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KR-20260061649-A - System and method for filling and draining seawater in weapon launch apparatus of submarine

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Abstract

중공의 형상으로 형성되며, 내부에 무장을 수용되는 발사관과 발사관의 전면부에 결합되어 발사관을 개폐하는 외부문을 포함하는 무장 발사 장치, 외부문에는 외부문이 닫힌 상태에서 발사관의 내부로 해수가 유입되도록 형성된 관통홀 및 관통 홀을 개폐하는 밸브 어셈블리를 포함하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다.

Inventors

  • 정학주

Assignees

  • 한화오션 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (6)

  1. 중공의 형상으로 형성되며, 내부에 무장을 수용되는 발사관 및 상기 발사관의 전면부에 결합되어 상기 발사관을 개폐하는 외부문을 포함하는 무장 발사 장치; 상기 외부문에 상기 외부문이 닫힌 상태에서 상기 발사관의 내부로 해수가 유입되도록 형성된 관통홀; 및 상기 관통 홀을 개폐하는 밸브 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 어셈블리는, 상기 관통 홀을 개방하는 개방 위치와, 상기 관통 홀을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 슬라이딩 가능하도록 상기 외부문에 설치되는 개폐 부재를 포함하고, 상기 개폐 부재에는 상기 개폐 부재가 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이동되도록 상기 개폐 부재에 외력을 인가하는 액츄에이터가 연결된 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 어셈블리는, 상기 개폐 부재에 인가되는 외력이 제거되면, 상기 개폐 부재를 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로 복원시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 개폐 부재에 유압을 인가하는 유압공급장치인 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템.
  5. 내부에 무장을 수용되는 발사관 및 상기 발사관의 전면부에 결합되어 상기 발사관을 개폐하는 외부문을 포함하는 무장 발사 장치에서 상기 발사관을 충배수하는 방법에 있어서, 상기 외부문이 닫힌 상태에서 상기 발사관의 내부로 해수가 유입되도록 상기 외부문에 설치된 개폐 부재를 이동시켜 상기 외부문에 형성된 관통홀을 개방하여 자유충수구역의 해수로 상기 발사관에 충수하는 단계; 상기 외부문을 개방하여 무장 발사 후, 상기 외부문을 닫고 상기 개폐 부재를 이동시켜 상기 관통홀을 폐쇄하는 단계; 및 상기 발사관에 존재하는 해수를 보상 탱크로 배수하는 단계를 포함하고, 상기 개폐 부재는 상기 관통 홀을 개방하는 개방 위치와, 상기 관통 홀을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 슬라이딩 가능하도록 상기 외부문에 설치되고, 상기 개폐 부재에는 상기 개폐 부재가 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이동되도록 상기 개폐 부재에 외력을 인가하는 액츄에이터가 연결된 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 개폐 부재에 인가되는 외력이 제거되면, 상기 개폐 부재를 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로 복원시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함의 무장 발사 장치에서의 충배수 방법.

