KR100555176B1

KR100555176B1 - 틸트 로터 항공기

Info

Publication number: KR100555176B1
Application number: KR1020040117598A
Authority: KR
Inventors: 김재무; 김근택; 황수정; 이명규; 구삼옥; 임철호
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2006-03-03

Abstract

본 발명은, 하나 이상의 리브에 의하여 지지되는 날개에 대하여, 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 로터 파일론 하우징을 갖는 틸트 로터 항공기에 있어서, 상기 로터 파일론 하우징의 회전 동력을 생성하는 전환 동력 발생부와, 상기 로터 파일론 하우징 회전축에 수직하게 배치되고 상기 동력에 의해 회전하는 스크류 축, 상기 스크류 축 길이 방향으로 위치 고정되도록 상기 스크류 축 선단 외주면에 배치되는 마운팅 트러니언, 및 상기 스크류 축 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 스크류 축 외주면에 배치되는 이동 트러니언을 갖는 전환 동력 작동부를 구비하는 로터 전환 작동부; 일면은 상기 로터 파일론 하우징 측에 고정 장착되고, 타면은 상기 날개 측에 회전 가능하게 연결되며, 외주면 일단은 상기 이동 트러니언과 회전 가능하게 연결되어, 상기 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 크랭크 아암; 및 상기 리브에 회전 가능하게 지지되는 연결 링크 축과, 일단은 상기 연결 링크 축에 그리고 타단은 상기 마운팅 트러니언에 회전 가능하게 연결되는 연결 링크를 구비하는 연결 링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기를 제공한다.

Description

틸트 로터 항공기{a tilt-rotor aircraft}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기의 작동 모드를 나타내는 모식도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기의 일부분에 대한 개략적인 부분 투영 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기의 부분 단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 전환 장치의 개략적인 사시도.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 전환 장치의 측단면도.

도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 전환 장치의 평단면도.

도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 전환 장치의 정단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 크랭크 아암 및 연결 링크부 등의 개략적인 부분 사시도 및 분해도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전환 통부의 개략적인 사시도.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 로터 파일론 하우징의 전환 과정을 나타내는 모식 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...날개 110...리브

200...로터 파일론 하우징 210...로터 회전축

220...기어 박스 230...동력 전달축

300'...로터 전환 작동부 300...전환 동력 발생부

310...모터 중심축 400...전환 동력 전달부

410...구동 기어 420...피동 기어

500...전환 동력 작동부 510...스크류 축

511...스크류 축 나사산 520...마운팅 트러니언

521...마운팅 트러니언 연결부 522...스러스트 베어링

530...이동 트러니언 531...이동 트러니언 연결부

600...크랭크 아암 610...크랭크 아암 관통 중공홀

620...크랭크 아암 이동 트러니언 연결부 630...전환 고정핀 홀

700...연결 링크부 710...연결 링크

720...연결 링크 축 800...전환 고정부

810...전환 고정핀 820...전환 고정핀 액츄에이터

900...전환 통부 910...외통부

920...내통부

본 발명은 틸트 로터 항공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터 파일론 하우징의 전환을 용이하게 하는 틸트 로터 항공기에 관한 것이다.

항공기는 날개의 표면을 유동하는 기류의 속도 에너지 및 압력 에너지 차이로 인하여 발생하는 양력을 이용하여 이착륙을 이루게 된다. 안정한 이착륙을 위하여, 날개와 기류 간의 적절한 상대 속도를 확보할 수 있도록, 항공기의 이착륙 시 활주로가 요구된다. 이와 같은 활주로로 인한 공간적 제약을 해소하여, 도시 및 산악 지형과 같이 협소한 지역에서도 항공기의 수직 이착륙을 가능하게 하는 구조의 수직 이착륙 항공기에 대한 다양한 연구 및 개발이 이루어지고 있다.

