KR100459263B1

KR100459263B1 - 수평으로배열된로켓을배에서바다에위치된부유구조물까지운반하기위한방법

Info

Publication number: KR100459263B1
Application number: KR10-1998-0706292A
Authority: KR
Inventors: 비요른 킨뎀; 퍼 허버트 크리스텐센; 비요른 레이다 리엔
Original assignee: 크배르너 마리타임 에이.에스
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 2005-01-24
Also published as: US6024006A; GB9818002D0; NO301633B1; KR19990082554A; WO1997029947A1; AU704002B2; NO960658D0; DE19781586T1; GB2325210A; CN1211221A; NO960658L; GB2325210B; AU1815397A; JP4037454B2; JP2000505387A; BR9707432A

Abstract

수평으로 배열된 로켓(50)을 배(30)로부터 부유구조물(20)까지 운반하기 위한 방법에 있어서, 램프(40)는 부유구조물(20)에 제공된 리프팅 장치(70)보다 완전히 또는 부분적으로 아래에서 배(30)로부터 돌출된 위치에 제공되고, 부유구조물(20)에 연결된다. 로켓(50)은 램프(40)로 완전히 또는 부분적으로 이동되고, 부유 구조물(20)의 리프팅장치(70)에 의해 부유구조물(20) 위로 리프팅된다.

Description

수평으로 배열된 로켓을 배에서 바다에 위치된 부유구조물까지 운반하기 위한 방법{METHOD FOR TRANSFERRING A HORIZONTALLY ARRANGED ROCKET FROM A VESSEL TO A FLOATING STRUCTURE LOCATED AT SEA}

본 발명은 수평으로 배열된 로켓을 배에서 바다에 위치된 부유구조물로 운반하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 로켓은 예컨대 우주로 운송되어야 하는 페이로드(payload)를 포함하고, 상기 운반은 로켓을 램프에 전체적으로 또는 부분적으로 이동시키고, 그것으로부터 로켓이 부유구조물 위로 수평위치에 리프팅되어 달성된다.

우주로 페이로드를 운반하기 위한 큰 로켓은 길이가 50m 이상일 수 있다. 이와 같은 로켓은 기계 시스템, 전기 시스템 및 광학 시스템과 같은 많은 정교한 공학 시스템을 포함하고, 로켓의 공학 시스템과 구조 설계는 중량에 관해서 고도로 최적화된다. 로켓은 파동 및 기상조건에 의해 발생하는 응력(stress)과 같은 작은 외부응력에 관해서 보다는 이런 최적화를 때문에 주로 발사할 때 접하게 되는 부하를 견디도록 설계된다.

실제 로켓은 예컨대 인공위성일 수 있는 페이로드와 다수의 단(stage)으로 구성된다. 별개의 단들과 페이로드는 개별적으로 제조된 후 조립장소로 운반된다.

자전 때문에 적도가 로켓을 발사하기 위한 가장 적합한 장소이다. 그러나, 큰 로켓의 조립 및 제조는 실질적으로 전문적인 지식 및 물질 형태의 두 자원 모두를 필요로 하고, 이와 같은 자원의 활용도는 적도에 위치하지 않은 지역에서 최상이다.

노르웨이 특허출원 제 951693호, 제 951694호 및 제951695호는 로켓이 배에서 수평 위치로 조립된 후 발사기지 및 발사대로 운반하기 위한 수송 가능한 부유 플랫폼을 국외로 운반하는 로켓의 조립 및 진수를 기술하고 있다. 이것에 의해 로켓은 적도에서 발사될 수 있고, 동시에 공학 보조장치와 전문지식이 배나 플랫폼에 있게 될 수 있기 때문에 모든 공학 보조장치와 전문지식을 쉽게 이용할 수 있다. 그러나, 위에서 언급한 특허출원서는 로켓이 어떻게 배에서 플랫폼으로 운반되는가를 설명하고 있지 않다.

