KR20180027890A

KR20180027890A - 경사면에 따른 탄두 방출 보정을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180027890A
Application number: KR1020160115115A
Authority: KR
Inventors: 이효근; 서승길; 도기원; 최환석; 김지훈
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-15
Also published as: KR101894143B1

Abstract

본 발명은 탄두 방출 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사면에 설치된 탄두 방출 장치가 평지와 동일한 방출 자세를 갖고, 상기 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지와 동일한 거동을 보이도록 하기 위한 탄두 방출 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 경사면에 설치된 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지에서와 같은 거동을 보이도록 하는 탄두 방출 보정 방법에 있어서, 경사면에 설치된 탄두 방출 장치의 방출 자세를 교정하는 단계; 상기 경사면의 경사각 및 상기 탄두 방출 장치의 위치를 원점으로 목표물과의 초기 방출 방위각을 감지하는 단계; 상기 경사각에 따라 발생하는 초기 방출 방위각의 오차를 보정한 보정 방출 방위각을 계산하는 단계; 및 상기 보정 방출 방위각에 맞춰 상기 탄두 방출 장치를 조준하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

경사면에 따른 탄두 방출 보정을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WARHEAD RELEASE CORRECTION WITH SLOPE}

본 발명은 탄두 방출 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사면에 설치된 탄두 방출 장치가 평지와 동일한 방출 자세를 갖고, 상기 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지와 동일한 거동을 보이도록 하기 위한 탄두 방출 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.

평지에 비해 경사면에 탄두 방출 장치를 설치할 경우, 경사면에 대한 제한적인 요소가 발생하여 일정 각도 경사각 이내의 경사면에 대해서만 운용개념을 갖는다.

하지만, 상기 운용개념을 갖는 경사각 이내의 경사면에 탄두 방출 장치를 설치하여 운용하더라도 평지에 비해서 방출 자세 및 방출 후 탄두의 거동이 정밀하지 못하는 문제가 발생한다.

따라서 일반적으로는 경사면에 탄두 방출 장치 설치 시 별도의 구동부를 추가로 설치함으로써 상기와 같은 문제를 해결하고 있으나, 이러한 별도의 구동부는 복잡한 구조로 구성되어 있고, 이로 인해 설치 또는 운용에 많은 시간과 비용이 발생하게 된다.

그러므로 별도의 구동부 없이도 경사면에서 방출 자세 및 방출 후 탄두의 거동을 평지와 동일하게 구현하기 위한 탄두 방출 보정 방법 및 장치에 관한 기술 개발이 요구된다.

대한민국등록특허공보 제10-1298616호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 탄두 방출 장치에 롤링 베어링과 균형추를 장착함으로써 별도의 구동부 없이도 경사면에 설치된 탄두 방출 장치가 평지와 동일한 방출 자세를 갖도록 하고, 또 경사각에 따라 발생하는 방출 방위각의 오차를 보정함으로써 별도의 구동부 없이도 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지와 동일한 거동을 보이도록 하기 위한 보정 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄두 방출 보정 방법은, 경사면에 설치된 탄두 방출 장치의 방출 자세를 교정하는 단계; 상기 경사면의 경사각 및 상기 탄두 방출 장치의 위치를 원점으로한 목표물과의 초기 방출 방위각을 감지하는 단계; 상기 경사각에 따라 발생하는 초기 방출 방위각의 오차를 보정한 보정 방출 방위각을 계산하는 단계; 및 상기 보정 방출 방위각에 맞춰 상기 탄두 방출 장치를 조준하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄두 방출 장치는, 탄두가 장착된 방출 플랫폼과 상기 방출 플랫폼과 조립되어 연결된 발사대 조립체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보정 방출 방위각을 계산하는 단계에서, 상기 계산은 하기의 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.

X' = θCOS(Ø)SIN(X)

( X': 보정 방출 방위각, X : 초기 방출 방위각, θ : 경사각, Ø : 방출 플랫폼 기울기)

