KR100921935B1 - Ground effect enhancement and control device for a WIG craft - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위그선 날개의 끝단부에 존재하는 판 형상의 구조물이 날개의 상·하 또는 상하 양방향으로 확장하여 지면효과를 증강시키는 장치로서, 위그선이 수면에서 이동하거나 이·착수하는 과정에서는 판 형상의 구조물이 접혀있되 위그선이 수면 위를 항주하는 과정에서는 판 형상의 구조물이 확장하여 지면효과를 증강시키도록 함으로써, 위그선이 수면에서 이동하거나 이·착수하는 과정에서 날개의 끝단이 수면에 잠기어 물에 의한 큰 저항을 받아 날개가 파손될 위험이나 위그선의 항주 고도를 낮추어서 양력의 증가를 얻고자 하는 경우에 위그선의 선체가 수면에 닿아서 사고가 발생할 위험을 전면적으로 차단하고 효과적으로 위그선의 지면효과를 증강시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention is a device that enhances the ground effect by extending the plate-shaped structure existing at the end of the wing wire wings in the upper, lower or up and down directions of the wing, the plate shape in the process of moving or moving on the water surface In the process of folding the structure, but the Wig line hangs on the surface of the water, the plate-shaped structure expands to enhance the ground effect, so that the tip of the wing is submerged in the water as the Wig line moves or moves on the water surface. If you want to increase the lift by raising the lift by lowering the height of the wing of the Hug ship by receiving a great resistance, you can completely block the risk of accidents due to the hull of the Hug ship touching the water surface and effectively enhance the ground effect of the Hug ship. It relates to a device that can.
위그선, 지면효과, 양력 Wig line, ground effect, lift
Description
본 발명은 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for enhancing and controlling the ground effect of the Wig wire.
위그선은 지면효과익선(海面效果翼船) 또는 익선이라고도 하는데, ‘Wing In Ground Craft’의 약자로 수면 위에 뜬 상태로 움직이는 초고속선이라는 뜻을 갖는다. 즉, 위그선은 물 위를 빠른 속도로 달리는 초고속 선박 기술과 수면에서 부상해 뜬 상태로 이동하는 항공기술이 접목된 첨단 선박을 말한다.Wig ship is also called ground effect blade or sea blade. It stands for 'Wing In Ground Craft' and it means super high speed ship moving on the surface of the water. In other words, the Wig ship refers to a high-tech ship combining high-speed ship technology that runs on water at high speed and aviation technology that floats on the surface.
위그선은 비행기가 나는 기본원리인 양력과 함께 날개가 해수면에 가까워질수록 선체를 떠받치는 공기 양력이 커지는 ‘지면효과’를 이용하여 나아가므로 시속 550㎞까지 속도를 낼 수 있다. 다시 말하면, 위그선은 날개 끝 아래에 판이 달려 있어 날개와 수면 사이에 공기가 갇히는 현상이 발생해 해수면 바로 위에서 더 쉽게 날아가는 것이다.The Wig ship is able to reach speeds of up to 550 km per hour as it uses lift, which is the basic principle of flying, along with the “ground effect”, which increases the lift of air that holds the hull as the wing approaches sea level. In other words, the Wig ship has a plate below the tip of the wing, which traps air between the wing and the surface, making it easier to fly directly above sea level.
위그선은 처음에는 '선박인가 비행기인가'라는 문제를 둘러싸고 논란이 있었으나, 1990년대 말 국제해사기구(International Maritime Organization/IMO)에 의해 선박으로 분류되고 있다. 위그선은 일반 배보다 몇 배나 빠르면서도 비행기보다 는 훨씬 적은 연료로 운항할 수 있고 수륙양용이라는 장점이 있다. 그러나 파도가 높을 때는 수면에서 뜰 수 없기 때문에 현재까지는 주로 호수나 하천에서 운용되고 있다.The Wig was initially controversial over the question of whether it was a ship or a plane, but was classified as a ship by the International Maritime Organization (IMO) in the late 1990s. The Wig ship is several times faster than a normal ship, but can operate with much less fuel than an airplane and has the advantage of being amphibious. However, since the waves cannot rise from the surface of the water, they are mainly operated in lakes or rivers until now.
위그선은 구소련이 군사 목적으로 1960년대부터 개발하기 시작하였으며, 이후 러시아, 독일, 중국 등에서도 해상구조용, 레저용으로 개발이 진행되었지만 아직까지 부분적으로만 실용화 되고 있을 뿐이다.The Soviet Union began developing the Soviet Union in the 1960s for military purposes. Since then, Russia, Germany, and China have been developed for maritime rescue and leisure use, but are only partially used.
