KR20180012946A

KR20180012946A - 공중투하 폭탄용 비행보조체

Info

Publication number: KR20180012946A
Application number: KR1020160095841A
Authority: KR
Inventors: 이한결
Original assignee: 이한결
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: KR101888569B1

Abstract

공중투하 폭탄용 비행보조체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 공중투하 폭탄용 비행보조체는 공중투하용 폭탄이 탑재되는 본체와, 상기 본체 양측으로 설치되는 한 쌍의 주날개를 포함하되, 상기 주날개는 일단이 상기 본체에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 제어암과, 한 쌍의 상기 제어암 사이를 연결하는 천 재질의 제어날개를 포함할 수 있다.

Description

공중투하 폭탄용 비행보조체{flight supporting device}

개시된 발명은 공중으로부터 투하되는 폭탄의 비행을 제어하는 공중투하 폭탄용 비행보조체에 관한 것이다.

공중투하를 목적으로 이용되는 재래식 폭탄 중에는 자체적으로 비행을 제어할 수 있게 비행보조체를 채용한 것들이 있다.

이러한 재래식 폭탄은 비행보조체를 통해 유도탄과 같이 비행방향을 조절할 수 있고, 비행거리를 연장할 수 있어서 목표물에 대한 명중률 향상이 가능하다.

종래 비행보조체는 폭탄이 결합되는 몸체와, 몸체에 설치되는 한 쌍의 주날개와, 꼬리날개를 구비한다.

각 주날개의 후연에는 플랩이 장착되며, 종래 비행보조체는 이와 같은 플랩의 각도를 조절하는 방식으로 몸체와 폭탄의 비행동작을 제어한다.

그러나 일반 항공기와 같이, 주날개 후연에 설치된 플랩 위주로 비행제어 동작을 수행하는 종래 비행보조체는 폭탄을 급격하게 기동시키는데 한계가 있었다.

따라서 이와 같은 종래 비행보조체를 채용한 재래식 폭탄은 목표물에 대한 충돌각이 낮아 불발이 많고, 지상의 대공화기 등에 의해 격추될 우려가 커지는 문제점이 있었다. 여기서 충돌각은 목표물과 충돌할 때 폭탄이 수평면과 이루는 각도를 의미한다.

대한민국 공개특허문헌 제10-2006-0030540호

공중으로부터 투하된 폭탄의 급격한 선회동작을 보다 원활하게 유도할 수 있는 공중투하 폭탄용 비행보조체를 제공하는 것이다.

또한 폭탄의 충돌각을 보다 높일 수 있는 공중투하 폭탄용 비행보조체를 제공하는 것이다.

또한 폭탄의 비행을 제어하는데 따른 비용부담을 줄일 수 있는 공중투하 폭탄용 비행보조체를 제공하는 것이다.

공중투하 폭탄용 비행보조체는 공중투하용 폭탄이 탑재되는 본체와, 상기 본체 양측으로 설치되는 한 쌍의 주날개를 포함하되, 상기 주날개는 일단이 상기 본체에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 제어암과, 한 쌍의 상기 제어암 사이를 연결하는 천 재질의 제어날개를 포함한다.

상기 공중투하 폭탄용 비행보조체는 상기 제어암을 회전시키는 서보모터와, 상기 서보모터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 서보모터는 상기 본체에 회전 가능하게 결합된 제1서보모터와, 상기 제1서보모터에 회전 가능하게 결합된 제2서보모터를 포함하고, 상기 제어암의 일단은 상기 제2서보모터에 결합될 수 있다.

상기 제1서보모터는 추력 및 향력방향에 대응하여 수평으로 회전하도록 마련되고, 상기 제2서보모터는 양력 및 중력방향에 대응하여 수직으로 회전하도록 마련될 수 있다.

