensor shaft 26 is fastened as shown in Figure 5, the detector 23 is coupled to the end of the sensor shaft to detect the rotation angle of the main shaft.

감지기(23)로는 레졸버, 포텐셔미터, 타코미터 등이 적용될 수 있다.As the detector 23, a resolver, a potentiometer, a tachometer, or the like may be applied.

구동축(12)에 구비된 웜기어(11)는 조종핀(2)의 방향각조종을 위하여 주축(3)을 회동시키고, 스퍼기어(13)는 조종핀(2)의 전개를 위한 감속기어(7)를 구동하므로 간섭에 의하여 동시에 동력전달은 불가능하다.The worm gear 11 provided on the drive shaft 12 rotates the main shaft 3 for steering the steering angle of the steering pin 2, and the spur gear 13 reduces the gear 7 for the deployment of the steering pin 2. Power transmission is impossible at the same time due to interference.

따라서 도 4 또는 도 7과 같이 조종핀(2)이 전개될 때에는 조종핀(2)의 방향각을 조종하는 주축(3)에는 클러치축(14)과 클러치패드(15)의 미끄럼에 의하여 동력전달이 차단되고, 조종핀(2)의 전개완료 후에는 조종핀(2)의 연결부(4)와 링크(5)를 결합하는 연결핀(16)이 연결부(4)에서 빠져나와 감속기어(7)의 구동력이 조종핀(2)에 전달되지 않도록 구성하여 조종핀(2)의 전개동작과 방향각 조종동작이 서로 간섭을 일으키지 않도록 구성한다.Therefore, when the control pin 2 is deployed as shown in FIG. 4 or 7, power is transmitted to the main shaft 3 that controls the direction angle of the control pin 2 by sliding of the clutch shaft 14 and the clutch pad 15. Is blocked, and after completion of the deployment of the control pin 2, the connecting pin 16 for coupling the connecting portion 4 and the link 5 of the control pin 2 is released from the connecting portion 4 to reduce the gear 7 It is configured so that the driving force is not transmitted to the control pin (2) so that the deployment operation and the direction angle control operation of the control pin (2) does not interfere with each other.

조종핀(2)의 전개가 완료되면 도 5, 도 6과 같이 조종핀(2)은 발사체(1)의 비행으로 인해 조종핀(2)에 가해지는 공기의 저항과 힌지핀(18)과 동축적으로 구비된 압축스프링(20)에 의하여 주축(3)에서 뒤쪽으로 일정거리만큼 밀려나면서 조종핀(2)의 연결부(4)와 링크(5)를 결합하는 연결핀(16)이 조종핀(2)의 연결부(4)에서 빠져나와 연결부(4)와 링크(5)는 서로 분리된다.When the deployment of the control pin (2) is completed, as shown in Figure 5, 6, the control pin 2 is the same as the hinge pin 18 and the resistance of the air applied to the control pin (2) due to the flight of the projectile (1). The connecting pin 16 is coupled to the connecting portion 4 and the link 5 of the control pin 2 while being pushed backward by a predetermined distance from the main shaft 3 by the compression spring 20 provided as a control pin ( Out of the connection part 4 of 2) the connection part 4 and the link 5 are separated from each other.

따라서 전개완료된 조종핀(2)은 구동축(12)의 동력전달계통에서 분리되며 전개된 조종핀(2)은 주축(3)의 단부에 발사체(1)의 축중심에 대하여 수직상태로 고정된다.Thus, the deployed control pin (2) is separated from the power transmission system of the drive shaft 12 and the developed control pin (2) is fixed to the end of the main shaft (3) perpendicular to the axis center of the projectile (1).

조종핀(2)의 전개가 완료되어 동력전달이 차단된 감속기어(7)는 인장스프링(17)에 의하여 움직임을 제한하여 다른 구성품과의 간섭이 발생하는 것을 방지한다.The deceleration gear 7 of which the transmission of the control pin 2 is completed and the power transmission is cut off restricts the movement by the tension spring 17 to prevent the interference with other components.

또한 연결부(4)와 동력전달이 끊어진 링크(5)는 인장스프링(17a)에 의하여 움직임을 제한하여 다른 구성품과의 간섭이 발생하는 것을 방지한다.In addition, the link portion 4 and the broken power transmission link 5 are limited by the movement of the tension spring 17a to prevent the interference with other components.

