KR830001723Y1 - 후미 발사관 커버 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

후미 발사관 커버

제1도는 하나는 로켓이 저장된 것을 나타내고 다른 하나는 보지된 제1로켓을 나타내며 다른 발사관들은 여러 상승 단계의 점화된 로켓을 나타내는, 로켓이 내장된 다수의 발사관들의 개략측면도.

제2도는 본 고안의 취약성 커버의 평면도.

제3도는 여러 파열 부분들을 형성하기 위해 발사관의 커버에 설치된 다수의 홈을 나타내는 제2도의 선 3-3에 따른 단면도이고,

제4도, 제5도 및 제6도는 로켓 배기가스의 압력 및 직경 증가에 의해 커버가 계속적으로 파열되어 커지는 것을 나타내는, 제2도의 유사도이다.

본 고안은 유동제어식 배기다기관(多岐管)장치에 관한 것으로 특히, 로켓용 발사관(launch tube)을 배기다기관으로부터 평상시 밀폐하고 가스압력에 응하여 발사관을 개방하기 위한 장치에 관한 것이다.

군사적 적용을 위해 로켓, 미사일, 또는 기타 배기가스 추진식 운반체(vehicles)들은 조밀하게 인접해있는 저장고 또는 발사관에 마련된다. 그 경우, 배기가스도관은 로켓 점화시 발생되는 로켓 배기가스를 안전지역으로 이송시키기 위해 설치되는 것이 통상적이다. 예를들어 선박과 같이 가용공간이 문제가 되는 경우, 공통적인 배기다기관으로 다수의 인접 발사관을 다기관(多岐管)화하는 것이 가끔 필요하다.

발사관을 공통 배기다기관이 연결하는 도관이 평상시 즉 운반체의 발사전, 개방되어 있을때 명백한 문제점이 존재한다. 하나 이상의 로켓이 의도적으로 또는 우연히점화될때, 약 3,300℃의 온도를 가지며 생성된 배기가스는 공통다기관을 지나 개방된 연결도관을 통해 다른 발사실로 순환될 것이다. 그들 발사실내의 로켓과 로켓탄두가 이들 뜨거운 배기가스에 의해 점화되거나 폭발될 우려가 있다. 최소한, 그 뜨거운 가스는 로켓 또는 보지장치와 같은 부속장치에 손상을 줄 수 있다. 또한, 몇몇 발사관의 경우처럼 다른 발사실이 상단부에서 개방되어 있을때 연결로 관을 통해 그 발사실내로 들어가는 배기가스가 개방된 외측 단부를 통해 배출되어 인접 장치에 막대한 열 손상을 야기할 수 있다.

그러한 문제점들을 방지하기 위해, 각종 형태의 안전 도어 또는 가스밸브가 종래 제안되어 왔다. 그들은 각 발사실의 배출구 또는 배기다기관에의 연결도관에 통상 설치되었다.

로켓이 우연히 또는 의도적으로 점화될때, 그 부속 안전도어나 밸브는 배기가스에 응하여 열리게 된다. 이것은 배기가스가 배기다기관내로 들어가는 것을 허용한다. 다른 발사관에 설치된 도어 및 밸브는 그것을 통한 배기 가스의 순환을 방지하기 위해 폐쇄된 채 유지된다.

종래 기술의 일예는 일방향 2-플랩 체크밸브로 된 각 발사관용 보지도어를 가지고 있다. 그 플랩(flap)이 폐쇄된 채 있도록 스프링이 설치되어 있다. 점화된 로켓의 로켓 폭풍이 체크 밸브를 개방시킨다.

종래의 다른 로켓 배기 제어 장치로는 평상시 폐쇄되고 점화된 로켓의 압력하에 개방될 수 있도록 평형추를 가지며 경첩식으로 된 유동제어 도어가 있다. 배기다기관내 증가된 압력은 점화되지 않은 로켓이 들어 있는 다른 발사실의 도어를 폐쇄된 채 유지시킨다.

