KR100505412B1

KR100505412B1 - 무선조종 소형항공장치

Info

Publication number: KR100505412B1
Application number: KR10-2003-0060003A
Authority: KR
Inventors: 노항배; 김태민; 김주은
Original assignee: 김주은
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-08-02
Also published as: KR20050023002A

Abstract

본 발명은 송전선, 교량 또는 케이블카 등의 가선 공사에서의 와이어 연선 공법에 적용되는 무선조종 소형항공기에 관한 것으로, 특히 산악지, 하천 또는 바다를 가로지르는 철탑공사 현장의 수목장애물, 심한 경사도 및 협소한 지형, 접근이 용이하지 않은 진입로 등의 작업요건을 고려하여 지상의 장애물을 피해 공중으로 전력선을 견인하기 위한 가설용 와이어(wire)를 연선할 수 있도록, 운반이 용이하고, 좁은 공간에서도 이착륙이 가능한 소형 경량의 항공장치를 제안하고자 한다.

Description

무선조종 소형항공장치{Radio control miniature aircraft}

본 발명은 송전선, 교량 또는 케이블카 등의 가선 공사에서의 와이어 연선 공법에 적용되는 무선조종 소형항공기에 관한 것으로, 특히 산악지, 하천 또는 바다를 가로지르는 철탑공사 현장의 수목장애물, 심한 경사도 및 협소한 지형, 접근이 용이하지 않은 진입로 등의 작업요건을 고려하여 지상의 장애물을 피해 공중으로 전력선을 견인하기 위한 가설용 와이어(wire) 연선할 수 있도록 하는 무선 조종 소형 항공장치에 관한 것이다.

송전선로공사의 전력선 가선을 위해서는 선행작업으로 예정된 연선구간에 메신저(messenger) 와이어를 먼저 연결하고, 이 연결된 와이어를 이용해 전력선을 견인하는 방식으로 작업이 이루어지고 있다.

따라서 제일 먼저 연결되는 와이어를 연결하기 위해서는 철탑과 철탑 사이의 경과지위에 인력으로 와이어를 펴고 와이어를 연결한 후에 와이어를 당기는 장치(puller)를 이용하여 철탑 상부로 올리는 인력연선 공법과 헬기(helicopter)를 이용해서 철탑과 철탑위를 공중으로 로프(rope)를 이용하거나 또는 와이어를 직접 연결하는 연선공법이 있다.

그러나 송전선로 공사의 경과지가 대부분 울창한 수목이 있는 산악지에 위치함에 따라 인력연선 공법은 지표면으로 장애물을 피해 구불구불 연결된 와이어를 공중으로 띄우기위해 막대한 벌채 및 환경훼손이 불가피하므로, 대부분의 현장에서 헬기를 이용한 연선공법이 이용되고 있다.

그러나 이와 같은 헬기를 이용한 연선공법은 헬기의 이착륙을 위한 주기장을 설치해야 하며, 헬기 운항에 따른 소음 및 헬기의 프로펠러에 의해 발생되는 바람에 의한 공사현장에서의 민원발생이 염려된다.

또한 와이어나 로프를 매달고 운항시 발생하는 헬기의 추락위험이 상존하며, 기상상태에 따라서 그 위험도는 증가하여 운항이 제한적이므로, 작업효율이 저하될 수 밖에 없다.

또한 헬기의 경우 비행금지구역에서의 운항이 제한되므로, 공사에 지장을 초래한다.

또한 헬기운항에 따른 오일 탱커(oil tanker) 등 보조 장비의 이동이 필요하며, 헬기의 계류지역에서 현장의 주기장까지 이동하여야 하므로, 공사비용이 상승하게 되는 요인으로 작용한다.

이에 본 발명에서는 지상의 장애물을 피해 공중으로 와이어 연선이 가능하도록 하며, 산악지 철탑 현장의 작업 특수성에 따른 심한 경사도 및 협소한 지형 등에 따라 접근이 용이하지 않은 작업요건에 부합되는 연선 공법에 적용되는 무선조종 소형 항공장치를 제안하고자 한다.

본 발명은 산악지, 하천 또는 바다를 가로지르는 철탑공사 현장의 수목장애물, 심한 경사도 및 협소한 지형, 접근이 용이하지 않은 진입로 등의 작업요건을 고려하여 운반이 용이하고, 좁은 공간에서도 이착륙이 가능한 하는 소형 경량의 항공장치를 제안하고자 한 것이다.

본 발명 소형 항공장치는 경량의 소재를 이용하여 몸체와 날개부를 구성하며, 소형 엔진에서 제공하는 동력을 이용하여 비행이 가능하며, 파일럿 라인이 연결되는 에어드롭을 탈장착 가능한 라인투하장치를 구성하여 작업자의 무선원격조종에 의해 비행 및 라인투하 제어동작이 가능하도록 구성되는 소형항공기와, 소형항공기에 소정의 추진력을 작용하여 이륙시키는 이륙장치로 구성된다.