수직 이착륙 항공기는, 사용되는 엔진에 따라 제트 방식과 프로펠러 방식, 그리고 제트-프로펠러 병용 방식으로 분류할 수 있고, 방향 전환 유형에 따라 엔진 자체를 방향 전환하는 방식, 배기 노즐 방향 전환 방식 및 윙 플랩 방식 등으로 분류할 수 있는데, 이 중에서도 프로펠러 방식 엔진 자체를 방향 전환하는 틸트 로터 항공기에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

틸트 로터 항공기의 경우, 날개에 대하여 수직 배치된 프로펠러를 통하여 양력을 얻어 수직 이륙을 한 후, 프로펠러를 틸트시켜 전진 비행 추진력을 얻게 된다. 이와 같은 비행 모드의 전환 과정에서, 프로펠러가 장착된 로터-파일론의 위치를 전환하는 장치에 대한 상당한 안정성과 신뢰성이 요구된다.

본 발명은, 안정성 및 신뢰성을 확보한 비행 모드 전환을 가능하게 하는 간단한 구조의 틸트 로터 항공기를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따르면, 하나 이상의 리브에 의하여 지지되는 날개에 대하여, 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 로터 파일론 하우징을 갖는 틸트 로터 항공기에 있어서, 상기 로터 파일론 하우징의 회전 동력을 생성하는 전환 동력 발생부와, 상기 로터 파일론 하우징 회전축에 수직하게 배치되고 상기 동력에 의해 회전하는 스크류 축, 상기 스크류 축 길이 방향으로 위치 고정되도록 상기 스크류 축 선단 외주면에 배치되는 마운팅 트러니언, 및 상기 스크류 축 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 스크류 축 외주면에 배치되는 이동 트러니언을 갖는 전환 동력 작동부를 구비하는 로터 전환 작동부; 일면은 상기 로터 파일론 하우징 측에 고정 장착되고, 타면은 상기 날개 측에 회전 가능하게 연결되며, 외주면 일단은 상기 이동 트러니언과 회전 가능하게 연결되어, 상기 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 크랭크 아암; 및 상기 리브에 회전 가능하게 지지되는 연결 링크 축과, 일단은 상기 연결 링크 축에 그리고 타단은 상기 마운팅 트러니언에 회전 가능하게 연결되는 연결 링크를 구비하는 연결 링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기를 제공한다.

상기한 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 전환 동력 생성부로서 복수의 전기 모터를 구비함으로써, 하나의 전기 모터가 고장을 일으키더라도 다른 모터로 전환 작동할 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 전환 동력 생성부로부터 생성된 전환 동력을 전환 동력 전달부를 통하여 전달함으로써, 원하는 감속비에 따라 증대 된 토크를 제공한다.

상기한 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 크랭크 아암이 구비되는 날개 측에 전환 통부를 구비함으로써, 원활한 작동 및 확고한 지지를 이룰 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 크랭크 아암 및 전환 통부가 중공부 타입으로 구성되어, 동력 전달축의 배치를 용이하게 함으로써, 공간 집약적인 배치 구조를 제공한다.

상기한 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 전환 고정부를 더 구비함으로써, 크랭크 아암의 회전에 따른 비행 모드 상태를 안정성있게 유지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기(10)의 비행 모드를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다. 도 1의 (a)는 로터 파일론 하우징이 전방을 향하는 틸트 로터 항공기(10)의 고정익 비행 모드 상태를 나타내고, (b)는 로터 파일론 하우징이 기체에 대하여 수직으로 위치한 틸트 로터 항공기(10)의 회전익 비행 모드 상태를 나타낸다. 틸트 로터 항공기(10)는 회전익 비행 모드시 날개(100, 도 2 참조)에 연결된 로터 파일론 하우징(200, 도 2 참조)을 회전시킴으로써, 수직 이착륙을 가능하게 한다.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기의 일부분에 대한 개 략적인 부분 투영 사시도가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기(10)는, 로터 전환 작동부(300')와, 크랭크 아암(600)과, 연결 링크부(700)를 포함한다.

