KR102936627B1 - 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템 - Google Patents

잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템

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KR102936627B1
KR102936627B1 KR1020250173287A KR20250173287A KR102936627B1 KR 102936627 B1 KR102936627 B1 KR 102936627B1 KR 1020250173287 A KR1020250173287 A KR 1020250173287A KR 20250173287 A KR20250173287 A KR 20250173287A KR 102936627 B1 KR102936627 B1 KR 102936627B1
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이재정
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주식회사 디타스
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Abstract

본 발명은, 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템에 있어서, 꼬리로프(23), 선배열예인센서(22), 예인케이블(21)을 포함하는 케이블(20); 케이블(20)을 권선하거나 전개하는 권선부(300); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(400); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 권선 또는 전개를 가이드하는 가이드부(100); 초기조출시 케이블(20)을 인출하는 인출부(200)를 포함하고, 상기 인출부(200)는 제1롤러(210); 상기 제1롤러(210)와 일정 간격 이격되어 구비되는 제2롤러(220); 상기 제1롤러(210)에 복원력을 가하여 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축할 수 있도록 하는 탄성부재(230); 상기 제2롤러(220)에 회전력을 가하는 구동모터(240)를 포함하며, 초기조출시 상기 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축한 상태에서 상기 제2롤러(220)의 회전에 의해 꼬리로프(23)를 인출하는 것을 특징으로 하는 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템에 관한 것이다.

Description

잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템{Delivery system of towed sensor array for submarines}
본 발명은, 수중 표적을 탐지할 때 사용하는 선배열예인센서의 조출 및 초기조출 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 육상에서 표적을 탐지할 때에는 전파나 광파를 이용하여 탐지하게 된다. 그러나, 수중에서는 높은 흡수율 때문에 전파나 광파를 이용한 표적 탐지는 어려움이 따른다.
수중 물체에 대한 탐지는 주로 음파를 이용한 소나 기술에 의해 이루어지고 있고, 잠수함 등의 탐지도 소나에 의해 이루어지고 있다.
음파를 이용한 수중 표적의 탐지, 식별, 위치 추적 등을 소나(SONAR, SOund and NAvigation Ranging)라고 한다.
수중에서 음파는 공기 중에서 보다 속도가 빠르고 원거리까지 전달이 가능한 장점을 가지고 있어, 잠수함을 원거리에서 탐지하고 위치를 정확하게 추적하기 위해 소나를 이용하고 있다.
소나는 탐지 방법에 따라 수동 소나와 능동 소나로 구분되는데, 수동 소나는 잠수함의 엔진, 프로펠러 소음 등 수중 표적이 발생시키는 음파를 원거리에서 수신하여 수중 표적을 탐지하는 장비로서, 잠수함 또는 함정에서 케이블로 예인하는 선배열예인센서, 잠수함의 선체 주위에 부착하는 선체 부착 소나, 해저에 부설하는 해역감시 음향체계용 선배열 센서 등이 있다.
이중 잠수함에 탑재하는 선배열예인센서는, 앞뒤로 예인케이블과 꼬리로프에 연결되어 잠수함의 함체에 구비되어 있는 윈치드럼에 권취된 상태로 보관되다가, 수중 표적을 탐지하고자 할 때, 잠수함의 함미 뒤로 전개하고, 잠수함에 의해 예인되는 형태로 운용되면서 수중의 표적을 탐지하는 수중 감시체계이다.
잠수함에 탑재되는 선배열예인센서의 탐지거리와 정확도를 향상시키기 위해, 함체로부터 예인케이블을 연결하고, 선배열예인센서를 함체로부터 일정 거리 떨어지도록 예인하는 형태로 탐지하게 되고, 표적 추적, 수중 음향 탐지, 수상 표적 탐지 등을 수행하게 된다.
음파의 주파수가 높아질수록 수중에서의 흡수로 인한 전달손실이 증가하므로, 목표물을 원거리에서 정확하게 탐지하기 위해 일반적으로 저주파 탐지를 사용한다.
수중 표적이 발생시키는 음파의 방위를 측정하기 위해서는 배열된 센서들의 간격과 배열 길이가 목표 주파수의 파장에 비례하여 길어져야 하기 때문에, 저주파 음향의 방위를 정확하게 측정하기 위해서는 대규모의 음향탐지 장비가 필요하다.
