KR20180065753A - Buoyancy Control Apparatus Divided by Bolt Explosion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 심해용 무인잠수정의 부력조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for adjusting buoyancy of a deep water submersible.
심해용 무인잠수정에 사용된 부력조절장치의 경우 2가지 종류(잠항용, 부상용)의 무게추를 이용하여 부력을 조절한다. 심해용 무인잠수정이 진수되어 잠항 할 때는 2가지 종류(잠항용, 부상용)의 무게추를 모두 가지고 음성 부력으로 잠항하고, 탐사 목표 심도에 도달하면 잠항용 무게추를 잠수정에서 탈거하여 중성 부력으로 탐사한다. 탐사를 완료하면 나머지 부상용 무게추를 탈거하여 양성 부력으로 부상하게 된다. For the buoyancy regulator used in deep sea submersibles, the buoyancy is controlled by using the weight of two types (for diving and floating). When the deep sea drone is submerged, it is submerged by voice buoyancy in all two kinds of weight (for diving and injuring), and when the depth of exploration target is reached, the weight for diving is removed from the submersible, Exploration. When the survey is completed, the remaining weight for lifting will be removed and will be raised as positive buoyancy.
심해용 무인잠수정의 부력조절장치가 오작동을 했을 때 잠수정의 분실 위험이 높기 때문에 높은 동작 신뢰성이 요구되는 장비이며, 심해의 높은 수압 환경에서도 동작성을 확보하여야 하고, 무인잠수정의 크기 및 중량의 제약을 받아 작고 가벼워야 하는 제약 조건을 갖는다. Since the risk of loss of the submersible is high when the buoyancy control system of the deep sea drone is malfunctioning, it is equipment that requires high reliability of operation. It is necessary to secure the operation even in the high water pressure environment of the deep sea, and to restrict the size and weight of the unmanned submersible And has a constraint that it must be small and light.
도 1과 도 2는 전자석을 이용한 부력조절장치로서 일반적으로 사용되는 방식이다.Figs. 1 and 2 are generally used as buoyancy regulating devices using electromagnets.
전자석을 이용한 부력조절장치의 경우 탐사 중 지속적으로 배터리를 소모하여 무인잠수정의 운용시간을 단축시키는 저해 요소로 작용한다. In the case of the buoyancy control system using the electromagnet, the battery is continuously consumed during the exploration, which serves as an inhibiting factor for shortening the operation time of the unmanned submersible.
또한, 전자석이 동작된 후 무게추를 장착해야 하기 때문에, 운용 편의성을 위해 선체의 외부에 부력조절장치를 노출시키면 유체 저항이 증가하여 최고 속도 및 운용 시간을 저해한다. 반대로 유체의 저항을 줄이기 위해 선체 내부 배치할 경우, 탐사선의 선상에서 무인잠수정의 하단에 무게추를 장착하기 어려워 운용 편의성이 저하되며, 성능저하를 피하기 위해 선체의 내부에 장착할 경우 중량물인 무게추를 선체의 아래에 장착하기 위한 작업은 거북한 작업 자세를 요구하여 근골격계 질환의 원인이 될 수 있다. In addition, since the weight must be mounted after the electromagnet is operated, exposing the buoyancy regulator to the outside of the hull for operational convenience increases the fluid resistance and hinders the maximum speed and operation time. On the contrary, when the hull is placed inside the hull to reduce the resistance of the fluid, it is difficult to mount the weight on the underside of the unmanned submersible, so that the operation convenience is deteriorated. To the bottom of the hull can be a cause of musculoskeletal disorders by requiring an uncomfortable working posture.
한편, 종래기술 10-0649554(특허문헌) 은 수중공간을 무인으로 운항할 수 있도록 초음파 송수신기가 부착된 소나, CPS수신기 및 각종 센서를 이용하여 장애물을 스스로 회피하면서 목적지까지 물류를 배송하는 수중 물류배송 시스템에 관한 것으로, 중성부력으로 맞추기 위한 부력조절장치를 구비하고 비상상황에서 비상 부상용 버림추를 버림으로써 양성부력에 의해 부상하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the prior art 10-0649554 (patent document) discloses an underwater logistics delivery system for delivering logistics to a destination while avoiding obstacles by using a sonar, a CPS receiver, and various sensors equipped with an ultrasonic transceiver, Which is equipped with a buoyancy regulating device for matching with a neutral buoyancy, and is floated by positive buoyancy by abandoning an emergency float abstraction in an emergency situation.
