KR20230144004A - 반동 시뮬레이션 디바이스 - Google Patents

Abstract

무기의 반동 시뮬레이션을 위한 반동 시뮬레이션 디바이스가 제공된다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기 상에 부착되거나 무기 내에 통합되도록 구성되고, 무기의 방아쇠를 당길 때 활성화되도록 구성된 반동 디바이스를 포함한다. 반동 시뮬레이션 디바이스를 포함하는 무기가 또한 제공된다. 무기는 실제 무기이거나 모방 무기일 수 있다.

Description

반동 시뮬레이션 디바이스

본 발명은 실탄 또는 시뮬레이션 무기로의 시뮬레이션 샷을 할 때의 무기 반동 시뮬레이션 디바이스에 대한 것이다.

전통적인 무기 훈련은 훈련 동안 무기의 현실적인 취급을 제공한다는 측면에서 몇 가지 단점과 한계를 갖는다. 현재의 공포탄, 압축 공기 또는 다른 유형의 가스, 및/또는 소프트-건, 장난감 무기 등과 같은 완전한 시뮬레이션 무기들의 사용으로 훈련하기 위한 시스템들은 다수의 제한들을 가지며, 상이한 훈련 시나리오들 하에서 완전히 현실적인 훈련을 달성하기 어려울 수 있다. 훈련 시스템은 불안정할 수 있고 현실적인 훈련 시나리오를 제공하지 않는 오류 마진을 가질 수 있다

실제 샷(real shot)의 사용을 시뮬레이션하기 위해 공포탄이 실제 화기에 사용될 수 있다. 공포탄은 사실상 전세계적으로 상당한 양으로 사용된다. 하지만, 공포탄은 환경에 부정적인 영향을 미친다. 공포탄은 사용 후 자연에 남겨질 수 있는 일회용 소비자 제품이다. 플라스틱과 금속으로 만들어지기 때문에, 분해 공정은 매우 오래 지속될 것이고 따라서 환경에 악영향을 줄 것이다. 또한 분말 충전제를 사용함으로써 환경적으로 유해한 폐기물이 상당량 발생한다.

게다가, 공포탄은 사용처에 대한 제한을 갖는데, 이는 파울링(fouling)이 자국을 남기게 되고 그것이 사용되는 환경을 오염시키게 되기 때문이다. 훈련이 필요한 건물, 항공기 또는 그 밖의 민간 시설에서의 실내 훈련이 그 사용예이다. 공포탄을 사용하게 되면 배럴(barrel)의 샷으로 인명 피해가 발생하거나 화기 주변에 물체에 손상을 야기할 수 있어 안전상의 위험이 있다. 또한 공포탄을 사용할 경우 소음 수치가 매우 높아 청력 장애를 야기할 수 있다. 공포탄은 또한 화기의 마모를 야기한다. 배럴에 쌓인 침전물은 화기를 청소할 필요성을 증가시킨다. 공포탄은 볼트에 끼는 경향이 있고 운동 드릴 및 다른 훈련을 종종 망친다. 또한, 공포탄의 구입 비용이 높다.

훈련 시스템은 관련 비용, 장비 및 인력 측면에서 까다로울 수 있다. 오늘날의 훈련 시스템은 훈련 중에 실제 무기로부터의 킥백(kickback)의 효과를 시뮬레이션하기 위해 분말 충전제 또는 압축 공기/가스의 사용을 기반으로 한다. 또한, 훈련 시스템은 실제 무기의 반동(recoil)이라고도 알려진 킥백의 현실적인 시뮬레이션을 반드시 제공할 필요는 없다. 현장이나 도시, 실내, 물체에서 전투를 위한 인적 훈련이 중요한데, 실제 킥백의 실전 훈련이 중요하며, 킥백이 커서 사격시 총기의 배럴이 시야 화상(sight picture)을 넘어 움직이는 경우가 특히 중요하다. 그러한 시뮬레이션된 킥백 효과는 오늘날의 훈련 시스템으로는 달성하기 어렵다.

실탄을 발사하는 실탄 무기 동작자가 경험한 반동을 재현하기 어려울 수 있으므로 시뮬레이션 무기는 현실적인 훈련을 제공하지 않는다.

압축 공기 또는 다른 유형의 가스를 사용하는 실제 또는 시뮬레이션 무기는 무기의 정기적인 사용을 방해하고 상이한 동작자 경험을 제공할 수 있는 가압 용기에 의존한다.