조종핀(2)이 전개완료됨과 동시에 주축(3)의 내측에 고정된 클러치패드(15)에 클러치축(14)의 요철부가 상호 결합될 수 있도록 클러치축(14)이 회전을 완료하게 된다.At the same time as the steering pin 2 is fully deployed, the clutch shaft 14 completes rotation so that the uneven parts of the clutch shaft 14 can be mutually coupled to the clutch pad 15 fixed inside the main shaft 3.

이때, 웜휠(9)에 구성된 내측 스플라인과 클러치축에 구성된 외측 스플라인으로 결합된 클러치축(14)이 주축(3)에 내장된 주축스프링(19)의 탄력과 발사체(1)의 회전운동에 의한 원심력으로 인해 웜휠(9)의 내측 스플라인 면을 미끄러지며 상승하면서 요철형태로 형성된 클러치축(14)의 단부와 이에 대응하는 형태의 클러치패드(15)의 요철형태로 형성된 단부가 결합하면서 웜기어(11)에 의하여 전달되는 웜휠(9)의 구동력으로 주축(3)을 회동시켜 조종핀(2)의 회전각을 주축의 중심축을 중심으로 조종할 수 있도록 구성된다.At this time, the clutch shaft 14 coupled with the inner spline configured on the worm wheel 9 and the outer spline configured on the clutch shaft is formed by the elasticity of the main shaft spring 19 embedded in the main shaft 3 and the rotational movement of the projectile 1. Due to the centrifugal force, the inner spline surface of the worm wheel 9 slides and rises, and the end portion of the clutch shaft 14 formed in the form of the unevenness and the end portion formed in the form of the unevenness of the clutch pad 15 in the form corresponding thereto are coupled to the worm gear 11. By rotating the main shaft (3) by the driving force of the worm wheel (9) transmitted by the) is configured to control the rotation angle of the control pin (2) about the central axis of the main axis.

좀 더 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이 조종핀(2)이 완전히 전개되기 전 에는 클러치축(14)의 단부에 형성된 돌출부(21a)와 클러치패드(15)의 돌출부(21b)가 서로 접촉하면서 미끄럼운동을 하게 되어 동력전달이 차단되지만, 조종핀(2)이 전개완료되면서 클러치축(14)의 돌출부(21a)와 클러치패드(15)의 홈부(22b) 또는 클러치축(14)의 홈부(22a)와 클러치패드(15)의 돌출부(21b)가 일치되면서 상승하는 클러치축(14)에 의하여 클러치패드(15)와 맞물리게 되는 구조이다.More specifically, as shown in FIG. 3, the protrusion 21a formed at the end of the clutch shaft 14 and the protrusion 21b of the clutch pad 15 contact each other before the steering pin 2 is fully deployed. While the sliding movement is performed and the power transmission is interrupted, but the control pin (2) is completed deployment, the projection (21a) of the clutch shaft 14 and the groove (22b) of the clutch pad 15 or the groove of the clutch shaft (14) 22a and the protrusion 21b of the clutch pad 15 coincide with the clutch pad 15 by the clutch shaft 14 which rises while being matched.

클러치패드(15)와 클러치축(14)이 정확하게 맞물리기 위해서는 조종핀(2)이 전개완료되는 시점에 클러치축(14)과 클러치패드(15)의 홈부 또는 돌출부가 맞물리는 구조로 정렬되어 있어야 한다.In order for the clutch pad 15 and the clutch shaft 14 to be correctly engaged, the clutch shaft 14 and the groove or protrusion of the clutch pad 15 should be aligned at the time when the steering pin 2 is fully developed. do.

그러기 위해서는 웜휠(9)과 감속기어(7)의 감속비가 특정한 관계를 갖도록 설계되어야 한다.For this purpose, the reduction ratio of the worm wheel 9 and the reduction gear 7 should be designed to have a specific relationship.

