KR101266970B1 - 우주탐사선의 착륙용 전개장치 - Google Patents

우주탐사선의 착륙용 전개장치 Download PDF

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한국항공우주연구원
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Abstract

우주탐사선의 착륙용 전개장치가 개시된다. 본 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치는, 제1 지지봉; 우주탐사선의 구조물에 의해 회전이 구속 가능하도록 설치되는 제2 지지봉; 및 상기 제1 지지봉과 상기 제2 지지봉을 연결하되, 상기 제2 지지봉의 구속이 해제되는 경우 탄성력에 의해 상기 제1 지지봉에 대해 상기 제2 지지봉을 회전시키는 것이 가능하도록 탄성수단이 구비되는 탄성 회전 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에 의하면, 간단하면서도 컴팩트한 구조를 가질 뿐만 아니라 외력에 대해서도 일정 이상의 구조적인 강도를 갖도록 마련되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치를 제공하는 것이다.

Description

우주탐사선의 착륙용 전개장치{DEPLOYMENT APPARATUS FOR LANDING A SPACE EXPLORATION SATELLITE}
본 발명은, 우주탐사선의 착륙용 전개장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래에 비해 간단하면서도 컴팩트한 구조를 가질 뿐만 아니라 외력에 대해서도 일정 이상의 구조적인 강도를 갖는 우주탐사선의 착륙용 전개장치에 관한 것이다.
일반적으로, 달 탐사선과 같은 우주탐사선은, 외관을 형성하는 외관 하우징과, 외관 하우징 내부에 마련되어 행성 착륙시 외측으로 전개되어 우주탐사선의 착륙을 용이하게 하도록 하는 서포터 유닛 등을 구비하고 있다.
종래의 서포터 유닛은 전체가 일체로 마련되어 별도의 회전장치의 구동에 의해 회전하여 탐사선의 외측으로 노출되도록 이루어져 있다. 이러한 서포터 유닛은 일정 이상의 길이를 갖는 일체의 구조로 마련되어 있으므로 우주탐사선의 협소한 내부 공간에 배치하기 위해서는 일정 이상의 내부공간을 점유할 수밖에 없게 된다.
부연하자면, 우주탐사선의 외형 크기 및 중량이 증가할수록 우주탐사선의 발사에 소요되는 비용은 막대하게 증가하게 되는데, 종래와 같은 구조로는 우주탐사선의 외관 크기를 감소시키는데 일정 이상의 제약이 있었다.
현재 전 세계적으로 경제란을 겪고 있는 상황에서, 이러한 경제란에 의해 우주 탐사의 기회를 상실해버릴 수 있게 되는데, 보다 간단한 구조를 적용하여 제조 비용도 절감시키며 우주탐사선의 내부 공간 점유율도 감소시킬 수 있는 착륙 보조 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 간단하면서도 컴팩트한 구조를 가질 뿐만 아니라 외력에 대해서도 일정 이상의 구조적인 강도를 가지는 우주탐사선의 착륙용 전개장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 힌지 회전 구조를 채용하여 우주탐사선 내부에 설치시 차지하는 공간을 감소시켜 우주탐사선의 내부 공간 활용성을 증대시킬 수 있는 우주탐사선의 착륙용 전개장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적은, 제1 지지봉; 우주탐사선의 구조물에 의해 회전이 구속 가능하도록 설치되는 제2 지지봉; 및 상기 제1 지지봉과 상기 제2 지지봉을 연결하되, 상기 제2 지지봉의 구속이 해제되는 경우 탄성력에 의해 상기 제1 지지봉에 대해 상기 제2 지지봉을 회전시키는 것이 가능하도록 탄성수단이 구비되는 탄성 회전 유닛을 포함하는 우주탐사선의 착륙용 전개장치에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 탄성 회전 유닛은, 상기 제1 지지봉에 결합 가능한 제1 결합블록; 상기 제2 지지봉에 결합 가능하며 상기 제1 결합블록의 일측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제2 결합블록; 일단부가 상기 제2 결합블록의 타측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제1 링크; 및 상기 제1 링크의 타단부와 상기 제1 결합블록을 연결하도록 마련되되 상기 제1 링크와 상기 제1 결합블록에 대해 힌지 회전 가능하도록 구비되는 제2 링크를 포함할 수 있다.
