A Study on the Shock Resistance against Underwater Explosion of Ship-born Vertical Launch Type Air-vehicle by Using the Modeling and Simulation

모델링 및 시뮬레이션 기반의 함정용 수직발사형 발사체의 수중폭발 충격에 대한 내충격성 확보 방안 연구

This study examines the response when the shock by underwater explosion is transmitted to a vertical launch air-vehicle mounted on a ship using modeling and simulation, and is about a plan to increase method shock resistance to protect the air vehicle. In order to obtain an accurate mathematical model, a dynamic characteristic test was performed on similar equipment, and through this, the mathematical model could be supplemented. And, using the supplemented mathematical model, the air vehicle simulated the shock response by the underwater explosion specified in the BV043 standard. As a result of the first simulation, it was confirmed that air vehicle could not withstand shock, and air vehicle protection method using a ring spring type shock absorber was studied. In addition to the basic shape of abosber, it was confirmed that the ring spring absober can be used to increase the impact resistance of a shipborn vertical launch vehicle by performing simulations for each case by changing deseign varables.

본 연구는 모델링 및 시뮬레이션을 이용하여 수중폭발 충격이 함정에 탑재되는 수직발사형 발사체에 전달될 때의 반응을 검토하고 발사체 보호를 위해 내충격성을 확보하는 방안에대한 것이다. 정확한 수학적 모델을 확보하기 위하여 유사 장비에 대한 동특성 시험을 수행하였으며 이를 기반으로 수학적 모델을 보완하였다. 그리고 보완된 수학적 모델에 이용하여 수직발 사체에 BV043 규격에서 정한 수중폭발에 의한 충격이 전달되는 상황을 시뮬레이션 하였다. 1차 시뮬레이션 결과 비행체의 구조물이 견딜 수 없는 충격이 전달되는 것을 확인하였으며, 링스프링 구조의 완충기를 사용하여 비행체를 보호하는 방안을 연구하였다. 또한 링스프링 완충기의 설계 변수를 변경한 여러 경우에 대한 시뮬레이션을 수행함으로써 링스프링 완충기가 함정탑재용 수직발사 비행체의 내충격성을 더 증가시킬 수 있음을 확인하였다.