KR20200035314A

KR20200035314A - 발사관 내에서 무인 항공기를 탈착가능하게 연결시키는 시스템

Info

Publication number: KR20200035314A
Application number: KR1020207007875A
Authority: KR
Inventors: 올렉산드라 앤드류코브
Original assignee: 에어로바이론먼트, 인크.
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2020-04-02
Also published as: KR102161848B1; JP2018039508A; EP3626613B1; CN106347662B; AU2020260388B2; KR20150036016A; US20160347476A1; CN104540733B; AU2013309464A1; SG11201500073VA; CA3044451A1; US20190308748A1; CA2878615A1; JP2015522467A; AU2020260388A1; AU2016204934B2; KR20200116174A; US20230278724A1; EP2858898A2; JP6759383B2

Abstract

무인 항공기(UAV) 발사관(100)은, 관을 형성하기 위해 개구(106) 주위에 배치된 프리프레그 기판의 적어도 하나의 레이어와, 관(100)의 내부에 배치되고 제 1 걸쇠 탭(126)을 갖는 사봇(110)과, 제 1 걸쇠 탭에 탈착가능하게 연결되고 관(100)의 내주벽(102)과 접촉하는 걸쇠(124)를 포함하고, 걸쇠(124)는 내주벽(102)과 제 1 걸쇠 탭(126)에 의해 회전가능하게 구속된다.

Description

발사관 내에서 무인 항공기를 탈착가능하게 연결시키는 시스템{SYSTEM FOR DETACHABLY COUPLING AN UNMANNED AERIAL VEHICLE WITHIN A LAUNCH TUBE}

본 출원은 2012년 6월 7일 출원된 미국 임시 출원 61/656,949에 대해 우선권의 이익을 주장하며, 모든 목적에 있어서 그 내용은 참고적으로 본 명세서에 포함된다.

본 발명은, 사봇(sabot)을 갖는 발사관에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 무인 항공 차량에 있어서 발사관과 캐니스터, 폭음억제 발사관, 그리고 사봇에 관한 것이다.

일반적으로, 무인항공기(UAV)는 미조립 상태로 발사 장소로 이송된다. 발사 장소에서, UAV는 조립되고, 시험되며 발사된다. 발사는 일반적으로 수동으로, 탄성 사슬에 의해, 파워 렌치 또는 조합에 의해 항공기 이동으로부터 실행된다. 상기 방법은 시간 소모적이고 또는 번거로울 수 있다. 일단 발사되면, 무인항공기는 업링크 신호를 수신하여 모의 비행 시험의 인간에 의해 안내되며, 인간은 때때로 코스 정정을 업링크하는데, 예를 들어 감독 제어를 통해서이며, 또는 GPS 수신기를 통해 및/또는 관성 센서의 출력 및 온보드(onboard) 비행 경로 안내 생성기와 함께 미리 로딩된 차단/타격 포인트에 의해 안내된다.

본 발명의 목적은, 발사관 내에서 무인 항공기를 탈착가능하게 연결시키는 시스템을 제공하는데 있다.

무인항공기 발사관 장치가 개시되고, 관을 형성하기 위해 개구 근처에 배치된 프리프레그(prepreg) 기판의 적어도 하나의 레이어, 관 내부에 배치되고 제 1 걸쇠 탭을 구비하는 사봇, 제 1 걸쇠 탭에 탈착가능하게 연결되고 관의 내주벽과 접촉하여 걸쇠가 내주벽 및 제 1 걸쇠 탭에 의해 회전가능하게 제한되는 걸쇠를 포함한다. 사봇은 관의 내주벽과 압력 밀봉을 제공하는 확장가능 덮개를 포함한다. 확장가능 덮개는 접착제를 사용하여 관 내에서 축방향으로 억제되며, 접착제는 관 내 쉘에 대해 분리가능하도록 확장가능 덮개를 결합한다. 상기 실시예에서, 쉘은 가스 생성기의 외면으로 구성되고, 가스 생성기는 가스를 생성하여 확장 가능 덮개와 쉘 사이에 고압 체적부를 생성한다. 생성된 압력은 가스 생성기의 외면과 확장 가능 덮개간의 접착성 억제부재를 파괴하여 확장 가능 덮개가 쉘로부터 떨어지도록 충분히 밀 수 있다. 장치는 사봇에 착좌된 무인 항공기를 구비할 수 있고, 무인항공기는 걸쇠에 탈착가능하게 연결된 제 2 걸쇠 탭을 가지며, 걸쇠는 내주벽, 제 1 걸쇠 탭 및 제 2 걸쇠 탭에 의해 회전가능하게 억류된다. 사봇은 관에 묶일 수 있다. 사봇은 UAV를 결합하도록 구성되는 베이스 사봇을 포함하고, 베이스 사봇은 제 1 복수의 확장가능 부분 덮개 밀봉을 포함하며, 둘레 사봇 덮개는 베이스 사봇에 착좌되며, 둘레 사봇 덮개는 제 2 복수의 확장가능 부분 덮개 밀봉을 포함하여, 제 1 및 제 2 복수의 확장가능 부분 덮개 밀봉은 내주벽과의 압력 밀봉을 완성한다. 확장가능 덮개는 접착제를 이용하여 관 내에서 축방향으로 억제될 수 있고, 접착제는 관 내에서 쉘에 대해 확장 가능 덮개를 탈착가능하게 결속하여 가스 생성기에 의한 가스 생성은 접착제의 분리가능한 결속을 파괴하여 확장 가능 덮개가 가스 생성기로부터 떨어지도록 민다. 무인항공기는 사봇에 착좌할 수 있고, 무인 항공기는 걸쇠에 탈착가능하게 연결된 제 2 걸쇠 탭을 구비하고, 내주벽은 무인항공기가 관 내에 있는 동안 걸쇠가 제 2 걸쇠 탭으로부터 미끌어지는 것을 방지한다.

