KR20130053313A

KR20130053313A - 유도탄 환경시험 시스템

Info

Publication number: KR20130053313A
Application number: KR1020110119072A
Authority: KR
Inventors: 이호준; 이정준; 김기언
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-05-23
Also published as: KR101275171B1

Abstract

본 발명은 유도탄의 길이 방향과 대응되도록 제1 방향으로 연장되는 베이스부, 상기 베이스부로부터 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되며, 상기 유도탄이 외팔보 형태로 상기 베이스부와 이격고정되도록 상기 유도탄의 후방 단부가 결합되는 고정부 및 상기 베이스부에 진동을 가하는 가진부를 포함하며, 상기 유도탄을 제2 방향으로 지지하는 지지부와 유도탄이 상기 진동에 의하여 이동 및 변형될 수 있도록 탄성변형가능한 탄성부를 포함하는 유도탄 시험장치를 제공한다.
수평 상태에서 수직 발사대와 유사한 환경을 제공하고, 중력과 반대되는 방향으로 상기 유도탄을 지지하여, 수직상태와 유사한 환경에서 유도탄의 상태를 시험할 수 있다.

Description

수평 유도탄 시험장치 및 유도탄 시험 시스템{MISSILE TESTING APPARATUS AND SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 유도탄의 환경시험을 수행하는 유도탄 시험장치에 관한 것이다.

본 발명은 유도탄의 환경시험에서 사용되는 시험장치에 관한 것이다. 유도탄은 수직발사대에 장착되어 운용된다. 상기 유도탄은 수직 발사대에 장착되어 운용될 때에 주변에 다양한 에너지를 받게 된다. 정확하게 유도탄을 발사하기 위해서는 외부의 에너지 등으로부터 상기 유도탄 내부의 반응을 검사할 필요가 있다. 다만, 길이가 긴 유도탄을 수직으로 세워 환경시험을 하기 위해서는 상당한 공간을 필요로 한다.

한편, 상기 유도탄을 수평으로 배치한 상태로 환경시험을 하는 경우, 상기 유도탄을 아래로 당기는 중력이 개입된다. 따라서, 상기 유도탄을 지상에 접촉되지 않도록 설치하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 수직으로 장착된 유도탄의 하부로 제공되는 에너지에 의한 유도탄의 상태를 검사하는 것에는 어려움이 따른다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안한 것으로, 유도탄을 수평상태에서 시험하도록 하는 유도탄 시험장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유도탄 시험장치는 베이스부, 고정부 및 가진부를 포함한다. 상기 베이스부는 유도탄 길이 방향과 대응되도록 제1 방향으로 연장된다. 상기 고정부는 상기 베이스부로부터 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되며, 상기 유도탄이 외팔보 형태로 상기 베이스부와 이격고정되도록 상기 유도탄의 후방 단부가 결합된다. 상기 가진부는 상기 베이스부에 진동을 가한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 유도탄 시험장치는 지지부 및 탄성부를 포함한다. 상기 지지부는 상기 유도탄으로부터 상기 제2 방향으로 연장되어 상기 제2 방향으로 상기 유도탄을 지지한다. 상기 탄성부는 상기 유도탄이 상기 진동에 의하여 이동 및 변형될 수 있도록 탄성 변형이 가능하다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 베이스부 및 상기 고정부의 고유 주파수는 상기 진동의 주파수보다 높거나 낮다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 탄성부의 고유 주파수는 상기 진동의 주파수보다 낮다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 고정부는 제1 및 제2 측벽부를 포함한다. 상기 제1 측벽부는 상기 유도탄의 제1 방향을 축으로 상기 유도탄의 측면을 감싸도록 형성된다. 상기 제2 측벽부는 상기 제1 측벽부와 교차하고 상기 유도탄의 단부를 덮도록 형성된다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 고정부는 상기 유도탄을 고정하기 위하여 상기 제1 측벽부의 내부로 돌출되는 고정핀을 포함한다. 상기 유도탄의 후방 단부에는 상기 고정핀과 대응되는 고정홈이 형성된다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 유도탄 시험 장치는 가이드부를 포함한다. 상기 가이드부는 상기 고정부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도탄의 진동을 가이드 하기 위하여 상기 유도탄의 상기 제1 방향을 축으로 상기 유도탄을 감싸도록 형성된다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 유도탄이 진동할 수 있도록, 상기 유도탄의 측면과 상기 가이드부의 사이에 이격공간이 형성된다.

