KR100242158B1 - 경비행기 - Google Patents

Abstract

이 발명은 경비행기에 관한 것으로서, 페달의 구동에 의해 주행하는 자전거의 추진력과 함께 공기력을 부여받아 서브포스트를 따라 이동하는 안내부재의 조정으로 절첩식의 날개가 단계적으로 펼쳐지면서 평지에서 이륙되어 비행되도록 함으로써, 경비행기의 이착륙 거리가 단축되어 좁은 도로나 운동장에서도 비행이 가능해짐과 동시에 날개가 절첩식으로 접혀짐에 따라 이동 및 관리가 용이해져 공중 리크리에이션기(Air Recreational Vechicle)로서의 실용성이 향상된다.

또한, 자전거의 앞바퀴가 원판형으로 핸들의 조정에 의해 방향타 역할을 수행함에 따라 비행방향의 선회가 용이해짐과 동시에 조정이 간단하여 비행의 안정성이 향상될 뿐만아니라, 간단한 구조로 소형화 및 경량화 제작되어 비행력이 향상되면서도 제작 비용 및 유지비가 절감되며, 자전거의 점받이에 프로펠러를 회전시키는 엔진등의 장착으로 동력화가 용이해지도록 한 것이다.

Description

경비행기

제1도는 이 발명에 따른 경비행기를 나타낸 정면도.

제2도는 이 발명에 따른 경비행기를 나타낸 측면도.

제3도는 이 발명에 따른 경비행기의 안내부재를 나타낸 사시도.

제4도는 이 발명에 따른 경비행기의 조정대를 나타낸 사시도.

제5(a),(b),(c)도는 이 발명에 따른 경비행기에서 날개가 펼쳐지는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 자전거 11 : 핸들

12 : 앞바퀴 13 : 페달

14 : 체인 15 : 뒷바퀴

16 : 안장 17 : 프레임

18 : 브레이크레버 19 : 짐받이

20 : 메인포스트 21 : 축

22 : 고리 23 : 팀블

30 : 조정줄 33 : 스톱퍼

40 : 날개 41 : 제 1날개대

42 : 제2 날개대 43 : 세일

44 : 고리 45 : 당김줄

46 : 고정줄 47 : 비행줄

48 : 조정바 50 : 조정대

51 : 고정홈 52 : 비행계기

60 : 엔진 61 : 프로펠러

62 : 연료통

이 발명은 경비행기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달의 구동에 의한 자전거의 추진력과 함께 공기력을 부여받아 서브포스트를 따라 이동하는 안내부재의 조정으로 절첩식의 날개가 단계적으로 펼쳐지면서 비행되도록 함으로써, 경비행기의 이착륙거리가 단축됨과 동시에 이동 및 관리가 용이하며, 자전거의 앞바퀴가 방향타(Ruder) 역할을 수행하여 비행방향의 선회가 용이해지는 등 비행력 및 안정성이 향상되도록 한 것이다.

최근 하늘을 날고자하는 인간의 기본적인 욕망을 스포츠활동의 한 분야로 발전시킨 행글라이더(Hang Glider)나 동력기(Ultra Light)가 점차 대중화되어 가는 추세에 있으며, 행글라이더 및 동력기의 성능과 설계, 부속장비들도 활발하게 연구되어 조정력 및 비행력을 증가시키고 있다.

그러나, 상기한 행글라이더는 탑승자의 발로써 이륙하며 몸의 중심을 이용하며 발로써 착륙하는 고정익 형태의 항공기인 것으로서, 행글라이더가 하늘에 뜨기 위해서는 일단은 탑승자가 달려야 하며 이는 기종마다 차이는 있으나 로갈로(Rogallo)형은 무풍에서 대략 8.8m/sec 정도의 속도로 달려야 하는 문제점이 있으며, 자연적인 바람의 영향을 이용한 기류를 타고 비행하는 것으로 높은 곳까지 올라가서 날아야 하기 때문에 1회의 비행을 위해 대부분 산의 정상까지 운반해야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같이 높은 곳가지 올라가서 날아야 하는 행글라이더의 문제를 해결한 것으로 평지에서 이륙할 수 있는 동력기가 등장되었으며, 상기 동력기는 10 내지 20마력정도의 엔진을 부착했을 때의 무게가 45kg 이상이고, 30m이상의 활주로가 필요한 문제점이 초래되었다.