종래의 로켓 발사관용 후미도어(rear door)의 다른 형태로는 로켓이 발사될때까지 걸쇠가 물려서 평상시 개방되어 있는 도어가 있다. 미사일이 발사될때까지 보호 씨일(seal) 또는 취약성 커버가 발사관을 폐쇄한다. 그 도어는 미사일이 발사관을 떠날때 감지기에 의해 개방된다. 발사된 로켓으로 부터의 가스가 도어를 폐쇄시키며, 걸쇄가 도어를 제위치에 고정시켜 발사관을 부속된 배기다기관으로 부터 밀폐시킨다. 본 고안은 로켓 또는 미사일과 같은 배기 추진식 운반체용 발사관의 일단부를 폐쇄하기 위한 장치를 제공한다. 그 장치는 배기가스에 응하여 발사관의 단부를 개방시키도록 설계되어 있다.

따라서, 본 고안은 배기 추진식 운반체용 발사관의 일단부를 평상시 폐쇄하고 운반체의 배기가스에 응하여 발사관의 단부를 개방시키는 장치를 제공하며, 그 장치는 발사관, 운반체의 배기가스를 배출시키기위해 상기 발사관에 인접하게 배치된 다기관, 상기 발사관과 상기 다기관 사이의 연결부를 평상시에 봉쇄하는 커버로 구성되고, 상기 커버는 운반체의 배기가스의 압력에 응하여 파열될 수 있는 최소한 하나의 취약성 중앙부를 가지고 있어 상기 발사관과 상기 도관사이 연결부를 형성한다.

종래에 제기된 후미 도어를 설치하는 대신, 본고안에 따라 로켓용 발사관이 취약성 커버에 의해 그의 하단부가 폐쇄된다. 그 커버는, 의도적이건 아니건 발사된 로켓의 배기가스에 응하여 파열되도록 설계되어 있다. 로켓이발사관을 떠날때, 그의 배기 가스는 발사관의 후미에서 직경이 증가한다. 이증가된 배기가스는 커버의 나머지 부분을 파열시킨다.

이러한 방식으로, 운반체의 배기 가스배출 도관, 즉 배기다기관과 발사관 사이 연결부가 점차적으로 커진다. 그리하여, 배기가스가 큰 배출구를 통해 배기다기관 내로 확실히 흐르도록 한다. 이것은 또한, 발사관내압력을 대기압으로 또는 그보다 낮게 유지시켜 준다.

그 커버는 중앙의 원형 부분과 다수의 환상 동심부분을 가지는 것이 바람직하다. 그들 부분들은 상술한 방식에 따라 연속적으로 파열되도록 배치되어 있다.

그러한 후미 발사관 커버는 구조가 상당히 간단하고 종래 기술에 의해 제안된 각종 도어보다 저렴하다. 그 구조의 간단함에 의해, 기계적 결함등으로 발사관 폐쇄장치가 작용하지 못하는 경우는 거의 없게된다.

한편, 본 고안의 취약성 커버가 파열된후, 배기다기관과 발사관 사이 연결부는 개방된 채 있게 된다. 이것이 문제가 되는 경우, 본 출원인이 동시 출원한 형태의 도어가 본 고안의 취약성 커버를 부가해서 편리하게 사용될 수 있다.

본 고안의 특징으로 고려되는 신규 특징은 첨부된 청구범위에 상세히 기재되어 있다. 그러나, 본 고안의 목적 및 잇점들은 작용 및 구성과 아울러 첨부 도면과 관련하여 기술된 하기 설명으로 부터 쉽게 이해될 것이다.

도면에서 제1도는 로켓 발사장치를 개략적으로 도시하고 있다. 그 발사장치는 다수의 발사관(10, 11, 12 및 13)으로 구성된다. 발사관의 수는 임의로 정해질 수 있고 발사관을 많게 혹은 적게 설치할 수 있다.

