KR101927966B1 - 화물낭 공중투하장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화물을 수납한 다수 개의 낙하산조립체를 항공기를 통해 동시에 공중투하하여 대상지역에 다수의 물품을 보급할 수 있는 공중투하장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화물낭 공중투하장치는, 내부공간에 화물을 수납하는 화물낭 및 캐노피가 전개낭에 수납된 상태로 화물낭의 일측과 결합한 낙하산으로 이루어지는 낙하산조립체와 낙하산조립체를 내부에 수용하는 보호박스와 일단이 앵커케이블에 고정되고 타단은 전개낭에 연결되어 보호박스가 투하될 때 전개낭에 당김힘을 가하는 고착선 및 보호박스에 수용된 낙하산조립체의 움직임을 고정하도록 보호박스 내부에 마련되되, 고착선의 동작에 의해 끊어지도록 구비되는 화물결박끈으로 구성되는 것일 수 있다.

Description

화물낭 공중투하장치{Apparatus for Airdropping Cargo Bags}

본 발명은 다량의 화물을 공중투하하는 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 화물을 수납한 다수 개의 낙하산조립체를 항공기를 통해 동시에 공중투하하여 대상지역에 다수의 물품을 보급할 수 있는 공중투하장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

세계 도처에서는 크고 작은 전투가 끊이지 않고 있으며, 기후변화에 따른 자연재해 등으로 인해 지구촌의 수많은 사람들이 생명을 잃어가고 있다. 전쟁 또는 재해재난 지역에서 인명을 구조하는데 있어, 조난자 또는 부상자가 구조 전 사망하지 않도록 생명을 유지시키기 위해 식수, 의약품 등 구호물자의 보급을 선결적으로 수행할 필요가 있다.

접근이 용이한 재난지역에 대한 구호물자는 육로를 이용하여 신속하게 다량으로 보급할 수 있다. 그러나, 산악 또는 공습지역에서는 육로의 이용이 제한적일 수밖에 없으므로, 육로가 아닌 다른 경로를 이용하여 구호물자를 보급하여야 한다.

육로를 활용할 수 없는 경우, 구호물자의 보급은 주로 항공기를 통해 물자를 공중투하하는 방식으로 수행되곤 한다. 예를 들어, 미군의 경우 아프가니스탄 전쟁 또는 아이티 지진 시에 구호물자를 투하하기 위해 LCADS(Low Cost Aerial Delivery System), TRIADS(Tri-wall Aerial Delivery System), FDS(Free Drop System) 등 다양한 화물투하전술을 활용하여 대상지역에 대한 보급임무를 수행하였다.

한편, 대한민국 국군 역시 전쟁 등 유사시에 전투수행원 또는 민간인에 대한 인도적 지원 등을 목적으로 구호물자를 공중투하하기 위한 기법을 연구하고 있다. 이러한 노력의 일환으로, 항공기를 통해 SATB(Standard Airdrop Training Bundle)를 투하함으로써 대상지역에 대한 모의화물투하 훈련을 지속적으로 수행하고 있다.

그러나, SATB의 투하방법은 단일투하만이 가능하여 항공기의 1회 비행 시 투하할 수 있는 화물량이 현저히 부족하다. 따라서, 대상지역에 대한 다량의 구호물자 보급을 가능하게 하는 공중투하장치의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 저렴한 비용으로도 다량의 구호물자를 대상지역에 일시에 투하할 수 있으며, 작전 목적에 따라 저속 또는 고속으로 투하속도를 조절할 수 있는 공중투하장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물낭 공중투하장치는, 내부공간에 화물을 수납하는 화물낭 및 캐노피가 전개낭에 수납된 상태로 화물낭의 일측과 결합한 낙하산으로 이루어지는 낙하산조립체와 낙하산조립체를 내부에 수용하는 보호박스와 일단이 앵커케이블에 고정되고 타단은 전개낭에 연결되어 보호박스가 투하될 때 전개낭에 당김힘을 가하는 고착선 및 보호박스에 수용된 낙하산조립체의 움직임을 고정하도록 보호박스 내부에 마련되되, 고착선의 동작에 의해 끊어지도록 구비되는 화물결박끈으로 구성되는 것일 수 있다.

