KR20140102094A - 회전하는 배럴을 레일로 가지는 레일건의 레일과 그 구조에 관한 발명 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전하는 배럴을 통하여 다회 발사가 가능한 레일건의 레일과 그 구조에 관한 발명이다.
기존 레일건의 레일은 레일건을 발사할 때 탄체와의 마찰, 탄체와의 아크 방전등의 여러 요인에 의해 쉽게 마모되었다. 그러나, 상기 제시한 마모와 같은 문제로 인하여 레일건은 필연적으로 수 회 발사하고 레일을 교환해야만 했다.
그 결과, 레일건을 교환하는데 필요한 장비, 여분의 레일등을 항상 비축해 놓아야 하는 불편함이 존재하고, 교환하는데 필요한 시간 또한 무시할 수 없는 불편함을 가지고 있었다.
따라서, 본 발명은 기존 평면적인 레일건의 레일 대신, 원형 내지는 다각형의 회전할 수 있는 배럴을 통하여 레일건에서 탄체를 수 회 발사하여 마모된 레일건의 레일을 소정의 각도로 회전시켜 마모된 면이 아닌 아직 마모되지 않은 면으로 다시 탄체를 발사시킬수 있다.
본 발명을 통하여 얻을 수 있는 효과는, 레일건의 레일의 교환주기가 비약적으로 길어지며, 이와 동시에 레일건 레일의 교환에 필요한 시간과 예산을 절약할 수 있으며, 이는 레일건의 효율적인 운용에 큰 도움이 된다.

Description

회전하는 배럴을 레일로 가지는 레일건의 레일과 그 구조에 관한 발명 {The railgun's rail using tilting barrel and that structure}

본 발명은 레일건의 레일의 수명을 증가시키고, 다회 연속발사를 실현하기 위한 회전하는 배럴을 레일로 가지는 레일건의 레일과 그 구조에 관한 발명이다.

기존 레일건의 레일은 고전압의 전류를 탄체와 레일에 동시에 인가해 줌으로서 레일과 탄체의 접점에서 고온의 아크 방전이 일어나고 플라즈마가 형성되어 레일과 탄체의 접점부의 마모가 심하여 2~3회 발사 이후에는 레일을 교체해 주어야 했다.

레일건의 레일은 탄체가 고전압에 의해서 빠른 속도로 발진하게 되므로 높은 정밀도를 요구하며, 레일의 교환 또한 결코 쉬운 것이라고 할 수 있다. 즉, 레일건을 운용할 때 있어서 레일의 마모 문제와 마모된 레일의 교체시간/ 비용은 결코 무시할 수 없는 요인이며, 병기로서의 효율적인 운용에 있어 심각한 장애 요소가 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동장치를 통하여 회전할 수 있는 배럴을 레일로 하여 레일건의 탄체를 발사한 이후 소정의 각도로 레일건의 레일을 회전시켜 마모되지 않은 부분을 탄체와 접촉하게 하여 레일의 교환주기를 길게 하여 레일건의 레일의 효율성을 향상하는 것에 그 목적이 있다.

따라서, 상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 레일건의 레일 구조는 원형 내지는 다각형의 종단면을 가지는 배럴, 배럴과 연결 기어, 레일을 회전시킬 수 있도록 형성된 기어체와 기어가 외부에 노출되는것을 방지하는 기어박스, 배럴간의 절연체 역할과 탄체의 이탈을 막아주는 배럴 하우징을 포함하여 구성되며, 상기 배럴에는 양단에 돌출부가 형성되고 상기 배럴 하우징은 부도체로 형성되는것을 특징으로 한다.

기존 레일건의 레일은 탄체를 발사함에 따라서 발생하는 마모를 레일을 교체하는것으로 해결하였지만, 본 발명에 의한 배럴 형태의 레일은 배럴 전체의 표면이 마모될때까지 소정의 각도로 회전시키면서 마모되지 않은 부분으로 지속적으로 발사할 수 있으므로 레일을 교환하는데 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 레일의 교환주기가 길어지게 되므로 레일건을 운용하는데 있어 용이함이 대폭 향상되고 레일건의 유지보수비 또한 감축할 수 있다.

