KR20140062898A - Big type roket stage separation system - Google Patents

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KR20140062898A
KR20140062898A KR1020100132687A KR20100132687A KR20140062898A KR 20140062898 A KR20140062898 A KR 20140062898A KR 1020100132687 A KR1020100132687 A KR 1020100132687A KR 20100132687 A KR20100132687 A KR 20100132687A KR 20140062898 A KR20140062898 A KR 20140062898A
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KR1020100132687A
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이경원
장제선
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한국항공우주연구원
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/645—Separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means

Abstract

The present invention relates to a layer separation device for a large rocket and, more specifically, a layer separation device for a large rocket, capable of guaranteeing sure separation of a layer in which a mission is cleared and improving layer connection rigidity of the large rocket formed of two or more layers. The layer separation device (1000) for a large rocket includes a first layer (100) included at the lower end of the large rocket (10); a bolt connection unit (101); a second layer (200) of which the lower part is inserted into the inner circumference of an upper frame of the first layer (100); a layer connection unit (210); and a linear high explosive gunpowder device (110).

Description

대형로켓용 단 분리 장치 {Big type roket stage separation system}{Big type rocket stage separation system}

본 발명은 대형로켓용 단 분리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 적어도 두개 이상의 단으로 구성된 대형로켓의 단 연결 강성을 높이고, 임무 종료된 단의 확실한 분리를 보장할 수 있는 대형 로켓용 단 분리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a short rocker separator, and more particularly, to a rocker short separator for a large rocket which can increase the rigidity of the ends of a large rocket composed of at least two stages and assure a reliable separation of the end of the rocket .

일반적으로 로켓은 탑재위성을 설정 목표궤도에 투입하기 위해 두개 이상의 단으로 구성된다. 즉, 하단이 점화되어 연소가 종료되면 하단은 분리해서 버리고 분리된 단과 연결되어 있던 상단을 점화 연소시킨다. 상기와 같이 로켓은 단을 연소시키고 분리시키는 작업을 반복하여 목표 궤도까지 비행을 계속한다.Generally, a rocket is composed of two or more stages in order to put an onboard satellite into a set target orbit. That is, when the lower end is ignited and the combustion is completed, the lower end is separated and discarded, and the upper end connected to the separated end is ignited. As described above, the rocket repeats the operation of burning and separating the stages, and continues the flight to the target track.

도1은 위성 발사용 3단형 로켓의 임무 설계도이다. 상기 3단형 로켓은 지상에서 1단(1)을 점화시켜 이륙시킨다. 상기 1단(1)의 연소가 종료되면 상기 1단(1)을 상기 로켓에서 분리시키고 2단(2)을 점화시킨다. 상기 2단(2)의 연소가 종료되면 노즈 페어링(nose fairing; 3) 및 상기 2단(2)을 분리시킨 뒤 3단(4)을 점화시켜 목표 궤도까지 비행한다. 상기 노즈 페어링(3)은 상기 로켓의 가장 상단에 있는 원뿔 모양의 보호덮개로 비행 중 발생하는 열기와 소음 등으로부터 위성을 보호하는 역할을 한다.1 is a mission design diagram of a three-stage rocket using a satellite foot. The three-stage rocket ignites the first stage (1) on the ground and takes off. When the combustion of the first stage (1) is completed, the first stage (1) is separated from the rocket and the second stage (2) is ignited. When the combustion of the second stage (2) is finished, the nose fairing (3) and the second stage (2) are separated and then the third stage (4) is ignited to fly to the target trajectory. The nose pairing 3 is a conical protective cover at the uppermost end of the rocket and protects the satellite from heat and noise generated during the flight.

로켓은, 직경이 큰 대형로켓일 경우 소형 로켓에 비해 비행하중이 크다. 또한, 상기 로켓을 구성하는 단이 분리되지 않고 모두 결합되어 있는 최초의 상태에서 중력의 영향을 받으며 최하단의 연소에 의해 저고도를 비행하는 구간에서 받는 비행하중이 가장 크다. 따라서 대형로켓의 최하단을 분리하는 단 분리장치는 고강도의 단 연결성을 요구하며, 연결 강성이 높은 단의 확실한 분리를 보장할 수 있어야 한다.
The rocket has a larger flying load than a small rocket in the case of a large rocket with a large diameter. In addition, the rocket is subjected to the influence of gravity in the initial state where all the rocket members are not separated, and the flying load is the largest in the section where the low-altitude flight is performed by the lowermost combustion. Therefore, the short separator that separates the low end of a large rocket requires a high strength end connection, and it must be able to ensure reliable separation of the high end connection stiffener.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 대형 로켓의 단 연결 강성을 높이고, 단의 확실한 분리를 보장할 수 있는 대형 로켓용 단 분리 장치를 제공하려는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a large rocket end separating apparatus which can increase the rigidity of the end of a large rocket and assure a reliable separation of the rocket.

