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KR102327515B1 - 기만기 - Google Patents

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KR102327515B1
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Abstract

본 발명은 다가오는 위협물(2)로부터 고속 비행체(1)를 보호하기 위한 기만기(3)에 관한 것이며, 상기 기만기는 비구동식이다. 이 기만기(3)는 일단에 점화장치(6)를 구비하고 개방 측에는 성형체(11)를 구비한다. 기만기(3)가 활성제 용기(8)를 구비하는 경우, 점화장치(6)는 그 단부에 부착될 수 있고, 성형체(11)는 그 개방 측에 부착될 수 있다. 점화장치(6)는 구동 에너지로 전환되는 추진제를 수용하고 있다. 성형체(11)는 성형체(11)가 없는 기만기(3)에 비해 더 무겁고 성형체(3)가 후방으로 분리되는 것을 막는 임무를 가진다. 또한, 성형체(11)는 기만기(3) 자체보다 1.0 내지 1.5 배 이상 더 무거워야 한다. 하지만, 유리하게는, 성형체(11)는 2 배 더 무겁다.

Description

기만기
본 발명은 물체, 예를 들어 항공기의 보호를 위한 더미 타겟의 형성을 위한 기만기(decoy)를 다룬다. 본 발명은 특히 고속 비행 항공기를 IR 위협으로부터 보호하기 위한 키네마틱(kinematic) 더미 타겟에 관한 것이다.
레이더-기반 미사일을 기만하는 방법 및 HF 더미 타겟이 WO 2008/050343 A2로부터 알려져 있다. 독립형 공중 HF 더미 타겟은 여러 개의 레이더 기반의 적 위협물로부터 보호하기 위해 설정된다. HF 더미 타겟은 하나 이상의 방향으로부터의 다수의 레이더 신호를 수신하기 위한 수단, 레이더 신호를 저장하기 위한 수단 및 레이더 신호를 분석하여 위협 파라미터를 결정하는 수단 등을 포함한다. 위협의 유형에 따라 HF 더미 타겟은 후방, 하방 또는 전방으로 배출된다.
열원을 추적하는 위협물의 경우, 일반적으로 서치 헤드가 IR 더미 타겟과 만나게 된다. 이러한 조치의 목적은 서치 헤드가 더미 타겟을 보다 유리한 대상으로 보고 이 더미 타겟을 선택하여 공격한다는 것이다. 이러한 유형의 활성 불꽃체는 특히 US 6,427,599 B1에 기재되어 있다.
활성재 블록을 위한 활성재 용기는 DE 10 2008 017 722 A1에 공지되어 있다. 이는 보호, 지지, 안내 또는 위치 결정 기능이 통합된 캡 형태의 침투 방지 기능을 가진다.
DE 10 2008 017 725 A1은 점화 전달 화약과 송탄통(sabot)을 구비한 활성재 용기에 삽입되어 있는, 더미 타겟을 형성하는 활성재 블록을 위한 안전 장치를 개시하고 있다. 이 안전 장치는 송탄통, 점화 전달 화약 및 활성재 용기 사이에 통합되어 있는 사전 인장된 튜브 센서를 특징으로 한다. 이 튜브 센서는 점화 전달 화약과 활성재 사이의 점화 채널을 폐쇄하였다가 발사 튜브를 떠난 후에 이 채널을 해제한다. 해제 후, 튜브 센서는 점화 체인을 다시 차단할 수도 있다.
최신 서치 헤드는 더미 타겟을 실제 타겟과 구별할 수 있다. 이러한 서치 헤드는 구체적으로 그것이 방어적 조치인지, 즉 더미 타겟인지 또는 타겟 자체인지를 인식할 수 있다. 이 서치 헤드는 타겟으로부터의 더미 타겟의 이탈을 평가한다. 이 방식으로, 그러한 서치 헤드는 타겟에서 배출, 즉 타겟의 비행 방향과 반대로 배출된 열원은 더미 타겟이라는 것을 알 수 있다. 이러한 서치 헤드는 소위 "시선 회전비(sightline rotation rate)"를 통해 허위 표적을 감지하여 필터링해 낼 수 있다.