무인항공기를 발사하는 방법이 개시되는데, 가스 생성기에서 가스를 생성하는 단계, 사봇의 확장 가능 사봇 덮개와 가스 생성기 사이의 고압 체적부에 가스를 도입하여 사봇을 발사관내에 억류하는 접착 연결부를 파괴하는 단계, 확장가능 사봇 덮개를 가스를 이용하여 발사관 내주벽에 대해 미는 단계 및 가스를 이용하여 사봇을 발사관 위로 구동하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 이하와 같이 정의되는데, 접착 연결은 가스 생성기를 둘러싸는 쉘 및 확장 가능 덮개간의 접착 연결을 포함한다. 상기 방법은 또한 무인항공기를 걸쇠를 이용하여 사봇에 고정하는 단계, 걸쇠를 발사관의 내주벽에 대해 억제하여 걸쇠가 무인항공기 및 사봇 중 적어도 하나로부터 이탈하는 것을 방지하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 또한 걸쇠를 내부벽을 지나 슬라이딩하여 무인 항공기 및 사봇 중 적어도 하나를 걸쇠로부터 방출하는 단계를 포함하며, 사봇을 발사관에 묶어 사봇이 발사관을 벗어나는 것을 방지하는 단계도 포함한다.

타 실시예에서, 무인항공기를 발사하는 방법은, 사봇을 발사관 내 억제하는 단계, 가스를 사봇의 확장가능 사봇 덮개의 고압측으로 도입하여 사봇이 발사관내 억류되는 것을 파괴하는 단계, 확장가능 사봇 덮개를 가스를 이용하여 발사관의 내주벽에 대해 미는 단계, 및 가스를 이용하여 사봇을 발사관 위로 발사하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 사봇은 접착제를 이용하여 억제될 수 있고, 접착제는 사봇의 확장가능 덮개를 발사관 내 가스 생성기를 둘러싸는 쉘로 억류하는데 사용될 수 있다. 상기 방법은 또한 사봇을 발사관에 묶는 단계를 포함할 수 있다. 확장가능 사봇 덮개는 상기 확장가능 사봇 덮개로부터 발사관의 내주벽을 향해 연장하는 둘레 덮개 돌기를 포함한다. 상기 방법은 또한 사봇이 발사관으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 구성된 생명줄(tether)에 의해 사봇의 이동을 억제하는 것을 포함하고, 사봇의 억제된 이동이 실질적으로 발사관내에 가스를 유지한다. 일부 실시예에서, 생명줄 릴 및/또는 감기 부재(winding element)에 의해 생명줄은 사봇 및 발사관의 내주벽에 부착될 수 있다.

타 실시예는 무인 항공기 발사관 장치를 포함하고, 상기 장치는, 일정 단면적을 포함하는 제 1 개구부, 상기 제 1 개구부에 대해 확대된 단면적을 포함하는 제 2 개구부, 제 1 개구부에 배치되어 무인항공기에 탈착가능하게 연결되는 사봇을 포함하고, 상기 제 1 개구부 및 상기 제 2 개구부는 발사관을 형성하며, 사봇은 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지 사봇이 이동함에 따라 무인항공기로부터 분리되도록 구성된다. 사봇은 걸쇠에 의해 무인항공기에 탈착가능하게 연결되게 구성되고, 걸쇠는 사봇의 제 1 걸쇠 탭과 무인항공기의 제 2 걸쇠 탭에 탈착가능하게 연결되도록 구성된다. 걸쇠는 무인항공기의 제 2 걸쇠 탭, 사봇의 제 1 걸쇠 탭 , 제 1 개구부의 내면 중 적어도 하나에 의해 회전가능하게 억제된다. 걸쇠는 사봇이 제 1 개구부로부터 제 2 개구부까지 이동하면서 무인항공기의 제 2 걸쇠 탭으로부터 분리되게 구성된다. 걸쇠는, 제 2 개구부의 내면을 지나 걸쇠가 이동하면서, 사봇의 제 1 걸쇠 탭으로부터 분리되게 구성된다. 일부 실시예는 적어도 하나의 가스 생성기 및 사봇의 확장가능 사봇 덮개를 포함하고, 적어도 하나의 가스 생성기는 제 1 개구부의 바닥부에 배치되고, 확장가능 사봇 덮개의 중공단은 적어도 하나의 가스 생성기를 향해 배향되고, 확장가능 사봇 덮개는 분리가능한 억제부재에 의해 축방향에서 억제된다. 적어도 하나의 가스 생성기는 가스를 생성하도록 구성되고, 확장가능 사봇 덮개는 발사관 내 가스를 실질적으로 유지하도록 구성된다. 생성된 가스는 확장가능 사봇 덮개를 분리가능한 억제부재로부터 이탈시키도록 구성되고, 사봇을 제 1 개구부로부터 제 2 개구부로 나아가게 한다. 확장가능 사봇 덮개는 제 2 개구부의 확대된 단면적으로 확대하도록 구성되고 계속해서 발사관의 제 2 개구부에서 가스를 유지한다. 일부 실시예는 제 1 개구부의 바닥부와 사봇에 부착된 생명줄를 더 포함하여, 생명줄은 사봇의 이동을 억제하여 확장가능 사봇 덮개는 실질적으로 가스가 발사관의 개구부를 지나 벗어나는 것을 억제한다.