그 발사관은 발사관(10-13)으로 부터 발사된 로켓에 의해 발생된 배기가스를 배출시키기 위한 공통 배기관, 즉 배기다기관(15)에 연결되어 진다. 물론, 로켓 대신 미사일이나 다른 배기 추진식 운반체가 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

발사관(10)은 그안에 로켓(16)이 배치되어 도시되어 있다. 그 로켓은 적당한 보지(保持)장치(도시안됨)에 의해 보지되며, 그러한 장치는 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 로켓(16)에는 분사구(17)이 설치되어 있고 그 분사구를 통해 뜨거운 배기가스가 배출된다.

본 고안에 따라, 발사관(10)의 저부는 제2도 및 제3도에 상세히 도시된 취약성 커버(20)에 의해 폐쇄되어 있다. 그 커버(20)은 예를들어 용접 또는 적당한 고정장치와 같은 방식으로 발사관(10)의 벽(21)에 취부되어 있다. 제2도에 도시된 바와같이, 커버(20)은 중앙의 원형부분(23)과 주위의 다수의 환상(環狀)부분(24 및 25)로 구성될 수 있다. 그러나 중앙의 원형부분(23)과 주위의 환상부분(24 및 25)대신, 정방형 또는 장방형 중앙부분과 그에 상응하는 형태의 주위 부분과 같은 다른 형태가 사용될 수도 있다. 또한, 단 하나의 취약성 중앙부만이 설치될 수도 있다. 그 커버(20)은 또한 취약성의 모서리 부분(26)을 가질 수도 있다.

각종 부분(23-26)은 깨지기 쉽고 로켓의 배기가스의 영향에 의해 파열되도록 배치되어 있다. 이런 배치는 예를들어 제3도에 도시된 바와같이 행해질 수 있다. 중앙부(23)은 제2도에 도시된 예에서 원형인 적당한 홈(28)에 의해 둘러싸여 있다. 환상부분(24 및 25)역시 상응하는 홈(30 및 31)에 의해 구분 및 형성되어 있다. 중앙부(23)을 형성하는 홈(28)은 그 부분이 작은 압력하에 첫번째로 파열하도록 깊이가 가장 깊은 것이 바람직하다. 다음의 두 홈(30 및 31)은 도시된 바와같이 점차적으로 깊이가 얕게 되어 있어 주위부분(24 및 25)가 차례로 계속하여 파열되도록 한다. 그러나, 부분(23-25)은 어떤 다른 방식으로도 파열되도록 배치될 수도 있다.

모서리 부분(26)이 파열되게하는 것이 요구될때 그 모서리 부분(26)주위에 제6도에서 점선(33)으로 나타낸 직 4각형으로 적당한 홈이 설치된다. 점선(33)에 해당하는 그 홈은 홈(30 및 31)보다 깊이가 더 얕게되어 모서리 부분(26)이 최종적으로 즉, 부분(24 및 25)가 파열된 후 파열되도록 한다.

커버(20)은 배기다기관(15)내 압력과 배기가스의 열에 견딜 수 있는 물질로 만들어진다. 그리하여, 분사구(36)을 가진 제1도의 로켓(35)가 돌발적으로 발사되었다고 가정했을때, 로켓은 보지장치에 의해 보지되어 있기 때문에, 발사관(11)내에서 상향 이동할 수 없게 된다. 그러나, 커버(20)은 배기가스에 의해 중앙부(23)에서 결국 파열되고, 따라서, 그 배기가스가 배기다기관(15)으로 들어갈 수 있고 그 가스가 화살표(37)로 나타낸 방향으로 흐른다.

취약성 커버(20)의 설계에 있어서 다음의 변수, 즉, 발사관(10)의 압력, 유량, 연소온도 및 스로트(throat)직경등을 포함하는 로켓모터의 탄도치(bollistic value)를 고려해야 한다. 또한, 발사관(10)의 유동단면적, 정규발사시의 최대 발사관 설계압력, 배기다기관(15)의 유동단면적, 최대배기유량에 기인한 배기다기관내 압력 및 시간과 축 및 반경방향의 함수로서 로켓 배기흐름 영역에 대해 이론적 또는 실험적으로 서술한 것등을 고려하여야 한다. 이 경우, 요구되는 유동인자는 동압, 정압(靜壓) 또는 국부 주위압력(PAMB), 정온(靜溫), 속도, 마하(Mach)수, 가스정수(定數), 비열비(比熱比 : specific heat ratio)등이다.

