KR20180096397A - 가변형 삼동선체플랫폼 - Google Patents

가변형 삼동선체플랫폼 Download PDF

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Abstract

안정적인 항행 성능을 유지하면서도 운반 및 보관 편의성이 개선되도록, 수상에서 횡방향 복원력을 갖도록 선저부의 폭방향 너비가 데크부의 폭방향 너비 미만으로 협소화되되 좌현과 우현이 대칭되는 형상으로 구비되어 메인부력을 형성하는 주선체; 한 쌍으로 구비되어 상기 주선체의 양측에 상호 대칭되도록 배치되되, 각각의 선저부가 상기 주선체의 흘수선으로부터 하향 배치되도록 구비되어 보조부력을 형성하는 보조선체; 및 상기 주선체 및 상기 각 보조선체가 상호 대면되는 대향단부 사이를 연결 및 지지하되, 상기 각 보조선체가 상기 주선체의 양측단부에 선택적으로 밀착 및 이격되도록 전후 회동되는 복수의 선폭조절암부를 포함하는 가변형 삼동선체플랫폼을 제공한다.

Description

가변형 삼동선체플랫폼{variable width and draft trimaran hull platform}
본 발명은 가변형 삼동선체플랫폼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안정적인 항행 성능을 유지하면서도 운반 및 보관 편의성이 개선되는 가변형 삼동선체플랫폼에 관한 것이다.
일반적으로, 선박, 보트 등의 수상이동체에는 넓은 데크공간을 가지면서도, 안정적인 항행 제어가 가능한 삼동선형(trimaran) 선체가 널리 사용된다.
여기서, 삼동선형 선체는 배수량의 대부분을 차지하는 주선체의 좌우측에 두개의 보조선체를 위치시킨 것으로, 충분한 갑판면적을 보장하면서도 수면과의 접촉으로 인한 조파저항을 줄여 비슷한 출력으로 높은 속력을 낼 수 있으며, 파도로 인한 좌우 동요를 줄여 전복 확률을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이때, 삼동선형 선체는 각각의 선체에서 발생되는 선수파와 선미파, 선체 사이로 유동되는 유체 압력 등의 상호 간섭으로 인한 선속 감소를 피하기 위해 보조선체가 주선체의 양단으로부터 일정 이상의 간격으로 이격된 위치에 배치되도록 연결되는 것이 일반적이다.
이에 따라, 종래의 삼동선형 선체는 넓은 선폭을 가지게 되며, 넓은 선폭으로 인해 보관 및 이송, 정박시 불편함을 유발하는 문제점이 있었고, 운행 가능한 수로가 한정되어 활용도가 저하되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2015-0124253호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 안정적인 항행 성능을 유지하면서도 운반 및 보관 편의성이 개선되는 가변형 삼동선체플랫폼을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 수상에서 횡방향 복원력을 갖도록 선저부의 폭방향 너비가 데크부의 폭방향 너비 미만으로 협소화되되 좌현과 우현이 대칭되는 형상으로 구비되어 메인부력을 형성하는 주선체; 한 쌍으로 구비되어 상기 주선체의 양측에 상호 대칭되도록 배치되되, 각각의 선저부가 상기 주선체의 흘수선으로부터 하향 배치되도록 구비되어 보조부력을 형성하는 보조선체; 및 상기 주선체 및 상기 각 보조선체가 상호 대면되는 대향단부 사이를 연결 및 지지하되, 상기 각 보조선체가 상기 주선체의 양측단부에 선택적으로 밀착 및 이격되도록 전후 회동되는 복수의 선폭조절암부를 포함하는 가변형 삼동선체플랫폼을 제공한다.
여기서, 상기 선폭조절암부는 상호 대향 배치되도록 상기 주선체 및 상기 보조선체의 대향단부에 각각 결합되는 한 쌍의 힌지베이스와, 상기 각 힌지베이스에 면접촉되도록 중첩 배치되어 회동축을 통해 힌지 결합되는 힌지결합부가 양단부에 구비된 회동바를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 힌지베이스 및 상기 힌지결합부에는 상기 회동축의 반경방향 외측부에 고정핀이 연통 삽입되어 상호 구속되는 핀관통부 및 핀삽입부가 형성되되, 상기 회동바의 회동각도가 다단 조절되어 고정되도록 상기 핀관통부 및 상기 핀삽입부 중 적어도 어느 하나는 다른 하나의 회전궤적을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 힌지베이스는 상기 회동바의 전후 회동시 상기 보조선체가 승강되도록 상기 주선체의 측면 흘수선으로부터 경사지게 배치됨이 바람직하다.
한편, 상기 가변형 삼동선체플랫폼은 상기 주선체 및 상기 보조선체의 대향단부 중 하나에 일단부가 힌지 연결되되, 타단부가 상기 선폭조절암부에 힌지 연결되어 신축되는 유압실린더를 더 포함함이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 삼동선 형태의 넓은 선폭으로 높은 운항 안정성과 효율성을 제공하되, 상기 선폭조절암부의 회동시 각 선체가 상호 밀착되어 용이한 운반 및 보관이 가능하므로 제품의 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 기설정된 각도 간격으로 복수 형성된 핀관통부 및 핀삽입부가 고정핀에 의해 구속됨에 따라 회동바가 복수의 각도로 고정될 수 있으므로 수로의 폭과 해상 환경에 적합한 선폭이 단계별로 조절되되, 보조선체의 전진 및 후퇴에 따른 길이방향 무게 중심 이동을 통해 추진부가 구비된 선미측 잠수 깊이가 조절될 수 있으므로 제품의 운항 안정성 및 효율성이 개선될 수 있다.
