KR100779260B1 - 프리 플라이트 비행체의 날개 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 프리 플라이트(free flight)형 비행체의 날개 구조에 관한 것으로 특히 모터와 배터리가 구비된 전동 비행체의 날개 즉 좌우에 구비되는 것중 주익(主翼)의 이면 센터포인트(center point)에서 수평으로 연장된 연장선과 주익의 표면 센터포인트에 접지선간에 이루고 있는 곡률각도가 나머지 하나의 주익보다 크게함으로서 비행시의 안정된 선회반경을 유지함과 동시에 안정적인 착지를 유도하기 위한 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조에 관한 것으로서,

상기와 같은 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조의 구체적인 해결적 수단은,

[동체(C)와 주익(1) 및 미익(2)으로 이루어져 상기 동체(C)내에 구비된 모터(M)와 배터리(B)의 구동을 위한 제어판(3)이 장착되어 구동되는 통상의 비행체에 있어서,

상기 좌우 양측에 형성된 주익(1)과 상기 주익(1)의 후연부 안쪽에 형성된 플랩(10)과 상기 플랩(10)의 바깥쪽에 형성된 에일러론(11)이 모두 일체로 형성된 상태에서 상기 주익(1)의 이면 센터포인트(100)로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익(1)의 표면 센터포인트(101)의 접선간의 곡률각도(θ, θ')가 상기 좌우에 각각 형성된 주익(1)중 어느 하나의 곡률각도(θ＞ θ')보다 큰 것]을 그 구성적 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명인 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조는 주익및 플랩, 에일러론 등이 고정된 상태로 비행하는 러더형 프리 플라이트 비행체로서 주익의 이면 센터포인트로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익의 표면 센터포인트의 접선간의 곡률각도가 상기 좌우에 각각 형성된 주익중 어느 하나의 곡률각도가 크게 형성함으로서 선회주행시 안정적인 선회 반경을 유지함과 동시에 안정적인 착지를 유도 가능토록 할 수 있는 것이다.

프리 플라이트 비행체, 주익, 미익, 제어 타이머, 곡률각도.

Description

프리 플라이트 비행체의 날개 구조 {Wings structure of the free flight airplane}

도 1은 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조의 사시도,

도 2는 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 적용되는 동력부를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 있어서 양측에 형성된 주익의 곡률각도를 비교한 상태를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 있어서 선회되는 궤도를 나타내는 상태의 도면이다.

※ 도면 중 주요부호에 대한 간단한 설명

1 : 주익 2 : 미익

3 : 제어판 10 : 플랩

11 : 에일러론 30 : 제어 타이머

100 : 이면 센터포인트 101 : 표면 센터포인트

B : 배터리 C : 동체

M : 모터

본 발명은, 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 관한 것으로 원격 조정이든 또는 동력을 이용한 전동 비행체든 간에 비행체의 날개 즉 좌우에 구비되는 것 중 주익(主翼)의 이면 센터포인트(center point)에서 수평으로 연장된 연장선과 주익의 표면 센터포인트에 접지선간에 이루고 있는 곡률각도가 나머지 하나의 주익보다 크게함으로서 비행시의 안정된 선회반경을 유지함과 동시에 안정적인 착지를 유도하기 위한 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 비행체가 비행하기 위한 양력을 얻기 위해서는 날개 위로 흐르는 공기의 정압(static pressure)보다 날개 아래로 흐르는 공기의 정압이 커야 한다. 따라서, 날개 상하의 공기압의 차이를 만들어 양력을 발생시키기 위하여, 비행체의 날개는 곡률을 갖는 캠버라인을 갖는다. 캠버라인이라 함은 날개의 형태를 이루는 에어포일 내에 내접하는 무수히 많은 원들의 중심선을 연결한 것을 의미하며 에어포일의 만곡정도를 나타내는 선을 말한다.

다시 말해, 날개에서 양력을 얻는 기본적인 과정은 베르누이 원리를 적용하여 간략히 설명할 수 있는데, 날개 상하면의 전압(동압 + 정압 : total pressure)은 일정하기 때문에, 날개의 상면을 지나는 공기의 속도를 증가시켜 동압(dynamic pressure)을 증가시키면, 날개 상부의 정압이 감소하게 되고 날개 하면을 지나는 공기의 속도를 감소시켜 동압을 감소시키면, 날개 하부의 정압이 증가하게 되어 이러한 정압의 차이에 의하여 양력이 발생하게 되는 것이다. 따라서 양력을 얻기 쉬운 날개의 형상은 상측을 향해 볼록한 형태의 곡률을 이루는 캠버라인을 갖는 형태의 날개이다.

