KR102753575B1 - Underwater vehicle air layer forming system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템은, 공기를 저장하는 공기탱크, 수중운동체가 내부에 탑재되는 원통형 튜브의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 공기탱크에서 공급받은 공기를 내부에 수용하는 에어챔버, 상기 에어챔버의 내측에서 상기 원통형 튜브를 향해 돌출되며, 상기 수중운동체의 배출을 가이드 하는 가이드 레일, 및 상기 복수의 가이드 레일에서 상기 수중운동체를 향하는 대면 부위에 구비되며, 상기 에어챔버의 내부 공기를 상기 수중운동체를 향해 분사하는 공기주입구를 포함한다. An underwater vehicle air film forming system according to an embodiment of the present invention comprises: an air tank for storing air; an air chamber for receiving air supplied from the air tank therein, the air chamber being arranged to surround at least a portion of a cylindrical tube in which an underwater vehicle is mounted; a guide rail protruding from the inside of the air chamber toward the cylindrical tube and guiding discharge of the underwater vehicle; and an air inlet provided at a portion of the plurality of guide rails facing the underwater vehicle and for injecting air inside the air chamber toward the underwater vehicle.
Description
본 발명은 수중운동체 공기막 형성 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통형 튜브에 공기탱크가 연결된 공기주입관을 설치하고, 원통형 튜브 내의 수중운동체 주변에 공기막을 형성함으로써 수중운동체의 항력을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있는 수중운동체 공기막 형성 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater vehicle air film forming system, and more specifically, to an underwater vehicle air film forming system that can reduce the drag of the underwater vehicle and improve propulsion by installing an air injection pipe connected to an air tank in a cylindrical tube and forming an air film around the underwater vehicle within the cylindrical tube.
수중운동체는 수중에서 이동 가능한 물체를 일컫는 것으로, 잠수함이나 수중에서 추진 가능한 무기 등을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. Underwater vehicles are objects that can move underwater, and can be defined to include submarines and weapons that can be propelled underwater.
종래의 수중운동체는 순수한 압력을 통해 움직이는 방식을 이용하였다. 예를 들어, 압축 공기 및 압축 수를 이용하여 수중운동체의 초기 가속 및 전진에 필요한 힘을 제공 받는다. Conventional underwater vehicles have used a method of moving purely through pressure. For example, compressed air and compressed water are used to provide the power necessary for the initial acceleration and forward movement of the underwater vehicle.
일 예로서, 종래의 수중운동체는 물 또는 공기와 같은 유체를 이용한 추진시스템을 이용하였는데, 물 또는 공기의 압력을 이용하여 원통형 튜브 내에 탑재된 수중운동체를 배출시켰다. As an example, conventional underwater vehicles have used a propulsion system using a fluid such as water or air, and the underwater vehicle mounted inside a cylindrical tube is ejected using the pressure of the water or air.
그리고 원통형 튜브의 내부에는 수중운동체가 설정 방향으로 배출되도록 가이드 역할을 하는 가이드 레일이 구비되어 있었다.And inside the cylindrical tube, there was a guide rail that served as a guide to ensure that the underwater vehicle was discharged in a set direction.
그런데, 이와 같은 종래의 방식에 따르면 물 또는 공기와 같은 유체의 압력을 이용하므로, 추진시스템의 전체 사이즈가 커지는 단점이 있었고, 소음 및 진동이 크다는 단점이 있었다. However, since this conventional method uses the pressure of a fluid such as water or air, it has the disadvantage of increasing the overall size of the propulsion system and causing significant noise and vibration.
또한, 종래의 방식에 따르면, 수중운동체를 초기에 가속시켜 움직이기 위해서 높은 압력이 요구되어, 결과적으로 압력용기 및 기타 설비의 부피가 지나치게 증가되는 단점이 있었다. In addition, according to the conventional method, high pressure was required to initially accelerate and move the underwater vehicle, which resulted in a disadvantage in that the volume of the pressure vessel and other equipment increased excessively.