따라서, 이러한 위협을 성공적으로 방어하기 위해서는, 서치 헤드가 더미 타겟을 더미 타겟으로 검출할 수 없게 활성체 또는 더미 타겟을 배출할 필요가 있다. 서치 헤드가 실제 타겟을 다시 추적하지 않도록 해야 한다. 이러한 경우, 더미 타겟은 비행 방향으로 그리고 타겟의 전방으로 전개 또는 배출되어야 한다. 그렇게 함에 있어서 더미 타겟과 타겟의 신속한 분리가 수행되어야만 한다.
무동력 더미 타겟이 특히 헬리콥터 및 수송기와 같이 저속 비행 항공기에 사용된다. 저속 비행 항공기는 일반적으로 300 노트 미만의 비행 속도를 갖는다.
300 내지 600 노트의 속도를 가지는 제트기와 같은 고속 비행 항공기의 경우, 구동식 더미 타겟이 항공기와 더미 타겟의 필요한 분리 거동을 달성하는 데 현재 사용된다. 구동식 더미 타겟은 서치 헤드가 이 더미 타겟을 실제 타겟으로 규정하도록 고속 비행 항공기를 추월해야 한다. 로켓 추진이 일반적으로 추진 시스템으로 사용된다. 이 구동 개념의 단점은 복잡하고 비싸며 자체의 설치 공간이 필요하다는 것이다. 이것은 또한 더미 타겟의 양을 희생시킨다. 현재 무동력 더미 타겟을 고속 비행 항공기용 더미 타겟으로 사용할 계획은 없다. 이는 무동력 더미 타겟이 고속 비행 항공기의 자체 속도를 초과하는 속도를 제공 할 수 없다는 가정에 기반한다. 이 가정은 또한 더미 타겟으로의 유입 속도가 그것을 너무 빨리 후방으로, 즉 더미 타겟의 서치 헤드가 더미 타겟으로 인식하는 방향으로 분리시킨다는 사실로 인해 발생한다.
여기서, 본 발명의 목적은 고가의 로켓 추진을 생략할 수 있도록, 무동력 더미 타겟으로 관리할 수 있는 고속 비행 항공기용 더미 타겟 또는 활성체 또는 기만기를 개시하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 유리한 실시예들은 종속항들에 개시되어 있다.
발사장치 시스템의 최대 허용 반발력으로 인해 Vo 속도의 설정은 제한되고 기술 사양에 따라 달라진다. 따라서 이 영역에는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 기만기가 발사장치 등으로부터 배출될 때 반동 피크를 제한하도록 더미 타겟을 형성하는 기만기를 설계한다는 아이디어에 기초한다. 오히려, 기만기와 그로 인한 더미 타겟은 보호할 물체의 전방에 신속하게 위치하고 그 물체로부터 분리될 수 있도록 임펄스 입력을 받는다.
이 아이디어는 비행 방향에서 볼 때 추가적인 성형체를 기만기의 선단에 부착하여 구현된다. 반동을 정밀하게 조정하고 적절한 Vo를 달성하기 위해서는 점화장치와 성형체가 서로 일치되어야 한다. 성형체의 무게는 기만기와 항공기가 후방으로 조기 분리되는 것을 방지한다. 기만기는 그 무게로 유입 속도(inflow speed)에 대립한다.
이 단순한 디자인의 목표는 기만기의 이러한 성형체가 항공기로부터 충분히 빠르고 안전하게 분리될 수 있게 하는 것이다. 점화장치와 합동하여 성형체를 선택함으로써, 기만기는 더미 타겟으로 탐지되지 않으면서 유입되는 위협물에 대한 더 나은 타겟을 형성하기 위해 항공기를 추월한다. 기만기와 그로 인한 더미 타겟에는 배출 중에 과도한 임펄스가 부여되고, 이는 필요한 시간에 걸쳐 감소한다. 이 원리는 배출 직후 보호하고자 하는 항공기에 대해 비구동 기만기의 전방 분리 및 비구동 기만기에 의한 유도에 기반한다.
로켓 추진 시스템을 제거함으로써, 훨씬 더 많은 활성재가 더미 타겟 내로 도입될 수 있어서, 더미 타겟이 충분히 긴 시간 동안 작동할 수 있다. 타겟 또는 항공기로부터의 기만기의 분리는 기만기가 위협물에 대해 보다 잘 위치하여 서치 헤드가 실제 타겟으로 회귀하지 못하도록 타겟에 대해 소정 각도로 이루어진다. 이러한 방식으로 구성된 기만기 또는 더미 타겟은 서치 바디가 실제 타겟으로 다시 점프하는 것을 방지하기 위한 모든 전제 조건을 충족시킨다.