실시예들이 예시로서 도시되며 수반되는 도면에서의 도시사항들에 의한 제한은 아니다.
도 1은 접착제를 사용하여 발사관 내에서 쉘에 연결된 확장가능 덮개 및 무인항공기에 탈착가능하게 연결된 사봇의 일실시예이다.
도 2는 가스 압력이 확장가능 덮개에 대해 고압 체적부를 형성할 때 도 1에서 먼저 도시된 쉘, 접착제 및 확장가능 덮개의 확대도이다.
도 3은 확장가능 덮개가 발사관에서 사봇을 억제하는 접착 연결부를 파괴할 때 도 1에 먼저 도시된 쉘, 접착제 및 확장가능 덮개의 확대도이다.
도 4는 사봇을 도 1에 도시된 발사관 위로 구동하는 가스를 도시하며 사봇은 발사관의 내측벽에 의해 억제되는 걸쇠를 이용하여 무인항공기에 탈착가능하게 연결된다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에서 발사관의 내측벽에 의해 억제되는 걸쇠를 이용하여 무인항공기에 탈착가능하게 연결된 사봇와 함께 예시적 무인항공기 발사관을 도시한다.
도 7은 내측벽 억제부재가 제거됨에 따라 무인항공기로부터 떨어지는 도 5 및 도 6에 도시된 걸쇠를 도시한다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에서, 발사관의 일 부분내에서 발사관의 내측벽에 의해 억제되는 걸쇠를 이용하여, 무인항공기에 탈착가능하게 연결된 사봇와 함께 무인항공기 발사의 예시를 도시한다.
도 10은 내측벽 억제부재가 발사관의 타부분에서 제거됨에 따라 도 8 및 도 9에 도시된 걸쇠가 무인항공기로부터 떨어지는 것을 도시한다.
도 11 및 도 12는 확대된 개구 발사단의 타 실시예와 함께 무인 항공기 발사관을 도시하고, 무인항공기와 사봇은 발사관의 일부분 내에서 발사관의 내측벽에 의해 억제되는 걸쇠를 연결한다.
도 13 및 도 14는 날개가 배치되고 추진 프로펠라가 회전하는 예시적 무인항공기를 도시한다.

무인항공기 발사관 장치가 개시되고 개구 주변에 프리프레그 기판이 배치되어 관을 형성하며, 사봇은 제 1 걸쇠 탭을 가지면서 관 내부에 배치되며, 걸쇠는 제 1 걸쇠 탭에 탈착가능하게 연결되고 관의 내주벽에 접촉하여 내주벽은 걸쇠가 제 1 걸쇠 탭으로부터 미끄러지는 것을 억제하는 한편 무인항공기는 관에 있다. 상기 방식으로, 무인항공기는 발사장소로 운송되기 앞서 발사관에서 조립, 시험 및 억류된다.

도 1은 발사장소로 추가 운송 또는 테스트 하기 위해 발사관(100)에서 탈착가능하게 억제되는 무인항공기(108)의 일실시예를 도시한다. 발사관(100)은 개구(106) 주위에 배치된 내외주벽(102,104)을 구비한다. 일부 실시예에서, 발사관(100)은 단일 벽 구조로 형성된다. 무인항공기(108)는 내주벽(102)에 인접한 개구(106)에서 배치되는 것으로 도시되고, 무인항공기(108)는 그 자체가 발사관(100)에 배치된 사봇(110)에 탈착가능하게 연결된다. 사봇(110)은 고압 체적부(114)를 향해 배향되는 개방단(112)을 가지는 중공일 수 있다. 생명줄(116)은 사봇(110)의 중공 내에서 사봇(110)에 부착되고 발사관(100)의 내벽(102)에 부착된다.