그 설계는 일반적으로 다음 방식으로 진행된다. 즉, 커버(20)의 위치와 취약성 부분(23-26)의 칫수는 발사관(10)의 단부 칫수 및/또는 발사관 흐름면적에 의해결정된다. 만약 발사관의 단면의 원형이 아닐때는, 직성칫수로의 변환이 행해진다. 부분(23-26)의 칫수는, 커버(20)을 관통하는 개구가배기 동압에 의해 즉 최소한 배기다기관(15)내의 정압만큼 크게 완전히 충만되어야 하는 요구에 의해 결정된다. 배기흐름 영역의 특정 단면(38,42 또는 44)이 일련의 동심압력링으로 나타내어질 수 있다. 그 압력은 배기흐름 (38,42 또는 44)의 축쪽으로 갈수록 증가하고, 최내측 중앙압력은 다음의 인접 환상링의 것보다 크고, 그 링의 압력은 외측압력링의 것보다 크다. 최외측 압력링은 PAMB와 동일한 압력을 갖는다. 배기다기관(15)내의 정압은 배기와 질량 유동율과 정특성(靜特性) 및 배기다기관 단면적으로 부터 통상의 공지된 방식으로 결정된다. 특정발사 상태도의 제4도-제6도에 도시된 바와같은 커버(20)의 특정 개구내측 압력은 배기다기관내 가스의 발사관(10)내로의 역류를방지하도록 최소한 배기다기관 정압만큼 커야 한다.

로켓 모터 탄도가 시간에 따라 변할때 배기압력이 따라서 변하고 또한 정해진 배기다기관 유동 단면적에 대한 배기다기관(15)내 압력도 따라서 변한다. 초기의 설계는 최대로 예상되는 분사유량 및 탄도를 근거로 한다. 커버(20)에 생긴 새로운 평형 개구에서 배기다기관 압력이 배기 동압을 초과하는 가의 여부는 작은 유량에서 점검된다. 만약 초과한다면 역류를 방지하기 위해서 개구의 칫수는 높은 배기 동압이 커버(20)의 저부 개구에 형성되도록 더 작게 만들어져야 한다.

배기가스(38)의 크기에 따라 즉, 그의 직경에 따라, 취약성 부분(23,24 및 25 또는 26)이 더 적거나 많이 파열된다. 예를들면, 제4도는 부분(24 및 25)와 모서리 부분(26)을 남기고 중앙부분(23)이 파열된 것을 나타낸다.

따라서, 한 발사관의 커버(20)은, 나머지 발사관내에 있는 로켓 가운데 하나가 우연히 또는 의도적으로 점화될때 배기다기관(15)내의 열과 압력에 견디도록 충분히 강해야 한다.

발사관(12)내의 분사구(41)를 가진 로켓(40)이 의도적으로 발사되는 경우를 생각하자. 그 로켓이 발사관을 벗어날대, 그의 배기가스(42)는 발사관(12)보다 약간 작은 직경(42)의 크기까지 증가할 것이다. 발사관(13)내의 동일 로켓(40)이 상당히 이동한 것으로 생각할때 로켓 배기가스(44)는 도시된 바와같이 더 큰 직경으로 된다. 따라서, 커버(20)의 계속적인 부분들 즉, 부분(23,24 및 25 또는 26)이 파열될 것이다. 그 부분들은 배기가스의 직경이 증가하고 커버(20)의 점점 커진 부분에 대한 압력이 증가함에 기인하여 파열될 것이다. 그리하여, 각 발사관(12 또는 13)내 화살표(47)로 나타낸 바와같이, 주위 공기는 발사관내 배기 흐름으로 들어와서 배기가스와 혼합한다. 커버(20)의 개구가 점차 커지게 되므로, 모든 배기가스는 일방향으로만 즉, 화살표(37)로 나타낸 바와같이 하방으로 흐르고 다음, 배기다기관(15)내로 흐르게 된다. 그리하여 효과적인 면적식 유동 제어가 이루어진다.