도 1은 본 기구의 기어박스 하우징(8)을 제외한 분해도
도 2는 전면 커버(9)와 배럴(1), 2차 기어(3)의 결합도
도 3은 배럴(1)과 2차 기어(3)의 결합도
도 4는 1차 기어(2)와 탄체 가이드(12)의 결합도
도 5는 1차 기어(2)와 2차 기어(3)의 결합도
도 6은 원형 배럴을 사용하였을 때의 단면도
도 7은 원형 배럴을 사용하였을 때 탄체를 포함한 단면도
도 8은 다각배럴(4각)을 사용하였을 때의 단면도
도 9는 다각배럴(5각)을 사용하였을 때의 단면도
도 10은 다각배럴(6각)을 사용하였을 때의 단면도
도 11은 다각배럴(7각)을 사용하였을 때의 단면도

이하, 본 발명에 의한 레일건의 레일의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

일반적으로, 레일건은 탄체를 강한 전류를 걸어 앞쪽 방향으로 고속으로 투사하는 장비이다.

'도 2'에서 볼 수 있듯이, 상기 배럴(1)은 2차 기어(3)와 결합되며, 결합된 단의 반대단은 전면 커버(9)에 베어링과 함께 결합된다. 이때, 2차 기어(3)과 배럴(1)은 '도 3'과 같이 한 단에서 결합한다.

상기 2차 기어(3)는 1차 기어(2)와 맞물려 결합하며, '도 5'에서 볼 수 있듯이 1차 기어(2)의 센터에는 구멍이 천공되어 있어 그 천공된 홀(4)을 통하여 탄체(5)가 통과할 수 있다. 또한, 1차 기어(2)는 천공된 홀의 중심을 동심으로 하여 천공된 홀보다 큰 크기로 중심이 빈 원통형의 돌기가 형성되어 후면 커버(6)와 결합한다. 2차 기어(3)는 센터를 동심으로 하는 원통형의 돌기가 형성되어 후면 커버(6)와 결합한다.

이때, 1차 기어의 중심에는 '도 1'과 '도 4'와 같이 탄체 가이드가 선택적으로 있어 탄체의 정확한 발사를 돕는다.

또한, 상기 1차 기어(2)와 2차 기어(3)는 서로 맞물려 있고, 이에 따라서 1차 기어(2)가 회전하면 2차 기어(3) 또한 회전하는것은 당연하다.

이에 따라서, 1차 기어(2) 내지는 2차 기어(3)에 스프링과 스토퍼(7)를 장비하여 한 방향으로만 회전할 수 있게 하여 배럴의 역회전을 방지한다.

상기 1차 기어(2)와 2차 기어(3), 스토퍼(7)를 포함하는 기계적 장비를 보호하기 위하여 기어박스 하우징(8)과 함께 기어박스(11)를 이루고 있으며, 하우징의 전면에는 구멍이 천공된 전면 커버(9)가 결합되어 있다.

또한, '도 7'과 같이 배럴을 보호하며 레일의 가이드 역할을 해주는 부도체 배럴 하우징(10)은 두개가 서로 맞물려 결합하며 탄체가 통과할 수 있는 부분과 동시에 배럴(1)과 부도체 배럴 하우징(10) 사이의 미세한 유격을 생성한다.

이 유격은 마모에 의해서 표면이 돌출되었을때 그 돌출부와 배럴 하우징이 걸려 회전되지 않는 현상을 막을 수 있다.

또한, 레일건의 배럴은 전체가 도체로 이루어져 있으므로 그 어느 지점을 접점으로 사용하여 전력을 공급해주어도 상관 없는 사실 또한 자명하다.