또한, 상기 방출 자세를 교정하는 단계는, 상기 방출 플랫폼에 장착된 탄두가 중력에 의해 자발적으로 회전됨으로써 지면에서와 동일한 방출 자세를 갖도록 교정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄두 방출 장치를 조준하는 단계는, 상기 탄두가 장착된 방출 플랫폼이 액추에이터에 의해 회전됨으로써 조준되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄두 방출 장치의 방출 플랫폼은 방출 플랫폼 몸체부와 방출 플랫폼 하부를 포함하여 구성되고, 상기 방출 플랫폼 몸체부의 하단에는 롤링 베어링이 장착되어, 상기 롤링 베어링에 의해 상기 방출 플랫폼 몸체부가 회전 자유도를 갖고 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방출 플랫폼 몸체부의 상단에는 일정 질량을 갖는 균형추가 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 균형추는 중력에 의해 중력방향으로 이동하려는 힘을 받고, 상기 힘에 의해 상기 방출 플랫폼 몸체부가 자발적으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방출 플랫폼 하부는 발사대 조립체 회전부와 조립되어 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발사대 조립체 회전부는 액추에이터에 의해 360도 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발사대 조립체 회전부는 발사대 조립체 고정부와 조립되어 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발사대 조립체 고정부는 복수 개의 받침대를 구비하고, 경사면과 닿도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방출 플랫폼은 경사면과 방출 플랫폼 기울기를 이루며 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방출 플랫폼 몸체부는 원통형인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방출 플랫폼 몸체부에는 탄두가 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 탄두 방출 장치에 롤링 베어링과 균형추를 장착함으로써 경사면에 설치된 탄두 방출 장치의 방출 자세가 중력에 의해 자발적으로 제어되고, 이로 인해 평지와 동일한 방출 자세를 갖도록 하는 효과가 있다.

또 경사각에 따라 발생하는 방출 방위각의 오차를 보정하는 계산식을 통해 상기 오차를 보정함으로써 경사면에 설치된 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지와 동일한 거동을 보이도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예인 탄두 방출 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예인 탄두 방출 장치의 모식도이다.
도 3은 종래의 탄두 방출 장치와 본 발명의 일 실시 예인 탄두 방출 장치의 방출 자세를 비교하는 모식도이다.
도 4는 경사각(θ)과 방출 플랫폼 기울기(Ø)를 보여주는 모식도이다.
도 5는 초기 방출 방위각(X)과 보정 방출 방위각(X')을 보여주는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 탄두 방출 보정 방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 경사면에 설치된 탄두 방출 장치가 평지와 동일한 방출 자세를 갖고, 상기 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지와 동일한 거동을 보이도록 하기 위한 탄두 방출 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)는 도 1과 도 2의 모식도에 도시된 바와 같이, 크게 방출 플랫폼(100)과 발사대 조립체(200)로 이루어진다.

상기 방출 플랫폼(100)은 원통형의 방출 플랫폼 몸체부(100a)와 방출 플랫폼 하부(100b)를 포함하여 구성되고, 상기 방출 플랫폼 몸체부(100a)의 상단에는 탄두(10)가 방출방향을 향해 일부분 드러나도록 장착되고, 상단 다른 일측에는 일정 질량을 갖는 반원통형의 균형추(20)가 장착되어 있다.

또 상기 방출 플랫폼(100)은 바닥면(본 발명에서는 경사면)과 방출 플랫폼 기울기(Ø)를 이루며 기울어져 있다.

한편, 상기 방출 플랫폼 몸체부(100a)의 하단에는 롤링 베어링(30)이 장착되어 있고, 상기 롤링 베어링(30)에 의해 방출 플랫폼 몸체부(100a)는 회전 자유도를 갖고 자유롭게 회전이 가능하다.

또 상기 방출 플랫폼 하부(100b)는 발사대 조립체 회전부(200a)와 조립되어 연결되어 있고, 상기 발사대 조립체 회전부(200a)는 액추에이터(actuator)에 의해 360도 회전이 가능하다.

상기 회전에 따라 발사대 조립체 회전부(200a)와 조립 연결된 방출 플랫폼(100)도 360도 회전이 가능하게 되며, 상기 회전을 통해 방출 방위각에 맞도록 조준이 가능하게 된다.

상기 발사대 조립체 회전부(200a)는 발사대 조립체 고정부(200b)와 조립되어 연결되어 있고, 상기 발사대 조립체 고정부(200b)는 복수 개의 받침대(40)를 구비하고 있으며, 상기 복수 개의 받침대(40)를 사방으로 전개하면서 바닥면(본 발명에서는 경사면)과 닿도록 설치된다.

도 3은 종래의 탄두 방출 장치(2000)와 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)를 경사면에 설치할 경우를 비교하여 보여주는 모식도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 탄두 방출 장치(2000)는 경사면에 설치되었을 때 방출 플랫폼의 회전이 불가능하기 때문에 상기 경사면의 경사각(θ)에 따라 방출 플랫폼도 함께 기울어지게 되며, 이로 인해 방출 자세가 평지와 동일하지 못하다.