상술한 문제점을 해결하고자, 볼트의 폭발에 의해 상기 무인잠수정으로부터 분리되는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a buoyancy adjusting device which is detached by an explosion bolt separated from the unmanned submersible by an explosion of a bolt.
본 발명은 부상용무게추와 잠함용무게추로 이루어지고 부력조절을 위한 무게추, 무게추를 고정하는 몸체, 몸체를 상기 무인잠수정에 고정하는 볼트, 무게추는 상기 볼트의 폭발에 의해 상기 무인잠수정으로부터 분리되는 폭발볼트에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 부력조절장치이다.The present invention relates to a method for controlling a buoyancy, comprising a weight for floating weight and a weight for locking, a weight for weight control, a body for fixing weight, a bolt for fixing the body to the unmanned submersible, Is separated by an explosion bolt which is separated from the explosion bolt.
본 발명은 심해용 무인잠수정의 부력조절장치로서, 무게추를 투하할 때 볼트 폭발을 위한 단기간의 동작신호만 필요하며, 전자석을 이용하던 종래방식 대비 전력소비도 적고, 작업자가 원하는 시간과 공간에서 폭발볼트로 무게추를 고정하는 작업으로 무인잠수정의 모든 조립이 완료되기 때문에 종래대비 운용 및 편의성이 증대된다.The present invention relates to a buoyancy regulating device for a deep-sea unmanned submersible, in which only a short-term operation signal for explosion of a bolt is required when a weight is dropped, power consumption is small compared with a conventional method using an electromagnet, Since the assembly of the unmanned submersible is completed by fixing the weight with the explosion bolt, operation and convenience are improved compared with the conventional one.
도 1과 도 2는 종래 발명에 따른 부력조절장치이다.
도 3는 본 발명에 따른 몸체이다.
도 4은 본 발명에 따른 볼트, 몸체, 무게추의 구조이다.
도 5는 본 발명에 따른 볼트의 구조이다.1 and 2 are buoyancy regulating devices according to the prior art.
3 is a body according to the present invention.
Fig. 4 shows the structure of a bolt, a body, and a weight according to the present invention.
5 shows the structure of a bolt according to the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1과 도 2는 종래의 부력조절장치가 무인잠수정에 부착된 것이다. 도 1은 부착위치가 전면부이며, 도 2는 부착위치가 바닥이다. 부력조절장치가 부착되는 위치는 특별히 한정되지는 않으며, 잠수정의 전면부 및 바닥이 그 중 일예이다.1 and 2 show a conventional buoyancy regulator attached to an unmanned submersible. Fig. 1 shows that the attachment position is the front portion, and Fig. 2 shows the bottom attachment position. The position where the buoyancy regulating device is attached is not particularly limited, and the front part and the bottom of the submersible are examples.
도 3은 몸체(30)가 볼트(20)에 의해 고정된 것이며, 도 4는 부상용 무게추(40)와 잠함용 무게추(50)가 몸체를 관통한 볼트에 의해 고정된 것이다. 몸체는 상부는 잠수정의 일측에 고정되며, 하부는 무게추를 고정지지한다. 몸체의 하부는 부상용 무게추와 잠함용 무게추를 분리해서 장착할 수 있도록 구분되어 있고, 무게추는 직육면체를 이루고, 그 무게중심이 볼트가 고정지지된다.3 shows the body 30 fixed by the
도 5는 볼트이며, 너트부가 3개의 구조로 되어 있다. 제1너트부(22)는 잠수정과 가장 가까운 위치로서 몸체를 잠수정에 고정하는 역할을 한다. 제2너트부(24)는 몸체를 무게추를 몸체에 고정하는 역할을 한다. 5 is a bolt, and the nut portion has three structures. The
잠수정이 탐사목표 심도에 도달하면 중성부력으로 탐사하기 위해 잠함용 무게추를 탈거하고, 탐사를 완료하면 부상용 무게추를 탈거해야한다. 이때, 폭발볼트, 즉 볼트에서의 폭발작용을 이용해 잠함용 무게추 혹은 부상용 무게추를 고정하던 제2너트부를 전단력을 적용해 절단한다. 폭발볼트는 내부에 화약을 폭발시켜 고정하던 볼트-너트구조에 전단력에 의한 절단을 함으로서 분리를 시키는 원리이다. 폭발원리를 이용하면, 신속하고 확실하게 무게추의 탈거가 이루어질 수 있는 장점이 있다.When the submersible reaches the depth of exploration target, remove the weight mass to probe with neutral buoyancy, and remove the floating mass when the survey is completed. At this time, the explosive bolt, that is, the explosive action of the bolt, is used to cut the second weight portion for fixing the weight or the second nut portion for fixing the weight for floating. The explosion bolt is a principle that separates the bolt-nut structure which is fixed by detonating explosives inside by cutting by shear force. The use of the explosion principle has the advantage that the weight can be removed quickly and reliably.
