KR20160116281A

KR20160116281A - 접힘형날개 펼침장치

Info

Publication number: KR20160116281A
Application number: KR1020150043781A
Authority: KR
Inventors: 최훈석
Original assignee: 최훈석
Priority date: 2015-03-29
Filing date: 2015-03-29
Publication date: 2016-10-07

Abstract

본 발명은 탄성연결체와 이에 연결되는 댐퍼와 고정핀을 지니며, 접힘형날개의 상단날개에 설치된 고정홈과 하단날개에 설치된 고정턱을 지녀서, 접힘형날개의 펼침력을 제공하고, 접힘형날개의 마모 및 손상을 방지하는 기능을 수행하는 접힘형날개 펼침장치 제공한다.

Description

접힘형날개 펼침장치 {UNFOLDING APPARATUS FOR FOLDING FIN}

본 발명은 발사관 내에서 장입되어 있는 로켓의 접힘형날개에 적용하기 위한 접힘형날개 펼침장치에 관한 것이다.

통상 로켓은 발사관에 장입되어 운용되어지고, 발사관내 장입되는 로켓의 날개는 발사관의 직경을 줄이기 위해 접힘형날개로 제작되어 지며, 발사관에서 이탈하여 비행시에는 날개에 내장된 스프링에 의해 접힘형날개가 펼쳐진다. 또 접힘형날개는 발사관 내부에 있는 동안 날개의 끝면이 발사관 내벽과 접촉이 불가피하여, 접촉에 의한 마모를 방지할 수 있는 별도의 장치가 부착되거나 발사관 벽에 설치된다.

도 1은 종래에 적용된 접힘형날개의 설계 방법을 보여준다(국내특허번호 1001763200000, 유도탄 날개전개 및 고정장치).

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 접힘형날개는 고정부(10)과 회전부(20)으로 구성된다. 고정부는 로켓의 몸체(1)에 고정된다. 고정부(10)과 회전부(20)은 힌지부(16)에서 회전자유도를 지니도록 되어 있다. 펼침력을 부여하기 위해 토션형 스프링이 힌지부(16) 내부에 별도로 설치된다. 이외에 접힘날개 회전부(20)이 발사관(2)에 충돌하여 마모되는 것을 방지하기 위해 통상 발사관 내벽에 장치가 설치되기도 한다. 이처럼 날개의 펼침을 위해 힌지부(16)에 토션스프링 및 작동기구의 설치가 필요하며, 이로인해 힌지부(16)은 접힘날개의 평면에 상당 돌출하는 형태를 취하고, 토션스프링을 내장하기 위해 날개 단면 형상이 복잡하여지며, 이로 인해 날개단면의 크기의 증가가 불가피하여 로켓의 비행항력 증가의 요인이되어 로켓의 효율적 설계에 영향을 준다. 또 회전부(10)이 발사관벽과 충돌을 방지하기 위한 별도의 부품 설치는 부품수의 증가나 제작공정의 증가로 시스템의 무게증가와 가격 상승을 유발하고 있다.

로켓의 접힘형날개에 펼침력을 부여하고 동시에 발사관 벽과 접촉에 의한 날개의 마모를 방지할 수 있는 기능을 수행하며, 비행시에는 분리되어, 로켓의 성능향상과 제작단가의 저렴화를 이룰 수 있는 접힘형날개 펼침장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 접힘형날개 펼침장치는, 날개의 펼침력을 부여하는 탄성연결체와 접힘형날개가 발사관 안벽에 안정적으로 접촉할 수 있게하는 댐퍼와 댐퍼를 날개에 고정하기 위한 핀구조와 본 장치가 발사관을 이탈 후 로켓으로부터 안정적으로 분리하게 하는 분리기구를 포함한다.

본 발명의 일 실시예로서, 자체적으로 탄성연결체와 같이 스프링력을 발휘할 수 있는 기구를 보유하여, 탄성연결체의 기능을 보족하거나 또는 독립적으로 접힘날개를 안정적으로 펼쳐질 수 있게하는 기능을 수행하는 댐퍼를 포함한다.

본 발명의 일 실시예로서, 발사관의 내부에서 로켓이 진행할 때, 댐퍼부가 접힘날개에서 분리되지 않도록 하는 핀고정용 홈을 지니는 접힘날개부를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 접힘형날개를 펼치기 위해 접힘형날개의 본체 힌지부에 별도의 스프링을 설치하지 않아도 되므로, 접힘형날개의 설계를 단순하게 할 수 있고, 공기의 흐름에 노출되는 접힘형날개의 단면적이 줄어들어, 접힘형날개의 단면 형상에 의한 공기저항을 감소시켜, 로켓의 최적화 설계와 접힘형날개의 제작단가 감소에 기여한다. 아울러 접힘형날개가 발사관 내에서 발사관의 내벽과 직접적으로 접촉하여 생길 수 있는 마모나 손상을 방지하게 하는 댐버의 기능을 동시에 수행케 하며, 발사관 이탈 후에는 안정적으로 분리되어 로켓체계의 설계의 단순화와 경량화 및 저렴화에 기여할 수 있다.

