KR20140138364A

KR20140138364A - 무장발사장치 및 이를 구비한 수중운항체

Info

Publication number: KR20140138364A
Application number: KR20100096302A
Authority: KR
Inventors: 이성엽; 정충연; 김태욱; 이응태; 문동원; 진인호
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2014-12-04

Abstract

본 발명은 무장을 발사하는 무장발사장치 및 이를 구비한 수중운항체에 관한 것으로서, 특히 불활성액체가 채워져 해수의 유입을 차단한 상태에서 무장을 발사할 수 있게 구성하며 또한 상기 무장발사장치가 외측에 장착된 수중운항체에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무장발사장치는 일측이 개방되며 내부에 무장이 수용되는 발사관과, 상기 발사관의 개방부를 폐쇄하며 가장자리에 노취가 형성된 캡과, 상기 발사관 내부에 채워진 불활성액체 및, 상기 발사관에 유체를 주입할 수 있도록 발사관에 형성된 유체주입구를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

무장발사장치 및 이를 구비한 수중운항체{Armament Launch Apparatus and Underwater Vehicle}

본 발명은 무장을 발사하는 무장발사장치 및 이를 구비한 수중운항체에 관한 것으로서, 특히 불활성액체가 채워진 발사관에서 무장을 발사할 수 있는 무장발사장치 및 상기 무장발사장치가 압력선체 외측에 장착된 수중운항체에 관한 것이다.

수중운항체로 대표되는 잠수함에 장착되는 통상의 무장발사장치는 물이 채워지지 않은 상태에서 무장을 보관할 수 있도록 외부 해수압에 견딜 수 있게 설계된다. 따라서 그 구조가 복잡하게 되어 소형 잠수함 등에는 무장발사장치를 설치하기에 어려움이 있다.

압력선체 내부 및 외부에 걸쳐 설치되기 때문에 압력선체 내부공간을 활용하는 공간효율성이 떨어지는 단점이 있다.

또한 종래의 무장발사장치는 통해 무장을 발사하기 위해서는 무장을 발사장치에 장전하고, 충수하여 외부 해수압과 평형을 맞춘 후에 전방부를 개방한다. 그리고 발사한다. 이와 같이 잠수함의 내부에 장착된 무장발사장치 발사까지의 단계가 많아 발사의 신속성이 떨어진다는 단점이 있다.

이상의 단점을 보완하여 기존 소형잠수함에 설치된 비내압구조의 무장발사관은 발사장치 내에 장전된 무장이 해수에 지속적으로 노출되며 외부 충격에 안전하지 못하다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 외부 해수압과 평형 상태를 유지하면서 무장을 안전하게 보관할 수 있도록 내부에 불활성액체가 채워진 무장발사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명에 따른 무장발사장치 수중운항체의 외측에 장착됨으로써 수중운항체의 공간활용도 및 신속한 발사가 가능하도록 구성한 수중운항체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무장발사장치는 일측이 개방되며 내부에 무장이 수용되는 발사관과, 상기 발사관의 개방부를 개폐하는 캡과, 상기 발사관 내부에 채워진 불활성액체 및, 상기 발사관에 유체를 주입할 수 있도록 발사관에 형성된 유체주입구를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캡의 가장자리에는 노취가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캡은 일측이 개방된 구조로서, 상기 캡의 개방부가 상기 발사관의 개방부에 대응하여 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 발사관에는 상기 캡을 이동시켜 상기 발사관을 개방하는 구동장치가 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캡에는 폐쇄면에 원주를 따라 형성된 제1노취와 상기 캡의 외측면에 원주를 따라 형성된 제2노취가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 발사관에는 상기 불활성액체를 배출하는 배수구가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 발사관의 내부압력이 해수압과 평형을 이루도록 상기 발사관(110)에 압력평형유지관이 형성되며, 상기 압력평형유지관은 발사관의 상단에 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 발사관에는 불활성액체가 채워진 보상탱크가 연결되며, 상기 압력평형유지관은 보상탱크에 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 무상발사장치는 복수 개가 한 세트로 구성된 카트리지형태이다.