따라서, 전술한 단점 없이 현실적인 반동 시뮬레이션(realistic recoil simulation)에 대한 필요성이 존재한다

본 발명은 제1양태에서 무기의 반동의 시뮬레이션을 위한 반동 시뮬레이션 디바이스를 제공하며, 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기 상에 부착되거나 무기 내에 통합되도록 구성되며, 디바이스는 무기의 방아쇠를 당길 때 활성화되도록 구성된 반동 디바이스를 포함한다. 반동 디바이스는 무기의 방아쇠를 당길 때 불안정 이동을 수행하도록 구성될 수 있다. 불안정 이동은 비틀림(torsional) 이동을 포함할 수 있다.

반동 디바이스는 중량 요소를 갖는 로드를 포함할 수 있다. 로드는 홈과 함께 제공될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기의 반동의 전기기계적(electromechnical) 시뮬레이션을 위해 구성될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 반동 디바이스를 위한 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 액추에이터는 선형 액추에이터 또는 회전식 액추에이터일 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 액추에이터의 이동을 위한 액티베이터를 더 포함할 수 있다. 액티베이터는 전기기계적 또는 전자기 디바이스일 수 있다. 또한, 반동 시뮬레이션 디바이스는 액티베이터의 이동을 증폭하기 위한 기계식 증폭기를 포함할 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스는 마이크로컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 이동가능한 반동 디바이스의 이동을 정지시키기 위한 스토퍼 디바이스가 제공될 수 있다. 센서는 이동가능한 반동 디바이스의 이동을 감지할 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 에너지원을 더 포함할 수 있다. 액티베이터는 무기의 방아쇠에 의해 활성화될 수 있다. 신호의 유선 또는 무선 전송이 사용될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기의 개머리판을 교체하도록 구성될 수 있거나, 무기의 레일(rail) 또는 핸드가드(handguard)에 부착되도록 구성될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 또한 무기의 배럴에 부착되도록 구성될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 시뮬레이션 무기의 생산 동안 시뮬레이션 무기에 부착되거나 그 안에 통합되도록 구성될 수 있다.

제2 양태에서, 본 발명은 전술한 반동 시뮬레이션 디바이스를 포함하는 무기를 제공한다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 무기는 실제 무기 또는 모방 무기일 수 있다.

본 발명은 반동이라고도 알려진 킥백의 전자적 및 기계적 시뮬레이션을 위한 시스템을 제공하며, 이는 실제 무기로 실탄을 발사함으로써 제공된다. 킥백 시뮬레이션을 위한 시스템은 실제 무기에 시뮬레이션 샷(simulated shot)을 할 때 또는 시뮬레이션 무기를 발사할 때 사용될 수 있다. 시스템은 킥백의 전자적 및 기계적 생성을 사용한다. 이 시스템은 실탄 사격의 효과를 시뮬레이션하기 위하여 모든 종류의 무기와 무기 시스템에 사용할 수 있다.

본 발명은 킥백 시뮬레이션의 전자적 및 기계적 발생에 의해 가능한 실제 무기로 실탄을 발사할 때 샷이 제공하는, 반동으로도 알려진 킥백의 현실적인 물리적 시뮬레이션을 제공한다. 시스템은 크기 및 형상이 변할 수 있고, 예를 들어, 후방 부분, 개머리판, 핸드가드 또는 배럴을 포함하는 다수의 상이한 포지션들에서 무기 상에 배열되도록 구성될 수 있다.

무기가 실탄과 함께 다시 사용될 수 있도록 무기의 자체 변형 없이 간단한 방식으로 실제 무기에 시스템을 조립 및 분해할 수 있다. 시스템은 휴대용일 수 있다.

킥백 시뮬레이션 디바이스는 또한 생산 동안 시뮬레이션된 무기에 부착되거나 통합될 수 있다. 킥백 시뮬레이션 디바이스는 그 후 고정 및 제거 불가능할 수 있지만, 또한 무기 상에 제거 가능하게 배열될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 예시적인 실시예들은 다음의 도면들을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 AR15 및 그 메인 부품을 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 AR15 상의 실제 개머리판을 대체하도록 구성된 개머리판의 형태의 반동 시뮬레이션 디바이스(10)를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 AR15의 핸드가드 또는 레일 상에 배열될 내부 부품들을 또한 예시하는 반동 시뮬레이션 디바이스(11)를 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 AR15의 배럴 상에 배열될 내부 부품들을 또한 예시하는 반동 시뮬레이션 디바이스(12)를 도시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 실제 개머리판이 반동 시뮬레이션 디바이스(10)로 대체된 AR15를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10)는 또한 내부 부품들을 예시하는 것으로 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 반동 시뮬레이션 디바이스(11)가 핸드가드에 배열된 AR15를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(11)는 또한 내부 부품들을 예시하는 것으로 도시되어 있다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 반동 시뮬레이션 디바이스(12)가 배럴 상에 배열된 AR15를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(11)는 또한 내부 부품들을 예시하는 것으로 도시되어 있다.
도 8은 예시적인 실시예에 따라 반동 시뮬레이션 디바이스(49)가 시뮬레이션 무기의 개머리판에 통합되는 시뮬레이션 무기를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(49)는 또한 내부 부품을 예시하는 것으로 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 반동 시뮬레이션 디바이스(50)가 핸드가드에 배열된 시뮬레이션 무기를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(50)는 또한 내부 부품을 예시하는 것으로 도시되어 있다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 반동 시뮬레이션 디바이스(51)가 배럴에 배열된 시뮬레이션 무기를 도시한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(51)는 또한 내부 부품을 예시하는 것으로 도시되어 있다.