본 발명의 목적은 원통형 튜브에 공기탱크가 연결된 공기주입관을 설치하고, 원통형 튜브 내의 수중운동체 주변에 공기막을 형성함으로써 수중운동체의 항력을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있는 수중운동체 공기막 형성 시스템을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide an underwater vehicle air film forming system that can reduce the drag of an underwater vehicle and improve propulsion by installing an air injection pipe connected to an air tank in a cylindrical tube and forming an air film around an underwater vehicle within the cylindrical tube.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The purposes of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. In addition, it will be easily understood that the purposes and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템은, 공기를 저장하는 공기탱크; 수중운동체가 내부에 탑재되는 원통형 튜브의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 공기탱크에서 공급받은 공기를 내부에 수용하는 에어챔버; 상기 에어챔버의 내측에서 상기 원통형 튜브를 향해 돌출되며, 상기 수중운동체의 배출을 가이드 하는 가이드 레일; 및 상기 복수의 가이드 레일에서 상기 수중운동체를 향하는 대면 부위에 구비되며, 상기 에어챔버의 내부 공기를 상기 수중운동체를 향해 분사하는 공기주입구를 포함한다. According to one embodiment of the present invention, an air film forming system for an underwater vehicle comprises: an air tank for storing air; an air chamber for receiving air supplied from the air tank therein, the air chamber being arranged to surround at least a portion of a cylindrical tube in which an underwater vehicle is mounted; a guide rail protruding from the inside of the air chamber toward the cylindrical tube and guiding discharge of the underwater vehicle; and an air inlet provided at a facing portion of the plurality of guide rails facing the underwater vehicle and for injecting air inside the air chamber toward the underwater vehicle.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템은, 상기 공기탱크와 상기 에어챔버 사이를 연결하며, 상기 공기탱크에서 공급된 공기를 상기 에어챔버의 내부로 주입하는 공기공급관을 더 포함한다.An underwater motor vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention further includes an air supply pipe that connects the air tank and the air chamber and injects air supplied from the air tank into the interior of the air chamber.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템은, 상기 공기공급관에 설치되며, 공기의 유량을 조절하는 유량제어밸브를 더 포함한다. An underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention further includes a flow control valve installed in the air supply pipe and configured to control the flow rate of air.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템은, 상기 유량제어밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수중운동체를 상기 원통형 튜브의 출구로 배출시키는 추진시스템의 작동과 동시에 상기 원통형 튜브의 내부로 설정 유량의 공기가 지속적으로 공급되도록 하여 상기 수중운동체의 주변에 공기막을 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 추진시스템의 작동에 의해 상기 수중운동체가 순간적으로 상기 원통형 튜브를 빠져나가게 되면, 상기 원통형 튜브의 내부로 공급된 공기도 함께 배출될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, an underwater vehicle air curtain formation system further includes a control unit that controls the flow control valve, and the control unit can form an air curtain around the underwater vehicle by continuously supplying air at a set flow rate into the cylindrical tube simultaneously with the operation of a propulsion system that discharges the underwater vehicle through the outlet of the cylindrical tube. At this time, when the underwater vehicle instantaneously exits the cylindrical tube by the operation of the propulsion system, the air supplied into the interior of the cylindrical tube can also be discharged together.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템에서, 상기 에어챔버는, 상기 원통형 튜브의 둘레 면을 감싸는 반원 단면 형상을 갖는 챔버 몸체를 포함하고, 상기 챔버 몸체의 내부는 상기 공기공급관의 출구와 연통 되는 구조를 가질 수 있다. In an underwater motor vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention, the air chamber includes a chamber body having a semicircular cross-sectional shape surrounding the circumferential surface of the cylindrical tube, and the interior of the chamber body may have a structure communicating with the outlet of the air supply pipe.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템에서, 상기 가이드 레일은 복수 개가 구비되고, 상기 복수의 가이드 레일은, 상기 반원 단면 형상의 챔버 몸체의 내측에서 상기 원통형 튜브를 향해 반경방향으로 돌출되되, 각각이 서로 90도의 중심각을 두고 원주방향으로 배치될 수 있다. In an underwater motor vehicle air barrier forming system according to one embodiment of the present invention, a plurality of guide rails are provided, and the plurality of guide rails protrude radially from the inside of the chamber body having a semicircular cross-section shape toward the cylindrical tube, and can be arranged circumferentially with each having a central angle of 90 degrees to the other.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템에서, 상기 복수의 가이드 레일 각각의 내부에는 상기 공기주입구로 분사되는 공기를 유동시키는 내부 유로가 형성되고, 상기 공기주입구는 상기 내부 유로의 말단에 위치할 수 있다. In an underwater motor vehicle air curtain forming system according to one embodiment of the present invention, an internal passage for flowing air injected into the air inlet is formed inside each of the plurality of guide rails, and the air inlet can be located at an end of the internal passage.
