KR20180086123A - 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛과 그 체결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발사체의 미부 몸체에 체결되는 꼬리날개, 상기 꼬리날개를 상기 미부 결합체에 체결된 상태로 구속시키는 보호덮개를 포함하며 상기 발사체가 포신을 이탈하면 에어포켓 내 추진제 연소가스의 압력에 의해 상기 보호덮개를 이탈시키고 원심력 및 탄성력에 의해 전개되는 상기 꼬리날개를 고정 쐐기로 고정하는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛에 관한 것이다.

Description

비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛과 그 체결 방법{TAIL FIN UNIT AND FASTENING METHOD THEREOF FOR FLIGHT STABILIZED PROJECTILE}

본 발명은 화포용 비행 발사체에 적용할 수 있는 기술로써 발사체의 미부(尾部)에 꼬리날개를 부착하여 비행 안정성을 확보하는 꼬리날개 유닛 및 그 체결 방법에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 고폭 화약을 충전한 대부분의 화포 발사 탄약은 목표 지점에 도달할 때까지 비행 안정성을 확보하기 위해 발사되는 비행 탄두에 고속의 회전을 부여하는 회전 안정형 탄약 형태로 개발되고 있다. 회전 안정형 탄약이 회전이 없거나 저속 회전 상테로 비행하게 되면 비행 상태가 불안정하여 비정상 비행을 하고 목표 지점에 도달하지 못하게 된다.

최근에는 유도조종 기능을 보유한 화포 발사 탄약이 연구되고 있으며, 비행 탄두의 원활한 유도조종 기능 구현을 위해서는 회전이 없거나 저속 회전 상태에서 비행하여야 한다. 회전 안정 형태의 탄약이 회전이 없거나 저속 회전 상태에서 비행하게 되면 비행 상태가 불안정해지므로 비행 안정성을 확보하기 위해서는 비행 탄두의 꼬리 부분에 날개를 부착하는 새로운 설계 개념 연구가 필요하다.

상술한 문제점을 해결하고자, 비행체의 원활한 유도조종을 구현하기 위해 회전이 없거나 저속 회전 상태에서도 안정적인 비행이 가능한 꼬리날개 장치와 그 체결 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 문제점을 해결하고자, 비행체의 원활한 유도조종을 구현하기 위해 회전이 없거나 저속 회전 상태에서도 안정적인 비행이 가능한 꼬리날개 장치와 그 체결 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 발사체의 미부 몸체에 체결되는 꼬리날개, 상기 꼬리날개를 상기 미부에 조립된 상태로 구속시키는 보호덮개를 포함하며 상기 발사체가 포신을 이탈하면 에어포켓 내 추진제 연소가스의 압력에 의해 상기 보호덮개를 이탈시키고 원심력 및 탄성력에 의해 전개되는 상기 꼬리날개를 고정 쐐기로 고정하는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛이다.

본 발명은 탄두 내부에 고폭 화약을 충전한 회전 안정 형태의 탄약을 유도조종형 탄약과 같이 회전이 없거나 저속 회전 상태에서도 안정적인 비행이 가능하도록 개발하기 위해, 비행체의 미부(尾部)에 판 형상의 꼬리날개를 체결함으로써 비행 안정성을 확보하고, 비행 발사체의 외경을 증가시키지 않고 길이 증가를 최소화하면서 비행 안정성을 확보 할 수 있는 기술이다.

도 1은 본 발명에 따른 발사체의 발사 전 상태의 구성 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발사체의 발사 후 상태의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미부 결합체의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미부 몸체의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 꼬리날개의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 꼬리날개가 미부 몸체에 체결되어 전개된 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 보호덮개의 측단면도이다.

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 제공되는 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.