완전히 원형 단면의 배기가스(42 또는 44)를 가진 로켓이 제1도-제5도와 관련하여 기술되었다. 예를들어 발사대가 통(canister)형태일때, 제6도에 도시된 바와같은 커버(20)의 모서리(26)이 상술한 바와같이 취약하게 만들어지고 파열될 수 있다는 것이 또한 가능하다. 따라서, 그 모서리부는 배기가스의 흐름을 위한 정방형 또는 장방형 개구를 제공한다.

본 고안의 발사관을 위한 취약성 후미 커버는 몇가지 잇점을 갖는다. 그것은 구조가 매우 간단하고 따라서 도어를 사용하는 종래의 것보다 저렴하다. 도어의 경첨(hinge)기구는 부식성 로켓 가스 또는 고온에 의해 부식될 수 있다. 이러한 사실로 부터 동일 결과를 얻기 위해 다른 방도를 선택하게 된 것이다. 한편으로, 취약성 커버가 파열됐을때 각개 발사관은 개방되어 있게 된다. 이것은 흡인이 요구될때 말고는 쓸모가 없으므로, 돌발적인 발사에 대한 보호가 필요하면 로켓의 발사에 응하여 폐쇄하는 개방도어를 발사관내 첨가하는 것이 편리할 수 있다.

로켓용 발사관의 일단부를 평상시 폐쇄하고 로켓의 배기가스에 응하여 발사관의 후미 단부를 개방시키기 위한 장치를 기술하였다. 이것은 발사관의 후미 단부에 취약성 커버를 제공함에 의해 달성된다. 그 커버는 배기가스의 압력하에 파열되는 취약성의 하나의 부분 또는 여러 부분들을 가지고 있다. 배기가스의 직경이 증가할때, 취약성 커버의 계속적인 부분들이 그에 작용하는 증가된 압력에 기인하여 파열된다. 발사관의 후미단부를 폐쇄하기 위한 본 고안에 따른 취약성 커버는 구조가 간단하고 작동시 신뢰성이 있다. 그 커버는 배기가스의 직경 증가에 응하여 증가하는 개구와 함께 발사관과 배기다기관 간의 연결을 제공한다. 그리하여 발사관내 압력 증가를 방지한다.

본 고안이 유익하게 사용될 수 있는 방식을예시하는 목적으로 본 고안에 따라 여러부분으로 된 발사관 후미 커버의 특정 배치를 상술하였지만, 본 고안은 그에 제한된지 않음을 인식하기 바란다. 따라서, 첨부 청구범위에 정의된 바와같은 본 고안의 범위내에서 많은 개조, 변경이 행해질 수 있다.

Claims (1)

1. 발사관(10,11,12,13)과 운반체의 배기가스로 배출시키기 위해 발사관에 인접하게 배치된 배기다기관(15)과, 상기 발사관과 배기다기관 사이의 연결부를 평상시 봉쇄하는 커버(20)로 구성되는, 배기추진식 운반체를 위한 발사관의 일단부를 평상시 폐쇄하고 운반체의 배기가스에 응하여 발사관이 단부를 개방시키기 위한 장치를 통상 후미 발사관 커버에 있어서, 상기 커버(20)는 중앙부분(23)과 이중앙부분을 둘러싸는 여러개의 부분(24,25,26)을 가지고, 직경이 증가하는 배기가스에 응하여 연속적으로 상기 중앙부분 및 이 중앙부분을 둘러싸는 부분을 파열시키는 수단(28),(30),(31),(33)을 가져서 가스가 막히지 않고 배기다기관으로 흐르게 구성된 것을 특징으로 하는 취약성 발사관 커버.