발사체의 저식별 신호 발사를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR LOW SIGNATURE LAUNCH OF PROJECTILE}
각종 전술적 상황에서, 그리고 특히 시가전에서는, 발사체를 발사하는 것과 관련된 식별 신호를 감소시키는 것이 대단히 중요하다. 로켓 모터를 가진 튜브로부터 발사체를 발사하는 경우, 배출 가스가 고압 영역을 형성하며, 상당한 청각 및 광학 식별 신호가 관측될 수 있다. 이러한 결과는 엄폐물로부터의 발사를 불가능하게 하며, 사수가 발견되기 쉽도록 한다. 그러한 달갑지 않은 문제점을 줄이기 위해, 발사 튜브내에서 대향 방향으로 이동하는 2개의 피스톤 사이의 추진 연소에 의한 가스 생성물을 가두어 두는 폐쇄형 발사 시스템이 설계되었다. 슈나벨(Schnabele) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,771,417 호 및 슈나벨(Schnabele)에게 허여된 미국 특허 제 3,779,130 호는 2중 트랩 피스톤 설계로 알려진 발사체 발사용 발사 시스템 설계를 개시하고 있다. 피스톤중 하나는 발사방향으로 발사체를 가압 및 가속하는 한편, 다른 피스톤은 카운터 매스(counter-mass)를 후방으로 배출될 때까지 가압한다. 피스톤은 발사 튜브의 전방 및 후방 단부에 위치한 기계적 정지부에 충돌할 때까지 이동한다. 양측상의 추진 장약의 중량이 거의 일치할지라도, 2개의 피스톤이 정지부에 충돌하는 시점이 일치하지 않을 수 있으며, 이는 정밀도 및 사수의 안전에 불리한 영향을 줄 수도 있는 반동 작용을 발생시킬 수 있다. 또한, 행정의 종료시 피스톤으로부터 튜브에 운동량(momentum)이 전달되기 때문에, 튜브는 충격 인장력을 견딜 수 있는 구조로 설계되어야 하며, 이러한 요건은 의심의 여지없이 튜브 중량을 증가시킨다. 대안적으로는, 슈나벨(Schnabele) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,148,244 호에 개시된 것과 같은 변형 제동 장치를 설계품에 결합시켜야 할 필요성도 있을 수 있으나, 이러한 장치는 설계품을 더욱 복잡하게 하고 그 중량을 증가시킨다. 본 발명은 발사 튜브에 축방향 하중을 가하지 않고 반동력을 발생시키지 않으면서 추진 연소에 의한 고압의 가스 발생물을 수납하기 위한 해결책을 제시한다.
본 발명에 따르면, 발사체는 피스톤으로 작용할 수 있는 플레이트에 의해 가압된 후 튜브로부터 발사되는 한편, 피스톤으로 작용할 수 있는 다른 피스톤은 카운터 매스를 후방으로 배출될 때까지 가압한다. 카운터 매스는 비교적 고밀도의 유동성 매체로 구성된다. 2개의 단부 플레이트는 상호 연결되어 있으며, 2개의 단부 플레이트를 연결하는 구조체는 플레이트들 사이의 거리가 소정 값에 도달한 직후 이들을 정지시킨다. 일 실시예에 있어서, 상호연결 구조체는 2개의 단부 플레이트 사이의 가스를 수납하는 밀봉된 벨로우즈로서, 발사 튜브를 고압에 전혀 노출시키지 않는다. 다른 실시예에 있어서, 상호연결 구조체는 다중 로프이며, 가스는압력 용기로 작용하는 발사 튜브와, 피스톤으로 작용하는 단부 플레이트들 사이에 수납된다.
도 1a는 발사체를 발사하기 전의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발사 시스템을 도시하는 도면, 도 1b는 발사체를 발사한 후의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발사 시스템을 도시하는 도면, 도 2a는 발사체를 발사하기 전의 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발사 시스템을 도시하는 도면, 도 2b는 발사체를 발사한 후의 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발사 시스템을 도시하는 도면. 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 1 : 발사 튜브2, 3 : 커버 4 : 광학 조준기5 : 발사 기구 6 : 케이블7 : 추진제 발화 시스템 8 : 추진 장약9, 10 : 피스톤 11 : 발사체12 : 카운터 매스 13 : 연결 구조체14 : 개구 23 : 벨로우즈