본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치는, 적어도 두개 이상의 분리 가능한 단을 포함하는 대형로켓에 구비되어 임무 종료된 단을 분리하는 대형로켓용 단 분리 장치에 있어서, 상기 대형로켓의 하단에 구비되는 제1단; 상기 제1단 상부 프레임의 말단에 형성되는 볼트결합부; 상기 제1단 상부 프레임의 내주면에 하부가 삽입되는 제2단; 상기 제2단 하부 프레임의 외측면을 따라 돌출 형성되며, 상기 볼트결합부와 다수의 결합용 볼트에 의해 결합되는 단 결합부; 및 상기 제1단의 상부 프레임에 구비되는 선형 고폭형 화약장치;를 포함하되, 상기 대형 로켓용 단 분리장치는, 상기 선형 고폭형 화약장치 내부의 고폭형 화약이 점화 연소되어 발생한 고온과 고압의 가스에 의해 상기 제1단의 상부 프레임이 절단되어 상기 제1단이 상기 제2단으로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a simple rocket separating apparatus for a large rocket which is provided in a large rocket including at least two or more detachable stages and separates the end of the rocket, 1 st stage; A bolt engaging portion formed at an end of the first upper frame; A second end to which a lower portion is inserted in an inner peripheral surface of the first upper frame; A first coupling portion protruding along an outer surface of the second lower frame and coupled to the bolt coupling portion by a plurality of coupling bolts; And a linear high explosive device provided in the upper frame of the first stage, wherein the large rocket single stage separator is characterized in that the high explosive inside the linear high explosive device is ignited and burned, The upper frame of the first end is cut by the gas so that the first end is separated from the second end.

또한, 상기 단 분리 장치는, 상기 제1단 상부 프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되며, 상기 선형 고폭형 화약장치보다 하측에 위치되는 제1턱과, 상기 제2단 하부 프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되며 상기 단 결합부보다 상측에 위치되는 제2턱 및 상기 제1턱과 제2턱 사이에 구비되며, 탄성력이 내장된 다수의 분리 스프링 조합체를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The end separating apparatus may further include a first jaw protruding from the inner surface of the first upper frame and located below the linear high explosive device and a second jaw extending along the inner surface of the second lower frame, And a plurality of separation spring assemblies provided between the first jaw and the second jaw and having an elastic force embedded therein.

상기와 같은 단 분리 장치는, 상기 선형 고폭형 화약장치가 상기 제1단 상부 프레임의 상기 제1턱과 볼트결합부 사이에 설치되며, 상기 선형 고폭형 화약장치가 설치되는 부분의 프레임 두께는, 주변부의 프레임 두께보다 얇게 형성될 수 있다.In the above-described short separation device, the linear high explosive device is installed between the first jaw of the first upper frame and the bolt coupling part, and the frame thickness of the portion where the linear high explosive device is installed, It may be formed thinner than the frame thickness of the peripheral portion.

또한, 상기 분리 스프링 조합체는, 스프링과, 상기 스프링의 탄성을 상기 제2턱에 전달하는 스프링 가드 및 상기 스프링과 스프링 가드를 내장하는 스프링 컵으로 이루어질 수 있다.In addition, the separation spring assembly may include a spring, a spring guard for transmitting elasticity of the spring to the second jaw, and a spring cup having the spring and the spring guard.

또한, 상기 선형 고폭형 화약 장치는, 테프론 소재의 형상 지지구 내부에 구비되는 단면이 원형이고 유연성이 있는 케이블형의 고폭형 화약을 사용할 수 있다.
In addition, the above-mentioned linear high-explosive apparatus may be a cable-type high-explosive gun having a circular cross-section and flexibility provided in the inside of the shape of the Teflon material.

본 발명의 대형 로켓용 단 분리 장치는 단 결합부와 볼트결합부를 다수의 결합용 볼트로 결합시킴으로써 단 연결 강성을 높일 수 있다.In the short rocker separator according to the present invention, the single connection portion and the bolt coupling portion are combined by a plurality of coupling bolts to increase the coupling rigidity.

또한, 선형 고폭형 화약장치를 이용하여 제1단의 상부를 절단함으로써 대형로켓의 비행 중에 고강도의 단연결성을 가지는 제1단과 제2단을 분리할 수 있다.In addition, by cutting the upper portion of the first stage by using the linear high-explosive apparatus, it is possible to separate the first stage and the second stage, which have high strength and unevenness during flight of the large rocket.

또한, 분리 스프링 조합체의 탄성력에 의해 제1단과 제2단의 상대운동을 유발함으로써 제1단과 제2단의 확실한 분리를 보장할 수 있으며, 선형 고폭형 화약장치의 기폭 및 제1단과 제2단이 분리되는 과정에서 발생하는 충격을 회피할 수 있다.
Further, by the elastic force of the separation spring combination, the relative movement between the first end and the second end is induced, thereby ensuring a reliable separation of the first end and the second end, and the detonation of the linear high- It is possible to avoid an impact generated in the separation process.

도1은 3단형 로켓의 임무 설계도.
도2는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치가 장착된 대형로켓의 측면도.
도3은 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치가 장착된 대형로켓의 평단면도.
도4는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치의 측단면도.
도5는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치에 의해 대형로켓으로부터 제1단이 분리되는 사시도.
도6은 본 발명의 분리 스프링 조합체의 분해 사시도.FIG. 1 is a mission design diagram of a three-stage rocket. FIG.
Fig. 2 is a side view of a large rocket equipped with a large rocket-type separating device of the present invention; Fig.
3 is a planar sectional view of a large rocket equipped with a large rocket end separating apparatus of the present invention.
Fig. 4 is a side cross-sectional view of the single rocket device of the present invention. Fig.
5 is a perspective view showing a first stage separated from a large rocket by a single rocket device according to the present invention;
6 is an exploded perspective view of the separation spring assembly of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

그러나 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are merely illustrative examples of the present invention in order to more particularly describe the technical idea of the present invention, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the drawings.