도 1은 본 발명에 따른 발사체의 발사 전 상태이며, 도 2는 본 발명에 따른 발사체의 발사 후 상태이다. 즉, 도 1에서 보듯이, 본 발명은 발사체 몸체(200)의 미부(尾部)에 결합되는 미부 결합체(50), 미부 몸체(54)에 체결되는 꼬리날개(10), 꼬리날개를 미부 결합체(50)에 체결된 상태로 구속시키는 보호덮개(30)를 포함한다. 발사체가 포신을 이탈하면 미부 결합체 내의 에어포켓(51)에 있는 추진제가 연소되고, 연소가스의 압력에 의해 보호덮개(30)가 이탈되며, 도 2와 같이 꼬리날개가 전개된다. 에어포켓(51)에는 발사체가 발사된 후 생성되는 추진제 연소가스가 저장된다. 즉, 꼬리날개는 탄성력을 받은 채 도 1와 같이 고정되며, 고정이 해제되면서 복원력과 원심력을 동시에 받으면서 도 2와 같이 전개된다.

도 3에서 발사체의 미부 결합체(50)는 미부 몸체(54), 꼬리날개(10)의 회전축 방향 이탈을 방지하는 구속 링(60)으로 이루어진다. 전개된 꼬리날개(10)는 미부몸체(54)에 의해 고정되게된다. 미부 결합체의 중량 경량화를 위해 미부 몸체(54)는 저밀도 경량 소재를 사용하고 화포 발사 시에 높은 응력이 작용하는 구속 링(60)은 고밀도 고강도 소재를 사용한다. 미부 몸체와 구속 링을 서로 다른 저밀도 경량 소재와 고밀도 고강도 소재를 사용하는 이종 소재 복합구조로 제작하여 미부 결합체의 중량 경량화와 화포 발사 시 작용하는 고충격에 구조적으로 안전한 구조강화 구조를 동시에 확보한다. 미부 몸체와 구속 링은 나사결합, 볼트, 용접 등의 방법으로 체결한다.

발사체의 미부 몸체(54)에는 미부 몸체의 외측에 발사체의 중심축과 평행되도록 관통되어 형성된 원형 홀로 꼬리날개(10)가 삽입되어 체결되는 꼬리날개 삽입홈(52)이 있고, 꼬리날개 삽입홈(52)은 발사체의 중심축을 기준으로 원주 방향을 따라 등각으로 이격되어 위치한다. 도 4는 꼬리날개를 4개 장착한 경우로, 꼬리날개(10)의 개수는 조정 가능하다.

도 5에서, 꼬리날개(10)는 판 형상의 탄성체인 날개부(11), 꼬리날개의 전개 시에 중심축이 되는 꼬리날개 회전축(12), 회전축의 중앙에 평면으로 가공된 꼬리날개 직선부(13)를 갖는다. 즉, 꼬리날개 회전축의 단면은 원형이지만, 회전축의 중앙에는 일면이 평면으로 형성된 꼬리날개 직선부(13)가 별도로 마련된다.

꼬리날개 직선부(13)는 꼬리날개가 전개된 후에 다시 접히지 않도록 꼬리날개를 고정하는 기능을 한다. 이를 더욱 구체적으로 나타낸 것이 도 6으로, 꼬리날개(11)가 전개되면 꼬리날개 삽입홈(52) 내에 있던 고정 쐐기(53)의 평면이 꼬리날개 직선부(13)와 맞닿으면서 상호 접촉면에 의해 꼬리날개의 회전을 저지하게된다. 이를 자세히 설명하면, 고정 쐐기(53)는 꼬리날개 삽입홈(52)의 일측면에 있는 고정쐐기 홈(70)에 위치한다. 고정쐐기 홈(70)은 꼬리날개 삽입홈(52)과 연통되어 있다. 즉, 고정쐐기 홈 내에서 압축 코일 스프링 또는 판 스프링에 의해 탄성력을 받으면서, 원형단면으로 형성된 꼬리날개(11) 중 일부인 둥근 외주면에 의해 머물도록 고정되어 있다. 이후, 꼬리날개가 회전하면서 고정쐐기(53)를 고정하던 둥근 외주면이 꼬리날개 직선부로 바뀌면서 탄성력에 의해 꼬리날개 삽입홈(52)으로부터 솟아올라 고정 쐐기(53)의 평면이 꼬리날개 직선부(13)와 맞닿으면서 상호 접촉면에 의해 꼬리날개의 회전을 저지하게되는 것이다. 고정쐐기(53)는 상측이 좁고 하측이 넓은 형태의 쐐기형 혹은 테이퍼형상으로 형성되며, 일측면은 수직평면이고 타측면은 테이퍼면을 이룬다.