위그선 관련 기술이 국내에 소개된 것은 1993년으로 거슬러 올라간다. 당시 한-러시아 과학기술 교류사업을 통해 국내에 소개되었는데, 지난 2002년 한국해양연구원은 국내의 한 벤처기업과 공동연구 끝에 4인승 규모의 레저용 소형 위그선 시험운항에 성공했다. ‘갈매기호’로 명명된 이 위그선은 해면 2m 높이에서 시속 120㎞로 날아갈 수 있으며, 연료 소모량은 일반 모터보트의 50%도 되지 않는다.The introduction of the technology related to the Wig ship dates back to 1993. At the time, Korea-Russia science and technology exchange project was introduced to Korea. In 2002, the Korea Maritime Research Institute succeeded in piloting a four-seater leisure Wig ship after joint research with a domestic venture company. The Wig ship, which is called the `` sea gull symbol, '' can fly from 2m above sea level to 120km / h and consume less than 50% of a motorboat.
그런데 최근 해양수산부가 총사업비 1200억원을 들여, 대형 위그선(200인용)을 개발하겠다고 나서 관심을 끌고 있다. 사실 최대 5m 높이로 떠서 수면 위를 날아가는 위그선은 국제해사기구(IMO)와 국제 민간 항공 기구(ICAO:International Civil Aviation Organization)의 협약에 의해 배로 분류되긴 했지만 움직이는 원리는 오히려 비행기와 닮은 점이 많다. 특히 날개에서 양력(lift)을 일으켜 공중에 떠서 고속으로 날아갈 수 있다는 점에서 비행기와 다를 바 없다. 차이가 있다면 비행기와는 달리 ‘지면효과’를 최대한 활용한다는 것이다. 지면효과란, 날개가 해면과 가까울 때 날개 밑의 공기가 갇히는 현상 때문에 양력이 평소보다 더 많이 발생하는 현상을 말한다.However, the Ministry of Maritime Affairs and Fisheries recently attracted attention after it plans to develop a large Wig ship (200 passengers) with a total project cost of 120 billion won. In fact, the Wig ship, which floats up to 5 meters above sea level, has been classified as a ship by the agreement of the International Maritime Organization (IMO) and the International Civil Aviation Organization (ICAO), but the principle of movement is much like an airplane. It is not unlike airplanes, in that they can lift at the wings and float in the air. The difference is that, unlike airplanes, it makes the most of the “ground effect”. The ground effect is a phenomenon in which more lift occurs than usual due to the trapped air under the wing when the wing is close to the surface.
사실 위그선은 지면효과가 없다면 비행기처럼 떠 있는 것이 불가능하다. 물론 비행기도 수면이나 지면 가까이 낮게 날게 되면, 위그선처럼 지면효과를 받기 때문에 날개에서 훨씬 효율적으로 양력이 발생한다. 문제는 비행기는 수상기나 비행정을 제외하면 물 위에 닿을 경우 매우 위험하다는 데 있다. 말하자면 공중에 뜨는 기본원리는 유사하지만 애초에 물 위를 다닐 수 있는 목적으로 설계된 위그선과 공중을 날아다니도록 설계된 항공기는 애초에 그 진화방향이 다른 것이다.In fact, it is impossible for a Wig ship to float like an airplane without a ground effect. Of course, if the plane flies low near the surface of the water or the ground, it will have the same ground effect as the Wig line, so the lift will be generated more efficiently on the wing. The problem is that airplanes are very dangerous if they come in contact with water, except for watercraft and flying boats. In other words, the principle of floating in the air is similar, but the Wig ship, which was originally designed to float on water, and the aircraft designed to fly in the air, have different directions of evolution.
따지고 보면 위그선의 최대 약점도 바로 이 지면효과에서 나온다. 고속으로 비행하는 위그선은 지면효과로 인해 비행기 앞쪽 부분이 파도치듯 위아래로 흔들릴 수 있는데, 이러한 진동이 강해지면 비행기가 추락하여 수면과 충돌하거나 공중에서 뒤집히는 현생이 발생할 수 있다. 게다가 초기 위그선 설계 기술은 호수나 강에서는 운항이 가능하지만, 파고(波高)가 높은 해상에서는 지면효과가 불안정해져서 이착륙이 불가능하다는 한계가 있다. 다행히 최근 들어 제어기술의 발달로 이런 문제점들이 하나씩 해결되고 있기는 하지만 대형 위그선의 경우는 아직까지 개발된 사례가 없는 상황이어서 또 다른 난제가 기다리고 있을 수도 있다.After all, the greatest weakness of the Wigline comes from this ground effect. Due to the ground effect, the Wig ship flying at high speed may swing up and down as if the front part of the plane is waved. If the vibration becomes stronger, the plane may crash, collide with the surface of the water or be overturned in the air. In addition, the early Wig ship design technology can operate in lakes or rivers, but there is a limit in that it is impossible to take off and land due to the unstable ground effect at high altitudes. Fortunately, these problems are being solved one by one due to the development of control technology. However, the large Wig ship has yet to be developed.