본 발명은 대형로켓용 단 분리 장치(1000)에 관한 것으로 더욱 상세하게는 적어도 두개 이상의 단으로 구성된 대형로켓(10)의 단 연결 강성을 높이고, 임무 종료된 단의 확실한 분리를 보장할 수 있는 대형 로켓용 단 분리 장치(1000)에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a large rocket single-stage separating apparatus 1000, and more particularly to a large rocket separating apparatus 1000 for a large rocket 10, which has at least two stages, And a rocket end separating apparatus (1000).

도2는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)가 장착된 대형로켓(10)의 측면도를, 도3은 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)가 장착된 대형로켓(10)의 평단면도를, 도4는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)의 측단면도를, 도5는 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)에 의해 대형로켓(10)으로부터 제1단(100)이 분리되는 사시도를, 도6은 본 발명의 분리 스프링 조합체(300)의 분해 사시도를 나타낸다.FIG. 2 is a side view of a large rocket 10 equipped with a large rocket single stage separator 1000 according to the present invention, FIG. 3 is a side view of a large rocket 10 equipped with a large rocket single stage separator 1000 of the present invention, Fig. 4 is a side sectional view of the large rocket single-stage separating apparatus 1000 of the present invention, Fig. 5 is a sectional view of the first large-scale rocket 10 by the single- FIG. 6 is an exploded perspective view of the separation spring assembly 300 of the present invention. FIG.

도2, 도3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 대형 로켓용 단 분리장치(1000)는, 제1단(100)과 제2단(200)을 포함하는 대형로켓(10)의 임무 종료된 단을 분리하는 장치이다. 상기 대형로켓(10)은 하단에 상기 제1단(100)이 구비된다. 상기 제1단(100)의 상부 프레임에 상기 제2단(200)이 결합되며 상기 제1단(100) 상부 프레임의 내주면에 상기 제2단(200) 하부 프레임의 외주면이 삽입된다. 상기 제1단(100)은 상부 프레임의 말단에 볼트결합부(101)가 형성된다. 상기 제2단(200)은 상기 제1단(100)의 볼트결합부(101)와 결합되는 단 결합부(210)가 형성된다. 상기 단 결합부(210)는 상기 제2단(200)의 하부 프레임 외측면을 따라 돌출 형성되며, 상기 볼트결합부(101)와 다수의 결합용 볼트(211)에 의해 병렬 결합된다. 상기 결합용 볼트(211)는 상기 제1단(100)의 하중을 상기 제2단(200)에 균일하게 전달할 수 있도록 상기 단 결합부(210)의 둘레면을 따라 일정간격 이격되어 결합될 수 있다.2, 3 and 4, the large rocket single stage separating apparatus 1000 of the present invention includes a first stage 100 and a second stage 200, And separates the ends. The large rocket 10 is provided with the first end 100 at a lower end thereof. The second end 200 is coupled to the upper frame of the first end 100 and the outer circumferential face of the lower end of the second end 200 is inserted into the inner circumferential face of the upper end frame 100 of the first end 100. In the first stage 100, a bolt coupling portion 101 is formed at the end of the upper frame. The second end 200 is formed with an end coupling part 210 which is engaged with the bolt coupling part 101 of the first end 100. The end coupling part 210 is protruded along the outer surface of the lower frame of the second end 200 and is coupled in parallel by the bolt coupling part 101 and the plurality of coupling bolts 211. The coupling bolts 211 may be spaced apart from each other along the circumferential surface of the end fitting part 210 so as to uniformly transfer the load of the first end 100 to the second end 200. [ have.

상기와 같은 제1단(100)과 제2단(200)은 점화되어 연소가 종료될 때까지 상기 대형로켓(10)을 추진시키며, 상기 제2단(200)은 상기 제1단(100)의 연소가 종료된 후 점화된다. 상기 제1단(100)은 상기 대형로켓(10)을 이륙시켜 저고도를 비행하는 상기 대형로켓(10)의 최하단일 수 있다. 상기 대형로켓(10)은 직경이 크기 때문에 상기 대형로켓(10)을 구성하는 단의 하중이 크며, 단이 모두 결합되어 있는 최초상태에서 추진되는 저고도의 비행구간에서 비행하중이 가장 높다. 따라서 상기 제1단(100)과 제2단(200)은 고강성의 단연결성을 요구하기 때문에 상기와 같이 다수의 결합용 볼트(211)에 의해 병렬 결합되는 것이 바람직하다.The first stage 100 and the second stage 200 are ignited to propel the large rocket 10 until the combustion is completed and the second stage 200 is driven by the first stage 100, And then ignited. The first stage 100 may be the lowermost stage of the large rocket 10 that takes off the large rocket 10 to fly a low altitude. Since the large rocket 10 has a large diameter, the load of the steps constituting the large rocket 10 is large and the flying load is the highest in the low-altitude flight section which is propelled in the initial state where the ends are connected. Accordingly, since the first stage 100 and the second stage 200 require high rigidity, the first stage 100 and the second stage 200 are preferably coupled in parallel by the plurality of coupling bolts 211 as described above.

