KR20140142571A

KR20140142571A - 적외선 플레어용 활성체

Info

Publication number: KR20140142571A
Application number: KR1020130064173A
Authority: KR
Inventors: 권태수; 김남진; 주희수; 윤한규; 장정은
Original assignee: 주식회사 풍산
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2014-12-12

Abstract

본 발명은 적외선을 이용하여 아군의 목표물을 탐지 및 추적하는 적 무기의 탐지기에 대한 기만 역할을 수행할 수 있도록 연소시 강한 적외선을 방사하는 적외선 플레어에서 사용되는 적외선 플레어용 활성체에 관한 것으로서,
적외선 플레어 조립체의 케이스 내부에 조립되며 연소시 강한 근적외선과 중적외선을 방사하며; 니트로 셀룰로스(Nitro Cellulose)와 니트로 글리세린(Nitro Glycerin) 및 DEGDN(Diethylene Glycol Dinitrate)를 포함하며, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나는 화포용 추진제 형태의 플레어 바디(10)와; 붕소(B)와 과염소산칼륨(KClO₄), 크롬산 바륨(BaCrO₄), 니트로 셀룰로스(NC) 및 바인더(Polyester Binder)를 포함하고, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나며, 상기 플레어 바디에 도포되는 점화제(20)와; 상기 플레어 바디(10)에 점화제(20)가 도포 및 건조된 후 그 외측에 수 ㎝ 이하의 두께로 도포되어 상기 점화제(20)를 보호하며, 상기 플레어 바디(10)의 상단면에서 상기 점화제(20)의 일부가 노출되도록 하는 실리콘 실링재(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

적외선 플레어용 활성체{Active Mass for Infrared Flare}

본 발명은 적외선을 이용하여 아군의 목표물을 탐지 및 추적하는 적 무기의 탐지기에 대한 기만 역할을 수행할 수 있도록 연소시 강한 적외선을 방사하는 적외선 플레어에서 사용되는 적외선 플레어용 활성체에 관한 것이다.

모든 물체는 절대온도 0K 이상에서는 적외선 에너지(Infrared Energy)를 방출하고, 이때 발생하는 적외선은 그 물체의 온도와 밀접한 관계에 있음을 플랑크 법칙(Planck's law) 등을 통해 알 수 있다. 따라서, 흑체(黑體) 복사의 특성을 이용하면, 모든 물체의 온도에 따른 적외선 최대 발생 파장과 분광학적 복사에너지 밀도나 강도 등을 예측할 수 있게 된다. 이는 군사적으로 볼 때, 사전에 목표하는 물체에 대한 적외선 파장이나 강도를 인식할 수 있을 경우 적외선을 구분 및 감지할 수 있는 센서 등을 이용하면, 목표물을 탐지 및 추적하는 것이 가능함을 나타낸다. 이러한 기술은 2차 세계대전 중 독일에서 처음 시도된 이후 현재까지 수많은 유도 무기분야의 핵심기술로 발전해 왔다. 특히, 이러한 기술은 지대지, 지대공, 공대지, 공대공 등의 수많은 유도 미사일에 구비된 탐색기(Seeker)의 핵심 기술에 해당한다.

이러한 유도 미사일용 탐색기의 발전은, 초기에 단순한 근적외선 영역이나 중적외선 영역대에 있는 선택적이면서도 국한된 적외선 영역만을 식별하는 기술에서, 지금은 근적외선과 중적외선은 물론 원적외선까지 다양한 적외선 영역대를 식별하는 기술로 진화해오고 있다. 특히, 최근에는 동시에 이중 영역대의 적외선을 한꺼번에 감지하고 비교 분석할 수 있는 이중 대역(Two Color Band) 분석기술이 개발되기도 하였다. 이러한 기술 개발에 따라 유도 미사일용 탐색기는 목표물과 기만용 대응 무기체계(Countermeasure)를 정확하게 구분할 수 있는 능력을 갖게 됨으로써 보다 정밀하고 정확한 유도 미사일의 제작이 가능하게 되었다.