만약 한국해양연구원의 연구가 성공해 대형 위그선이 실용화 된다면 수송시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 전망된다. 기존 선박으로는 불가능한 시속 200~500㎞ 이상으로 운항할 수 있는데다가 연료비 측면에서도 기존 항공기의 절반 수준밖에 되지 않기 때문이다. 또한 위그선은 비행기처럼 공항 같은 거대 시설을 유치할 필요가 없기 때문에 동북아 물류에 획기적인 변화가 일어날 가능성도 배제할 수 없다. 특히 우리나라와 물류가 많으면서도 공항설비가 없는 중국의 위 해, 연태, 청도, 대련 등지와의 여객 및 항공 화물의 연계 수단으로는 위그선만큼 좋은 것도 없다. 만약 우리나라와 중국 동부 연안 및 일본을 1시간 내지 3시간 이내에 운항하면서 항공요금의 절반정도로 물류를 해결할 수 있다면 그 파급 효과는 엄청날 것이다. 물론 그때까지는 넘어야 할 산이 높고 험하지만, 한 가지 분명한 것은 이제는 첨단 과학기술 하나가 국가 경쟁력을 좌우할 수 있는 시대라는 것이다.If the research of the Korea Maritime Institute succeeds and the large wig ship is put to practical use, it is expected to drastically reduce the transportation time and cost. It is possible to operate at speeds of 200 ~ 500km / h, which is not possible with existing vessels, and it is only half as much as existing aircrafts in terms of fuel cost. In addition, the Wig ship does not have to attract large facilities such as airports like airplanes, so it is impossible to exclude the possibility of drastic changes in Northeast Asian logistics. In particular, there is no better way to connect passengers and air cargo to China, Yantai, Qingdao, Dalian, etc., as China does not have airport facilities but there is a lot of logistics. If the logistics can be solved with half of the airfare while operating Korea, the east coast of China and Japan within 1 to 3 hours, the ripple effect will be enormous. Of course, the mountains to be overcome are high and rough by then, but one thing is clear: a time when high-tech science and technology can dictate national competitiveness.
그런데, 기존의 위그선은 날개 형상이 고정되어 있어 지면효과를 더 크게 얻기 위해서는 위그선의 항주 고도를 낮추거나 설계 단계에서 주날개의 위치를 가능한 한 아래쪽으로 내려주어야 한다.However, the existing wig wire is fixed in the shape of the wing, in order to obtain a greater ground effect, it is necessary to lower the altitude of the wig wire hanger or lower the position of the main wing as much as possible in the design stage.
지면효과에 의한 양력 증가는 h/c[여기서, h: 날개의 Trailing edge와 수면과의 거리, c: 날개의 코드(Leading edge와 Trailing edge를 이은 직선)의 길이]에 따라 결정되는데, 구체적으로는 h/c가 작을수록 지면효과에 의한 양력 증가는 exponential로 증가하게 된다. 즉, 지면효과는 동일한 날개의 경우에는 날개의 고도(h)를 낮추면 더 큰 효과를 얻을 수 있으며, 날개의 고도 차이가 크지 않을 경우에는 날개의 코드 길이(c)를 증가시키면 더 큰 효과를 얻을 수 있다.The lift increase due to the ground effect is determined by h / c, where h is the distance between the wing's trailing edge and the surface, and c is the length of the wing's cord (the straight line between the leading and trailing edges). The smaller the h / c, the more the lift due to the ground effect increases exponentially. That is, the ground effect can be obtained by lowering the height of the wing (h) in the case of the same wing, and increasing the code length (c) of the wing when the wing height difference is not large. Can be.