도 1은 변형이 없는 AR(15) 형태의 실제 무기를 도시한다. 무기는 개머리판(1), 충전 핸들(2), 안전 선택기(3), 방아쇠(4), 챔버(5), 탄창(6), 레일 또는 핸드가드(7), 배럴(8), 및 총구(9)를 포함한다.

실제 무기를 동작하기 위해, 충전 핸들(2)은 볼트와 함께 개머리판(1)을 향해 당겨진다. 제1 샷은 탄창(6)으로부터 인출될 수 있다. 샷은 충전 핸들(2)이 해제될 때 볼트가 전진 포지션으로 전진할 때 챔버(5) 내로 밀려난다. 무기의 동작자는 표적을 조준하기 위해 무기를 정렬할 수 있다. 총구(9)가 타겟과 정렬될 때, 총구(9)는 시야 화상 내에서 겨눈다. 무기는 발사될 준비가 되어 있다. 샷의 격발은 방아쇠(4)를 당겨 해머(hammer)를 해제시킨다. 해머가 볼트에 부딪혀서, 그 해머는 카트리지 안에 있는 분말 충전제를 폭파시킨다. 샷은 배럴(8) 및 총구(9)를 통해 발사된다. 후방 추력이 무기 상에 발생된다. 이러한 후방 추력은 킥백 또는 반동로 알려져 있다. 반동 충격(impulse)의 효과는 총구(9)가 무기 동작자에 의해 반작용되지 않는 한 무기의 시야 화상으로부터 벗어난다는 것이다. 킥백이 무기 동작자에 의해 반작용되지 않으면, 무기는 더 이상 의도된 타겟과 정렬되지 않고 동작자는 총구(9)를 시야 화상 내로 재정렬할 필요가 있다. 현실적인 훈련을 제공하기 위해, 무기의 동작자가 이러한 후방 추력에 대항하도록 현실적으로 훈련되는 것을 보장하기 위해 시뮬레이션된 샷들을 사용하여 무기의 시뮬레이션된 발사 시에 현실적인 반동 충격을 시뮬레이션할 수 있는 것이 중요하다.

본 발명은 실제 라이브 샷의 발사 시에 실제 무기에 의해 제공되는 바와 같은 반동으로 또한 알려진 킥백의 시뮬레이션을 위한 디바이스(10, 11, 12, 49, 50, 51)에 관한 것이다. 킥백 시뮬레이션을 위한 반동 디바이스는 실제 무기 또는 시뮬레이션 무기 상에 배열될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)의 비제한적인 예시적인 실시예는 도 2 내지 도 7에서 AR15의 형태로 두 손의 실제 무기 상에 도시되어 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)의 예시적인 실시예는 도 2 내지 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있고, 도 5 내지 도 7은 도 2 내지 도 4의 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)의 상이한 배치(placement)를 무기 상에; 개머리판(10) 내에, 레일/핸드가드(11) 상에 또는 배럴(12) 상에 각각 도시한다. 도 8 내지 도 10은 시뮬레이션 무기 상의 도 2 내지 도 4와 다른 반동 시뮬레이션 디바이스의 상이한 배열을 도시한다.

반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 실제 무기와 그 무기의 특정 배치에 맞도록 구조, 형상 및 크기로 구성될 수 있다. 도 2 내지 도 10에 도시된 반동 시뮬레이션 디바이스의 기본 원리는 동일하다.