선배열예인소나를 위한 장비는 대규모이고, 항시 바다 속에 위치해 있어 종래의 선배열예인센서의 조출 및 초기조출 시스템에는 아래와 같은 문제점이 있었다.
첫째, 조출 시스템에서 케이블이 꺾이는 구간에는 케이블의 곡률을 고려한 가이드휠을 적용하였다(도 1). 가이드휠의 곡률과 회전에 의해 케이블이 꺾이는 구간에서 케이블이 조출되도록 하고 있으나, 잠수함을 장기간 정박하거나 운전을 중지하는 경우, 가이드휠의 표면과 베어링에 각종 해양생물, 부유물, 부식 등 이물질이 축적되어 가이드휠이 회전되지 않고, 케이블이 가이드휠로부터 쉽게 분리되지 않으며, 날카로운 이물질 등으로 인해 선배열예인센서의 손상 등이 발생하는 문제가 있었다.
바다 속에 형성된 이물질은 제거가 매우 어려워 장비의 유지보수 효율이 저하되었고, 곡률을 반영한 가이드휠 설계로 인해 가이드휠 설치를 위한 공간이 많이 소요되어 공간 활용도가 낮아지는 단점이 있었다.
둘째, 케이블의 초기조출을 위해 전개장치가 장착된다(도 2). 전개장치는 압축롤러의 압축력과 벨트의 회전력으로 케이블(예인케이블, 선배열예인센서 및 꼬리로프)을 누르며 조출하는 구조이다.
예인케이블, 선배열예인센서 및 꼬리로프는 그 직경이 차이가 있는데(종래의 케이블은, 꼬리로프와 예인케이블의 직경이 동일하고, 선배열예인센서의 직경이 꼬리로프 및 예인케이블의 직경보다 크다), 종래의 전개장치는 꼬리로프, 선배열예인센서 및 예인케이블의 직경을 모두 수용하는 구조이기 때문에, 가장 먼저 조출되는 꼬리로프(꼬리로프 → 선배열예인센서 → 예인케이블의 순으로 조출된다)에 대해 압축롤러의 압축력이 부족하여 초기의 조출력이 부족한 문제가 있었다. 그렇다고 하여, 꼬리로프의 초기 조출력을 향상시키기 위해 압축롤러의 압축력을 크게 하면, 꼬리로프보다 직경이 큰 선배열예인센서에는 과도한 압축력이 가해지게 되어 핵심장비인 선배열예인센서가 손상될 우려가 큰 문제가 있었다.
따라서 효율적인 구조에 의해 위와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 선배열예인센서의 조출 및 초기조출 시스템의 개발이 필요하였다.
한국 등록특허 10-1409746
위와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는, 해수를 고압으로 분사하여 케이블을 가이드할 수 있고, 장기간 정박시에도 이물질의 부착을 방지할 수 있는 가이드부가 구비된 잠수함용 선배열예인센서의 조출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 꼬리로프에만 압축력을 가하여 초기조출시 케이블을 효율적으로 조출시킬 수 있는 인출부가 구비된 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 위와 같은 가이드부 및 인출부가 다양한 형태로 결합될 수 있는 잠수함용 선배열예인센서의 조출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 잠수함용 선배열예인센서의 조출 시스템에 있어서, 꼬리로프(23), 선배열예인센서(22), 예인케이블(21)을 포함하는 케이블(20); 케이블(20)을 권선하거나 전개하는 권선부(300); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(400); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 권선 또는 전개를 가이드하는 가이드부(100); 초기조출시 케이블(20)을 인출하는 인출부(200)를 포함하는 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템을 제공한다.
상기 가이드부(100)는, 조출 또는 권선할 때 해수펌프(140)에 의해 케이블(20)에 해수를 분사함으로써 케이블(20)과 가이드부(100) 사이의 마찰을 저감시키고, 조출 및 권선하지 않을 때 해수펌프(140)에 의해 간헐적으로 해수를 분사함으로써 이물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드부(100)는 가이드본체(110); 펌프연결구(120); 이탈방지커버(130)를 포함하고, 상기 가이드본체(110)에는, 케이블(20)을 수용하여 가이드하도록 곡선으로 구비되는 가이드홈(113); 상기 가이드홈(113)으로 개방되어 해수를 분사하는 분사공(111)이 구비된다.