본 발명에 의하면, 원통형 튜브에 공기탱크가 연결된 공기주입관을 설치하고, 원통형 튜브 내의 수중운동체 주변에 공기막을 형성함으로써 수중운동체의 항력을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 수중운동체가 초음속으로 운동할 경우에는 초공동(super cavitation) 현상으로 인해 수중운동체는 공기층에 뒤덮이며 항력이 매우 감소하는 효과가 나타난다. 본 발명은 이러한 원리에 착안하여 수중운동체 표면에 공기막(또는 공기층)을 형성할 수 있도록 원통형 튜브 내에 공기를 주입함으로써, 항력 감소로 인한 수중운동체의 초기 발사력이 증가되는 효과를 기대할 수 있다. According to the present invention, by installing an air injection pipe connected to an air tank in a cylindrical tube and forming an air film around an underwater vehicle within the cylindrical tube, there is an advantage in that the drag of the underwater vehicle can be reduced and the propulsion force can be improved. For example, when an underwater vehicle moves at supersonic speed, the underwater vehicle is covered with a layer of air due to the super cavitation phenomenon, resulting in a greatly reduced drag. Based on this principle, the present invention injects air into a cylindrical tube so as to form an air film (or air layer) on the surface of the underwater vehicle, thereby expecting an effect of increased initial launching force of the underwater vehicle due to reduced drag.
또한, 본 발명에 의하면, 수중운동체를 추진하는 전체 시스템 설비의 사이즈를 축소시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage in that the size of the entire system equipment for propelling an underwater vehicle can be reduced.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, the specific effects of the present invention are described below together with specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 구성하는 공기공급관, 공기주입구의 개략적인 형상을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 구성하는 공기공급관, 공기주입구의 개략적인 형상을 보여주는 내부사시도이다. FIG. 1 is a conceptual diagram briefly illustrating an underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic shape of an air supply pipe and an air inlet constituting an underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an internal perspective view schematically showing the shapes of an air supply pipe and an air inlet constituting an underwater motor vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-mentioned objects, features and advantages will be described in detail below with reference to the attached drawings, so that those with ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is judged that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, the phrase “any configuration is disposed on (or below)” a component or “on (or below)” a component may mean not only that any configuration is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of said component, but also that another configuration may be interposed between said component and any configuration disposed on (or below) said component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is described as being "connected," "coupled," or "connected" to another component, it should be understood that the components may be directly connected or connected to one another, but that other components may also be "interposed" between the components, or that each component may be "connected," "coupled," or "connected" through other components.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 간략히 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 구성하는 공기공급관, 공기주입구의 개략적인 형상을 보여주는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체 공기막 형성 시스템을 구성하는 공기공급관, 공기주입구의 개략적인 형상을 보여주는 내부사시도이다. In the drawings, FIG. 1 is a conceptual diagram briefly illustrating an underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the shapes of an air supply pipe and an air inlet constituting an underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an internal perspective view schematically showing the shapes of an air supply pipe and an air inlet constituting an underwater vehicle air film forming system according to one embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템에 관하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings 1 to 3, a detailed description will be given of an underwater vehicle air film forming system according to embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)은 원통형 튜브(30)에 공기탱크(110)가 연결된 공기공급관(120)을 설치하고, 원통형 튜브(30) 내의 수중운동체(10) 주변에 공기막을 형성할 수 있다. 이로써 수중운동체(10)의 항력을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있다. An underwater vehicle air film forming system (100) according to an embodiment of the present invention installs an air supply pipe (120) connected to an air tank (110) in a cylindrical tube (30), and can form an air film around an underwater vehicle (10) within the cylindrical tube (30). This reduces the drag of the underwater vehicle (10), thereby improving propulsion.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)은, 공기탱크(110), 에어챔버(130), 가이드 레일(140), 공기주입구(150)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 3, an underwater vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention includes an air tank (110), an air chamber (130), a guide rail (140), and an air inlet (150).
공기탱크(110)는 설정된 양의 공기를 저장할 수 있는 탱크를 말한다. An air tank (110) refers to a tank that can store a set amount of air.
에어챔버(130)는 수중운동체(10)가 내부에 탑재되는 원통형 튜브(30)의 적어도 일부를 감싸도록 배치된다. The air chamber (130) is arranged to surround at least a portion of a cylindrical tube (30) in which an underwater motor (10) is mounted.
에어챔버(130)는 상기 공기탱크(110)에서 공급받은 공기를 내부에 수용할 수 있다. The air chamber (130) can accommodate air supplied from the air tank (110) inside.