한편, 도 4와 같이 부상용 무게추와 잠함용 무게추가 서로 나란히 배열된 것 이외에도 위아래로 평행하게 배열될 수도 있다. 즉, 먼저 탈거될 부상용 무게추를 아래에, 나중에 탈거될 잠함용 무게추를 위해 배치함으로써 순차적으로 탈거를 할 수 있으며, 어느 1개의 무게추를 먼저 탈거함에 따른 무게중심의 이동도 최소화할 수 있는 장점이 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the floating weight and the locking weight may be arranged parallel to each other in addition to being arranged side by side. That is, it is possible to sequentially remove the floating weight to be removed first and the weight for weight to be removed later, and to minimize the movement of the center of gravity due to the removal of any one weight first There is an advantage.
단, 이 경우에는 볼트의 너트부 구조가 추가되어 도 5의 제1너트부, 제2너트부에 추가해서 제2너트부의 하단에 제3너트부가 형성된다. 이때, 제1너트부는 잠수정과 가장 가까운 위치로서 몸체를 잠수정에 고정하는 역할을 하고, 제2너트부는 부상용 무게추를 몸체에 고정하는 역할을 하고, 제3너트부는 잠함용 무게추를 부상용 무게추에 고정하는 역할을 한다. 잠항용 무게추와 부상용 무게추의 사이에 물리적 구분을 위한 공간이나 구조가 필요할 수도 있다. 한편, 볼트가 무게추를 고정하기 위해서는 볼트구멍이 무게중심 위치에 형성하는 것이 바람직하다. However, in this case, the nut structure of the bolt is added so that the third nut portion is formed at the lower end of the second nut portion in addition to the first nut portion and the second nut portion of Fig. At this time, the first nut part closest to the submersible fixes the body to the submergence, and the second nut part fixes the floating weight to the body, and the third nut part fixes the weight for rest It serves to fix the weight. A space or structure may be required for physical separation between the weight of the submerged weights and the weight of the floating weights. On the other hand, in order for the bolt to fix the weight, it is preferable that the bolt hole is formed at the center of gravity position.
10 : 부력조절장치
20 : 볼트
30 : 몸체
40 : 부상용 무게추
50 : 잠함용 무게추10: Buoyancy regulator
20: Bolt
30: Body
40: Weight for injured weight
50: Weights for sleep
Claims (14)
부력조절을 위한 무게추;
상기 무게추를 고정하는 몸체;
상기 몸체를 상기 무인잠수정에 고정하는 볼트;
상기 무게추는 상기 볼트의 폭발에 의해 상기 무인잠수정으로부터 분리되는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.A buoyancy adjusting device for a submersible, comprising:
Weight weight for buoyancy control;
A body for fixing the weight;
A bolt fixing the body to the unmanned submersible;
Wherein the weight is separated by an explosion bolt separated from the unmanned submersible by the explosion of the bolt.
상기 무게추는 부상용무게추와 잠함용무게추로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.The method according to claim 1,
Wherein the weight is composed of a weight for floating and a weight for locking.
상기 부상용무게추와 잠함용무게추는 각각 직육면체이고, 상기 몸체에 평행하게 배열되어 고정되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.3. The method of claim 2,
Wherein the floating weight and the locking weight are each a rectangular parallelepiped and are arranged and fixed parallel to the body.
