The Development of Pyrotechnically Releasable Mechanical Linking Device Using Pressure Cartridge

압력카트리지를 이용한 파이로 분리장치 개발

Explosive bolts are reliable and efficient mechanical fastening devices having the special feature of a built-in release. The disadvantage of explosive bolt lies in that it is based on the high explosive effect of a pyrotechnic charge. The aim of the present work is to propose a pyrotechnically releasable mechanical linking device for two mechanical elements that does not suffer from such drawbacks. The pyro-lock using the pressure cartridge has the release characteristic without fragmentation and minimum pyro-shock. The present work is focused on the design, the interpretation of structure, the separation mechanism, separation force, and the results of various tests.

지금까지 많은 파이로 분리장치들이 우주 발사체 및 유도무기에 사용되고 있다. 이중 가장 많이 사용되고 있는 분리장치가 폭발볼트이다. 폭발볼트는 볼트내에 화약이 내장되고 작동시 내장된 화약이 폭발하면서 볼트 몸체가 절단되기 때문에 작동시 파이로충격과 미세한 파편이 발생할 수 있다. 이와 같은 단점으르 보완하기 위해 화약 연소시 발생되는 압력을 이용하여 구조물을 작동시켜 분리가 될 수 있는 Pyro-lock을 설계하게 되었다. 본 논문에서는 Pyro-lock의 작동개념, 부품 설계, 압력카트리지 위력 결정, 분리성능 및 내환경성 평가를 통하여 Pyro-lock의 작동 및 결합 신뢰도를 확인하였으며 이와 유사한 작동메커니즘을 갖는 분리장치를 설계하고 평가할 수 있는 개발절차를 제시하였다.