위그선의 설계에 있어서는 이점을 고려하여야 하는데, 날개의 위치를 선체를 기준으로 보았을 때 낮추는 설계(날개의 코드 길이를 키우거나 날개의 절대 위치를 낮추는 등의 설계)를 적용하면 위그선이 수면에 부양하고 있을 때 날개의 끝단이 물에 잠기는 등의 영향으로 인하여 이·착수 상태에서 물에 의한 큰 저항을 받아 날개가 파손될 수 있으며 심한 경우 이·착수가 불가능할 수도 있는 등의 구조적인 취약점이 발생하므로 날개의 위치를 낮추는 설계에는 한계가 있다.When designing a wig line, an advantage should be taken into account. When applying a design that lowers the position of the wing relative to the hull (such as increasing the length of the cord of the wing or lowering the absolute position of the wing), the wig line floats on the surface of the water. Due to the effects of the tip of the wing being submerged in water, the wing may be damaged due to the great resistance of water in the state of launching or launching. In severe cases, the wing may be damaged. There are limits to the design that lowers the position.
또한, 위그선의 항주 고도를 낮추어서 양력의 증가를 얻고자 하는 경우에도 위그선의 선체가 수면에 닿으면 사고가 발생할 우려가 있으므로 이 또한 한계를 가지게 된다.In addition, even if you want to increase the lift by lowering the altitude of the Hug ship, there is a possibility that an accident may occur when the hug of the Wig ship hits the water, which also has a limit.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 위그선 날개의 끝단부에 존재하는 판 형상의 구조물이 날개의 상·하 또는 상하 양방향으로 확장하여 지면효과를 증강시키는 장치로서, 위그선이 수면에서 이동하거나 이·착수하는 과정에서는 판 형상의 구조물이 접혀있되 위그선이 수면 위를 항주하는 과정에서는 판 형상의 구조물이 확장하여 지면효과를 증강시키도록 함으로써, 위그선이 수면에서 이동하거나 이·착수하는 과정에서 날개의 끝단이 수면에 잠기어 물에 의한 큰 저항을 받아 날개가 파손될 위험이나 위그선의 항주 고도를 낮추어서 양력의 증가를 얻고자 하는 경우에 위그선의 선체가 수면에 닿아서 사고가 발생할 위험을 전면적으로 차단하고 효과적으로 위그선의 지면효과를 증강시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, the plate-shaped structure existing at the end of the wig wire wing extends in both the top, bottom or top and bottom of the wing to enhance the ground effect, the wig wire is water surface In the process of moving or launching from the ground, the plate-shaped structure is folded, but in the process of the Wig-line navigating above the surface, the plate-shaped structure is expanded to enhance the ground effect. In the process, the tip of the wing is submerged in the water and receives a great resistance from water, so that the wing is damaged or the hug of the ship is in contact with the water to lower the altitude of Hangzhou. To provide a device that can block the entire area and effectively enhance the ground effect of the wig line. Ever it shall be.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체 에는 확장판(120)이 삽입될 수 있도록 하방으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(110); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 확장판 구동기어(130)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(110)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(130)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 확장판(120); 및 상기 끝단판(110)의 몸체의 측면에서 상기 확장판(120)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 확장판(120)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 확장판 구동기어(130)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다( Type 1).In order to achieve the above object, the present invention is a device for enhancing or adjusting the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right wings of the wig wire, plate shape is installed orthogonal to the wing of the wig wire at the edge of the wing end of the wig wire As the structure of the end plate having a groove which is opened downward so that the expansion plate 120 can be inserted into the
또한 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체에는 확장판(220)이 삽입될 수 있도록 상방으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(210); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 확장판 구동기어(230)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(210)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(230)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 확장판(220); 및 상기 끝단판(210)의 몸체의 측면에서 상기 확장판(220)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 확장판(220)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 확장판 구동기어(230)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그 선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다( Type 2).In another aspect, the present invention, the device to enhance or adjust the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right of the wing of the wig wire, the plate-shaped structure that is installed orthogonal to the wing of the wig wire at the edge of the wing end of the wig wire expansion plate on the
또한 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체에는 상부확장판(321) 및 하부확장판(322)이 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(310); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 상부확장판 구동기어(331)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 상부확장판 구동기어(331)의 작동에 따라 상기 끝단판(310)의 상방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 상부확장판(321); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 하부확장판 구동기어(332)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 하부확장판 구동기어(332)의 작동에 따라 상기 끝단판(310)의 하방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 하부확장판(322); 상기 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 상기 상부확장판(321)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 상부확장판(321)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 상부확장판 구동기어(331); 및 상기 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 상기 하부확장판(322)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 하부확장판(322)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 하부확장판 구동기어(332)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다( Type 3).In another aspect, the present invention, the device to enhance or adjust the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right of the wing of the wig wire, the plate-shaped structure which is installed orthogonal to the wing of the wig wire at the edge of the wing end of the wig wire upper body An
본 발명에 따르면, 위그선이 수면에 떠서 이동할 때나 이·착수 시에도 지면효과 증강 및 조절장치가 수면에 닿지 않으므로 선체에 가해지는 저항을 줄이고 장치의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 장치를 통해 지면효과를 극대화하고 이의 제어를 통해 위그선의 운항 안전성을 확보할 수 있다.According to the present invention, since the ground effect enhancer and control device does not touch the surface when the wig wire floats or moves on the surface of the water, the resistance applied to the hull can be prevented, and the device can be prevented from being damaged. By maximizing the ground effect and controlling it, it is possible to ensure the operational safety of the Wig ship.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.