이와 같은 본 발명 장치를 첨부된 도면 도 1 내지 도 23에 도시된 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

무선 원격 조종이 가능한 소형 항공기와, 소정의 추진력을 발생시켜 소형항공기를 이륙시키는 이륙장치로 구성된다.

상기 소형항공기는 몸체부(10)의 양측으로 날개부(20)가 결합되고, 날개부(20) 후미 각각에는 소형항공기의 방향을 조종하기 위한 무선원격조종되는 방향판(30)이 구성되며,

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(10)내에는 항공기를 운행하기 위한 동력 발생을 위한 엔진장치부(40)및 연료탱크(50)가 구성되며, 몸체부(10) 후미로는 파일럿 라인을 투하시키기 위한 라인투하장치부(60)가 구성되고, 작업자의 무선원격조종기로부터 송출된 원격조종신호를 수신하고 수신된 신호에 따라 항공기 운항에 필요한 제어 및 파일럿 라인의 투하를 위한 제어동작을 수행하는 원격신호수신제어부(70)와, 항공기내의 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(80)가 구성되며, 몸체부(10)의 외부로부터 라인투하장치부(60)에 파일럿 라인이 연결된 에어드롭(100)을 탈장착 분리 가능한 구조로 결합되는 구성을 갖으며, 상기 몸체부(10)의 전면으로는 엔진장치에 의해 회전하는 프로펠러(110)가 구성되고, 몸체부(10)의 하부에는 바퀴(120)가 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 날개부(20)에는 상기 원격신호수신제어부(70)의 제어에 따라 방향판(30)을 제어하는 방향판제어장치가 구성되며, 방향판 제어장치는 원격신호수신제어부(70)의 제어에 따라 구동되는 서보 모터(21)와, 서보 모터(21)의 동작에 따라 방향판(30)을 이동시켜 날개부(20)와의 각도를 조절하는 방향판연동부(22)를 포함하여 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 에어드롭(100)은 파일럿 라인을 고정시키기 위한 라인고정부(101)와, 라인투하장치부(60)에 삽입되며 결합된 상태로 고정될 수 있도록 소정의 깊이로 결합홈(102a)을 형성한 결합봉(102)과, 철탑 등 투하위치에 쉽게 걸릴 수 있도록 결합추(103)가 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 라인투하장치부(60)는 상기 결합봉(102)이 삽입되며 소정의 위치에 결합봉(102)과의 결합을 위한 결합홀(61a)을 형성한 삽입봉(61)과, 삽입봉(61) 내부로 진입되는 결합봉(102)에 상기 결합홀(61a)을 통해 결합봉(102)에 형성된 결합홈(102a)에 끼워져 결합봉(102)을 고정시키는 고리(62)와, 고리(62)가 결합홀(61a) 방향으로 진행하도록 탄성력을 제공하는 스프링(63)과, 원격수신제어부(70)에 의해 동작하여 고리연결부(65)를 통해 고리(62)가 결합홈(102a)으로부터 이탈될 수 있도록 스프링(63)에서 제공하는 탄성력이상의 힘이 작용될 수 있도록 하여 에어드롭(100)이 분리투하될 수 있도록 하는 솔레노이드(64)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 날개부(20)는 몸체부(10)의 양측면으로 날개의 그 위치가 고정지지될 수 있도록 지지대(23)가 구성되며, 후크(24)에 의해 몸체부(10)에 고정된 구조를 갖는다.

그리고 소형항공기의 예기치 못한 상황에 의해 추락하는 경우 안전사고 및 항공기의 손상을 방지하기 위하여 작업자의 원격 조종에 의해 동작하는 낙하장치(parachute)를 더 포함하여 구성되며,

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 낙하장치는 몸체부(10)의 상부면에 구성되는 덮개(130)와, 덮개(130)를 몸체부(10)에 장착 고정시키기 위한 고정부와, 고정부에 작용하여 덮개(130)를 몸체부(10)로부터 분리시키기 위한 서보 모터(150)와, 몸체부(10)와 덮개(130)에 연결되며 덮개(130)의 내부에 수납된 상태로 몸체부(10)에 구성되는 낙하산(160)을 포함하여 구성되며,