도 2 내지 도 4의 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 무기에 부착 가능한 메인 부품(35, 47) 및 메인 부품에 대해 이동가능한, 이동가능한 부품(13, 25, 37)을 갖는다. 이동가능한 부품은 킥백 효과를 물리적으로 그리고 기계적으로 시뮬레이션하는 반동 디바이스를 제공한다. 반동 디바이스(13, 25, 37)는 무기의 방아쇠를 당길 때 활성화되도록 구성된다. 반동 디바이스(13, 25, 37)는 반동 충격을 시뮬레이션하기 위해 불안정 선형 이동을 수행한다. 선형 불안정 이동은 메인 부품(35, 47)의 축에 대한 것이다. 전방 및 후방으로의 선형 불안정 이동은 빠르고, 무기의 동작자의 신체에 대한 타격력(예를 들어, 어깨 또는 팔에서의 부딪힘에 의해)을 제공하고 및/또는 무기에 작용하는 충격력을 제공한다. 반동 디바이스가 먼저 전진 모션을 경험하고, 후진 모션전에, 이는 후방 시뮬레이된 충격력이 동작자의 신체 또는 무기 상에 작용하기 전에, 무기물이 갑자기 미끄러지는 것을 초래한다. 첫 번째 전진 및 그 뒤 후진의 시퀀스를 사용함으로써, 더 적은 힘이 무기에서의 현실적인 불안정성을 달성하기 위해 요청되고, 이에 의해 시뮬레이션에서 현실적인 반동 경험을 달성한다. 무기에 대해 이동하는 반동 디바이스(13, 25, 37)만이 반동과 관련되지 않은 무기의 이동이 회피된다. 제1 전진 및 그 뒤 후진은 실탄을 발사하는 실제 무기로부터의 실제 반동 충격의 반대되는 이동이다. 제1 전진 및 그 뒤 후진 모션을 사용함으로써, 반동 시뮬레이션 디바이스는 현실적인 반동 충격을 생성하기 위해 전체 무기를 후방으로 이동시킬 필요가 없고, 따라서 더 적은 힘이 요구된다. 선형 불안정 모션은 스트로크-유사 모션일 수 있다. 실탄으로 발사하는 것으로부터의 반동은 또한 종종 무기의 회전 불안정성을 제공한다. 반동 디바이스는 회전 불안정성을 제공하도록 구성될 수 있다. 반동 디바이스는, 예를 들어 그 자체로 불안정성을 생성하여 회전 시 무기를 시선(line of sight) 밖으로 이동시키는 불균일한 중량 분포를 가질 수 있다. 반동 디바이스에 의해 제공되는 타격력 또는 충격력의 방향은 무기 상의 반동 시뮬레이션 디바이스의 배치에 의존한다. 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동으로부터 초래된 힘은 실탄으로 실제 무기의 발사 시에 실제 반동의 것을 시뮬레이션하는 무기 내의 불안정성을 생성한다. 무기의 무게는 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동 에너지에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)가 제공된 무기의 동작자는 무기의 시뮬레이션 발사 시에 현실적인 반동을 경험할 수 있다. 이에 의해, 무기 동작자는 무기를 이용한 사격 시뮬레이션 시에 현실적인 훈련을 획득할 수 있다.

도 2 내지 도 4의 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 반동 디바이스(13, 25, 37)를 위한 액추에이터(18, 31, 43)를 갖는다. 액추에이터는 메인 로드(17, 30, 42)을 통해 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동을 야기한다. 메인 로드(17, 30, 42)에 연결된 다수의 지지 로드(14, 26, 27, 38, 39)는 메인 로드(17, 30, 42)로부터의 이동 및 힘을 반동 디바이스(13, 25, 37)에 분배하여 반동 디바이스(13, 25, 37)의 단부를 가로질러 균일한 힘 분배를 제공한다. 액추에이터는 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12) 내에서 이동가능하여 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동을 야기할 수 있다. 이동은 액추에이터(18, 31, 43)가 반동 디바이스(13, 25, 37)로부터 멀어지는 방향으로 이동한 후, 반동 디바이스(13, 25, 37)를 향하는 방향으로 이동하는 스트로크 이동일 수 있다. 액추에이터(18, 31, 43)의 이동은 예를 들어 톱니바퀴에 의해 제공되는 회전 이동일 수 있다

반동 디바이스(13, 25, 37)는 중량 요소(13, 25, 37)를 갖는 피스톤(27, 30, 42)의 형태일 수 있다. 웨이트 요소는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 피스톤의 단부에 배열될 수 있다. 피스톤은 메인 부품으로부터 신속하게 이동하기 전에 메인 부품 내로 신속하게 이동할 수 있다. 피스톤에 의한 이러한 자유 스트로크-유사 이동은 액추에이터가 킥백의 시뮬레이션에 필요한 충격력을 생성함으로써 야기된다. 액추에이터는 선형 액추에이터 또는 회전 액추에이터일 수 있다. 피스톤에는 반동의 비틀림 효과를 시뮬레이션하도록 회전을 야기하기 위한 홈(예를 들어, 나선형 나사산)이 제공될 수 있다. 무기 특성에 따라 10-30°, 또는 최대 10°의 회전만으로 충분할 수 있다. 반동 디바이스는 또한 그 자체로 불안정성을 생성하여 회전할 때 무기를 시선 밖으로 이동시키는 불균일한 중량 분포를 가질 수 있다. 피스톤은 단지 예시이며, 예를 들어 로드(rod), 바(bar)와 같은 중량 요소를 갖는 다른 길이 방향 부재가 사용될 수 있다.