배와 로켓 발사 플랫폼과 같은 부유구조물은 일반적으로 해수에서 서로 다르게 움직일 것이다. 이러한 움직임은 주로 파도의 영향으로 인한 것이고, 움직임의 차이는 배와 부유구조물이 서로 다른 형상과 질량을 갖기 때문이며, 또한 배와 부유구조물에 가해지는 파도의 영향이 각각에 관한 시간에 있어서 바뀌게 될 것이다. 목적물이 어느 한 배의 리프팅 장치에 의해 리프팅되어 바다의 두 배 사이에서 운반될 때, 목적물이 다른 배에 부딪쳐 파손이 될 수 있기 때문에 이런 움직임에 있어서의 차이가 문제된다.

본 발명의 목적은 수평으로 배열된 로켓을 배에서 부유구조물로 운반하기 위한 방법을 제공하는 것이고, 상기 로켓은 배와 부유구조물의 서로 다른 움직임으로 인한 작은 응력에만 노출된다.

상기 목적은 도입부에서 언급한 형태의 방법으로 본 발명에 따라서 달성되고, 청구의 범위에 나타난 특징에 의해 특징 지워진다.

따라서, 본 발명에 의하여 배와 부유구조물 사이의 움직임에 있어서의 차이는 배와 부유구조물 사이에 램프(ramp)를 설치함으로써 감소된다.

로켓이 배에서 램프로 운반차 같은 실용적인 방식으로 운반될 수 있는 식으로 램프가 배에 연결되고, 동시에 램프가 부유구조물에 연결되고, 따라서 램프를 그것과 관련하여 완전히 또는 부분적으로 안정되게 유지하게 된다.

바람직한 실시예에서는 램프가 배에 피봇 가능하게 연결되는 한편, 배에서 가장 멀리 위치한 램프의 한 부분이 부유구조물로부터의 고정 와이어(securing wires)에 현수된다.

본 특허 출원서에서 "임계높이"란 용어는 로켓과 베이스, 특히 새들(saddle) 사이에서 충돌 위험이 없는 최소 리프팅 높이를 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명은 도면을 참조하여 특정 실시예의 설명에 대해 보다 상세하게 설명될 것이다.

도1은 램프에 수평으로 배열된 로켓의 측면도이다.

도2는 수직으로 리프팅하는 동안 다른 두 위치의 로켓을 도시한 것이다.

도3은 로켓과 램프를 더 상세하게 도시한 것이다.

도4는 리프팅할 때 사용하는 장치와 리프팅 요크를 도시한 것이다.

동일 도면번호가 모든 도면에서 대응하는 부분에 사용된다.

도1은 바다에서 부유하는 부교(21)와 기둥(22)을 가진 부유구조물(20)을 도시하고 있다. 기둥(22)의 상부에는 크레인 비임(24)을 가진 갑판 구조물(23)이 제공된다. 부유구조물의 측부에 배가 위치하게 되는데, 이 배는 후미(31)만이 도시되어 있다. 세장램프(elongated ramp)(40)는 배(30)에서 돌출되는 위치에 위치되어서 램프(40)는 실질적으로 크레인 비임(crane beam)(24) 하부에 위치된다.

배에 가장 가깝게 위치되는 램프의 단부는 수평축(32)에 대하여 피봇 가능하게 배에 연결되며, 따라서 램프는 배와 관련하여 회전될 수 있다. 배(30)에서 가장 멀리 위치되는 램프의 단부는 부유구조물상의 부착점(25)으로부터의 수직 고정 와이어(73)에 현수되어 부유구조물(20)에 연결된다. 이와 같이, 램프의 일단부는 배(30)에 계속해서 연결되고 램프의 타단부는 크레인 비임(24)으로부터 일정한 수직거리를 갖는 방식으로, 램프가 배열된다. 배의 수직 움직임은 배에 가장 가깝게 위치되는 램프의 단부로 전달될 것이고, 한편 부유구조물의 수직 움직임은 와이어(73)에 현수된 램프의 단부로 전달될 것이다. 따라서, 램프는 로켓 같은 목적물을 수직으로 리프팅하는 데 있어서 배의 후갑판(afterdeck)보다 우수한 기초를 제공할 수 있다.

로켓(50)이 배에서 부유구조물로 운반될 때, 로켓은 램프(40)로 전체적으로 또는 부분적으로 이동되고, 리프팅 장치(70)에 의해 부유구조물 위로 리프팅되며, 도시된 실시예에서 리프팅 장치(70)는 크레인 비임(24)으로부터 연장되는 리프팅 와이어(71)로 구성된다.