한편, 비행체가 선회하고자 할 경우에는 날개 즉, 주익의 후연부 바깥쪽에 부착되어 있는 에일리언(Aileron)에 의한 것으로 예를들면 좌로 선회시 좌측 에일리언 즉 보조익은 상방향으로 움직여 좌측날개를 아래로 경사지게 만들고 우측 에일리언은 하향으로 움직여 우측 날개를 위로 밀어 올려 비행체는 좌로 선회하게 한다.

또한 상기 에일리언과 나란히 부착된 플랩은 비행체의 양력발생에 깊은 관계가 있는 것으로서, 상기 날개 즉, 주익과 에일리언 및 플랩은 각각 상호 작용되도록 결합되어 각각의 기능을 수행키 위하여 움직이도록 된 것이다.

상기와 같은 구성요소들을 일체로 할 경우에는 당연히 선회비행이나 이착륙시에 많은 문제점이 존재하게 되어 올바르고 바람직한 비행을 완수하기가 어려운 문제점이 있다.

그러나, 본 발명은 상기 날개 즉, 주익과 에일리언 및 플랩이 일체로 형성됨에도 불구하고 비행은 물론이고 선회비행 및 이착륙을 안정적으로 수행할 수 있도록 하는 프리 플라이트 비행체의 날개구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한 본 발명은, 동체내에 구비된 제어판에 모터의 회전속도 및 시간 등등을 제어하는 제어 타이머를 포함함으로서 일정 고도에 도달할 경우 제어 타이머의 작동에 의해 모터의 회전속도 및 모터의 구동시간을 제어함으로서 안정적인 선회비행 및 안정적인 착륙을 수행토록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 해결적 수단은,

[동체와 주익 및 미익으로 이루어져 상기 동체내에 구비된 모터와 배터리의 구동을 위한 제어판이 장착되어 구동되는 통상의 비행체에 있어서,

상기 좌우 양측에 형성된 주익과 상기 주익의 후연부 안쪽에 형성된 플랩과 상기 플랩의 바깥쪽에 형성된 에일러론이 모두 일체로 형성된 상태에서 상기 주익의 이면 센터포인트로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익의 표면 센터포인트의 접선간의 곡률각도가 상기 좌우에 각각 형성된 주익중 어느 하나의 곡률각도보다 큰 것과,

어느 하나의 곡률각도가 다른 나머지의 곡률각도보다 20% 큰것과,

상기 제어판에 일정 고도 이상시 모터의 회전속도 및 작동시간등을 제어하는 제어 타이머를 포함한 것]을 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조의 사시도이며, 도 2는 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 적용되는 동력부를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 있어서 양측에 형성된 주익의 곡률각도를 비교한 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명인 프리 플라이트 비행체의 날개 구조에 있어서 선회되는 궤도를 나타내는 상태의 도면이다.

본 발명이 구성을 설명하기 이전에 일반적인 비행체의 구조는 크게 동체(C)와 주익(1) 및 미익(2)으로 이루어져 상기 동체(C)내에 구비된 모터(M)와 배터리(B)의 구동을 위한 제어판(3)이 장착되어 구동되는 것이다.

물론, 상기 비행체의 구동을 위해서는 여러가지 방법이 있으며 예를들면 무선리모콘 등으로 조종하거나 아니면 무선리모콘의 조종없이 동체(C)의 외측에 별도의 스위치에 의해 상기 모터(M)를 구동함으로서 비행토록 하는 것도 있고 사용자가 상기와 같이 모터(M)가 구동되면 직접 허공으로 날려 초기비행을 인력으로 수행토록 할 수도 있으며 기타 다른 여러가지 방법으로 비행체를 공중에 비행토록 할 수 있는 것이다.

본 발명의 구성을 구체적으로 설명하면,

상기 좌우 양측에 형성된 주익(1)과 상기 주익(1)의 후연부 안쪽에 형성된 플랩(10)과 상기 플랩(10)의 바깥쪽에 형성된 에일러론(11)이 모두 일체로 형성되어 있다.