또한, '도 8', '도 9', '도 10', '도 11'에서 볼 수 있듯이 원형배럴뿐만이 아닌 다각형의 단면구조를 가진 배럴 또한 장비할 수 있는 사실 또한 자명하다 할 수 있다.

* 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 레일건 레일의 사용과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 발사체를 발진한 뒤 배럴 한 쪽 끝단의 2차 기어(3)와 맞물려있는 1차 기어(2)를 구동하는 구동부가 소정의 각도로 회전한다.

이후, 구동부에 연결된 1차 기어(2)가 회전하고, 그에 따라서 배럴에 맞물린 2차 기어(3) 또한 회전하게 된다. 이와 동시에, 구동부에 연결된 기어에 장비된 스토퍼(7)가 기어의 움직임에 따라서 기어의 바깥쪽으로 움직이게 되고, 스프링에 탄성력에 의해서 다시 기어의 이 사이로 끼워지게 된다. 이를 통하여 탄체의 발사로 인한 배럴의 역회전을 방지할 수 있다.

그 결과, 배럴이 소정의 각도로 회전하게 되고 마모가 된 면은 특정 위치로 회전하여 탄체와의 접촉면에서 사라지게 되고 마모가 되지 않은 면이 탄체와 접촉하게 된다.

만약, 배럴이 회전을 더 하여도 마모된 면이 탄체와 접촉하게 되어 회전을 할 필요성이 없어질 때는 배럴을 뽑아 내고 새 배럴을 끼워 위의 과정을 반복한다.

* 상기 구성과 사용과정에 따른 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 배럴을 분리/조립하는 과정이 간편하다. 본 발명에서는 배럴(1)을 2차 기어(3)와 분리하고 제거한뒤, 다시 기어와 연결하여 장착하면 되므로 배럴의 교환이 용이하다.

둘째, 기존 레일건에 비해서 레일의 교환주기가 길어지게 되므로 레일 제작/보수에 필요한 비용이 줄어든다.

셋째, 다각형 레일의 경우 각 레일의 회전에 따라서 중앙 직경이 변화하게 되므로 다양한 크기의 탄체를 발사할 수 있다.

넷째, 레일이 마모되면 기존에는 교환하여야 했지만 본 발명은 레일 대신 배럴을 차용함으로서 배럴(1)을 '회전'시킴으로서 '마모'문제를 해결할 수 있다.

1. 배럴
2. 1차 기어
3. 2차 기어
4. 홀
5. 탄체
6. 후면 커버
7. 스토퍼
8. 기어박스 하우징
9. 전면 커버
10. 배럴 하우징
11. 기어박스
12. 탄체 가이드

Claims (4)

1. 두 개의 평행한 위치에 있으며 양 단의 돌출부가 존재하는 원형 내지는 다각형의 단면을 가지는 도체로 형성된 한 쌍의 배럴(1)과 그 배럴을 유격을 가지고 덮고 있게 형성된 한 쌍의 배럴 하우징(10)을 포함하며,
   한 쌍의 배럴 하우징의 한 단에는 2차 기어(3)가 결합되어 있으며, 그 타단은 전면 커버(9)에 연결되어 있으며,
   2차 기어(3)는 1차 기어(2)와 맞물려 결합하며 2차 기어(3)내지는 1차 기어(2)에 스토퍼(7)가 형성되어 역회전을 방지하며,
   상기 배럴 하우징(10)은 부도체로 형성되어 배럴간의 전기전도를 방지하며 상기 1차 기어(2) 또한 부도체로 형성되어 모터, 엔진등의 동력장치에 의하여 회전하는 레일건의 레일로서 기능하는 기구
2. 청구항 1에 있어서 1차 기어와 2차 기어를 보호하기 위한 기어박스 하우징이 부가되는 장치
3. 청구항 1에 있어서 탄체 가이드(12)가 부가되어 있는 장치
4. 청구항 2에 있어서 탄체 가이드(12)가 부가되어 있는 장치

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