도 1은 종래에 적용된 접힘형날개의 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 접힘날개의 펼침장치가 적용된 로켓의 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접힘형날개의 펼침장치 작동 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접힘형날개의 조립 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 접힘형날개의 펼침장치의 탄성연결체 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접힘형날개의 접힘 상태에서의 회전 힌지부의 상세 사시도.

이하, 본 발명에 관련된 접힘형날개 펼침장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않은 한 복수의 표현을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 접힘형날개의 펼침장치가 적용된 로켓(100)의 개념도이다.

상기 도 2를 참조하면, 접힘형날개가 적용된 로켓(100)은 접힘형날개 펼침장치(200)와 접힘형날개(300), 접힘형날개(300)가 조립된 로켓몸체(400)와 발사관(500, 단면형상)으로 구성된다. 상기의 접힘형날개 펼침장치(200)은 접힘형날개(300)을 펼치는 데 필요한 장치를 지니며, 발사관(500)의 내부에서 접힘형날개(300)의 끝부가 발사관(500)의 벽과의 충돌 또는 마찰에 의해 발생할 수 있는 마모나 파손을 막아준다.

도 3은 발사관(500)에 장입된 접힘형날개(300)의 정면형상을 보여준다.

도 4는 발사관(500)을 이탈한 후에 펼쳐진 접힘형날개(300)과 접힘형날개 펼침장치(200)의 사시도를 보여준다. 도 3과 도 4에 의한 접힘형날개의 펼침장치(200)의 작동원리는 다음과 같다.

도 3과 도 4에 표시된 접힘형날개의 점 P1과 점 P2 간의 거리가, 날개힌지부(304)의 형상과 하단날개에 설치된 고정턱(305)에 의해, 날개가 접힌 상태가 펼쳐진 상태에 비해 멀어지는 기하학적 형상을 이용한 것이다. 탄성연결체(201)은 탄성을 지닌 연결선으로 P1과 P2를 연결하도록 되어 있다. 접힘상태와 펼침상태의 두가지 형상에서 점 P1과 P2 간의 직선거리의 차이가 ΔX이고(당연히 접힘상태에서 두점간의 거리가 더 큼), 탄성연결체(201)의 탄성계수가 K이면, 접힘형상에서는 탄성연결체(201)이 확장되어, 점 P1과 점 P2 간에 인장력 F≤K*ΔX가 작용된다. 인장력 F가 K*ΔX보다 작은 것은, 접힘날개 펼침장치(200)가 상단날개(302)가 펼쳐지는 상태에서 날개로부터 분리가 원활하게 하기 위해 탄성연결체(201)의 길이가 인장력 작용이 없는 펼침상태에서는 점 P1과 점 P2 간의 거리보다 약간 크게 되어 있기 때문이다. 발생된 인장력 F는 로켓이 발사관을 이탈한 후에 상단날개(302)를 펼치거나, 또는 접힘상태로 발사관에 조립되어 있을 때 댐퍼(202)를 고정시키는 데 적용할 수 있다. 아울러 댐퍼(202)는 탄성연결체(201)의 탄성력과 고정홈(303)에 의해 발사관 내부에서 날개가 접힘 상태에서는 발사관(400)의 내벽과 상단날개(302)의 끝 부위가 직접 접촉하는 것을 방지해 주는 역활을 수행하며, 고정핀(203)과 상단고정홈(303)은 로켓의 발사와 함께 로켓이 발사관 내벽을 이동 시 댐퍼(202)가 미끌려서 분리되는 것을 막아 준다.

접힘형날개의 펼침상태를 보여주는 도 4로부터, 로켓의 날개가 발사관(500)을 이탈한 직후부터 접힘형날개(300)은 탄성연결체(201)의 탄성력에 의해 상단날개(302)에 펼침력이 부여되어 펼쳐져 고정된다(상단날개가 힌지부(304)를 중심으로 회전하며 회전 후 고정에 필요한 장치는 본 특허에서는 언급되지 않음). 한편 접힘형날개(300)의 상단날개가 고정턱에 의해 정지되기 전까지 겪는 상단날개(302)의 회전속도와 상단고정홈(303)과 고정턱(305)에 의해, 접힘형날개의 펼침장치(200)의 구속장치 역활을 수행하는 고정핀(203)과 구속핀(204)이 접힘형날개로부터 자동적으로 분리되어 접힘형날개 펼침장치는 비행중인 로켓으로부터 자동적으로 이탈하게 된다.