점화장치에서는, 그 화학적 에너지가 연소에 의해 일종의 구동력으로 변환되는 연료로서 추진제 분말이 제안된다. 반면에 발사장치 시스템에서 관련된 반동 피크를 제한하고 기만기를 충분히 가속시키기 위해서 흑색 화약은 피해야 한다.
이미 언급한 바와 같이, 성형체의 재료는 무겁고, 즉 고중량 또는 고질량을 가져야 한다. 기만기 자체(즉 성형체가 없는 상태)보다 무거워야 한다. 여기에는 무엇보다도 텅스텐으로 제작된 성형체가 포함된다. 금 및 기타 재료도 이 조건을 충족하지만, 관련 비용을 고려해야 한다. 더미 타겟 활성재로서, MTV(Magnesium/Teflon/Viton)가 공지된 방식으로 사용될 수 있다.
전원이 공급되지 않는 다가오는 위협물로부터 소위 고속 비행 항공기를 보호하기 위한 기만기가 제안된다. 이 기만기는 그 단부에 점화장치가 있고, 총구(muzzle) 측에 성형체가 있다. 기만기에 활성재 용기가 있는 경우, 점화장치는 단부에서 이에 부착할 수 있고 성형체는 총구 측에서 이에 부착할 수 있다. 점화장치는 추진제 장약(propellant charge)을 포함하는데, 이 추진제 장약은 추진 에너지로 변환되어 기만기가 고속 비행 항공기로부터 전방으로 발진, 즉 분리되는 데 필요한 힘(에너지)를 제공한다. 성형체는 기만기 자체(성형체가 없는 상태)보다 무겁고, 기만기의 후방으로의 분리를 늦추는 임무를 갖는다. 이를 위해, 성형체는 기만기보다 적어도 1.0 내지 1.5 배 더 무거워야 한다. 유리하게는, 성형체는 2 배 이상 무겁다.
도면과 함께 예시적인 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 더미 타겟이 있는 항공기의 일반적인 전개 시나리오를 개략적으로 도시한다.
도 2는 발사 전 필수 요소를 포함하는 더미 타겟의 약간 투명한 표현을 도시한다.
도 3은 발사 후 도 2의 더미 타겟의 표현을 도시한다.
고속 비행 항공기(고속 비행체)(1)가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에서의 이 표현은 위협물로부터의 뷰(2), 이 경우에는 서치 헤드로부터의 뷰를 도시한다.
이 위협물을 피하기 위해, 탐지 후, 기만기(3)가 그 위협물에 대해 전개되어 더미 타겟(3')을 시뮬레이션한다. 이를 위해, 고속 비행 항공기(1)는 고속 비행체(1)의 비행 방향에서 기만기(3)를 전방으로 배출할 수 있도록 설계된 적어도 하나의 발사장치(4)를 갖는다. 적어도 하나의 경고 센서(5)가 탐지 센서로서 구상되며, 이는 다가오는 위협물(2)을 탐지하고 발사장치(4) 또는 보호 시스템을 활성화시켜서 그 위협물(2)에 대해 기만기(3)로 대응한다. 이 기만기(3)의 특성 및 위협물(2)의 동작 모드로 인해, 위협물(2)이 기만기(3)를 보다 매력적인 타겟으로 인식하여 더미 타겟(3')으로 전환한다. 기만기(3)는 항공기에 대해 소정 각도로, 바람직하게는 고속 비행 항공기(1)(도 1)에 대해 입체각으로 전방으로 전개된다.
기만기(3)의 구조가 도 2 및 3에 도시되어 있다.
기만기(3)는 점화장치(6)를 포함하고, 점화장치(6)는 그 단부에서 기만기(3)의 활성재 용기(8)에 부착된다. 안전상의 이유로, 튜브 센서(7)가 송탄통(sabot)(10)과 점화장치(6) 사이에 제공된다. 활성재 용기(8)가 활성재(9)를 수용하기 위해 사용된다.