상기 분사공(111)은 가이드홈(113)의 중앙에 복수로 구비되는 제1분사공(1111); 제1분사공(1111)의 양측으로 복수로 구비되는 제2분사공(1112)을 포함하되, 상기 제1분사공(1111)의 직경이 상기 제2분사공(1112)의 직경보다 상대적으로 작아, 상기 제1분사공(1111)에 의한 분사압력이 상기 제2분사공(1112)에 의한 분사압력보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 한다.
상기 이탈방지커버(130)에는 분사되는 해수가 통과할 수 있는 통수공(131)이 구비되고, 상기 이탈방지커버(130)는 상기 가이드본체(110)에 탈부착할 수 있는 것을 특징으로 한다.
초기조출시 케이블(20)을 인출하는 인출부(200)를 더 포함하고, 상기 인출부(200)는 제1롤러(210); 상기 제1롤러(210)와 일정 간격 이격되어 구비되는 제2롤러(220); 상기 제1롤러(210)에 복원력을 가하여 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축할 수 있도록 하는 탄성부재(230); 상기 제2롤러(220)에 회전력을 가하는 구동모터(240)를 포함하며, 초기조출시 상기 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축한 상태에서 상기 제2롤러(220)의 회전에 의해 꼬리로프(23)를 인출하는 것을 특징으로 한다.
상기 꼬리로프(23)의 직경이 상기 선배열예인센서(22) 및 예인케이블(21)의 직경보다 크고, 상기 케이블(20)이 상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이를 통과할 때, 상기 꼬리로프(23)는 상기 제1롤러(210)에 의해 압축된 상태에서 통과하고, 상기 선배열예인센서(22)와 예인케이블(21)은 상기 제1롤러(210)에 의한 압축을 받지 않는 상태에서 통과하는 것을 특징으로 한다.
상기 인출부(200)는, 한 쌍의 측부판(250); 상기 한 쌍의 측부판(250) 상부에 고정되는 상부판(260); 상기 제1롤러(210)가 회전 가능하도록 고정되는 브라켓(280)을 더 포함한다.
상기 한 쌍의 측부판(250)에는 스토퍼장공(251); 힌지홀(252)이 구비되고, 상기 스토퍼장공(251)에 삽입 설치되는 제1회전축(212)에 의해 상기 제1롤러(210) 및 브라켓(280)이 구비되며, 상기 힌지홀(252)에 삽입 설치되는 제2회전축(222)에 의해 상기 제2롤러(220)가 구비되고, 상기 탄성부재(230)가, 상기 상부판(260)과 브라켓(280) 사이에 구비되어, 상기 브라켓(280)에 복원력을 가함으로써, 상기 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 각각 복수 개 구비되고, 상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 교번되도록 구비된다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고압으로 분사되는 해수를 이용하여 케이블을 가이드하므로, 조출시 케이블과 가이드부 사이의 마찰이 감소되어 케이블이 원활하게 조출될 수 있다. 특히, 케이블이 조출되지 않는 시기에도 필요에 따라 해수를 고압으로 분사함으로써 이물질을 제거하고, 해양생물 등에 의한 협착을 방지할 수 있다.
둘째, 해수를 분사하는 분사공의 직경을 위치에 따라 달리함으로써 해수펌프의 동일한 출력 범위 내에서 효율적으로 마찰저항을 감소할 수 있다. 즉, 케이블이 주로 접촉하는 가이드홈의 중앙부에는 직경이 상대적으로 작은 제1분사공(고압)을 구비하고, 케이블이 직접 접촉하지 않는 가이드홈의 양측부에는 직경이 상대적으로 큰 제2분사공(저압)을 구비함으로써, 케이블이 직접 접촉하는 부분에는 고압으로 분사하도록 하여 케이블의 마찰저항을 최소화하고, 직접 접촉하지 않는 부분에는 상대적으로 작은 압력으로 분사하도록 하여 해수펌프의 사용을 효율적으로 할 수 있다.