구체적으로는 웜기어(11)가 1회전할 때 웜휠(9)이 회전하는 비율 즉, 웜휠(9)의 감속비는

Figure 112009020032965-PAT00001
이고, 스퍼기어(13)가 1회전할 때 감속기어(7)가 회전하는 비율 즉, 감속기어(7)의 감속비는
Figure 112009020032965-PAT00002
이며, 클러치패드(15)와 클러치축(14)이 결합하기 위한 회전각이
Figure 112009020032965-PAT00003
이고, 조종핀(2)이 전개완료되기 위하여 감속기어(7)가 회전하여야 하는 각도가
Figure 112009020032965-PAT00004
일 때,Specifically, the ratio in which the worm wheel 9 rotates when the worm gear 11 rotates once, that is, the reduction ratio of the worm wheel 9 is
Figure 112009020032965-PAT00001
When the spur gear 13 rotates once, the ratio of the reduction gear 7 to rotate, that is, the reduction ratio of the reduction gear 7 is
Figure 112009020032965-PAT00002
The rotation angle for coupling the clutch pad 15 and the clutch shaft 14 is
Figure 112009020032965-PAT00003
In order for the steering pin 2 to be fully deployed, the angle at which the reduction gear 7 should rotate
Figure 112009020032965-PAT00004
when,

Figure 112009020032965-PAT00005
Figure 112009020032965-PAT00005

Figure 112009020032965-PAT00006
의 관계가 성립하므로
Figure 112009020032965-PAT00006
Since the relationship between

Figure 112009020032965-PAT00007
의 관계가 성립하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112009020032965-PAT00007
It is characterized in that the relationship is configured to hold.

조종핀(2)이 전개될 때 클러치축(14)과 클러치패드(15)의 마찰로 인한 마찰력으로부터 주축(3)을 회전시키려는 토오크가 발생하여 조종핀(2)에 전달되나 이는 조종핀(2)의 연결부(4)에 연결된 링크(5)와 회전팔(6)이 주축(3)의 회전을 방지하게 구성되고, 보다 안전하게 도 12에 도시한 것처럼 조종핀(2)의 일측에 돌기(25)를 구비하고, 탄체(1)의 일측에 걸림부(24)를 구성하여 조종핀(2)이 전개완료되면서 조종핀(2)이 걸림부(24)에서 이탈되는 구조로 구성될 수 있다.When the control pin 2 is deployed, a torque is generated to rotate the main shaft 3 from the frictional force caused by the friction between the clutch shaft 14 and the clutch pad 15, and is transmitted to the control pin 2. Link (5) and the rotary arm (6) connected to the connecting portion (4) of the) is configured to prevent the rotation of the main shaft (3), more securely projections (25) on one side of the control pin (2) as shown in FIG. ), And the locking pin 24 is formed on one side of the body 1 so that the control pin 2 is completed and the control pin 2 may be separated from the locking unit 24.

도 10에 도시된 바와 같이 발사체(1)가 회전하는 경우 초기 발사시점에 조종핀(2)에는 가장 큰 원심력이 작용하므로 조종핀(2)이 전개되기 전 조종핀(2)을 전개하는 각각의 힌지핀, 즉 링크(5)와 연결부(4)를 결합하는 연결핀(16)과 링크(5)와 회전팔(6)을 결합하는 링크핀(27) 및 감속기어(7)의 기어축(8)의 중심선이 도 8에 도시된 바와 같이 일직선상에 배치되어 조종핀(2)에 작용하는 원심력에 의한 부하가 모터(10)나 기어부에 직접적인 영향을 미치지 않도록 구성된다.As shown in FIG. 10, when the projectile 1 rotates, the largest centrifugal force acts on the control pin 2 at the initial launching point, so that each of the pilot pins 2 is deployed before the control pin 2 is deployed. Hinge pins, that is, connecting pins 16 for coupling the links 5 and 4, link pins 27 for coupling the link 5 and the rotary arm 6, and gear shafts of the reduction gear 7 ( The center line of 8) is arranged in a straight line as shown in FIG. 8 so that the load by the centrifugal force acting on the steering pin 2 does not directly affect the motor 10 or the gear part.

도 10에 나타낸 공력저항은 조종핀(2)의 전개각에 따라 다음의 공식으로 간략하게 서술할 수 있다.The aerodynamic resistance shown in FIG. 10 can be briefly described by the following formula according to the deployment angle of the control pin 2.

Figure 112009020032965-PAT00008
Figure 112009020032965-PAT00008

여기서

Figure 112009020032965-PAT00009
는 공력저항이며, A는 조종핀의 공력저항에 수직인 단면적,
Figure 112009020032965-PAT00010
는 조종핀의 형상계수,
Figure 112009020032965-PAT00011
는 공기의 밀도, v는 탄체의 스핀운동으로 인해 조 종핀의 공력작용점이 움직이는 선속도이다.here
Figure 112009020032965-PAT00009
Is the aerodynamic resistance, A is the cross-sectional area perpendicular to the aerodynamic resistance of the control pin,
Figure 112009020032965-PAT00010
Is the shape factor of the control pin,
Figure 112009020032965-PAT00011
Is the air density, and v is the linear velocity at which the aerodynamic point of the coarse pin moves due to the spin motion of the body.