또한, 일정거리 탄성력에 의해 반경방향으로 이동하면서 꼬리날개(11)을 고정한 뒤에는 더 이상의 이동을 제한되도록 꼬리날개 삽입홈(52)을 향해 미무몸체(54)가 일정거리 돌출되는 고정쐐기 멈춤부(72)가 형성된다. 고정 쐐기(53)의 평면이 꼬리날개 직선부(13)와 맞닿는 것은 실질적인 면접촉에 의해 강제고정이 되거나, 일정거리 이격된채 선접촉이 될 수도 있다.

원심력 및 탄성력에 의해 미부 몸체(54)의 반경방향으로 완전히 전개된 꼬리날개는 회전 방향으로 이동하지 않도록 고정 쐐기로 구속하여 미부 몸체에 체결된다.

도 7은 본 발명에 따른 보호덮개의 측단면도이며, 체결된 꼬리날개를 미부의에 체결한다. 연소가스 흡입홀(31)과 보호덮개 몸통부(32)이 형성되며, 연소가스 흡입홀(31)은 추진제 연소가스가 전량 빠져나가지 않고 저장되어 일정 압력을 갖도록 하기 위함이다.

본 발명에 따른 다른 실시예는 꼬리날개 유닛(100)의 체결 및 전개방법이다. 꼬리날개 삽입홈(52)에 꼬리날개 회전축(12)을 삽입하고 꼬리날개(10)를 미부 몸체(54)에 체결하는 꼬리날개 체결단계, 체결된 꼬리날개를 미부 결합체의 외측에 밀착시키고 보호덮개(30)를 씌워 전개되지 않도록 구속시키는 보호덮개 장착단계, 발사체가 발사된 후 추진제 연소가스가 에어포켓(51)에 모이는 연소가스 저장단계, 발사체가 포신을 이탈하면 보호덮개(30)가 분리되는 보호덮개 분리단계 등을 포함하며 연소가스 저장단계에서 에어포켓에 저장된 추진제 연소가스의 압력에 의해 보호덮개가 분리되는 보호덮개 분리단계가 진행되고 보호덮개에 의한 구속이 제거된 꼬리날개가 전개되는 단계, 전개된 꼬리날개는 고정 쐐기로 고정되는 단계로 이루어진다. 또한, 전개된 꼬리날개가 고정 쐐기로 고정되는 단계는 꼬리날개의 회전하는 단계, 꼬리날개 직선부가 고정쐐기의 평면과 맞닿는 단계, 고정쐐기가 고정쐐기 고정부에 의해 고정되는 단계로 이루어진다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 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 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 꼬리날개 유닛
200 : 발사체 몸체
10 : 꼬리날개
30 : 보호덮개
50 : 미부 결합체
11 : 날개부
12 : 꼬리날개 회전축
13 : 꼬리날개 직선부
31 : 연소가스 흡입홀
32 : 보호덮개 몸통부
51 : 에어포켓
52 : 꼬리날개 삽입홈
53 : 고정 쐐기
54 : 미부 몸체
60 : 구속 링
70 : 고정쐐기 홈
72 : 고정쐐기 멈춤부

Claims (10)

