KR100921573B1 - 비행선 또는 기구의 장력 조절장치 및 비행선 또는 기구의위치 조절방법 - Google Patents

비행선 또는 기구의 장력 조절장치 및 비행선 또는 기구의위치 조절방법 Download PDF

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Abstract

비행선 또는 기구는 부유상태를 유지하도록 다수개의 연결선에 연결되는데, 본 발명은 비행선 또는 기구에 연결된 연결선 간의 장력이 균등하게 유지되도록 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치에 관한 것이며, 또한 비행선 또는 기구의 장력 조절장치를 이용한 비행선 또는 기구의 위치 조절방법에 관한 것이다.
도르래, 힌지축, 회전축, 장력, 회전, 비행선, 기구, 기낭

Description

비행선 또는 기구의 장력 조절장치 및 비행선 또는 기구의 위치 조절방법 {Tension adjustable device for a aerostat or a balloon and method for adjusting the location of a aerostat or a balloon}
비행선 또는 기구는 부유상태를 유지하도록 다수개의 연결선에 연결되는데, 본 발명은 비행선 또는 기구에 연결된 연결선 간의 장력이 균등하게 유지되도록 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치에 관한 것이다.
도1은 종래의 에어로스탯(aerostat), 테더 케이블(tether cable) 및 지상 계류장치의 연결도를 나타낸다.
도1을 참조하면 지상 계류장치(10)에는 테더 케이블(tether cable)(20)의 하측단이 연결된다. 테더 케이블(tether cable)(20)의 상측단은 연결쇄(30)에 연결된다.
도1을 참조하면 연결쇄(30)에는 고정 고리(32)가 설치된다. 고정 고리(32)에는 턴 버클(turnbuckle)(34)의 하측단이 체결된다. 도1에 도시되지는 않았으나, 지지 몸체(40)의 배면에는 고정 고리(도면 미도시)가 설치되고, 턴 버클(turnbuckle)(34)의 상측단은 지지 몸체(40)의 배면에 설치된 고정 고리(도면 미 도시)에 체결된다.
도1을 참조하면 지지 몸체(40) 배면에는 카메라(38)가 장착된다.
도1을 참조하면 지지 몸체(40)의 상면에는 다수개의 고정 고리(42)가 설치된다. 하나의 고정 고리(42)에는 2 개의 턴 버클(turnbuckle)(44)의 하측단이 각각 체결된다. 이때 하나의 턴 버클(turnbuckle)(44)의 상측단은 각각 하나의 연결선(50)의 하측단에 연결된다.
도1을 연결하면 하나의 연결선(50)의 상측단에는 2 개의 보조 연결선(52)이 연결된다. 각각의 보조 연결선(52)은 패치(patch)(62)에 연결되는데, 패치(62)는 기낭(60)에 결착되어 있다.
도1을 참조하면 비행선, 특히 경비행선인 에어로스탯(aerostat)은 부력을 발생시키는 기낭(10) 외에 꼬리날개(20), 노즈콘(80) 등을 포함한다.
도1을 참조하면 에어로스탯(aerostat)의 기낭(10)은 부력가스인 헬륨을 담아, 외부공기와 헬륨의 밀도차에 의한 부력을 발생시키는 구성품이다. 에어로스탯(aerostat)은 연결선(50), 테더 케이블(tether cable)(20) 및 지상 계류장치(10)에 의하여 지상에 계류된다.
그런데, 도1을 참조하면 종래에는 지지 몸체(40)의 상면에 설치된 고정 고리(42)와 연결선(50)을 턴 버클(turnbuckle)(44)을 이용하여 연결하였다. 즉, 테더 케이블(tether cable)(20)에 연결쇄(30)을 연결하고, 연결쇄(30)에 지지 몸체(40)를 연결한 뒤, 지지 몸체(40)의 상면 4 귀퉁이에 설치된 고정 고리(42)에 턴 버클(turnbuckle)(44)을 연결하여 종국적으로 에어로스탯(aerostat)의 패 치(patch)(62)와 테더 케이블(tether cable)(20)을 연결하였다.