도4 및 도5를 참조하면, 상기와 같은 대형 로켓용 단 분리 장치(1000)는 상기 제1단(100)의 상부 프레임에 구비되는 선형 고폭형 화약장치(110)를 포함한다. 상기 선형 고폭형 화약장치(110) 내부의 고폭형 화약(111)이 점화 연소되어 발생한 고온과 고압의 가스에 의해 상기 제1단(100)의 상부 프레임이 절단되면 상기 제1단(100) 상부프레임의 말단에 형성된 볼트결합부(101)는 더 이상 상기 제2단(200)에 상기 제1단(100)의 하중 전달 기능을 하지 못한다. 따라서 상기 제2단(200)에서 상기 제1단(100)이 분리된다. 상기와 같은 구조는 다수의 결합용 볼트(211)에 의해 결합되어 단 연결 강성이 높은 상기 제1단(100)과 제2단(200)을 분리시킬 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the large rocket single stage separator 1000 includes a linear high explosive device 110 installed in the upper frame of the first stage 100. When the upper frame of the first stage 100 is cut by the high-temperature and high-pressure gas generated by ignition and combustion of the high-explosive gunpowder 111 inside the linear high-explosive apparatus 110, The bolt coupling portion 101 formed at the end of the frame no longer functions to transfer the load of the first stage 100 to the second stage 200. Thus, the first stage 100 is separated from the second stage 200. The above structure is combined by the plurality of coupling bolts 211 to separate the first stage 100 and the second stage 200 having high connection rigidity.

도4 및 도5를 참조하면, 상기 단 분리 장치(1000)는, 상기 제1단(100) 상부프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되는 제1턱(120)과, 상기 제2단(200) 하부 프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되는 제2턱(220) 및 상기 제1턱(120)과 제2턱(220) 사이에 구비되며 탄성력이 내장되는 다수의 분리 스프링 조합체(300)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1턱(100)은 상기 선형 고폭형 화약장치(110)보다 하측에 위치되고, 상기 제2턱(200)은 상기 단 결합부(210)보다 상측에 위치될 수 있다. 상기와 같은 구조는 상기 선형 고폭형 화약장치(110)와 상기 분리 스프링 조합체(300)가 설치되는 공간을 확보하며, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)의 기폭으로 인해 상기 제1단(100)의 상부가 절단되었을 때 상기 제1턱(100)이 상기 제2단(200)으로부터 분리된 제1단(100)에 포함되어 있어야 상기 분리 스프링 조합체(300)에 내장된 탄성력을 발휘할 수 있기 때문이다.4 and 5, the end separation apparatus 1000 includes a first jaw 120 protruding along the inner surface of the upper frame 100, A second jaw 220 protruding from the inner surface of the lower frame and a plurality of separation spring assemblies 300 installed between the first jaw 120 and the second jaw 220 and having an elastic force embedded therein . The first jaw 100 may be located below the linear high explosive device 110 and the second jaw 200 may be located above the end joint 210. The above-described structure secures a space for installing the linear high explosive device 110 and the separation spring combination 300 and allows the first high-explosive device 110 to be installed in the first stage 100, The first jaw 100 may be included in the first end 100 separated from the second end 200 to exert an elastic force built in the separation spring assembly 300 to be.

상기 제1턱(120)은 상기 제1단(100)의 내주면을 따라 연속적으로 형성될 수도 있고, 상기 제1단(100)의 내주면을 따라 일정간격으로 이격되어 다수개가 형성될 수도 있으며, 상기 제2턱(220)은 상기 제2단(200)의 내주면을 따라 연속적으로 형성될 수도 있고, 상기 제2단(200)의 내주면을 따라 일정간격으로 이격되어 다수개가 형성될 수도 있다.The first jaws 120 may be formed continuously along the inner circumferential surface of the first stage 100 or may be formed at a predetermined distance along the inner circumferential surface of the first stage 100, The second jaws 220 may be formed continuously along the inner circumferential surface of the second stage 200 or may be spaced apart from the inner circumferential surface of the second stage 200 by a predetermined distance.

도5를 참조하면, 상기 분리 스프링 조합체(300)의 탄성력이 상기 제2턱(220)에 균일하게 작용할 수 있도록 다수의 상기 분리 스프링 조합체(300)는 상기 제1단(100)의 내주면을 따라 일정간격 이격될 수 있다. 5, a plurality of the separation spring assemblies 300 may be disposed along the inner circumferential surface of the first stage 100 so that the elastic force of the separation spring assembly 300 may uniformly act on the second protrusions 220. [ Can be spaced apart at regular intervals.

도4를 참조하면, 상기 단 분리 장치(1000)는, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)가 상기 제1단(100) 상부 프레임의 상기 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이에 설치되며, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)가 설치되는 부분의 프레임 두께는, 주변부의 프레임 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 상기와 같은 구조는 상기 선형 고폭형 화약장치(110)의 기폭에 의한 고온 고압의 가스에 의해 상기 제1단(100)의 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이의 절단하고자 하는 부분을 정확히 절단할 수 있으며, 상기 대형로켓(10)의 비행 중에 단 연결 강성이 높은 상기 제1단(100)과 제2단(200)을 분리할 수 있다.4, the single stage separation apparatus 1000 may be configured such that the linear high explosive apparatus 110 is disposed between the first jaw 120 of the upper frame 100 and the bolt coupling section 101 And the frame thickness of the portion where the linear high explosive device 110 is installed may be formed thinner than the frame thickness of the peripheral portion. The above-described structure may be used to cut a portion between the first jaw 120 of the first end 100 and the bolt coupling portion 101 by the high-temperature high-pressure gas generated by the ignition of the linear high- And the first stage 100 and the second stage 200, which have high connection rigidity during flight of the large rocket 10, can be separated from each other.