도2는 로켓의 리프팅을 도시하고 있으며, 로켓은 2개의 위치, 즉 리프팅하기 전인 램프(40)상의 위치와 로켓이 크레인 비임(24) 쪽으로 상향 리프팅된 위치로도시되어 있다. 로켓은 2개의 리프팅 요크(yoke), 즉 리프팅 비임 형태인 리어(rear) 리프팅 요크(61)와 프레임 형태인 프론트(front) 리프팅 요크(61')에 의해 링프팅된다. 리어 리프팅 요크(61)는 두 개의 리프팅 러그(lugs)(51)로 로켓(50)을 리프팅하지만, 프론트 리프팅 요크(61')는 4개의 리프팅 러그(51')로 로켓을 리프팅한다.

도3은 로켓(50)과 램프(40)를 더 상세하게 도시하고 있다. 여기서, 보기(bogie) 형태인 2개의 운반차(66)에 순서대로 놓인, 세로지지구조물로 구성되는 장치(60) 위에 어떻게 로켓이 위치되는지를 알 수 있다. 상기 장치(60)는 로켓을 램프로 운반하는 동안 로켓을 지지하는 새들(saddle)(65)을 구비한다. 도3에 도시된 실시예에서, 로켓의 프론트부 및 리어부는, 2개의 리프팅 러그(51)로 로켓을 리프팅하기 위해 리프팅 비임의 형태인 2개의 이상적인 리프팅 요크(61)에 의해 리프팅된다.

도4는 로켓(50), 리프팅 요크(61) 및 장치(60)를 통과하는 단면도이다. 새들(65)과 운반차(66) 이외에, 상기 장치(60)는 2개의 잭(62)을 포함한다. 도4는 또한 로켓이 두 개의 리프팅 슬링(sling)이나 리프팅 스테이(stay)(64)에 의해 어떻게 리프팅 요크에 연결되는지를 도시하고 있다.

잭(62)은 로켓(50)에서 가장 멀리 떨어진, 장치(60)의 외측변부에 위치된 수직 유압실린더(81)를 가진 유압 잭으로 장착된다. 리프팅 블록(69)을 가진 피스톤 로드(68)는 유압실린더(81)에서 수직으로 상향 연장되고, 리프팅 블록(69)은 리프팅 요크(61)의 최외측 하부에 접한다. 상기 잭에는, 잭을 지지하고 잭에서 램프로수직힘을 전달하고 위하여 실린더(81)의 신장부분에 신장 가능한 레그(83)가 제공된다.

도4는 또한 2개의 수직 안내 와이어(72)를 도시하고 있다. 수직안내 와이어는 램프(40)에서 크레인 비임(24)까지 리프팅 와이어(71)에 평행하게 연장되고 리프팅 요크(61)의 최외측에서 가이드(63)를 통과한다. 리프팅하기 전에, 안내 와이어(72)는 적절한 장치, 즉 지거 원치(jigger winch)에 의해 적절한 장력, 즉 와이어 당 10톤으로 긴장되어 안내 와이어가 수평으로 움직이는 가능성이 매우 제한된다.

도4에 도시된 장치(60)로 리프팅하는 동안, 리프팅 요크(61)는 리프트의 도입단계에서 잭(62)에 의하여 램프로부터 로켓(50)과 함께 들어올려지고(jack up), 그 결과 로켓이 램프의 움직임을 따르게 되고 새들(65)에 부딪치지 않게 된다. 들어올리기(jacking up)가 리프트의 임계높이에 도달한 후, 리프팅 와이어(71)의 장력이 증가되고, 그 결과 로켓과 함께 리프팅 요크(61)의 중량이 잭에서 리프팅 와이어로 전달되고, 그 후에 리프팅은 공지된 방법으로 리프팅 와이어에 의해 계속된다. 리프팅 블록(69)을 가진 피스톤 로드(68)는 상기 중량이 리프팅 와이어로 전달된 후, 예컨대 유체를 빠르게 배수하여 가능한 한 빨리 낮아지고, 그 결과 리프팅을 계속하는 중에 의도되지 않은 움직임이 있는 경우에 로켓이 피스톤 로드나 리프팅 블록에 부딪히는 것이 방지된다.

