KR20140138367A - 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠수함의 상부 케이싱에 대해 개폐 가능한 보조 플랩을 설치하고, 보조 플랩에 대한 개폐를 자유통수구역 내에 충수된 해수량의 검출에 따라 조절함으로써, 잠수함의 부상시 상부 케이싱 내부에 충수된 해수의 보다 신속한 함외 배출을 통해 잠수함의 수상 안정성을 조기에 회복할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 잠수함의 상부 케이싱(12)에 대해 힌지지점(H)을 매개로 개폐 가능하게 설치되는 보조 플랩(18); 상기 보조 플랩(18)에 연결되는 와이어(20); 상기 와이어(20)에 장력을 선택적으로 제공하는 윈치(22); 상기 상부 케이싱(12) 내에 충수된 해수의 양을 검출하는 감지센서(24); 및 상기 감지센서(24)로부터 검출된 해수의 충수량에 따라 상기 윈치(22)의 작동을 제어하여 상기 보조 플랩(18)을 개폐시키기 위해 압력 선체(10)의 내부에 설치되는 감시 및 통제 시스템(26)을 구비한다.

Description

잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치{System for draining of seawater inside submarine`s upper casing}

본 발명은 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잠수함의 상부 케이싱에 설치된 개폐식 보조 플랩을 이용하여 부상시 상부 케이싱의 내부에 충수된 해수를 보다 신속하게 함외로 배출하기 위한 해수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 잠수함의 선체는 압력 선체와 비압력 선체로 구분되는 바, 압력 선체(Pressure Hull)는 잠항(潛航)을 위해 높은 수압에도 견딜 수 있는 원통 형상의 내압 구조물로 이루어지고, 비압력 선체는 압력 선체의 상부 및 함수, 함미에 위치하고 잠항중 수압을 받지 않는 구조물로서 세일(Sail)을 비롯한 상부 케이싱(Upper Casing), 함수부(Fwd body) 및 함미부(Aft body)로 이루어진다.

즉, 상기 비압력 선체에 구성하는 상부 케이싱은 해수의 충수 및 배수가 자유로운 형태의 자유통수구역을 형성하는 구조물로서, 잠항 시에는 해수로 가득 차고 부상 후에는 해수가 자연스럽게 빠지도록 설계되어 있다.

일례로 기존에 건조된 디젤 잠수함의 경우, 상부 케이싱은 하단부에 다수의 플러딩 구멍(flooding hole)을 설치함으로써 이를 통한 해수의 충/배수가 이루어진다. 그러나 이와 같은 플러딩 구멍은 수중항해 시 유체에 의한 유동 소음을 유발하게 되므로 잠수함의 피탐 성능을 저해시키는 요소로 작용하게 된다.

이를 해결하기 위해 해수에 의한 유체의 유동소음을 최소화하기 위해 플러딩 구멍을 설치하는 대신, 압력 선체와 상부 케이싱 사이에 일정 크기의 간극을 두어 그 틈새를 통한 해수의 충/배수를 수반되게 하였다.

그런데, 장기간의 운항에 따라 압력 선체와 상부 케이싱 사이에 형성된 간극으로 따개비 등의 이물질이 많이 부착되면, 간극을 통한 해수의 충/배수가 원활하게 이루어지지 않게 되는 데, 특히 잠수함의 부상시 해수면 위에서 상부 케이싱내 자유통수구역 내에 차있던 해수가 간극을 통해 함외로 신속하게 배출되지 않게 되면, 잠수함의 무게 중심을 상승시키는 결과를 초래하여 수상 상태의 잠수함에 있어 복원성에 악영향을 미쳐 수상 안정성을 크게 저해시키게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 잠수함의 상부 케이싱에 대해 개폐 가능한 보조 플랩을 설치하고, 보조 플랩에 대한 개폐를 자유통수구역 내에 충수된 해수량의 검출에 따라 조절함으로써, 잠수함의 부상시 상부 케이싱 내부에 충수된 해수의 보다 신속한 함외 배출을 통해 잠수함의 수상 안정성을 조기에 회복할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 잠수함의 상부 케이싱에 대해 힌지지점을 매개로 개폐 가능하게 설치되는 보조 플랩;

상기 보조 플랩에 연결되는 와이어;

상기 와이어에 장력을 선택적으로 제공하기 위해 상기 와이어를 권취하는 윈치;