한편, 이러한 유도 미사일에 대응하기 위한 방어 기술도 동시에 발전하고 있는데, 아군의 물체나 장비에서 발생하는 적외선 파장과 유사한 적외선을 방출할 수 있는 물질을 이용하여 임의로 적외선을 방출시킴으로써, 적 미사일의 탐색기를 교란시킬 수 있는 대응 무기체계 역시 많이 개발되었다. 그 중 항공기용 플레어 활성물질로 가장 많이 사용되는 것이 MTV(Magnesiume/Teflon/Viton)이다. MTV는 초기에 개발된 대응 무기체계에 적용된 활성물질로서, 빠른 연소와 강력한 근적외선 방사를 통해 초기 형태의 유도 미사일에 구비된 탐색기를 교란시키는데 매우 효과적이었으며, 현재도 전세계에서 널리 사용되고 있다.

그러나, MTV를 기반으로 하는 플레어는 연소시 중적외선의 발생에너지에 비해 월등히 강력한 근적외선 에너지의 발생으로 인해 이중 영역대 분석기술(근적외선과 중적외선의 비)을 가진 최신 유도 미사일의 탐색기에 의해 쉽게 디코이 플레어(Decoy Flare)로 판별됨으로써 효용성이 저하되고 있다. 따라서, 이러한 최신 유도 미사일에 대한 대응 무기체계에서는 MTV 기반 플레어 활성체의 사용은 불가능하다. 더욱이 MTV 기반 플레어 활성체는 외부에 노출된 점화물질에 의해 쉽게 점화되는 특성이 있어, 플레어 제작시 활성체를 보관하는 케이스 내부에 조립하는 과정에서 케이스와 활성체 사이의 마찰이나 충격에 의해 점화물질이 점화되어 안전사고가 발생할 위험성이 있다. 따라서, 활성체의 외부에 도포되는 점화물질로 인한 안전사고를 예방할 수 있는 플레어의 개발이 요구되고 있다.

이에 따라 최근에는 이중 영역대의 분석기술을 가진 최신 유도 미사일의 탐색기를 교란시키기 위하여, 물체에서 실제 방출되는 적외선과 유사한 다중 영역대의 적외선을 일정 비율로 방사하는 다양한 화공품(Pyrotechnic)계열의 플레어 활성체, 압출형 추진제(Propellant) 계열의 플레어 활성체 등이 보고되고 있다. 하지만 앞서 언급한 점화물질에 의한 조립 및 취급상의 안전 문제와 유도 미사일의 탐색기를 충분히 교란시킬 수 있을 정도의 높은 성능을 갖는 플레어 활성체 개발에는 많은 어려움이 상존하는 것은 사실이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 적외선 활성체를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 MTV 기반 적외선 플레어 조립체의 종단면도이고, 도 2는 도 1의 'A'부 확대도로서 적외선 플레어 조립체 중 활성체가 조립된 부분의 상세도이며, 도 3은 도 1의 적외선 플레어 조립체에서 플레어 바디의 구성도이고, 도 4는 도 3의 플레어 바디 표면에 점화제가 도포된 상태의 구성도이고, 도 5는 도 4의 'A-A' 단면을 나타낸 횡단면도이다.

종래의 MTV 기반 적외선 플레어 조립체는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 일측이 막힌 사각통 형상의 알루미늄재 케이스(51)와, 알루미늄 호일(55)에 의해 감싸지며 상기 케이스(51)의 내부에 수용되어 조립되는 플레어 바디(57)를 구비한 플레어 활성체(54)와, 상기 케이스(51)의 안쪽에 일부가 외부로 노출되도록 설치되는 전기식 뇌관(52)과, 상기 플레어 바디(57)와 전기식 뇌관(52) 사이에 위치되며 상기 전기식 뇌관(52)의 폭발력에 의해 작동되어 상기 플레어 활성체(54)를 외부로 방출시키는 동시에 폭발에너지를 플레어 바디(57)로 통과시키는 피스톨(53)과, 상기 케이스(51)의 내부에 플레어 조립체(54)가 조립된 후 상기 케이스(51)의 개구부에 조립되어 내부를 밀폐하는 마개(56)를 포함하고 있다.