도 11은 시간에 따라 조종핀에 작용하는 공력저항의 변화를 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing a change in aerodynamic resistance acting on the control pin with time.

도 11에 의하면 조종핀을 급격히 전개할 경우 조종핀에 작용하는 공력저항은 초기상태에서 아주 크게 발생하게 되므로 장치에 심각한 손상을 초래할 수 있게 된다.According to FIG. 11, when the control pin is rapidly deployed, the aerodynamic resistance acting on the control pin is very large in the initial state, which may cause serious damage to the device.

그리고, 장치가 견딜 수 있는 특정한 공력저항을 기준으로 전개속도를 일정하게 유지할 경우 그래프형상이 보여주는 것처럼 탄체의 스핀을 줄이는 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.In addition, when the development speed is kept constant based on a specific aerodynamic resistance that the device can withstand, it takes a long time to reduce the spin of the car body as shown in the graph.

도 13은 하나의 감속기어(7)를 사용할 경우 조종핀 전개시 모터(10)의 토오크가 크게 요구되므로 기어열을 통하여 감속비를 키울 수 있게 하는 실시 예로서, 기본적으로는 구동축(12a)과 기어축(8a)을 이용하고 관축기어A,B(33,34) 및 감속기어A,B(31,32)를 통한 기어트레인으로 감속비를 크게 한 것이다.FIG. 13 illustrates an embodiment in which the torque of the motor 10 is greatly increased when the control pin is deployed when one reduction gear 7 is used. The driving shaft 12a and the gear are basically provided to increase the reduction ratio through the gear train. The gear ratio is increased by using the shaft 8a and through the gear shafts A, B (33, 34) and reduction gears A, B (31, 32).

그러므로 본 발명에 의한 전개각 제어를 할 경우 장치가 견딜 수 있는 특정한 공력저항을 넘지 않는 범위 내에서 초기 전개를 빨리 진행하여 탄체의 스핀감속시간을 줄이고, 특정 공력저항을 넘지 않는 범위 내에서 전개각을 제어하여 전개완료하게 되므로 특정한 공력저항에 기준하여 장치가 최소의 강성을 가질 수 있도록 설계할 수 있고, 최대한 신속히 탄체의 스핀을 멈출 수 있게 된다.Therefore, in the case of the control of the deployment angle according to the present invention, the initial development can proceed quickly within the range not exceeding the specific aerodynamic resistance that the device can withstand, reducing the spin deceleration time of the car body, and the deployment angle within the range not exceeding the specific aerodynamic resistance. Since the control is completed, the device can be designed to have minimum rigidity based on a specific aerodynamic resistance, and the spin of the body can be stopped as quickly as possible.

전개각 제어를 하는 방법의 실시 예로서 조종핀(2) 전개 초기 전개각30°이내의 구간에서는 탄체의 스핀으로 인한 공력저항이 특정한 값 이상을 넘지 않는 범 위 내에서 신속히 전개하고 그 이후 전개각 70°이내의 구간에서는 탄체의 스핀에 의한 공력저항이 특정한 값 이상을 넘지 않게 전개각도를 조절하여 전개하고 그 이후 탄체의 스핀수가 일정한 값 이하로 감소되었을 때 다시 신속히 전개하여 전개완료하는 것을 특징으로 한다.As an example of the method of controlling the deployment angle, the control pin (2) deploys rapidly within a range within 30 ° of the initial deployment angle within a range where the aerodynamic resistance due to the spin of the carcass does not exceed a specific value, and then the deployment angle thereafter. In the section within 70 °, the aerodynamic resistance due to the spin of the body is developed by adjusting the development angle so that it does not exceed a certain value. After that, when the number of spins of the body is reduced below a certain value, it is rapidly developed again. do.