상기 탄성수단은, 상기 제1 결합블록과 상기 제2 결합블록의 연결 부위에 구비되는 메인 힌지축에 설치되는 메인 토션스프링; 및 상기 제1 결합블록과 상기 제2 링크의 연결 부위에 구비되는 서브 힌지축에 설치되는 보조 토션스프링을 포함할 수 있다.
상기 메인 힌지축 근방의 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 결합블록에는 각각 고정축이 구비되며, 상기 메인 토션스프링은 상기 메인 힌지축에 권취되며 상기 고정축에 양단이 지지되는 상태로 마련될 수 있다.
상기 보조 토션스프링은, 상기 서브 힌지축에 권취되며 양단부 영역이 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 링크에 각각 지지되도록 설치될 수 있다.
상기 제1 결합블록 및 상기 제2 링크에는 상기 보조 토션스프링의 양단 스프링 와이어가 각각 삽입 가능하도록 와이어 삽입홀이 형성될 수 있다.
상기 제1 결합블록에는, 상기 제2 지지봉의 구속시에는 상기 제1 링크에 단부가 접촉하여 회전이 구속되는 상태를 가지며, 상기 제2 결합블록의 회전시 이와 동시에 회전 가능하도록 탄성력을 가지며, 상기 제2 결합블록의 회전에 따른 회전 완료된 상태의 상기 제2 링크를 가압하는 탄성 래치부가 더 마련될 수 있다.
상기 탄성 래치부는, 상기 제1 결합블록에 구비되는 보조 고정축; 상기 보조 고정축에 회전 가능하게 구비되는 래치; 및 상기 보조 고정축에 권취되며 양단이 상기 제1 결합블록 및 상기 래치에 지지되는 래치 토션스프링을 포함하며, 상기 탄성 래치부는, 상기 회전 완료된 상태의 상기 제2 링크를 가압하여 상기 제2 링크의 역회전을 제한할 수 있다.
상기 제2 링크의 단부에는 상기 래치의 회전 단부와 접촉 가능하도록 단차부가 더 마련될 수 있다.
상기 제1 지지봉 및 상기 제2 지지봉이 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 결합블록에 각각 나사 결합되도록 상기 제1 및 제2 지지봉, 상기 제1 및 제2 결합블록에는 각각 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 간단하면서도 컴팩트한 구조를 가질 뿐만 아니라 외력에 대해서도 일정 이상의 구조적인 강도를 갖는 우주탐사선의 착륙용 전개장치를 제공하는 것이다.
둘째, 힌지 회전 구조를 채용하여 우주탐사선 내부에 설치시 차지하는 공간을 감소시켜 우주탐사선의 내부 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.
셋째, 메인 및 보조 토션스프링의 탄성 복원력을 이용하여 제2 지지봉을 신속하게 회전시킬 뿐만 아니라, 마찬가지로 메인 및 보조 토션스프링의 탄성 복원력에 의해 회전 완료된 상태에서 역회전하는 것을 방지하여 전개되어 펼쳐진 상태를 견고하게 유지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 접혀진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 일부 전개된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 후방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 완전히 전개된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 단면도이다.
도 6은 도 2의 단면도이다.
도 7은 도 4의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 접혀진 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 일부 전개된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 후방 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치가 완전히 전개된 상태를 나타내는 사시도이다.
또한, 도 5는 도 1의 단면도이고, 도 6은 도 2의 단면도이며, 도 7은 도 4의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 우주탐사선의 착륙용 전개장치(이하, '전개장치'라 한다)는, 일 예로 행성 탐사선과 같은 우주탐사선에 마련되어 착륙시 우주탐사선의 외부로 노출되도록 전개되어 행성 착륙작업을 보조하는 서포터 유닛으로서 작용하는 부분이다.