도4를 참조하면, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)는 상기 제1단(100)상부 프레임의 외측면에 설치될 수 있으며, 상기 선형 고폭형 화약 장치(110)가 설치된 부분의 프레임 내주면과 상기 제2단(200) 하부 프레임의 외주면 사이에 빈공간이 형성될 수 있다. 상기와 같은 구조는 상기 제2단(200)에 상기 선형 고폭형 화약장치(110)의 기폭에 의한 충격전달을 최소화할 수 있다.Referring to FIG. 4, the linear high explosive device 110 may be installed on the outer surface of the upper frame 100, and may include a frame inner circumferential surface of a portion where the linear high explosive device 110 is installed, An empty space may be formed between the outer circumferential surfaces of the lower frame 200 of the second stage. Such a structure can minimize impact transmission to the second stage 200 due to ignition of the linear high explosive device 110.

상기와 같은 구조는 상기 제1단(100)의 상부를 절단하는 과정에서 발생하는 충격, 진동 등과 같은 위해요소가 있어 탑재 계측 시스템 및 위성에서 비교적 먼 거리에 위치한 최하단 분리시스템에 적합하다.The above structure is suitable for a low-end separation system located at a relatively long distance from the on-board measurement system and satellites due to a risk such as impact, vibration, etc. generated in cutting the upper portion of the first stage 100.

도4를 참조하면, 상기와 같은 선형 고폭형 화약장치(110)는, 상기 제1단(100)의 상부에 고정 볼트(113)로 고정될 수 있다.Referring to FIG. 4, the linear high explosive device 110 may be fixed to the upper portion of the first stage 100 with a fixing bolt 113.

도4를 참조하면, 상기와 같은 단 분리 장치(1000)는 상기 제1단(100)의 상부 프레임의 외측면에 구비된 상기 선형 고폭형 화약장치(110)를 보호하는 보호 덮개(130)가 덮개고정볼트(131)에 의해 결합될 수 있다.4, the end separation apparatus 1000 includes a protective cover 130 for protecting the linear high explosive device 110 provided on the outer surface of the upper frame of the first end 100, And can be coupled by the cover fixing bolt 131.

도5를 참조하면, 상기와 같은 대형로켓용 단 분리 장치(1000)는, 상기 제1단(100)의 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이가 상기 선형 고폭용 화약 장치(110)에 의해 절단되는 동시에 상기 분리 스프링 조합체(300)에 내장된 탄성력으로 상기 제1단(100)과 제2단(200)의 상대운동을 유발시킬 수 있다. 상기와 같은 단 분리 장치(1000)는 상기 제1단(100)과 제2단(200)의 분리 중 상기 선형 고폭형 화약장치(110)의 기폭에 의해 발생하는 충격을 회피하며 상기 제2단(200)으로부터 상기 제1단(100)의 확실한 분리를 보장할 수 있다. 5, the above-described large rocket single stage separator 1000 is installed between the first jaw 120 of the first stage 100 and the bolt coupling portion 101, 110 and at the same time the relative movement between the first stage 100 and the second stage 200 can be caused by the elastic force built in the separation spring assembly 300. The end separating apparatus 1000 as described above avoids an impact caused by the ignition of the linear high explosive device 110 during the separation of the first end 100 and the second end 200, It is possible to ensure reliable separation of the first stage 100 from the first stage 200.

도5를 참조하면, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)와 보호 덮개(130)는 상기 제1단(100)과 제2단(200)의 분리가 진행되는 동안 분리 파편으로 분리될 수 있다. Referring to FIG. 5, the linear high explosive device 110 and the protective lid 130 may be separated into separated fragments during the separation of the first end 100 and the second end 200.