상기 고정부는 서보 모터(150)에 의해 회전하는 고정날개(140)가 구성되며, 고정날개(140)의 대응하는 위치로 덮개(130)의 전면부에 고정날개(140)가 끼워질 수 있으며 회전하면서 다시 빠져나올 수 있도록 고정날개(140)의 회전반경이 통공된 날개고정부(131)가 구성되며, 항공기의 후미를 향하는 덮개(130)의 후미에 고리(132)를 구성하고, 이와 대응하는 몸체부(10)의 위치에 고리걸이대(11)를 형성하여 고리(132)가 고리걸이대(11)에 걸려져 고정되면서 덮개(130)의 이탈시 회전 가능한 힌지 구조를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 항공기를 이륙시키기 위한 이륙장치는, 항공기의 이송레일(210)이 구성된 발사대(220)와, 발사대(220)에 구성된 이송레일(210)을 따라 이동되면서 항공기를 이송하는 항공기이송대(230)와, 발사대(220)의 전면에 고정되며 항공기이송대(230)에 텐션(tension)을 제공하기 위한 탄성체인 고무벨트(240)와, 고무벨트(240)에 의해 항공기이송대(230)에 텐션(tension)이 작용할 수 있도록 고무벨트(240)의 고정부로부터 항공기이송대(230)에 연결된 풀링벨트(250)를 당겨주기 위한 풀러(puller)(260)와, 풀링벨트(250)에 연결되어 있어, 항공기이송대(230)가 고무벨트(240)에 의해 텐션이 작용된 상태로 발사대(220)에 고정시키기 위한 버클(270) 및 버클(270)이 결합되는 발사대(220)에 구성된 버클고정부(280)를 포함하여 구성된다.

그리고, 항공기이송대(230)에 의해 항공기가 이송되면서 이륙하는 소정의 위치에 이르기전에 항공기이송대(230)로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여, 상기 항공기이송대(230)는 그 내부로부터 항공기가 얹혀지는 상면으로 항공기의 저면에 끼워지고 소정의 위치에서 자동으로 항공기로부터 분리되는 항공기고정장치(290)가 구성되며, 이에 따라 항공기의 저면에는 항공기고정장치(290)가 끼워질 수 있도록 소정 깊이의 홈이 형성된다.

상기 항공기고정장치(290)는 탄성스프링(291)으로부터 작용하는 탄성력의 제공여부에 따라 상하 수직 이동되며, 항공기의 저면에 형성된 홈에 끼워질 수 있도록 구성된 고정돌기부(292)와, 고정돌기부(292)에 작용하는 탄성력을 제한하기 위한 고정핀(293)과, 고정핀(293)을 항공기이송대(230)에 결합시키기 위한 고정핀결합부(294)와, 고정핀(293)과 연결되어 있으며, 발사대(220) 후미부에 고정되어 항공기이송대(230)가 이동됨에 따라 고정핀(293)을 고정핀결합부(294)로부터 분리하기 위한 고정핀분리줄(295)과, 고정돌기부(292)와 탄성스프링(291)의 결합부에 고정핀(293)을 걸어 탄성력이 고정돌기부(292)에 작용하지 않도록 하므로써 고정돌기부(292)가 항공기의 저면에 결합된 상태를 유지하도록 하는 고정핀걸이부(296)가 구성된다.

그리고, 상기 항공기이송대(230)가 전진함에 따라 이송레일(210)의 전방에 설치되어 항공기이송대(230)의 충격을 흡수하기 위한 댐퍼(211)와, 풀러(260)에 구성된 풀링벨트(250)가 임의로 풀리게 되는 것을 방지하기 위한 안전 록(safety lock) 장치(261)가 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은,

파일럿 라인을 견인하여 가선 위치에 연결하기 위한 경량의 소형항공기를 구성하고, 이와 같은 소형항공기를 좁은 공간에서도 쉽게 이륙시킬 수 있도록 하는 이륙장치를 제안하고자 하는 것으로,

파일럿 라인에 대한 견인력을 가지는 경량의 소형항공기를 구성하기 위하여 알루미늄 재질의 몸체부(10)를 구성하고, 날개부(20)는 스티로플로 구성하여 전체적인 중량을 줄인다.

날개부(20)는 지지대(23)에 의해 몸체부(10)에 지지되고, 후크(24)로 고정되어 있다.

날개부(20)의 후미에 방향판(30)(Aileron)을 구성하여 항공기의 방향을 제어할 수 있도록 구성되며, 각 날개부(20)에 각각의 방향판(30)의 각도를 조절하기 위하여 서보모터(21)를 구성하고, 서보모터(21)의 동작에 따라 방향판연동부(22)가 방향판(30)의 조절하도록 구성된다.

몸체부(10)내의 전방으로는 엔진장치부(40)와 연료탱크(50)가 구성되며, 엔진장치부(40)는 엔진, 연료공급을 위한 트로틀(throttle) 등의 항공기 운항에 필요한 동력을 발생시키는 일반적인 경량의 비행기 구성을 따른다.

몸체부(10)의 후미에 구성된 라인투하장치부(60)는 파일럿 라인을 견인하여 해당하는 위치에 투하시키기 위한 것으로, 파일럿 라인이 연결된 에어드롭(100)이 무선원격조종에 의해 탈장착되는 구조를 갖는다.