이러한 전개장치는, 우주탐사선의 착륙 구조부인 착륙 서포터 유닛을 구성하는 일 부분으로서, 제1 지지봉(100), 우주탐사선의 구조물에 의해 회전이 구속 가능하도록 설치되는 제2 지지봉(200), 및 제1 지지봉(100)과 제2 지지봉(200)을 연결하되, 제2 지지봉(200)의 구속이 해제되는 경우 탄성력에 의해 제1 지지봉(100)에 대해 제2 지지봉(200)을 회전시키는 것이 가능하도록 탄성수단(360)이 구비되는 탄성 회전 유닛(300)을 포함한다.
먼저, 제1 지지봉(100)은, 실질적으로 원형의 단면을 갖도록 형성되고 우주탐사선의 내부 구조물에 일단부가 고정되도록 설치되며, 후술하는 제1 결합블록(310)과는 나사 결합 방식을 통해 상호 간에 고정 가능하다. 이를 위해, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 결합블록(310)의 제1 돌출관(312)의 외면에는 나사산이 형성되며 제1 지지봉(100)의 내면에는 상기 나사산에 대응 결합하도록 또 다른 나사산이 형성된다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 제1 돌출관(312)의 내면에 나사산이 형성되고 제1 지지봉(100)의 외면에 나사산이 형성될 수 있음은 물론이다.
다음, 제2 지지봉(200)은, 우주탐사선의 착륙시 후술하는 탄성 회전 유닛(300)의 탄성력에 의해 회전하여 전개되는 부분으로서, 제1 지지봉(100)과 마찬가지로 원형의 단면을 갖도록 형성된다. 덧붙이자면, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 우주탐사선의 우주 비행중 제2 지지봉(200)은 우주탐사선의 내부에 설치된 구조물, 일 예로 별도의 폭발식 분리장치(미도시)에 의해 회전이 구속되며 대략 제1 지지봉(100)과 나란하게 배치된 상태를 유지한다. 이후, 우주탐사선의 착륙 시점이 되면 우주탐사선의 하측 도어(미도시) 개방 및 폭발식 분리장치(미도시)의 작동에 의해 제2 지지봉(200)은 회전 구속 상태가 해제된다. 이어서 제2 지지봉(200)은 탄성 회전 유닛(300)의 탄성력에 의해 자동으로 전개된다.
본 실시예에서, 탄성 회전 유닛(300)은 전술한 바와 같이 폭발식 분리장치(미도시)의 작동시 제2 지지봉(200)을 회전시켜 전개함과 더불어 전개된 후 역회전이 발생하는 것을 제한되도록, 즉 제2 지지봉(200)이 회전하여 전개된 상태를 견고하게 유지하도록 하는 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 이러한 탄성 회전 유닛(300)은, 제1 지지봉(100)에 결합 가능한 제1 결합블록(310), 제2 지지봉(200)에 결합 가능하며 제1 결합블록(310)의 일측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제2 결합블록(320), 일단부가 제2 결합블록(320)의 타측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제1 링크(330), 및 제1 링크(330)의 타단부와 제1 결합블록(310)을 연결하도록 마련되되 제1 링크(330)와 제1 결합블록(310)에 대해 힌지 회전 가능하도록 구비되는 제2 링크(340)를 포함한다.
본 실시예에서, 제1 결합블록(310)은, 제1 베이스(311) 및 제1 베이스(311)의 일면으로부터 돌출되게 형성되는 제1 돌출관(312)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 제1 결합블록(310)과 제1 지지봉(100)의 나사 결합을 위해 본 실시예에서는 제1 돌출관(312)의 외면에 나사산이 형성된다. 여기서, 제1 베이스(311)는 서로 이격된 양측 플레이트를 포함하는 구조로 형성되며, 양측 플레이트의 사이 공간에는 후술하는 탄성 래치부(380)가 마련된다.