가이드 레일(140)은 상기 에어챔버(130)의 내측에서 상기 원통형 튜브(30)를 향해 돌출되며, 추진 시스템(20)의 동작에 따라 상기 수중운동체(10)을 설정 방향으로 이동시켜 수중운동체(10)의 배출을 가이드 하는 레일 형태의 부재를 말한다. The guide rail (140) is a rail-shaped member that protrudes from the inside of the air chamber (130) toward the cylindrical tube (30) and guides the discharge of the underwater vehicle (10) by moving the underwater vehicle (10) in a set direction according to the operation of the propulsion system (20).
가이드 레일(140)은 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 원통형 튜브(30)의 단면을 기준으로 3시 방향, 6시 방향 9시 방향에 각각 구비될 수 있다. 다만. 이러한 가이드 레일(140)의 형상 및 배치 구조는 적절히 변경 가능하며, 반드시 도시된 형태에 제한될 필요는 없다. A plurality of guide rails (140) may be provided. For example, they may be provided at the 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock directions based on the cross section of the cylindrical tube (30). However, the shape and arrangement structure of the guide rails (140) may be appropriately changed, and are not necessarily limited to the illustrated form.
공기주입구(150)는 상기 복수의 가이드 레일(140)에서 상기 수중운동체(10)를 향하는 대면 부위에 구비되며, 상기 에어챔버(130)의 내부에 수용된 공기를 상기 수중운동체(10)의 외부 표면을 향해 분사할 수 있다.The air inlet (150) is provided at a portion facing the underwater vehicle (10) from the plurality of guide rails (140), and can inject air contained inside the air chamber (130) toward the outer surface of the underwater vehicle (10).
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)은 공기공급관(120)을 더 포함한다. An underwater vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention further includes an air supply pipe (120).
공기공급관(120)은 상기 공기탱크(110)와 상기 에어챔버(130) 사이를 연결하며, 상기 공기탱크(110)에서 공급된 공기를 상기 에어챔버(130)의 내부로 주입할 수 있다. The air supply pipe (120) connects the air tank (110) and the air chamber (130), and can inject air supplied from the air tank (110) into the interior of the air chamber (130).
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)은 유량제어밸브(125)를 더 포함한다. An underwater vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention further includes a flow control valve (125).
유량제어밸브(125)는 상기 공기공급관(120)에 설치되며, 상기 공기공급관(120)을 통해 상기 에어챔버(130)로 공급되는 공기의 유량을 조절하도록 개폐 제어될 수 있다. The flow control valve (125) is installed in the air supply pipe (120) and can be opened and closed to control the flow rate of air supplied to the air chamber (130) through the air supply pipe (120).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)은 제어부(160)를 더 포함한다.In addition, the underwater vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention further includes a control unit (160).
제어부(160)는 상기 유량제어밸브(125)의 개폐를 제어하도록 제어 지령을 인가하는 것으로, 상기 제어부(160)는 상기 수중운동체(10)를 상기 원통형 튜브(30)의 출구로 배출시키는 추진시스템(20)의 작동과 동시에 상기 원통형 튜브(30)의 내부로 설정 유량의 공기를 지속적으로 공급할 수 있다.The control unit (160) applies a control command to control the opening and closing of the flow control valve (125), and the control unit (160) can continuously supply air at a set flow rate into the interior of the cylindrical tube (30) simultaneously with the operation of the propulsion system (20) that discharges the underwater vehicle (10) through the outlet of the cylindrical tube (30).
이에 따라, 상기 수중운동체(10)의 주변에 공기막이 형성될 수 있다. Accordingly, an air film can be formed around the underwater motor body (10).
한편, 상기 추진시스템(200의 작동에 의해 상기 수중운동체(10)가 순간적으로 상기 원통형 튜브(30)를 빠져나가게 되면, 상기 원통형 튜브(30)의 내부로 공급된 공기도 함께 배출될 수 있다.Meanwhile, when the underwater vehicle (10) is momentarily ejected from the cylindrical tube (30) by the operation of the propulsion system (200), the air supplied into the interior of the cylindrical tube (30) can also be discharged.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)에서, 상기 에어챔버(130)는 상기 원통형 튜브(30)의 둘레 면을 감싸는 반원 단면 형상을 갖는 챔버 몸체(131)를 포함한다(도 2 참조).In an underwater motor vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention, the air chamber (130) includes a chamber body (131) having a semicircular cross-sectional shape that surrounds the circumference of the cylindrical tube (30) (see FIG. 2).