위그선의 운항시 끝단판이 하방으로 확장되어 날개가 수면에 가까워지면 날개 아랫면의 공기가 압축되어 공기쿠션의 효과가 발생하게 되고 결과적으로 날개 상하면의 압력차가 증가하여 지면효과가 증강된다. 도 6은 상기한 바와 같은 끝단판의 하방 확장의 효과를 검증한 예로서, 전산 유체역학 계산을 위한 상용 코드인 Fluent에 의한 계산 결과를 보여주는 것이다. 도 6에서 볼 수 있는 것과 같이 끝단판 하단에서 지면까지의 거리를 H라 했을 때 날개와 지면과의 거리가 일정하더라도 끝단판이 지면과 가까워질수록 지면효과에 의한 양항비는 커지는 것을 확인할 수 있다.When the end of the wig ship extends downward and the wing approaches the surface of the wing, the air at the bottom of the wing is compressed to produce the air cushion effect. As a result, the pressure difference between the upper and lower wing increases, resulting in the ground effect. Figure 6 is an example of verifying the effect of the downward expansion of the end plate as described above, shows the calculation results by Fluent, a commercial code for computational fluid dynamics calculation. As shown in FIG. 6, when the distance from the bottom of the end plate to the ground is H, even if the distance between the wing and the ground is constant, the closer the end plate is to the ground, the greater the ratio of the lift due to the ground effect.
도 6에서, 양력(lift)은 베르누이 원리에 따라 날개 상하면의 압력차에 의해 발생하는 힘으로서, 위그선을 수면 위로 부상하게 한다. 양력(lift)의 크기(L)는,In Figure 6, the lift (lift) is a force generated by the pressure difference between the upper and lower wings according to the Bernoulli principle, causing the wig wire to rise above the surface of the water. The size of lift (L) is
L = CL·ρ·V2·S / 2 [L: 양력(lb), CL: 양력계수, ρ: 밀도(slug/ft3), V: 속도(ft/sec), S: 날개면적(ft2)] 으로 나타낼 수 있다.L = CL ρ V2 S / 2 [L: lift (lb), CL: lift coefficient, ρ: density (slug / ft3), V: speed (ft / sec), S: wing area (ft2)] It can be represented as
항력(drag)은 위그선이 전방으로 움직이는 것을 방해하는 힘으로서, 위그선의 날개(wing), 동체(fuselage), 강착장치(landing gear), 스트럿(strut), 미익(stabilizer), 그 외 다른 구조부에서 발생한다. 양력에 도움을 주지 않는 항력을 유해항력(parasite drag)이라 한다. 항력(drag)의 크기(D)는,Drag is a force that impedes the movement of a wig wire forward, and at the wing, fuselage, landing gear, strut, stabilizer, and other structures of the wig wire Occurs. Drag that does not help lift is called parasite drag. The magnitude of drag (D) is
D = CD·ρ·V2·S/2 [D: 항력(lb), CD: 항력계수, ρ: 밀도(slug/ft3), V: 속도(ft/sec), S: 날개면적(ft2)] 으로 나타낼 수 있다(위 식은 날개에서의 항력을 산출하는 식이며, 위그선 전체의 항력을 산출할 경우 CD와 S는 위그선 전체에 대해 고려되어야 한다).D = CD ρ V2 S / 2 [D: drag (lb), CD: drag coefficient, ρ: density (slug / ft3), V: velocity (ft / sec), S: wing area (ft2)] (The above formula calculates the drag on the wing, and when calculating the drag of the whole Wig ship, CD and S should be considered for the whole Wig ship).
그리고, 특정 받음각에서 양력과 항력의 비를 그 받음각에서의 ‘양항비(lift to drag ratio, L/D)’라고 하는데, 양항비(L/D)는 CL/CD가 되므로 양항비가 커질수록 위그선의 비행 효율은 증가하게 된다.In addition, the ratio of lift and drag at a particular angle of attack is called the 'lift to drag ratio (L / D)' at the angle of attack.L / D is CL / CD, so the higher the ratio, Will increase the flight efficiency.