셋째, 전체 케이블의 곡률 특성을 고려하여 케이블이 꺾이는 지점에 곡률이 최적화되고, 휠에 비해 크기가 작은 가이드부를 구비함으로써 조출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하며, 컴팩트한 설계에 의해 기존 가이드휠 대비 20% 이상의 공간 활용 효율성을 향상시킬 수 있다.
넷째, 종래의 가이드휠의 기계적 회전방식을 대체하여 고압 해수 분사 방식을 채택함으로써 기계적 고장 발생 가능성을 최소화할 수 있다.
다섯째, 꼬리로프의 직경을 선배열예인센서와 예인케이블의 직경보다 크게 하고, 인출부가 초기조출시 케이블 중 꼬리로프만 압축하도록 함으로써 효율적으로 조출할 수 있도록 하고, 핵심장비인 선배열예인센서에는 압축력이 작용하지 않도록 하여 초기조출 과정에서 발생할 수 있는 선배열예인센서의 손상을 예방할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 가이드휠을 설명하는 사시도이다.
도 2는 종래의 전개장치를 설명하는 사시도와 단면도이다.
도 3은 본 발명의 가이드부가 구비된 조출 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 인출부가 구비된 조출 시스템(하부 조출)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 인출부가 구비된 조출 시스템(상부 조출)의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 가이드부와 인출부가 구비된 조출 시스템의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 가이드부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 가이드부의 분해 사시도이다.
도 9 (a)는 가이드부의 정면도, (b)는 가이드부의 평면도, (c)는 가이드부의 측면도이다.
도 10 (a)는 도 9의 A-A 단면도이고, (b)는 도 9의 B-B 단면도이다.
도 11은 도 8의 G 확대도이다.
도 12는 본 발명의 인출부의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 인출부의 분해 사시도이다.
도 14 (a)는 인출부의 정면도, (b)는 인출부의 평면도, (c)는 인출부의 측면도이다.
도 15는 제1롤러와 제2롤러 사이로 선배열예인센서와 예인케이블이 통과하는 것을 설명하는 단면도이다.
도 16 (a)는 제1롤러와 제2롤러 사이로 꼬리로프가 통과하는 것을 설명하는 도 14의 C-C 단면도이고, (b)는 도 14의 D-D 단면도이며, (c)는 도 14의 E-E 단면도이다.
도 17은 인출부의 세부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 18 (a)는 꼬리로프가 제1롤러의 압축을 받으면서 통과하는 것을 보여주는 단면도이고, (b)는 선배열예인센서와 예인케이블이 제1롤러의 압축을 받지 않고 통과하는 것을 보여주는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 잠수함용 윈치시스템에 의해 예인되는 선배열예인센서의 조출 및 초기조출 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선배열예인센서의 앞쪽(잠수함에 가까운 쪽)으로는 예인케이블이 연결되고, 선배열예인센서의 뒤쪽(함미에서 멀어지는 쪽)으로는 꼬리로프가 연결된다(즉, 꼬리로프 → 선배열예인센서 → 예인케이블의 순으로 조출된다).
표적 탐지를 수행하는 선배열예인센서는 앞쪽의 예인케이블에 연결되어 잠수함에 예인되고, 뒤쪽의 꼬리로프는 방향타 역할을 하게 된다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 예인케이블(21), 선배열예인센서(22) 및 꼬리로프(23)가 연결된 전체를 상위 개념인 케이블(20)이라 하고, 이들을 합쳐서 설명할 때에는 케이블이라 하고, 이들을 구분하여 설명할 필요가 있을 때에는 예인케이블(21), 선배열예인센서(22) 및 꼬리로프(23)로 구분하여 설명하기로 한다.
본 발명은 마찰저항이 감소되고, 케이블을 원활하게 가이드하는 가이드부가 구비된 잠수함용 선배열예인센서의 조출 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 초기조출시 꼬리로프만 압축하여 효율적으로 인출하는 인출부가 구비된 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 잠수함용 선배열예인센서의 조출 및 초기조출 시스템은 가이드부(100), 인출부(200), 권선부(300), 전개부(400), 케이블(20)을 포함할 수 있다. 전향부(500)를 더 포함할 수도 있다.
