안전성 증대를 위해 솔레노이드를 적용한 신관 안전장전장치 설계

Design of Safety and Arming Device of the Fuze using Solenoid for Improving Safety

신관 안전장전장치는 비행체의 수송, 저장, 취급 중의 안전을 절대적으로 보장하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 비행체에 적용되는 신관 안전장전장치의 안전성을 증대시키기 위한 솔레노이드 조립체와 솔레노이드 조립체를 구동하기 위한 솔레노이드 구동회로를 포함한 신관 안전장전장치 설계에 대해 기술한다. 솔레노이드 조립체는 신관 안전장전장치에 적용한 추가적인 안전장치로서, 코일 조립체, 복원스프링, 코어 등으로 구성된다. 솔레노이드 조립체의 코어는 평상시에는 1차 안전장치를 구속하고 있어 1차 안전장치가 작동하는 것을 저지해줌으로써 비행체의 취급이나 수송 시 안전을 확보해주게 되며, 발사를 위한 비행체 배터리 전원이 인가 및 활성화되어 신관 안전장전장치에 공급되면, 솔레노이드 구동회로가 코어를 작동시켜 신관 안전장전장치의 1차 및 2차 안전장치를 해제시키는 역할을 한다. 또한, 솔레노이드 구동회로는 비행체 발사 이후, 신관 안전장전장치의 기계적 장전이 완료되어 장전스위치가 turn-on되면 솔레노이드 조립체에 인가되는 전원을 자동 차단시켜 비행 중의 전원 소모량을 줄일 수 있도록 하였다.

The safety and arming device(SAD), one of the components of the fuzes, shall provide safety that is consistent with handling, storage, transportation, use, and disposal. In this paper, we describes the design of the SAD which includes the solenoid assembly and the solenoid driving circuit to improve the safety of the fuzes. The solenoid assembly consists of a coil assembly, a restoring spring, and a core. The solenoid assembly is added in the SAD as an additional safety device. In case of the normal circumstances, the core of the solenoid assembly restrains the $1^{st}$ and $2^{nd}$ safety devices of the SAD for those devices not to operate at all, so that the SAD can secure safety for storage, transportation, and use. In contrast, when the battery power is provided to the solenoid driving circuit just before the flight, the core confirms the power level and starts removing the restraint from the $1^{st}$ and $2^{nd}$ safety devices of the SAD, and then the SAD is able to change its mode from safety mode to armed mode. After firing, once the SAD's operations complete, the turned-on arming switch stops providing the power to the solenoid assembly automatically. It can reduce the power consumption at solenoid assembly. Therefore, the proposed solenoid driving circuit for the solenoid assembly not only unlocks the restrained solenoid assembly from the safety devices, but also saves the power consumption during the flight.