상기 플레어 활성체(54)는 플레어 바디(57)의 외부에 초기 점화제(58)와 중간 점화제(59) 및 최종 점화제(60)가 순차적으로 도포되어 형성되는 것으로, 외부 에너지에 매우 민감하고 위험한 상태로 제작된다. 물론, 상기 플레어 활성체(54)의 보호를 위하여 상기 알루미늄 호일(55)로 감싸고 있으나, 상기 플레어 활성체(54)를 케이스(51)에 조립하는 공정은 물론 제작 공정에서 취급하는 과정에서 외부의 마찰이나 충격 및 정전기 등에 의해 점화제가 쉽게 점화될 수 있으며, 이로 인하여 MTV 기반의 적외선 플레어 조립체는 제작 과정에서 사고 위험에 노출되는 문제점이 있다.

상기 플레어 바디(57)는 그 외부에 초기 점화제(58)의 도포를 위한 홈(61; 61a, 61b)이 다수 가공된 구조로 이루어져 있다. MTV를 기반으로 하는 플레어 바디(57)는 보통 원재료의 특성상 압축(pressing)에 의해 제작되며, 플레어 바디(57)에 형성되는 홈(61)은 압축 후 추가적인 2차 가공에 의해 제작되는 것이 일반적이다. 플레어 바디(57)의 홈(61)은 도 3과 같이 상부면에 십자 형태로 형성됨과 아울러 외부면에도 이와 연결되도록 형성되어 있다. 그러나, 압축된 플레어 바디(57)를 기계 가공하는 경우 화재나 폭발의 위험이 상존한다.

더욱이, 도 4 및 5와 같이 상기 홈(61)에는 각각 초기 점화제(58)가 도포되어 있는데, 상부면에 형성된 홈(61a)에서는 초기 점화제(58)가 외부로 노출되어 있으며, 외부면의 홈(61b)에는 초기 점화제(58)의 외측에 중간 점화제(59)가 도포되어 있다. 그리고, 플레어 바디(57)의 상부면을 제외한 모든 면에 마지막으로 최종 점화제(60)가 도포되어 있다. 즉, 플레어 바디(57)의 외부면에 형성된 홈(61b)에서는 홈의 안쪽으로부터 초기 점화제(58)와 중간 점화제(59) 및 최종 점화제(60)가 순차적으로 도포되어 플레어 바디(57)의 외부면을 3종의 점화제가 대부분 덮고 있게 되는 것이다.

이에 따라 플레어 활성체(54)를 취급할 때 많은 어려움이 따르게 된다. 물론, 조립시의 안전성 확보를 위하여 플레어 활성체(54)가 얇은 알루미늄 호일(55)에 의해 감싸져 있으나, 이러한 알루미늄 호일(55)만으로는 외부 충격이나 마찰로부터 활성체인 플레어 바디(57)를 보호하는데 한계가 있을 수밖에 없다.

한편, 도 6에는 특허문헌 1에 기재된 일반적인 적외선 발생용 MTV 혼합물의 연소 특성을 나타내고 있다. 도면을 참조하면 적외선 발생을 위한 MTV 혼합물의 연소 과정에서 근적외선 영역(SW; Short Wavelength IR)의 에너지 강도가 중적외선 영역(LW; Long Wavelength IR)의 에너지 강도보다 수배 이상 강하게 나타남을 알 수 있다. 이로 인하여 MTV 기반의 플레어는 적외선의 2중 대역(2 Color Band)을 구분하여 식별할 수 있는 최신형 유도 미사일에 의해 기만 표적임이 쉽게 노출될 수 있으며, 근적외선 영역의 에너지 강도에 비해 중적외선 영역의 에너지 강도를 수 배 이상 높게 유지해야만 적의 2중 대역 구분형 유도 미사일의 탐색기를 기만할 수 있을 것으로 판단된다.