상기 가이드부(100), 인출부(200), 권선부(300), 전개부(400) 및 전향부(500)는 함체(10)에 구비되고, 이들의 상부에는 케이싱(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 케이블(20)은 꼬리로프(23), 선배열예인센서(22), 예인케이블(21)을 포함한다.
상기 가이드부(100)는 해수를 분사하여 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 권선 또는 전개를 가이드하는 구성이다. 해수펌프(140)에 의해 케이블에 해수를 분사함으로써, 케이블이 해양생물 등에 의해 고착되는 것을 방지하고, 권선 또는 전개시 케이블의 마찰을 저감시킨다.
상기 가이드부(100)는 가이드본체(110), 펌프연결구(120), 이탈방지커버(130), 해수펌프(140)를 포함한다.
상기 가이드본체(110)는 케이블이 꺾이는 부분을 수용하고 원활하게 조출될 수 있도록 한다.
상기 가이드본체(110)에는 케이블을 수용할 수 있도록 하는 가이드홈(113)이 구비되고, 상기 가이드홈(113)으로 개방되어 해수를 분사하는 분사공(111)이 구비된다.
상기 가이드본체(110)의 내부에는 상기 분사공(111)과 연통되는 분사공간(112)이 구비되어, 해수펌프(140)에 의해 공급되는 해수가 상기 분사공(111)을 통해 분사될 수 있도록 한다.
상기 가이드홈(113)의 횡방향 단면 형상은 곡선으로 오목하게 구비되고, 오목한 홈에 케이블이 수용되어 가이드된다. 가이드홈(113)의 종방향 단면 형상은 곡선으로 하되 케이블이 꺾이는 구간에서 원활하게 이동할 수 있는 선형으로 구비한다.
상기 가이드홈(113)에 수용된 케이블(20)에 분사공(111)을 통과한 해수가 분사되어 케이블(20)이 마찰저항을 거의 받지 않고 원활하게 조출 및 권선될 수 있다.
상기 가이드본체(110)의 일측으로는 해수펌프(140)와 배관을 연결하기 위한 펌프연결구(120)가 구비된다.
상기 가이드본체(110)의 상부에는 이탈방지커버(130)가 구비되어 케이블이 이탈되는 것을 방지한다.
상기 이탈방지커버(130)는 전체적인 단면 형상이 ㄷ자 형상으로 구비되어 가이드본체(110)를 덮는 형태로 결합될 수 있다.
상기 이탈방지커버(130)에는 분사되는 해수가 통과할 수 있도록 통수공(131)이 구비되고, 볼트 등에 의해 가이드본체(110)에 체결할 수 있는 체결공(132)이 구비되며, 분사되는 해수에 의해 케이블이 밀려날 때 케이블을 원활하게 수용할 수 있는 이탈방지홈(133)이 구비될 수 있다.
상기 분사공(111)은 복수 개 구비할 수 있는데, 복수 개의 분사공(111) 모두의 직경을 동일하게 구비할 수도 있고, 효율적인 가이드 및 마찰 저감을 위해 구간을 구분하여 일정한 패턴으로 분사공(111)의 직경을 다르게 구비할 수도 있다.
그 실시예로, 상기 분사공(111)은 가이드홈(113)의 중앙에 제1분사공(1111)을 구비하고, 제1분사공(1111)의 양측으로 제2분사공(1112)을 구비할 수 있다.
상기 제1분사공(1111)의 직경이 상기 제2분사공(1112)의 직경보다 상대적으로 작게 구비할 수 있다.
통수공의 직경이 작을수록 유속이 빨라지므로, 상대적으로 직경이 작은 제1분사공(1111)이 상대적으로 직경이 큰 제2분사공(1112)보다 높은 압력으로 해수를 분사할 수 있다.
상기 제1분사공(1111)과 제2분사공(1112)은 각각 복수로 구비할 수 있다.
분사공의 실시예에 대해 제1분사공과 제2분사공 두가지 분사공을 가지는 실시예를 설명하였는데, 단계적으로 분사공의 직경이 커지도록 여러 구간으로 나누어 구비할 수도 있다(가이드홈 중앙의 제1분사공의 직경이 가장 작고, 양측으로 갈수록 상대적으로 직경을 크게 한다).