또한, 본 발명에 따른 수중운항체는 일측이 개방되며 내부에 무장이 수용되는 발사관과, 상기 발사관의 개방부를 폐쇄하며 가장자리에 노취가 형성된 캡과, 상기 발사관 내부에 채워진 불활성액체 및, 상기 발사관에 유체를 주입할 수 있도록 발사관에 형성된 제1니플을 포함하는 무장발사장치가 수중운항체의 압력선체 외측에 장착되며 상기 제1니플에 연결된 유체공급관을 통해 유체를 상기 발사관 내부로 공급하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 무장발사장치는 수중운항체의 외부 페어링 및 케이싱의 내부 또는 외부에 장착된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무장발사장치는 발사함의 내부에 불활성액체가 채워져 외부 해수압과 평형을 이룸으로써, 발사장치의 구성을 단순화할 수 있다는 장점이 있으며, 불활성액체가 채워짐에 따라 발사함에 장전된 무장과 불활성액체의 반응이 발생하지 않아 안전하다.

또한, 본 발명의 무장발사장치를 구비한 수중운항체는 불활성액체가 발사관에 채워져 있어 발사 시에 종래와 같이 장전 및 해수를 충수하는 과정이 생략되어 발사가 신속하다. 따라서 적보다 빨리 무장을 발사할 수 있어 전투를 승리로 이끌 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무장발사장치를 나타낸 정단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 무장발사장치가 수중운항체의 외측에 장착한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 무장발사장치의 캡이 개방되고 무장이 발사중인 상태를 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 무장발사장치에 보상탱크가 포함된 상태를 나타낸 정단면도이고,
도 5는 카트리지형태의 무장발사장치를 나타낸 개념도이며,
도 6a 및 도 6b는 수중운항체에 무장발사장치가 장착된 상태를 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 무장발사장치 및 이를 구비한 수중운항체의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 무장발사장치를 나타낸 정단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무장발사장치가 수중운항체의 외측에 장착한 상태를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 무장발사장치의 캡이 개방되고 무장이 발사중인 상태를 나타낸 개념도이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시된 무장발사장치에 보상탱크가 포함된 상태를 나타낸 정단면도이고, 도 5는 카트리지형태의 무장발사장치를 나타낸 개념도이며, 도 6a 및 도 6b는 수중운항체에 무장발사장치가 장착된 상태를 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무장발사장치(100)는 무장(1)이 수용되며 일측이 개방된 발사관(110)과, 상기 발사관(110)의 개방부에 위치하여 상기 발사관(110)을 폐쇄하는 캡(120)과, 상기 발사관(110) 내부에 채워진 불활성액체(130)와, 발사관(110)에 형성된 니플(141, 142, 143)들을 포함하며, 상기 무장(1)을 발사하고자 할 경우에 어느 한 니플에 고압의 에어를 주입하면 발사관(110)의 내부압력에 의해 캡(120)이 개방되면서 무장(1)을 발사한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 무장발사장치에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 발사관(110)은 그 일측이 개방되고 타측이 폐쇄된 원통형 구조로서, 어뢰 등과 같은 무장(1)이 한 발 장전되어 위치한다. 그리고 발사관(110)에는 다수 개의 니플(141, 142, 143)이 형성되는데, 무장 발사를 위한 에어주입구를 형성하는 제1니플(141)에는 에어공급관(151)이 연결되고 배수구를 형성하는 제2니플(142)에는 배수관(152)이 연결되며 압력평형유지관인 제3니플(143)은 개방된 상태로 위치한다. 제3니플(143)은 무장발사장치(100)가 수중운항체(200)에 탑재된 상태로 수중에 위치할 경우 해수압과 발사관(110) 내부의 압력이 평형을 이루도록 개방된다.

이와 같이 구성된 발사관(110)의 개방부에는 캡(120)이 씌워진 상태로 스크류(125)를 체결하여 고정한다. 상기 캡(120) 또한 일측이 개방되고 타측이 폐쇄된 원통형 구조로서, 캡(120)의 개방된 부위가 발사관(110)의 개방부의 둘레를 감싸는 구조로 씌워지며, 캡(120)의 개방부와 발사관(110)의 개방부를 스크류(125)로 체결하여 고정하며 발사관의 캡의 연결부는 오링 등의 씰에 의해 차폐된다.