틸트 로터 항공기(10)의 날개(100) 외측부에는 블레이드 등이 연결되는 로터 회전축(210)을 포함하는 로터 파일론 하우징(200)이 구비된다. 도 2에서, 로터 파일론 하우징(200) 내부에는, 동체(미도시) 측에 배치되는 엔진(미도시)으로부터 생성된 동력을 전달하는 동력 전달축(230)과 연결되는 로터 기어 박스(220)가 구비되는데, 본 발명은 이에 국한되지 않고 로터 회전축(210)을 회전시키는 엔진이 로터 파일론 하우징(200)에 직접 구비될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

로터 파일론 하우징(200) 내부에는 로터 파일론 하우징(200)을 날개(100)에 대하여 회전시키는 로터 전환 작동부(300')가 구비된다. 로터 전환 작동부(300')는 로터 파일론 하우징(200)을 회전시키는 동력을 생성하는 전환 동력 생성부(300)와, 전환 동력 생성부(300)로부터 생성된 동력을 전달하는 전환 동력 전달부(400)와, 전환 동력 전달부(400)로부터 전달된 동력으로 작동하는 전환 동력 작동부(500)를 구비한다.

로터 전환 작동부(300')는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측은 크랭크 아암(600)과 회전 가능하게 연결되고, 타측은 연결 링크부(700)와 회전 가능하게 연결된다. 크랭크 아암(600)는 날개(100) 측과 회전 가능하게 연결된다.

날개(100) 측에는 복수 개의 리브(110)가 구비되는데, 크랭크 아암(600)은 리브(110)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 리브(110)의 외주면은 날개(100)의 날개 하우징(100a)에 장착되어 이를 지지하는 구조를 취한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기의 각각의 구성 요소에 대하여 구체적으로 기술한다.

도 4a 및 도 4b에는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 전환 장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5a에는 로터 전환 장치의 측단면도가, 도 5b에는 로터 전환 장치의 평단면도가, 그리고 도 5c에는 로터 전환 장치의 정단면도가 도시되어 있다.

로터 전환 장치(300')는 전환 동력 발생부(300), 전환 동력 전달부(400) 및 전환 동력 작동부(500)를 포함하는 것으로 도시되었는데, 이는 본 발명의 일실시예에 따른 것으로 본 발명이 이에 국한되지는 않는다. 즉, 로터 전환 장치(300')는 전환 동력 발생부(300)와 전환 동력 작동부(500)가 직결되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

도 4a, 도 4b 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 전환 동력 발생부(300)는 복수의 전기 모터를 포함한다. 본 실시예에서, 전환 동력 발생부(300)는 두 개의 전기 모터로 구성되나, 전기 모터의 개수에 한정되는 것은 아니다. 다만, 전기 모터의 전환 동력 발생부(300)를 사용함으로써, 작동의 신속함, 작동의 신뢰성, 다중화 및 동기화를 이룰 수 있다는 점에서 전기 모터의 전환 동력 발생부(300)를 사용하는 것이 바람직하다.

전환 동력 발생부(300)로부터 생성된 동력은 전환 동력 전달부(400)로 전달 된다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 전환 동력 전달부(400)는 각각의 전기 모터의 모터 축(310)과 연결되는 구동 기어(410)와, 구동 기어(410)와 외접하며 전환 동력 작동부(500)와 연결되는 피동 기어(420)를 구비한다. 구동 기어(410)와 피동 기어(420)의 기어 치차수를 적절하게 선택함으로써, 감속비의 조정에 따른 토크 증대 효과를 얻을 수 있다.

전환 동력 전달부(400)의 피동 기어(420)는 전환 동력 작동부(500)와 연결된다. 전환 동력 작동부(500)는 스크류 축(510), 마운팅 트러니언(520) 및 이동 트러니언(530)을 포함한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 스크류 축(510)은 전환 동력 전달부(400)의 피동 기어(420)와 맞물리어, 피동 기어(420)가 회전함에 따라 축 중심선 B-B를 중심으로 함께 회전한다. 스크류 축(510)의 피동 기어(420)와 맞물리는 부분 후방의 외주면은 나사산(511)이 형성되지 않는 부분과 나사산(511)이 형성된 부분을 포함한다. 나사산(511)이 형성되지 않은 부분에는 마운팅 트러니언(520)이 배치되고, 나사산(511)이 형성된 부분에는 이동 트러니언(530)이 배치된다.