분사공 직경의 크기를 3단계의 구간으로 구비할 수도 있고, 3단계보다 더 세부적으로 구간을 나누어 구비할 수도 있다.
본 발명에서는 위와 같이 해수를 분사하는 분사공의 직경을 구간과 위치에 따라 달리함으로써 해수펌프의 동일한 출력을 사용하면서 보다 효율적으로 분사할 수 있다.
가이드홈의 중앙부에서 케이블이 직접 가이드홈과 접촉하고, 중앙부에서 멀어질수록 케이블 표면과 가이드홈 사이에 간격이 커지게 되는데, 본 발명에서는 동일한 출력의 해수펌프를 사용하면서, 케이블과 가이드홈 사이의 간격이 작은 중앙부에 큰 압력으로 분사하도록 함으로써 보다 효율적으로 케이블의 마찰저항을 감소할 수 있다.
케이블이 권선된 상태가 지속되면, 해양생물, 이물질 등으로 인해 케이블 초기조출이 원활하지 않을 수 있다. 상기 인출부(200)는 초기조출시 케이블(20)이 원활하게 조출될 수 있도록 인출하기 위한 구성이다.
상기 인출부(200)는 제1롤러(210), 제2롤러(220), 탄성부재(230), 구동모터(240), 한 쌍의 측부판(250), 상부판(260), 하부판(270), 브라켓(280)을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 바닥판(290)을 더 포함할 수 있다.
상기 인출부(200)에 대한 설명은 도 7 내지 도 18에 도시된 실시예를 기준으로 설명한다. 도 7 내지 도 18에 도시되어 있는 것과 같이, 상부에서부터 상부판(260), 탄성부재(230), 브라켓(280), 제1롤러(210), 제2롤러(220), 하부판(270) 순으로 구비되는 실시예를 기준으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 인출부(200)는 설치되는 위치에 따라 상부판(260)이 맨 아래에 위치하도록 설치될 수도 있다.
상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 일정 간격 이격되어 구비되고, 상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이로 케이블(20)을 통과시킨다.
제1롤러(210)에는 케이블(20)을 수용할 수 있는 제1수용홈(211)이 구비되고, 제1회전축(212)에 의해 회전 가능하도록 브라켓(280)에 고정된다. 그리고, 제1회전축(212)은 하기 스토퍼장공(251)에도 삽입된다.
제2롤러(220)에는 케이블(20)을 수용할 수 있는 제2수용홈(221)이 구비되고, 제2회전축(222)에 의해 회전 가능하도록 한 쌍의 측부판(250)에 고정된다.
제1롤러(210)가 고정된 브라켓(280)은 한 쌍의 측부판(250) 사이에 상하 이동가능하도록 구비된다.
상기 브라켓(280)은 하나의 상판(281)과 한 쌍의 측판(282)을 포함할 수 있고, 단면 형상이 ㄷ자 형상으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 측판(282) 사이에 제1롤러(210)가 구비될 수 있다.
한 쌍의 측부판(250)에는 상하로 길게 형성되는 스토퍼장공(251)과 힌지홀(252)이 구비되는데, 상기 스토퍼장공(251)에는 상기 제1회전축(212)이 삽입되고, 상기 힌지홀(252)에는 제2회전축(222)이 삽입된다. 따라서, 제1회전축(212)은 스토퍼장공(251) 내에서 회전 가능하면서 상하 이동이 가능하도록 구비되고, 제2회전축(222)은 힌지홀(252) 내에서 이동없이 제자리 회전이 가능하도록 구비된다.
상기 상부판(260)은 한 쌍의 측부판(250)의 상부에 일체로 고정된다.
제1롤러(210)가 고정된 브라켓(280)은 상기 상부판(260)과 일정 간격 이격되도록 구비되고, 상부판(260)과 브라켓(280)의 상판(281) 사이에 탄성부재(230)가 구비되어, 브라켓(280)에 탄성부재(230)의 복원력이 작용하도록 한다.
한 쌍의 측부판(250)에 고정되어 있는 상부판(260)이 반력대가 되고, 탄성부재(230)는 고정되어 있는 상부판(260)을 반력대로 삼아 브라켓(280)에 미는 힘을 작용한다.