반면에, 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)는 방출 플랫폼 몸체부(100a) 하단에 장착된 롤링 베어링(30)으로 인해 방출 플랫폼 몸체부(100a)가 회전 자유도를 갖고 자유롭게 회전이 가능하므로, 방출 플랫폼 몸체부(100a) 상단에 장착된 일정 질량의 균형추(20)가 중력에 의해 중력방향으로 이동하려는 힘이 작용할 때, 상기 힘에 의해 회전 자유도를 갖는 방출 플랫폼 몸체부(100a)가 자발적으로 회전하게 된다.

이를 통해 임의의 경사각(θ)을 갖는 경사면에 설치된다 하더라도 균형추(20)가 중력방향(중력방향은 어느 곳에서도 항상 동일)으로 놓이도록 방출 플랫폼 몸체부(100a)가 자발적으로 회전됨으로써, 경사면과 무관하게 항상 평지와 동일한 방출 자세를 갖도록 제어되게 되는 것이다.

다시 말해, 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)는 경사면에 설치되었을 때, 별도의 복잡한 구동부와 인위적인 힘이 없이도 탄두 방출 자세가 평지와 동일하도록 자발적으로 제어된다.

경사각(θ)을 갖는 경사면에 설치된 탄두 방출 장치로부터 방출된 탄두가 평지에서와 같은 거동을 보이도록 하는 본 발명의 탄두 방출 보정 방법은 다음과 같다.

본 발명의 탄두 방출 보정 방법은 도 6에 도시된 순서도와 같이, 경사면에 설치된 탄두 방출 장치(1000)의 방출 자세를 교정하는 단계(S110); 상기 경사면의 경사각(θ) 및 상기 탄두 방출 장치(1000)의 위치를 원점으로한 목표물과의 초기 방출 방위각(X)을 감지하는 단계(S120); 상기 경사각에 따라 발생하는 상기 초기 방출 방위각(X)의 오차를 보정한 보정 방출 방위각(X')을 계산하는 단계(S130); 및 상기 보정 방출 방위각(X')에 따라 상기 탄두 방출 장치(1000)를 조준하는 단계(S140);를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 탄두 방출 장치(1000)는 탄두가 장착된 방출 플랫폼과 상기 방출 플랫폼과 조립되어 연결된 발사대 조립체를 포함하여 구성된다.

상기 경사면에 설치된 탄두 방출 장치(1000)의 방출 자세를 교정하는 단계(S110)에서 상기 방출 자세 교정을 실시하는 방법은 다음과 같다.

앞서 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)에 대해 설명한 것과 같이 롤링 베어링(30)과 균형추(20)가 장착된 방출 플랫폼 몸체부(100a)가 중력에 의해 자발적으로 회전함으로써, 상기 방출 플랫폼 몸체부(100a)에 장착된 탄두(10)도 회전됨으로써 지면에서와 동일한 방출 자세를 갖도록 교정된다.

그 다음으로, 상기 경사각(θ) 및 초기 방출 방위각(X)를 감지하는 단계(S120)에서, 상기 경사각(θ)은 탄두 방출 장치(1000)의 내부에 장착된 수평센서에 의해 감지되며, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.

또 상기 초기 방출 방위각(X)은 탄두 방출 장치(1000)에 장착된 GPS 및 지자기 센서에 의해 감지되며, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.

그 다음으로, 상기 경사각에 따라 발생하는 상기 초기 방출 방위각(X)의 오차를 보정한 보정 방출 방위각(X')을 계산하는 단계(S130)에서, 상기 계산은 하기의 수학식 1에 의해 계산된다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 θ는 경사면이 갖는 경사각의 값이고, 상기 Ø는 탄두 방출 장치(1000)의 방출 플랫폼(100)과 상기 경사면이 이루는 방출 플랫폼 기울기의 값이다.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, X는 초기 감지한 초기 방출 방위각의 값이고, X'는 상기 수학식 1에 의해 계산된 보정 방출 방위각의 값을 나타내는 것이다.

따라서 상기 수학식 1을 통해 경사면의 경사각(θ)에 따라 발생하는 오차를 보정한 보정 방출 방위각(X')를 얻을 수 있고, 보정된 정도는 도 5에 도시된 바와 같이, 점선과 실선이 이루는 사이각(X-X') 만큼이 보정된 것을 알 수 있다.

이와 같은 보정을 통해 경사면에 설치된 탄두 방출 장치(1000)로부터 방출된 탄두가 평지에서와 동일한 거동을 보이게 되는 것이다.