셋째, 상기 힌지베이스가 주선체의 측면 흘수선으로부터 경사지게 배치되어 상기 선폭조절암부의 회동방향에 따라 보조선체가 승강될 수 있으므로 항로의 폭과 환경에 따른 선폭 조절시 선회 기동성이 극대화된 단동선형, 선체 간 간섭이 저감된 쌍동선형 등으로 각 선저부의 배열이 함께 조절될 수 있어 제품의 운항 효율성이 극대화될 수 있다.
넷째, 상기 주선체 및 보조선체 사이를 따라 대각선 방향으로 배치되어 신축이 제어되는 유압실린더를 통해, 운항 중에도 선폭이 용이하게 조절될 수 있으므로 제품의 운항 효율성 및 안정성이 더욱 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 정면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 선폭 조절 과정을 나타낸 예시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 평면도.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 선폭 조절 과정을 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 주선체를 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 보조선체를 나타낸 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 평면도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 정면도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 선폭 조절 과정을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 가변형 삼동선체플랫폼(100)은 주선체(10), 보조선체(20), 그리고 선폭조절암부(30)를 포함한다.
여기서, 상기 가변형 삼동선체플랫폼(100)은 수상이동체가 수면을 따라 부유된 상태로 운항되도록 부력을 제공하는 부력구조체를 의미하며, 수상이동체의 운항 동력을 제공하는 추진부, 수상이동체의 방향 조절을 위한 조향부, 그리고 상기 추진부 및 조향부를 제어하기 위한 제어부 등이 탑재 및 장착된다.
이때, 상기 가변형 삼동선체플랫폼(100)은 보트나 선박과 같은 일반적인 유인 수상이동체뿐만 아니라, 조종사의 탑승 없이 원격지에 위치된 조종수단에 의해 운항이 제어되는 해상 드론과 같은 무인수상정(unmanned surface vehicle, USV)에 적용되는 것도 가능하다.
한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 주선체(10)는 수상에서 횡방향 복원력을 갖도록 하단측 선저부(12)의 폭방향 너비가 상단측 데크부(11)의 폭방향 너비 미만으로 협소화되되 좌현과 우현이 대칭되는 형상으로 구비되어 수상이동체의 메인부력을 형성한다.
여기서, 횡방향 복원력(heeling moment)은 파도 등의 영향으로 인한 주선체(10)의 폭방향 롤링(rolling) 거동시 횡경사(heel)가 제거된 최초 상태로 되돌아 오려는 힘을 의미한다.
즉, 선저부(12)의 너비가 데크부(11)의 너비 미만으로 좁아진 형태에서는 폭방향 양측단의 부력이 중앙부측 부력보다 낮기 때문에, 높은 파도를 통과하는 등으로 횡경사가 증가된 상태에서 물에 잠기는 면적이 큰 데크부(11)쪽으로 부력의 중심이 이동하게 되며, 선저부(12)가 수중에 잠기는 정상상태로 되돌아 오려는 복원 모멘트가 증가될 수 있다.
한편, 상기 보조선체(20)는 한 쌍으로 구비되어 상기 주선체(10)의 폭방향 양측에 상호 대칭되도록 배치된다. 즉, 상기 보조선체(20)는 상기 주선체(10)의 폭방향 일측에 배치되는 제1보조선체(20a)와 상기 주선체(10)의 폭방향 타측에 배치된 제2보조선체(20b)를 포함하여 구비될 수 있다.
이때, 상기 제1보조선체(20a) 및 상기 제2보조선체(20b)는 동일한 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 주선체(10)를 중심으로 면 대칭되는 형상으로 구비되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 각 보조선체(20)는 하단측 선저부(22)가 상기 주선체(10)의 흘수선으로부터 하향 배치되도록 상기 주선체(10)에 결합되어 보조부력을 형성한다.
여기서, 흘수선(waterline)은 선체와 수면이 만나는 선을 의미하며, 상기 보조선체(20)로부터 분리된 상태에서 진수된 주선체(10)의 표면과 수면이 만나는 선으로 이해함이 바람직하다. 이에 따라, 상호 결합된 주선체(10) 및 보조선체(20)의 선저부(12,22)가 진수시 동시에 물에 잠김될 수 있다.
이때, 상기 보조선체(20)는 상기 선폭조절암부(30)를 통해 상기 주선체(10)에 결합될 수 있다.
한편, 상기 선폭조절암부(30)는 복수로 구비되어 상기 주선체(10) 및 상기 각 보조선체(20a,20b)가 상호 대면되는 대향단부 사이를 연결 및 지지한다.