무인항공기(108)는 무인항공기 걸쇠 탭(122)이 패스너(124)에 연결하기 위해 내주벽(102)을 향해 방사방향으로 연장하는 무인항공기(108)의 근위단(120)에서 방사 오목부(118)를 가진다. 유사하게, 사봇(110)은 패스너(124)에 연결하기 위해 사봇(110)의 근위단(130)에서 방사 오목부(128)로부터 내주벽(102)을 향해 방사방향으로 연장하는 걸쇠 탭(126)을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무인항공기 및 사봇 걸쇠 탭(122,126)은 서로 상보적으로 대향하도록 회전가능하게 정렬되어, 패스너(124), 예를 들면 U 형상 걸쇠와 같은 걸쇠(124)가 무인항공기 및 사봇 걸쇠 탭(122,26) 양자를 탈착가능하게 에워싸도록 할 수 있다. 예를 들면, 무인항공기 및 사봇 걸쇠 탭(122,126) 각각은 수평의 그리고 평면의 표면을 형성할 수 있고 또는 실질적으로 수평하고 실질적으로 평면인 표면을 형성할 수 있고, 무인항공기 및 사봇 걸쇠 탭(122,126)을 에워싸도록 위치설정되는 경우, 걸쇠(124)의 보완부가 상기 표면에 안착할 수 있다. 무인항공기(108), 사봇(110) 및 걸쇠(124)가 발사관(100)으로 삽입되면, 내주벽(102)은 회전가능하게 걸쇠(124)가 무인항공기 걸쇠 탭(122) 및 사봇 걸쇠 탭(124) 양자로부터 떨어지는 것을 억제하여 내주벽(102)이 더이상 회전가능하게 걸쇠(124)를 억류하지 않으면 분리되는 무인항공기(108) 및 사봇(110)간의 연결을 달성할 수 있다.

타 실시예에서, 걸쇠(124)는 탈착가능하게 무인항공기 걸쇠 탭(122)에 연결될 수 있고, 힌지(미도시)에서 회전가능하게 사봇(110)에 연결될 수 있다.상기 실시예에서, 내주벽(102)에 의한 걸쇠(124)의 순환하는 억제부재가 예를 들어, 발사관(100)을 탈출하기 시작하는 걸쇠(124) 및 무인항공기(108)에 의해 제거되면서, 또는 개구(106) 직경이 적합하게 증가하면서, 걸쇠(124)는 힌지(미도시)를 중심으로 회전할 수 있다.

사봇(110)은 확장가능 덮개(132)와 함께 형성되거나 또는 확장가능 덮개(132)와 조립될 수 있는데, 확장가능 덮개(132)는 축방향으로 제한되고, 가스 생성기(134)로부터 하류방향에서 탈착가능하게 발사관(100)의 내벽(102)에 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 확장가능 덮개(132)는, 접착 연결부(138)를 이용하여 관 내에 둘레 쉘(136)에 탈착가능하게 연결되어 확장가능 덮개(132)와 둘레 쉘(136)간의 고압 체적부(114)를 형성한다. 둘레 쉘(136)은 가스 생성기(134)의 외면에 의해 정의된다. 작업기간동안 가스 생성기(134)로부터 가스는 고압 체적부(114)로 도입된다. 결과로 발생한 가스 압력은 계속 해서 가압하고 접착연결부(38)에서 확장가능 덮개(132)를 확장시켜 확장가능 덮개(132)가 둘레 쉘(136)로부터 벗어나도록 파괴한다. 확장가능 덮개(132)상의 생성 가스 압력은 사봇(110)과 발사관(100)의 내주벽(102)간의 가스 밀봉 형성을 유발하거나, 최소한으로는 용이하게 하여, 고압 체적부로부터 대향하는 사봇 측과 고압체적부(114)간의 차등 가스 압력을 이용하여 발사관(100)의 내벽(102)을 따라 사봇(110)을 더욱 양호하게 구동하게 한다. 확장가능 덮개(132)와 내주벽(102)간의 압력 밀봉 형성은 둘레 덮개 돌기(140)에 의해 용이하게 형성되는데, 둘레 덮개 돌기(140)는 확장가능 덮개(132)에 형성되고 발사관(100)의 내주벽(102)을 향해 연장된다. 특정 실시예에서, 사봇(110)은 사봇(110)과 내주벽(102)간의 갭을 형성하여 요구되는 가스 유출을 제공함으로써 발사기가 너무 뜨거워지거나 또는 발사 가스를 함유하는 것을 방지하여 발사기의 구조적 온전성이 절충 또는 파괴된다. 따라서, 사봇(110)실시예는 무인항공기(108) 발사 프로세스 도중 가스 유출을 제한하거나 또는 생성되는 음파에서 음향 전파(propagation)를 제한하도록 맞추어진다.

내주벽(102)은 에폭시 프리프레그 Kelvar^TM과 같은 프리프레그 기판으로 형성된다. 걸쇠(124)는 폴리비닐클로라이드(PVC)와 같은 열가소성 플라스틱 폴리머로 형성되거나 알루미늄 또는 스틸과 같은 금속으로 형성되는 강체일 수 있다. 걸쇠(124)는 무인항공기(108) 및 사봇(110)에 대해 발사관(110)의 내주벽(102)에 의해 회전가능하게 억제된다.

도 2는 가스 압력이 확장가능 덮개(132)에 대해 고압 체적부(114)를 형성하면서, 도 1에 먼저 도시된 쉘(136), 접착 연결부(138) 및 확장가능 덮개(132)의 확대도이다. 확장가능 덮개(132)는 접착연결부(138)를 이용하여 쉘(136)에 탈착가능하게 연결된다. 다른 실시예에서, 접착 연결부(138)는, 가스(200)가 고압 체적부(114)내에 기설정된 가스 압력에 도달하면 파괴되도록 구성되는 타 연결부에 의해 대체가능하며, 예를 들어, 쉘(136)에 확장가능 덮개(132)를 연결시키는데 적합한 핀연결부이다. 둘레 덮개 돌기(149)는 가스(200)가 사봇의 중공에 도입되면서 내주벽(102)에 대해 접한다.