탄성부재(230)의 복원력에 의해 제1롤러(210)에는 케이블을 향한 압축력이 작용하게 된다. 제1회전축(212)이 스토퍼장공(251)에 삽입되어 있으므로, 제1롤러(210)와 브라켓(280)의 상하 이동범위는 스토퍼장공(251)에 의해 제한될 수 있다. 따라서, 제1롤러(210)는 스토퍼장공(251)의 범위 내에서만 상하 이동할 수 있다.
상기 구동모터(240)는 제2롤러(220)에 회전력을 가한다. 제2롤러(220)는 복수 개로 구비될 수 있는데, 공지의 동력전달수단에 의해 복수의 제2롤러(220)에 동일한 회전력을 전달한다.
케이블의 초기조출을 효율적으로 하면서, 선배열예인센서의 손상을 방지하기 위해, 스토퍼장공(251)의 제한범위 내에서 탄성부재(230)가 가장 팽창한 상태(제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이의 거리가 가장 짧은 상태)에서 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)만을 압축하도록 초기조출하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 꼬리로프(23)의 직경이 상기 선배열예인센서(22) 및 예인케이블(21)의 직경보다 크게 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이의 수직거리가 가장 짧은 상태에서 제1수용홈(211)의 가장 안쪽과 제2수용홈(221)의 가장 안쪽 사이의 수직거리(d)가, 꼬리로프(23)의 직경보다 작고, 선배열예인센서(22) 및 예인케이블(21)의 직경보다 크게 구비되는 것이 바람직하다.
위와 같이 구비됨으로써, 상기 케이블(20)이 상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이를 통과할 때, 상기 꼬리로프(23)는 상기 제1롤러(210)에 의해 압축된 상태에서 통과하고, 상기 선배열예인센서(22)와 예인케이블(21)은 상기 제1롤러(210)에 의한 압축을 받지 않는 상태에서 통과할 수 있게 된다.
탄성부재(230) 및 제1롤러(210)에 의해 꼬리로프(23)에 압축력이 가해진 상태에서 제2롤러(220)가 회전함으로써 꼬리로프(23)에 인출력이 작용하게 된다.
따라서, 꼬리로프(23)에는 강한 인출력을 가하여 케이블 전체에 효과적인 인출력을 부여하고, 핵심장비인 선배열예인센서(22)는 압축을 받지 않는 상태에서 통과할 수 있도록 하여 손상을 방지하고, 원활하게 조출이 이루어질 수 있다.
제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 각각 복수 개로 구비될 수 있고, 도 14에 도시된 것과 같이 교번되도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일실시예로, 제1롤러(210) 2개, 제2롤러(220) 3개를 구비하고, 제2롤러(220)의 사이 위치에 제1롤러(210)가 위치하도록 구비할 수 있다(제1롤러(210)와 제2롤러(220)의 수가 이렇게 제한되는 것은 아니다). 복수의 제1롤러(210)와 제2롤러(220)를 교번되도록 구비한 상태에서 제1롤러(210)에 의한 압축이 이루어지면, 꼬리로프에 대한 조출력이 향상될 수 있다.
상기 탄성부재(230)는 코일스프링 또는 탄성재질의 소재로 구비될 수 있다.
상기 하부판(270)은 한 쌍의 측부판(250) 하부에 고정되어 인출부 전체가 안정적으로 형성될 수 있도록 할 수 있다.
상기 바닥판(290)은 앞서 설명한 구성들을 고정하고, 인출부(200)를 함체에 고정하기 위한 것으로, 구동모터(240), 한 쌍의 측부판(250), 하부판(270) 등을 수용하여 고정할 수 있는 면적으로 구비하는 것이 바람직하다.
상기 권선부(300)는 평상 시에는 케이블(20)을 권선하여 보관하고, 탐지 시에 잠수함의 후방으로 케이블을 전개하기 위한 구성이다.
본 발명의 권선부(300)는 윈치드럼일 수 있고, 회전중심축이 상하방향으로 구비되는 실시예, 회전중심축이 수평방향으로 구비되는 실시예 모두 적용될 수 있다.
상기 전개부(400)는 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 정렬과 이동을 돕는 기능을 수행한다.