이와 같은 본 발명의 다른 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유도탄 환경시험 시스템은 유도탄 및 유도탄 시험장치를 포함한다. 상기 유도탄 시험장치는 베이스부, 고정부 및 가진부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 유도탄 환경시험 시스템은 제1 센서 및 제2 센서를 포함한다. 상기 제1 센서는 상기 유도탄의 내부에 장착되어 유도탄의 진동을 측정한다. 상기 제2 센서는 상기 고정부에 장착되어 전달되는 진동을 측정한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 유도탄의 측면을 직접 진동하지 아니하고 상기 유도탄의 후방 단부만을 진동하게 하여 수직 상태로 장착되는 상태와 유사한 환경을 제공할 수 있다.

상기 유도탄을 상기 중력과 반대되는 방향으로 지지하여 상기 유도탄의 측면의 가진부에 의한 직접적인 진동을 제한할 수 있어, 수직장착시 후방 단부로만 에너지를 받는 수직발사대와 유사한 환경을 제공할 수 있다, 따라서, 수직장착시와 유사한 환경에서 상기 유도탄의 환경 시험을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예와 관련된 유도탄 시험 시스템에 관한 구성도.
도 2는 탄성 지지부의 구체적인 구조를 설명하기 위한 부분 확대도.
도 3a는 도 1의 고정부를 전면에서 바라본 단면도.
도 3b는 도 1의 고정부를 B방향에서 바라본 단면도.
도 4는 도 1의 가이드부를 A방향에서 바라본 단면도.

이하, 본 발명과 관련된 유도탄 시험 시스템에 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 예와 관련된 유도탄 시험 시스템에 관한 구성도이다. 도 2는 탄성 지지부의 구체적인 구조를 설명하기 위한 부분 확대도이다.

도 1을 참조하면, 유도탄 시험 시스템은 유도탄(10), 감지부(미도시) 및 유도탄 시험 장치를 포함한다. 상기 유도탄 시험장치는 베이스부(100), 고정부(200), 가이드부(300), 크레인(20), 인양부(40), 탄성 지지부(400) 및 가진부(30)를 포함한다.

유도탄(10)은 발사관 내부에 수납되어 상기 유도탄 시험장치에 장착될 수 있다.

상기 베이스부(100)는 유도탄(10)의 길이 방향과 대응되도록 제1 방향(D1)으로 연장된다. 상기 베이스부(100)는 지상과 실질적으로 수평이 되도록 배치된다. 상기 유도탄(10)과 마주보는 베이스부(100)의 상부는 상기 유도탄(10)의 길이 보다 크게 형성될 수 있다.

상기 베이스부(100)의 하부에는 가진부(30)가 배치된다. 즉, 상기 베이스부(100)는 상기 가진부(30) 상에 배치되어, 상기 가진부(30)에 의하여 진동한다. 상기 가진부(30)는 약 16m² 내지 약 25m² 의 판형상으로 형성되는 진동 시험대를 포함할 수 있다.

상기 베이스부(100)의 일단부에 고정부(200)가 결합된다. 상기 고정부(200)는 상기 제1 방향(D1)과 실질적으로 수직하는 제2 방향(D2)으로 돌출된다. 상기 유도탄(10)은 상기 고정부(200)에 외팔보 형태로 고정된다. 즉, 상기 유도탄(10)의 후방 단부는 상기 고정부(200)에 고정되고, 상기 유도탄(10)의 전방 단부는 자유단이 된다.

상기 고정부(200)는 상기 유도탄(10)이 상기 베이스부(100)와 접촉되지 않도록 고정한다. 상기 고정부(200)는 상기 유도탄(10)의 상기 제1 방향(D1)을 축으로 상기 유도탄(10)의 측면을 감싸는 형태로 형성된다. 상기 고정부(200)가 형성되지 아니하는 유도탄(10)의 측면과 상기 베이스부(100)사이에는 이격공간이 형성된다.