라인투하장치부(60)는 몸체부(10) 내측으로 통공된 삽입봉(61)내로 에어드롭(100)의 돌출된 결합봉(102)이 삽입되면서 에어드롭(100)이 몸체부(10)에 장착된다.

이때 삽입봉(61)에 형성된 결합홀(61a)을 통해 결합봉(102)에 형성된 결합홈(102a)에 고리(62)가 걸리면서 에어드롭(100)이 몸체부(10)에 완전 고정된다.

여기서 상기 고리(62)는 스프링(63)에서 제공하는 탄성력이 결합홈(102a)방향으로 작용하므로, 에어드롭(100)은 결합된 상태에서 빠져나오지 않는 구조를 갖으며, 고리(62)는 고리연결부(65)를 통해 솔레노이드(64)에 연결된 상태로 무선원격조종에 의해 동작하는 솔레노이드(64)의 동작상태에 따라 에어드롭(100)의 분리가 가능해지도록 구성된다.

또한 몸체부(10)내에는 작업자의 무선원격조종을 위한 원격신호수신제어부(70)와, 항공기내 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(80)가 구성되며, 엔진 시동(ignition), 원격신호 수신, 서보 모터 동작 등 전원이 필요한 곳에 전원을 공급하며, 이들은 필요한 전원에 따라 별개로 또는 동일한 배터리 하나로 구성될 수 있다.

상기 원격신호수신제어부(70)에 의해 수신된 신호를 입력으로 하여 항공기 운항에 필요한 제어 및 파일럿 라인의 투하 등의 동작을 제어하게 되는 바, 방향판(30), 엔진장치부(40)의 연료, 에어드롭(100)의 투하, 낙하산(160) 펼침 등의 제어동작을 수행한다.

이와 같은 경량의 소형항공기 또한 평지에서 고속으로 주행하게 되면 양력이 발생하면서 이륙시킬 수는 있으나, 공간의 제약이 있는 곳에서 쉽게 이륙시키기 위해 이륙장치를 구성한다.

이륙장치는 고무벨트(240)에 의해 탄성력을 발생시켜, 발생된 탄성력이 항공기의 순간 추진력으로 작용하여 이륙시키고자 하는 것으로,

발사대(220)에 항공기를 이송시키기 위한 이송레일(210)을 구성하고, 이송레일(210)에 항공기이송대(230)를 설치한다.

항공기이송대(230)의 바퀴를 이송레일(210)에 끼워 항공기이송대(230)가 이송레일(210)상에서 이동할 수 있도록 구성된다.

고무벨트(240)는 발사대(220)의 전방에 일측이 고정되고, 그 타측이 항공기이송대(230)에 걸려지도록 구성되어, 항공기이송대(230)가 고무벨트(240)의 고정된 위치로부터 당겨져 멀어질수록 고무벨트(240)에 의해 발생하는 탄성력이 커질 수 있도록 구성된다.

항공기이송대(230)에는 풀링벨트(250)가 연결되어 있으며, 풀링벨트(250)는 발사대(220)의 후방에 구성된 풀러(260)에 감겨져 있다.

풀러(260)는 수동 윈치가 구성되어 있어, 작업자가 풀링벨트(250)를 감아 항공기이송대(230)를 후방으로 당길 수 있도록 구성되며, 풀링벨트(250)에는 버클(270)이 구성되고, 발사대(220)에는 버클고정부(280)가 구성되어 있어, 버클고정부(280)의 위치까지 당기게 되면, 버클(270)이 버클고정부(280)에 끼워져 고정되므로써, 항공기이송대(230)에 탄성력이 작용된 상태로 고정시킬 수 있도록 하며, 버클(270)을 눌러 항공기를 이륙시킬 수 있도록 구성된다.

발사대(220)의 이송레일(210) 전방에는 스폰지와 같은 충격을 흡수하기 위한 댐퍼(211)를 설치하여 항공기이송대(230)의 충격을 완화시켜줄 수 있도록 한다.

상기 항공기이송대(230)에는 항공기가 항공기이송대(230)에 의해 전방으로 추진력이 발생하게 될 때, 항공기이송대(230)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 항공기고정장치(290)를 구성하게 되는 바,

항공기의 저면에 형성된 홈에 저면으로부터 끼워져 항공기를 고정시킬 수 있도록 고정돌기부(292)를 구성하며, 고정돌기부(292)는 탄성스프링(291)에 의해 하측방향으로 당겨지는 힘이 작용하며, 고정핀(293)에 의해 그 당겨지는 힘이 제한될 수 있도록 한 구조로 이루어지며, 고정핀(293)은 고정핀분리줄(295)에 의해 발사대(220)에 고정된다.

고정핀분리줄(295)은 항공기의 이륙시점을 고려하여 그 길이가 설정되어, 항공기이송대(230)가 소정의 위치까지 이동하게 되면, 고정핀(293)이 분리되면서 탄성스프링(291)에 의해 고정돌기부(292)가 하측으로 이동하여 항공기로부터 분리될 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성의 특징을 갖는 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

작업자는 먼저 발사 위치에 발사대(20)를 설치한다.

