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KR100707664B1 - 일시적인 공중 영상 형성 방법 - Google Patents

일시적인 공중 영상 형성 방법 Download PDF

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KR100707664B1
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Abstract

일시적인 공중 영상(12)을 형성하는 방법은 하나 이상의 배럴 조립체(10)의 각각에서 영상 형성 물질을 포함하는 복수의 발사체를 배열시키는 단계; 선택된 배럴 조립체(10)에서 복수의 발사체중 소정의 개수를 발사시키는 단계 및 일시적인 공중 영상을 형성하기 위해 영상 형성 물질을 전개시키는 단계를 포함한다.

Description

일시적인 공중 영상 형성 방법{FORMING TEMPORARY AIRBORNE IMAGES}
본 발명은 일시적인 공중 영상 형성 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 오락 또는 광고 목적으로 사용되는 일시적인 공중 영상(airborne images)을 형성하는 방법에 관한 것이다.
일시적인 공중 영상은 오락 목적으로 사용되는 불꽃 제조 디스플레이 기술(pyrotechnic display)을 이용하여 형성되고 새롭고 흥미로운 디스플레이를 제공하기 위해서 국내 및 국제 이벤트에서 많이 돈을 소비하는 조직에 대단한 인기를 가지게 되었다. 개체성을 제공하기 위해, 일반적으로 이러한 디스플레이는 주문 생산되고 또는 소정의 디스플레이를 얻도록 설계된다. 일반적으로 화려하고 복잡한 디스플레이를 연출하기 위해서는 비용이 많이 들어간다.
본 발명자는 선택된 인식가능한 영상을 형성할 수 있는 일시적인 공중 영상 형성 방법을 발견하였다. 따라서 본 발명은 하나 이상의 각각의 배럴 조립체에서 영상 형성 물질을 포함하는 복수의 발사체를 배열시키는 단계, 선택된 배럴 조립체로부터 복수의 발사체중 소정의 개수를 발사시키는 단계 및 일시적인 공중 영상을 형성하기 위해 영상 형성 물질을 전개(deploying the image forming matter)시키는 단계를 포함하는 일시적인 공중 영상 형성 방법을 제공한다.
본 발명은 본 발명자의 선행 국제 특허 출원 제 PCT/AU94/00124 호, 제 PCT/AU00/00296 호 및 제 PCT/AU00/00297 호에서 개시되는 일반적인 유형이면서 발사체와 같은 불꽂 발사기(mortar)를 빠르게 발사할 수 있도록 제어할 수 있는 배럴 조립체를 이용할 수 있다. 이러한 특허출원중 제 PCT/AU94/00124 호를 포함하는 선행 특허출원중에는 최소한 몇개는 다수의 발사체를 연속하여 빠르게 발사할 수 있도록 복수의 발사체를 각각 포함하는 배럴 그룹의 배열이 개시되어 있다. 이러한 배열에서 배럴은 셀의 구경과 작동가능하게 시일되게 맞물리도록 셀내에서 축방향으로 배치된 복수의 발사체와 각 발사체를 추진시키는 분리된 추진제를 구비하는 원통형 셀(a cylindrical shell)로 형성될 수 있다.
배럴 조립체는 비록 고압력 총구 배럴 조립체를 사용할 수 있지만 소화탄과 같은 발사체를 발사시키는 저압력식일 수 있다. 각각의 배럴 조립체는 다른 발사체로 장전될 수 있고 다른 크기의 발사체를 수용하기 위해 다른 크기의 구경을 가질 수 있다.
각각의 발사체는 발사체 본체(projectile body)에 둘러싸이게 부착되는 후방 칼라(a trailing collar)를 포함하고, 배럴내에 저정될 때 후방으로 연장하여 후방 발사체 본체의 노즈부(the nose portion of a trailing projectile body)에 쐐기(wedge) 결합한다. 쐐기 작용은 얕은 쐐기에 의해 제공되고, 사용시에 칼라의 후방 단부는 배럴과 작동가능하게 시일되게 맞물리는 곳으로 확장한다.
후방 칼라는 칼라의 전방 단부와 발사체 본체에 대해 축방향 이동을 제한하기 위해 부착되고, 칼라의 전방 단부(the leading end of the collar)에는 발사체 본체상에 형성된 상보면(a complementary face)과 맞물리는 환형의 시일면이 형성되어 있으며, 이것에 의해 추진 가스의 반작용에 의한 발사체 본체의 후방 이동은 이들 상보면이 칼라의 전방 단부에서 환형의 시일면과 강제적으로 시일 맞물림되도록 한다.
