KR20120094968A

KR20120094968A - 날개 전개와 연동된 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체

Info

Publication number: KR20120094968A
Application number: KR1020100004075A
Authority: KR
Inventors: 이우용; 신상훈; 홍헌석
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2012-08-28
Also published as: KR101181275B1; WO2011087189A1

Abstract

본 발명은 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체에 관한 것으로, 비행체의 도어 제어장치는 비행체 본체의 내부에서 외부로 날개가 전개되도록 상기 본체에 형성되는 개구와, 상기 개구를 여는 제1 상태와 상기 개구를 닫는 제2 상태 사이에서 회전가능하도록 상기 본체에 장착되는 도어와, 상기 도어가 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 도어에 탄성력을 가하는 탄성 유닛, 및 상기 도어를 상기 제1 상태에서 록킹하며 상기 날개가 전개되면 상기 도어가 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 날개의 전개와 연동하여 상기 도어를 언록킹하는 도어 록킹부를 포함한다. 이에 의하여 본 발명은 별도의 구동장치의 적용 및 인위적인 작동 신호의 인가없이 도어의 닫힘이 가능하게 하며, 작동 신뢰성이 높은 비행체의 도어 제어장치를 제공한다.

Description

날개 전개와 연동된 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체{DOOR CONTROL DEVICE COUPLED WITH WING DEPLOYING AND FLIGHT VEHICLE HAVING THE SAME}

본 발명은 날개의 전개와 연동하여 도어를 제어하는 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체에 관한 것이다.

안정적인 비행을 위하여 비행체에는 날개가 장착된다. 특히 유도탄의 경우에, 날개는 발사관 내에서 동체 내부로 접혀 있다가 발사관 이탈 후 적정 비행 시점에서 동체 밖으로 전개되도록 이루어질 수 있다. 이 경우, 날개의 전개 시점에서는 동체의 외표면에 날개가 전개될 수 있도록 개구가 존재하여야 하는 반면, 비행 시의 공력 성능을 유지하도록 날개 전개 이후에는 이와 같이 개구를 닫아야 한다. 이를 통하여 연속적인 유도탄 외표면을 형성될 수 있으며, 개구를 닫기 위하여 유동탄에는 도어가 구비된다.

도어를 제어하는 방식에는 전기식, 유공압 방식 및 화약식 구동장치 등을 이용하여 적정 시점에서 도어를 인위적으로 닫는 방식과, 탄성력을 가하여 도어를 닫는 방식이 있다. 그러나, 인위적으로 닫는 방식은 별도의 구동원이 필요하고, 탄성력을 가하는 방식은 도어가 닫히는 시점을 조절할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 별도의 구동원이 없이 적정 시점에서 도어의 닫음이 가능한 도어 제어장치가 고려될 수 있다.