여기서, 상기 대향단부는 상기 주선체(10)의 폭방향 양측단부 및 상기 주선체(10)의 폭방향 양측단부에 각각 대향 배치된 각 보조선체(20a,20b)의 내향단부를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 보조선체(20)의 내향단부라는 말은 상기 주선체(10)의 폭방향 일측에 배치된 제1보조선체(20a)에서 상기 주선체(10)의 폭방향 일측단부와 대향 배치되는 폭방향 타측단부, 그리고 상기 주선체(10)의 폭방향 타측에 배치된 제2보조선체(20b)에서는 상기 주선체(10)의 폭방향 타측단부와 대향 배치되는 폭방향 일측단부를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
즉, 상기 선폭조절암부(30)는 주선체(10)의 폭방향 일측단부 및 제1보조선체(20a)의 폭방향 타측단부 사이를 연결 및 지지하는 제1선폭조절암부(30a)와, 상기 주선체(10) 및 상기 제2보조선체(20b) 간의 대향단부 사이를 연결하는 제2선폭조절암부(30b)를 포함한다.
그리고, 상기 선폭조절암부(30)는 상기 각 보조선체(20a,20b)의 내향단부가 상기 주선체(10)의 폭방향 양측단부에 선택적으로 밀착 및 이격되도록 전후방향으로 회동된다.
즉, 상기 선폭조절암부(30)의 양단부는 상하방향의 회동축에 의해 상기 주선체(10)의 양측단부 및 상기 각 보조선체(20a,20b)의 내향단부에 각각 힌지 연결되며, 상기 선폭조절암부(30)가 수면 또는 선체플랫폼(100)의 흘수면과 평행한 평면을 따라 원호를 그리며 회동될 수 있다.
이때, 상기 보조선체(20a,20b)가 상기 주선체(10)에 밀착된다는 의미는 상기 보조선체(20a,20b)의 내향단부 및 상기 주선체(10)의 양측단부가 직접 접촉되지는 않으나, 둘 사이에 선폭조절암부(30)가 배치된 상태로 상호 간의 이격간격이 최소화된다는 의미로 이해함이 바람직하다.
상세히, 도 1과 같이, 상기 선폭조절암부(30)가 상기 주선체(10)의 폭방향으로 배열된 상태에서 상기 주선체(10) 및 보조선체(20) 간의 간격이 최대화되고, 상기 선체플랫폼(100)이 최대 선폭을 갖도록 변형될 수 있다. 이때, 선폭은 제1보조선체(20a)의 외향단부로부터 제2보조선체(20b)의 외향단부까지의 너비를 의미한다.
그리고, 상기 선폭조절암부(30)가 상기 주선체(10)의 폭방향으로 배열된 상태에서 주선체(10)의 전방 또는 후방으로 회동되면, 상기 주선체(10) 및 보조선체(20) 사이의 간격이 점차 감소되며 상기 선체플랫폼(100)의 선폭이 감소될 수 있다.
이때, 도 3a와 같이, 상기 선폭조절암부(30)가 상기 주선체(10)의 길이방향으로 배열되도록 회동되면 상기 주선체(10) 및 보조선체(20) 간의 간격이 최소화되고 상기 선체플랫폼(100)이 최소 선폭을 갖도록 변형될 수 있다.
이에 따라, 운항시 횡동요가 저감되되 선체 간 간섭으로 인한 저항 증가가 최소화되는 충분한 간격으로 상기 각 선체(10,20)가 상호 이격 배치될 수 있으면서도, 상기 선폭조절암부(30)의 회동에 따라 각 선체(10,20)가 상호 밀착되어 선폭이 감소될 수 있으므로 운반 및 보관 편의성이 개선될 수 있다.
즉, 각 선체(10,20) 간의 이격시 삼동선(trimaran) 형태의 넓은 선폭으로 높은 운항 안전성 및 효율성을 제공하되, 선폭조절암부(30)의 회동에 따른 선체(10,20) 간의 밀착으로 선폭이 축소되어 효율적인 운반 및 보관이 가능하므로 제품의 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 상기 선폭조절암부(30)가 전후 방향으로 회동되어 보조선체(20)가 주선체(10)의 측부를 따라 이동되므로 선폭 조절시 각 선체의 데크부 간 간섭이 방지될 수 있다.
이에 따라, 정찰, 구조 등 해상 드론의 용도에 따른 기능부가 각 선체(10,20)의 데크부에 설치된 경우에도, 상기 기능부의 착탈 없이 선폭이 자유롭게 조절될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 선폭조절암부(30)는 힌지베이스(31,32) 및 회동바(33)를 포함함이 바람직하다.
상세히, 상기 힌지베이스(31,32)는 한 쌍으로 구비되어 상호 대향 배치되도록 상기 주선체(10) 및 상기 보조선체(20)의 대향단부에 각각 결합된다. 즉, 한 쌍의 힌지베이스 중 하나(32)는 주선체(10)의 대향단부에, 다른 하나(31)는 보조선체(20)의 대향단부에 결합된다.
그리고, 상기 회동바(33)는 양단부에 구비된 힌지결합부(33a,33b)를 통해 상기 각 힌지베이스(31,32)에 결합된다.
이때, 상기 힌지결합부(33a,33b) 및 상기 힌지베이스(31,32)는 상호 면접촉되도록 중첩 배치되어 회동축(34)을 통해 힌지 결합된다.