참고로, 특허문헌 2는 유도 미사일의 발사가 감지되면, 레이저의 발사와 수신으로 발사된 유도 미사일의 궤적을 파악하여 적외선 플레어를 발사함으로써, 유도 미사일의 열 감지를 교란시켜 신속하고 정확하게 궤적 변화를 유도하여 추적을 방해하는 지향성 적외선 방해 장치를 개시하고 있다.

다시 말해서, 종래의 MTV 기반의 플레어 조립체는 플레어 바디의 외측에 점화제가 노출되어 외부 충격이나 마찰에 취약하여 취급에 어려움이 많고 근적외선 영역의 에너지 강도가 중적외선 영역의 에너지 강도에 비해 훨씬 커서 2중 대역 구분형 유도 미사일의 탐색기를 기만하기가 어려운 문제점이 있다.

US 6,427,599 B1

KR

10-2004-0085664

A

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 적의 유도 미사일에 구비된 이중 밴드의 탐색기를 충분히 교란시킬 수 있도록 높은 중적외선 강도를 유지하면서 근적외선 대비 중적외선의 에너지가 수배 이상 높으면서도, 적외선 최대 강도값에 빠르게 도달할 수 있도록 빠른 적외선 방출이 가능한 적외선 플레어용 활성체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 플레어 바디의 외부에 도포된 점화제와 관계없이 안전한 취급 및 조립이 가능한 적외선 플레어용 활성체를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양산성능이 우수한 적외선 플레어용 활성체를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적외선 플레어 조립체의 케이스 내부에 조립되며 연소시 강한 근적외선과 중적외선을 방사하는 적외선 플레어용 활성체로서, 니트로 셀룰로스(Nitro Cellulose; NC)와 니트로 글리세린(Nitro Glycerin; NG) 및 DEGDN(Diethylene Glycol Dinitrate)를 포함하며, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나는 화포용 추진제 형태의 플레어 바디와; 붕소(Boron; B)과 과염소산칼륨(Potassium Perchlorate), 크롬산 바륨(Barium Chromate), 니트로 셀룰로스(NC) 및 바인더(Polyester Binder)를 포함하고, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나며, 상기 플레어 바디에 도포되는 점화제와; 상기 플레어 바디에 점화제가 도포 및 건조된 후 그 외측에 수 ㎝ 이하의 두께로 도포되어 상기 점화제를 보호하며, 상기 플레어 바디의 상단면에서 상기 점화제의 일부가 노출되도록 하는 실리콘 실링재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 플레어 바디는 중량%로 NC 30~60%, NG 10~25%, DEGDN 15~30%의 조성을 가지며, 질산칼륨(KNO₃) 5% 이하, 적린(Red Phosphorus) 5% 이하 및 기타 첨가제 5% 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 점화제는 중량%로 붕소 15~30%, 과염소산칼륨 20~30%, 니트로 셀룰로스 10~20% 및 폴레에스테르 바인더 5~10%의 조성을 가지며, 크롬산 바륨 25% 이하, 마그네슘(Mg)과 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 하나 이상을 포함하는 금속 분말 15% 이하, 기타 첨가제 2~10%를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 플레어 바디는 단면이 정사각형, 직사각형, 원형 및 성형 중 하나의 형상을 갖는 기둥 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 플레어 바디의 외부면에 각각 하나 이상의 홈이 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 플레어 바디는 단면의 중심 또는 편심된 위치에 길이 방향의 메인 홀이 하나 이상 형성되고, 상기 중메인 홀에 점화제 분말이 채워지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 플레어 바디는 그 단면을 일자형 또는 십자형으로 분할하도록 길이 방향을 따라 절단선이 형성되고, 각 분할면의 중심에 각각 점화제 분말이 채워지는 길이 방향의 서브 홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 상기 점화제 분말은 상기 점화제와 동일한 조성을 갖거나 플레어 바디의 연소속도 및 적외선 강도 조절에 따라 다른 점화제 분말을 선택적으로 적용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적외선 플레어용 활성체는, 근적외선 대비 중적외선의 에너지가 수배 이상 높게 나타나도록 함으로써 적의 유도 미사일에 구비된 탐색기를 충분히 기만할 수 있는 높은 중적외선 강도를 유지하면서도, 