제2 결합블록(320)은, 마찬가지로 제2 베이스(321) 및 제2 베이스(321)의 일면으로부터 돌출되게 형성되는 제2 돌출관(322)을 포함한다. 여기서, 제2 돌출관(322)의 외면에는 제2 지지봉(200)과의 나사 결합을 위해 나사산이 형성된다.
이러한 제2 결합블록(320)은 제1 결합블록(310)의 일측에 힌지 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 제1 결합블록(310)과 제2 결합블록(320)의 연결 부위에는 메인 힌지축(351)이 구비되며, 제2 결합블록(320)은 메인 힌지축(351)을 기준으로 제1 결합블록(310)에 대해 힌지 회전 가능하게 된다.
본 실시예에서, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 링크(330)는, 그 일단부가 제2 결합블록(320)의 타측에 힌지축을 통해 힌지 회전 가능하게 결합된다. 또한, 제2 링크(340)는, 제1 링크(330)의 타단부와 제1 결합블록(310)을 연결하도록 마련되되 제1 링크(330)와 제1 결합블록(310)에 대해 힌지 회전 가능하도록 구비된다. 구체적으로, 제2 링크(340)와 제1 링크(330)의 연결 부위에는 힌지축이 구비되며, 제2 링크(340)와 제1 결합블록(310)의 타측 연결 부위에는 서브 힌지축(352)이 구비된다.
즉, 본 실시예에 따른 전개장치는 4 관절 조인트 구조를 갖고 있으며, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 후술하는 탄성수단(360)의 탄성력에 의해 제2 결합블록(320)은 대략 180도 정도 회전하게 되고 마찬가지로 제1 및 제2 링크(330,340)가 링크 회전하여 최종적으로 제1 지지봉(100)과 제2 지지봉(200)이 실질적으로 일직선상에 오도록 하는 구조를 갖고 있다.
이와 같이, 제2 결합블록(320), 제1 및 제2 링크(330,340)를 탄성적으로 회전하기 위한 탄성수단(360)은, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 결합블록(310)과 제2 결합블록(320)의 연결 부위에 구비된 메인 힌지축(351)에 설치되는 메인 토션스프링(361), 제1 결합블록(310)과 제2 링크(340)의 연결 부위에 구비된 서브 힌지축(352)에 설치되는 보조 토션스프링(362)을 포함한다.
본 실시예에 따른 전개장치에 구비된 힌지축에는, 힌지축의 외부 이탈을 방지함과 더불어 제1 및 제2 결합블록(310,320)에 견고하게 장착된 상태를 유지하도록 별도의 스냅링 등이 더 설치된다. 이러한 스냅링은 통상적으로 회전축의 축 고정을 위해 사용하고 있으므로 구체적인 부가 설명은 생략한다.
한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 메인 힌지축(351) 근방의 제1 결합블록(310) 및 제2 결합블록(320)에는 각각 고정축(371,372)이 마련된다. 이러한 고정축(371,372)은, 일 예로 스크루로 적용 가능하며 제1 및 제2 결합블록(310,320)에 각각 나사 결합 방식을 통해 고정 가능하다. 본 실시예에서, 메인 토션스프링(361)은 메인 힌지축(351)에 권취되며 그 양단이 고정축(371,372)에 각각 지지되도록 마련된다. 부연하자면, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 지지봉(100)과 제2 지지봉(200)이 서로 나란하게 배치된 상태에서 메인 토션스프링(361)에는 초기 위치로 탄성 복원되고자 하는 복원 에너지가 생성된다. 이어서 전술한 바와 같이 제2 지지봉(200)의 구속 상태가 해제되면 이러한 메인 토션스프링(361)의 탄성 복원 에너지에 의해 제2 결합블록(320)은 제1 결합블록(310)에 대해 힌지 회전하게 된다.