로켓의 수평 움직임은 리프팅 요크를 안내 와이어(72)의 측방향으로 안내함으로써 리프트의 도입단계와 이후단계를 제어하여 유지된다.

본 발명은 한 가지 특징 실시예에 대해 전술하였지만, 본 발명의 범위 내에서 여러 변형이 가능한 것이 명백하다. 예를 들어, 리프팅 요크(61)는 두 개 이상의 비임이나 리프팅 프레임의 조합과 같은 수 개의 방법으로 설계될 수 있다. 마찬가지로, 도시된 것과 같은 영구적으로 설치된 리프팅 러그를 사용하거나 기타 다른 것들을 사용하여 수 개의 방법으로 로켓의 중량을 리프팅 요크로 전달하는 것이 가능하고, 로켓을 단단하거나 유연한 물질로 된 크레이들에 안착시켜서 로켓의 실린더형 외측으로부터 리프팅 슬링이나 리프팅 스테이로 힘이 균일하게 전달되도록 할 수 있다.

또한, 배와 부유구조물에 램프를 부착하는 것이 다수의 방법으로 변형될 수 있다. 램프가 수직 고정 와이어에 현수되는 대신에, 램프를 부유구조물의 부교나 기둥 중 하나에 부착하는 것이 가능하다. 제2 대안은 램프가 해수에서 부분적으로 부유되게 하는 것이고, 이것은 배 및/또는 부유구조물의 하중 지탱력에 관한 요구를 감소시킬 수 있다. 제3 대안은 램프를 바지(barge)로 대체하는 것이고, 이것은 적절한 방법으로 배와 부유구조물에 연결된다.

위에서 언급되고 유사한 변형은 당업자에게 당연할 것이고, 발명의 범위 내에 모두 속할 것이다.

Claims

우주로 수송될 페이로드를 포함하는 수평으로 배열된 로켓(50)을 전체적으로 또는 부분적으로 램프(40)로 이동시키고, 그것으로부터 부유구조물(20) 위로 수평 위치에서 리프팅하여, 배(30)에서 바다에 위치된 부유구조물(20)로 운반하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은

(a) 램프(40)가 부유구조물(20)에 제공된 리프팅 장치(70)보다 완전히 또는 부분적으로 아래에서 배로부터 돌출한 위치에 위치되는 단계;

(b) 램프(40)가 부유구조물(20)에 연결되는 단계;

(c) 로켓(50)이 램프로 완전히 또는 부분적으로 이동되는 단계; 및

(d) 로켓이 부유구조물(20)의 리프팅 장치(70)에 의해 부유구조물(20) 위로 리프팅되는 단계;

를 포함하는 운반 방법.
제1항에 있어서, (a) 단계는, 상기 램프(40)가 수평축(32)에 대하여 피봇 가능하게 배(30)에 연결되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, (a) 단계는, 상기 램프(40)가 해수(10)에서 전체적으로 또는 부분적으로 부유하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, (b) 단계는, 상기 램프(40)가 수직고정와이어(73)에 의해 부유구조물(20)에 연결되고 배(30)에서 가장 멀리 떨어져 위치된 램프(40)의 부분에 부착되어, 상기 램프(40)가 고정와이어(73)에 의해 완전히 또는 부분적으로 현수되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제4항에 있어서, (b) 단계는, 상기 램프(40)가 로켓(50)의 리프팅 중에 사용하기 위한 수직안내와이어(72)에 의해 부유구조물(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, (c) 단계는, 상기 로켓(50)이 하나 이상의 운반차(66)에 의해 램프(40)로 완전히 또는 부분적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리프팅 장치(70)는 크레인 비임(24)으로부터 현수된 리프팅 와이어(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, (d) 단계는, 상기 로켓(50)이 하나 이상의 리프팅 요크(61)에 의해 부유구조물(20) 위로 리프팅되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, (d) 단계는, 상기 로켓(50)이 리프팅 요크(61)와 함께 제공된 가이드(63)를 통과하는 안내 와이어(72)에 의해 수평 방향으로 안내되는 것을 특징으로 하는 운반 방법.