1. 꼬리날개;
   상기 꼬리날개가 탄성력은 받은 채 발사체의 미부(尾部)에 상기 꼬리날개의 회전축이 수용되는 꼬리날개 삽입홈;
   상기 체결된 꼬리날개를 덮는 보호덮개;
   추진제 연소가스 압력에 의해 상기 보호덮개가 이탈되면서 상기 꼬리날개가 탄성복원력에 의해 전개된 후, 상기 꼬리날개 회전축에 형성된 꼬리날개 직선부에 의해 상기 꼬리날개가 상기 꼬리날개 삽입홈에 고정되며,
   상기 꼬리날개 직선부는 상기 꼬리날개 회전축의 일측면에 형성되고, 상기 꼬리날개 회전축의 회전에 따라 상기 꼬리날개 삽입홈에 형성된 고정쐐기에 의해 상기 꼬리날개가 상기 꼬리날개 삽입홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정쐐기는 일측면은 수직평면 타측면은 테이퍼면인 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 꼬리날개 직선부와 상기 고정쐐기의 평면이 면접촉되면서 상기 꼬리날개가 상기 꼬리날개 삽입홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정쐐기는 상기 꼬리날개가 전개되기 전에는 상기 꼬리날개 고정홈에 연통된 고정쐐기 홈에 위치하는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정쐐기는 상기 꼬리날개 회전축의 외주면에 의해 억압고정된 채 위치하는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정쐐기는 상기 꼬리날개가 전개된 후에는 상기 꼬리날개 고정홈로부터 탄성력에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 이동된 고정쐐기는 고정쐐기 멈춤부에 의해 이동이 정지되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛.
8. 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법에 있어서,
   꼬리날개 삽입홈에 꼬리날개 회전축을 삽입하고 상기 꼬리날개를 미부 몸체에 체결하는 꼬리날개 체결단계;
   상기 체결된 꼬리날개를 상기 미부 몸체의 외측에 밀착시키고 보호덮개를 씌워 전개되지 않도록 구속시키는 보호덮개 장착단계;
   발사체가 발사된 후 추진제 연소가스를 에어포켓에 저장하는 단계;
   발사체가 포신을 이탈하면 상기 보호덮개가 분리되는 보호덮개 분리단계;
   상기 꼬리날개가 전개되면서 꼬리날개 고정홈에서 고정쐐기에 고정되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법.
9. 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법에 있어서,
   꼬리날개 삽입홈에 꼬리날개 회전축을 삽입하고 상기 꼬리날개를 미부 몸체에 체결하는 꼬리날개 체결단계;
   상기 체결된 꼬리날개를 상기 미부 몸체의 외측에 밀착시키고 보호덮개를 씌워 전개되지 않도록 구속시키는 보호덮개 장착단계;
   발사체가 발사된 후 추진제 연소가스를 에어포켓에 저장하는 단계;
   발사체가 포신을 이탈하면 상기 보호덮개가 분리되는 보호덮개 분리단계;
   상기 꼬리날개가 전개되면서 고정쐐기 홈으로부터 탄성력에 의해 이동된 고정쐐기에 의해 상기 꼬리날개가 고정되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법.
10. 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법에 있어서,
    꼬리날개 삽입홈에 꼬리날개 회전축을 삽입하고 상기 꼬리날개를 미부 몸체에 체결하는 꼬리날개 체결단계;
    상기 체결된 꼬리날개를 상기 미부 몸체의 외측에 밀착시키고 보호덮개를 씌워 전개되지 않도록 구속시키는 보호덮개 장착단계;
    발사체가 발사된 후 추진제 연소가스를 에어포켓에 저장하는 단계;
    발사체가 포신을 이탈하면 상기 보호덮개가 분리되는 보호덮개 분리단계;
    상기 꼬리날개가 전개되면서 상기 꼬리날개 회전축의 직선부와 고정쐐기의 수직평면 간 면접촉에 의해 상기 꼬리날개가 고정되는 것을 특징으로 하는 비행 안정화를 위한 꼬리날개 유닛의 체결 및 전개방법.

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