또한, 낙하산조립체는 적어도 두 개 이상으로 구비되고, 고착선은 일단이 앵커케이블에 고정되고 타단에 결합링이 구비되는 주고착선 및 일단이 결합링에 고정되고 타단이 전개낭에 연결되어 보호박스가 투하될 때 전개낭에 당김힘을 가하는 적어도 두 개 이상의 보조고착선으로 구비되는 것일 수 있다.

또한, 보호박스는 하부에 다수의 중공홀을 구비한 것일 수 있다.

또한, 화물낭은 일면에 내부공간을 여닫을 수 있는 지퍼가 형성된 것일 수 있다.

추가적으로, 낙하산은 캐노피에 통풍구가 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비교적 간단한 구조와 저비용의 구성요소만으로도 다량의 구호물자를 파손없이 대상지역에 일시에 투하할 수 있는 효과가 있다. 또한, 작전 목적에 따라 구호물자의 투하속도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치가 항공기에 구현된 모습을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치의 내부를 나타낸 내부사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치에 구비되는 낙하산조립체를 나타낸 전체사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치를 나타낸 전체사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치가 동작하는 모습을 나타낸 사용상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치에 구비되는 낙하산조립체가 동작하는 모습을 나타낸 사용상태도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 토대로 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치가 항공기에 구현된 모습을 나타낸 개념도이다.

대한민국 공군에서 운용중인 항공기(10) 중에서, CN-235 또는 C-130과 같은 수송기는 항공기(10)의 후측 램도어를 통해 화물을 하역 또는 탑재한다. 이러한 항공기(10)의 램도어에는 화물을 고정하기 위한 고착선(300)을 지지하는 앵커케이블(20)이 구비되는 것이 일반적이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치의 내부를 나타낸 내부사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치에 구비되는 낙하산조립체를 나타낸 전체사시도이다.

낙하산조립체(100)는 내부공간에 화물을 수납하는 화물낭(110) 및 캐노피(121)가 전개낭에 수납된 상태로 화물낭(110)의 일측과 결합한 낙하산(120)으로 이루어진다.

화물낭(110)은 내부공간에 화물을 수납하는 배낭(Bag) 형태의 구성이다. 화물낭(110)의 측부에는 화물낭(110)의 내부공간을 여닫을 수 있는 지퍼(미도시)가 마련되어 화물낭(110)에 화물을 넣거나 빼기 용이하도록 구성될 수 있다. 화물낭(110)은 바람직하게는 최대 20Kg(44lbs)의 화물의 탑재가 가능한 구조와 재질로 구비될 수 있다.

낙하산(120)은 화물낭(110)의 일측과 결합된 상태로 구비되며, 낙하산(120)의 캐노피(121)가 전개낭에 수납된 상태로 마련된다. 캐노피(121)는 낙하산(120)으로부터 전개되어 낙하산조립체(100)의 낙하속도를 조절하며, 이는 후술하여 상세히 설명한다.

낙하산조립체(100)는 적어도 두 개 이상으로 구비될 수 있으며, 이 경우 각각의 낙하산조립체(100)의 화물낭(110)에 수납된 화물이 다량으로 대상지역에 투하될 수 있다.

낙하산조립체(100)는 투하 후 회수가 어려운 바, 낙하산조립체(100)를 구성하는 화물낭(110) 및 낙하산(120)은 저가형 소재로 구비될 수 있다. 예를 들어, 화물낭(110)은 폴리프로필렌을 주요 재질로 하여 제작될 수 있으며, 낙하산(120)은 기존의 나일론 대신 보다 저렴한 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 이용하여 제작될 수 있다.

보호박스(200)는 낙하산조립체(100)를 내부에 수용하는 박스(Box) 형태로 구비된다. 보호박스(200)는 낙하산조립체(100)의 외부에서 낙하산조립체(100)를 보호하며, 낙하산조립체(100)가 항공기(10)에서 투하되기 전에 낙하산조립체(100)를 보관하는 보관함의 역할을 한다. 보호박스(200)는 고강도 삼중 골판지(Triple-wall Cardboard)로 구비될 수 있다.

보호박스(200)는 하부에 다수의 중공홀(201)을 구비하는 것일 수도 있다. 중공홀(201)은 보호박스(200)가 낙하산조립체(100)와 함께 공중으로 투하되어 낙하할 때 보호박스(200) 하부의 공기를 투과하여, 보호박스(200)의 투하에 따라 발생할 수 있는 항공기(10) 후미의 난류성 공기저항이 항공기(10)의 동체에 가할 수 있는 충격을 방지하기 위해 구비된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치를 나타낸 전체사시도이다.