상기 전향부(500)는 상기 권선부(300)의 인접한 위치에 구비되어, 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 위치를 조정해주도록 하여, 케이블이 정확한 위치에서 권선되거나 전개되도록 하기 위한 구성이다.
위와 같은 특별한 기술적 특징을 가지는 본 발명의 가이드부와 인출부는 다양한 조합이 가능하다.
즉, 잠수함의 제원 등에 따라, 권선부, 전개부, 전향부, 가이드부, 인출부의 다양한 조합, 선미의 상부로 조출하는 상부조출, 선미의 하부로 조출하는 하부조출 등 다양한 형태로 실시가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100. 가이드부
110. 가이드본체
111. 분사공
1111. 제1분사공 1112. 제2분사공
112. 분사공간
113. 가이드홈
120. 펌프연결구
130. 이탈방지커버
131. 통수공 132. 체결공
133. 이탈방지홈
140. 해수펌프
200. 인출부
210. 제1롤러
211. 제1수용홈 212. 제1회전축
220. 제2롤러
221. 제2수용홈 222. 제2회전축
230. 탄성부재
240. 구동모터
250. 측부판
251. 스토퍼장공 252. 힌지홀
260. 상부판
270. 하부판
280. 브라켓
281. 상판 282. 측판
290. 바닥판
300. 권선부
400. 전개부
500. 전향부
10. 함체
20. 케이블
21. 예인케이블 22. 선배열예인센서
23. 꼬리로프
d. 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이의 수직거리가 가장 짧은 상태에서 제1수용홈(211)의 가장 안쪽과 제2수용홈(221)의 가장 안쪽 사이의 수직거리

Claims (5)

  1. 잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템에 있어서,
    꼬리로프(23), 선배열예인센서(22), 예인케이블(21)을 포함하는 케이블(20);
    케이블(20)을 권선하거나 전개하는 권선부(300);
    케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(400);
    케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 권선 또는 전개를 가이드하는 가이드부(100);
    초기조출시 케이블(20)을 인출하는 인출부(200)를 포함하고,
    상기 인출부(200)는 제1롤러(210); 상기 제1롤러(210)와 일정 간격 이격되어 구비되는 제2롤러(220); 상기 제1롤러(210)에 복원력을 가하여 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축할 수 있도록 하는 탄성부재(230); 상기 제2롤러(220)에 회전력을 가하는 구동모터(240)를 포함하며,
    초기조출시 상기 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축한 상태에서 상기 제2롤러(220)의 회전에 의해 꼬리로프(23)를 인출하는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 꼬리로프(23)의 직경이 상기 선배열예인센서(22) 및 예인케이블(21)의 직경보다 크고,
    상기 케이블(20)이 상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220) 사이를 통과할 때, 상기 꼬리로프(23)는 상기 제1롤러(210)에 의해 압축된 상태에서 통과하고, 상기 선배열예인센서(22)와 예인케이블(21)은 상기 제1롤러(210)에 의한 압축을 받지 않는 상태에서 통과하는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인출부(200)는, 한 쌍의 측부판(250); 상기 한 쌍의 측부판(250) 상부에 고정되는 상부판(260); 상기 제1롤러(210)가 회전 가능하도록 고정되는 브라켓(280)을 더 포함하는
    잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 측부판(250)에는 스토퍼장공(251); 힌지홀(252)이 구비되고,
    상기 스토퍼장공(251)에 삽입 설치되는 제1회전축(212)에 의해 상기 제1롤러(210) 및 브라켓(280)이 구비되며,
    상기 힌지홀(252)에 삽입 설치되는 제2회전축(222)에 의해 상기 제2롤러(220)가 구비되고,
    상기 탄성부재(230)가, 상기 상부판(260)과 브라켓(280) 사이에 구비되어, 상기 브라켓(280)에 복원력을 가함으로써, 상기 제1롤러(210)가 꼬리로프(23)를 압축하는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 각각 복수 개 구비되고,
    상기 제1롤러(210)와 제2롤러(220)는 교번되도록 구비되는
    잠수함용 선배열예인센서의 초기조출 시스템.











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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102530636B1 (ko) * 2022-09-05 2023-05-09 주식회사 디타스 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 초기조출 시스템

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