예를 들어, 전기모터, 전기기계적 또는 자기 디바이스 형태의 액티베이터(19, 20, 33, 44)는 액추에이터(18, 31, 43)의 이동을 야기한다. 전기모터의 유형은 현실적인 반동 시뮬레이션을 제공하기 위해 디바이스(10, 11, 12)에 의해 요구되는 파워에 따라 선택될 수 있다. 액티베이터(19, 20, 33, 44)는 예를 들어 무기의 방아쇠(4)의 당김에 따라 활성화될 수 있다. 센서는 방아쇠(4)의 당김을 감지할 수 있고 액티베이터(19, 20, 33, 44)에 신호를 전송할 수 있다. 센서로부터 신호를 수신하면, 액티베이터(19, 20, 33, 44)는 반동을 시뮬레이션하기 위해 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12) 내에서 프로세스를 개시할 수 있다. 그러므로 반동은 무기 상의 방아쇠(4)의 당김에 응답하여 시뮬레이션될 수 있다. 방아쇠 센서로부터 액티베이터(19, 20, 33, 44)로 전송된 신호는 무선(예를 들어, 블루투스)이거나 와이어를 통해 전송될 수 있다.

예를 들어 기계적 증폭기 또는 예를 들어 기어 디바이스(21, 32, 45) 형태의 이동 증폭기는 액티베이터(19, 20, 33, 44)로부터 액추에이터(18, 31, 43)로의 이동을 증폭할 수 있다. 이는 반동 디바이스(13, 25, 37)에 의한 출력 이동의 힘을 증가시키는 동안 액티베이터(19, 20, 33, 44) 상의 부하를 감소시킬 수 있다. 이동 증폭기는 예를 들어 차축 또는 샤프트를 통해 액추에이터(18, 31, 43)에 작용할 수 있다.

메인 로드(17, 30, 42)의 이동은 반동 디바이스의 정밀한 이동과 충격력을 달성하기 위하여, 센서(16, 29, 41) 또는 이동 스토퍼(16, 29, 41)에 의해 감지될 수 있다. 이는 일단 반동 디바이스(13, 25, 37)의 하나의 스트로크가 수행되면 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동을 정지시키는 것을 가능하게 한다. 하나의 스트로크는 단일 샷을 위해 무기가 설정될 때 수행된다. 따라서, 방아쇠(4)의 하나의 당김은 반동 디바이스(13, 25, 37)의 하나의 스트로크를 야기하여 하나의 실제 샷의 반동을 시뮬레이션하게 할 것이다. 무기가 방아쇠(4)의 당김 시에 다중 샷의 발사로 설정되는 경우, 센서 또는 이동 스토퍼(16, 29, 41)는 반동 디바이스(13, 25, 37)가 방아쇠(4)가 더 이상 당겨지지 않을 때까지 복수의 후속 반동 이동을 시뮬레이션하게 할 것이다. 무기 상의 안전 선택기(3)는 예를 들어 설정들 "저장", "단일 샷" 및 "자동 샷들" 중에서 선택할 수 있다. 설정 "자동 샷들"은 예를 들어 반동 디바이스(13, 25, 37)의 30회의 스트로크를 야기할 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 예를 들어 배터리(15, 28, 40) 또는 재충전가능한 배터리(15, 28, 40)의 형태로 에너지원(15, 28, 40)을 구비할 수 있다. 에너지원은 또한 반동 시뮬레이션 디바이스의 외부에 있을 수 있고 무기의 다른 부분 상에 또는 그 내에 배열될 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 인쇄 회로 기판 상에 배열될 수 있는 마이크로컨트롤러(23, 36, 48)에 의해 제어될 수 있다.