고착선(300, Static Line)은 일단이 앵커케이블(20)에 고정되고 타단은 전개낭에 연결되어 보호박스(200)가 투하될 때 전개낭에 당김힘을 가하도록 구비된다. 고착선(300)은 전개낭에 당김힘을 가하여 낙하산(120)의 캐노피(121)를 펼치기 위한 구성으로, 앵커케이블(20)에 일단이 강하게 고정되어 항공기(10)에서 이탈되지 않으며, 신장력이 제한되는 재질로 형성되어 타단을 신장하고자 할 때 반작용으로 당김힘을 제공할 수 있다.

고착선(300)은 일단이 앵커케이블(20)에 고정되고 타단에 결합링(305)이 구비되는 주고착선(301)과 일단이 결합링(305)에 고정되고 타단이 전개낭에 연결되어 보호박스(200)가 투하될 때 전개낭에 당김힘을 가하는 적어도 두 개 이상의 보조고착선(303)으로 구비될 수도 있다. 고착선(300)이 주고착선(301)과 보조고착선(303)으로 구비되는 경우, 다수의 화물을 투하하기 위해 하나의 주고착선(301)만을 이용할 수 있어 작업요원의 작업시간을 현저히 줄일 수 있다.

주고착선(301, Lead Static Line)은 일단이 앵커케이블(20)에 고정되고 타단에 결합링(305)을 구비한 구성으로, 앵커케이블(20)에 고정된 일단이 결합링(305)에 당김힘을 가하도록 마련된다.

보조고착선(303, Support Static Line)은 일단이 결합링(305)에 고정되고 타단이 전개낭에 연결된 구성으로, 결합링(305)에 고정된 일단이 타단의 전개낭에 당김힘을 가하도록 마련된다.

낙하산조립체(100)는 적어도 두 개 이상으로, 보다 바람직하게는 8개로 마련되어 보호박스(200) 내부에 구비될 수 있다. 이때 각각의 낙하산조립체(100)의 낙하산(110)의 전개낭은 보조고착선(303)의 타단과 연결되며, 적어도 두 개 이상의 보조고착선(303)의 일단은 결합링(305)에 고정된다. 낙하산조립체(100)가 8개로 마련되는 경우, 8개의 보조고착선(303)이 결합링(305)에 고정될 수 있다.

화물결박끈(400)은 보호박스(200)에 수용된 낙하산조립체(100)의 움직임을 고정하도록 보호박스(200) 내부에 마련되되, 고착선(300)의 동작에 의해 끊어지도록 구비된다. 화물결박끈(400)은 항공기(10)가 기동함에 따라 보호박스(200) 내부의 낙하산조립체(100)가 보호박스(200) 밖으로 이탈되거나 낙하산조립체(100) 끼리 부딪히는 현상을 방지하도록 구비된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치가 동작하는 모습을 나타낸 사용상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 공중투하장치에 구비되는 낙하산조립체가 동작하는 모습을 나타낸 사용상태도이다. 이하 도 5 및 도 6을 참조하여 낙하산조립체(100)와 보호박스(200)가 투하되는 동작을 설명한다.

항공기(10) 후방의 램도어가 개방되고 보호박스(200)를 고정하는 고정끈이 해제되면 낙하산조립체(100)와 보호박스(200)가 공중에 투하될 준비가 완료된다. 이후 승무원이 보호박스(200)를 밀거나 발로 차면 램도어를 따라 보호박스(200)가 이동하다가 공중으로 날아가게 된다.

낙하산조립체(100)와 보호박스(200)가 항공기(10)를 이탈하여 낙하할 때, 고착선(300)은 일단이 앵커케이블(20)에 고정되고, 타단은 전개낭에 당김힘을 가하면서 항공기(10)의 기내에 잔여한다. 이때, 화물결박끈(400)은 고착선(300)이 가한 당김힘에 의해 끊어지게 되어 낙하산조립체(100)가 보호박스(200)에서 이탈될 수 있다. 고착선(300)의 타단이 가한 당김힘에 의해 낙하산조립체(100)의 전개낭에 수납된 캐노피(121)가 꺼내지면서 공중으로 펼쳐질 수 있다.