전면에 또는 총구 측에서, 성형체(11)가 활성재 용기(8) 상에 통합된다. 총구 측의 활성재 용기(8)에 부착된 성형체(11)는 견고한 구조이다. 성형체(11)의 중량은 성형체(11)가 없는 기만기(3)의 중량보다 크다. 일반적으로, 고속 비행 항공기를 위한 성형체(11)는 성형체(11) 없는 기만기(3)의 무게의 적어도 1.0-1.5 배이어야 한다. 실제로, 성형체(11)의 무게가 성형체(11) 없이 기만기(3) 자체의 무게의 2 배이면 충분한 것으로 나타났다. 성형체(11)는 바람직하게 텅스텐으로 구성될 수 있다.
성형체(11)와 점화장치(6) 또는 그 안에 포함된 추진제는 예상되는 반동이 정밀하게 조정될 수 있게 서로 조정된다.
도 3은 상세히 도시되지 않은 발사장치(4)의 발사 튜브로부터 배출된 직후의 기만기(3)를 도시한다. 점화장치(6)에서 점화 장약(추진제)의 점화로, 기만기(3)는 동력 입력, 즉 발사장치(4)의 발사 튜브 밖으로 이를 구동시킬 뿐만 아니라 일반적으로 발사 시 발생하는 반동 펄스에 대항하여 반동이 일어나지 않게 하는 구동력을 받는다. 이 잉여 임펄스가 작용된 기만기(3)는 그 임펄스로 인해 고속 비행 항공기(1)의 전방으로 이동하고, 이 단계에서 기만기(3)는 더미 타겟(3')이 된다. 이를 위해, 튜브 센서(7)는 점화 채널(상세히 도시되지 않음)을 해제하고, 여기서 활성재(9)가 점화되어 더미 타겟(3')이 형성된다.
더미 타겟(3')의 확장은 고속 비행 항공기(1)의 방향으로 설정되기 때문에 위협물(2)이 타겟으로 인식하게 된다. 이어 활성재(9)가 매우 오래 점화되어, 위협물(2)이 더미 타깃(3')을 지나갈 때 위협물(2)이 더 이상 고속 비행 항공기(1)를 추적할 수 없게 된다.

Claims (12)

  1. 다가오는 위협물(2)로부터 고속 비행체(1)의 보호 및 더미 타겟(3')의 형성을 위한 기만기(3)에 있어서, 점화장치(6)가 기만기(3)의 단부에 부착되고 성형체(11)가 총구 측에 부착되고, 점화장치(6)는 추진제 장약을 포함하고, 점화장치(6)의 추진제 장약의 점화로 인해 기만기(3)가 동력 입력을 받고, 기만기(3)는 배출 후에 비구동(non-driven) 되며, 상기 성형체는 더미 타겟으로의 유입 속도에 대립하는 무게를 가짐으로써, 후방으로의 더미 타겟과 항공기의 조기 분리를 방지하는 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  2. 제1항에 있어서, 성형체(11)는 기만기(3)보다 1.0 내지 1.5 배 이상 더 무거운 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  3. 제1항에 있어서, 성형체(11)의 무게가 기만기(3)의 무게의 두 배인 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  4. 제1항에 있어서, 성형체(11)가 텅스텐 또는 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  5. 제1항에 있어서, MTV(마그네슘/테프론/바이톤)가 더미 타겟 활성재로 사용되는 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  6. 제1항에 있어서, 활성재(9)를 수용하기 위한 활성재 용기(8)를 구비한 것을 특징으로 하는 기만기(3).
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 기만기(3)를 구비한 고속 비행체(1).
  8. 제7항에 있어서, 적어도 하나의 기만기(3)를 배출하기 위한 발사장치(4) 및 다가오는 위협을 탐지하고 발사장치(4)를 활성화시키기 위한 적어도 하나의 경고 센서를 특징으로 하는 고속 비행체(1).
  9. 제7항에 있어서, 전방 지향의 발사장치(4)를 특징으로 하는 고속 비행체(1).
  10. 제7항에 있어서, 기만기(3)가 고속 비행체(1)에 대해 일정 각도로 전방으로 전개되는 것을 특징으로 하는 고속 비행체(1).
  11. 제7항에 있어서, 기만기(3)가 고속 비행체(1)에 대해 입체각으로 전방으로 전개되는 것을 특징으로 하는 고속 비행체(1).
  12. 삭제
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