일 실시예에서, 반동 시뮬레이션 디바이스(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 무기의 개머리판(1)을 대체한다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10)는 무기의 실제 개머리판(1)과 같은 형상이다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10)는 실제 개머리판 대신에 무기에 맞도록 구성된 잠금장치(fastener)(24)에 의해 무기에 고정된다. 무기로 시뮬레이션 샷을 발사할 때, 반동 디바이스(13)는 무기를 향해 이동하고, 이어서 무기로부터 멀어져서 무기 동작자의 어깨를 타격할 것이다. 동작자의 어깨에 타격을 가한 후, 반동 디바이스(13)는 이어서 무기를 향해 그리고 무기의 동작자의 어깨로부터 멀어지게 이동할 것이다. 이것은 반동 시뮬레이션 디바이스에 의해 제공되는 시뮬레이션된 킥백이다. 이 시뮬레이션된 반동 이동은 먼저 전방으로 이동함으로써, 견착부 상의 반동 디바이스(13)가 어깨에 부딪히기 전에 갑자기 어깨를 미끄러지게 함으로써, 실제 무기로부터 반동을 시뮬레이션하는 불안정성을 생성한다. 반동 디바이스의 전방 및 후방으로의 이동은 예를 들어 1cm 정도로 작을 수 있다. 시뮬레이션 킥백 동작의 경험과 속도는 실탄으로 실제 무기를 발사할 때 발생하는 실제 킥백과 비슷하다. 무기에 대해 이동하는 반동 디바이스(13)만이 반동과 관련되지 않은 무기의 이동이 회피된다. 어깨에 부딪히는 어깨 플레이트와 함께 제공된 반동 디바이스(13)가 도 5에 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스의 대안적인 예시적인 실시예는 무기의 후방 부품에 고정된 전기기계적 액티베이터일 수 있다. 전기기계적 액티베이터는 강력한 타격에서 무기 동작자의 신체, 팔 또는 어깨에 대해 킥백 또는 회전을 야기하는 어깨 패드(13) 또는 더 무거운 무기를 위한 팔그립을 갖는 피스톤(17, 14)을 개시할 수 있다. 회전의 추가적인 효과는 현실적인 반동 시뮬레이션을 야기하기 위해 더 무거운 무기에 사용될 수 있다. 회전을 달성하기 위해, 피스톤(17)에는 홈, 예를 들어 나선형 나사산이 제공될 수 있다. 킥백 또는 반동은 무기 상의 안전 선택기의 설정에 따라 단일 샷 또는 자동 샷으로 제어될 수 있다. 자동 샷들에 대한 설정은 예를 들어 30개의 연속적인 샷들을 생성할 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 반동 시뮬레이션 디바이스(11)는 무기의 레일 또는 핸드가드(7)에 부착된다. 도 6은 디바이스(11)를 도시한다. 도 6의 무기로 시뮬레이션 샷을 발사하면, 반동 디바이스(25, 26, 27, 30)의 후방 단부(25)(중량 요소)는 전진하고 그 뒤 무기의 동작자를 향해 이동하여 시뮬레이션 반동 이동을 제공하는 무기의 후방으로 무기를 걷어내는 후방 충격력을 야기한다. 이전에 설명된 바와 같이, 제1 전진 모션은 미끄러짐 효과(slipping effect)를 야기하여, 현실적인 반동 시뮬레이션 경험에 충분한 무기에서의 불안정성을 제공하는 후방 반동 충격을 생성하기 위해 더 적은 힘의 사용을 가능하게 한다. 시뮬레이션된 반동 이동의 경험된 힘과 속도는 실제 반동 이동과 유사하다. 무기에 대해 이동하는 반동 디바이스(25, 26, 27, 30)만이 반동 시뮬레이션 디바이스의 메인 부품이 무기에 고정됨에 따라, 반동과 관련되지 않은 무기의 이동이 회피된다.

도 7에 도시된 제3 실시예에서, 반동 시뮬레이션 디바이스(12)는 무기의 배럴(8)에 부착된다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 반동 시뮬레이션 디바이스는 배럴의 길이 방향에 수직하게 부착되어 있다. 중량(37)을 갖는 피스톤으로부터의 결과적인 힘은 배럴의 길이 방향에 수직으로 작용할 것이다. 무기의 질량 중심으로부터 먼 배럴(8) 상의 반동 시뮬레이션 디바이스(12)의 배치로 인해, 무기의 반동 이동을 시뮬레이션하기에 충분한 토크를 제공하기 위해 더 적은 힘이 요구된다. 반동 디바이스는 배럴로부터 내향 및 외향 방향으로 이동할 수 있는데, 예를 들어 배럴에 수직으로 이동할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서와 같이, 반동 디바이스는 먼저 배럴을 향해 내향으로 이동하고, 이어서 무기의 배럴(8)로부터 멀리 외향으로 이동하여 외향 충격력을 야기한다. 이전에 설명된 바와 같이, 반동 디바이스의 제1 내향 모션은, 사실적인 반동 시뮬레이션 경험에 충분한 무기에서의 불안정성을 제공하는 외향 반동 충격을 생성하기 위해 더 적은 힘의 사용을 가능하게 하는 미끄러짐 효과를 야기한다. 이러한 이동은 배럴(8)의 교란을 야기하여 총구(9)의 배치를 시야 화상의 외부로 이동시킨다. 시야 화상으로부터 배럴을 이동시키기 위해 더 적은 힘이 요구되기 때문에, 반동 시뮬레이션 디바이스(12)는 핸드가드에 부착되거나 무기의 후방 부분에 부착될 때보다 더 작을 수 있다. 배럴에 대한 추가적인 회전력은 피스톤 상에 홈들, 예를 들어, 나선형 나사들을 제공함으로써 달성될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스의 중량, 액추에이터 및 액티베이터들을 갖는 피스톤 및 다른 부품들은 소형화될 수 있다. 액티베이터(44)는 예를 들어, 드론 모터와 같은 소형 모터일 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스는 AR15 상에 배열되는 것에 한정되지 않고, 경무기, 예를 들어 권총(pistol)으로부터 중무기(heavy stationary)와 같은 모든 종류의 실제 무기 상 및 시뮬레이션 무기 상에 배열될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 상이한 유형의 실제 무기 및 시뮬레이션된 무기에 맞도록 구성될 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 간단한 방식으로 실제 무기 상에 조립되고 그로부터 분해될 수 있다. 또한, 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)의 추가는 실제 무기의 어떠한 영구적인 변형도 필요로 하지 않는다. 실제 무기는 디바이스(10, 11, 12)의 제거 후에 실제 무기로서 다시 사용될 수 있다. 따라서 실제 무기의 변형은 가역적이다.