도 3은 도 1에 우선 도시된 확장 가능 덮개(132) 및 쉘(136)에 대한 확대도이고, 고압체적부의 가스 압력이 확장가능 덮개를 압박하여 사봇을 발사관(100)내로 억류하는 접착연결부(138)를 파괴한다. 기설정된 압력에 도달하면, 접착연결부(138)는 확장 가능 덮개(132)를 쉘(136)에 연결시키기에 충분하지 않으며 접착 억제부재는 쉘(136)의 외면과 확장가능 덮개(1132)사이에서 파괴되어 축방향에서 확장가능 덮개(132)와 사봇을 방출한다. 가스(200)는 계속해서 확장가능 덮개(132)를 발사관의 내주벽(102)에 대해 밀어 가스 밀봉을 강화하여 사봇을 발사관 위로 구동한다. 확장가능 덮개(132)가 쉘(136)과 발사관(100)의 베이스(300)에서 쉘(136)에 접착 연결되는 것으로 도시되었으나, 확장가능 덮개(132)는 쉘(136)에서 더 높은 위치에 연결가능하다. 또한, 접착 연결부(138)가 구슬 혹은 회전 타원체 형상을 가지는 것으로 도시되었으나, 접착 연결부(138)는 박막접착부 형태를 취할 수 있고, 확장가능 덮개(132)는, 고압 체적부(114)에서 기설정된 가스 압력에 도달한 가스(200)에 반응하여 접착 연결부(138)로부터 떨어지거나 벗겨저 확장 가능 덮개(132)를 쉘(136)로부터 멀리 떠민다.

도 4는 도 1에 도시된 사봇(100)을 도시하는데, 가스 생성기(134)를 둘러싸는 쉘(136)로부터 확장가능 덮개(132)가 방출된 이후이다. 가스 생성기(134)는 계속해서 가스(200)를 생성하여 발사관의 잔여부와 고압체적부(114)사이에서 확장가능 덮개(132)에 대해 차등압력을 야기하는 고압체적부(114)를 압박하여 내주벽(102)과 둘레 덮개 돌기(140)사이에서 존재하는 가스 밀봉을 강화한다. 사봇(110)은 따라서 무인항공기(108)를 개구(106)를 통해 발사관(100) 위로 구동한다. 사봇(110)에 연결된 생명줄(116)는 계속해서 바깥쪽으로 풀려 사봇(110)이 발사관(100)을 계속해서 위로 추진가능하게 한다. 무인항공기(108)는 걸쇠(124)를 통해 사봇(110)에 탈착가능하게 연결된 채로 유지되고 걸쇠(124)는 내주벽(102)에 의해 회전가능하게 억제되어 걸쇠(124)가 무인항공기 및 사봇 걸쇠 탭(122,126)중 적어도 하나로부터 분리되는 것을 방지한다. 도 4에서 개구(106)는 일정 단면을 갖는 것으로 도시된다. 타 실시예에서, 개구는, 무인항공기 걸쇠 탭(122), 사봇 걸쇠 탭(126) 또는 양자로부터 걸쇠(124)가 회전 방출되는 것에 대해 점진적으로 대비하는 확장단면을 가질 수도 있다.

도 5는 길이를 따라 일정 단면적을 가지는 발사관(500)의 실시예이며, 사봇(510)은 사봇(510) 및 무인항공기(512) 양자에 탈착가능하게 연결되고 발사관(500)의 내주벽(516)에 의해 회전가능하게 억제되는 걸쇠(514)를 이용하여 무인항공기(512)에 탈착가능하게 연결된다. 실시예에서 발사관(500)은 발사관(500)의 상부 개방부에 걸쳐 선택적인 파열성 밀봉(502)을 가지는 것으로 도시된다. 2개의 가스 생성 캐니스터(504,506)가 발사관(500)의 고압 체적부(508)내에 배치되는 것으로 도시된다. 도 5에서, 발사관(500)에서 이전에 사봇(510)을 억류하는 접착 연결부는 파괴되고(도 3 참조), 사봇(510)은 고압체적부로부터 대향하는 사봇의 측과 고압 체적부(508)사이에서 차등 압력에 반응하여 발사관위로 축방향 간격으로 이동했다. 걸쇠(514)가 계속해서 회전가능하게 내주벽(516)에 의해 억제되어 사봇(510)과 무인항공기(512)간의 분리가능한 연결을 유지하면서 무인항공기(512)는 파열성 밀봉(502)을 파괴하고 발사기(500)를 벗어나기 시작하는 것으로 도시된다.