상기와 같은 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 주익(1)의 이면 센터포인트(100)로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익(1)의 표면 센터포인트(101)의 접선간의 곡률각도(θ, θ')가 상기 좌우에 각각 형성된 주익(1)중 어느 하나의 곡률각도(θ＞ θ')보다 큰 것이다.

구체적으로 예를들어 설명하면, 우측 주익(1)의 곡률각도(θ)가 좌측 주익(1)의 곡률각도(θ')보다 큰 것으로서,

바람직하게는, 그 크기의 정도가 상기 곡률각도(θ)가 다른 나머지의 곡률각도(θ')보다 20% 큰것이 최적의 조건이라 할 수 있다.

다음, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제어판(3)에는 비행체가 일정 고도 이상 비상했을때 상기 모터(M)의 회전속도 및 작동시간등을 제어하는 제어 타이머(30)가 형성되어 있는 것이다.

상기 제어 타이머(30)는 일정 고도 이상 비상시 모터(M)의 회전속도 및 작동시간을 제어하여 선회비행이나 착륙시 안정적인 착륙을 위한 것이다.

상기와 같이 양측 주익(1)중 어느 하나의 곡률각도가 다른 하나의 곡률각도 보다 20%정도 클경우 곡률각도가 큰쪽으로 선회하면서 안정적으로 착륙하게 되는 것으로서,

초기비행부터 착륙까지에 대하여 설명하면,

초기비행의 경우에는 상기에서 언급한 바와 같이 여러 방법이 있으며 상기 언급한 방법중 어느 하나의 방법으로 비행체를 상공으로 이륙한 연후에 상기 모터(M)의 구동에 의해 일정 고도 이상까지 상승 고도를 유지한 후 일정고도 이상이 되면 제어 타이머(30)의 작동에 의해 모터(M)의 회전속도 및 작동시간을 제어하여 무동력으로 비행하면서 상기 곡률각도(θ＞ θ')가 큰쪽으로 선회하면서 계속하여 자연스럽게 하강하며 최종적으로 안전하게 착륙하는 것이다.

상기와 같이 작용함으로서 기존의 주익(1)과 플랩(10) 및 에일리언(11)이 분리 작동하여 양력발생을 위해서 작용하는 플랩(10), 선회를 안정적으로 하기 위한 에일리언(11)의 각각의 역할을 상기 곡률각도의 조정에 의해 해결할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명인 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조는 주익및 플랩, 에일러론 등이 고정된 상태로 비행하는 러더형 프리 플라이트 비행체로서 주익의 이면 센터포인트로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익의 표면 센터포인트의 접선간의 곡률각도가 상기 좌우에 각각 형성된 주익중 어느 하나의 곡률각도가 크게 형성함으로서 선회주행시 안정적인 선회 반경을 유지함과 동시에 안정적인 착지 를 유도 가능토록 할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 동체(C)와 주익(1) 및 미익(2)으로 이루어져 상기 동체(C)내에 구비된 모터(M)와 배터리(B)의 구동을 위한 제어판(3)이 장착되어 구동되는 통상의 비행체에 있어서,

   상기 좌우 양측에 형성된 주익(1)과 상기 주익(1)의 후연부 안쪽에 형성된 플랩(10)과 상기 플랩(10)의 바깥쪽에 형성된 에일러론(11)이 모두 일체로 형성된 상태에서 상기 주익(1)의 이면 센터포인트(100)로 부터 수평을 이루는 연장선과 주익(1)의 표면 센터포인트(101)의 접선간의 곡률각도(θ, θ')가 상기 좌우에 각각 형성된 주익(1)중 어느 하나의 곡률각도(θ＞ θ')보다 큰 것을 특징으로 하는 프리 플라이트형 비행체의 날개구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   어느 하나의 곡률각도(θ)가 다른 나머지의 곡률각도(θ')보다 20% 큰것을 특징으로 하는 프리 플라이트형 비행체의 날개구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어판(3)에 일정고도 이상시 모터(M)의 회전속도 및 작동시간등을 제 어하는 제어 타이머(30)를 포함한 것을 특징으로 하는 프리 플라이트형 비행체의 날개 구조.

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