본 발명은 종래와는 도어 닫힘 시기를 기하하적으로 설정할 수 있는 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 보다 간단하며 작동 신뢰성이 높은 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 비행체의 도어 제어장치는, 비행체 본체의 내부에서 외부로 날개가 전개되도록 상기 본체에 형성되는 개구와, 상기 개구를 여는 제1 상태와 상기 개구를 닫는 제2 상태 사이에서 회전가능하도록 상기 본체에 장착되는 도어와, 상기 도어가 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 도어에 탄성력을 가하는 탄성 유닛, 및 상기 도어를 상기 제1 상태에서 록킹하며, 상기 날개가 전개되면 상기 도어가 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 날개의 전개와 연동하여 상기 도어를 언록킹하는 도어 록킹부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 도어 록킹부는 록킹 바, 홀더 및 접촉 핀을 포함한다. 록킹 바는 일 방향으로 길게 형성되며, 상기 본체에 슬라이딩 가능하도록 장착된다. 홀더는 상기 도어에서 연장되며, 상기 제1 상태에서 상기 록킹 바의 일단이 삽입되도록 이루어진다. 접촉 핀은 상기 록킹바의 타단과 인접한 부분에서 상기 록킹 바와 교차하는 방향으로 돌출되며, 상기 록킹 바가 상기 홀더에서 빠지는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 날개가 전개되는 도중에 상기 날개에 걸리도록 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 날개는 회전에 의하여 전개되며, 상기 록킹 바는 상기 날개의 회전 작동면과 평행하게 배치되며, 상기 접촉 핀은 상기 회전 작동면을 관통한다. 상기 날개는 상기 전개되는 도중에 상기 날개의 회전 방향에 대하여 선단이 상기 접촉 핀에 걸리도록 이루어진다. 상기 도어 록킹부는 상기 록킹 바에 상기 홀더를 향하는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 도어는 도어 몸체 및 홀더를 포함한다. 도어 몸체는 상기 개구에 대응하도록 형성되며, 상기 탄성 유닛에 의하여 지지된다. 홀더는 상기 도어 몸체와 교차하는 방향으로 형성되며, 상기 도어를 록킹시키도록 상기 제1 상태에서 상기 도어 록킹부의 적어도 일부에 의하여 구속된다. 상기 도어는 상기 본체에 힌지 결합되고, 상기 탄성 유닛은 상기 힌지 결합의 중심축을 기준으로 비틀림 모멘트를 발생시키도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르는 비행체는, 비행체 본체와, 상기 본체의 외면에 형성되는 개구를 통하여 상기 본체의 내부에서 외부로 전개되는 날개, 및 도어를 구비하고, 상기 날개의 전개와 연동하여 상기 도어를 상기 개구를 여는 제1 상태에서 상기 개구를 닫는 제2 상태로 회전시키도록 이루어지는 상기 비행체의 도어 제어장치를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 날개 전개와 연동된 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체는 날개 전개와 연동되어 개폐되는 도어에 의하여 별도의 구동원이 필요하지 않도록 한다. 또한 이를 통하여 본 발명은 추가적인 에너지 소모를 감소 또는 방지하며, 비행체의 체적 및 중량 감소의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 날개에 걸림되어 록킹이 해제되는 도어 록킹부를 통하여, 날개의 전개 정도에 따른 최적의 도어 닫힘 시점을 기하하적으로 설정할 수 있다. 또한 이를 통하여, 보다 간단하게 구성되고, 작동 신뢰성이 높은 비행체의 도어 제어장치가 구현된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 비행체를 나타내는 개념도.
도 2a 내지 도 2c는 각각 제1 상태에서의 도어 제어장치를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도.
도 3a 내지 도 3c는 각각 날개가 전개 중인 상태에서 도어 제어장치를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도.
도 4a 내지 도 4c는 각각 제2 상태에서의 도어 제어장치를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도.

이하, 본 발명에 관련된 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 비행체(100)를 나타내는 개념도이다.

도 1에서는 비행체(100)의 일 예로 유도탄을 도시하고 있으며, 도시한 바와 같이 상기 비행체(100)는 본체(110), 날개(120) 및 도어 제어장치(200)을 포함한다.

본체(110)는 추진력에 의하여 비행하도록 형성되고, 선단부(111), 중간부(112) 및 후미부(113)를 포함한다.

선단부(111)는 본체(110)의 진행방향에 대하여 선단에 형성되고, 유선형으로 이루어진다. 중간부(112)는 선단부(111)와 연결되고, 적어도 일부가 일정한 원형 단면으로 형성된다.

후미부(113)는 중간부(112)를 중심으로 선단부(111)의 반대측에 형성되며, 후미부(113)에는 본체(110)가 일방향으로 진행하도록 날개(120)가 배치된다. 날개(120)는 본체의 원주를 따라 기설정된 간격으로 배치된다. 이를 통하여 비행체(100)는 안정적으로 직진을 유지할 수 있게 된다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 날개(120)는 중간부(112)에 배치되거나, 중간부(112)와 후미부(113)에 걸치도록 배치될 수 있다.

날개(120)는 본체(110)의 외면에 형성되는 개구(130, 도 2b 참조)를 통하여 본체(110)의 내부에서 외부로 전개된다. 즉, 날개(120)는 본체의 내부에 접힌 상태로 있다가, 본체가 발사되면 개구(130)를 관통하여 외부로 전개된다.

도어 제어장치(200)는 상기 본체(110)에 회전가능하게 장착되는 도어(211)를 구비한다. 도어 제어장치(200)는 날개(120)의 전개와 연동하여 도어(211)가 개구(130)를 여는 제1 상태에서 개구(130)를 닫는 제2 상태로 도어(211)를 회전시키도록 이루어진다.

이하, 도 2a 내지 도 4c을 참조하여, 도 1의 도어 제어장치(200)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2c는 각각 제1 상태에서의 도어 제어장치(200)를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 각각 날개가 전개 중인 상태에서 도어 제어장치(200)를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 각각 제2 상태에서의 도어 제어장치(200)를 나타내는 동작도, 정면도 및 측면도이다.

본 도면들을 참조하면, 도어 제어장치(200)는 도어(211), 탄성 유닛(212) 및 도어 록킹부(220)를 포함한다.

도어(211)는 개구(130)에 대응하도록 형성되고, 제1 상태 및 제2 상태 사이에서 회전 가능하도록 이루어지며, 상기 회전에 의하여 상기 개구(130)를 개폐시킨다.