본 실시예에서, 보조 토션스프링(362)은 메인 토션스프링(361)과 더불어 제2 지지봉(200)의 회전을 가능하게 하는 부분으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 서브 힌지축(352)에 권취되며 양단부 영역이 제1 결합블록(310) 및 제2 링크(340)에 각각 지지된다. 구체적으로, 제1 결합블록(310) 및 제2 링크에는 각각 와이어 삽입홀(375)이 형성되며, 보조 토션스프링(362)의 양단 스프링 와이어는 와이어 삽입홀(375)에 각각 삽입된 상태를 갖는다. 한편, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이 제1 지지봉(100)과 제2 지지봉(200)이 서로 나란하게 배치된 상태에서 보조 토션스프링(362)에는 마찬가지로 초기 위치로 탄성 복원되고자 하는 복원 에너지가 생성된다. 이어서 제2 지지봉(200)의 구속 상태가 해제되면, 보조 토션스프링(362) 및 메인 토션스프링(361)의 탄성 복원 에너지에 의해 제2 결합블록(320)은 제1 결합블록(310)에 대해 보다 신속하게 힌지 회전하고 제2 링크(340) 또한 제1 결합블록(310)에 대해 보다 신속하게 힌지 회전하게 된다.
즉, 본 실시예는 메인 토션스프링(361) 및 보조 토션스프링(362)의 이중 토션 스프링 구조에 의해 제2 지지봉(200)을 보다 신속하게 회전시켜 전개할 수 있게 된다. 부연하자면, 도 2, 도 3, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 보조 토션스프링(362)의 탄성 복원력에 의한 제2 링크(340)의 하측 방향 회전(도면상 회전방향)시, 제2 링크(340)와 제2 결합블록(320) 사이에 구비된 제1 링크(330)는 제2 링크(340)의 회전력을 제2 결합블록(320) 측으로 전달하여 제2 결합블록(320)의 더욱 신속한 회전을 가능하게 한다. 여기서, 제2 링크(340)의 회전시 제1 링크(330)에는 그 길이 방향을 따라 일정 이상의 장력(tension)이 작용하므로 제1 링크(330)는 텐션 링크로 명명할 수 있다.
도 2, 도 3, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서, 제1 결합블록(310)에는, 폭발식 분리장치(미도시)에 의한 제2 지지봉(200)의 구속시에는 제2 링크(340)에 단부가 접촉하여 회전이 구속되는 상태를 가지며, 반대로 이러한 구속이 해제되어 제2 결합블록(320)의 회전이 이루어지는 경우 이와 동시에 회전 가능하도록 일정 이상의 탄성력을 가지는 탄성 래치부(380)를 더 포함한다.
이러한 탄성 래치부(380)는, 제2 결합블록(320)의 회전에 연동하여 회전 완료된 상태의 제2 링크(340)를 가압하여 제2 링크(340)가 역회전하는 것을 방지하도록 한다. 즉, 탄성 래치부(380)는, 제2 링크(340)의 일단 영역을 가압하여 제2 링크(340)의 역회전을 최대한 방지함으로써, 제2 지지봉(200)이 회전하여 전개 완료된 상태에서 제2 지지봉(200)이 역방향으로 회전하거나 미세하게 움직이는 것을 방지하여 전개된 상태를 더욱 견고하게 유지하도록 할 수 있다. 정리하자면, 본 실시예는, 제2 지지봉(200)이 전개되어 펼쳐진 상태에서 외력에 의해 제2 지지봉(200)이 다시 역회전하거나 흔들리는 것을 최소화하도록, 구체적으로 외력에 대해서도 일정 이상의 구조적인 강도를 갖도록 이루어진다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 탄성 래치부(380)는, 제1 결합블록(310)에 구비되는 보조 고정축(381), 보조 고정축(381)에 회전 가능하게 구비되는 래치(382), 및 보조 고정축(381)에 권취되며 양단이 제1 결합블록(310) 및 래치(382)에 지지되는 래치 토션스프링(384)을 포함한다. 여기서, 래치 토션스프링(384)의 일측 와이어는 제1 결합블록(310)의 내벽(제1 베이스의 일측벽)에 지지되며, 타측 와이어는 래치(382)에 형성된 래치 와이어 삽입홀(383)에 삽입된다.