한편, 위그선의 운항시 끝단판이 상방으로 확장되면 날개 끝부분에서 발생하는 와류가 감소하여 양항비로 결정되는 위그선의 효율이 증가하게 된다. 도 7은 상기한 바와 같은 끝단판의 상방 확장의 효과를 검증한 예로서, 전산 유체역학 계산을 위한 상용 코드인 Fluent에 의한 계산 결과를 보여주는 것이다. 도 7에서 볼 수 있는 것과 같이 끝단판을 상방으로 확장했을 경우 날개와 지면과의 거리가 일정하더라도 지면효과에 의한 양항비는 커지는 것을 확인할 수 있다(H/C=0.2).On the other hand, when the end plate is extended upward during the operation of the wig ship, the vortex generated at the tip of the wing is reduced, thereby increasing the efficiency of the wig ship, which is determined by the ratio of the two ports. Figure 7 is an example of verifying the effect of the upward expansion of the end plate as described above, and shows the calculation results by Fluent, a commercial code for computational fluid dynamics calculation. As shown in FIG. 7, when the end plate is extended upward, even if the distance between the wing and the ground is constant, the lift ratio due to the ground effect is increased (H / C = 0.2).
이에 본 발명은 간단한 조작을 통하여 위그선의 끝단판을 하방 또는 상방으로 확장시킴으로써 위그선의 지면효과를 증강시키고 운항 효율을 높일 수 있는 세 가지 Type의 장치를 제시하고자 한다. 후술(‘Type 1’에 따른 장치를 위주로 하여 상세하게 설명하되, ‘Type 2’ 및 ‘Type 3’에 따른 장치는 ‘Type 1’에 따른 장치와의 차이점을 위주로 하여 설명하고 중복되는 설명은 피하도록 한다)하게 될 ‘Type 1’에 따른 장치는 위그선의 끝단판을 하방으로 확장시킴으로써, ‘Type 2’에 따른 장치는 위그선의 끝단판을 상방으로 확장시킴으로써, 그리고 ‘Type 3’에 따른 장치는 위그선의 끝단판을 상방 및 하방으로 동시에 확장시킴으로써 위그선의 지면효과를 증강시키고 운항 효율을 높일 수 있는 장치이다.Accordingly, the present invention is to propose three types of devices that can enhance the ground effect of the Wig ship and increase the operating efficiency by extending the end plate of the Wig ship downward or upward through a simple operation. It will be described below in detail with the focus on the device according to 'Type 1', but the device according to the 'Type 2' and the 'Type 3' will be described mainly on the difference from the device according to the 'Type 1', and overlapping descriptions will be avoided. The device according to 'Type 1' extends the end plate of the Wig wire downward, the device according to 'Type 2' extends the end plate of the Wig wire upward and the device according to the 'Type 3' It is a device that can enhance the ground effect of the Wig ship and increase the operating efficiency by simultaneously extending the end plate of the Wig ship upward and downward.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
1. One. TypeType 1(도 2 참조) 1 (see Figure 2)
첫 번째로 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체에는 확장판(120)이 삽입될 수 있도록 하방으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(110); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 확장판 구동기어(130)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(110)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(130)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 확장판(120); 및 상기 끝단판(110)의 몸체의 측면에서 상기 확장판(120)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 확장판(120)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 확장판 구동기어(130)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다.First, the present invention is a device for enhancing or adjusting the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right of the wing of the wig line, the body as a plate-shaped structure that is installed orthogonal to the wing of the wig line at the edge of the wing end of the wig
끝단판(110)은 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물이다(도 1 참조). 이러한 끝단판(110)의 몸체에는 확장판(120)이 삽입될 수 있도록 하방으로 개방된 홈이 나 있다.