마운팅 트러니언(520)의 내부에는, 스크류 축(510)의 나사산(511)이 형성되지 않은 부분에 관통 배치되기 위한 관통부가 배치되고, 마운팅 트러니언(520)의 외부에는 연결 링크부(700)와 회전 가능하게 연결되는 마운팅 트러니언 연결부(521)가 배치된다. 마운팅 트러니언 관통부와 스크류 축(510)의 나사산(511)이 형성되지 않은 부분 사이에는, 예를 들어 스러스트 베어링과 같은 베어링이 더 구비될 수도 있다.

이동 트러니언(530)의 내부에는 관통부가 배치되되, 이동 트러니언 관통부의 내주면에는 스크류 축(510)의 나사산(511)과 맞물리는 이동 트러니언 나사산이 형성된다. 스크류 축(510)의 회전에 따라 이동 트러니언(530)은 스크류 축(510)의 선상을 이동하게 되는데, 이동 방향은 스크류 축(510)의 회전 방향에 따라 결정된다. 이동 트러니언(530)의 외측에는 크랭크 아암(600)과 연결되는 이동 트러니언 연결부(531)이 배치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 크랭크 아암(600)은 일면은 로터 파일론 하우징(200) 측에 고정 장착되고, 타면은 날개(100) 측에 회전 가능하게 연결되고, 외주면 일단은 이동 트러니언(530)과 회전 가능하게 연결된다. 도 6a 및 도 6b에는 크랭크 아암(600) 및 연결 링크부(700) 등의 개략적인 부분 사시도 및 분해도가 도시되어 있다.

크랭크 아암(600)의 외주면 일단에는 크랭크 아암 이동 트러니언 연결부(620)가 배치되는데, 크랭크 아암 이동 트러니언 연결부(620)는 요크 타입으로 형성된다. 요크 타입으로 구성된 크랭크 아암 이동 트러니언 연결부(620)는 돌출 타입으로 구성된 이동 트러니언 연결부(531)와 연결된다. 여기서, 크랭크 아암 트러니언 연결부(620)가 요크 타입으로 구성되었으나, 크랭크 아암 이동 트러니언 연결부(620)와 이동 트러니언 연결부(531)는 모두 요크 타입으로 구성되고, 핀 및/또는 볼트/너트에 의하여 체결되는 구조를 취할 수도 있는 등, 축 D-D(도 6a 참조)를 중심으로 회전 가능하게 연결되는 범위에서 다양한 구성이 가능하다. 크랭크 아암 (600)의 회전 중심은 로터 파일론 하우징 회전축(A-A)과 일치한다.

크랭크 아암(600)의 일면은 로터 파일론 하우징(200)에 고정 장착된 로터 기어 박스(220)의 외주면 상에 볼트 체결과 같은 고정 수단을 통하여 고정 장착된다. 이와 동시에, 크랭크 아암(600)의 타면은 전환 통부(900)의 내통부(920)의 일단에 고정 장착된다.

전환 통부(900)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 외통부(910)와 내통부(920)를 구비하는데, 외통부(910)는 날개(100)에 구비된 리브(110)에 의하여 지지되고, 내통부(920)는 외통부(910)에 대하여 회전 가능하게 외통부(910)의 내부에 배치된다. 경우에 따라서, 리브(110)에 의하여 지지되는 외통부(910)도 리브(110)와의 결합 관계에 있어, 베어링을 통하여 지지되는 구조를 취할 수도 있고, 내통부(920)와 외통부(910) 간에는 미끄럼 면 접촉을 하는 미끄럼 저널 베어링 구조를 취할 수도 있다. 또한, 크랭크 아암(600)의 연장부가 리브(110)와 회전 가능하게 장착되는 구조를 취할 수도 있는 등, 크랭크 아암(600)의 일면은 로터 파일론 하우징(200) 측에 고정 장착되고, 날개 측(100)에 대하여는 회전 가능하게 장착되는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