탄성 유닛(212)은 도어(211)가 제1 상태에서 제2 상태로 회전되도록 도어(211)에 탄성력을 가하도록 형성된다. 보다 구체적으로, 도어(211)는 본체(110)에 힌지 결합되고, 탄성 유닛(212)은 상기 힌지 결합의 중심축을 기준으로 비틀림 모멘트를 발생시키도록 형성된다. 탄성 유닛(212)은, 예를 들어 비틀림 스프링이 될 수 있다.

도어(211)는 도어 몸체(211a) 및 홀더(211b)를 포함한다.

도어 몸체(211a)는 개구(130)에 대응하도록 형성된다. 즉, 도어 몸체(211a)의 형상 및 면적은 날개(120)의 통과에 필요한 개구(130)의 형상 및 면적과 동일하거나 유사하게 이루어진다.

도어 몸체(211a)는 상기 탄성 유닛(212)에 의하여 지지된다. 이를 통하여 도어 몸체(211a)에는 제1 상태에서 제2 상태로 회전하는 방향으로 탄성력이 가해진다. 각 동작도에서는 설명의 편의를 위하여 도어 몸체(211a)가 생략되었다.

홀더(211b)는 도어 몸체(211a)와 교차하는 방향으로 형성되며, 상기 도어(211)를 록킹시키도록 제1 상태에서 상기 도어 록킹부(220)의 적어도 일부에 의하여 구속된다.

도어 록킹부(220)는 도어(211)를 제1 상태에서 록킹하며, 날개(120)가 전개되면 도어(211)가 제2 상태로 회전되도록 날개(120)의 전개와 연동하여 도어(211)를 언록킹하도록 형성된다.

도어 록킹부(220)는 홀더(211b)와 본체(110)에 장착되는 복수의 요소들에 의하여 구현된다. 이하 이들 구성에 대하여 설명한다.

도어 록킹부(220)는 상기 홀더(211b), 록킹 바(222) 및 접촉 핀(223)을 포함한다.

홀더(211b)는 도어(211)에서 연장되며, 제1 상태에서 록킹 바(222)의 일단이 삽입되도록 형성된다. 보다 구체적으로 홀더(211b)에는 록킹 바(222)가 삽입되는 삽입홀이 구비되고, 록킹 바(222)의 삽입에 의하여 삽입홀의 직경 방향으로 도어의 회전을 제한한다.

록킹 바(222)는 일 방향으로 길게 형성되며, 본체(110)에 슬라이딩 가능하도록 장착된다. 록킹 바(222)의 지지 및 슬라이딩을 위하여 상기 록킹 바(222)를 지지하는 지지 베어링(224)이 구비될 수 있다.

접촉 핀(223)은 록킹 바(222)의 타단과 인접한 부분에서 록킹 바(222)와 교차하는 방향으로 돌출되며, 록킹 바(222)가 홀더(211b)에서 빠지는 방향으로 슬라이딩되게 날개(120)가 전개되는 도중에 날개(120)에 걸리도록 형성된다.

도 2a 내지 도 2c는 날개(120)가 본체(110)의 내부에 접힌 상태이고, 도어(211)가 개구(130)를 개방시킨 상태인 경우를 나타내며, 이는 전술한 제1 상태가 된다.

도어(211)의 힌지 결합부분의 탄성 유닛(212)에 의하여 도어(211)가 닫히려는 방향으로 비틀림력이 작용하나, 도어(211)와 한 몸체로 조립되거나 형성된 홀더(211b)의 관통홀 내에 록킹 바(222)가 삽입되어 도어(211)가 전개되지 못하도록 억제하고 있다.

도시한 바와 같이, 도어 록킹부(220)는 스프링(225)을 포함하며, 상기 스프링(225)은 록킹 바(222)에 홀더(211b)를 향하는 방향으로 탄성력을 가하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 스프링(225)에는 록킹 바(222)가 삽입되고, 스프링(225)은 록킹 바(222)의 일부를 지지하는 압축 스프링일 될 수 있으며, 압축 스프링이 록킹 바(222)이 홀더(211b)로부터 빠져나오지 못하도록 밀어주게 된다.

도 3a 내지 도 3c는 날개(120)가 어느 정도(약 75도) 정도 전개된 형상으로, 전개되는 날개(120)의 앞쪽 면이 접촉 핀(223)과 접촉하기 시작하는 시점을 보여준다.

도시에 의하면, 날개(120)는 회전에 의하여 전개되며, 록킹 바(222)는 날개(120)의 회전 작동면과 평행하게 배치되며, 접촉 핀(223)은 상기 회전 작동면을 관통하도록 이루어진다. 또한, 날개(120)는 전개되는 도중에 날개(120)의 회전 방향에 대하여 선단(날개의 앞쪽 면)이 접촉 핀(223)에 걸리도록 형성된다.