도 6은 도 5의 무인항공기 발사관을 도시하는데, 가스 생성 캐니스터(504,506)는 가스(600)에 의해 묘사되는 바와 같이 사봇(510)과 발사관(500)의 내주벽(516)사이에 고압 체적부(508)내에서 압력을 증가시킨다. 생명줄(604)은 생명줄 릴 또는 감기 부재(608)를 통해 내주벽(516) 및/또는 내부기저벽(606)에 부착될 수 있다. 도 5에 대해, 사봇(510)은 발사관(510)을 따라 변위되는 것으로 도시되고, 본 실시예에서 직육면체 체적이고, 걸쇠(514)에 의해 사봇(510)에 탈착가능하게 연결되는 무인항공기(512)와 함께 이동한다. 일 실시예에서, 가스 생성기(504,506)에 의한 가스 생성은 시차를 두고 생성되어 일 가스 생성기는 타 가스 생성기보다 시간적으로 늦게 시작하여 무인항공기(512)가 발사관(500)을 따라 이동하여 벗어나게 되면서 압력을 증가시키거나 지속시킨다.

도 7은 사봇(510)이 생명줄(604)로 제한된 최대 풀어짐 또는 최대 이동 거리에 접근함에 따라, 사봇(510)이 발사관에서 나가는 것을 방지하고, 둘러싸는 대기 내로 가스 누출을 연속적으로 제어하기 위해 가스를 발사 장치의 공간 내에 실질적으로 유지시기기 위한, 도 5 및 도 6의 발사관을 도시한다. 뜨겁거나 따뜻한 가스 발생기를 사용하는 일부 실시예에서는, 사봇(510)이 대략 도 7에 도시된 위치 이상으로 더 이동할 수 없다. 걸쇠(514)가 내주벽(516)을 지나 미끄러짐에 따라, 걸쇠(514)는 UAV(512)가 발사관으로부터 계속 방해받지 않도록 하기 위해 UAV 걸쇠 탭(700)으로부터 분리된다. 일부 실시예에서, 사봇(510)의 최대 이동은, 걸쇠(514)가 내주벽(516)에서 완전히 떨어지도록 하는 것과 같이, 걸쇠(514)가 UAV 걸쇠 탭(700) 및 사봇 걸쇠 탭(702)으로부터 분리되도록 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 사봇(510), 또는 사봇(510)의 확장가능한 사봇 덮개부(704)는 둘러싸는 대기 내로 가스 누출을 연속적으로 제어하기 위한 발사 장치의 공간 내에 가스를 실질적으로 유지할 수 있다. 또한, 사봇(510)에는, 걸쇠(514)가 완전히 떨어졌는지 여부에 따라, 최대로 풀어진 위치에서 사봇(510)을 지나는 가스 방출의 제어를 용이하게 하기 위한 측 오목부(side depression, 미도시)가 마련될 수 있다.

도 8은 확장된 개구 발사 단말을 갖는 발사관(800)의 일 실시예를 도시한다. 걸쇠(514)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 전체 길이를 따라서가 아니라, 발사관 길이의 일부를 따라 발사관(800)의 내주벽(820)에 의해 회전가능하게 구속된다. 두 개의 가스-발생 캐니스터들(802, 804)이 발사관(800)의 고압 공간(806) 내에 위치하도록 도시된다. 생명줄 사봇(808)은 가스 발생 캐니스터들(802, 804)과 UAV(810) 사이에 위치하도록 도시된다. 발사관은 향상된 발사 속도를 제공하도록 일정한 단면적(812)의 고압 개구부, 및 UAV(810)의 종래의 동체를 넘어 연장되는 UAV 페이로드(816)를 수용하기 위한 확장된 개구 발사부(814)를 포함한다. 예를 들어, UAV 페이로드(816)에는 카메라, 센서 또는 UAV(810)의 동체를 넘어 연장하는 다른 장치가 제공될 수 있다. 걸쇠(514)가 사봇(808)과 UAV(810) 사이의 탈착가능한 연결을 유지하도록 내주벽(820)에 의해 계속적으로 회전가능하게 구속됨에 따라, UAV(810)가 선택적인 파단가능한 밀봉(optional frangible seal, 818)을 부수고 발사 장치(800)를 빠져나가기 시작하는 것으로 도시된다.

도 9는, 사봇(808)과 가스 발생 캐니스터들(802, 804) 사이의 고압 공간(86) 내에 가스(900)로 도시된 바와 같이 압력이 증가하는 가스 발생 캐니스터들(802, 804)을 갖는, 도 8의 확대된 개구 발사부(814)와 UAV 발사관(800)을 도시한다. 생명줄(902)은 생명줄 릴 또는 감기 부재(906)를 통해 내주벽(820) 및/또는 내부 저벽(904)에 부착될 수 있다. 도 8과 관련하여, 사봇(808)은 걸쇠(514)에 의해 사봇(808)에 탈착가능하게 연결되는 UAV(810)와 함께 이동하는 발사관(800)(이 실시예에서, 정평행육면체 공간)을 따라 위치되는 것으로 도시되었다. 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서, 사봇(808)은 확대된 개구 발사부(814)에 아직 도달하지 않았으며, 따라서 걸쇠(514)는 여전히 UAV(810)를 사봇(808)에 탈착가능하게 연결하도록 내주벽(820)에 의해 회전가능하게 구속되는 것으로 도시되었다.