상기 상부 케이싱 내에 충수된 해수의 양을 검출하는 감지센서; 및

상기 감지센서로부터 검출된 해수의 충수량에 따라 상기 윈치의 작동을 제어하여 상기 보조 플랩을 개폐시키기 위해 압력 선체의 내부에 설치되는 감시 및 통제 시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 힌지지점은 상기 상부 케이싱에 대해 상기 보조 플랩을 닫는 방향으로 힘을 가하기 위한 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 보조 플랩은 상기 힌지지점을 중심으로 상기 상부 케이싱에 대해 자유통수구역 내부로 선회되어 개방되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 보조 플랩은 상기 상부 케이싱의 좌/우현에 걸쳐 상호 대향되는 동일한 위치에서 동일한 수량으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 보조 플랩은 상기 상부 케이싱의 하단부, 즉 압력 선체와 상부 케이싱 사이의 결합부위에 인접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 잠수함의 상부 케이싱 좌/우현측에 각각 원격 제어에 의해 개폐 조절이 이루어지는 다수의 보조 플랩을 설치하고, 상부 케이싱내 자유통수구역으로 충수된 해수의 양을 검출하는 감지센서를 설치하며, 보조 플랩의 개폐를 조절하기 위한 와이어와 윈치를 설치하는 한편, 윈치의 권취 동작을 함내의 감시 및 통제 시스템과 연통시켜 제어함으로써, 잠수함의 부상시 상부 케이싱 내부에 잔류된 해수를 개방된 보조 플랩을 통해 함외로 보다 신속하게 배출시킬 수 있으므로 잠수함의 수상 안정성을 조기에 회복할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 잠수함의 부상시 상부 케이싱 내부 자유통수구역에 잔류된 해수를 원활하게 배출할 수 있으므로 잠수의 수상 안정성과 복원성에 미칠 수 있는 악영향의 요인을 제거할 수 있고, 운항 중 잠수함의 안전성을 유지하기 위해 잠수함의 상부 케이싱과 압력 선체 사이의 간극에 부착되는 따개비 등의 이물질에 대한 제거를 목적으로 긴급 부상할 때 초래되던 위치노출을 피할 수 있으며, 또한 정기 또는 긴급 유지보수 작업에 투입되는 시수를 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 잠수함의 상부 케이싱 내에 충수된 해수를 배출하기 위한 장치의 구성을 설명하기 위해 상부 케이싱의 종단면 부위를 부분적으로 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1을 참조로 하면, 잠수함의 선체는 원통형상의 내압 구조물로 이루어진 압력 선체(10)와, 상기 압력 선체(10)의 상부에 위치하고 잠항중 수압을 받지 않는 비압력 선체로 이루어진 상부 케이싱(12)을 포함한다.

이때, 상기 압력 선체(10)와 상기 상부 케이싱(12) 사이에는 소정 크기의 간극(14)이 설정되도록 결합되어 있어, 상기 간극(14)을 통해 상기 상부 케이싱(12) 내부에 형성되는 자유통수구역(16)에 대한 해수의 자유로운 유/출입을 허용하게 된다.

그리고 상기 상부 케이싱(12)에는 힌지지점(H)을 매개로 보조 플랩(18)이 선회 가능하게 설치되어 있어, 상기 보조 플랩(18)의 선회시 상부 케이싱(12)에 대한 개방이 이루어져 자유통수구역(16)의 내부로 해수의 자유로운 충/배수가 이루어지게 된다.

또한, 상기 보조 플랩(18)은 힌지지점(H)을 중심으로 상기 상부 케이싱(12)에 대해 자유통수구역(16)의 내부를 향해 선회되어 개방되도록 설치된다. 아울러, 상기 보조 플랩(18)은 상부 케이싱(12)의 좌/우현에 걸쳐 상호 대향되는 동일한 위치에서 동일한 수량으로 설치되는 것이 바람직하고, 상기 상부 케이싱(12)에 대한 보조 플랩(18)의 설치 위치는 압력 선체(10)와 상부 케이싱(12)과 사이의 결합부위에 인접한 위치에 해당하는 상부 케이싱(12)의 하단부로 설정되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 힌지지점(H)에는 상부 케이싱(12)에 대해 보조 플랩(18)을 항상 폐쇄시키는 방향으로 힘을 제공하기 위한 탄성부재(도시안됨)가 설치되어 있는 바, 상기 탄성부재는 힌지지점(H)의 축에 설치되는 토션 스프링 등으로 구현할 수 있다.

한편, 상기 보조 플랩(18)은 이의 선회측 자유단부에 와이어(20)의 일단부가 연결되고, 상기 와이어(20)의 타단부는 자유통수구역(16) 내에 설치된 윈치(22)에 권취된다. 이 결과, 상기 윈치(22)의 작동에 따라 와이어(20)를 통해 장력이 전달되면, 상기 보조 플랩(18)의 개방이 이루어지고, 반대로 상기 와이어(20)를 통해 제공되는 장력이 해제되면 상기 보조 플랩(18)은 닫히게 된다.

