KR20150014471A - 부력 장갑 외장 시스템 - Google Patents

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더글라스 엠. 듀어크센
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Abstract

수륙양용차량의 일체형 장갑을 보완하기 위한 장갑 외장 시스템은 수륙양용차량이 물에 있을 때 유효 무게를 증가시키지 않는다. 복수의 장갑 모듈 각각은 수륙양용차량의 차체에 부착되고, 각 모듈은 장갑 요소 및, 모듈이 물에 잠길 때 적어도 장갑 요소의 무게를 보완하는 크기의 부력 요소를 갖는다. 모듈은 이웃하는 모듈의 장갑 요소와 정렬되고 차체 및 부력 요소의 층 위로 거의 연속적인 장갑 층을 형성하도록 배열될 수 있다. 모듈은 장갑 층이 보호성을 보증하는 차체 부분의 형상 및 크기에 가깝게 맞춤화되도록 복수의 상이한 형상 및 크기로 제공될 수 있다.

Description

부력 장갑 외장 시스템{BUOYANT ARMOR APPLIQUE SYSTEM}
본 출원은, 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합된, 2012년 5월 3일자로 출원되고 발명이 명칭이 "부력 장갑 외장(applique) 시스템"인 미국 특허출원 61/642,115호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 차량의 일체형 장갑을 보완하기 위해 장갑 차량의 외부 차체에 부착가능한 장갑 외장 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 추가적인 장갑 무게를 상쇄하기 위해 일체형 부력 요소를 구비한 복수의 교환가능 장갑 모듈을 갖는 모듈식 장갑 외장 시스템에 관한 것이다.
장갑 차량에는 흔히 특정 위험에 대응하기 위해 차량의 장갑 차체에 부착된 추가적 방탄 장갑 또는 방폭 장갑이 구비된다. 특히, 흔히 일체형 차량 장갑을 보완하는 추가 장갑층을 제공하도록 차체의 외부에 장갑 외장이 고정된다. 특히, 비대칭 급조 폭발 장치(IED)의 사용 증가로 다른 방식으로 적절히 장갑 형성된 차량을 특히 측면 및 하체를 따라 추가 장갑으로 개량하는 것이 요구된다. 추가 장갑의 부착으로 IED 위험에 대한 장갑 차량의 생존 가능성을 증가시키지만 추가 장갑은 또한 차량의 무게를 증가시킨다. 추가적 무게는 차량의 전체 성능에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 추가적 무게는 주로 수륙양용차량의 재화용량 및 수영능력에 영향을 줄 수 있다.
장갑 수륙양용차량은 보통 육지를 횡단할 뿐 아니라 배로부터 연안으로 또는 수역을 가로질러 사람 및 장비를 수송할 수 있는 장갑 인원 운반체로서 임무를 갖는다. 순수 육상용 또는 해상용 차량과 달리, 수륙양용차량의 무게는 수중 및 육지 모두에서의 작동을 위해 고려되어야 한다. 또한, 차량 무게 변화는 육지 또는 수중에서 차량의 성능에 불평등하게 영향을 미칠 수 있다. 장갑 외장으로 인해 증가된 차량 무게는 육지에서의 차량 작동에는 미소한 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 동일한 무게 증가라도 물을 통과하여 안전하게 주행하는 차량 성능을 크게 손상시킬 수 있다. 따라서, 전형적으로 추가되는 장갑 무게는 차량의 최대 재화용량을 감소시킴으로써 상쇄된다. 증가된 보호성과 감소된 재화용량 사이의 상충성은 차량의 보호성을 개선하면서 차량의 수중 성능에 대한 영향을 최소화하는 필요성을 생성한다.