즉, 상기 힌지결합부(33a,33b) 및 상기 힌지베이스(31,32)는 주선체(10)의 흘수선과 평행하게 배치되어 상호 간의 접촉면이 수면 또는 선체플랫폼(100)의 흘수면과 평행하게 형성되고, 수면 또는 선체플랫폼(100)의 흘수면과 수선을 이루는 회동축(34)에 의해 힌지 결합된다. 이에 따라, 상기 회동바(33)가 비틀림 없이 정확하게 수평 회동될 수 있다.
여기서, 상기 힌지결합부(33a,33b) 및 상기 힌지베이스(31,32) 중 적어도 하나는 다른 하나의 상하방향 높이에 대응되도록 이격 배치된 쌍으로 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 힌지결합부(33a,33b) 및 상기 힌지베이스(31,32) 중 하나가 다른 하나 사이에 내삽되어 지지될 수 있으며, 회동바(33)가 더욱 안정적으로 수평회동될 수 있다.
예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 각 힌지베이스(31,32)가 상하방향으로 이격된 쌍으로 구비되는 경우에, 상기 각 힌지결합부(33a,33b)는 각 쌍의 힌지베이스(31,32) 사이에 내삽되어 지지될 수 있다.
물론, 각 힌지결합부(33a,33b)가 상하방향으로 이격된 쌍으로 구비되어 내부에 힌지베이스(31,32)가 삽입되어 결합되거나, 힌지베이스(31,32) 및 힌지결합부(33a,33b) 양측이 상하방향으로 이격된 쌍으로 구비되어 상호 맞물림 결합되는 것도 가능하다.
한편, 상기 힌지베이스(31,32) 및 상기 힌지결합부(33a,33b)에는 상기 회동축(34)의 반경방향 외측부에 핀관통부(36) 및 핀삽입부(37)가 형성되며, 상기 힌지베이스(31,32) 및 상기 힌지결합부(33a,33b)는 상기 핀관통부(36) 및 상기 핀삽입부(37)에 연통 삽입되는 고정핀(40)에 의해 상호 구속된다.
여기서, 상기 핀관통부(36)는 상기 고정핀(40)의 단면적에 대응되는 홀로 구비되되, 상기 핀삽입부(37)는 상기 고정핀(40)의 단면적에 대응되는 홈 또는 홀로 구비될 수 있다.
즉, 상호 중첩된 힌지베이스(31,32) 및 힌지결합부(33a,33b) 중 하부측에 배치된 하나에는 핀삽입부(37)가 형성되되, 상부측에 배치된 다른 하나에는 핀삽입부(37)와 선택적으로 연통되도록 핀관통부(36)가 형성됨이 바람직하다.
예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 각 힌지베이스(31,32)가 상하방향으로 이격된 쌍으로 구비되고 힌지결합부(33a,33b)가 내삽된 경우에, 상기 힌지베이스(31,32)에는 상기 회동축(34)의 반경방향 외측부에 핀관통부(36)가 관통 형성되고, 상기 힌지결합부(33a,33b)에는 핀삽입부(37)가 관통 또는 함몰 형성된다.
이때, 상기 고정핀(40)이 상기 핀관통부(36) 및 상기 핀삽입부(37)에 연통 삽입되면 상기 힌지베이스(31,32) 및 상기 힌지결합부(33a,33b)가 상호 구속될 수 있다.
즉, 상기 핀관통부(36) 및 핀삽입부(37)가 상호 정렬된 상태에서, 상기 고정핀(40)이 상기 핀관통부(36)를 통과하여 상기 핀삽입부(37)에 삽입되면 힌지베이스(31,32) 및 힌지결합부(33a,33b)의 회전이 제한되며 상기 회동바(33)의 회동각도가 고정될 수 있다.
여기서, 상기 핀관통부(36) 및 상기 핀삽입부(37)는 상기 회동바(33)가 상기 주선체(10)의 폭방향으로 배열되어 각 선체(10,20) 사이의 간격이 최대화된 상태에서 상호 정렬되도록 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 고정핀(40)을 통한 힌지베이스(31,32) 및 힌지결합부(33a,33b)의 구속시 선체플랫폼(100)의 최대 선폭 상태가 안정적으로 유지될 수 있으며, 상기 고정핀(40)가 제거되면 회동바(33)가 자유 회동되어 선폭이 조절될 수 있다.
이때, 상기 핀관통부(36) 및 핀삽입부(37)는 모든 선폭조절암부(30)에 구비되는 것도 가능하나 사용상의 편의성을 위해서는 제1선폭조절암부(30a) 중 하나 그리고 제2선폭조절암부(30b) 중 하나에 구비됨이 바람직하다.
상세히, 상기 주선체(10) 및 상기 보조선체(20)는 항주시 조파로 인한 저항이 감소되도록 각각의 중심선(center line)이 평행하게 배열되도록 결합된다.
이때, 상기 선폭조절암부(30)는 상기 각 선체(10)의 길이방향을 따라 다단으로 구비된다. 즉, 상기 제1선폭조절암부(30a)는 주선체(10)의 폭방향 일측단부 및 제1보조선체(20a)의 폭방향 타측단부 사이에 전후 방향으로 다단 구비되되 각각이 배열방향을 따라 소정의 간격으로 이격 배치된다.