낙하산조립체(100)가 다수 개, 예를 들어 8개로 구비되는 경우에, 앵커케이블(20)에 고정된 주고착선(301)이 결합링(305)에 당김힘을 가하고, 결합링(305)에 고정된 8개의 보조고착선(303)이 각각의 낙하산조립체(100)의 전개낭에 당김힘을 가하게 된다. 주고착선(301)과 보조고착선(303)은 앵커케이블(20)의 고정력에 의해 당김힘을 가하면서 항공기(10)의 기내에 잔여하고, 보조고착선(303)의 타단이 가한 당김힘에 의해 각각의 낙하산조립체(100)의 전개낭에 수납된 캐노피(121)가 꺼내지면서 공중으로 펼쳐질 수 있다.

한편, 보조고착선(303)은 주고착선(301)의 결합링(305)으로부터 분리되어 주고착선(301)은 항공기(10) 기내에 잔여하고 보조고착선(303)은 낙하산조립체(100)와 함께 낙하하도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 주고착선(301)의 결합링(305)이 가하는 당김힘에 의해 결합링(305)과 보조고착선(303)의 연결이 끊어지면서 보조고착선(303)이 낙하산조립체(100)의 캐노피(121)를 전개하되 보조고착선(303)이 항공기(10)에 잔여하지 않을 수 있다. 이를 위해 결합링(305)과 보조고착선(303)은 30lbs 장력의 면실을 이용해 연결되어 주고착선(301)이 가하는 당김힘에 의해 용이하게 끊어지도록 마련될 수도 있다.

낙하산조립체(100)는 화물낭(110)의 화물무게에 의해 지상으로 낙하하며, 캐노피(121)가 전개됨에 따라 낙하산(120) 없이 지상으로 자유낙하하는 속도보다 낮은 속도로 낙하하게 된다. 낙하산조립체(100)가 낙하하는 속도는 캐노피(121)의 형상에 따라 조절될 수 있는데, 저속투하(Low Velocity)를 위해서는 일체화된 십자형 캐노피(121)가 마련되고, 고속투하(High Velocity)를 위해서는 캐노피(121)에 통풍구(123)가 형성될 수 있다. 캐노피(121)에 열십자 모양의 통풍구(123)가 형성되는 경우 낙하산조립체(100)는 초당 40 ~ 90ft/sec의 속도로 낙하할 수 있어 작전 목적에 따라 화물낙하속도를 용이하게 조절할 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 항공기 20 : 앵커케이블
100 : 낙하산조립체 110 : 화물낭
120 : 낙하산 121 : 캐노피
123 : 통풍구 200 : 보호박스
201 : 중공홀 300 : 고착선
301 : 주고착선 303 : 보조고착선
305 : 결합링 400 : 화물결박끈

Claims (5)

1. 내부공간에 화물을 수납하는 화물낭 및 캐노피가 전개낭에 수납된 상태로 상기 화물낭의 일측과 결합한 낙하산으로 이루어지는 낙하산조립체;
   상기 낙하산조립체를 내부에 수용하는 보호박스;
   일단이 앵커케이블에 고정되고 타단은 상기 전개낭에 연결되어 상기 보호박스가 투하될 때 상기 전개낭에 당김힘을 가하는 고착선; 및
   상기 보호박스에 수용된 상기 낙하산조립체의 움직임을 고정하도록 상기 보호박스 내부에 마련되되, 상기 고착선의 동작에 의해 끊어지도록 구비되는 화물결박끈으로 구성되는 화물낭 공중투하장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 낙하산조립체는 적어도 두 개 이상으로 구비되고,
   상기 고착선은, 일단이 앵커케이블에 고정되고 타단에 결합링이 구비되는 주고착선; 및
   일단이 상기 결합링에 고정되고 타단이 상기 전개낭에 연결되어 상기 보호박스가 투하될 때 상기 전개낭에 당김힘을 가하는 적어도 두 개 이상의 보조고착선으로 구비되는 화물낭 공중투하장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 보호박스는 하부에 다수의 중공홀을 구비한 화물낭 공중투하장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 화물낭은 일면에 상기 내부공간을 여닫을 수 있는 지퍼가 형성된 화물낭 공중투하장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 낙하산은 상기 캐노피에 통풍구가 형성된 화물낭 공중투하장치.

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