단시간 내에 최대 중적외선 강도값이 나타나도록 빠른 적외선 방출 속도를 유지할 수 있으며, 1종의 점화제만 적용함으로써 안전성과 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 실리콘 실링재로 인해 점화제가 외부에 직접 노출되지 않게 되어 안전한 취급 및 조립이 가능하고, 실리콘 실링재에 의한 밀폐 효과로 인해 내부 압력이 빠르게 상승하여 적은 양의 점화제로도 비교적 점화속도가 느린 화포용 추진제 조성의 플레어 바디에 대해서 빠른 점화속도의 유지가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 1종의 점화제만 도포하므로 점화제 도포공정의 시간이 단축되는 등 양산 성능이 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 플레어 바디가 압출 방식으로 형성됨에 따라 홈이나 홀 등의 형성을 위한 2차 가공이 필요하지 않고 필요한 길이만큼 절단하여 사용할 수 있는 등 제작 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에 따르면, 절단선을 이용하여 플레어 바디를 일자 또는 십자 형태로 분할하여 내부의 연소 표면적을 증대시킴으로써 플레어 바디의 연소 속도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 MTV 기반 적외선 플레어 조립체의 종단면도.
도 2는 도 1의 'A'부 확대도로서 적외선 플레어 조립체 중 활성체가 조립된 부분의 상세도.
도 3은 도 1의 적외선 플레어 조립체에서 플레어 바디의 구성도.
도 4는 도 3의 플레어 바디 표면에 점화제가 도포된 상태의 구성도.
도 5는 도 4의 'A-A' 단면을 나타낸 횡단면도.
도 6은 적외선 발생용 MTV 혼합물의 연소 시험 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 정사각형 단면의 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도.
도 8은 도 7의 적외선 플레어용 활성체의 외관 구성도.
도 9는 도 8의 'B-B' 단면을 나타낸 횡단면도.
도 10은 본 발명의 정사각형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도.
도 11은 도 10의 적외선 플레어용 활성체의 외관도.
도 12는 도 11의 'C-C' 단면을 나타낸 횡단면도.
도 13은 본 발명의 원형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 외관도.
도 14는 도 13의 'D-D' 단면을 나타낸 횡단면도.
도 15는 본 발명의 직사각형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도.
도 16은 도 15의 적외선 플레어용 활성체의 외관도.
도 17은 도 16의 'D-D' 단면을 나타낸 횡단면도.
도 18은 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에서 적용 가능한 기타 형태의 플레어 바디 상부구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 적외선 플레어용 활성체를 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 정사각형 단면의 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도이고, 도 8은 도 7의 적외선 플레어용 활성체의 외관 구성도이며, 도 9는 도 8의 'B-B' 단면을 나타낸 횡단면도이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 정사각형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도이고, 도 11은 도 10의 적외선 플레어용 활성체의 외관도이며, 도 12는 도 11의 'C-C' 단면을 나타낸 횡단면도이다. 또, 도 13은 본 발명의 원형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 외관도이고, 도 14는 도 13의 'D-D' 단면을 나타낸 횡단면도이다. 또한, 도 15는 본 발명의 직사각형 단면 십자분할형 적외선 플레어용 활성체의 플레어 바디가 도시된 구성도이고, 도 16은 도 15의 적외선 플레어용 활성체의 외관도이며, 도 17은 도 16의 'D-D' 단면을 나타낸 횡단면도이고, 도 18은 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에서 적용 가능한 기타 형태의 플레어 바디 상부구성도이다.

본 발명의 적외선 플레어용 활성체는 적외선 플레어 조립체의 케이스 내부에 조립되며 연소시 강한 근적외선과 중적외선을 방사하는 것으로서, 상기 케이스에 길이 방향으로 조립되는 플레어 바디(10)와, 상기 플레어 바디(10)의 외면에 도포되는 점화제(20) 및 상기 점화제(20)의 외면에 도포되어 점화제(20)를 보호하는 실리콘 실링재(30)로 이루어진다.