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다. 바람직하게는 발사 시스템은 양 단부상에 제거 가능한 커버(2, 3)를 갖는 일회용 발사 튜브(1)로 구성된다. 발사 튜브(1)에는 광학 조준기(4) 및 발사 기구(5)가 부착된다. 발사 기구[전기식 또는 파이로테크닉식(pyrotechnic)]의 출력은 전기 전도체 또는 파이로테크닉 케이블[노넬 타입(Nonel-type) 파이로테크닉 코드](6)를 통해 추진제 발화 시스템(7)에 전달된다. 추진 장약(8)은 피스톤으로 작용하는 2개의 단부 플레이트(9, 10) 사이에 봉입된다. 발사체(11)는 단부 플레이트(9)의 전방에 위치되며, 예를 들어 비교적 고밀도의 유동성 매체일 수 있는 카운터 매스(12)는 단부 플레이트(10)의 후방에 위치된다. 2개의 단부 플레이트(9, 10)는 고강도 강 등의 고인장강도 재료, 또는 케블라(Keblar) 등의 고강도 파이버, 또는 이들의 조합물로 형성된 여러 가닥의 로프 또는 케이블로 구성된 개방 연결 구조체(13)에 의해 상호 연결된다. 비금속제인 경우, 로프 또는 케이블은 고무 등의 절연 재료로 피복될 수 있다. 사수가 발사 기구(5)를 작동시키면, 추진제 발화 시스템(7)에 신호가 전달된다. 추진제 장약(8)은 발화 및 연소하여, 고온, 고압의 가스를 발생시킨다. 발사 튜브내에서 피스톤(9, 10)의 작용을 하는 단부 플레이트 사이에서 발생된 압력은 피스톤에 충돌한다. 발사체(11)는 단부 플레이트(9)에 의해 전방으로 가압되며, 이어서 튜브(1)로부터 빠져나간다. 카운터 매스(12)는 단부 플레이트(10)에 의해 후방으로 가압되며, 튜브(1)를 이탈할 때 분산된다. 2개의 단부 플레이트를 연결하는 구조체(13)는 플레이트들 사이의 거리가 로프의 연장된 길이에 의해 규정된 소정 값에 도달한 직후 플레이트들을 정지시킨다. 로프 또는 케이블은 길이가 동일하거나 또는 약간 다를 수 있으며, 두께 또한 변할 수 있다. 따라서, 피스톤의 정지는 일정 시간 간격에 걸쳐 급격하지 않게 진행될 수 있다. 발사체 발사 후에 이루어지는 카운터 매스의 분산을 촉진하기 위해, 그리고 단부 플레이트들 사이의 압력을 점진적으로 해제하기 위해, 구멍 또는 취출구 등의 몇 개의 개구(14)가 피스톤에 제공될 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 도 1a 및 도 1b의 실시예와 공통인 요소는 도시되지 않거나 또는 참조 번호가 부여되지 않는다. 적절한 경우 도 1a 및 도 1b를 참조한다. 발사 시스템은 양 단부에 제거 가능한 커버(2, 3)를 갖는 일회용 발사 튜브(1)로 구성된다. 발사 튜브(1)에는 광학 조준기(4) 및 발사 기구(5)가 부착된다. 발사 기구(전기식 또는 파이로테크닉식)의 출력은 전기 전도체 또는 파이로테크닉 케이블[노넬형 파이로테크닉 코드](6)를 통해 추진제 발화 시스템(7)에 전달된다. 추진 장약(8)은 벨로우즈(bellows)(23)에 의해 연결된 2개의 단부 플레이트(9, 10) 사이에 봉입된다. 2개의 단부 플레이트(9, 10)는 이들을 연결하는 벨로우즈(23)와 함께 압력 용기의 역할을 하는 폐쇄형 구조체를 형성한다. 벨로우즈는 예를 들어 고강도 강 등의 고인장강도 재료, 또는 케블라 등의 고강도 파이버로 보강된 파이버, 또는 이들의 조합물로 제조된다. 비금속재인 경우, 벨로우즈는 고무 등의 절연 재료로 피복될 수 있다. 제 2 실시예에 따르면, 발사 튜브(1)는 가압되지 않으며, 이러한 특징은 감량 설계를 가능하게 한다. 단부 플레이트(9, 10)는 이러한 경우에 피스톤으로서 작용하지 않으며, 플레이트들과 발사 튜브(1) 사이에 밀봉이 필요하지 않다. 발사체(11)는 단부 플레이트(9)의 전방에 위치되며, 비교적 고밀도의 유동성 매체로 구성된 카운터 매스(12)는 단부 플레이트(10)의 후방에 위치된다. 사수가 발사 기구를 작동시키면, 추진제 발화 시스템(7)에 신호가 전달된다. 추진제 장약(8)은 발화 및 연소하여 고온, 고압의 가스를 발생시킨다. 단부 플레이트(9, 10)들 사이의 벨로우즈(23)에서 발생된 압력은 단부 플레이트에 충돌한다. 발사체(11)는 단부 플레이트(9)에 의해 전방으로 가압되며, 이어서 튜브로부터 빠져나간다. 카운터 매스(12)는 단부 플레이트(10)에 의해 후방으로 가압되며, 튜브를 이탈할 때 분산된다. 2개의 단부 플레이트를 연결하는 벨로우즈(23)는 플레이트들 사이의 거리가 벨로우즈의 연장된 길이에 의해 규정된 소정 값에 도달한 직후 플레이트들을 정지시킨다. 벨로우즈 연결에 추가하여 일부 고강도 로프로 단부 플레이트를 연결하는 것이 가능할 것이다. 따라서, 단부 플레이트의 정지는 일정 시간 간격에 걸쳐 급격하지 않게 진행될 수 있다. 발사체 발사 후에 이루어지는 카운터 매스의 분산을 촉진하기 위해 그리고 단부 플레이트들 사이의 압력을 점진적으로 해제하기 위해, 구멍 또는 취출구 등의 몇 개의 개구(14)가 피스톤에 제공될 수 있다.
본 발명의 발사체 시스템 및 방법에 따르면, 발사 튜브에 축방향 하중을 가하지 않고 반동력을 발생시키지 않으면서 추진 연소에 의한 고압의 가스 발생물을 수납함으로써 발사체의 저식별 신호 발사를 가능하게 하는 효과가 있다. |