그러나, 이러한 연결방식은 단순하다는 장점이 있으나, 에어로스탯의 운동이나 연결선(50)의 변형에 따라서 각각의 연결선(50)에 작용하는 장력이 불균등하게 되는 단점이 있다. 일반적으로 연결선(50)으로는 로프를 사용하는데, 로프는 금속재료에 비하여 큰 변형을 일으키는 성질이 있어 각 로프에 작용하는 장력을 정확하게 조절하기 또한 쉽지 않다.
본 발명은 이러한 운용상의 단점과 에어로스탯 설치의 편의성을 증진시키기 위하여, 에어로스탯의 기낭에 연결된 연결선 간의 장력을 균등하게 유지할 수 있는 장치를 안출하고자 한다.
즉, 본 발명은 에어로스탯(aerostat)의 기낭에 부착된 패치(patch)와 테더 케이블(tether cable)을 연결하는 연결선에 작용하는 장력을 균일하게 유지하기 위한 장력 조절장치를 제공하고자 한다. 기존의 에어로스탯은 기낭의 패치에 연결된 연결선이 턴 버클을 통하여 테더 케이블에 연결되므로, 각 연결선에 작용하는 장력에 큰 차이가 발생하여 에어로스탯의 기낭 구조를 취약하게 할 수 있는 큰 단점이 있는데, 본 발명은 기낭의 패치에 연결된 연결선과 테더 케이블을 연결하는 방식을 개선하는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 부유하는 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선을 풀어주고 상기 제1 연결선을 풀어줄 때 상기 제2 연결선을 당김으로써, 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제1 장력 조절수단; 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선을 풀어주고 상기 제3 연결선을 풀어줄 때 상기 제4 연결선을 당김으로써, 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제2 장력 조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치에 관한 것이다.
본 발명은 힌지축에 회동 가능하게 지지되며 제1 회전 팔(arm) 및 제2 회전 팔(arm)이 형성되는 회전 레버를 포함하되, 상기 제1 회전 팔(arm)에는 상기 제1 장력 조절수단이 장착되고, 상기 제2 회전 팔(arm)에는 상기 제2 장력 조절수단이 장착되기도 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 장력 조절수단은 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 단부를 연결하는 제1 장력 조절선이 감기어 회전하는 제1 도르래이고, 상기 제2 장력 조절수단은 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 단부를 연결하는 제2 장력 조절선이 감기어 회전하는 제2 도드래이기도 하며, 상기 힌지축으로부터 상기 제1 도르래의 회전축에 이르는 거리와, 상기 힌지축으로부터 상기 제2 도르래의 회전축에 이르는 거리는 동일하기도 하며, 본 발명은 상기 회전 레버의 회전을 지지하는 힌지축이 설치되는 힌지축 지지대; 상기 힌지축 지지대가 설치되는 지지 몸체; 일측이 상기 지지 몸체에 연결되고 타측이 지상 계류장치에 연결되는 테더 케이블(tether cable)을 포함하기도 하며, 상기 지지 몸체에는 2개의 힌지축 지지대가 탑재되되 상기 2개의 회전축 지지대는 상기 지지 몸체의 대응하는 면의 중앙에 각각 장착되기도 한다.
한편, 본 발명은 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선을 풀어주고 상기 제1 연결선을 풀어줄 때 상기 제2 연결선을 당김으로써, 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력을 상호 조절하는 제1 장력 조절단계; 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선을 풀어주고 상기 제3 연결선을 풀어줄 때 상기 제4 연결선을 당김으로써, 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력을 상호 조절하는 제2 장력 조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 위치 조절방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력을 상호 조절하는 제1 장력 조절수단이 장착되는 제1 회전 팔(arm) 및 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력을 상호 조절하는 제2 장력 조절수단이 장착되는 제2 회전 팔(arm)이 형성된 회전 레버를 힌지축을 중심으로 회동시키는 회전 팔(arm) 회전단계를 추가로 포함하기도 한다.