발사대(20)는 평면상에 설치하게 되며, 위치가 불안정할 경우 플랫폼을 설치한 후 그 위에 발사대(20)를 설치한다.

발사대(20)에 구성된 항공기이송대(230)에 항공기를 얹고, 풀러(260)를 이용하여 풀링벨트(250)를 감으면, 항공기이송대(230)가 고무벨트(240)와 함께 당겨지면서 고무벨트(240)에 의해 탄성력이 발생한다.

풀러(260)를 이용하여 항공기이송대(230)를 소정의 위치까지 당겨주면, 풀링벨트(250)에 구성된 버클(270)이 버클고정부(280)에 끼워지면서 고정된다.

이때 풀러(260)에는 안전 록 장치(261)장치가 있어, 실수로 버클(270)을 누르거나, 버클(270)의 오동작으로 인하여 항공기가 발사되는 문제를 방지하게 된다.

작업자는 무선원격조종장치를 이용하여 항공기에 시동을 걸어 프로펠러(110)를 회전시켜, 항공기를 이륙시킬 준비를 한다.

이후 가선 위치로 견인할 파일럿 라인을 에어드롭(100)에 연결하게 되는 바,

도 14는 상기와 같은 파일럿 라인을 수납하는 라인 드럼(300)을 나타낸다.

라인 드럼(300)은 철탑의 앵글에 부착하여 볼트로 결합 고정시켜 사용하며, 라인 드럼(300)의 내부에는 파일럿 라인이 연속적이고 순차적으로 풀릴 수 있도록 여러 개의 파일럿 라인 타래가 서로 연결된 상태로 배치되어 있다.

이와 같은 라인 드럼(300)의 파일럿 라인은 항공기의 에어드롭(100)에 연결되어 항공기가 비행하면서 이동하게 됨에 따라 내부의 파일럿 라인이 풀려지도록 하는 구조를 갖으며, 항공기의 속도에 따라 적절하게 당겨진 긴장된 상태에서 파일럿 라인이 풀려질 수 있도록 설계된다.

이를 위해 대략 폭 10cm, 길이 30cm내외의 우드락(wood rock)패널(310)의 길이 방향 중앙부 직선상에 약 5cm간격으로 하나 이상의 구멍을 뚫고, 상기 구멍에 파일럿 라인을 통과시켜 파일럿 라인이 적절히 긴장된 상태에서 부드럽게 풀리도록 하여 엉킴을 방지할 수 있다.

이와 같이 라인드럼(300)으로부터 파일럿 라인을 끌어 에어드롭(100)의 라인고정부(101)에 연결하고, 라인투하장치부(60)에 에어드롭(100)을 결합시킨다.

도 8에 도시된 바와 같이, 이로써 와이어를 연선하기 위한 파일럿 라인을 견인하기 위한 최종의 작업을 완료하고, 항공기를 이륙시키게 된다.

작업자는 풀러(260)를 이용 벨트(250)를 약간 견인하여 버클(271)을 눌러 버클(270)을 버클고정부(280)로부터 분리시킨다.

이후, 고무벨트(240)에 의해 작용하는 탄성력이 항공기이송대(230)의 추진력으로 작용하여 항공기이송대(230)가 이송레일(210)을 따라 전방을 향하여 이동하게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 항공기이송대(230)가 고정핀분리줄(295)의 길이를 넘어서는 위치에 다다르면, 고정핀분리줄(295)이 더 이상진행하지 못하므로, 고정핀(293)이 고정핀결합부(294)로부터 빠져나오면서, 항공기이송대(230)로부터 분리된다.

따라서 고정핀(293)에 의해 고정핀걸이부(296)에 걸려져 있던 고정돌기부(292)는 탄성스프링(291)의 탄성력이 작용하면서 당겨져 하측으로 이동하게 되어 항공기로부터 분리된다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 항공기이송대(230)가 발사대(220)의 전방까지 이동하여 더 이상 진행하지 않으면서 항공기는 양력을 받아 상측으로 이륙하게 된다.

이때 항공기의 움직임에 따라 에어드롭(100)에 연결되어 있는 파일럿 라인도 라인드럼(300)으로부터 풀려지게 되므로, 항공기가 파일럿 라인을 견인하여 비행하게 된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 작업자는 무선원격조종기를 이용하여 방향판(30)의 각도를 조절하면서 항공기의 방향을 조종하여, 가선위치까지 항공기를 조종한다.

해당 위치까지 다가서면, 작업자는 무선원격조종기를 이용하여 라인투하 명령을 내리게 되고, 항공기의 원격신호수신제어부(70)에서는 수신된 라인 투하명령을 인식하여 솔레노이드(64)를 동작시켜 에어드롭(100)을 라인투하장치부(60)로부터 분리시킨다.