상기 가진부(30)가 동작하면, 상기 가진부(30)와 접촉하고 있는 상기 베이스부(100)가 진동하게 된다. 다만, 상기 이격공간으로 인하여 상기 진동은 상기 베이스부(100)에서 상기 유도탄(10)으로 직접 전달되지 못한다. 상기 베이스부(100)가 진동하면, 상기 베이스부(100)에 설치되어 있는 상기 고정부(200)가 진동하게 된다. 따라서, 상기 고정부(200)를 통하여 상기 유도탄(10)이 진동하게 된다. 즉, 상기 유도탄(10)의 후방 단부로 상기 가진부(30)의 진동이 전달된다.

상기 베이스부(100) 및 고정부(200)에 의한 상기 유도탄(10)의 고정 구조로 인하여, 상기 유도탄(10)은 수평적으로 배치된 상태이나 후방 단부에만 진동을 전달 받는다. 따라서, 수직으로 고정된 장착 상태가 구현된다.

상기 가진부(30)는 약 4Hz 에서 약 33Hz까지 상기 베이스부(100)를 진동시킬 수 있다. 이 경우, 상기 베이스부(100) 및 상기 고정부(200)의 고유 진동 주파수는 상기 가진부(30)에서 제공하는 진동의 주파수 범위 밖의 주파수를 갖도록 형성된다. 가진부(30)의 진동 주파수와 상기 베이스부(100) 및 고정부(200)의 고유 주파수가 일치하는 경우 발생될 수 있는 공진현상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 베이스부(100)와 상기 고정부(200)의 고유 진동 주파수는 약 4Hz에서 약 33Hz 보다 작거나 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 크레인(20)과 상기 탄성 지지부(400)는 상기 연결부(40)에 의하여 연결된다. 상기 크레인(20)은 상기 탄성 지지부(400)에 상기 제2 방향(D2)으로 힘을 제공한다. 즉, 상기 유도탄(10)이 상기 베이스부(100)에 직접적으로 접촉되지 않도록 한다. 따라서, 상기 고정부(200)를 통하여 상기 유도탄(10)의 후방 단부로만 진동이 전달되도록 할 수 있다. 이하, 탄성 지지부(400)의 구체적인 구성요소를 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면 상기 탄성 지지부(400)는 인양슬링(410), 후크(420), 탄성부(430), 제1 샤클(440) 및 연결블록(450)을 포함한다. 도면에서, 2개의 탄성부(430)가 상기 유도탄(10)을 지지하고 있으나, 개수에는 제한이 없다. 다만, 상기 유도탄(10)의 무게와 상기 탄성부(430)의 탄성력 등에 따라서, 개수를 조절할 수 있다.

상기 인양슬링(410)은 상기 유도탄(10)의 측면을 감싸고 상기 유도탄(10)을 지지한다. 상기 후크(420)에 의하여 상기 인양슬링(410)에 상기 탄성부(430)가 형성된다.

상기 탄성부(430)는 탄성을 갖는 케이블로 형성 될 수 있다. 도시한 바와 같이, 상기 탄성부(430)는 탄성을 갖는 복수의 케이블을 포함할 수 있다. 다만, 상기 탄성력의 범위 내에서 상기 유도탄(10)을 지지할 수 있다면, 단일의 케이블로 형성될 수 있다.

상기 탄성부(430)의 고유 진동 주파수는 상기 가진부(30)에서 제공하는 진동의 주파수보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기에서 설명한 바와 같이, 가진부(30)와 상기 탄성부(430)의 진동이 실질적으로 동일할 경우 발생할 수 있는 공진현상의 발생을 방지할 수 있다.

상기 탄성부(430)는 제1 샤클(440)에 의하여 상기 연결부(450)과 결합된다. 상기 연결부(450)는 상기 탄성 지지부(400)를 상기 인양부(40)에 결합시킨다.

상기 연결부(450)의 일면에는 홀이 형성되고, 연결핀으로 인하여 상기 인양부(40)에 설치된다.

상기 인양부(40)는 메인 프레임(41), 제2 샤클(42), 복수의 홈(43)을 포함한다. 상기 메인 프레임(41)은 상기 메인 프레임(41)의 일면에 실질적으로 나란하게 형성된 복수의 홈(43)을 포함한다. 상기 홈(43)은 상기 연결부(450)의 일면에 형성되는 홀과 중첩된다. 상기 홀은 상기 복수의 홈(43) 중 하나의 홈과 중첩된다. 상기 연결핀이 상기 홀을 통과하여 홈(43)과 결합하여 상기 연결부(450)와 상기 메인 프레임(41)이 고정된다.