본 발명은 힌지축을 중심으로 회전 레버가 좌우로 회전하고, 제1 도르래가 제1 도르래의 회전축을 중심으로 회전하고, 제2 도르래가 제2 도르래의 회전축을 중심으로 회전하므로, 제1 연결선, 제2 연결선, 제3 연결선 및 제4 연결선에 작용하는 장력이 평형상태를 유지하여 에어로스탯의 기낭 구조가 안정되고, 제1 연결선, 제2 연결선, 제3 연결선 및 제4 연결선의 어느 하나에 특별히 큰 하중이 작용하지 않으므로 이들 연결선이 쉽게 변형되지 않는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 비행선 또는 기구의 장력 조절장치의 일실시예이 다. 도2는 본 발명의 실시예1의 주요부의 사시도를, 도3은 실시예1의 또 다른 주요부의 사시도를, 도4는 도2의 주요부의 작용도를 나타낸다.
도2를 참조하면 실시예1은 힌지축 지지대(810), 회전 레버(820), 제1 장력 조절수단(831) 및 제2 장력 조절수단(832)을 갖는다.
도2를 참조하면 힌지축 지지대(810)에는 힌지축(810H)이 설치된다.
도2를 참조하면 회전 레버(820)는 제1 회전 팔(arm)(821) 및 제2 회전 팔(arm)(822)을 갖는다. 제1 회전 팔(arm)(821) 및 제2 회전 팔(arm)(822)은 중심부로부터 "V"자형을 이루도록 형성될 수 있다.
도2를 참조하면 회전 레버(820)는 중심부가 힌지축(810H)에 좌우로 회동 가능하도록 연결된다.
도2를 참조하면 제1 회전 팔(arm)(821)에는 회전축(821H)이 설치된다. 회전축(821H)에는 제1 장력 조절수단인 제1 도르래(831)가 회동 가능하도록 장착된다.
도2를 참조하면 제1 도르래(831)에는 제1 장력 조절선(841)의 소정부분이 감기어진다. 제1 장력 조절선(841)의 일측단은 제1 턴 버클(turn buckle)(441)에 연결되어 제1 연결선(501)에 연결된다. 제1 장력 조절선(841)의 타측단은 제2 턴 버클(turn buckle)(442)에 연결되어 제2 연결선(502)에 연결된다. 따라서, 제1 연결선(501)에 작용하는 장력이 제2 연결선(502)에 작용하는 장력보다 큰 경우 제1 도르래(831)가 반 시계방향으로 회전하여 제1 연결선(501)이 제1 도르래(831)로부터 풀리게 되고 제2 연결선(502)이 제1 도르래(831) 측으로 당겨지게 된다. 제1 연결선(501) 및 제2 연결선(502)은 각각 비행선 또는 기구의 패치(patch)에 연결된다.
도2를 참조하면 제2 회전 팔(arm)(822)에는 회전축(822H)이 설치된다. 회전축(822H)에는 제2 장력 조절수단인 제2 도르래(832)가 회동 가능하도록 장착된다.
마찬가지로 도2를 참조하면 제2 도르래(832)에는 제2 장력 조절선(842)의 소정부분이 감기어진다. 제2 장력 조절선(842)의 일측단은 제3 턴 버클(turn buckle)(443)에 연결되어 제3 연결선(503)에 연결된다. 제2 장력 조절선(842)의 타측단은 제4 턴 버클(turn buckle)(444)에 연결되어 제4 연결선(504)에 연결된다. 따라서, 제4 연결선(504)에 작용하는 장력이 제3 연결선(503)에 작용하는 장력보다 큰 경우 제2 도르래(832)가 반 시계방향으로 회전하여 제4 연결선(504)이 제2 도르래(832)로부터 풀리게 되고 제3 연결선(503)이 제2 도르래(832) 측으로 당겨지게 된다. 제3 연결선(503) 및 제4 연결선(504)은 각각 비행선 또는 기구의 패치(patch)에 연결된다.
즉, 제1 도르래(831)는 부유하는 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선(501)을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선(502)을 풀어주고 제1 연결선(501)을 풀어줄 때 제2 연결선(502)을 당김으로써, 제1 연결선(501)과 제2 연결선(502)에 작용하는 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제1 장력 조절수단의 예이다.