또한, 동력기는 일정 고도까지 상승한 뒤 행글라이더와 마찬가지로 자유비행을 할 수 있는 장점은 있으나, 비행중의 소음과 가격이 비싼 것이 문제점으로 대두될 뿐만 아니라, 날개의 길이로 인해 이송 및 관리가 번거로운 문제점이 있었다.

이 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 이 발명의 목적은 페달의 구동에 의해 주행하는 자전거의 추진력과 함께 공기력을 부여받아 서브포스트를 따라 이동하는 안내부재의 조정으로 절첩식 날개가 단계적으로 펼쳐지면서 평지에서 이륙되어 비행되도록 함으로써, 경비행기의 이착륙 거리가 단축되어 좁은 도로나 운동장에서도 비행이 가능해짐과 동시에 날개가 절첩식으로 접혀짐에 따라 이동 및 관리가 용이해져 공중 리크레이션기(Air Recreational Vechicle)로서의 실용성이 향상된다.

또한, 자전거의 앞바퀴가 원판형으로 핸들의 조정에 의해 방향타 역활을 수행함에 따라 비행방향의 선회가 용이해짐과 동시에 조정이 간단하여 비행의 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 간단한 구조로 소형화 및 경량화 제작되어 비행력이 향상되면서도 제작비용 및 유지비가 절담되며, 자전거의 짐받이에 프로펠러를 회전시키는 엔진의 장착으로 동력화가 용이해지도록 한 경비행기를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 들의 조정에 의해 앞바퀴가 좌, 우측 방향으로 회전되어 운전방향이 조정되며, 페달의 구동력을 전달하는 체인에 의해 추진력을 부여받는 뒷바퀴가 프레임으로 상호 연결되도록 한 자전거와; 상기 자전거의 프레임에 고정된 메인포스트에 직각방향으로 축 결합되어 상, 하측방향의 회동이 자유롭게 가능하도록 된 서브포스트와; 상기 서브포스트를 따라 이동하는 안내부재의 조정으로 자전거의 추진력 및 공기력에 의해 단계적으로 펼쳐지면서 양력을 부여받아 비행되도록 한 날개와; 상기날개의 선단과 비행줄로 연결되어 피칭을 조정할 수 있는 조정바가 끼워져 고정되도록 다수개의 고정홈이 형성되며, 자전거의 프레임에 고정되는 조정대로 이루어지는 경비행기에 있다.

이하, 이 발명에 따른 경비행기에 대한 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명한다.

제1도 내지 제5(a),(b),(c)도는 이 발명에 따른 경비행기를 설명하기 위해 나타낸 도면으로서, 부호 10은 자전거이며, 상기 자전거(10)는 이미 알려진 바와 같이 핸들(11)의 조정에 의해 원판형의 앞바퀴(12)가 좌,우측방향으로 회전되어 운전방향이 조정되고, 페달(13)의 구동력을 체인(14)에 의해 원판형의 뒷바퀴(15)로 전달한다.

또한, 상기 자전거(10)의 앞바퀴(12)와 뒷바퀴(15)는 프레임(17)에 상호 고정되며, 핸들(11)에는 자전거(10)를 제어할 수 있는 브레이크레버(18)가 장착되고, 상기 뒷바퀴(15)의 상측에는 프레임(17)에 고정되는 짐받이(19)가 장착된다.

그리고, 자전거(10)의 안장(16) 후방에는 프레임(17)에 메인포스트(Main Post)(20)가 상측방향으로 연결되어 고정되고, 상기 메인포스트(20)와 직각 방향으로 서브포스트(Sub Post)(30)의 한쪽끝단이 상, 하측 방향의 회동이 자유롭게 가능하도록 축(21)으로 결합된다.

한편, 상기 서브포스트(30)를 따라 이동하는 안내부재(31)의 조정으로 자전거(10)의 추진력 및 공기력에 의해 양력을 부여받아 비행되도록 한 날개(40)가 장착되는 것으로서, 상기 날개(40)는 서브포스트(30)의 끝단에 복수개의 제1 날개대(41)가 절첩식으로 결합되고, 상기 제1 날개대(41)의 한쪽끝단에는 제2 날개대(42)가 절첩식으로 결합되며, 이 제1 및 제2 날개대(41),(42)에는 세일(Sail)(43)이 일정한 형태로 펼쳐질 수 있도록 부착된다.