이와 같은 공중투하 폭탄용 비행보조체에 의하면, 본체의 비행을 제어하는 주날개의 자세를 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로, 또는 접힌 상태에서 펼쳐진 상태로 즉각적으로 전환할 수 있게 되므로, 공중으로부터 투하된 폭탄의 급격한 선회동작을 보다 원활하게 유도할 수 있고, 폭탄의 충돌각을 보다 높일 수 있다.

또한 본체의 비행을 제어하는 주날개가 서보모터에 의회 회전동작하는 제어암과, 제어엄에 연결된 천 소재의 제어날개로 이루어진 공중투하 폭탄용 비행보조체는 폭탄의 비행 제어에 따른 비용부담을 줄일 수 있기 때문에, 경제적인 이용가치도 커질 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공중투하 폭탄용 비행보조체의 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 서보모터 쪽 구조를 확대 도시한 것으로, 제2서보모터의 회전 동작을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 있어서, 서보모터 쪽 구조를 확대 도시한 것으로, 제1서보모터의 회전 동작을 나타낸 것이다.
도 4는 도 1에 있어서, 제어암과 제어날개 사이의 연결구조를 확대 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 공중투하 폭탄용 비행보조체의 정면도와 평면도로, 주날개가 본체에 밀착되게 접힌 상태로 비행체에 탑재된 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 공중투하 폭탄용 비행보조체의 정면도로, 주날개가 수평상태가 되도록 펼쳐진 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 공중투하 폭탄용 비행보조체에 의해 비행기로부터 투하된 폭탄이 목표물로 안내되는 과정을 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 공중투하용 폭탄의 비행보조체(1)는 공중투하용 폭탄(2)이 탑재되는 본체(10)와, 본체 양측으로 설치되는 한 쌍의 주날개(20)를 구비한다.

공중투하용 폭탄(2)은 비행기를 통해 공중에서 투하되는 용도로 이용하기 위한 것으로서, 자체 비행능력이 없는 재래식 폭탄을 포함할 수 있다.

본체(10)의 형태는 폭탄(2)의 탑재방식에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 폭탄(2)이 내부에 수용되는 형태로 탑재되는 경우, 본체(10)는 도면에서와 같이 상호 분리 가능하게 결합된 복수의 몸체(11,12)로 구성될 수 있다. 이때 복수의 몸체(11,12) 사이에 폭탄(2)을 수용하기 위한 공간이 형성되도록 함으로써, 폭탄(2)은 본체(10)에 수용되는 형태로 본체(10)에 탑재될 수 있다.

이와 달리, 폭탄(2)은 본체(10)에 결합되는 형태로도 탑재될 수 있으며, 이때에는 폭탄(2)을 본체(10)에 결합시키기 위한 체결부재와 같은 별도의 결합수단이 더 이용될 수 있다.

주날개(20)는 일단이 본체(10)에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 제어암(21)과, 한 쌍의 제어암(21) 사이를 연결하는 천 재질의 제어날개(22)를 구비한다.

제어암(21)은 일자의 막대 형태로 마련될 수 있다. 한 쌍의 제어암(21)은 본체(10) 측면에 전후방향으로 상호 이격되게 배치될 수 있다.

제어날개(22)는 안정적인 양력을 발휘할 수 있는 범위 내에서 합성섬유나, 천연섬유를 포함한 다양한 섬유를 통해 마련될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어날개(22)의 단부는 쐐기 형태로 마련된 고정대(23)의 슬릿(23a)에 끼워진 상태로 접착될 수 있으며, 제어암(21)에는 길이방향을 따라 일측으로 고정대(23)가 슬라이딩 결합된 상태에서 걸리도록 걸림홈(21a)이 마련될 수 있다. 제어날개(22)의 양단은 이와 동일한 구조를 통해 한 쌍의 제어암(21)에 걸림방식으로 견고하게 연결될 수 있다.

또 상기 비행보조체(1)는 제어암(21)을 회전시키는 서보모터(30)와, 서보모터(30)의 동작을 제어하는 제어부(40)를 구비한다.