도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 걸쇠(514)가 발사관의 확대된 개구 발사부(814)에서 UAV(810)를 사봇(808)으로부터 분리하기 위해 UAV(810)로부터 떨어져 나가는 것을 도시한다. 걸쇠(514)가 일정한 단면적(812)의 고압 개구부를 지나 슬라이딩함에 따라, 걸쇠(514)는 더이상 내주벽(820)에 의해 회전가능하게 구속되지 않고, 걸쇠(514)는 UAV(810)가 발사관으로부터 계속하여 방해받지 않도록 하기 위해 UAV 걸쇠 탭(1000)으로부터 떨어진다. 일부 실시예에서, 사봇(808)은, 실질적으로 확대된 개구 발사부(814)를 통해 사봇(808)의 연속적인 추력(thrust)을 제공하기 위해 발사 장치 공간 내에 가스를 실질적으로 보유하도록 구성된, 확장가능한 사봇 덮개(1002)를 갖는다.

도 11 및 도 12는 확대된 개구 발사부(1104)를 갖는 발사관(1100)의 일 실시예를 도시한다. 발사관(1100)은 향상된 발사 속소를 제공하기 위해 일정한 단면적(1102)의 고압 개구부와, UAV(1108)의 동체를 넘어 연장되는 UAV 페이로드(1106)를 수용하기 위한 확대된 개구 발사부(1104)를 갖는다. 도 8 및 도 9에 도시된 발사관과 달리, 일정한 단면적(1102)의 고압 개구부는 발사관(1100)의 길이 전체에 걸쳐 실질적으로 연장한다. 도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 확대된 개구 발사 단말(1104)은 사용가능한 고압 개구부 길이를 최대로 하기 위해 발사관 길이를 따라 급히 유도되는 한편, UAV 페이로드(1106)를 UAV(1108)의 앞쪽을 향해 수용한다. 걸쇠(1110)는 UAV(1108)를 사봇(1112)에 탈착가능하게 연결하고, 확대된 개구부(1104)에 도달하기 전에 발사관 길이의 실질적인 부분을 따라 발사관(1100)의 내주벽(1114)에 의해 회전가능하게 구속되어, 걸쇠(1110)가 UAV(1108) 및 사봇(1112)에서 떨어져 회전하지 않는다. 걸쇠(1110)가 고압 개구부(1102)의 내주벽(1114)을 지나 슬라이딩함에 따라, 걸쇠(1110)는 더이상 내주벽(1114)에 의해 회전가능하게 구속되지 않고, 걸쇠(1110)는 UAV(1108)가 발사관(1100)을 계속하여 방해하지 않도록 하기 위해 UAV(1108)로부터 떨어진다.

도 13은 발사 준비 상태(1300)에서 UAV의 일 실시예, 즉, 날개(1302)와 꼬리면(1304)이 비행체의 동체 아래에 접힌 UAV를 바닥측에서 본 사시도를 도시한다. 또한, 프로펠라가 회전가능하게 장착된 프로펠라 허브(1306)가 도시되어 있다. 공중 비행체는 비행체와 일치하거나 비행체로부터 연장되는 무선 주파수(RF) 안테나(1308)를 포함할 수 있다. 관 용적이 직원기둥, 정평행육면체 또는 다른 형상인지에 따라, UAV의 단면 또는 단면들이 비행체와 발사 장치의 내벽들 사이를 밀폐되도록 유지하는 것이 불충분할 수 있다. 따라서, 가스 압력에 기초한 발사를 위해, 사봇이 가스원과 UAV 사이에 배치될 수 있다.

도 14는 에어포일(airfoils, 1302 및 1304)이 펼쳐지고 추진 프로펠러(1402)가 회전하는 발사된 상태(1400)의 UAV의 일 실시예를 도시한다. UAV는 안테나, 예를 들어, 발사된 UAV(1400)와 일치하거나 연장된 RF 안테나(1308)를 통해 신호를 송수신할 수 있다.

상기 실시예들의 구체적인 특징 및 양태의 다양한 조합 및/또는 부조합이 본 발명의 범위 내에서 만들어질 수 있음은 물론이다. 따라서, 개시된 실시예들의 다양한 특징 및 양태가 개시된 발명의 다양한 모드를 형성하기 위해 서로 조합 또는 부조합될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 실시예들을 통해 여기에 개시된 본 발명의 범위는 상술한 특정 실시예에 의해 제한되지 않는다.