상기 플레어 바디(10)는, 니트로 셀룰로스(Nitro Cellulose)와 니트로 글리세린(Nitro Glycerin) 및 DEGDN(Diethylene Glycol Dinitrate)를 포함하며, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나는 화포용 추진제 형태로 형성된다. 그리고, 상기 점화제(20)는 붕소(Boron)와 과염소산칼륨(Potassium Perchlorate), 크롬산 바륨(Barium Chromate), 니트로 셀룰로스(NC) 및 바인더(Polyester Binder)를 포함하고, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나도록 형성된다. 또, 상기 실리콘 실링재(30)는 상기 플레어 바디(10)에 점화제(20)가 도포 및 건조된 후 그 외측에 수 ㎝ 이하의 두께로 도포되는 것으로, 상기 플레어 바디(10)의 상단면에서 상기 점화제(20)의 일부가 노출되도록 형성된다.

상기 플레어 바디(10)는 중량%로 NC 30~60%, NG 10~25%, DEGDN 15~30%의 조성을 갖는 것이 바람직하며, 질산칼륨(KNO₃) 5% 이하, 적린(Red Phosphorus) 5% 이하 및 기타 첨가제 5% 이하를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

상기 플레어 바디(10)는 NC 및 NG 등의 원재료를 칭량(秤量), 혼합, 첨가물의 첨가 및 최종 혼합을 거친 후, 수분 제거와 압출 등 일련의 공정을 거쳐 제작된다. 즉, 기존의 압축 방식이 아닌 압출 방식으로 상기 플레어 바디(10)를 제작하는 것이다. 압출 공정시에는 상기 플레어 바디의 연소 표면적 증대를 위해 요구되는 형상에 맞도록 바디의 내부 및 외부 표면이 여러 가지 형상을 갖도록 압출 치구를 적용할 수 있다. 즉, 요구되는 연소시간과 중적외선의 요구 강도 값을 만족시키기 위한 여러 가지 형태로 플레어 바디의 형상 제작이 가능하다.

구체적으로 상기 플레어 바디(10)의 외부 형상과 관련하여, 상기 플레어 바디(10)는 단면이 정사각형(도 7 내지 12 참조), 직사각형(도 15 내지 17 참조), 원형(도 13 내지 14 참조) 등 다양하게 형상을 갖는 기둥 형태로 압출 성형되는 것이 바람직하다. 즉, 적외선 플레어 조립체를 구성하는 케이스에 조립될 수만 있다면, 외부 형상은 크게 제한되지 않는다.

그리고, 상기 플레어 바디(10)는 그 외부면에 각각 하나 이상의 홈(12)이 길이 방향을 따라 형성되어 상기 점화제(20)가 도포될 수 있도록 하는 것이다.

또, 상기 플레어 바디(10)의 내부 형상과 관련하여, 길이 방향의 메인 홀(11)이 상기 플레어 바디(10)의 단면 중심에 형성된다. 그리고, 상기 플레어 바디(10)는 그 단면을 일자형 또는 십자형으로 분할하도록 길이 방향을 따라 절단선(14)이 형성되고, 각 분할면의 중심에 길이 방향의 서브 홀(13)이 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 절단선(14)은 상기 메인 홀(11)을 가로지르도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 절단선(14)은 빠른 연소 속도가 필요한 경우 내부 연소 표면적을 증대시키기 위하여 형성하는 것으로, 연소 속도의 조절을 위하여 분할 깊이를 제어한다.

또, 플레어 바디(10)의 연소속도 증대 및 적외선 강도 증대를 위해 상기 메인 홀(11)과 서브 홀(13)에 점화제 분말(25)이 채워질 수 도 있으며, 이때 각각 채워지는 점화제 분말(25)은 상기 점화제(20)와 동일한 조성을 갖거나 또는 플레어 바디(10)의 연소속도 및 적외선 강도에 맞도록 각종 점화제 분말을 선택적으로 적용할 수 있다.