또한, 상기 제1 날개대(41)의 한쪽끝단에는 고리(44)가 형성되어 당김줄(45)에 의해 안내부재(31)와 연결되고, 상기 안내부재(31)에는 조정줄(32)이 연결되며, 상기 조정줄(32)의 한쪽끝단에는 메인포스트(20)의 고리(22)에 연결할 수 있도록 팀블(23)이 부착되고, 서브포스트(30)에는 안내부재(31)의 이동이 제어되도록 스톱퍼(33)가 장착된다.

한편, 날개(40)의 제1 및 제2 날개대(41),(42)에는 다수의 고정줄(46)이 각각 연결되어 날개(40)의 안정성이 증가되도록 메인포스트(20)의 상,하측에 각각 고정되고, 상기 날개(40)의 선단에는 피칭(Pitching : 앞뒷질)을 조정할 수 있도록 조정바(48)가 부착된 비행줄(47)이 연결되며, 상기 조정바(48)는 자전거(10)의 프레임(17)에 고정되는 조정대(50)의 고정홈(51)에 끼워지는 것으로서, 상기 고정홈(51)은 다수개가 소정간격으로 배열되어 형성되고, 상기 조정대(50)에는 풍속계, 고도계 및 승강계로 이루어지는 비행계기(52)가 부착된다.

여기서 비행줄(47)을 조정바(48)로 당기기 곤란한 경우 지렛대와 같이 축을 앞쪽으로 위치시키고 전단의 끝은 비행줄(47)과 후단의 긴쪽은 레버로 사용할 수 도 있다.

그리고, 자전거(10)의 짐받이[19]에는 비행력이 향상되도록 프로펠러(Propeller)(61)를 회전시키는 엔진(60)과 연료통(62)이 탑재된다.

상술한 바와 같은 이 발명에 따른 경비행기를 이륙시키고자 할 경우에는, 이미 알려진 바와 같이 자전거(10)의 안장(16)에 탑승자가 탑승한 다음에 페달(13)를 발로 회전시키게 되면, 상기 페달(13)의 구동력에 의해 자전거(10)는 추진력을 얻게된다.

여기에서, 상기 자전기(10)에 일정한 추진력이 발생된 상태에서, 탑승자가 안내부재(31)에 연결된 조정줄(32)을 후방으로 잡아당기게 되면, 상기 안내부재(31)가 서브 포스트(30)를 따라 이동하면서 날개(40)가 자전거(10)의 추진력 및 공기력에 의해 단계적으로 펼쳐지고, 이로 인하여 날개(40)는 양력을 부여받아 이륙되면서 비행되며, 상기 조정줄(32)의 팀블(23)을 메인 포스트(20)의 고리(22)에 연결하여 고정시킨다.

즉, 제5(a)도에 나타낸 바와 같이 날개(40)의 제1 날개대(41)가 접혀져 있는 상태에서, 조정줄(32)을 잡아당기게 되면 서브포스트(30)를 따라 후방으로 이동되는 안내부재(31)에 의해 당김줄(45)에 당김력이 작용되면서 상기 제1 날개대(41)가 (b)에 나타낸 바와 같이 양측으로 펼쳐지고, 여기에서 자전거(10)의 추진력과 함께 공기력(도면에서는 화살표로 도시됨)에 의해 제1 날개대(41)와 절첩식으로 연결된 제2 날개대(42)가 (c)에 나타낸 바와 같이 완전히 펼쳐지면서 세일(43)이 일정한 형태로 펼쳐지며, 이때 안내부재(31)는 스톱퍼(33)에 의해 이동거리가 제한되는 것이다.

따라서, 경비행기의 이륙거리가 단축됨에 따라 좁은 도로나 운동장등의 평지에서의 비행이 가능하며, 엔진(60)의 작동에 의해 프로펠러(61)를 회전시키게 되면 더욱 효과적으로 경비행기를 이륙시킬 수 있게된다.

그리고, 경비행기의이륙이 완료된 상태에서는 헹글라이더와 마찬가지로 기류를 타고 비행할 수 있어 공중 리크레이션기로 서의 실용성이 향상되고, 자전거(10)의 앞바퀴(12)가 원판형으로 형성되어 핸들(11)의 조정에 의해 방향타 역할을 수행함에 따라 비행방향의 선회가 용이해진다.

또한, 날개(40)의 선단에 연결된 비행줄(47)을 조정바(48)에 의해 조정한 후에, 상기 조정바(48)를 조정대(50)의 고정홈(51)에 끼우게 되면 날개(40)의 피칭이 조정되어 안정성이 증가되며 그 조정이 간단하여 초보자도 충분하게 비행을 수행할 수 있게 된다.