반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51)는 또한 시뮬레이션 무기 상에서 사용될 수 있다. 시뮬레이션 무기에는 복제 훈련 무기, 장난감 총, 가스 기반 무기, 소프트-건이 포함된다. 반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51)는 반동의 현실적인 시뮬레이션으로 인해 반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51)가 없는 시뮬레이션 무기로 훈련하는 것보다 더 현실적인 훈련을 제공할 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51)는 시뮬레이션된 무기의 임의의 영구적인 변형을 요구하지 않는다. 시뮬레이션 무기는 반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51)의 제거 후에 시뮬레이션 무기로서 그 이전의 사용을 계속할 수 있다. 따라서 시뮬레이션 무기의 변형은 가역적이다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 또한 시뮬레이션 무기의 생산 동안 시뮬레이션 무기 상에 배열되거나 그에 통합될 수 있다.

반동 시뮬레이션 디바이스는 또한 생산 동안 시뮬레이션된 무기에 부착되거나 통합될 수 있다. 이어 시뮬레이션 무기 동작자가 시뮬레이션 무기 방아쇠를 당길 때 실탄으로 실제 무기를 발사하는 듯한 킥백을 경험할 것이다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 시뮬레이션 무기로부터 고정되거나 제거 불가능할 수 있지만, 대안적으로, 예를 들어 손상된 경우 교환 가능하도록 시뮬레이션 무기 상에 제거 가능하게 배열될 수도 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 시뮬레이션 무기인 경우 개머리판에 통합되거나, 도 8에 도시된 바와 같이 시뮬레이션 무기의 핸드가드에 부착되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 시뮬레이션 무기의 배럴에 부착될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스는 또한 다른 위치들에서 시뮬레이션 무기 상에 배열되거나 그 안에 통합될 수 있다

디바이스(10, 11, 12)는 무기로 샷을 시뮬레이션하기 위한 다른 시뮬레이션 디바이스 및 시스템과 조합하여 무기 상에 구현될 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12)는 예를 들어 US 8,770,978에 개시된 바와 같은 전자 탄창 형태의 전자 블랭크 및/또는 US 10,598,459에 개시된 바와 같은 무기의 기계적 기능을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이션 디바이스와 조합될 수 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 이들 특허는 모두 본 발명의 출원인에 속한다. 이하의 설명은 이들 특허에 개시된 시뮬레이션 기술과 함께 반동 시뮬레이션 디바이스의 사용을 설명한다. 본 발명의 반동 시뮬레이션 디바이스를 포함하여 이들 특허들에 공개된 기술로 구성된 전체 시스템은 훈련 도중에도 표준 실제 무기 운용 절차에 따라 실제 무기를 운용할 수 있도록 하여 실제 무기를 운용할 수 있는 운용자의 완벽한 현실감 있는 훈련이 가능하게 한다. 전체 시스템은 무기의 작동의 전자적 및 기계적 시뮬레이션을 제공하고 시스템의 동작자는 훈련 동안에도 정상적인 방식으로 무기 거동을 경험한다.