그리고, 상기 제2선폭조절암부(30b)는 상기 주선체(10) 및 상기 제2보조선체(20b) 간의 대향단부 사이에 전후 방향으로 다단 구비되되, 각각이 배열방향을 따라 소정의 간격으로 이격 배치된다.
이때, 상기 각 선폭조절암부(30a,30b)의 회동바(33)는 동일한 길이로 구비되되, 상기 각 선폭조절암부(30a,30b)의 힌지베이스(31,32) 및 힌지결합부(33a,33b)는 상기 중심선과 평행하게 배치됨이 바람직하다.
즉, 제1보조선체(20a)의 타측단부측 복수의 힌지베이스 및 힌지결합부, 주선체(10)의 일측단부측 복수의 힌지베이스 및 힌지결합부, 주선체(10)의 타측단부측 복수의 힌지베이스 및 힌지결합부, 제2보조선체(20b)의 일측단부측 복수의 힌지베이스 및 힌지결합부가 각각 중심선과 평행한 라인을 이루도록 배치된다.
이에 따라, 복수의 제1선폭조절암부(30a)가 평행사변형의 형상을 유지하며 동일한 각도로 동시 회전될 수 있으며, 제1보조선체(20a) 및 주선체(10)의 중심선이 평행한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 복수의 제2선폭조절암부(30b) 역시 평행사변형의 형상을 유지하며 동일한 각도로 동시 회전되며, 제2보조선체(20b) 및 주선체(10)의 중심선이 평행한 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 복수의 제1선폭조절암부(30a) 중 하나의 회동이 제한되면 나머지의 회동이 제한되고, 복수의 제2선폭조절암부(30b) 중 하나의 회동이 제한되면 나머지의 회동이 제한될 수 있다.
한편, 상기 회동바(33)의 회동각도가 다단 조절되어 고정되도록 상기 핀관통부(36) 및 상기 핀삽입부(37) 중 적어도 어느 하나는 다른 하나의 회전궤적을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 핀관통부(36)가 상기 핀삽입부(37)의 회전 궤적을 따라 복수 형성되는 것도 가능하며, 상기 핀삽입부(37)가 상기 핀관통부(36)의 회전 궤적을 따라 복수 형성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 핀관통부(36) 및 상기 핀삽입부(37) 양측이 기설정된 각도 간격으로 복수 형성되는 것도 가능하다.
예를 들어, 상기 핀관통부(36)가 다단으로 형성된 경우에, 상기 핀관통부(36)는 상기 회동바(33)가 상기 주선체(10)의 폭방향으로 배치된 상태에서 상기 핀삽입부(37)와 정렬되는 하나와, 상기 회동바(33)가 상기 주선체(10)의 길이방향으로 배치된 상태에서 상기 핀삽입부(37)와 정렬되는 하나, 그리고 둘 사이를 따라 기설정된 각도 간격으로 다단 형성된 복수를 포함하여 구비될 수 있다.
이때, 도 1과 같이, 회동바(33)가 주선체(10)의 폭방향으로 배열된 상태에서 상호 정렬된 핀관통부 및 핀삽입부에 고정핀(40)이 연통 삽입되면, 상기 선체플랫폼(100)이 최대 선폭을 유지할 수 있다.
그리고, 도 3a와 같이, 회동바(33)가 주선체(10)의 길이방향으로 배열된 상태에서 상호 정렬된 핀관통부 및 핀삽입부에 고정핀(40)이 연통 삽입되면, 상기 선체플랫폼(100)이 최소 선폭을 유지할 수 있다.
물론, 도 3b와 같이, 핀관통부 및 핀삽입부의 정렬 각도에 따라 상기 선체플랫폼(100)이 최소 선폭과 최대 선폭 사이의 중간 선폭을 유지하는 것도 가능하다.
이에 따라, 상기 회동바(33)가 고정된 각도에 따라 수로의 폭, 조류, 파고, 풍속 등 해상 환경 조건에 적합한 선폭이 단계별로 선택되어 운항될 수 있으므로 제품의 활용성 및 운항 효율성이 개선될 수 있다.
즉, 해상 환경 조건에 따라 넓은 선폭으로 운항 안정성을 높이거나 좁은 선폭으로 선회 기동성을 높일 수 있으며, 좁은 선폭 상태에서는 협소한 폭의 수로에서도 운항이 가능하다.
또한, 상기 선폭조절암부(30)의 전후 회동 방향 및 회동각도에 따라 보조선체(10)가 주선체(10)로부터 전진 및 후진 배치되며 각 선체(10,20)의 길이방향 무게 중심이 단계별로 조절될 수 있다.
즉, 상기 선폭조절암부(30)가 후방 회동되면, 보조선체(20)가 주선체(10)로부터 후방측으로 이동되며 각 선체(10,20)의 길이방향 무게 중심이 후방으로 이동될 수 있다. 또한, 상기 선폭조절암부(30)가 전방 회동되면, 보조선체(20)가 주선체(10)의 전방측으로 이동되며 각 선체(10,20)의 길이방향 무게 중심이 전방으로 이동될 수 있다.