솔레노이드(64)가 동작하면, 고리연결부(65)가 고리(62)를 당기게 되고, 이에 따라 고리(62)에 걸려있던 에어드롭(100)의 결합봉(102)이 자유스러워지면서 에어드롭(100)이 라인투하장치부(60)로부터 분리된다.

투하된 에어드롭(100)은 해당 가선위치 예를 들면 철탑에 도 16에 도시된 바와 같이 결합추(103)가 걸리게 된다.

이후 항공기를 회항시켜 원래의 위치로 되돌아오도록 조종하여 착륙시키게 된다.

이때 공간이 여의치 않으므로 도 17에 도시된 바와 같은, 그물망에 부딪혀 착륙시키게 된다

경량의 항공기이므로 그물망에 부딪히면서 안전하게 착륙할 수 있게 된다.

이와 같은 그물망을 이용한 착륙은 공사현장 여건을 고려하여 안전착륙을 보장하기 위한 것이다.

한편 항공기의 추락과 같은 비상상황 발생시 안전착륙을 더욱더 보장하게 되는 바, 낙하산(160)을 이용하여 안전하게 착륙시킬 수 있도록 하여 항공기의 추락으로 인한 사고발생(화재 등)을 방지하고, 항공기의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

작업자의 무선원격조종기를 통해 낙하산(160) 동작 명령을 내리게 되면, 원격신호수신제어부(70)에서는 이와 같은 무선원격신호를 원격신호수신부(70)를 통해 인식하여 서보 모터(150)를 작동시켜 고정날개(140)를 회전시킨다.

도 20에 도시된 바와 같이, 따라서 고정날개(140)는 덮개(130)의 날개고정부(131)로부터 빠져나오게 되고, 이에 따라 덮개부(130)가 자유스러운 상태가 되어 몸체부(10)로부터 분리될 수 있는 상태가 된다.

도면에 도시된 바와 같이, 덮개(130)는 내부에 낙하산(160)을 내재된 상태로 고정날개(140)에 의해 약간의 억지 눌림형식으로 고정되는 것으로, 고정날개(140)가 몸체부(10)로부터 분리되면 덮개(130)는 상측으로 약간 돌출된 상태로 튀어오르게 된다.

이후, 항공기의 전면으로 부터의 바람이 돌출된 덮개부(130)에 부딪히면서, 21 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 덮개부(130)가 바람에 밀리게되고, 고리(132)가 몸체부(10)의 고리걸이대(11)로부터 회전하면서 분리되어 덮개부(130)는 완전히 몸체부(10)로부터 분리되며, 이에 따라 덮개부(130)에 의해 수납되어 있던 낙하산(160)이 펼쳐져 지상에 항공기의 손상없이 착륙시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 덮개부(130)에 탄성수단을 구성하여 몸체부(10)에 고정날개(140)를 고정시켜, 몸체부(10)를 고정하는 고정날개(140)가 몸체(10)로부터 분리시킬 때 탄성수단에 의해 몸체부(10)로부터 덮개(130)가 더 쉽게 튀어오를 수 있도록 구성할 수 있다.

이와 같이 해당 가선위치에 걸려진 파일럿 라인을 이용하여 와이어 연선 작업을 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 무선조종 소형항공장치를 적용하면, 현장의 수목장애물, 심한 경사도 및 협소한 지형, 접근이 용이하지 않은 진입로 등의 작업요건을 갖는 송전선, 교량 또는 케이블카 등의 가선 공사에서의 와이어 연선 공법을 시행함에 있어서, 인력 및 기존 종래의 연선작업의 제반 문제점 및 작업 불안정성을 해결하고, 공사비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명 무선조종 소형항공장치에 있어서, 소형항공기의 외관을 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 있어서, 에어드롭이 삽입되는 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 있어서, 몸체부와 날개부의 결합 구성을 보이기 위한 분리 사시도.

도 4는 본 발명에 있어서, 소형항공기의 몸체부 내부 구성을 보이기 위하여 측면상태에서 본 도면.

도 5는 본 발명에 있어서, 소형항공기의 몸체부 내부 구성을 보이기 위하여 평면상태에서 본 도면.

도 6은 본 발명에 있어서, 라인투하장치부의 내부 구성을 보인 도면.

도 7은 본 발명에 있어서, 항공기가 탑재된 이륙장치를 보인 사시도.

도 8내지 도 12는 본 발명에 있어서, 이륙장치에서 항공기의 이륙과정에 따른 항공기고정장치의 구성을 나타낸 도면.

도 13은 본 발명에 있어서, 풀러의 구성을 보이기 위한 도면.

도 14는 본 발명에 있어서, 라인드럼의 일예를 보인 도면.

도 15는 본 발명에 있어서, 항공기의 비행에 따른 가선 위치에서의 투하과정을 보인 도면.