경우에 따라서, 날개(100) 측의 크랭크 아암(600)의 인접부에는, 회전익 비행 모드 및 고정익 비행 모드 등과 같이 선택되는 비행 모드에 따라 크랭크 아암(600)의 위치를 고정시키기 위한 전환 고정부(800)가 더 구비된다. 전환 고정부(800)는 크랭크 아암(600)을 향하여 이동 가능한 전환 고정핀(810)과, 전환 고정핀 (810)의 크랭크 아암(600)을 향하여 이동시키거나 다시 원위치 시키는 동력을 제공하는 전환 고정핀 액츄에이터(820)가 더 구비될 수 있다. 전환 고정핀 액츄에이터(820)는 이에 인가되는 전기적 신호에 따라 전환 고정핀을 이동시키는 전자석 타입의 전자석 솔레노이드로 구성될 수도 있으나, 이에 국한되지는 않는다.

크랭크 아암(600)의 일면으로 전환 고정부(800)의 대응되는 위치에는, 전환 고정핀(810)을 수용하는 전환 고정핀 홀(630)이 구비된다. 도 6a에서, 전환 고정핀 홀(630)은 회전익 비행 모드 및 고정익 비행 모드를 나타내는 두 개의 홀로서 구성되었고, 각각의 전환 고정핀 홀(630)은 크랭크 아암(600)의 회전 중심, 즉 로터 파일론 하우징 회전축(A-A)을 중심으로 90°만큼 이격 배치되는 구조를 취하나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예로서, 이에 국한되지 않고, 전환 고정핀 홀(930)은 복수 개가 구비되고, 각각의 전환 고정핀 홀(930)은 로터 파일론 하우징 회전축(A-A)을 중심으로 사전 설정된 각도만큼 서로 이격 배치되는 구조를 취할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.

연결 링크부(700)는 연결 링크 축(710)과 연결 링크(720)를 구비하는데, 연결 링크 축(710)의 일단에는 연결 링크(720)가 배치되고, 연결 링크 축(710)은 외주면이 날개(100) 측에 구비되는 리브(110)에 회전 가능하게 장착된다. 일단에 연결 링크(720)가 고정 장착된 연결 링크 축(710)은 축선 C-C를 중심으로 회전 가능하다. 즉, 연결 링크 축(710)은 전환 통부와 같이 외통부 및 내통부를 구비하는 구조를 취할 수도 있고, 연결 링크 축(710)의 외주면 상에 배치되는 베어링을 통하 여 리브(110) 상에 회전 가능하게 장착되는 구조를 취할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.

연결 링크 축(710)과 연결된 연결 링크(720)의 타단은, 연결 요크(720a)로 구성되고, 마운팅 트러니언(520)의 외주에 형성된 마운팅 트러니언 연결부(521)는 돌출 타입으로 구성되어, 서로에 대하여 축선 E-E를 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 여기서, 연결 링크(720) 및 마운팅 트러니언(520)은 연결 요크(720a)와 돌출 타입의 마운팅 트러니언 연결부(521)를 통하여 서로 연결되는 구조를 취하는데, 이에 국한되지 않고 연결 링크(720)와 마운팅 트러니언(520)의 연결은 서로 회전 가능하게 이루어지는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

한편, 블레이드를 회전시키는 동력을 생성하는 엔진이 로터 파일론 하우징(200)에 배치되지 않고 동체(미도시)에 배치되는 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 크랭크 아암(600) 및 이와 연결되는 전환 통부(900)는 중공 타입(hollow type) 구조를 취하고, 로터 회전축(210)에 동력을 전달하는 동력 전달축(230)은 크랭크 아암(600) 및 이와 연결되는 전환 통부(900)에 형성된 크랭크 아암 관통 중공홀(610)과 같은 중공홀을 관통하여 배치되는 구조를 취할 수도 있다.