Claims

무인 항공기(UAV) 발사 방법으로,
가스 발생기에 가스를 발생시키는 단계;
발사관에서 사봇을 구속하는 접착 연결부를 파괴하기 위해 사봇의 확장가능한 사봇 덮개와 상기 가스 발생기 사이의 고압 체적부에 발생된 가스를 도입하는 단계;
상기 발생된 가스를 사용하여 상기 확장가능한 사봇 덮개를 상기 발사관의 내주벽에 대해 미는 단계; 및
상기 발생된 가스를 사용하여 상기 사봇을 상기 발사관 위로 구동하는 단계를 포함하는 무인 항공기 발사 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착 연결은, 상기 확장가능한 덮개와 상기 가스 발생기를 둘러싸는 쉘 사이의 접착 연결을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제1항에 있어서,
걸쇠를 사용하여 UAV를 상기 사봇에 잠그는 단계; 및
상기 걸쇠가 상기 UAV 및 상기 사봇 중 적어도 하나로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 상기 걸쇠를 상기 발사관의 내주벽에 대해 억제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제3항에 있어서,
상기 걸쇠를 상기 UAV 및 상기 사봇 중 적어도 하나로부터 파괴하기 위해 상기 걸쇠가 상기 내주벽을 지나 슬라이딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제3항에 있어서,
상기 사봇이 상기 발사관으로부터 나가는 것을 방지하기 위해 상기 사봇을 상기 발사관에 묶는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
무인 항공기(UAV)의 발사 방법으로,
사봇을 발사관에 억제하는 단계;
상기 발사관에서 상기 사봇이 억류되는 것을 해제하기 위해 사봇의 확장가능한 사봇 덮개의 고압측에 가스를 도입하는 단계; 및
상기 가스를 사용하여 상기 사봇을 상기 발사관으로부터 위로 구동하는 단계를 포함하는 무인 항공기 발사 방법.
제6항에 있어서,
상기 가스를 사용하여 상기 확장가능한 사봇 덮개를 상기 발사관의 내주벽에 대해 미는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제7항에 있어서,
상기 사봇을 구속하는 단계는, 접착제를 사용하여 상기 사봇을 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제8항에 있어서,
상기 접착제를 사용하여 상기 사봇을 억제하는 단계는, 상기 사봇의 확장가능한 덮개를 상기 발사관 내의 가스 발생기를 둘러싸는 쉘로 억류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제9항에 있어서,
상기 사봇을 상기 발사관에 묶는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제6항에 있어서,
상기 확장가능한 사봇 덮개는, 상기 확장가능한 사봇 덮개로부터 상기 발사관의 내주벽을 향해 연장하는 둘레 덮개 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제6항에 있어서,
상기 사봇이 상기 발사관으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 구성된 생명줄에 의해 상기 사봇의 이동을 억제하는 단계를 더 포함하고,
상기 사봇의 억제된 이동은 상기 발사관 내에 가스를 실질적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
제12항에 있어서,
상기 생명줄은, 생명줄 릴 및 감기 부재 중 적어도 하나에 의해 상기 사봇 및 상기 발사관의 내주벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사 방법.
무인 항공기(UAV) 발사관 장치로,
일정한 단면적을 갖는 제 1 개구부;
상기 제 1 개구부에 비해 확대된 단면적을 갖는 제 2 개구부;
상기 제 1 개구부에 배치되고 UAV에 탈착가능하게 연결되도록 구성되는 사봇을 포함하고,
상기 제 1 개구부와 제 2 개구부는 발사관을 형성하고,
상기 사봇은, 상기 사봇이 상기 제 1 개구부로부터 상기 제 2 개구부로 이동할 때, 상기 UAV로부터 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제14항에 있어서,
상기 사봇은 걸쇠에 의해 상기 UAV에 탈착가능하게 연결되도록 구성되고, 상기 걸쇠는 상기 사봇의 제 1 걸쇠 탭 및 상기 UAV의 제 2 걸쇠 탭에 탈착가능하게 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제15항에 있어서,
상기 걸쇠는 상기 제 1 개구부의 내면, 상기 사봇의 제 1 걸쇠 탭 및 상기 UAV의 제 2 걸쇠 탭 중 적어도 하나에 의해 회전가능하게 억제되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제16항에 있어서,
상기 걸쇠는, 상기 사봇이 상기 제 1 개구부로부터 상기 제 2 개구부로 이동할 때, 상기 UAV의 제 2 걸쇠 탭으로부터 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제17항에 있어서,
상기 걸쇠는, 상기 걸쇠가 상기 제 2 개구부의 내면을 지나 이동할 때, 상기 사봇의 제 1 걸쇠 탭으로부터 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제14항에 있어서,
상기 제 1 개구부의 바닥부에 배치되는 적어도 하나의 가스 발생기; 및
상기 사봇의 확장가능한 사봇 덮개를 더 포함하고,
상기 확장가능한 사봇 덮개의 중공단(hollow end)은 적어도 하나의 가스 발생기를 향해 배향되고, 상기 확장가능한 사봇 덮개는 탈착가능한 억제부재에 의해 축방향으로 억제되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.
제19항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가스 발생기는 가스를 발생하도록 구성되고, 상기 확장가능한 사봇 덮개는 상기 발사관 내에 상기 가스를 실질적으로 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 발생된 가스는, 상기 확장가능한 사봇 덮개를 상기 탈착가능한 구속으로부터 분리하고, 상기 사봇을 상기 제 1 개구부로부터 상기 제 2 개구부로 나아가게 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 확장가능한 사봇 덮개는 상기 제 2 개구부의 확대된 단면적으로 확장되고, 상기 발사관의 제 2 개구부에 가스를 실질적으로 계속하여 유지도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 사봇 및 상기 제 1 개구부의 바닥부에 부착되는 생명줄을 더 포함하고,
상기 생명줄은 상기 사봇의 이동을 억제하도록 구성되어, 상기 확장가능한 사봇 덮개는 실질적으로 상기 가스가 상기 발사관의 개구를 지나 벗어나는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 발사관 장치.