이때, 상기 챔버 몸체(131)의 내부는 상기 공기공급관(120)의 출구와 연통 되는 구조를 가질 수 있다. At this time, the interior of the chamber body (131) may have a structure that communicates with the outlet of the air supply pipe (120).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)에서, 상기 가이드 레일(140)은 복수 개가 구비될 수 있다. In addition, in the underwater vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention, a plurality of guide rails (140) may be provided.
복수의 가이드 레일(140)은 상기 반원 단면 형상의 챔버 몸체(131)의 내측에서 상기 원통형 튜브(30)를 향해 반경방향으로 돌출되는데, 각각의 가이드 레일(140)은 서로 90도의 중심각을 두고 원주방향으로 배치될 수 있다.A plurality of guide rails (140) protrude radially from the inside of the chamber body (131) having a semicircular cross-section shape toward the cylindrical tube (30), and each of the guide rails (140) can be arranged circumferentially with a central angle of 90 degrees from each other.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 3개의 가이드 레일(140)이 원통형 튜브(30)의 단면을 기준으로 3시, 6시, 9시 방향에 각각 하나씩 구비되는 형상을 가질 수 있다.For example, referring to FIG. 3, three guide rails (140) may have a shape in which one is provided in each of the 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock directions based on the cross section of the cylindrical tube (30).
그리고 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중운동체 공기막 형성 시스템(100)에서, 상기 복수의 가이드 레일(140) 각각의 내부에는 상기 공기주입구(150)로 분사되는 공기를 유동시키는 내부 유로(141)가 형성될 수 있다. Meanwhile, in the underwater motor vehicle air film forming system (100) according to one embodiment of the present invention, an internal flow path (141) for flowing air injected into the air inlet (150) may be formed inside each of the plurality of guide rails (140).
그리고 상기 공기주입구(150)는 상기 내부 유로(141)의 출구 쪽 말단에 위치할 수 있다.And the air inlet (150) may be located at the outlet end of the internal flow path (141).
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 원통형 튜브에 공기탱크가 연결된 공기주입관을 설치하고, 원통형 튜브 내의 수중운동체 주변에 공기막을 형성함으로써 수중운동체의 항력을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다. As described above, according to the configuration and operation of the present invention, there is an advantageous technical effect of reducing the drag of an underwater vehicle and improving propulsion by installing an air injection pipe connected to an air tank in a cylindrical tube and forming an air film around an underwater vehicle within the cylindrical tube.
예를 들어, 수중운동체가 초음속으로 운동할 경우에는 초공동(super cavitation) 현상으로 인해 수중운동체는 공기층에 뒤덮이며 항력이 매우 감소하는 효과가 나타난다. For example, when an underwater vehicle moves at supersonic speed, the underwater vehicle becomes covered by a layer of air due to the super cavitation phenomenon, which has the effect of greatly reducing drag.
본 발명은 이러한 원리에 착안하여 수중운동체 표면에 공기막(또는 공기층)을 형성할 수 있도록 원통형 튜브 내에 공기를 주입함으로써, 항력 감소로 인한 수중운동체의 초기 발사력이 증가되는 효과를 기대할 수 있다. The present invention is based on this principle and injects air into a cylindrical tube so as to form an air film (or air layer) on the surface of an underwater vehicle, thereby expecting an effect of increasing the initial launching power of the underwater vehicle due to a decrease in drag.
나아가, 수중운동체를 추진하는 전체 시스템 설비의 사이즈를 축소시킬 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.In addition, there is a favorable technical effect that can reduce the size of the entire system equipment that propels the underwater vehicle.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.Although the present invention has been described with reference to the drawings as examples, it is obvious that the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in this specification, and that various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, even if the effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects that can be predicted by the corresponding configuration should also be recognized.