이와 관련하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 경사면에 설치된 종래의 탄두 방출 장치(2000)는 방출 자세가 보정되지 못한 것을 볼 수 있고, 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)는 지면에서와 같은 방출 자세로 보정되는 것을 볼 수 있다.

그 다음으로, 상기 보정 방출 방위각(X')에 따라 상기 탄두 방출 장치(1000)를 조준하는 단계(S140)에서 상기 조준을 실시하는 방법은 다음과 같다.

앞서 본 발명의 탄두 방출 장치(1000)에 대해 설명한 것과 같이, 탄두 방출 장치(1000)의 발사대 조립체 회전부(200a)가 액추에이터(actuator)에 의해 회전됨으로써 상기 방출 플랫폼(100)도 함께 회전하고, 이를 통해 상기 보정 방출 방위각(X')에 맞도록 조준이 구현된다.

이상에서 설명된 본 발명의 경사면에 따른 탄두 방출 보정을 위한 방법 및 장치의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1000 : 탄두 방출 장치
2000 : 종래의 탄두 방출 장치
100 : 방출 플랫폼
100a : 방출 플랫폼 몸체부
100b : 방출 플랫폼 하부
200 : 발사대 조립체
200a : 발사대 조립체 회전부
200b : 발사대 조립체 고정부
10 : 탄두
20 : 균형추
30 : 롤링 베어링
40 : 받침대

Claims

탄두 방출 보정 방법에 있어서,
경사면에 설치된 탄두 방출 장치의 방출 자세를 교정하는 단계;
상기 경사면의 경사각 및 상기 탄두 방출 장치의 위치를 원점으로한 목표물과의 초기 방출 방위각을 감지하는 단계;
상기 경사각에 따라 발생하는 초기 방출 방위각의 오차를 보정한 보정 방출 방위각을 계산하는 단계; 및
상기 보정 방출 방위각에 맞춰 상기 탄두 방출 장치를 조준하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 보정 방법.
제1항에 있어서,
상기 탄두 방출 장치는,
탄두가 장착된 방출 플랫폼; 및
상기 방출 플랫폼과 조립되어 연결된 발사대 조립체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 보정 방법.
제2항에 있어서,
상기 보정 방출 방위각을 계산하는 단계에서,
상기 계산은 하기의 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 보정 방법.
X' = θCOS(Ø)SIN(X)
(X' : 보정 방출 방위각, X : 초기 방출 방위각, θ : 경사각, Ø : 방출 플랫폼 기울기)
제2항에 있어서,
상기 방출 자세를 교정하는 단계는,
상기 방출 플랫폼에 장착된 탄두가 중력에 의해 자발적으로 회전됨으로써 지면에서와 동일한 방출 자세를 갖도록 교정되는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 보정 방법.
제2항에 있어서,
상기 탄두 방출 장치를 조준하는 단계는,
상기 탄두가 장착된 방출 플랫폼이 액추에이터에 의해 회전됨으로써 조준되는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 보정 방법.
탄두 방출 장치에 있어서,
방출 플랫폼은 방출 플랫폼 몸체부와 방출 플랫폼 하부를 포함하여 구성되고,
상기 방출 플랫폼 몸체부의 하단에는 롤링 베어링이 장착되어, 상기 롤링 베어링에 의해 상기 방출 플랫폼 몸체부가 회전 자유도를 갖고 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제6항에 있어서,
상기 방출 플랫폼 몸체부의 상단에는 일정 질량을 갖는 균형추가 장착된 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제7항에 있어서,
상기 균형추는 중력에 의해 중력방향으로 이동하려는 힘을 받고, 상기 힘에 의해 상기 방출 플랫폼 몸체부가 자발적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제6항에 있어서,
상기 방출 플랫폼 하부는 발사대 조립체 회전부와 조립되어 연결된 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제9항에 있어서,
상기 발사대 조립체 회전부는 액추에이터에 의해 360도 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제9항에 있어서,
상기 발사대 조립체 회전부는 발사대 조립체 고정부와 조립되어 연결된 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제11항에 있어서,
상기 발사대 조립체 고정부는 복수 개의 받침대를 구비하고, 경사면과 닿도록 설치된 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제6항에 있어서,
상기 방출 플랫폼은 경사면과 방출 플랫폼 기울기를 이루며 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제6항에 있어서,
상기 방출 플랫폼 몸체부는 원통형인것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.
제6항에 있어서,
상기 방출 플랫폼 몸체부에는 탄두가 장착되는 것을 특징으로 하는 탄두 방출 장치.