여기에서 상기 캡(120)의 폐쇄부위에는 원주를 따라 노취(121, 122)들이 형성된다. 제1노취(121)는 캡(120)의 폐쇄면 가장자리에 원주를 따라 형성되며 제2노취(122)는 캡(120)의 외측면에 원주를 따라 형성된다.

이와 같이 발사관(110)에 장전된 무장(1)은 캡(120)에 의해 밀폐된 상태로 위치하며 밀폐된 발사관(110)의 내부에는 불활성액체(130)가 채워진다.

불활성액체(130)의 일 예는 플로오르화케톤(Perfluoroketone)이며, 물보다 1.4배 이상 비중이 커서 물과 섞이지 않으며 무장과 반응하지 않아 안전하다.

이와 같이 구성된 무장발사장치(100)를 수중운항체(200)에 탑재할 경우, 캡(120)이 고정된 발사관(110)을 수중운항체(200)의 외측에 장착하고 제1니플(141)에 수중운항체(200)에서 연장된 에어공급관(151)을 연결하며, 제2니플(142)에는 수중운항체(200)로 연장된 배수관(152)을 연결한다.

한편, 무장발사장치(100)가 탑재된 수중운항체(200)가 잠수할 경우, 발사관(110)의 내부압력과 해수압이 제3니플(143)에 의해 평형을 유지하게 된다. 이와 같이 발사관(110)의 내부압력과 해수압이 평형하게 유지됨으로써, 발사관(110)의 내구성이 향상되며 발사관(110)의 구조를 단순하게 구성할 수 있다.

상기 제3니플(143)은 개방된 상태를 유지하여야 함에 발사관(110) 내부의 불활성액체(130)가 배출되지 않도록 발사관(110)의 상단에 형성되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 및 외부 수압변화에 따른 체적 변화를 보상하기 위한 보상탱크(160)를 통해 외부와 연결되며 보상탱크에는 여분의 불활성액체(130)가 채워진다.

이와 같이 구성된 무장발사장치(100)에서 무장(1)을 발사하고자 할 경우 제1니플(141)을 통해 고압의 에어를 주입한다. 그러면 발사관(110)의 내부압력이 증가하면서 캡(120)이 팽창하게 되고 캡(120)에 형성된 제1노취(121) 및 제2노취(122)에 응력이 집중되면서 제1노취(121) 및 제2노취(122)에서 균열이 발생하여 캡(120)이 절파된다. 이와 같이 제1노취(121) 및 제2노취(122)를 따라 균열이 발생하여 절파됨에 따라 캡(120)은 개방되며 무장(1)이 발사된다.

한편, 수중운항체(200)가 무장(1)을 발사하지 않고 항만 또는 기지로 복귀하여 무장발사장치(100)를 정비할 경우 제2니플(142)에 연결된 배수관(152)을 통해 불활성액체(130)를 배수한다. 그리고 스크류(125)를 풀어 캡(120)을 해체한 후에 무장(1)을 발사관(110)에서 꺼내어 정비한다. 다시 무장(1)을 재장전할 경우에는 캡(120)을 발사관(110)의 개방부에 스크류(125)를 체결하고 배수했던 불활성액체(130)를 재충전함으로써, 무장발사장치(100)의 장전이 완료된다.

여기에서 불활성액체(130)를 반드시 수중운항체(200)의 내부로 배수할 필요는 없다. 제2니플(142)에 연결된 배수관(152)을 집수통으로 연장하여 별도의 집수통에 불활성액체를 배수한 후 재장전 시에 배수된 불활성액체를 사용할 수 있다.