한 쌍의 제어봉(21) 사이가 천 재질의 제어날개(22)로 연결된 주날개(20)는 회전 조작에 따른 부하가 적기 때문에, 서보모터(30)와 같은 저용량의 구동부를 통해서도 안정적인 제어조작이 가능하게 된다.

제어부(40)는 GPS와 관성조정장치를 이용한 것으로, 본체(10)가 정해진 목표지점까지 비행할 수 있도록 서보모터(30)의 구동을 제어하는 유도조정장치가 될 수 있다.

서보모터(30)는 본체(10)에 회전 가능하게 결합된 제1서보모터(31)와, 제1서보모터(31)에 회전 가능하게 결합된 제2서보모터(32)를 포함할 수 있고, 제어암(21)은 일단을 통해 제2서보모터(32)에 결합될 수 있다.

제1서보모터(31)의 설치를 위해 본체(10)에는 제1브래킷(50)이 결합되고, 제2서보모터(32)는 제1서보모터(31)에 결합되는 제2브래킷(60)을 통해 설치될 수 있다.

제1브래킷(50)은 본체(10) 측면에 결합되는 제1수직부(51)와, 제1수직부(51) 하단에 수평방향으로 절곡 연장되는 제1수평부(52)를 구비하고, 제1서보모터(31)는 제1수평부(52)에 수평하게 설치되어 추력 및 향력방향에 대응하여 수평으로 회전하도록 마련 될 수 있다.

또 제2브래킷(60)은 제1서보모터(31) 상면에 결합되는 제2수평부(61)와, 제2수평부(61) 측단에 수직방향으로 절곡 연장되는 제2수직부(62)를 구비하고, 제2서보모터(32)는 제2수직부(62)를 통해 수직으로 설치되어 양력 및 중력방향에 대응하여 수직으로 회전하도록 마련될 수 있다.

그리고 제어암(21)은 제2서보모터(32)에 의해 회전하도록 일단이 제2서보모터(32)의 둘레에 결합될 수 있다.

따라서 이와 같은 서보모터(30)의 장착구조에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1서보모터(31)를 정지시킨 상태에서 제2서보모터(32)를 구동시킬 경우, 제어암(21)은 양력 및 중량방향을 따라 회전하게 되고, 도 3과 같이 제2서보모터(32)를 정지시킨 상태에서 제1서보모터(31)를 구동시킬 경우에는 제2브래킷(60)과 함께 제2서보모터(32)가 수평회전하면서 제어암(21)은 추력 및 향력방향을 따라 회전할 수 있게 된다. 또한 제1 및 제2서보모터(31,32)는 동시에도 구동이 가능하게 되며, 제어부(40)를 이용하여 이와 같은 방식으로 각 제어암(21)들의 동작을 제어함에 따라 주날개(20)는 형상, 면적, 각도가 조정되면서 본체(10)의 피칭(Pitching), 롤링(Rolling), 요잉(Yawing)을 제어할 수 있게 된다.

그리고 이와 같이 제어암(21)의 회전 운동에 따라 주날개(20)의 회전각이 즉각적이면서도 큰 폭으로 전환되는 비행보조체(1)는 주날개(20)의 자세를 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로, 또는 접힌 상태에서 펼쳐진 상태가 되도록 하거나, 이에 가까운 형태가 되도록 즉각적으로 전환할 수 있게 되므로, 공중으로부터 투하된 폭탄(2)의 급격한 선회동작을 보다 원활하게 유도할 수 있고, 폭탄(2)의 충돌각을 보다 높일 수 있다.

즉, 도 5에는 주날개(20)가 본체(10)에 밀착되게 접힌 상태를 도시하고 있고, 도 6에는 주날개(20)가 본체(10)에 수평하게 펼쳐진 상태를 도시하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 주날개(20)가 본체(10)에 밀착되게 접힌 상태에서 본체(10)는 양력이 최소화 된 상태에서 자유낙하 하게 된다. 또 이 상태에서는 비행보조체(1)의 부피가 거의 최소화 되므로, 폭탄(2)의 공중투하를 위해 폭탄(2)이 수용된 비행보조체(1)는 이 자세로 비행기(a)에 탑재되어 비행기(2)의 공간활용도를 높일 수 있다. 미설명 부호 a1는 비행기(a)의 투하구를 개폐하는 도어를 가리킨다.