10: 수중운동체
20: 추진시스템
30: 원통형 튜브
100: 수중운동체 공기막 형성 시스템
110: 공기탱크
120: 공기공급관
125: 유량제어밸브
130: 에어챔버
131: 챔버 몸체
140: 가이드 레일
141: 내부 유로
150: 공기주입구
160: 제어부10: Underwater motor vehicle
20: Propulsion System
30: Cylindrical tube
100: Underwater motor vehicle air curtain formation system
110: Air tank
120: Air supply pipe
125: Flow control valve
130: Air chamber
131: Chamber body
140: Guide rail
141: Internal Euro
150: Air inlet
160: Control Unit
Claims (7)
수중운동체가 내부에 탑재되는 원통형 튜브의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 공기탱크에서 공급받은 공기를 내부에 수용하는 에어챔버;
상기 에어챔버의 내측에서 상기 원통형 튜브를 향해 돌출되며, 상기 수중운동체의 배출을 가이드 하는 가이드 레일;
상기 복수의 가이드 레일에서 상기 수중운동체를 향하는 대면 부위에 구비되며, 상기 에어챔버의 내부 공기를 상기 수중운동체를 향해 분사하는 공기주입구;
를 포함하고,
상기 에어챔버는 상기 원통형 튜브의 둘레 면을 감싸는 반원 단면 형상을 갖는 챔버 몸체;를 포함하고, 상기 챔버 몸체의 내부는 상기 공기공급관의 출구와 연통 되는 구조를 가지며,
상기 가이드 레일은 복수 개가 구비되고, 상기 복수의 가이드 레일은 상기 반원 단면 형상의 챔버 몸체의 내측에서 상기 원통형 튜브를 향해 반경방향으로 돌출되되, 각각이 서로 90도의 중심각을 두고 원주방향으로 배치되고, 상기 복수의 가이드 레일 각각은 상기 원통형 튜브의 길이 방향을 따라 내측으로 삽입되도록 끼움 결합된 구조를 가지는 수중운동체 공기막 형성 시스템.
An air tank that stores air;
An air chamber arranged to surround at least a portion of a cylindrical tube in which an underwater vehicle is mounted, and which receives air supplied from the air tank therein;
A guide rail protruding from the inside of the air chamber toward the cylindrical tube and guiding the discharge of the underwater vehicle;
An air inlet provided on a portion of the plurality of guide rails facing the underwater vehicle, the air inlet injecting the internal air of the air chamber toward the underwater vehicle;
Including,
The above air chamber includes a chamber body having a semicircular cross-sectional shape surrounding the circumference of the cylindrical tube; and the interior of the chamber body has a structure communicating with the outlet of the air supply pipe.
An underwater motor vehicle air barrier forming system, wherein the plurality of guide rails are provided, and the plurality of guide rails protrude radially from the inside of the chamber body having the semicircular cross-section shape toward the cylindrical tube, and are arranged circumferentially with a central angle of 90 degrees to each other, and each of the plurality of guide rails has a structure in which they are inserted inwardly along the longitudinal direction of the cylindrical tube.
상기 공기탱크와 상기 에어챔버 사이를 연결하며, 상기 공기탱크에서 공급된 공기를 상기 에어챔버의 내부로 주입하는 공기공급관;
을 더 포함하는 수중운동체 공기막 형성 시스템.
In the first paragraph,
An air supply pipe connecting the air tank and the air chamber and injecting air supplied from the air tank into the interior of the air chamber;
An underwater vehicle air barrier forming system further comprising:
상기 공기공급관에 설치되며, 공기의 유량을 조절하는 유량제어밸브;
를 더 포함하는 수중운동체 공기막 형성 시스템.
In the second paragraph,
A flow control valve installed in the above air supply pipe and controlling the flow rate of air;
An underwater vehicle air barrier forming system further comprising:
상기 유량제어밸브를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 수중운동체를 상기 원통형 튜브의 출구로 배출시키는 추진시스템의 작동과 동시에 상기 원통형 튜브의 내부로 설정 유량의 공기가 지속적으로 공급되도록 하여 상기 수중운동체의 주변에 공기막을 형성시키는
수중운동체 공기막 형성 시스템.
In the third paragraph,
Further comprising a control unit for controlling the above flow control valve;
The above control unit,
Simultaneously with the operation of the propulsion system that discharges the above-mentioned underwater vehicle through the outlet of the above-mentioned cylindrical tube, air of a set flow rate is continuously supplied into the interior of the above-mentioned cylindrical tube to form an air film around the above-mentioned underwater vehicle.
Underwater motor vehicle air curtain forming system.
상기 복수의 가이드 레일 각각의 내부에는 상기 공기주입구로 분사되는 공기를 유동시키는 내부 유로가 형성되고,
상기 공기주입구는 상기 내부 유로의 말단에 위치하는
수중운동체 공기막 형성 시스템.In the first paragraph,
An internal path is formed inside each of the plurality of guide rails to allow air to flow through the air inlet.
The above air inlet is located at the end of the internal flow path.
Underwater motor vehicle air curtain forming system.
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