도시한 바와 같이, 상기 복수의 홈(43) 중 하나를 지정하여 상기 연결부(450)의 홈과 고정할 수 있기 때문에, 인양장치가 2개의 탄성 지지부(400)를 포함하는 경우, 상기 2개의 탄성 지지부(400)의 이격거리를 조절할 수 있다.

따라서 유도탄(10)의 크기 및 상기 유도탄(10)의 무게중심에 맞추어 상기 유도탄(10)의 지지점을 조절할 수 있다.

상기 샤클(42)는 상기 크레인(20)과 결합된다. 상기 크레인(20)은 본체(21), 붐(22), 로프(23) 및 조종대(24)를 포함한다.

상기 본체(21)는 지상에 배치되고, 상기 붐(22)은 상기 본체(21)에 설치된다. 상기 붐(22)은 상기 로프(23)로 상기 탄성 지지부(400)을 지지한다. 상기 조종대(24)에서 상기 탄성 지지부(400)를 지지하도록 한다.

상기 크레인(20)은 상기 전방 가이드부(300)에 상기 유도탄(10)의 띠(12)가 가압되지 않도록 상기 전방 가이드부(300)의 개구부(301)의 실질적으로 중앙부에 상기 유도탄(10)의 전방 단부가 위치할 수 있도록 지지한다. 즉, 상기 크레인(20)은 시험을 시작하기 전에, 상기 전방 가이드부(300)에 상기 유도탄(10)이 접촉되지 않도록 지지한다.

상기 크레인(20) 및 탄성 지지부(400)에 의하여 상기 유도탄(10)이 상기 제2 방향(D2)로 지지되지 아니하는 경우, 상기 유도탄(10)은 중력에 의하여 상기 베이스부(100)와 접촉되게 된다. 상기 유도탄(10)의 측면으로 상기 가진부(30)의 진동이 직접적으로 전달 될 수 있다. 따라서, 수직으로 장착된 상태로의 유도탄(10)의 환경 시험을 수행하기 어렵다.

상기 감지부(미도시)는 상기 가진부(30)에 설치되어 상기 유도탄에 제공되는 제1 센서 및 상기 유도탄(10)의 내부에 설치되어 상기 유도탄의 반응 진동을 감지하는 제2 센서를 포함한다. 또한, 상기 베이스부(100) 및 고정부(200) 중 적어도 하나에 설치되어 전달되는 진동을 감지하는 제3 센서를 더 포함할 수 있다.

도 3a는 도 1의 고정부를 전면에서 바라본 단면도이다. 도 3b는 도 1의 고정부를 B방향에서 바라본 단면도이다.

도 1 및 도 3a 및 도 3b를 참고하면, 상기 고정부(200)는 고정핀(201)과 개구부(202)를 포함한다. 상기 개구부(202)는 상기 유도탄(10)이 상기 고정부(200)에 고정되는 경우, 상기 유도탄(10)의 고정상태를 육안으로 파악할 수 있게 한다.

상기 베이스부(100)는 상기 고정부(200)를 상기 베이스부(100)에 고정하기 위한 복수의 고정부재(101)를 포함한다. 상기 고정부재(101)는 상기 제2 방향(D2)로 돌출되어 형성된다. 상기 고정부(200)의 이동을 방지하고, 상기 고정부(200)가 기울어지는 것을 방지한다.

상기 고정핀(201)은 상기 유도탄(10)이 상기 고정부(200)에 고정되도록한다. 상기 유도탄(10)의 표면에는 상기 고정핀(201)과 대응되는 고정홈(11)이 형성된다.

상기 유도탄(10)은 상기 유도탄(10)의 후방 단부가 고정되어 있는 고정부(200)를 통해서만 진동하게 되고, 상기 유도탄(10)의 측면 및 상기 유도탄(10)의 전방 단부에는 에너지가 직접 전달되지 아니한다. 따라서, 상기 유도탄(10)이 수직으로 고정된 상태로 장착된 경우, 상기 유도탄(10)이 후방 단부로 전달되는 에너지에 어떻게 반응하는지 시험 할 수 있다.