한편, 앞에서 설명한 무장발사장치는 제1니플(141)을 통해 에어를 주입하는 것으로 설명하였으나, 에어를 대신하여 불활성액체(130) 또는 물 등을 주입하여 캡이 개방되고 무장이 발사될 수도 있으며, 도면에는 도시하지 않았으나 캡을 구동하기 위한 별도의 구동장치를 두어 필요시 캡을 개방한 후 무장의 자체 추진력에 의해 발사될 수도 있다. 이와 같이 구동장치가 장착된 경우에는 캡(120)은 발사관(110)에 고정되지 않고 도어 형태로 발사관의 입구를 개폐하며, 구동장치는 개폐 가능한 도어를 선회시켜 개방하거나 폐쇄한다. 이와 같은 구동수단은 유압에 의해 구동하거나 또는 모터를 이용한 전력에 의해 구동하는 장치들이 있다.

또한 본 발명에 따른 무장발사장치는 수중운항체에 단독으로 장착되는 것으로 설명하였으나, 도 5에 보이듯이, 다량의 무장 발사가 가능하도록 카트리지(170) 형태로 장착될 수도 있으며 수상함의 바닥 등에 장착하여 운용할 수도 있다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 보이듯이, 본 발명에 따른 무장발사장치를 수중운항체의 외부 페어링 또는 케이싱의 내부에 장착할 수 있다. 이와 같은 경우 무장발사장치는 압력선체의 외측 상부 또는 하부 케이싱 또는 전부 페어링(fairing) 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 무장발사장치에서 무장이란, 폭파를 목적으로 하는 어뢰 뿐만 아니라, 신호탄, 기만기 등과 같은 폭파 외에 다른 목적의 발사체도 포함된다.

1 : 무장
100 : 무장발사장치
110 : 발사관
120 : 캡
121, 122 : 노취
125 : 스크류
130 : 불활성액체
141, 142, 143 : 니플
151 : 에어공급관
152 : 배수관
160 : 보상탱크
170 : 카트리지
200 : 수중운항체
201 : 압력선체

Claims

일측이 개방되며 내부에 무장(1)이 수용되는 발사관(110)과,
상기 발사관(110)의 개방부를 개폐하는 캡(120)과,
상기 발사관(110) 내부에 채워진 불활성액체(130) 및,
상기 발사관(110)에 유체를 주입할 수 있도록 발사관(110)에 형성된 유체주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제1항에 있어서,
상기 캡(120)의 가장자리에는 노취(121, 122)가 형성된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제2항에 있어서,
상기 캡(120)은 일측이 개방된 구조로서, 상기 캡(120)의 개방부가 상기 발사관(110)의 개방부에 대응하여 고정되는 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제1항에 있어서,
상기 발사관에는 상기 캡을 이동시켜 상기 발사관을 개방하는 구동장치가 장착된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제2항에 있어서,
상기 캡(120)에는 폐쇄면에 원주를 따라 형성된 제1노취(121)와 상기 캡(120)의 외측면에 원주를 따라 형성된 제2노취(122)가 형성된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발사관(110)에는 상기 불활성액체(130)를 배출하는 배수구가 형성된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발사관(110)의 내부압력이 해수압과 평형을 이루도록 상기 발사관(110)에 압력평형유지관이 형성되며, 상기 압력평형유지관은 발사관(110)의 상단에 형성된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제7항에 있어서,
상기 발사관에는 불활성액체가 채워진 보상탱크가 연결되며, 상기 압력평형유지관은 보상탱크에 형성된 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무상발사장치는 복수 개가 한 세트로 구성된 카트리지형태인 것을 특징으로 하는 무장발사장치.
일측이 개방되며 내부에 무장이 수용되는 발사관과, 상기 발사관의 개방부를 폐쇄하며 가장자리에 노취가 형성된 캡과, 상기 발사관 내부에 채워진 불활성액체 및, 상기 발사관에 유체를 주입할 수 있도록 발사관에 형성된 제1니플을 포함하는 무장발사장치;가 수중운항체의 압력선체 외측에 장착되며 상기 제1니플에 연결된 유체공급관을 통해 유체를 상기 발사관 내부로 공급하는 것을 특징으로 하는 수중운항체.
제10항에 있어서,
상기 무장발사장치는 수중운항체의 외부 페어링 및 케이싱의 내부 또는 외부에 장착된 것을 특징으로 하는 수중운항체.