본 실시예에서, 제2 지지봉(200)의 회전이 구속된 상태에서 래치(382)의 단부는 제2 링크(340)에 접촉하는 상태를 가지며, 제2 지지봉(200)의 회전 구속 상태가 해제되는 경우 래치(382)는 래치 토션스프링(384)의 탄성 복원력에 의해 회전한 후 제2 링크(340)를 가압하게 된다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 링크(340)의 단부에는 래치(382)의 회전 단부와 접촉 가능하도록 단차부(341)가 더 형성된다. 이러한 단차부(341)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 결합블록(310)에 구비된 고정축(371), 보조 고정축(381) 및 서브 힌지축(352)이 대략 일직선상으로 배치된 구조에서 래치(382)가 제2 링크(340)를 보다 큰 가압력으로 가압하기 위해 마련된다.
이하, 본 실시예에 따른 전개장치의 전개 과정에 대해 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 우주탐사선의 항해중에는 제2 지지봉(200)이 제1 지지봉(100)에 대해 대략 평행하도록 접혀진 상태를 갖는다. 구체적으로, 제2 지지봉(200)은 일 예로 별도의 폭발식 분리장치(미도시)에 의해 회전이 구속되며 대략 제1 지지봉(100)과 나란하게 배치된 상태를 유지한다.
다음, 우주탐사선의 착륙 작업을 위해 우주탐사선의 하측 개방 도어가 개방됨과 더불어 전술한 폭발식 분리장치가 작동하면 제2 지지봉(200)의 구속 상태가 해제된다.
이후, 도 2, 도 3, 도 6에 도시한 바와 같이, 탄성 회전 유닛(300), 구체적으로 제2 결합블록(320)은 메인 토션스프링(361)의 탄성 복원력에 의해 회전하게 되고, 마찬가지로 제2 링크(340)는 보조 토션스프링(362)의 탄성 복원력에 의해 회전하여 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 지지봉(200)은 제1 지지봉(100)에 대해 일렬로 배치된 구조를 갖는다.
이때, 탄성 래치부(380)의 래치(382)는, 제2 결합블록(320), 제1 및 제2 링크(330,340)의 회전에 의해 그 구속 상태가 해제되어 마찬가지로 회전한 후 제2 링크(340)의 단차부(341)에 걸린 상태를 갖는다.
정리하자면, 본 실시예는, 메인 토션스프링(361) 및 보조 토션스프링(362)의 탄성 복원력에 의해 제2 지지봉(200)이 결합된 제2 결합블록(320), 제1 및 제2 링크(330,340)가 탄성적으로 연동하여 회전하고, 이어서 회전된 상태의 제2 결합블록(320), 제1 및 제2 링크(330,340)는 마찬가지로 메인 토션스프링(361) 및 보조 토션스프링(362)의 탄성력에 의해 역방향으로의 회전이 제한된다.
덧붙여, 탄성 래치부(380)의 래치(382) 또한 제2 링크(340)의 회전을 제한하도록 제2 링크(340)를 가압하므로 본 실시예에 따른 전개장치는 전술한 바와 같이 전개된 상태를 견고하게 유지할 수 있게 된다.