한편, 상기 점화제(20)는 중량%로 붕소 15~30%, 과염소산칼륨 20~30%, 니트로 셀룰로스 10~20% 및 폴레에스테르 바인더 5~10%의 조성을 갖는 것이 바람직하며, 크롬산 바륨 25% 이하, 마그네슘(Mg)과 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 하나 이상을 포함하는 금속 분말 15% 이하, 기타 첨가제 2~10%를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

표 1과 표 2에 나타난 상기 플레어 바디(10) 및 점화제(20)의 조성 중 성분비의 하한치가 0%인 경우, 전혀 첨가하지 않은 것이 아니라 미량이라도 첨가하는 것이 바람직하다.

도 18은 본 발명의 적외선 플레어용 활성체에서 적용 가능한 여러 형태의 플레어 바디 상부구성도를 나타낸다.

참고로, 본 발명의 적외선 플레어용 활성체의 연소시에는 근적외선(SW : Short Wavelength IR)에서의 적외선 강도(W/Sr)보다 중적외선(LW; Long Wavelenfth IR)에서의 적외선 강도가 수배 이상 높은 형태를 나타내고 있음을 알 수 있었으며, 도 6의 MTV 기반의 플레어용 활성체와는 전혀 다른 형태로 나타남을 확인할 수 있었다. 또한, 중적외선의 최대 강도값이 수천~수만 W/Sr정도로 나타남을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...플레어 바디
11...메인 홀
12...홈
13...서브 홀
14...절단선
20...점화제
25...점화제 분말
30...실리콘 실링재

Claims

적외선 플레어 조립체의 케이스 내부에 조립되며 연소시 강한 근적외선과 중적외선을 방사하는 적외선 플레어용 활성체로서,
니트로 셀룰로스(Nitro Cellulose)와 니트로 글리세린(Nitro Glycerin) 및 DEGDN(Diethylene Glycol Dinitrate)를 포함하며, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나는 화포용 추진제 형태의 플레어 바디(10)와;
붕소(Boron)와 과염소산칼륨(Potassium Perchlorate), 크롬산 바륨(Barium Chromate), 니트로 셀룰로스(NC) 및 바인더(Polyester Binder)를 포함하고, 근적외선 에너지 강도에 비해 중적외선 에너지 강도가 높게 나타나며, 상기 플레어 바디에 도포되는 점화제(20)와;
상기 플레어 바디(10)에 점화제(20)가 도포 및 건조된 후 그 외측에 수 ㎝ 이하의 두께로 도포되어 상기 점화제(20)를 보호하며, 상기 플레어 바디(10)의 상단면에서 상기 점화제(20)의 일부가 노출되도록 하는 실리콘 실링재(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제1항에 있어서,
상기 플레어 바디(10)는 중량%로 NC 30~60%, NG 10~25%, DEGDN 15~30%의 조성을 가지며,
질산칼륨(KNO₃) 5% 이하, 적린(Red Phosphorus) 5% 이하 및 기타 첨가제 5% 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제1항에 있어서,
상기 점화제(20)는 중량%로 붕소 15~30%, 과염소산칼륨 20~30%, 니트로 셀룰로스 10~20% 및 폴레에스테르 바인더 5~10%의 조성을 가지며,
크롬산 바륨 25% 이하, 마그네슘(Mg)과 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 하나 이상을 포함하는 금속 분말 15% 이하, 기타 첨가제 2~10%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레어 바디(10)는 단면이 정사각형, 직사각형, 원형 중 하나의 형상을 갖는 기둥 형태로 압출 성형되는 것을 특징으로 적외선 플레어용 활성체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레어 바디(10)의 외부면에 각각 하나 이상의 홈(12)이 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레어 바디(10)는 단면의 중심에 길이 방향의 메인 홀(11)이 하나 이상 형성되고,
상기 메인 홀(11)에 점화제 분말(25)이 채워지는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제6항에 있어서,
상기 플레어 바디(10)는 그 단면을 일자형 또는 십자형으로 분할하도록 길이 방향을 따라 절단선(14)이 형성되고,
각 분할면의 중심에 각각 상기 점화제 분말(25)이 채워지는 길이 방향의 서브 홀(13)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.
제7항에 있어서,
상기 점화제 분말(25)은 상기 점화제(20)와 동일한 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 플레어용 활성체.