동력 전달축(230)의 일단은 로터의 회전축과 직간접적으로 연결되고, 동력 전달축(230)의 타단은, 예를 들어 단부에 형성된 동력 전달축 베벨 기어(231)를 통하여 로터 기어 박스(220)에 형성된 로터 기어 박스 베벨 기어(221)와 맞물림으로써, 동력 전달축(230)의 회전이 로터 회전축(210)으로 전달되는 구조를 취한다. 동력 전달축(230)의 외주면으로 크랭크 아암(600) 등과 교차되는 위치에는, 동력 전달축(230)이 원활하게 회전할 수 있도록 지지하는 동력 전달축 지지베어링(232)이 더 구비될 수도 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기의 로터 파일론 하우징 회전 과정에 대하여 기술한다.

틸트 로터 항공기(10)의 로터 전환 작동부(300')에 로터 파일론 하우징 회전 신호가 인가되는 경우, 전환 동력 발생부(300)로서의 전기 모터가 작동한다. 전환 동력 발생부(300)로서의 전기 모터가 작동하는 경우, 전기 모터의 회전축(310)을 통하여 회전 동력은 전환 동력 전달부(400)로 전달된다.

전환 동력 발생부(300)로서의 전기 모터의 회전축(310) 일단에 배치된 구동 기어(410)의 회전에 따라, 이와 맞물리는 피동 기어(420)가 회전한다. 이때, 구동 기어(410) 및 피동 기어(420)의 기어 치차 수에 따라 적절한 감속 및 토크 증대가 이루어진다.

피동 기어(420)의 회전은 전환 동력 작동부(500)로 전달된다. 피동 기어(420)가 회전함에 따라 이와 연결된 스크류 축(510)도 함께 회전한다. 스크류 축(510)이 회전함에 따라, 스크류 축(510)의 선상에 배치된 이동 트러니언(530)은 스크류 축(510)을 따라 이동한다. 이동 트러니언(530)의 이동에 따라 이와 연결된 크랭크 아암(600)은 로터 파일론 하우징 회전축(A-A)을 중심으로 회전한다.

스크류 축(510)의 선단부에 배치된 마운팅 트러니언(520)은 스크류 축(510) 의 길이 방향에 따른 이동은 없지만, 이와 연결된 연결 링크부(700)를 통하여 축선 E-E를 중심으로 일정 반경의 회전 운동을 이루게 된다.

크랭크 아암(600)의 회전 및 연결 링크부(700)의 회전에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 크랭크 아암(600)의 일면 상에 연결된 로터 파일론 하우징(200)은 로터 파일론 하우징 회전축(A-A)을 중심으로 회전 운동을 하게 된다. 로터 파일론 하우징(200)이 원하는 회전 위치에 도달하는 경우, 전환 고정부(800)에는 전기적 신호가 인가되어, 전환 고정핀 액츄에이터(820)가 작동함으로써, 전환 고정핀(810)이 크랭크 아암(600)의 일면 상에 형성된 전환 고정핀 홀(630)과 맞물리어, 로터 파일론 하우징의 작동 위치가 안정적으로 유지된다.

상기한 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일예로서, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 틸트 로터 항공기는 로터가 날개 측의 기체에 구비되는 것으로 도시되었으나, 로터 파일론 하우징 내부에 배치될 수도 있는 등, 로터 전환 작동부 및 이에 의하여 회전하는 크랭크 아암/연결 링크부를 구비하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 간단한 구조의 로터 전환 작동부 및 크랭크 아암/연결 링크부를 구비함으로써, 로터 파일론 하우징의 원활하고 용이 한 모드 전환을 이룰 수 있다.

둘째, 본 발명에 틸트 로터 항공기는, 전기 모터의 전환 동력 발생부를 사용함으로써, 전환 작동의 신뢰성, 안정성, 다중화 및 동기화를 이룰 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는, 기어로 구성되는 전환 동력 전달부를 통하여 사전 설정된 감속비에 따른 토크 증대 효과를 이루어, 로터 파일론 하우징의 전환 작동을 보다 원활하게 이룰 수도 있다.