본 발명은 수륙양용차량의 수중 유효 무게를 증가시키지 않고 수륙양용차량의 일체형 장갑을 보완하는 장갑 외장 시스템에 관한 것이다. 시스템은 수륙양용차량의 차체에 각각 부착되는 복수의 장갑 모듈을 포함할 수 있다. 각 모듈은 수동적 또는 능동적 장갑 요소 및, 모듈이 물이 잠길 때 적어도 장갑 요소의 무게를 상쇄하는 크기의 부력 요소를 포함할 수 있다. 모듈은 파손시 또는 배치시 모듈이 개별적으로 교체될 수 있도록 차체에 개별적으로 부착될 수 있다. 개별적으로 부착된 모듈은 이웃 모듈의 장갑 요소를 정렬하고 차체 및 부력 요소의 층 위로 거의 연속적인 장갑층을 생성하도록, 차량의 차체 상에 단부가 연이어지는 방식(end-to-end) 방식으로 배열될 수 있다. 모듈은 보호성을 보증하도록 차체 부분의 형상 및 크기에 가깝게 맞춤화될 수 있다. 또한, 모듈은 아래 놓인 차체부의 외형과 독립적인 형상 및 크기를 갖는 장갑층을 제공하도록 차체에 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장갑 모듈은 장갑 요소, 부력 요소 및 차량의 차체에 모듈을 고정하기 위해 적어도 하나의 결합 구성부를 갖는 모듈 케이싱을 포함한다. 모듈이 차량에 부착될 때 부력 요소가 장갑 요소와 차체 사이에 위치되도록 장갑 요소 및 부력 요소가 모듈 케이싱 내에 배열된다. 장갑 요소는 차체의 평면에 횡방향으로 이동하는 탄도 위험으로부터 부력 요소 및 차체를 보호하기 위해 차체와 전체적으로 평면에 있고 차체에 평행할 수 있다. 장갑 요소를 부력 요소의 외측면에 위치시킴으로서, 부력 요소가 손상되어 부력 요소의 성능을 훼손시킬 위험없이 능동형 장갑을 사용할 수 있다.
일 양태에서, 각 모듈의 부력 요소는 대응하는 장갑 요소의 무게만 상쇄하는 부력을 제공하는 크기일 수 있다. 다른 양태에서, 부력 요소는 모듈의 장갑 요소의 무게를 상쇄하는데 필요한 부력보다 더 큰 부력을 제공하도록 더 큰 크기를 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 부력 요소에 의해 생성된 잉여 부력은 차량의 전체 무게를 부분적으로 상쇄한다. 부력 요소의 크기는 특정 모듈의 차체의 의도된 장착 위치에 따라 선택될 수 있다. 소형 부력 요소를 갖는 모듈은 차량의 하체와 같이 공간이 제한되는 차체 부분에 위치될 수 있다. 유사하게, 대형 부력 요소를 갖는 모듈은 차체의 측면과 같이 공간이 덜 중요한 차체 부분에 위치될 수 있다.
일 양태에서, 복수의 장갑 모듈은 단부가 연이어지는 방식으로 차체에 위치시키는 것에 의해 장갑 요소의 수평 및/또는 수직 모서리를 정렬하여 거의 연속적인 장갑층을 생성하도록, 장갑 요소는 전체적으로 평면형일 수 있다. 유사하게, 장갑 요소를 정렬함으로서, 또한 부력 요소를 정렬하여 장갑층과 차체 사이에 거의 연속적인 부력층을 생성한다. 이러한 구성에서, 장갑 외장 시스템은 장갑 요소들 사이의 탄도 간극을 최소화하도록 장갑 모듈의 수평 위치를 조절하기 위한 조정 가능한 장착 조립체를 더 포함할 수 있다.
외부 차체를 갖는 수륙양용차량의 일체형 장갑을 보완하는 방법은 각각이 장갑 요소 및 부력 요소를 갖는 복수의 장갑 모듈을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 부력 요소가 장갑 요소와 차체 사이에 위치되도록 차체에 각 장갑 모듈을 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 장갑 요소를 정렬하고 전체적으로 연속적인 부력층 및 차체 위로 전체적으로 연속적인 장갑 층을 생성하도록 모듈을 단부가 연이어지는 방식으로 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 이 방법은 장갑 모듈 중 적어도 하나를 차체로부터 독립적으로 분리하고 교체하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 대표적인 실시예의 상기 간단한 설명은 본 발명의 각 도시된 실시예 또는 모든 실행예를 설명하도록 의도된 것은 아니다. 오히려, 해당 기술 분야의 통상의 기술자가 본 발명의 원리 및 실시를 인식하고 이해하도록 실시예들이 선택되고 설명되었다. 이후 상세한 설명에서 도면은 이러한 실시예를 더 자세히 예시한다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시예의 이후 상세한 설명을 고려하여 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 장갑 모듈의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 장갑 모듈의 전방면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는, 차량 차체에 부착된 장갑 모듈의 대표적인 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 장착된 장갑 외장 시스템을 갖는 차량의 측면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 장착된 장갑 외장 시스템을 갖는 차량의 부분 상면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 장갑 모듈에 대한 장착 조립체의 부분 사시도이다.