도 4는 도 1의 가이드 프레임을 A방향에서 바라본 단면도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 전방 가이드부(300)는 상기 고정부(200)과 마주보도록 배치되고, 상기 베이스부(100)로부터 제2 방향(D2)로 돌출되어 형성된다. 상기 전방 가이드부(300)는 개구부(301)가 형성되는 4개의 측벽으로 형성된다. 상기 유도탄(10)의 전방 단부는 상기 개구부(301)를 점유한다.

상기 유도탄(10)의 전방 단부에는 띠가 형성될 수 있으며, 이는 고무재질로 형성될 수 있다. 상기 유도탄(10)은 시험 초기에 상기 유도탄(10)의 중심이 상기 전방 가이드부(300)의 중심에 최대한 근접하도록 설치되어야 하며, 상기 고무가 임의의 힘에 의한 진동을 어느 정도 지지하게 된다.

상기 임의의 힘은 중력 또는 이하 설명할 탄성 지지부(400)에 의하여 전달되는 힘 등이 포함될 수 있다. 상기 유도탄(10)은 환경 시험 중 외부의 에너지에 의하여 일정 범위 이상으로 진동 또는 이동할 수 있다. 이때, 상기 유도탄(10)은 상기 가이드부(300) 내측에 형성된 개구부(301) 공간에서는 자유로이 진동 또는 이동 할 수 있으나, 그 이상으로 증대된 거동은 가이드부에 의하여 억제된다.

상기와 같이 설명된 유도탄 환경 시험 시스템은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

유도탄 길이 방향과 대응되도록 제1 방향으로 연장되는 베이스부;
상기 베이스부로부터 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되며, 상기 유도탄이 외팔보 형태로 상기 베이스부와 이격고정되도록 상기 유도탄의 후방 단부가 결합되는 고정부; 및
상기 베이스부에 진동을 가하는 가진부를 포함하는 유도탄 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 유도탄으로부터 상기 제2 방향으로 연장되어 상기 제2 방향으로 상기 유도탄을 지지하는 지지부; 및
상기 유도탄이 상기 진동에 의하여 이동 및 변형될 수 있도록 탄성 변형가능한 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성부, 베이스부 및 상기 고정부의 고유 주파수는 상기 진동의 주파수 보다 높거나 낮은 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제1항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 유도탄의 제1 방향을 축으로 상기 유도탄의 측면을 감싸도록 형성되는 제1 측벽부 및
상기 측벽부와 교차하고 상기 유도탄의 단부를 덮는 제2 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제4항에 있어서,
상기 고정부는 상기 유도탄을 고정하기 위하여 상기 제1 측벽부의 내부로 돌출되는 고정핀을 포함하고,
상기 유도탄의 후방 단부에는 상기 고정핀과 대응되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도탄의 진동을 가이드 하기 위하여 상기 유도탄의 상기 제1 방향을 축으로 상기 유도탄을 감싸도록 형성되는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제6항에 있어서,
상기 유도탄이 진동할 수 있도록, 상기 유도탄의 측면과 상기 가이드부의 사이에 이격공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제7항에 있어서,
상기 지지부는 상기 가이드부와 상기 유도탄의 측면의 접촉을 제한하기 위하여 지지하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제1항에 있어서, 지지부는 상기 제1 방향으로 연장되는 메인 프레임과 상기 메인 프레임에 설치되고 상기 제2 방향으로 연장되는 로프를 포함하고,
상기 탄성부는 서로 이격되어 상기 메인 프레임에 연결되는 제1 및 제2 연결부 및 상기 제1 및 제2 연결부에 설치되는 제1 및 제2 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연결부는 각각 적어도 하나의 홀을 포함하고,
상기 메인 프레임은 상기 홀과 중첩될 수 있도록 형성되는 복수의 홈을 포함하며,
상기 제1 및 제2 고정부와 상기 메인 프레임을 고정시키기 위하여 고정핀은 상기 홀을 통과하고 상기 홈 중 하나와 결합되는 것을 특징으로 하는 유도탄 시험장치.
유도탄; 및
상기 유도탄이 장착되는 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 유도탄 시험장치를 포함하는 유도탄 환경시험 시스템.
제11항에 있어서,
상기 유도탄의 내부에 장착되어 유도탄의 진동을 측정하는 제1 센서; 및
상기 고정부에 장착되어 전달되는 진동을 측정하는 제2 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 환경시험 시스템.