넷째, 본 발명에 틸트 로터 항공기는, 중공 타입의 크랭크 아암 및 전환 통부를 구비함으로써, 동력 전달축의 배치를 용이하게 함으로써, 공간적 집약적 배치 효과를 수반할 수도 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 틸트 로터 항공기는 전환 고정부를 더 구비함으로써, 로터 파일론 하우징의 전환 모드에 따라 회전하는 크랭크 아암의 작동을 안정적으로 고정 및 유지시킬 수도 있다.

본 명세서에서는 한정된 실시예에 대하여 기술되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예로서 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

하나 이상의 리브에 의하여 지지되는 날개에 대하여, 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 로터 파일론 하우징을 갖는 틸트 로터 항공기에 있어서,

상기 로터 파일론 하우징의 회전 동력을 생성하는 전환 동력 발생부와,

상기 로터 파일론 하우징 회전축에 수직하게 배치되고 상기 동력에 의해 회전하는 스크류 축, 상기 스크류 축 길이 방향으로 위치 고정되도록 상기 스크류 축 선단 외주면에 배치되는 마운팅 트러니언, 및 상기 스크류 축 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 스크류 축 외주면에 배치되는 이동 트러니언을 갖는 전환 동력 작동부를 구비하는 로터 전환 작동부;

일면은 상기 로터 파일론 하우징 측에 고정 장착되고, 타면은 상기 날개 측에 회전 가능하게 연결되며, 외주면 일단은 상기 이동 트러니언과 회전 가능하게 연결되어, 상기 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 회전 가능한 크랭크 아암; 및

상기 리브에 회전 가능하게 지지되는 연결 링크 축과, 일단은 상기 연결 링크 축에 그리고 타단은 상기 마운팅 트러니언에 회전 가능하게 연결되는 연결 링크를 구비하는 연결 링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 1항에 있어서,

상기 전환 동력 생성부는 복수의 전기 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 2항에 있어서,

상기 전기 모터 및 상기 전환 동력 작동부 사이에는 전환 동력 전달부가 더 구비되고,

상기 전환 동력 전달부는:

상기 전기 모터의 일단에 장착되는 구동 기어와,

상기 구동 기어와 맞물리어 회전하고, 중심은 상기 스크류 축에 연결되는 피동 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 1항에 있어서,

상기 리브에 의하여 지지되는 외통부와, 상기 외통부에 대하여 회전 가능하게 상기 외통부 내부에 배치되는 내통부를 갖는 전환 통부를 더 구비하고,

상기 크랭크 아암의 타면은 상기 내통부의 일단과 연결되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 4항에 있어서,

상기 로터 파일론 하우징에는 하나 이상의 블레이드를 갖는 로터 회전축이 구비되고, 상기 내통부에는 상기 로터 회전축에 회전 동력을 전달하기 위한 동력 전달축이 관통 배치되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 1항에 있어서,

상기 이동 트러니언의 외주면에는 하나 이상의 이동 트러니언 돌출 연결부가 구비되고, 상기 크랭크 아암의 외주면 일단에는 상기 이동 트러니언 돌출 연결부와 맞물리는 크랭크 아암 수용 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 1항에 있어서,

상기 연결 링크의 일단은 연결 요크로 구성되고,

상기 마운팅 트러니언의 외주면에는 상기 연결 요크와 맞물리는 하나 이상의 마운팅 돌출 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 1항에 있어서,

상기 크랭크 아암과 마주하는 리브의 일면 상에는 상기 크랭크 아암을 향하여 이동 가능한 전환 고정핀을 구비하는 전환 고정부를 더 구비하고,

상기 전환 고정부와 마주하는 상기 크랭크 아암의 일면 상에는 상기 전환 고정핀을 수용하기 위한 복수 개의 전환 고정핀 홀이 상기 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 사전 설정된 각도만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
제 8항에 있어서,

상기 전환 고정핀 홀은 두 개가 구비되고, 상기 두 개의 전환 고정핀 홀은 상기 로터 파일론 하우징 회전축을 중심으로 서로 90°만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.