본 발명은 다양한 변형예 및 대체 형태로 수정가능하지만, 그 구체적인 내용은 도면에 예로 도시되었고 이후 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이는 본 발명을 개시된 특정 실시예로 제한하려는 의도가 아닌 점이 이해되어야 한다. 반대로, 첨부된 청구항에 의해 한정되는 바와 같이 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에서 모든 변형예, 등가물 및 대체예를 포함하도록 의도된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 장갑 외장 시스템(10)은 장갑 요소(14), 부력 요소(16) 및 모듈 케이싱(18)을 갖는 적어도 하나의 장갑 모듈(12)을 포함한다. 장갑 요소(14)는 전체적으로 평면 형상을 가질 수 있고, 능동형, 수동형, 바형, 네트형 또는 다른 형태의 유형 또는 장갑을 포함할 수 있다. 부력 요소(16)는 필요한 부력을 제공하도록 폐쇄형 셀 발포체와 같은 물흡수 저항성 재료를 포함할 수 있다. 부력 요소(16)는 잠수될 때 미리 정해진 부력을 제공하는 크기이다. 일 양태에서, 부력 요소(16)는 수중에서 장갑 모듈(12)의 순 유효 무게가 약 0 (제로)이 되도록 장갑 요소(14)의 무게를 상쇄하는 부력을 제공하는 크기이다. 다른 양태에서, 부력 요소(16)는 장갑 요소(14)의 무게를 상쇄하는데 필요한 부력보다 더 큰 부력을 제공하도록 더 큰 크기를 갖는다. 케이싱(18)은 이에 제한되지 않지만 스틸, 알루미늄, 티타늄, 섬유 강화 플라스틱, 섬유 강화 유리 및 이들의 조합체를 포함하는 장갑 요소(14)를 보완할 수 있는 경량 재료를 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 장갑 외장 시스템(10)은 장갑 수륙양용차량(20)에 장착될 수 있다. 장갑 수륙양용차량(20)은 장갑 모듈(12)이 장착될 수 있는 외부 차체(22)를 더 포함할 수 있다. 외부 차체(22)는 일체형 장갑 철판을 포함하거나 비장갑화될 수 있다. 장갑 수륙양용차량(20)의 설명은 장갑 외장 시스템(10)의 설명을 보조하기 위한 것으로 제한을 의도하는 것은 아니다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 장갑 모듈(12)은 단부가 연이어지는 방식의 수직 및/또는 수평 구성으로 장갑 수륙양용차량(20)의 차체(22)에 배열될 수 있다. 이러한 구성예에서, 이웃 장갑 모듈(12)의 장갑 요소(14)는 도 5에 도시된 바와 같은 작은 탄도 간극(26; ballistic gap)만큼 분리된 거의 연속적인 장갑 층(24)을 생성하도록 정렬된다. 유사하게, 이 배열체는 부력 요소(16)를 정렬하여 탄도 간극(26)만큼 분리된 거의 연속적인 부력층(28)을 생성한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일 양태에서, 장갑 외장 시스템(10)은 상이한 형상 및 크기를 갖는 모듈(12)을 포함하고, 모듈(12)은 장갑 외장 시스템(10)에 의해 덮인 차체(22)의 외형을 다른 형상 및 크기를 갖는 모듈(12)을 포함할 수 있고, 모듈(12)은 장갑 외장 시스템(10)에 의해 덮인 차체(22)의 외형에 가까운 장갑 층(24)을 형성하도록 결합될 수 있다. 다른 양태에서, 장갑 모듈(12)은 장갑 외장 시스템(10)에 의해 덮인 차체(22)의 형상과는 독립적인 형상 및 크기를 갖는 장갑 층(24)을 형성하도록 배열될 수 있다. 