도 16은 본 발명에 있어서, 에어드롭의 투하후 걸림추의 걸림형상을 나타낸 도면.

도 17은 본 발명에 있어서, 착륙장치의 일예를 나타낸 것으로, 그물망의 설치예를 나타낸 도면.

도 18은 본 발명에 있어서, 낙하장치의 구성을 나타낸 도면.

도 19는 본 발명에 있어서, 낙하장치에 있어 덮개부의 구성을 나타낸 도면.

도 20 내지 도 23은 본 발명에 있어서, 낙하산이 펼쳐지는 과정을 나타낸 도면.

Claims

경량의 소재를 이용하여 몸체부(10)와 날개부(20)를 구성하며, 엔진에서 제공하는 동력을 이용하여 비행이 가능하고, 파일럿 라인이 연결되는 에어드롭(100)이 탈장착 가능한 라인투하장치(60)를 구성하여 작업자의 무선원격조종에 의해 비행 및 라인투하장치(60)로부터 파일럿 라인이 연결된 에어드롭(100)이 탈착 분리되는 라인투하 제어동작이 가능한 소형항공기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 1항에 있어서, 상기 소형항공기는 몸체부(10)의 양측으로 날개부(20)가 결합되고, 날개부(20) 후미 각각에는 소형항공기의 방향을 조종하기 위하여 작업자의 무선원격조종에 의해 동작되는 방향판(30)이 구성되며,