이에 따라, 선속 또는 해상 환경에 대응되도록 선체의 종경사(trim)가 제어될 수 있으므로 추진부 또는 조향부가 구비된 선미부가 적절한 잠수 깊이를 유지하여 제품의 운항 효율성이 개선될 수 있다.
더욱이, 선폭조절암부(30)가 전후 방향으로 회동되어 보조선체(20)가 주선체(10)의 측부를 따라 이동되므로 선폭 조절시 각 선체(10,20)의 데크부 간 간섭이 방지될 수 있다. 이에 따라, 최소 선폭 상태에서도 각 선체(10,20)의 데크부가 정상적으로 사용될 수 있으며, 데크부에 설치되는 해상 드론의 기능부 등이 정상 가동될 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼을 나타낸 평면도이다. 제2실시예에서는 유압실린더(240)를 제외한 기본적인 구성이 상술한 제1실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 번호로 도시한다.
도 4a 내지 도 4b에서 보는 바와 같이, 상기 가변형 삼동선체플랫폼(200)은 유압실린더(240)를 더 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 유압실린더(240)는 일단부가 상기 주선체(10) 및 상기 보조선체(20)의 대향단부 중 하나에 힌지 연결되되, 타단부가 상기 선폭조절암부(30)에 힌지 연결된다.
이때, 상기 유압실린더(240)의 일단부는 작동유의 공급을 위한 유로 연결이 용이하도록 상기 주선체(10)에 힌지 연결됨이 더욱 바람직하며, 상기 각 유압실린더(240)의 타단부는 상기 선폭조절암부(30)의 회동바(33)에 연결된다.
그리고, 상기 유압실린더(240)는 한쌍으로 구비되어 상기 주선체(10)의 양측에 각각 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 주선체(10)의 일측단부와 상기 제1보조선체의 타측단부 사이에 하나의 유압실린더가 구비되고, 주선체(10)의 타측단부와 상기 제2보조선체의 일측단부 사이에 또 하나의 유압실린더가 구비될 수 있다.
이때, 상기 유압실린더(240) 양단부의 힌지축은 상기 선폭조절암부(30)의 회동축과 평행하게 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 유압실린더(240)의 신축시 상기 회동바(33)가 상기 주선체(10)측으로 당겨지거나 상기 주선체(10)로부터 이격되도록 밀려나며 전후 방향으로 회동될 수 있다.
이때, 상기 유압실린더(240)는 비압축성 작동유에 의해 신축되므로, 유압실린더(240)의 작동유 공급 및 배출을 통해 선폭조절암부(30)의 회동각도가 조절되되 유압실린더(240)에 대한 작동유 유동이 차단되면 선폭조절암부(30)의 회동각도가 고정될 수 있다.
그리고, 상기 유압실린더(240)는 제어부에 연결되어 제어됨이 바람직하며, 운항 중에도 선체플랫폼(200)의 선폭이 용이하게 조절될 수 있어 제품의 운항 효율성 및 안정성이 더욱 개선될 수 있다.
한편, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 선폭 조절 과정을 나타낸 정면도이다. 제3실시예에서는 상기 힌지베이스(331,332) 및 회동축(334)의 경사를 제외한 기본적인 구성이 상술한 제1실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면번호로 도시한다.
도 5a 내지 도 5c에서 보는 바와 같이, 상기 힌지베이스(331,332)는 상기 회동바(333)의 전후 회동시 상기 보조선체(20)가 승강되도록 상기 주선체(10)의 측면 흘수선으로부터 경사지게 배치됨이 바람직하다.
이때, 상기 힌지베이스(331,332)는 상기 각 선체(10,20)의 길이방향 일측으로 갈수록 상향 경사지게 배치됨이 바람직하다.
즉, 상기 힌지베이스(331,332)는 전방으로 갈수록 상향 경사지게 배치되거나, 후방으로 갈수록 상향 경사지게 배치될 수 있으며, 상기 주선체(10)의 측면 흘수선으로부터 소정의 경사를 형성하며 대각선 방향으로 배치된다.
이때, 상기 회동바(333)의 힌지결합부(333a,333b)는 상기 힌지베이스(331,332)와 면접촉되며, 상기 힌지베이스(331,332)의 경사방향을 따라 경사지게 배치된다.
그리고, 상기 회동축(334)은 상기 힌지베이스(331,332) 및 상기 힌지결합부(333a,333b)를 관통하며, 수면 또는 선체플랫폼(100)의 흘수면의 수선방향으로부터 경사지게 배치된다.
이에 따라, 상기 선폭조절암부(330)는 수면 또는 선체플랫폼(300)의 흘수면과 교차되는 평면을 따라 원호를 그리며 회동될 수 있으며, 상기 선폭조절암부(330)의 회동 방향에 따라 상기 보조선체(20)의 선저부(22)가 상기 주선체(10)의 흘수선을 기준으로 승강될 수 있다.
즉, 상기 회동바(333)가 상기 주선체(10)의 폭방향으로 배열된 상태에서는 상기 회동바(333)의 양단에 결합된 각 힌지베이스(331,332)가 동일한 높이에 배치된다. 이때, 상기 회동바(333)는 힌지베이스(331,332)의 경사를 따라 대각선 방향으로 회동되며 상기 주선체(10)의 폭방향으로부터 이탈될 수 있다.