상기 볼트는 상기 몸체를 관통해 상기 부상용무게추와 잠함용무게추의 무게중심에 체결되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.The method of claim 3,
Wherein the bolt is fastened to the center of gravity of the weight for lifting and the weight for weight passing through the body.
상기 볼트는 상기 잠수정에 체결고정되는 제1너트부;
상기 몸체를 체결고정하는 제2너트부;
상기 무게추를 체결고정하는 제3너트부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.The method according to claim 1,
The bolt includes a first nut portion fastened to and fixed to the submarine;
A second nut part for fastening and fixing the body;
And a third nut portion for fastening and fixing the weight is formed.
상기 볼트의 너트부는 상기 잠수정으로부터 상기 제1너트부, 상기 제2너트부, 상기 제3너트부의 순으로 형성된 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.6. The method of claim 5,
Wherein the nut portion of the bolt is formed in the order of the first nut portion, the second nut portion, and the third nut portion from the submersible.
상기 무게추는 제3너트부의 폭발에 의해 상기 몸체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.The method according to claim 6,
Wherein the weight is separated from the body by an explosion of the third nut.
부력조절을 위한 부상용무게추와 잠함용무게추;
상기 잠함용무게추, 상기 부상용무게추의 순서로 고정하는 몸체;
상기 몸체를 상기 무인잠수정에 고정하는 볼트;
상기 볼트의 폭발에 의해 상기 잠함용무게추와 상기 부상용무게추가 각각 상기 무인잠수정으로부터 분리되는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.A buoyancy adjusting device for a submersible, comprising:
Floating and weighted weight for buoyancy control;
A body for fixing the weight in the order of the weight for resting and the weight for lifting;
A bolt fixing the body to the unmanned submersible;
And the buoyancy force is separated by an explosion bolt separated from the unmanned submersible by the explosion of the bolt.
상기 몸체로부터 상기 잠함용무게추가 먼저 분리되고, 상기 부상용무게추가 나중에 분리될 수 있도록 적재되어 고정되는 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.9. The method of claim 8,
Wherein the buoyancy force is separated from the body by the explosion bolt, wherein the buoyant weight is first separated from the body, and the buoyancy weight is detached after the buoyancy weight is detached.
상기 부상용무게추와 잠함용무게추는 각각 직육면체이고, 서로 위아래로 평행하게 배열되어 상기 몸체에 고정되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.10. The method of claim 9,
Wherein the floating weight and the locking weight are each a rectangular parallelepiped, and are arranged parallel to each other and parallel to each other, and are fixed to the body.
상기 볼트는 상기 몸체를 관통해 상기 부상용무게추, 상기 잠함용무게추의 순서로 무게중심에 체결되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.11. The method of claim 10,
Wherein the bolt is fastened to the center of gravity through the body in the order of the weight for lifting weight and the weight for weight for locking.
상기 볼트는 상기 잠수정에 체결고정되는 제1너트부;
상기 몸체를 체결고정하는 제2너트부;
상기 부상용무게추를 체결고정하는 제3너트부;
상기 잠함용무게추를 체결고정하는 제4너트부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.12. The method of claim 11,
The bolt includes a first nut portion fastened to and fixed to the submarine;
A second nut part for fastening and fixing the body;
A third nut part for fastening and fixing the floating weight;
And a fourth nut portion for fastening and fixing the weights for locking is formed.
상기 볼트의 너트부는 상기 잠수정으로부터 상기 제1너트부, 상기 제2너트부, 상기 제3너트부, 상기 제4너트부의 순으로 형성된 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.13. The method of claim 12,
Wherein the nut portion of the bolt is formed in the order of the first nut portion, the second nut portion, the third nut portion, and the fourth nut portion from the submersible in this order.
상기 잠함용무게추는 제4너트부, 상기 부상용무게추는 제3너트부의 폭발에 의해 각각 상기 몸체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 폭발볼트에 의해 분리되는 부력조절장치.14. The method of claim 13,
Wherein the locking weight is separated from the body by an explosion of the fourth nut portion and the floating weight is secured to the body by the explosion of the third nut portion.
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