확장판(120)은 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 확장판 구동기어(130)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있다.The expansion plate 120 is a plate-shaped structure, any one or more of the front and rear sides of the body is formed with a screw thread that can be engaged with the expansion
이러한 확장판(120)은 끝단판(110)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(130)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하게 된다. 이 경우 끝단판(110)의 몸체에 존재하는 홈의 크기가 확장판(120)의 크기와 딱 맞으면 홈과 확장판(120) 간의 마찰로 인하여 확장판(120)이 슬라이딩 운동을 원활하게 할 수가 없으며, 홈의 크기가 확장판(120)의 크기에 비해 너무 크면 확장판(120)이 슬라이딩 운동을 하는 도중에 끝단판(110)으로부터 이탈할 우려가 있으므로 주의해야 한다.The expansion plate 120 is a sliding motion in the vertical direction in accordance with the operation of the expansion
확장판 구동기어(130)는 끝단판(110)의 몸체의 측면에서 확장판(120)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 확장판(120)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 역할을 한다.The expansion
즉, 확장판(120)은 확장판 구동기어(130)의 회전방향에 따라 위 또는 아래 방향으로 직선 슬라이딩 운동을 하게 되는 바, 확장판 구동기어(130)가 어느 일 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 상방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(110)의 홈 내부로 들어가고, 확장판 구동기어(130)가 상기의 경우와 반대 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 하방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(110)의 홈 외부로 나오게 되는 것이다.That is, the expansion plate 120 is a linear sliding movement in the up or down direction according to the rotation direction of the expansion
상기한 바와 같은 기능을 효과적으로 수행하기 위하여, 확장판 구동기어(130)는 확장판(120)과의 관계에서 볼 때 특히 ‘피니언(pinion)’과 ‘래크(rack)’의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.In order to effectively perform the above functions, it is preferable that the expansion
일반적으로 기어(gear)란 2개 또는 그 이상의 축 사이에 회전(回轉)이나 동력을 전달하는 기계부품을 의미하며, 회전운동을 전달하는 두 축의 상대적 관계에 따라 여러 가지로 분류된다.Generally, a gear is a mechanical part that transmits rotation or power between two or more axes, and is classified into various types according to the relative relationship between two axes that transmit rotational motion.
여기서, 두 축이 평행인 스퍼기어(spur gear)는 축에 평행하게 절삭한 이를 가지며, 가장 흔히 사용되고 있다. 바깥물림의 경우에는 축의 회전은 서로 역방향이 된다. 회전을 동일한 방향으로 하고자 할 때에는 안쪽 기어를 사용한다. 어느 경우에나 두 축 사이의 회전수는 기어의 지름에 반비례한다.Here, spur gears in which two axes are parallel have the teeth cut parallel to the axis, and are most commonly used. In the case of outward engagement, the rotations of the axes are reversed. If you want to rotate in the same direction, use the inner gear. In either case, the speed between the two axes is inversely proportional to the diameter of the gear.
이때, 스퍼기어의 지름을 무한대로 한 경우를 래크(rack), 이것과 물리는 기어를 피니언(pinion)이라 하며, 래크와 피니언은 회전운동을 왕복운동으로 바꾸고 또 그 역운동을 시키는 데 사용한다.At this time, the case where the spur gear diameter is infinite, the rack (rack), and the biting gear is called the pinion (pinion), the rack and pinion is used to change the rotational motion to reciprocating motion and to reverse the motion.
따라서, 본 발명의 경우 확장판(120)은 래크(rack)에, 확장판 구동기어(130)는 피니언(pinion)에 해당하는 역할을 하게 되는 것이다.Therefore, in the case of the present invention, the expansion plate 120 serves as a rack, and the expansion
이러한 확장판 구동기어(130)는 구조상 또는 작동상의 안정성을 도모하기 위하여 끝단판(110)의 몸체의 측면에 전후 방향으로 두 개가 설치되는 것이 바람직하다.In order to achieve structural or operational stability, two expansion plate driving gears 130 are preferably installed in the front and rear directions on the side of the body of the
확장판(120)이 끝단판(110)의 홈 외부로 나옴으로써 전체적으로 볼 때 끝단판(110)은 하방으로 확장된다. 그 결과 위그선의 날개가 수면에 가까워지게 되고 날개 아랫면의 공기가 압축되어 공기쿠션의 효과가 발생하게 되므로 날개 상하면의 압력차가 증가하여 지면효과는 증강된다.When the expansion plate 120 comes out of the groove of the
이때, 확장판(120)의 상하 길이는 확장판(120)이 하방으로 슬라이딩하여 끝단판(110)의 홈 외부로 최대한 내려오는 경우에도 수면과 접촉하지 않도록 제한하는 것이 바람직하다. 만약, 확장판(120)이 수면과 접촉하게 되면 확장판(120)은 물 의 저항을 받아 파손될 우려가 있기 때문이다.At this time, the upper and lower lengths of the expansion plate 120 is preferably limited so as not to contact the water surface even when the expansion plate 120 slides downward to the outside of the groove of the