본 발명은 제한된 발사관 내에서 조종핀이 접혀진 상태로 장입되어 발사되는 유도무기발사체에 적용하는 것이 가능하며, 특히 강선을 가진 포신 내에서 발사되는 발사체의 스핀감쇠성능을 지닌 조종핀 전개 및 구동장치로서 사용되는 것이 바람직하다.The present invention can be applied to a guided weapon projectile which is loaded with a control pin folded in a limited launch tube and is fired, and in particular, as a control pin deployment and driving device having spin attenuation performance of a projectile fired in a barrel having a wire. It is preferred to be used.

도 1은 US등록특허제6637699호의 분해사시도1 is an exploded perspective view of US Patent No. 6637699

도 2는 본 발명의 조립사시도2 is an assembled perspective view of the present invention

도 3은 본 발명의 분해사시도3 is an exploded perspective view of the present invention

도 4는 본 발명 조종핀의 전개 및 방향각 조종을 위한 동력전달계통도Figure 4 is a power transmission system for the deployment and direction angle control of the present invention control pin

도 5는 본 발명 조종핀이 전개된 후 핀 연결부가 연결핀에서 이탈되는 상태단면도Figure 5 is a state cross-sectional view of the pin connector is separated from the connecting pin after the present invention control pin deployed

도 6은 도 5의 연결핀이 이탈완료된 상태도6 is a state in which the connecting pin of Figure 5 is separated

도 7은 본 발명 조종핀의 방향각제어를 위한 동력전달계통도7 is a power transmission system for controlling the direction angle of the control pin of the present invention;

도 8은 본 발명 구동장치의 좌측면도 및 우측면도8 is a left side view and a right side view of the driving apparatus of the present invention.

도 9는 본 발명 조종핀 구동장치가 설치된 종단면도로서Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention control pin drive device is installed

a)는 조종핀이 접혀진 상태도이고 b)는 조종핀이 전개된 상태도a) is the control pin is folded and b) is the control pin is deployed

도 10은 조종핀 전개시 공력저항 작용상태를 나타낸 개략도10 is a schematic diagram showing the aerodynamic resistance action state when the control pin is deployed

도 11은 조종핀 전개각 제어에 따른 효과를 보여주는 그래프11 is a graph showing the effect of the control pin deployment angle control

도 12는 조종핀이 전개 후 축방향으로 이동하는 상태의 단면도12 is a cross-sectional view of the control pin moving in the axial direction after deployment.

도 13은 조종핀 전개시 감속을 위한 감속기구의 또 다른 실시예로서13 is another embodiment of the deceleration mechanism for deceleration when the control pin is deployed.

a)는 구동축의 일측에만 구비된 단면도a) is a cross-sectional view provided only on one side of the drive shaft

b)는 구동축의 양측에 구비된 단면도b) is a cross-sectional view provided on both sides of the drive shaft

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]

1. 발사체 2. 조종핀1. Projectile 2. Control pin

3. 주축 4. 연결부3. Spindle 4. Connection

5. 링크 6,6a. 회전팔5. Links 6,6a. Swivel arm

7. 감속기어 8,8a. 기어축7. Reduction gear 8,8a. Gear shaft

9. 웜휠 10. 모터9. Worm wheel 10. Motor

11. 웜기어 12,12a. 구동축11. Worm gear 12,12a. driving axle

13,13a. 스퍼기어 14. 클러치축13,13a. Spur Gear 14. Clutch Shaft

15. 클러치패드 16. 연결핀15. Clutch pad 16. Connecting pin

17,17a. 인장스프링 18. 힌지핀17,17a. Tension Spring 18. Hinge Pin

19. 주축스프링 20. 압축스프링19. Spindle spring 20. Compression spring

21a,21b. 돌출부 22a,22b. 홈부21a, 21b. Protrusions 22a, 22b. Home

23. 감지기 24. 걸림부23. Detector 24. Hook

25. 돌기 26. 감지기축25. Protrusion 26. Sensor shaft

27. 링크핀 31. 감속기어A27.Link Pin 31.Reduction Gear A

32. 감속기어B 33. 관축기어A32. Reducer Gear B 33. Tubular Gear A

34. 관축기어B34. Shaft Gear B

Claims (12)