도4 및 도5를 참조하면, 상기 분리 스프링 조합체(300)는, 스프링(310), 스프링 가드(320) 및 스프링 컵(330)으로 이루어질 수 있다. 상기 스프링(310)은 압축상태로 하단이 상기 제1턱(120)에 고정될 수 있다. 상기 스프링 가드(320)는 지지판(321)과, 제1로드(322) 및 제2로드(323)로 이루어질 수 있다. 상기 지지판(321)은 상기 스프링(310)의 상단에 하면이 지지될 수 있다. 상기 제1로드(322)는 상기 지지판(321) 상면에 수직으로 결합되며, 상기 제2턱(200)에 상단이 지지될 수 있다. 상기 제2로드(323)는 상기 지지판(321) 하면에 수직으로 결합되며 외주면이 상기 스프링(310)의 내주면에 삽입될 수 있다. 상기 스프링 컵(330)은 상기 제1턱(120)에 수직으로 설치되며, 상기 스프링(310)과 스프링 가드(320)를 내장할 수 있다. 상기와 같은 구조의 분리 스프링 조합체(300)는 상기 제1단(100)과 제2단(200)이 분리되는 동시에, 압축상태의 상기 스프링(310)이 상기 스프링 컵(330)의 내주면을 따라 팽창하며 상기 지지판(321)에 탄성력을 전달할 수 있다. 상기 지지판(321)에 전달된 탄성력은 제1로드(322)에 의해 상기 제2턱(220)에 전달될 수 있다. 이때, 상기 스프링(310)의 내주면에 삽입된 제2로드(323)를 따라 상기 스프링(310)이 일직선으로 팽창하기 때문에 상기 분리 스프링 조합체(300)는 내장되어 있는 탄성력을 상기 제2턱(220)에 최대한 전달할 수 있다.4 and 5, the separation spring assembly 300 may include a spring 310, a spring guard 320, and a spring cup 330. The spring 310 may be in a compressed state and its lower end may be secured to the first jaw 120. The spring guard 320 may include a support plate 321 and first and second rods 322 and 323. The lower surface of the support plate 321 may be supported by the upper end of the spring 310. The first rod 322 is vertically coupled to the upper surface of the support plate 321, and the upper end of the first rod 322 can be supported by the second jaw 200. The second rod 323 is vertically coupled to the lower surface of the support plate 321 and an outer circumferential surface of the second rod 323 can be inserted into the inner circumferential surface of the spring 310. The spring cup 330 is vertically installed on the first step 120 and may include the spring 310 and the spring guard 320. The first spring 100 and the second spring 200 are separated from each other and the spring 310 in the compressed state is moved along the inner circumferential surface of the spring cup 330 So that elastic force can be transmitted to the support plate 321. The elastic force transmitted to the support plate 321 may be transmitted to the second jaw 220 by the first rod 322. At this time, since the spring 310 is linearly expanded along the second rod 323 inserted in the inner peripheral surface of the spring 310, the spring assembly 300 separates the built-in elastic force from the second jaw 220 ) As much as possible.

도4 및 도6을 참조하면, 상기와 같은 스프링 컵(330)은 상단에 상기 스프링 가드(320)가 상기 제2턱(220)에 직접 접촉되며 탄성력을 전달할 수 있도록 제1로드(322)가 관통 가능한 관통공(331)을 형성할 수 있다.4 and 6, the spring cup 330 has a first rod 322 so that the spring guard 320 directly contacts the second jaw 220 and transmits an elastic force. A through-hole 331 can be formed.

도4를 참조하면, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)는, 테프론 소재의 형상 지지구(112) 내부에 구비되는 단면이 원형이고 유연성이 있는 케이블형의 고폭형 화약(111)을 사용할 수 있다. 상기와 같은 케이블형의 고폭형 화약(111)은 상기 1단(100) 상부 프레임의 둘레면을 따라 연속적으로 설치하기 용이하다.Referring to FIG. 4, the linear high explosive device 110 may be a cable type high-explosive powder 111 having a round cross-sectional shape and flexible inside the shape support 112 of the Teflon material . The cable-type high-explosive gun 111 is easy to install continuously along the peripheral surface of the first stage 100 upper frame.

상기와 같은 단분리 장치(1000)의 제1단(100) 상부 프레임과 제2단(200) 하부 프레임은 금속 재료로 형성되며, 상기 제1단(100)의 상부 프레임과 제2단(200)의 하부 프레임을 제외한 부분의 외부 프레임은 일반적인 로켓의 외부에 사용되어지는 샌드위치 복합재를 사용할 수 있다. 상기 샌드위치 복합재는 비행 중에 발생하는 열기에 강하고, 가벼워 비행하중을 줄일 수 있다. 상기와 같은 구조는, 상기 샌드위치 복합재가 저밀도의 높은 휨 강성을 가지고 있기 때문에 상기 분리 스프링 조합체(300)에 내장되어 있는 탄성력에 의한 제1단(100)과 제2단(200)의 상대 운동을 유발하기에 적합하지 않기 때문이다.The first stage 100 upper frame and the second stage 200 lower frame of the short separator 1000 are formed of a metal material and the upper frame of the first stage 100 and the second stage 200 ) May use a sandwich composite material that is used outside the general rocket. The sandwich composite material is resistant to heat generated during flight and can be lightweight to reduce flight load. Since the sandwich composite material has a high density and high flexural rigidity, the relative movement between the first stage 100 and the second stage 200 due to the elastic force built in the separation spring assembly 300 Because it is not suitable for inducing.

이하, 상기와 같은 대형로켓용 단 분리 장치(1000)를 이용하여, 상기 대형로켓(10)의 제1단(100)을 제2단(200)에서부터 분리하는 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An embodiment in which the first stage 100 of the large rocket 10 is separated from the second stage 200 using the above-described large rocket single stage separating apparatus 1000 will be described in detail with reference to the drawings. do.

도2 및 도4를 참조하면, 본 발명의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)가 장착된 제1단(100)과 제2단(200)을 포함하는 상기 대형 로켓(10)은 상기 제1단(100)과 상기 제1단(100)의 상부에 결합되는 상기 제2단(200)이 고강도의 단 연결성을 가질 수 있도록 다수의 결합용 볼트(211)에 의해 병렬로 결합되어 있다.2 and 4, the large rocket 10 including the first stage 100 and the second stage 200 on which the apparatus 1000 for a large rocket of the present invention is mounted, The stage 100 and the second stage 200 coupled to the upper portion of the first stage 100 are coupled in parallel by a plurality of coupling bolts 211 so as to have high strength end connection.