이때 날개(120)의 전개 운동이 조금 더 진행되면 날개(120)의 선단이 접촉 핀(223)을 전방(그림에서는 왼쪽 방향)으로 이동시키게 되며, 접촉 핀(223)과 일체로 구성되어 있는 록킹 바(222)가 홀더(211b)의 관통홀로부터 빠져나오며, 이를 통하여 도어(211)는 더 이상 열린 상태로 고정될 수 없게 된다.

도 4a 내지 도 4c는 날개(120)가 본체(110)의 외부에서 완전히 전개된 상태이고, 도어(211)가 개구(130)를 막은 상태인 경우를 나타내며, 이는 전술한 제2 상태가 된다.

도시에 의하면, 접촉 핀(223)은 날개(120)의 전개 운동에 따라 날개(120)의 선단에 밀려서 이동하였고, 접촉 핀(223)과 일체로 구성되어 있는 록킹 바(222)가 홀더(211b)에서 완전히 빠져나온다. 따라서 도어(211)를 열린 상태로 고정하는 구속력은 해제되고, 이후 도어(211)의 힌지 결합부분에 장착된 탄성 유닛(212)의 탄성력에 의해 도어(211)가 닫히게 된다.

접촉 핀(223)과 날개(120)의 선단이 접촉하는 시점에서 도어(211)의 닫힘이 시작되므로, 접촉 핀(223)의 초기 위치를 조정함으로서 도어 닫힘 시점이 기하학적으로 결정될 수 있다. 또한 별도의 구동장치의 적용 및 인위적인 작동 신호의 인가 없이 주익 운동과의 연동을 통하여 도어의 닫힘이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같은 비행체의 도어 제어장치 및 이를 구비하는 비행체는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

비행체 본체의 내부에서 외부로 날개가 전개되도록 상기 본체에 형성되는 개구;
상기 개구를 여는 제1 상태와 상기 개구를 닫는 제2 상태 사이에서 회전가능하도록 상기 본체에 장착되는 도어;
상기 도어가 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 도어에 탄성력을 가하는 탄성 유닛; 및
상기 도어를 상기 제1 상태에서 록킹하며, 상기 날개가 전개되면 상기 도어가 상기 제2 상태로 회전되도록 상기 날개의 전개와 연동하여 상기 도어를 언록킹하는 도어 록킹부를 포함하는 비행체의 도어 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 도어 록킹부는,
일 방향으로 길게 형성되며, 상기 본체에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 록킹 바;
상기 도어에서 연장되며, 상기 제1 상태에서 상기 록킹 바의 일단이 삽입되도록 이루어지는 홀더; 및
상기 록킹바의 타단과 인접한 부분에서 상기 록킹 바와 교차하는 방향으로 돌출되며, 상기 록킹 바가 상기 홀더에서 빠지는 방향으로 슬라이딩되게 상기 날개가 전개되는 도중에 상기 날개에 걸리도록 형성되는 접촉 핀을 포함하는 비행체의 도어 제어장치.
제2항에 있어서,
상기 날개는 회전에 의하여 전개되며, 상기 록킹 바는 상기 날개의 회전 작동면과 평행하게 배치되며, 상기 접촉 핀은 상기 회전 작동면을 관통하는 것을 특징으로 하는 비행체의 도어 제어장치.
제2항에 있어서,
상기 날개는 상기 전개되는 도중에 상기 날개의 회전 방향에 대하여 선단이 상기 접촉 핀에 걸리도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행체의 도어 제어장치.
제2항에 있어서,
상기 도어 록킹부는,
상기 록킹 바에 상기 홀더를 향하는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 더 포함하는 비행체의 도어 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 도어는,
상기 개구에 대응하도록 형성되며, 상기 탄성 유닛에 의하여 지지되는 도어 몸체; 및
상기 도어 몸체와 교차하는 방향으로 형성되며, 상기 도어를 록킹시키도록 상기 제1 상태에서 상기 도어 록킹부의 적어도 일부에 의하여 구속되는 홀더를 포함하는 비행체의 도어 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 도어는 상기 본체에 힌지 결합되고,
상기 탄성 유닛은 상기 힌지 결합의 중심축을 기준으로 비틀림 모멘트를 발생시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비행체의 도어 제어장치.
비행체 본체;
상기 본체의 외면에 형성되는 개구를 통하여 상기 본체의 내부에서 외부로 전개되는 날개; 및
도어를 구비하고, 상기 날개의 전개와 연동하여 상기 도어를 상기 개구를 여는 제1 상태에서 상기 개구를 닫는 제2 상태로 회전시키도록 이루어지며, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따르는 비행체의 도어 제어장치를 포함하는 비행체.