Description

잠수함의 무장 발사 장치의 충배수 시스템 및 그 방법{System and method for filling and draining seawater in weapon launch apparatus of submarine} 본 발명은 잠수함의 무장 발사 장치의 충배수 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발사관 외부문에 압력작동 밸브를 적용하여 별도의 충수 과정 없이 밸브 개폐만으로 충수 및 압력 평형이 동시에 이루어지는 무장 발사 장치의 충배수 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 잠수함의 무장 발사 장치 또는 수평발사장치 운용을 위해서 충배수 시스템은 필수적으로 구비되어야 한다. 충배수 시스템은 무장 발사 장치 방식에 관계없이 반드시 필요한 시스템으로 종래의 기술이 정형화되어 있다. 도 1은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에 관한 구성도를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 무장 발사 장치의 충배수 시스템은 무장 발사 장치(110), 충수 탱크(120), 보상 탱크(130), 컴프레서(140), 방향 전환 밸브(151), 충배수 밸브(152), 압력 평형 밸브(153), 벤트 밸브(154), 이송 밸브(155), 제 1 에어 공급 배관(161), 충배수 배관(162), 압력 평형 배관(163), 제 1 에어 공급 배관(164), 및 이송 배관(165)을 포함한다. 무장 발사 장치(110)는 발사관(111), 외부문(112) 및 로드(113)로 이루어져 있다. 종래의 충배수 시스템은 충배수를 위한 별도의 발사관 충수 탱크가 필요하고, 충수 완료 후, 외부문 개방 시 발사관 내부와 외부 간의 압력 평형이 이루어지기 위하여 압력 평형 밸브가 필요하다. 또한, 작전 해역에서의 발사 후 배수 시 무장의 체적만큼의 물이 다시 충수 탱크로 유입이 되며, 수차례의 무장 발사가 있는 경우, 충수 탱크로 유입되어 증가된 물을 보상 탱크로 이송하기 위한 이송 밸브도 필요하다. 종래의 충배수 시스템의 경우, 충수 탱크, 이송 밸브 등 장비가 많이 필요하여 공간적인 제약점이 있어 왔으며, 압력 평형 및 이송 과정 등 번거로운 과정 등이 있어 왔다. 도 1은 종래의 무장 발사 장치에서의 충배수 시스템에 관한 구성도를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에 관한 구성도를 나타내는 도면이다. 도 3은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 충수하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 충수하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 5는 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 압력 평형 과정을 나타내는 도면이다. 도 6은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치의 외부문을 개방하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치의 외부문을 개방하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 8은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치의 외부문을 닫고 배수하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치의 외부문을 닫고 배수하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 10은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 해수 이송 과정을 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다. 또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다. 또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다. 또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 또한, 본 명세서에서 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에 관한 구성도를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 무장 발사 장치의 충배수 시스템은 무장 발사 장치(210), 관통 홀(220), 개폐 부재(230), 액추에이터(240), 컴프레서(250), 보상 탱크(260), 외력 공급 밸브(271), 에어 공급 밸브(272), 벤트 밸브(273), 배수 밸브(274), 외력 공급 배관(281), 에어 공급 배관(282) 및 배수 배관(283)을 포함한다. 무장 발사 장치(210)는 발사관(211), 외부문(212) 및 로드(213)로 이루어져 있다. 아래에서는 무장 발사 장치에 충수 및 배수하는 과정에 대하여 기존의 무장 발사 장치의 충배수 시스템과 본 발명에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템을 비교하여 설명하기로 한다. 도 3은 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 충수하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 충수하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 종래의 경우, 방향 전환 밸브(151)를 충수 탱크(120) 방향으로 개방하여 컴프레서(140)에서 제 1 에어 공급 배관(161)을 통하여 충수 탱크(120)에 공압을 제공한다. 그리고, 충배수 밸브(152)를 개방하는 경우, 충수 탱크(120)는 충배수 배관(162)를 통하여 발사관(111)에 충수를 하게 된다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따라, 무장 발사 장치(210)는 중공의 형상으로 형성되며, 내부에 무장을 수용되는 발사관(211), 발사관(211)의 전면부에 결합되어 발사관(211)을 개폐하는 외부문(212) 및 외부문(212)을 개폐하는 로드(213)를 포함한다. 무장 발사 장치(210), 특히, 발사관(211) 중에서 외부문(212) 쪽의 일부는 압력선체(200)의 외부인 자유충수구역에 위치하고, 반대 부분은 압력선체(200) 내부에 걸쳐서 위치할 수 있다. 본 발명에 의하면, 외부문(212)에는 외부문(212)이 닫힌 상태에서 발사관(211)의 내부로 자유충수구역의 해수가 유입되도록 관통 홀(220)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명에 의하면 관통 홀(220)을 개폐하는 밸브 어셈블리가 형성되어 있다. 밸브 어셈블리는 관통 홀(220)을 개방하는 개방 위치와, 관통 홀(220)을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 슬라이딩 가능하도록 외부문(212)에 설치되는 개폐 부재(230)를 포함한다. 개폐 부재(230)에는 개폐 부재(230)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 개폐 부재(230)에 외력을 인가하는 액추에이터(240)가 연결되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 액추에이터(240)는 유압 공급 장치일 수 있다. 유압 공급 장치는 개폐 부재(230)에 유압을 제공하여 개폐 부재(230)를 개방 위치로 이동시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 액추에이터(240)는 공압을 이용하는 액추에이터일 수도 있고, 전기 액추에이터일 수도 있다. 공압을 이용하는 경우, 액추에이터(240)는 컴프레서(250)일 수도 있고, 다른 컴프레서일 수도 있다. 본 발명에 따른 충수 과정에서, 외력 공급 밸브(271)를 개방하고, 액추에이터(240)에서 외력 공급 배관(281)을 통하여 외력을 개폐 부재(230)에 인가하는 경우, 개폐 부재(230)는 개방 위치로 이동된다. 그 후, 관통 홀(220)을 통하여 자유충수구역의 해수가 발사관(211)에 충수되게 된다. 본 발명과 도 3의 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템과 비교하면, 본 발명에서는 충수를 위한 충수 탱크(120)를 함에 구비할 필요가 없는 공간적인 장점이 있다. 도 5는 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템에서 무장 발사 장치에 압력 평형 과정을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 충수 후, 외부문(112) 개방하기 위해서는 발사관(111)의 내부 및 외부 간의 압력 평형이 이루어져야 한다. 따라서, 압력 평형 밸브(153)를 개방하여 압력 평형 배관(163)을 통하여 발사관(111)의 내부 및 외부 간의 압력 평형을 이룬다. 압력 평형 배관(163)은 발사관(111) 내부와 자유충수구역을 연결한다. 본 발명과 도 5의 종래의 무장 발사 장치의 충배수 시스템과 비교하면, 본