상기와 같은 대형로켓(10)의 하단에 구비되는 상기 제1단(100)을 점화하여 상기 대형 로켓(10)을 이륙시킨다.The first stage 100 provided at the lower end of the large rocket 10 is ignited and the large rocket 10 is taken off.

상기 대형로켓(10)은 상기 제1단(100)이 점화되면서 이륙한 후 상기 제1단(100)의 연소가 종료되면 상기 제1단(100)을 상기 제1단(100)의 상부에 결합된 제2단(200)으로부터 분리하고 제2단(200)을 점화한다.The large rocket 10 is moved to the upper part of the first stage 100 after the first stage 100 is ignited and the combustion of the first stage 100 is completed after the take- Separates from the combined second stage 200 and ignites the second stage 200.

도4 및 도5를 참조하면, 상기 제1단(100)과 제2단(200)을 분리하기 위해 상기 선형 고폭형 화약 장치(110)를 기폭시켜 상기 제1단(100) 상부 프레임의 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이를 절단한다. 상기 볼트결합부(101)는 상기 제2단(200)에 상기 제1단(100)의 하중을 전달한다. 따라서 상기 제1단(100) 상부 프레임의 제1턱과 볼트결합부(101) 사이가 절단되면, 상기 제1단(100)은 상기 제2단(200)에 하중을 전달하지 못하고 분리된다.4 and 5, the linear high explosive device 110 is ignited to separate the first stage 100 and the second stage 200 from each other, The cut between the one step 120 and the bolt connecting portion 101 is cut. The bolt coupling portion 101 transmits the load of the first end 100 to the second end 200. [ Accordingly, when the first jaw of the upper frame 100 is disconnected from the bolt coupling portion 101, the first end 100 is separated from the second end 200 without transmitting a load.

도4 및 도5를 참조하면, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)에 의해 상기 제1단(100) 상부 프레임의 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이가 절단되는 동시에 상기 분리 스프링 조합체(300) 내부에 압축상태로 내장된 상기 스프링(310)이 상기 스프링컵(330)의 내주면을 따라 팽창한다. 상기와 같이 스프링(310)이 팽창하며 발생하는 탄성력은 상기 스프링 가드(320)에 전달된다. 상기 스프링 가드(320)의 제1로드(322)는 상기 스프링(310)으로부터 전달받은 탄성력을 상기 제2단(200)의 제2턱(220)에 전달하여 상기 제1단(100)과 제2단(200)의 상대운동을 유발한다. 이때, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)와 보호 덮개(130)는 분리가 진행되는 동안 분리 파편으로 분리된다. 4 and 5, the first jaw 120 of the upper frame 100 of the first stage 100 is disconnected from the bolt coupling portion 101 by the linear high explosive device 110, The spring 310, which is compressed in the spring assembly 300, expands along the inner circumferential surface of the spring cup 330. The elastic force generated as the spring 310 expands is transmitted to the spring guard 320 as described above. The first rod 322 of the spring guard 320 transmits the elastic force transmitted from the spring 310 to the second jaw 220 of the second stage 200, Thereby causing relative motion of the second stage 200. At this time, the linear high explosive device 110 and the protective lid 130 are separated into separated fragments during the separation process.

상기와 같은 구조의 대형로켓용 단 분리 장치(1000)는, 상기 제1단(100)과 제2단(200)이 상기 결합용 볼트(211)에 의해 결합되어, 강성이 높은 단 연결 구조를 가짐으로써 대형로켓(10)의 저고도 비행구간에서 받는 비행하중을 버틸 수 있다.The first stage 100 and the second stage 200 are coupled by the coupling bolts 211 to form a single stage structure having a high rigidity So that the flying load received from the low altitude flight section of the large rocket 10 can be maintained.

또한, 상기 선형 고폭형 화약 장치(110)를 이용하여 상기 제1단(100)의 상부 프레임을 절단함으로써 상기 대형로켓(10)의 비행 중에 고강도의 단 연결성을 가지는 상기 제1단(100)과 제2단(200)을 분리시킬 수 있다.Also, by cutting the upper frame of the first stage 100 using the linear high explosive device 110, the first stage 100 and the second stage 100, which have high strength end connection during flight of the large rocket 10, The second stage 200 can be separated.

또한, 상기 분리 스프링 조합체(300)의 탄성력을 이용하여, 상기 제1단(100)과 제2단(200)의 상대운동을 유발함으로써 상기 제2단(200)으로부터 상기 제1단(100)의 확실한 분리를 보장할 수 있으며, 상기 선형 고폭형 화약 장치(110)의 기폭으로 발생하는 충격을 회피할 수 있다.The elastic force of the separation spring assembly 300 may be used to cause relative motion between the first end 100 and the second end 200 to move the first end 100 from the second end 200, And it is possible to avoid an impact caused by the ignition of the linear high explosive device 110.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 대형로켓
1000 : 단분리장치
100 : 제1단 101 : 볼트결합부
110 : 선형 고폭형 화약장치 111 : 고폭형 화약
112 : 형상 지지구 113 : 고정볼트
120 : 제1턱
130 : 보호덮개 131 : 덮개고정볼트
200 : 제2단
210 : 단결합부 211 : 결합용 볼트
220 : 제2턱
300 : 분리 스프링 조합체
310 : 스프링
320 : 스프링 가드 321 : 지지판
322 : 제1로드 323 : 제2로드
330 : 스프링 컵 331 : 관통공10: Large rocket
1000: Single separation unit
100: first stage 101: bolt coupling part
110: Linear high explosive gunpowder 111: High explosive gunpowder
112: contour support member 113: fixing bolt
120: first chin
130: Protective cover 131: Cover fixing bolt
200: second stage
210: single-joint portion 211: coupling bolt
220: second chin
300: Separation spring assembly
310: spring
320: Spring guard 321: Support plate
322: first load 323: second load
330: spring cup 331: through-hole