상세히, 도시된 바와 같이, 상기 힌지베이스(331,332)가 전방으로 갈수록 상향 경사지게 배치된 경우, 상기 회동바(333)가 후방 회동되면 보조선체(20)측 힌지베이스(331)가 주선체(10)측 힌지베이스(332)보다 낮게 배치되고, 상기 회동바(333)가 전방 회동되면 보조선체(20)측 힌지베이스(331)가 주선체(10)측 힌지베이스(332)보다 높게 배치될 수 있다.
이때, 상기 선폭조절암부(330)가 주선체(10)의 폭방향으로 배열된 상태에서 상기 주선체(10)의 선저부(12)와 보조선체(20)의 선저부(22)가 동일한 수평하게 배치되는 경우에, 도 5b와 같이 상기 선폭조절암부(330)가 후방 회동되면 보조선체(20)의 선저부(22)가 주선체(10)의 선저부(12)보다 낮게 위치된다.
이에 따라, 최소 선폭 상태에서 주선체(10)의 부력이 감소되고 주선체(10)의 양측에 위치된 보조선체(20)의 부력이 증가되는 쌍동선(catamaran)형으로 각 선저부가 배열될 수 있다.
즉, 주선체(10)가 보조선체(20)의 상부에 위치됨에 따라 하부측 보조선체(20) 사이에 유체가 유동될 수 있는 소정의 이격 공간이 유지될 수 있으며, 선폭이 좁아진 상태에서도 선체 간 간섭으로 인해 마찰 저항이 감소될 수 있다.
그리고, 도 5c와 같이 상기 선폭조절암부(330)가 전방 회동되면 보조선체(20)의 선저부(22)가 주선체(10)의 선저부(12)보다 높게 위치될 수 있다.
이에 따라, 최소 선폭 상태에서 보조선체(20)의 부력이 감소되고 주선체(10)의 부력이 증가되는 단동선(mono hull)형으로 각 선저부가 배열될 수 있다. 즉, 보조선체(20)가 주선체(10)의 상부에 위치됨에 따라 보조선체(20)로 인한 선회방향측 마찰저항이 저감되어 선회 기동성이 극대화될 수 있다.
이처럼, 상기 선폭조절암부(330)의 회동 및 회동방향에 따라 수로의 폭과 해상 환경 조건에 대응되도록 선폭과 선저부의 배열이 동시에 조절될 수 있으므로 제품의 운항 효율성이 극대화될 수 있다.
즉, 상기 선폭조절암부(330)의 회동시 따라 높은 운항 안정성을 갖는 넓은 선폭과 높은 선회 기동성을 갖는 좁은 선폭으로 변형될 수 있으면서도, 좁은 수로 주행을 위한 좁은 선폭 상태에서 선체 간 간섭으로 인한 마찰 저항이 저감된 쌍동선형 또는 선회 기동성이 극대화된 단동선형으로 각 선저부의 배열이 전환될 수 있다.
이때, 상기 선폭조절암부(330)는 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 힌지결합부(333a,333b) 및 힌지베이스(331,332)를 회전 구동하는 유압모터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유압모터는 작동유의 공급방향에 따라 회전방향이 전환되는 양방향형으로 구비됨이 바람직하며, 운항시에도 선폭 및 각 선저부의 배열이 용이하게 조절될 수 있다.
물론, 상기 유압모터는 상기 선폭조절암부(330)의 회동을 위한 구동력을 제공하는 수단으로써, 제2실시예의 유압실린더 등으로 대체될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 주선체를 나타낸 측면도이며, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변형 삼동선체플랫폼의 보조선체를 나타낸 측면도이다. 제4실시예에서는 각 선체의 측면부에 구비된 결합베이스를 제외한 기본적인 구성이 상술한 제3실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 6 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 주선체(410) 및 상기 보조선체(420)의 측면부에는 상기 각 선체(410,420)의 폭방향 회전축을 따라 회동되어 되, 상기 힌지베이스(431,432)가 결합되는 결합베이스(413,423)가 구비됨이 바람직하다.
즉, 상기 선폭조절암부의 양단측 힌지베이스(431,432)는 상기 결합베이스(413,423)을 통해 상기 주선체(410) 및 상기 보조선체(420)의 대향단부에 결합될 수 있다.
이때, 상기 결합베이스(413,423)는 회동수단에 의해 상기 각 선체(410,420)의 측면부와 평행하되 수면 또는 흘수면과 수직인 평면을 따라 회전될 수 있으며, 상기 결합베이스(413,423)의 회전에 따라 상기 주선체(410)의 측면 흘수선을 기준으로 한 상기 각 힌지베이스(431,432)가 각도가 조절될 수 있다.
상세히, 상기 힌지베이스(431,432)의 각도가 변경되면 그에 대응하여 상기 힌지베이스(431,432)에 면접촉된 힌지연결부(433a,433b) 및 회동축의 각도가 변경되되, 상기 주선체(410) 및 상기 보조선체(420)의 데크부가 상호 평행한 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 상기 회동바가 흘수면과 평행한 면을 따라 원호를 그리며 회동되는 상태에서 수면 또는 흘수면과 교차되도록 평면을 따라 원호를 그리면 회동될 수 있으며, 상기 힌지베이스(431,432) 또는 결합베이스(413,423)의 배치각도에 따라 회동바의 회전궤적을 포함하는 평면과 수면/흘수면의 사이각이 변경될 수 있다.