장갑층(24)은 장갑 요소(14)가 제공하는 보호성을 증가시키는 형상일 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 장갑 모듈(12)은 모듈 케이싱(18)의 모서리에 위치되는 결합 부재(30)를 더 포함할 수 있다. 장갑 외장 시스템(10)은 이웃 장갑 모듈(12)의 결합 부재(30)를 고정하는 적어도 하나의 결합 클립(32)을 더 포함하여 이웃하는 장갑 모듈(12)의 상대 위치를 고정할 수 있다. 일 양태에서, 장갑 모듈(12)을 함께 클리핑(clipping)함으로서 장갑 외장 시스템(10)을 보강하고 장갑 외장 시스템에 의해 제공되는 보호성을 향상시킬 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 장갑 외장 시스템(12)은 조정 가능한 장착 조립체(34)를 더 포함한다. 장착 조립체(34)는 차체 플레이트(36) 및, 일체형 각재부(40; angle)를 갖는 조정 가능 플레이트(38)를 포함한다. 차체 플레이트(36)는 적어도 하나의 제1 보어 홀(42)을 형성하고, 차체(22)에 통합 또는 부착될 수 있다. 유사하게, 조정 가능 플레이트(38)는 제1 보어 홀(42)에 대응하는 적어도 하나의 제2 보어 홀(44)을 형성하여, 패스너가 제1 및 제2 보어 홀(42, 44)을 통해 나사결합되어 조정 가능 플레이트(38) 및 일체형 각재부(40)를 차체(22)에 부착할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각재부(40)는 차체(22)의 평면의 횡방향에 수직인 각도로 외향 연장하고, 차체(22)의 평면에 평행한 축을 형성하는 복수의 제3 보어 홀(46)을 형성한다. 이러한 구성에서, 각 장갑 모듈(12)은 제3 보어 홀(46) 내에 수용가능한 결합 핀(48)을 더 포함하여 장갑 모듈(12)을 차체(22)에 고정한다. 장갑 모듈(12)은 결합 핀(48)을 다른 제3 보어 홀(46)에 삽입하여 수평 축을 따르는 복수의 위치에 위치될 수 있다. 조정 가능한 장착 조립체(34)에 의해 탄도 간극(26)의 크기를 최소화하도록 장갑 모듈(12)이 서로에 대해 조정 가능하게 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 외부 차체(22)를 갖는 수륙양용차량(20)의 일체형 장갑을 보완하는 방법은 복수의 장갑 모듈(12)을 제공하는 단계를 포함하고, 복수의 장갑 모듈(12)은 각각 장갑 요소(14) 및 부력 요소(16)을 갖는다. 이 방법은 각각의 장갑 모듈(12)을 차체(22)에 위치시키는 단계를 더 포함하고, 부력 요소(16)는 장갑 요소(14)와 차체(22) 사이에 위치된다. 이 방법은 장갑 요소(14)를 정렬하고 전체적으로 연속적인 부력층(26) 및 차체(22) 위로 전체적으로 연속적인 장갑층(24)을 생성하도록 장갑 모듈(12)을 단부가 연이어지는 방식으로 위치시키는 단계를 더 포함한다. 일 양태에서, 이 방법은 차체(22)로부터 적어도 하나의 장갑 모듈(12)을 독립적으로 분리 및 교체하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 다양한 변형예 및 대체 형태로 수정가능하며, 그 구체적인 내용은 도면에 예로 도시되고 상세히 설명되었다. 그러나, 이는 본 발명을 개시된 다양한 실시예로 제한하려는 의도가 아닌 점이 이해되어야 한다. 반대로, 첨부된 청구항에 의해 한정되는 바와 같이 본 발명의 기술사상 및 범위 내에서 모든 번형예, 등가물 및 대체예를 포함하도록 의도된다.

Claims (3)

  1. 본 명세서에 실질적으로 개시된 바와 같은 수륙양용차량용 장갑 외장 시스템.
  2. 본 명세서에 실질적으로 개시된 바와 같은 수륙양용차량용 장갑 모듈.
  3. 본 명세서에 실질적으로 개시된 바와 같은 수륙양용차량의 일체형 장갑을 보완하는 방법.
KR1020147033374A 2012-05-03 2013-04-25 부력 장갑 외장 시스템 KR20150014471A (ko)

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