상보면과 환형의 시일면은 실질적으로 반경방형으로 연장할 수 있고 상보 시일링 특징을 가지며 형성된다. 그러나, 이러한 면들은 서로 견고하게 시일링 맞물림되도록 끼워지는 상보 부분-원뿔형 시일링 면(complementary part-conical sealing faces)인 것이 바람직하다. 또한 전방 단부 부분은 배럴과 시일링 맞물림되도록 확장할 수 있다. 그러나 부분-원뿔형 면사이의 쐐기 결합은 비교적 급구배이고, 이것에 의해 칼라의 전방 단부는 쐐기 작용에 의해 배럴과 작동가능하게 시일 맞물리도록 확장되지 않는다.
각각의 발사체는 효과적인 저속도 총구 작동을 위해 인접한 발사체사이에서 형성된 각각의 저압력 추진실로 배출되는 고압력 추진실과 협력되는 것이 바람직하다. 고압력 추진실은 발사체 본체 또는 후방 칼라와 일체적으로 형성될 수 있고 또는 배럴 벽을 통해 제공되는 포트와 연결되도록 배럴의 외부에서 제공될 수 있다.
영상 형성 물질은 예를들면, 폭발성 물질, 소이성 물질, 백열성 물질, 또는 발광성 물질, 또는 일시적인 가시성의 영상을 제공하는 다른 물질을 포함할 수 있다.
대안적으로, 영상 형성 물질은 연기, 가스, 입자나 시트 또는 금속편과 같은 스트립 또는 영상을 형성하기 위해 분산될 수 있는 또 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한 영상 형성 물질은 분산 위치에서 천천히 낙하시키기 위해 낙하산과 같이 천천히 하강시키는 수단을 포함할 수 있다.
발사체는 일단 발사되면 영상 형성 물질이 전개되고, 소망의 일시적인 공중 영상이 형성되도록 배럴 조립체내에 배치된다. 다른 영상 형성 물질이나 또는 다른 칼라나 형태를 포함하는 발사체가 각 배럴 조립체안으로 순차적으로 장전될 수 있다.
발사체는 최대 발사속도까지 무한 가변 주파수로 전자적으로 발사될 수 있다. 본 발명에 따른 관점에 따라 저압력과 저입구 속도로 배럴 조립체에서 발사되는 경우에 발사속도는 각 발사체가 배럴에서 떠나는데 걸리는 시간 및 배럴내의 가스 압력이 다음 발사체를 발사할 수 있을 정도로 충분히 하강되기에 필요한 시간에 의해 제한된다.
소정의 개수의 복수의 발사체는 소정의 일시적인 공중 영상을 얻기 위해 선택된 발사속도로 선택된 배럴 조립체에서 발사될 수 있다. 발사체의 발사는 선택된 발사속도로 발사체를 발사시키기 위해 마이크로프로세서에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
영상 형성 물질은 예를들어 폭발성 수단, 저장된 에너지 또는 영상 형성 물질을 노출시키기 위해 발사체의 분리가능한 부분을 분리하는 것에 의해 또는 어떤 다른 적합한 분산 수단에 의해 전개될 수 있다.
전개를 제어하는 타이밍 기구는 적절한 유형일 수 있고, 클럭(clock)에 기초하거나 강선 배럴(a rifled barrel)에서 발사되는 발사체의 회전수와 같은 발세체의 비행특성에 기초하거나 또는 선택된 디스플레이 위치에서의 주위 대기 상태에 기초한 것일 수 있다.
영상은 직립 영상 또는 수평 영상으로 형성될 수 있고 또는 하강하는 동안에도 가시 궤적(a visible trail)을 남기거나 하강하는 동안에 가시 궤적을 남기지 않은 영상 형상 물질을 포함할 수 있다. 전자는 칼라 배경 또는 스트립 또는 그와 같은 종류를 제공하기 위해 사용될 수 있고 반면에 후자는 영상내에서 빛나는 별 형상 영상(a bright star-like image)과 같은 특징을 제공할 수 있다.
발사체는 발사로부터 설정 시간동안 영상 형성 물질을 분산시키도록 형성될 수 있고, 영상 형성 물질의 분산동안 소정의 디스플레이가 얻어지도록 궤도 또는 배럴 출구 속도를 제어할 수 있도록 발사된다. 대안적으로 배럴 조립체는 다른 영상 효과를 얻을 수 있는 각각의 발사체를 포함할 수 있고 소정의 영상이 다른 영상 효과를 공중에서 편집, 정리하여 소정의 영상을 얻도록 선택적으로 발사체를 발사시키도록 제어할 수 있다.