이러한 본 실시예는 종래에 비해 현격히 단순하고 컴팩트한 구조를 갖는 것으로서, 구체적으로 제2 결합블록(320), 제1 및 제2 링크(330,340) 등이 힌지 회전하여 제2 지지봉(200)이 제1 지지봉(100)에 대해 대략 평행하게 배치된 상태로 우주탐사선 내부에 설치가능하다. 따라서, 우주탐사선 내부의 협소한 공간 내에서의 공간 점유율을 최소화한 상태로 설치 가능하며, 나아가서는 우주탐사선의 전체 외관 크기를 감소시키는데에도 영향을 미치게 된다. 덧붙이자면, 본 실시예는 제1 지지봉(100) 및 제2 지지봉(200)의 외측에 전개작업을 위한 별도의 전개장치가 마련되는 것이 아니라, 제1 및 제 2 지지봉(100,200) 사이에 탄성 회전 유닛(300)이 마련됨으로써 우주탐사선 내부에서 공간 점유율을 최소화한 상태로 설치 가능하게 된다. 또한, 본 실시예는 간단하고 컴팩트한 구조로 이루어져 자체 제작 비용이 감소하며 이에 따라 상당한 제작 비용이 요구되는 우주탐사선의 전체 제작 비용을 감소할 수 있는 경제적인 이점을 갖게 된다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 제1 지지봉 200: 제2 지지봉
300: 탄성 회전 유닛 310: 제1 결합블록
320: 제2 결합블록 330: 제1 링크
340: 제2 링크 341: 단차부
360: 탄성수단 361: 메인 토션스프링
362: 보조 토션스프링 375: 와이어 삽입홀
380: 탄성 래치부 382: 래치
383: 래치 와이어 삽입홀 384: 래치 토션스프링

Claims (10)

  1. 제1 지지봉;
    우주탐사선의 구조물에 의해 회전이 구속 가능하도록 설치되는 제2 지지봉; 및
    상기 제1 지지봉과 상기 제2 지지봉을 연결하되, 상기 제2 지지봉의 구속이 해제되는 경우 탄성력에 의해 상기 제1 지지봉에 대해 상기 제2 지지봉을 회전시키는 것이 가능하도록 탄성수단이 구비되는 탄성 회전 유닛을 포함하는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 회전 유닛은,
    상기 제1 지지봉에 결합 가능한 제1 결합블록;
    상기 제2 지지봉에 결합 가능하며 상기 제1 결합블록의 일측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제2 결합블록;
    일단부가 상기 제2 결합블록의 타측에 힌지 회전 가능하게 결합되는 제1 링크; 및
    상기 제1 링크의 타단부와 상기 제1 결합블록을 연결하도록 마련되되 상기 제1 링크와 상기 제1 결합블록에 대해 힌지 회전 가능하도록 구비되는 제2 링크를 포함하는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성수단은,
    상기 제1 결합블록과 상기 제2 결합블록의 연결 부위에 구비되는 메인 힌지축에 설치되는 메인 토션스프링; 및
    상기 제1 결합블록과 상기 제2 링크의 연결 부위에 구비되는 서브 힌지축에 설치되는 보조 토션스프링을 포함하는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인 힌지축 근방의 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 결합블록에는 각각 고정축이 구비되며, 상기 메인 토션스프링은 상기 메인 힌지축에 권취되며 상기 고정축에 양단이 지지되는 상태로 마련되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보조 토션스프링은, 상기 서브 힌지축에 권취되며 양단부 영역이 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 링크에 각각 지지되도록 설치되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 결합블록 및 상기 제2 링크에는 상기 보조 토션스프링의 양단 스프링 와이어가 각각 삽입 가능하도록 와이어 삽입홀이 형성되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 결합블록에는, 상기 제2 지지봉의 구속시에는 상기 제1 링크에 단부가 접촉하여 회전이 구속되는 상태를 가지며, 상기 제2 결합블록의 회전시 이와 동시에 회전 가능하도록 탄성력을 가지며, 상기 제2 결합블록의 회전에 따른 회전 완료된 상태의 상기 제2 링크를 가압하는 탄성 래치부가 더 마련되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탄성 래치부는,
    상기 제1 결합블록에 구비되는 보조 고정축;
    상기 보조 고정축에 회전 가능하게 구비되는 래치; 및
    상기 보조 고정축에 권취되며 양단이 상기 제1 결합블록 및 상기 래치에 지지되는 래치 토션스프링을 포함하며,
    상기 탄성 래치부는, 상기 회전 완료된 상태의 상기 제2 링크를 가압하여 상기 제2 링크의 역회전을 제한하는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 링크의 단부에는 상기 래치의 회전 단부와 접촉 가능하도록 단차부가 더 마련되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 지지봉 및 상기 제2 지지봉이 상기 제1 결합블록 및 상기 제2 결합블록에 각각 나사 결합되도록 상기 제1 및 제2 지지봉, 상기 제1 및 제2 결합블록에는 각각 나사산이 형성되는 우주탐사선의 착륙용 전개장치.
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