몸체부(10)내에는 항공기를 운행하기 위한 동력 발생을 위한 엔진장치부(40)및 연료탱크(50)가 구성되며, 몸체부(10) 후미로는 파일럿 라인을 투하시키기 위한 라인투하장치부(60)가 구성되고, 작업자의 무선원격조종기로부터 송출된 원격조종신호를 수신하고, 수신된 신호에 따라 항공기 운항에 필요한 제어 및 파일럿 라인의 투하를 위한 제어동작을 수행하는 원격신호수신제어부(70)와, 항공기내의 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(80)가 구성되며, 몸체부(10)의 외부로부터 라인투하장치부(60)에 파일럿 라인이 연결된 에어드롭(100)이 탈장착 분리 가능한 구조로 결합되는 구성을 갖으며, 상기 몸체부(10)의 전면으로는 엔진장치에 의해 회전하는 프로펠러(110)가 구성되고, 몸체부(10)의 하부에는 바퀴(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 2항에 있어서, 상기 날개부(20)에는 방향판(30)을 제어하는 방향판제어장치가 구성되며, 방향판 제어장치는 원격신호수신제어부(70)의 제어에 따라 구동되는 방향판구동수단(21)과, 방향판구동수단(21)의 동작에 따라 방향판(30)을 이동시켜 날개부(20)와의 각도를 조절하는 방향판연동부(22)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 에어드롭(100)은 파일럿 라인을 고정시키기 위한 라인고정부(101)와, 라인투하장치부(60)에 삽입되며, 결합된 상태로 고정될 수 있도록 소정의 깊이로 결합홈(102a)을 형성한 결합봉(102)과, 철탑 등 투하위치에 쉽게 걸릴 수 있도록 결합추(103)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 4항에 있어서, 라인투하장치부(60)는 상기 결합봉(102)이 삽입되며 소정의 위치에 결합봉(102)과의 결합을 위한 결합홀(61a)을 형성한 삽입봉(61)과, 삽입봉(61) 내부로 진입되는 결합봉(102)에 상기 결합홀(61a)을 통해 결합봉(102)에 형성된 결합홈(102a)에 끼워져 결합봉(102)을 고정시키는 고리(62)와, 고리(62)가 결합홀(61a) 방향으로 진행하도록 탄성력을 제공하는 스프링(63)과, 원격신호수신제어부(70)에 의해 동작하여 고리연결부(65)를 통해 고리(62)가 결합홈(102a)으로부터 이탈될 수 있도록 스프링(63)에서 제공하는 탄성력이상의 힘이 작용될 수 있도록 하여 에어드롭(100)이 분리 투하될 수 있도록 하는 고리위치이동수단(64)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 날개부(20)는 몸체부(10)의 양측면으로 날개의 그 위치가 고정지지될 수 있도록 지지대(23)가 구성되며, 후크(24)에 의해 몸체부(10)에 고정된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 1항에 있어서, 소형항공기의 예기치 못한 상황에 의해 추락하는 경우 안전사고 및 항공기의 손상을 방지하기 위하여 작업자의 원격 조종에 의해 동작하는 낙하장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 7항에 있어서, 상기 낙하장치는 몸체부(10)의 상부면에 구성되는 덮개(130)와, 덮개(130)를 몸체부(10)에 장착 고정시키기 위한 고정부와, 고정부에 작용하여 덮개(130)를 몸체부(10)로부터 분리시키기 위한 덮개분리수단(150)과, 몸체부(10)와 덮개(130)에 연결되며 덮개(130)의 내부에 수납된 상태로 몸체부(10)에 구성되는 낙하산(160)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 8항에 있어서, 상기 고정부는 서보 모터(150)에 의해 회전하는 고정날개(140)가 구성되며, 고정날개(140)의 대응하는 위치로 덮개(130)의 전면부에 고정날개(140)가 끼워질 수 있으며 회전하면서 다시 빠져나올 수 있도록 고정날개(140)의 회전반경이 통공된 날개고정부(131)가 구성되며, 항공기의 후미를 향하는 덮개(130)의 후미에 고리(132)를 구성하고, 이와 대응하는 몸체부(10)의 위치에 고리걸이대(11)를 형성하여 고리(132)가 고리걸이대(11)에 걸려져 고정되면서 덮개(130)의 이탈시 회전 가능한 힌지 구조를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 고정부는 덮개분리수단(150)에 의해 덮개(130)가 몸체부(10)로부터 분리될 때, 덮개(130)를 몸체부(10)의 외측으로 밀어낼 수 있도록 탄성력을 작용하는 탄성수단을 덮개부리수단으로 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 1항 또는 제 7항에 있어서, 상기 소형항공기에 소정의 추진력을 작용하여 소형항공기를 이륙시키는 이륙장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 11항에 있어서, 소형항공기를 이륙시키기 위한 이륙장치는, 항공기의 이송레일(210)이 구성된 발사대(220)와, 발사대(220)에 구성된 이송레일(210)을 따라 이동되면서 항공기를 이송하는 항공기이송대(230)와, 발사대(220)의 전면에 고정되며 항공기이송대(230)에 텐션(tension)을 제공하기 위한 탄성체와, 고무벨트(240)에 의해 항공기이송대(230)에 텐션이 작용할 수 있도록 탄성체의 고정부로부터 항공기이송대(230)에 연결된 풀링벨트(250)를 당겨주기 위한 풀러(puller)(260)와, 풀링벨트(250)에 연결되어 있어, 항공기이송대(230)가 고무벨트(240)에 의해 텐션이 작용된 상태로 발사대(220)에 고정 및 작업자의 선택에 따라 탄성체의 텐션이 작용될 수 있도록 하여 소형항공기를 이륙시키기 위한 고정스위치수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 12항에 있어서, 상기 탄성체는 고무벨트(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 12항에 있어서, 상기 고정스위치수단은 풀러(260)에 의해 감겨지는 풀링벨트상에 구성된 버클(270) 및 버클(270)이 결합되는 발사대(220)에 구성된 버클고정부(280)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 12항에 있어서, 상기 항공기이송대(230)에 얹혀진 소형항공기가 이륙하기전 이탈되는 것을 항공기이송대(230)로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여, 그 내부로부터 항공기가 얹혀지는 상면으로 항공기의 저면에 끼워지고 소정의 위치에서 자동으로 항공기로부터 분리되는 항공기고정장치(290)가 구성되며, 이에 따라 항공기의 저면에는 항공기고정장치(290)가 끼워질 수 있도록 소정 깊이의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 15항에 있어서, 상기 항공기고정장치(290)는 탄성스프링(291)으로부터 작용하는 탄성력의 제공여부에 따라 상하 수직 이동되며, 항공기의 저면에 형성된 홈에 끼워질 수 있도록 구성된 고정돌기부(292)와, 고정돌기부(292)에 작용하는 탄성력을 제한하기 위한 고정핀(293)과, 고정핀(293)을 항공기이송대(230)에 결합시키기 위한 고정핀결합부(294)와, 고정핀(293)과 연결되어 있으며, 발사대(220) 후미부에 고정되어 항공기이송대(230)가 이동됨에 따라 고정핀(293)을 고정핀결합부(294)로부터 분리하기 위한 고정핀분리줄(295)과, 고정돌기부(292)와 탄성스프링(291)의 결합부에 고정핀(293)을 걸어 탄성력이 고정돌기부(292)에 작용하지 않도록 하므로써 고정돌기부(292)가 항공기의 저면에 결합된 상태를 유지하도록 하는 고정핀걸이부(296)가 구성되는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 12항 또는 제 15항에 있어서, 상기 항공기이송대(230)가 전진함에 따라 이송레일(210)의 전방에 설치되어 항공기이송대(230)의 충격을 흡수하기 위한 댐퍼(211)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 12항에 있어서, 상기 풀러(260)는 감겨진 풀링벨트(250)가 임의로 풀리게 되는 것을 방지하기 위한 안전 록(safety lock) 장치(261)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.
제 2항에 있어서, 몸체부(10)는 알루미늄 재질로 이루어지고, 날개부(20)는 스티로폼 재질로 이루어지며, 방향판(30)은 목재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선조종 소형항공장치.