반동 디바이스(13, 25, 37)는 무기의 방아쇠(4)를 당김으로써 작동된다. 방아쇠(4)를 당기는 것은 무기 챔버(5) 내의 전자 및 기계 시스템에 또는 실제의 탄창(6)을 시뮬레이션하는 탄창 깔대기 내에 삽입된 전자 탄창 시스템 내에 결합된 센서를 통해 신호를 제공할 수 있다. 반동 시뮬레이션 디바이스의 액티베이터(19, 20, 33, 44)를 활성화하기 위한 신호는 예를 들어 무기 챔버(5) 또는 전자 탄창 시스템 내의 전자 및 기계 시뮬레이션 시스템으로부터 케이블을 통해 또는 무선(예를 들어, 블루투스)으로 전송될 수 있다. 무기 방아쇠(4)의 활성화는 실제 무기의 다수의 기능들을 시뮬레이션하기 위한 액티베이터의 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들어, 반동 디바이스(13, 25, 37)는 액티베이터(19, 20, 33, 44)를 통해 전력을 수신할 수 있고; 전자 탄창은 샷의 사운드를 재생할 수 있고; 볼트 이동의 시뮬레이션은 무기 챔버(5) 내에서 수행될 수 있고; 총구(9)의 단부에 제공된 총구 플래시 시뮬레이터가 점등될 수 있다. 시스템을 시작하려면 시스템 활성화를 수행해야 한다. 이는 탄창 깔때기에 전자 탄창을 넣고 충전 핸들(2)을 잡아당겨 충전 동작을 수행함에 의해 이루어질 수 있다. 충전 핸들(2)에는 충전 이동이 수행될 때 등록하기 위한 센서가 배열된다. 그러면 안전 선택기(3)는 "저장" 설정에서 "단일 샷" 설정 또는 "자동 샷들" 설정으로 변경될 수 있다.

상기 설명된 실시예들은 단지 예들이라는 것에 유의한다. 당업자는 첨부된 특허 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 프레임워크 내에서 다수의 다른 변형 및 변화를 수행할 수 있을 것이다.

Claims (24)

1. 무기의 반동을 시뮬레이션하기 위한 반동 시뮬레이션 디바이스(10, 11, 12, 49, 50, 51)로서,
   상기 반동 시뮬레이션 디바이스는 무기 상에 부착되거나 무기 내에 통합되도록 구성되며, 상기 디바이스(10, 11, 12, 49, 50, 51)는,
   상기 무기의 방아쇠를 당길 때 활성화되도록 구성된 반동 디바이스(13, 25, 37)를 포함하는,
   반동 시뮬레이션 디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반동 디바이스(13, 25, 37)는 상기 무기의 상기 방아쇠를 당길 때 불안정 이동을 수행하도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 불안정 이동은 비틀림 이동을 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 무기의 상기 반동에 대한 전기기계적 시뮬레이션에 적합하도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 반동 디바이스는 중량 요소를 갖는 로드를 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 로드는 홈들과 함께 제공된, 반동 시뮬레이션 디바이스.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 반동 디바이스(13, 25, 37)를 위한 액추에이터(18, 31, 43)를 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
8. 제7항에 있어서,
   상기 액추에이터(18, 31, 43)의 이동을 위한 액티베이터(19, 20, 33, 44)를 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 액티베이터(19, 20, 33, 44)의 상기 이동을 증폭하기 위한 기계식 증폭기(21, 32, 45)를 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    마이크로컨트롤러(23, 36, 48)를 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 반동 디바이스(13, 25, 37)의 이동을 정지시키기 위한 스토퍼 디바이스(16, 29, 41)를 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 반동 디바이스의 상기 이동을 감지하기 위한 센서(16, 29, 41)를 더 포함하는 반동 시뮬레이션 디바이스.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터가 선형 액추에이터 또는 회전 액추에이터인, 반동 시뮬레이션 디바이스.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액티베이터는 전기기계적 또는 전자기 디바이스인, 반동 시뮬레이션 디바이스.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지원(15, 28, 40)을 더 포함하는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액티베이터는 신호들의 무선 또는 유선 전송에 의한 상기 무기의 방아쇠에 의해 활성화되는, 반동 시뮬레이션 디바이스.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반동 시뮬레이션 디바이스는 상기 무기의 개머리판(1)을 대체하도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스(10).
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반동 시뮬레이션 디바이스(11)는 상기 무기의 레일들 또는 핸드가드(7)에 부착되도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스(11).
19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반동 시뮬레이션 디바이스(11)는 상기 무기의 배럴(8)에 부착되도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스(12).
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기는 실제 무기 또는 모방 무기인, 반동 시뮬레이션 디바이스.
21. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반동 시뮬레이션 디바이스는 시뮬레이션 무기의 생산 중에 상기 시뮬레이션 무기에 부착되거나 그 안으로 통합되도록 구성된, 반동 시뮬레이션 디바이스(49, 50, 51).
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 반동 시뮬레이션 디바이스를 포함하는, 무기.
23. 제22항에 있어서,
    상기 반동 시뮬레이션 디바이스는 상기 무기에 제거가능하게 부착되는, 무기.
24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 무기는 실제 무기 또는 모방 무기인, 무기.