이때 날개(40)의 선단과 조정바(48)를 연결하는 비행줄(47)이 받음각이 프러스로 유지되는 경우와 마이너스로 된 경우 피칭모우멘트의 변화에 따른 복원모우멘트에 대하여 경비행기 전체의 무게에 의해 하강시에도 날개(40)에는 항시 양력이 발생되어야 하며 이로써 비행줄(47)이 당겨지는 상태가 유지되며 비행줄(47)의 당김력의 강약에 따라 당김력을 해지시키거나 당기므로 상승과 하강을 조정하게 된다.

한편, 경비행기의 비행도중 비행력이 저하되면서 중력의 작용으로 실속(Stall)현상이 발생될 경우에, 엔진(60)의 구동에 의해 프로펠러(61)를 회전시키면 그 추진력으로 경비행기의 비행력 및 안정성을 증가시킬 수 있다.

그리고, 경비행기를 착륙시키고자 할 경우에는 날개(40)의 선단을 피칭에 의해 하측방향으로 이동시키게 되면, 상기 경비행기가 날개(40)에 의해 서서히 하강하면서 착륙지점에 근접하여 비행줄(47)을 해지시키므로 축(21)을 중심으로 날개(40)의 선단과 자전거(10)의 앞쪽이 벌어지면서 날개(40)의 선단은 위쪽으로 향하게 하고 자전거(10)의 앞바퀴(12)가 먼저 지면과 접촉된 상태에서 뒷바퀴(15)가 접촉되며, 이로 인하여 자전거(10)가 달리는 상태가 될때 핸들(11)에 장착된 브레이크레버(18)를 사용하여 자전거(10)를 제어시키면 착륙이 안전하게 이루어지는 것이다.

또한, 날개(40)의 제1 및 제2 날개대(41),(42)는 안내부재(31)를 원상태로 이동시키면 절첩됨에 따라 이동 및 관리가 용이해질 뿐만 아니라, 이 발명에 따른 경비행기는 자전거(10)를 이용한 것으로 소형화 및 경량화 제작되므로 제작비용 및 유지비가 절감된다.

이상에서와 같이 이 발명에 따른 경비행기는, 페달의 구동에 의해 주행하는 자전거의 추진력과 함께 공기력을 부여받아 절첩식의 날개가 단계적으로 펼쳐지면서 평지에서 이륙되어 비행되도록 함으로써, 경비행기의 이착륙 거리가 단축됨과 동시에 이동 및 관리가 용이하며 간단한 구조로 소형화 및 경량화되어 제작됨에 따라 제작비용 및 유지비가 절감되면서도 비행방향의 선회가 용이해지는 등 비행력 및 안정성이 향상되도록 한 것이다.

Claims (3)

1. 핸들(11)의 조정에 의해 앞바퀴(12)가 좌,우측방향으로 회전되어 운전방향이 조정되며, 페달(13)의 구동력을 체인(14)에 의해 추진력을 부여받는 뒷바퀴(15)가 프레임(17)으로 상호 연결되도록 한 자전거(10)와; 상기 자전거(10)의 프레임(17)에 고정된 메인 포스트(20)에 직각방향으로 축(21) 결합되어 상, 하측방향의 회동이 자유롭게 가능하도록 된 서브포스트(30)와; 상기 서브 포스트(30)를 따라 이동하는 안내부재(31)의 조정으로 자전거(10)의 추진력 및 공기력에 의해 단계적으로 펼쳐지면서 양력을 부여받아 비행되도록 한 날개(40)와; 상기 날개(40)의 선단과 비행줄(47)로 연결되어 피칭을 조정할 수 있는 조정바(48)가 끼워져 고정되도록 다수개의 고정홈(51)이 형성되며, 자전거(10)의 프레임(17)에 고정되는 조정대(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경비행기.
2. 제1항에 있어서, 상기 자전거(10)의 짐받이(19)에는 프로펠러(61)를 회전시키는 엔진(60)이 탑재되어 비행력이 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 경비행기.
3. 제1항에 있어서, 상기 날개(40)는, 서브 포스트(30)의 끝단에 절첩식으로 결합된 복수개의 제1 날개대(41)와, 상기 제1 날개대(41)의 한쪽 끝단에 절첩식으로 결합된 제2 날개대(42)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경비행기.