즉, 상기 회동바가 수면 또는 흘수면과 교차되는 평면을 따라 원호를 그리며 회동됨에 따라 상기 보조선체(420)가 상기 주선체(410)로부터 대각선 상하 방향으로 승강될 수 있으며, 힌지베이스(431,432) 또는 결합베이스(413,423)의 배치각도에 따라 상기 회동바의 회동시 상기 보조선체(420)의 최대승강폭이 조절될 수 있다.
여기서, 상기 회동수단은 상기 주선체(410)측 결합베이스(413)에 구비되되, 상기 주선체(10)측에 구비된 복수의 결합베이스(413)가 일체로 회전되도록 연결됨이 더욱 바람직하다.
이때, 상기 주선체(410)측 결합베이스(413)가 회전되면, 주선체측 힌지베이스(432)가 회전되고, 그에 면접촉된 주선체측 힌지결합부(433b), 회동바, 보조선체측 힌지결합부(433a), 보조선체측 힌지베이스(431), 그리고 보조선체(420)측 결합베이스(423)가 일체로 회전될 수 있다.
상세히, 상기 회동수단은 일단부가 상기 결합베이스(413)의 테두리에 힌지 연결되되, 타단부가 상기 주선체(410)에 힌지 연결되어 신축되는 유압실린더(413a)로 구비될 수 있다.
이때, 상기 유압실린더(413a)의 작동유 공급 및 배출을 통해 결합베이스(413)의 회동각도가 조절되되 유압실린더(413a)에 대한 작동유 유동이 차단되면 결합베이스(413,423)의 회동각도가 고정될 수 있다. 물론, 상기 회동수단은 작동유의 공급방향에 따라 회전방향이 전환되는 양방향형 유압모터로 구비되는 것도 가능하다.
이처럼, 상기 선폭조절암부의 회동 및 회동방향에 따라 수로의 폭과 해상 환경 조건에 대응되도록 선폭과 선저부의 배열이 동시에 조절 가능하되, 상기 결합베이스(413,423)의 회전각도에 따라 보조선체(420)의 최대 승강폭이 조절될 수 있으므로 다양한 해상환경 및 수로의 조건에 따라 운항 안정성 및 선회 기동성 등이 유동적으로 제어될 수 있어 제품의 운항 효율성이 극대화될 수 있다.
즉, 상기 보조선체(420)가 상기 선폭조절암부의 회동 및 상기 결합베이스(413,423)의 회전과 같은 기구적 작동에 의해 전후/상하 운동을 하며, 상기 주선체(410)의 흘수가 변경되므로 저수심도 항해가 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구한 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100,200,300: 가변형 삼동선체플랫폼 10,410: 주선체
20,420: 보조선체 30,330: 선폭조절암부
40: 고정핀 240: 유압실린더

Claims (5)

  1. 수상에서 횡방향 복원력을 갖도록 선저부의 폭방향 너비가 데크부의 폭방향 너비 미만으로 협소화되되 좌현과 우현이 대칭되는 형상으로 구비되어 메인부력을 형성하는 주선체;
    한 쌍으로 구비되어 상기 주선체의 양측에 상호 대칭되도록 배치되되, 각각의 선저부가 상기 주선체의 흘수선으로부터 하향 배치되도록 구비되어 보조부력을 형성하는 보조선체; 및
    상기 주선체 및 상기 각 보조선체가 상호 대면되는 대향단부 사이를 연결 및 지지하되, 상기 각 보조선체가 상기 주선체의 양측단부에 선택적으로 밀착 및 이격되도록 전후 회동되는 복수의 선폭조절암부를 포함하는 가변형 삼동선체플랫폼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선폭조절암부는
    상호 대향 배치되도록 상기 주선체 및 상기 보조선체의 대향단부에 각각 결합되는 한 쌍의 힌지베이스와,
    상기 각 힌지베이스에 면접촉되도록 중첩 배치되어 회동축을 통해 힌지 결합되는 힌지결합부가 양단부에 구비된 회동바를 포함함을 특징으로 하는 가변형 삼동선체플랫폼.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 힌지베이스 및 상기 힌지결합부에는 상기 회동축의 반경방향 외측부에 고정핀이 연통 삽입되어 상호 구속되는 핀관통부 및 핀삽입부가 형성되되,
    상기 회동바의 회동각도가 다단 조절되어 고정되도록 상기 핀관통부 및 상기 핀삽입부 중 적어도 어느 하나는 다른 하나의 회전궤적을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수 형성됨을 특징으로 하는 가변형 삼동선체플랫폼.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 힌지베이스는 상기 회동바의 전후 회동시 상기 보조선체가 승강되도록 상기 주선체의 측면 흘수선으로부터 경사지게 배치됨을 특징으로 하는 가변형 삼동선체플랫폼.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주선체 및 상기 보조선체의 대향단부 중 하나에 일단부가 힌지 연결되되, 타단부가 상기 선폭조절암부에 힌지 연결되어 신축되는 유압실린더를 더 포함함을 특징으로 하는 가변형 삼동선체플랫폼.
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