그리고 상기 상부 케이싱(12) 내에는 자유통수구역(16)에 충수되는 해수의 잔류량을 검출하기 위한 감지센서(24)가 설치되고, 상기 감지센서(24)로부터 검출된 해수의 충수량은 상기 압력 선체(10)의 내부에 위치한 감시 및 통제 시스템(26)으로 제공된다. 이 경우, 상기 감시 및 통제 시스템(26)은 감지센서(24)로부터 해수의 충수량에 따라 상기 윈치(22)의 작동을 제어하여 상기 보조 플랩(18)을 개폐시키게 된다.

예컨대, 상기 감시 및 통제 시스템(26)은 감지센서(24)를 통해 자유통수구역(16) 내부에 충수된 해수량이 감소하는 시점을 검출하면, 상기 윈치(22)의 구동을 제어하여 와이어(20)를 감도록 하여 상기 와이어(20)로부터 보조 플랩(18)에 제공되는 장력을 매개로 상기 보조 플랩(18)을 개방시키게 된다.

반대로, 상기 감시 및 통제 시스템(26)은 자유통수구역(16) 내부에 충수된 해수가 전부 배수되어 해수량에 변화가 없는 시점을 검출하면, 상기 윈치(22)의 구동을 역방향으로 제어하여 와이어(20)를 풀리도록 함으로써 상기 와이어(20)로부터 보조 플랩(18)에 제공되는 장력을 해제시켜 상기 보조 플랩(18)이 탄성부재에 의한 복원력을 매개로 닫히도록 한다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 잠수함의 상부 케이싱(12)에 있어 좌/우현측으로 윈치(22)의 구동에 따른 와이어(20)로부터 제공되는 장력을 매개로 개폐 조절이 가능한 다수의 보조 플랩(18)을 설치하고, 상기 상부 케이싱(12) 내부의 자유통수구역(16)으로 충수된 해수의 양을 검출하는 감지센서(24)를 설치함으로써, 상기 압력 선체(10)의 내부에 구비된 감시 및 통제 시스템(26)은 감지센서(24)로부터 검출되는 충수된 해수량의 잔류 정보를 통해 상기 보조 플랩(18)의 개폐에 대한 원격 제어를 실시할 수 있게 된다.

이 결과, 잠수함의 부상시 상기 보조 플랩(18)의 개방을 통해 상부 케이싱(12)의 내부에 잔류된 해수를 보다 신속하게 함외로 배출시킬 수 있으므로 잠수함의 수상 안정성을 조기에 회복할 수 있게 된다. 특히, 잠수함의 부상시 상기 보조 플랩(18)을 통한 해수의 신속한 배출을 매개로 잠수의 수상 안정성과 복원성에 미칠 수 있는 악영향의 요인을 제거할 수 있고, 잠수함의 압력 선체(10)와 상부 케이싱(12) 사이의 간극(14)에 부착되는 따개비 등의 이물질을 제거하기 위한 유지보수 작업에 투입되는 시수를 줄일 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-압력 선체 12-상부 케이싱
14-간극 16-자유통수구역
18-보조 플랩 20-와이어
22-윈치 24-감지센서
26-감시 및 통제 시스템 H-힌지지점

Claims (5)

1. 잠수함의 상부 케이싱(12)에 대해 힌지지점(H)을 매개로 개폐 가능하게 설치되는 보조 플랩(18);
   상기 보조 플랩(18)에 연결되는 와이어(20);
   상기 와이어(20)에 장력을 선택적으로 제공하는 윈치(22);
   상기 상부 케이싱(12) 내에 충수된 해수의 양을 검출하는 감지센서(24); 및
   상기 감지센서(24)로부터 검출된 해수의 충수량에 따라 상기 윈치(22)의 작동을 제어하여 상기 보조 플랩(18)을 개폐시키기 위해 압력 선체(10)의 내부에 설치되는 감시 및 통제 시스템(26)을 구비하는 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 힌지지점(H)은 상기 상부 케이싱(12)에 대해 상기 보조 플랩(18)을 닫는 방향으로 힘을 가하기 위한 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조 플랩(18)은 상기 힌지지점(H)을 중심으로 상기 상부 케이싱(12)에 대해 자유통수구역(16) 내부로 선회되어 개방되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조 플랩(18)은 상기 상부 케이싱(12)의 좌/우현에 걸쳐 상호 대향되는 위치에서 동일한 수량으로 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조 플랩(18)은 상기 상부 케이싱(12)의 하단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 상부 케이싱 내부의 해수 배출장치.
   

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