발사체의 외주면에 회동가능한 주축에 고정되어 접혀진 상태로 장착되는 조종핀을 구비하는 유도무기에 있어서,In the guided weapon having a control pin mounted in the folded state fixed to the rotatable spindle on the outer peripheral surface of the projectile, 조종핀(2)을 발사체(1)의 축중심에 대하여 수직으로 전개하기 위하여 모터(10)에 의하여 구동되는 구동축(12)에 스퍼기어(13)가 구비되고 스퍼기어(13)는 감속기어(7)와 치합되어 회전팔(6)과 링크(5)를 거쳐 조종핀(2)에 구비된 연결부(4)를 구동하여 조종핀(2)을 전개하고, 조종핀(2) 전개시에는 구동축(12)에 구비된 웜기어(11)에 치합되는 웜휠(9)과 결합된 주축(3)은 클러치축(14)과 클러치패드(15) 간의 미끄럼으로 동력전달이 차단되게 하고, 조종핀(2)이 전개된 후에는 조종핀(2)이 뒤로 밀려나면서 연결부(4)와 링크(5)를 결합하는 연결핀(16)이 연결부(4)에서 이탈하여 동력전달이 차단되고, 이와 동시에 클러치패드(15)가 주축스프링(19)에 의하여 상승하는 클러치축(14)과 결합하여 구동축(12)과 치합된 웜기어(11)와 웜휠(9)을 거쳐 주축(3)을 구동하여 조종핀(2)의 방향각을 조종할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.The spur gear 13 is provided on the drive shaft 12 driven by the motor 10 to deploy the steering pin 2 perpendicularly to the axis center of the projectile 1, and the spur gear 13 is a reduction gear ( 7) is engaged with the rotary arm (6) and the link (5) to drive the connecting portion (4) provided on the control pin (2) to deploy the control pin (2), when the control pin (2) deployment drive shaft The main shaft (3) coupled with the worm wheel (9) engaged with the worm gear (11) provided in the (12) is to prevent power transmission by sliding between the clutch shaft (14) and the clutch pad (15), the control pin (2) ) After the control pin 2 is pushed back, the connecting pin 16 which couples the connecting portion 4 and the link 5 is separated from the connecting portion 4 so that power transmission is interrupted, and at the same time, the clutch pad 15 is coupled to the clutch shaft 14, which is lifted by the spindle spring (19) to drive the spindle (3) via the worm gear 11 and the worm wheel (9) engaged with the drive shaft 12 to control the pin (2) Direction of Control pin deployment and drive device for guided weapons, characterized in that the angle can be controlled. 제 1항에 있어서, 감속기어(7)에는 인장스프링(17)이 구비되어 조종핀(2)이 전개되어 동력전달이 차단될 시 감속기어(7)의 움직임을 제한할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.According to claim 1, wherein the reduction gear (7) is provided with a tension spring (17), the control pin (2) is deployed to limit the movement of the reduction gear (7) when power transmission is blocked. Control pin deployment and drive device for guided weapons. 제 1항에 있어서, 주축(3)의 내측에는 도 5에 도시된 바와 같이 감지기축(26)이 설치되고, 감지기축의 단부에 주축의 회전각을 감지할 수 있도록 하는 감지기(23)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.According to claim 1, wherein the sensor shaft 26 is installed inside the main shaft 3, as shown in Figure 5, the detector 23 is provided at the end of the sensor shaft to detect the rotation angle of the main shaft Control pin deployment and drive device for guided weapons, characterized in that. 제 1항에 있어서, 조종핀(2)이 전개된 후에는 조종핀(2)이 뒤로 밀려나면서 조종핀(2)의 회동을 지지하는 힌지가 걸림부에서 이탈하여 조종핀(2)이 주축(3)을 중심으로 회동할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.According to claim 1, after the control pin (2) is deployed, the control pin (2) is pushed back while the hinge for supporting the rotation of the control pin (2) is released from the engaging portion so that the control pin (2) the main shaft ( 3) Control pin deployment and drive device for guided weapons, characterized in that pivoting around. 제 1항에 있어서, 링크(5)와 연결부(4)를 결합하는 연결핀(16)과 링크(5)와 회전팔(6)을 결합하는 링크핀(27) 및 감속기어(7)의 기어축(8)의 중심선이 일직선상에 배치되어 조종핀(2)에 작용하는 원심력에 의한 부하가 모터(10)나 기어부에 직접적인 영향을 미치지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.2. The gear of claim 1, wherein the coupling pin 16 couples the link 5 and the connection part 4, the link pin 27 couples the link 5 and the rotary arm 6, and the gear of the reduction gear 7. The center line of the shaft 8 is arranged in a straight line so that the load due to the centrifugal force acting on the steering pin 2 does not directly affect the motor 10 or the gear part. Drive system. 