마찬가지로, 제2 도르래(832)는 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선(503)을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선(504)을 풀어주고 제3 연결선(503)을 풀어줄 때 제4 연결선(504)을 당김으로써, 제3 연결선(503)과 제4 연결선(504)의 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제2 장력 조절수단의 예이 다.
도2를 참조하면 힌지축(810H)으로부터 제1 도르래(831)의 회전축(821H)에 이르는 거리와 힌지축(810H)으로부터 제2 도르래(832)의 회전축(822H)에 이르는 거리는 동일하도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 도르래(831)와 제2 도르래(832)의 크기도 동일하게 형성되며, 제1 장력 조절선(841)과 제2 장력 조절선(842)이 제1 도르래(831)와 제2 도르래(832)에 감기는 각도 동일하도록 설치된다.
따라서, 도4를 참조하면 제1 장력 조절수단인 제1 도르래(831)에 연결된 제1 연결선(501) 및 제2 연결선(502)에 작용하는 장력의 합이 제2 장력 조절수단인 제2 도르래(832)에 연결된 제3 연결선(503) 및 제4 연결선(504)에 작용하는 장력의 합보다 큰 경우에는 회전 레버(820)가 힌지축(810H)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 제1 연결선(501) 및 제2 연결선(502)에 작용하는 장력의 합은 제3 연결선(503) 및 제4 연결선(504)에 작용하는 장력의 합과 같게 된다.
도3을 참조하면 2개의 힌지축 지지대(810)는 지지 몸체(400)의 상면에 탑재된다. 2개의 힌지축 지지대(810)는 지지 몸체(400)의 대응하는 면의 중앙에 각각 장착되는 것이 바람직하다.
도3을 참조하면 힌지축 지지대(810)의 배면 4 귀퉁이에는 고정 고리(도면 미도시)가 설치되고, 상기 고정 고리(도면 미도시)에는 턴 버클(turn buckle)(340)의 상측단이 연결된다.
도3을 참조하면 턴 버클(turn buckle)(340)의 하측단은 연결쇄(300)에 설치되는 고정 고리(320)에 장착된다. 연결쇄(300)의 하측단은 테더 케이블(tether cable)(200)에 연결되는데, 테더 케이블(tether cable)(200)은 지상 계류장치에 연결된다.
실시예2
실시예2는 실시예1의 장력 조절장치를 이용한 비행선 또는 기구의 위치 조절방법에 관한 것이다. 도5는 실시예2의 흐름도를 나타낸다.
도5를 참조하면 실시예2는 제1 장력 조절단계(S100), 제2 장력 조절단계(S200) 및 회전 팔(arm) 회전단계(S300)를 갖는다.
도5 및 도2를 참조하면 제1 장력 조절단계(S100)는 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선(501)을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선(502)을 풀어주고 제1 연결선(501)을 풀어줄 때 제2 연결선(502)을 당김으로써, 제1 연결선(501)과 제2 연결선(502)의 장력을 상호 조절하는 단계이다. 특히 도2를 참조하면 제1 장력 조절단계(S100)는 제1 장력 조절수단(831)인 제1 도르래를 회전시킴으로써 수행될 수 있다.
도5 및 도2를 참조하면 제2 장력 조절단계(S200)는 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선(503)을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선(504)을 풀어주고 제3 연결선(503)을 풀어줄 때 제4 연결선(504)을 당김으로써, 제3 연결선(503)과 제4 연결선(504)의 장력을 상호 조절하는 단계이다. 특히 도2를 참조하면 제2 장력 조절단계(S200)는 제2 장력 조절수단(832)인 제2 도르래를 회전시킴으로써 수행될 수 있다.
도5 및 도2를 참조하면 회전 팔(arm) 회전단계(S300)는 회전 레버(820)를 힌지축(810H)을 중심으로 회동시키는 단계이다. 특히 도2를 참조하면 회전 레버(820)가 회전함에 따라 제1 회전 팔(arm)(821) 및 제2 회전 팔(arm)(822)이 회전하고, 따라서 제1 장력 조절수단(831) 및 제2 장력 조절수단(831)의 상대 위치가 변하게 된다.