도 5로부터 접힘형날개 펼침장치(200)은 탄성연결체(201)과, 상단날개(302) 끝단에서 상단날개(302)에 펼침력을 부여하도록 해주고 상단날개(302)의 끝부위가 발사관 벽과의 직접 접촉치않게하는 댐퍼(202), 댐퍼(202)를 상단날개(302)에 위치하게 하는 고정핀(203), 하단날개의 고정턱(305)에 끼여 펼침상태에서는 접힘형날개의 펼침장치(200)을 자연스럽게 분리시키는 역활을 수행하는 구속핀으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

도 6은 접힘형날개 펼침장치(200)가 하단날개(301)가 펼쳐진 상태에서는 기구학적으로 분리가 될 수 있음을 보여주는 확대된 사시도이다. 즉 하단날개(301)에 가공된 고정턱(305)에 설치된 기능홈(306)에 의해 접힘형날개의 펼침장치(200)가 상단날개(301)이 접힌 상태에서는 구속되어 탄성연결체(201)에 인장력을 작용시키고, 접힘형날개(300)이 발사관(500)을 이탈 한 후에는 탄성연결체(201)의 인장력에 의해 발생되는 상단날개(301)의 회전속도와 기능홈(306)의 도움으로 구속핀(204)가 이탈할 수 있게 된다. 탄성연결체(201)에 의해 작동하는 인장력의 크기는 중요하며, 이는 도 6을 통해, 고정턱(305)의 형상 또는 크기를 변화시켜서 도 3에서 표시된 점 P1과 점 P2간의 거리를 조정함으로써 가능함을 알 수 있다.

상기와 같이 설명된 접힘날개의 펼침장치(200)은 상기에 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 기본적인 원리(접힘형날개는 접힘 전/후에 힌지부의 형상에 의해 하단날개(301)과 상단날개(302)의 특정 두점 행로간의 거리가 달라진다)의 적용에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 실시예들이 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수가 있다.

Claims

접힘형날개의 외부에 별도로 부착되며, 접힘상태와 펼침상태에서 발생하는 날개 상의 고정점 두곳 간의 거리 차이를 이용하여 상단날개에 펼침력을 부여하는 탄성연결체(201);
상기의 탄성연결체(201)의 한쪽 끝에 연결되어 탄성연결체(201)가 접힘형날개의 접힘상태에서는 상단날개(302)에 인장력을 부가토록 하고, 상단날개(302)가 발사관 벽과 직접 접촉하는 것을 방지하는 역활을 수행하는 댐퍼(202);
상기 탄성연결체(201)의 다른 끝에 연결되어 접힘형날개의 접힘상태에서는 탄성연결체(201)를 날개에 고정하고, 접힘형날개의 펼침상태에서는 자연스럽게 분리되도록 기능을 수행하는 구속핀(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접힘날개 펼침장치.
제 1항에 있어서,
상기 댐퍼(202)를 안정적으로 고정하고, 발사관 벽을 따라 이동시에 댐퍼(202)의 분리를 방지하는 기능을 수행하는 상단날개부(302)의 고정홈(303)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접힘날개 펼침장치.
제 1항에 있어서,
상기 탄성연결체(201)의 작동력을 제어하는 행로를 조정하는 기능을 수행하는 하단날개(301)의 고정턱(305)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접힘형날개의 펼침장치.
제 1항에 있어서,
상기 댐퍼(202) 내부에 탄성체(201)의 기능을 보족하거나 또는 탄성체(201)의 기능을 보유하기 위해 탄성체의 역활을 수행하는 별도의 스프링장치를 보유하여, 접힘형날개의 펼침에 필요한 인장력을 부여하는 것을 특징으로 하는 접힘형날개의 펼침장치.
제 1항에 있어서,
상기 접힘형날개의 펼침장치(200)을 날개가 펼쳐지는 과정에서 상단날개(302)에 설치된 고정홈(303)과 하단날개에 설치된 고정턱(305)에 각각 끼워져 있는 고정핀(203)과 구속핀(204)이 자연스럽게 분리되어, 접힘형날개 펼침장치(200)을 비행 중인 로켓의 날개로 부터 자동으로 분리하는 기능을 보유하는 것을 특징으로 하는 접힘형날개 펼침장치.