제 1항에 있어서, 조종핀(2)을 발사체(1)의 축중심에 대하여 수직으로 전개하기 위하여 모터(10)에 의하여 구동되는 구동축(12a)에 스퍼기어(13a)가 구비되고 스퍼기어(13a)는 감속기어A(31)와 동축적으로 결합된 감속기어B(32)를 거쳐 구동축(12a)에 회전이 자유롭게 결합된 관축기어A(33)를 거쳐 기어축(8a)에 회전이 자유롭게 결합된 관축기어B(34)를 거쳐 회전팔(6a)의 힌지핀과 결합하여 링크(5)를 거쳐 조종핀(2)을 전개할 수 있게 하여 전개속도를 감속할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.2. A spur gear (13a) is provided in the drive shaft (12a) driven by the motor (10) for deploying the steering pin (2) perpendicular to the axis center of the projectile (1). 13a is freely rotatable to the gear shaft 8a via the tubular gear A 33 coupled to the drive shaft 12a freely via the reduction gear B 32 coaxially coupled with the reduction gear A 31. Combination with the hinge pin of the rotary arm (6a) via the combined tube shaft gear (B 34) to be able to deploy the control pin (2) via the link (5) characterized in that to reduce the deployment speed Control pin deployment and drive for guided weapons. 제 1항에 있어서, 조종핀(2)을 전개하기 위하여 구동축(12)에 구비되는 구동기구는 주축(3)에 대하여 좌·우측의 어느 한쪽에만 구비되는 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.2. The control pin deployment of the guided weapon according to claim 1, wherein the drive mechanism provided on the drive shaft 12 for deploying the control pin 2 is provided only on one of the left and right sides with respect to the main shaft 3. And drive. 제 1항에 있어서, 웜휠(9)의 감속비가
Figure 112009020032965-PAT00012
이고 감속기어의 감속비가
Figure 112009020032965-PAT00013
인 경우 조종핀(2)이 전개완료되기 위하여 회전팔이 각
Figure 112009020032965-PAT00014
만큼 회전하여야할 때 클러치축의 회전각
Figure 112009020032965-PAT00015
가 되는 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.The reduction ratio of the worm wheel 9 according to claim 1,
Figure 112009020032965-PAT00012
And the reduction gear ratio
Figure 112009020032965-PAT00013
In the case that the steering pin (2) is fully deployed
Figure 112009020032965-PAT00014
Rotation angle of clutch shaft
Figure 112009020032965-PAT00015
Control pin deployment and drive device for guided weapons characterized in that it becomes. 제 1항에 있어서, 조종핀(2)의 전개방향은 탄체의 스핀방향과 동일한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.2. The device of claim 1, wherein the steering direction of the steering pin is the same as the spin direction of the bullet. 제 1항에 있어서, 클러치축(14)에 외측 스플라인을 구비하고, 웜휠(9) 중심에 내측 스플라인을 구비하여 클러치축(14)에 회전력은 전달하되 축방향 미끄럼 운동은 가능하게 하여 클러치 결합이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.The clutch shaft (14) is provided with an outer spline and an inner spline at the center of the worm wheel (9) to transmit the rotational force to the clutch shaft (14) while enabling axial sliding movement. Control pin deployment and drive device for guided weapons, characterized in that configured to enable. 제 1항에 있어서 조종핀(2)의 전개시 조종핀(2)의 전개각도와 전개속도의 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.2. The control pin deployment and drive device for a guided weapon according to claim 1, wherein the deployment angle and the deployment speed of the control pin are controlled when the control pin is deployed. 제 9항에 있어서, 조종핀(2) 전개 초기 0°~30°범위 각도의 구간에서는 신속히 전개하고 30°~70°범위에서는 탄체의 스핀에 의한 공력저항이 일정한 값 이상을 넘지 않게 제어하고 이후 전개완료시까지는 다시 신속히 전개하는 것을 특징으로 하는 유도무기용 조종핀 전개 및 구동장치.10. The control pin according to claim 9, wherein the control pin 2 is rapidly deployed in the range of an angle of 0 ° to 30 ° in the initial stage of deployment, and the aerodynamic resistance due to the spin of the car body is controlled to not exceed a predetermined value in the range of 30 ° to 70 °. Control pin deployment and drive device for guided weapons, characterized in that the deployment again quickly until the completion of deployment.
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