따라서 회전 레버(820)를 회전시키거나, 제1 장력 조절수단(831)인 제1 도르래를 회전시키거나, 제2 장력 조절수단(832)인 제2 도르래를 회전시킴으로써 제1 연결선(501), 제2 연결선(502), 제3 연결선(503) 및 제4 연결선(504)에 연결된 비행선 또는 기구의 위치를 조절할 수 있다.
도1은 종래의 에어로스탯(aerostat), 테더 케이블(tether cable) 및 지상 계류장치의 연결도.
도2는 실시예1의 주요부의 사시도.
도3은 실시예1의 또 다른 주요부의 사시도.
도4는 도2의 주요부의 작용도.
도5는 실시예2의 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:지상 계류장치 20:테더 케이블
30:연결쇄 32:고정 고리
34:턴 버클 38:카메라
40:지지 몸체 42:고정 고리
44:턴 버클 50:연결선
52:보조 연결선 60:기낭
62:패치 70:꼬리날개
80:노즈 콘
441:제1 턴버클 442:제2 턴버클
443:제3 턴버클 444:제4 턴버클
501:제1 연결선 502:제2 연결선
503:제3 연결선 504:제4 연결선
810:힌지축 지지대 810H:힌지축
821:제1 회전 팔 821H:회전축
822:제2 회전 팔 822H:회전축
831:제1 도르래 832:제2 도르래
841:제1 장력 조절선 842:제2 장력 조절선

Claims (8)

  1. 부유하는 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선을 풀어주고 상기 제1 연결선을 풀어줄 때 상기 제2 연결선을 당김으로써, 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제1 장력 조절수단;
    상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선을 풀어주고 상기 제3 연결선을 풀어줄 때 상기 제4 연결선을 당김으로써, 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력이 평형을 유지하도록 조절하는 제2 장력 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    힌지축에 회동 가능하게 지지되며 제1 회전 팔(arm) 및 제2 회전 팔(arm)이 형성되는 회전 레버를 포함하되,
    상기 제1 회전 팔(arm)에는 상기 제1 장력 조절수단이 장착되고,
    상기 제2 회전 팔(arm)에는 상기 제2 장력 조절수단이 장착되는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 장력 조절수단은 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 단부를 연결하는 제1 장력 조절선이 감기어 회전하는 제1 도르래이고,
    상기 제2 장력 조절수단은 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 단부를 연결하는 제2 장력 조절선이 감기어 회전하는 제2 도드래인 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 힌지축으로부터 상기 제1 도르래의 회전축에 이르는 거리와, 상기 힌지축으로부터 상기 제2 도르래의 회전축에 이르는 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 회전 레버의 회전을 지지하는 힌지축이 설치되는 힌지축 지지대;
    상기 힌지축 지지대가 설치되는 지지 몸체;
    일측이 상기 지지 몸체에 연결되고 타측이 지상 계류장치에 연결되는 테더 케이블(tether cable)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지 몸체에는 2개의 힌지축 지지대가 탑재되되, 상기 2개의 회전축 지 지대는 상기 지지 몸체의 대응하는 면의 중앙에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 장력 조절장치.
  7. 비행선 또는 기구에 연결되는 제1 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제2 연결선을 풀어주고 상기 제1 연결선을 풀어줄 때 상기 제2 연결선을 당김으로써, 상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력을 상호 조절하는 제1 장력 조절단계;
    상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제3 연결선을 당길 때 상기 비행선 또는 기구에 연결되는 제4 연결선을 풀어주고 상기 제3 연결선을 풀어줄 때 상기 제4 연결선을 당김으로써, 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력을 상호 조절하는 제2 장력 조절단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 위치 조절방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 연결선과 제2 연결선의 장력을 상호 조절하는 제1 장력 조절수단이 장착되는 제1 회전 팔(arm) 및 상기 제3 연결선과 제4 연결선의 장력을 상호 조절하는 제2 장력 조절수단이 장착되는 제2 회전 팔(arm)이 형성된 회전 레버를 힌지축을 중심으로 회동시키는 회전 팔(arm) 회전단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비행선 또는 기구의 위치 조절방법.
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