불꽂용의 경우 및 오락용의 인식가능 또는 추상적인 공중 영상을 형성하기 위해, 발사체는 설정된 결과를 얻기 위하여 순차적으로 발사되는 배럴 조립체에서 세트될 수 있다. 대안적으로 선택적으로 발사될 수 있는 각각의 칼라 불꽃 물질을 수용하는 배럴 조립체의 뱅크(a bank of barrel assemblies)가 이용되고, 소망의 궤도(trajectory) 또는 타이밍이 요구되면, 배럴 조립체는 형성되어질 영상의 미리보기(a preview)를 나타내고, 조작자자 소정의 또는 무작위적인 공중 패턴을 "프린트"하도록 컴퓨터 키보드나 스크린으로부터 원격 제어된다. 영상은 원한다면 2차원 또는 3차원의 영상일 수 있다. 배럴 조립체의 다른 뱅크는 형성되어지는 영상의 각 특정부를 형성하도록 이용되거나 놓여질 수 있다.
방향 제어 수단이 배럴 조립체의 뱅크에 제공될 수 있고 배럴 조립체의 일정한 회전을 허용하여 배럴 조립체의 뱅크를 포함하는 포드(pod)의 축에 대해 배럴 조립체 축의 경사가 선택적으로 변경되어 포드와 관련된 목표 지점이 변경될 수 있도록 한다. 방향 제어 수단은 각 배럴 조립체의 각각의 회전을 허용하여 포드 축에 대해 각 배럴 축의 경사가 개별적으로 변경되어 포드와 관련된 목표 지점 또는 개별적인 목표 지점이 변경될 수 있도록 한다. 이러한 각각의 제어는 원한다면 각 배럴 조립체의 각각의 발사 제어에 관련될 수 있다.
방향 제어 수단은 대안적으로 모든 배럴 조립체를 벌어지도록 제어하여 목표 지점의 영역이 선택적으로 변경되도록 할 수 있다. 대안적으로 방향 제어 수단은 필요에 따라 상기의 변경을 개별적으로 또는 집합적으로 할 수 있다.
포드 하우징은 어떤 적절한 형상으로 될 수 있고 배럴 조립체가 경사진 자세로 지지될 수 있도록 이것의 바닥부를 향하여 테이퍼질 수 있다. 지지 수단은 다리를 접을 수 있고 원한다면 상기 다리는 조절될 수 있다. 포드는 저장 및/또는 운송을 쉽게하기 위해 직사각형 포드 하우징을 가질 수 있고 이것의 바닥부는 지지 수단을 구성한다.
배럴 조립체의 포드는 선박 플랫폼에서 발사될 수 있다. 또한 포드는 항공기 또는 대열을 갖추어 비행하는 다수의 비행기에서 발사될 수 있고, 그리고 소망하면 적절한 전자 링크에 의해 다수의 항공기 사이에서 조절되어 발사될 수 있다.
본 발명을 더욱 쉽게 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 형성되는 일반적인 영상을 도시하는 도면;
도 2는 기술되지 않은 유형이지만 일시적인 공중 영상을 형성하기 위해 발사체를 발사시키기에 적합한 배럴 조립체의 측면도; 및
도 3은 본 발명에서 사용되는 배럴 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에서는 배럴 조립체에서 설정된 거리 및 궤도에서 공중 폭발되고 선택된 또는 무작위 형상의 열영상을 제공할 수 있는 발사체와 같은 불꽃 발사기(mortar)가 장전된 배럴 조립체(10)의 그룹이 도시된다. 도 1에서 형성된 영상(12)은 배럴 조립체(10)에서 발사된 것이고, 축제 지역의 하늘에서 매우 큰 플래그가 일시적으로 프린트될 수 있도록 별을 닮은 밝게 연소되는 개별적으로 인식가능한 영상부(16)는 물론 가시적 머리위 스트립(stripes)을 모사 또는 일시적으로 제공하는 칼라의 클러스터(14)를 포함한다. 프린트는 한 지점에서 점차적으로 형성될 수 있고 또는 순간적으로 완성될 수 있다.
발사체가 발사되는 배럴 조립체는 지면상에 지지될 수 있고 또는 선박이나 항공기상에 지지될 수 있다. 배럴 조립체는 발사체의 시퀀스 및 궤도를 선택적으로 제어할 수 있고, 이것에 의해 다양한 모양 또는 영상을 선택적으로 형성할 수 있다.
도 2에서는 배럴(22)에 축방향으로 인접하여 배열된 복수의 발사체(21)를 포함하는 대안적인 배럴 조립체(20)가 도시되고, 발사체는 도시되는 바와같이 전방 발사체(23, a leading projectile)와 후방 발사체(24, a following projectile)를 포함한다. 각각의 후방 발사체(24)는 배럴에서 그 앞의 발사체를 발사시키기 위해 전방 추진제(26)를 그안에서 지지하는 적합한 플라스틱 또는 또 다른 재료로 만들어진 외부 케이스(25)와 공중 영상의 각각의 부분이 생성되어 제공되도록 대기에서 연소되거나 폭발하는 꽃불 장약(27)을 지지하는 발사체 내부의 나머지 부분으로부터 전방 추진제를 분리시키는 분리 디스크(19)를 포함한다.