Claims (5)

적어도 두개 이상의 분리 가능한 단을 포함하는 대형로켓(10)에 구비되어 임무 종료된 단을 분리하는 대형로켓용 단 분리 장치(1000)에 있어서,
상기 대형로켓(10)의 하단에 구비되는 제1단(100);
상기 제1단(100) 상부 프레임의 말단에 형성되는 볼트결합부(101);
상기 제1단(100) 상부 프레임의 내주면에 하부가 삽입되는 제2단(200);
상기 제2단(200) 하부 프레임의 외측면을 따라 돌출 형성되며, 상기 볼트결합부(101)와 다수의 결합용 볼트(211)에 의해 결합되는 단 결합부(210); 및
상기 제1단(100)의 상부 프레임에 구비되는 선형 고폭형 화약장치(110);
를 포함하되,
상기 대형 로켓용 단 분리장치(1000)는, 상기 선형 고폭형 화약장치(110) 내부의 고폭형 화약(111)이 점화 연소되어 발생한 고온과 고압의 가스에 의해 상기 제1단(100)의 상부 프레임이 절단되어 상기 제1단(100)이 상기 제2단(200)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 대형 로켓용 단 분리 장치.
(1000) for a large rocket which is provided in a large rocket (10) including at least two or more detachable stages and which separates the terminated ends,
A first stage 100 provided at a lower end of the large rocket 10;
A bolt coupling portion 101 formed at an end of the upper frame of the first stage 100;
A second end 200 in which a lower portion is inserted into an inner circumferential surface of the upper frame 100;
An end coupling part 210 protruded along the outer surface of the lower frame 200 and coupled to the bolt coupling part 101 by a plurality of coupling bolts 211; And
A linear high explosive device 110 provided in the upper frame of the first stage 100;
, ≪ / RTI &
The large rocket single stage separating apparatus 1000 is configured such that the high-pressure gunpowder 111 in the linear high-explosive apparatus 110 is ignited and burned, Wherein the frame is cut so that the first end (100) is separated from the second end (200).
제1항에 있어서,
상기 단 분리 장치(1000)는,
상기 제1단(100) 상부 프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되며, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)보다 하측에 위치되는 제1턱(120)과, 상기 제2단(200) 하부 프레임의 내측면을 따라 돌출 형성되며 상기 단 결합부(110)보다 상측에 위치되는 제2턱(220) 및 상기 제1턱(120)과 제2턱(220) 사이에 구비되며, 탄성력이 내장된 다수의 분리 스프링 조합체(300)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 로켓용 단 분리 장치.
The method according to claim 1,
The apparatus (1000)
A first jaw 120 protruding along an inner surface of the upper frame 100 and positioned below the linear high explosive device 110 and a second jaw 120 located below the second upper frame 200, A second jaw 220 protruding along the inner side of the first jaw 120 and positioned above the first jaw 110 and a second jaw 220 disposed between the first jaw 120 and the second jaw 220, And a separating spring assembly (300) for separating the rocket.
제2항에 있어서,
상기 단 분리 장치(1000)는,
상기 선형 고폭형 화약장치(110)가 상기 제1단(100) 상부 프레임의 상기 제1턱(120)과 볼트결합부(101) 사이에 설치되며, 상기 선형 고폭형 화약장치(110)가 설치되는 부분의 프레임 두께는, 주변부의 프레임 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 대형 로켓용 단 분리 장치.
3. The method of claim 2,
The apparatus (1000)
The linear high explosive device 110 is installed between the first jaw 120 of the upper frame 100 and the bolt coupling part 101 and the linear high explosive device 110 is installed Is formed to be thinner than the frame thickness of the peripheral portion.
제2항에 있어서,
상기 분리 스프링 조합체(300)는,
스프링(310)과, 상기 스프링(310)의 탄성력을 상기 제2턱(220)에 전달하는 스프링 가드(320) 및 상기 스프링(310)과 스프링 가드(320)를 내장하는 스프링 컵(330)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 로켓용 단 분리 장치.
3. The method of claim 2,
The separation spring assembly (300)
A spring guard 320 for transmitting an elastic force of the spring 310 to the second jaw 220 and a spring cup 330 for housing the spring 310 and the spring guard 320, Wherein the rocket is a rocket.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선형 고폭형 화약 장치(110)는,
테프론 소재의 형상 지지구(112) 내부에 구비되는 단면이 원형이고 유연성이 있는 케이블형의 고폭형 화약(111)을 사용하는 것을 특징으로 하는 대형 로켓용 단 분리 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The linear high explosive device (110)
Characterized in that a high-speed gunpowder (111) having a circular cross-sectional shape and flexible in the form of a Teflon-shaped shape support (112) is used.
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