또 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 주날개(20)가 본체(10)에 수평을 이루거나, 이에 가깝도록 펼쳐진 상태에서 본체(10)는 양력이 최대화 된 상태로 활공할 수 있게 된다.

이와 같이 주날개(20)의 자세를 본체(10)에 밀착된 상태에서 펼쳐지도록 하거나, 펼쳐진 상태에서 본체(10)에 밀착되도록 급격하게 전환시킬 수 있는 비행보조체(1)는 공중으로부터 투하된 폭탄(2)의 급격한 선회동작을 보다 원활하게 유도할 수 있게 된다.

도 6 상태의 비행보조체(1)는 좌우측 주날개(20)의 각도를 조절함에 따라 좌측이나 우측으로 선회할 수 있다.

다음은 상기 비행보조체(1)를 이용한 폭탄(2)의 투하동작을 설명하도록 한다.

도 7에 도시된 것처럼, 폭탄(2)을 수용한 비행보조체(1)는 비행기(a)로부터 주날개(20)가 접힌 상태에서 투하지점(A)으로 투하될 수 있다. 투하직후 비행보조체(1)는 주날개(20)가 펼쳐진 상태에서 목표물(C) 상공에 인접한 지점(B)까지 비교적 큰 양력을 받으면서 방향을 조절하여 접근하도록 비행이 제어될 수 있다. 그리고 B 지점까지 접근한 비행보조체(1)는 다시 한 쌍의 주날개(20)를 본체(10)에 밀착되게 접어 급격하게 선회하면서 목표물(C)을 향해 자유낙하 하도록 비행제어 될 수 있다. 이와 같이 목표물(C) 직 상공에서 목표물(C)을 향해 급격하게 낙하는 폭탄의 궤적에서는 목표물(C)과 충돌할 때 폭탄(2)과 수평면이 이루는 충돌각이 커지게 되면서 폭탄의 불발을 효과적으로 억제할 수 있다.

또 이때는 대공화기의 유효사거리를 벗어난 높은 상공에서 목표물을 향해 거의 수직으로 폭탄을 투하할 수 있게 되므로, 투하되는 폭탄이 대공화기나 방사포 등의 타격에 의해 격추되는 것도 효과적으로 억제할 수 있다.

1: 공중투하 폭탄용 비행보조체 2: 폭탄
10: 본체 20: 주날개
21: 제어암 22: 제어날개
30: 서보모터 31: 제1서보모터
32: 제2서보모터 40: 제어부
50: 제1브래킷 60: 제2브래킷

Claims

공중투하용 폭탄이 탑재되는 본체와, 상기 본체 양측으로 설치되는 한 쌍의 주날개를 포함하되,
상기 주날개는 일단이 상기 본체에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 제어암과, 한 쌍의 상기 제어암 사이를 연결하는 천 재질의 제어날개를 포함하는 공중투하 폭탄용 비행보조체.
제 1항에 있어서,
상기 제어암을 회전시키는 서보모터와, 상기 서보모터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 공중투하 폭탄용 비행보조체.
제 2항에 있어서,
상기 서보모터는 상기 본체에 회전 가능하게 결합된 제1서보모터와, 상기 제1서보모터에 회전 가능하게 결합된 제2서보모터를 포함하고,
상기 제어암의 일단은 상기 제2서보모터에 결합된 공중투하 폭탄용 비행보조체.
제 2항에 있어서,
상기 제1서보모터는 추력 및 향력방향에 대응하여 수평으로 회전하도록 마련되고,
상기 제2서보모터는 양력 및 중력방향에 대응하여 수직으로 회전하도록 마련된 공중투하 폭탄용 비행보조체.