연소율을 제어하는 링크(28)는 케이스(25)의 후벽(29)을 통해 연장한다. 이것은 연소 추진제가 배럴(22)에서 나올 때 연소 추진제로부터 점화되어 후벽(29)을 완전히 통과하여 연소할 때 불꽃 재료를 폭발시킨다. 배럴(22)의 바닥부는 배럴(22)에서 후방 발사체(24)를 추진시키기 위해 분리된 추진제(30)를 지지한다.
추진제(26, 30)를 폭발시키는 점화 수단은 뇌관에 부착되는 외부 배럴을 경유할 수 있고 또는 배럴(22)에 각 세트의 접촉점과 접촉되어 케이스(25) 주위에서 연장하는 환형의 접촉부를 통해 전기적으로 얻어질 수 있다. 도시되는 바와같이 케이스(25)의 전방 벽(31)은 배럴에서 선행하는 발사체(21)를 발사시키는 추진제(26)의 폭발에 의해 쉽게 파괴된다. 이러한 작동에서 분리 디스크(19)는 배럴과의 견고한 맞물림으로 원통형 측면벽(32)의 팽창과 불꽃 장약(27)의 화염 역류를 방지하고, 이것으로 후방 발사체(24)를 폭발시키는 추진제를 포함하는 발사체에 대해 바이패스하는 것을 방지한다.
도 3에서 도시되는 배럴 조립체(40)는 후방 슬리브(31')와 소화탄의 하우징인 발사체 본체(42)사이에서 쐐기 결합 시일링 각도(α, β)를 포함한다. 입구 속도가 저압력인 경우에 더욱 적합한 본 실시예에서는, 30°와 55°사이의 쐐기 결합 시일링 각도(α, β)로 형성된 후방 슬리브(31')의 대향된 단부는 추진제 압력의 영항하에서 배럴과 시일링 맞물림되는 곳에서 외부방향으로 벌어지는 것을 막기위해 충분하게 무디게 만들어진다. 일반적으로 3,000psi 내지 5,000psi에서 각각 약 70m/sec와 250m/sec의 입구 속도를 가진다.
발사체 본체(42)의 구근상의 노즈부(43)는 영상 형성 물질을 운반하기 위해 공동(hollow) 형상이다. 고압력실(46)에서 추진제(37)는 회로의 한 부분으로서 발사체 칼럼을 이용하는 전기 회로를 통해 폭발을 일으키는 뇌관(16)에 의해 고압력 가스를 후방 포트(39)를 통해 저압력실(33')로 방출시키도록 선택적으로 점화되고, 배럴(41)은 절연 물질 또는 장전될 때 배럴(41)내에 지지되는 상보 접촉부(44)와 정렬되는 발사체 표면상의 접촉부(29')까지 뇌관(16)으로부터 매설된 절연선(29)에 의해 완성되는 회로로 구성된다.
장전처리 동안에 강선 홈에 위치된 배럴 및 발사체에서 접촉 배열이 얻어질 수 있다. 비상선 설계에서는 배럴벽안에서 환형의 접촉부를 사용하여 유사한 결과를 얻을 수 있다.
또한 상술한 실시예는 본 발명의 예를 설명하고 있지만, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 목적 및 범위내에서 상술한 실시예들을 다양하게 수정 및 변경 할 수 있음을 명백히 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 영상 형성 물질을 포함하는 복수의 발사체를 하나 또는 그 이상의 각 배럴 조립체에 배열시키는 단계, 선택된 배럴 조립체로부터 소정의 복수의 발사체를 발사시키는 단계 및 일시적인 공중 영상을 형성하기 위해 영상 형성 물질을 전개시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일시적인 공중 영상 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 배럴은 원통형 셀로부터 형성되고, 상기 원통형 셀은 셀의 구경과 작동가능하게 시일 맞물리도록 작동되는 셀내에 축방향으로 배치되는 복수의 발사체와 각 발사체를 발사시키기 위한 분리된 추진제를 구비하는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 발사체는 발사체 본체상에 둘러싸이게 부착되는 후방 칼라를 포함하고, 배럴에 저장될때 후방으로 연장하여 후방 발사체 본체의 노즈부에 쐐기 결합하여, 칼라의 후방 단부가 배럴과 작동가능하게 시일 맞물리도록 확장되는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 발사체는 인접한 발사체사이에서 형성된 각각의 저압력 추진실로 배출되는 고압력 추진실과 협력되는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 형성 물질은 폭발성 물질, 소이성 물질, 백열성 물질, 발광성 물질, 연기, 가스, 입자나 시트 또는 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발사체는 전자적으로 발사되는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 형성 물질은 폭발성 수단, 저장된 에너지 또는 발사체의 분리가능한 부분의 분리에 의해 전개되는 것을 특징으로 하는 공중 영상 형성 방법.
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