한편, 확장판 구동기어(130)는 모터의 구동에 따라 확장판(120)이 슬라이딩하는 변위나 속도를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the expansion
이 경우, 확장판 구동기어(130)는 위그선이 수면에서 이동하고 있거나 이·착수하는 경우에는 확장판(120)이 끝단판(110)의 홈 내부로 완전히 삽입된 상태를 유지함으로써 확장판(120)이 하방으로 내려온 상태로 수면에 접촉하여 파손될 우려가 없도록 하며, 위그선이 수면에서 부상하여 항주하고 있는 경우에만 확장판(120)을 끝단판(110)의 홈 외부로 적절히 확장시킴으로써 지면효과를 증강시키게 된다.In this case, in the expansion
또한, 확장판 구동기어(130)는 해상 상태(날개와 수면과의 거리)에 따라 확장판(120)의 삽입 또는 확장을 적절하게 조절할 수 있는 바, 만약 위그선이 항주하고 있는 해상 상태가 매우 거친 경우에는 확장판(120)을 끝단판(110)의 홈 내부로 완전히 삽입하거나 약간만 확장시킨 상태로 두고, 위그선이 항주하고 있는 해상 상태가 본 발명에 따른 장치를 사용하기에 적절한 경우에는 확장판(120)을 끝단판(110)의 홈 외부로 최대한 확장시켜 최대한의 지면효과를 이끌어 낸다.In addition, the expansion
이와 더불어, 확장판 구동기어(130)는 위그선의 운동 상태에 따라 날개 좌우에 대칭적으로 설치되어 있는 확장판(120)의 확장 상태를 개별적으로 제어하여 위그선의 전체적인 운동 안정성을 도모하기도 한다.In addition, the expansion
2. 2. TypeType 2(도 3 참조) 2 (see Figure 3)
두 번째로 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체에는 확장판(220)이 삽입될 수 있도록 상방으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(210); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 확장판 구동기어(230)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(210)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(230)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 확장판(220); 및 상기 끝단판(210)의 몸체의 측면에서 상기 확장판(220)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 확장판(220)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 확장판 구동기어(230)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다.Secondly, the present invention is a device for augmenting or adjusting the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right sides of the wing of the wig line, the body as a plate-shaped structure that is installed orthogonal to the wing of the wig line at the edge of the wing end of the wig
끝단판(210)은 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물(도 1)로서, 몸체에는 확장판(220)이 삽입될 수 있도록 상방으로 개방된 홈이 나 있다.
확장판(220)은 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에 확장판 구동기어(230)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 끝단판(210)에 삽입된 상태에서 확장판 구동기어(230)의 작동에 따라 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하게 된다.The
확장판 구동기어(230)는 끝단판(210)의 몸체의 측면에서 확장판(220)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 확장판(220)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 역할을 한다.The expansion
즉, 확장판(220)은 확장판 구동기어(230)의 회전방향에 따라 위 또는 아래 방향으로 직선 슬라이딩 운동을 하게 되는 바, 확장판 구동기어(230)가 어느 일 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 상방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(210)의 홈 외부로 나오고, 확장판 구동기어(230)가 상기의 경우와 반대 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 하방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(210)의 홈 내부로 들어가게 되는 것이다.That is, the
확장판(220)이 끝단판(210)의 홈 외부로 나옴으로써 전체적으로 볼 때 끝단판(210)은 상방으로 확장된다. 그 결과 위그선의 날개 끝부분에서 발생하는 와류가 감소하여 양항비로 결정되는 위그선의 효율이 증가하게 된다.When the
상기한 바와 같은 기능을 효과적으로 수행하기 위하여, 확장판 구동기어(130)는 확장판(120)과의 관계에서 볼 때 특히 ‘피니언(pinion)’과 ‘래크(rack)’의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 확장판(120)은 래크(rack)에, 확장판 구동기어(130)는 피니언(pinion)에 해당하는 역할을 하게 되는 것이다.In order to effectively perform the above functions, it is preferable that the expansion
이러한 확장판 구동기어(230)는 구조상 또는 작동상의 안정성을 도모하기 위하여 끝단판(210)의 몸체의 측면에 전후 방향으로 두 개가 설치되는 것이 바람직하 다.In order to achieve structural or operational stability, two expansion plate driving gears 230 are preferably installed in the front and rear directions on the side of the body of the
한편, 확장판 구동기어(230)는 모터의 구동에 따라 확장판(220)이 슬라이딩하는 변위나 속도를 제어함과 더불어, 위그선의 운동 상태에 따라 날개 좌우에 대칭적으로 설치되어 있는 확장판(220)의 확장 상태를 개별적으로 제어하여 위그선의 전체적인 운동 안정성을 도모하는 것이 바람직하다.On the other hand, the expansion
3. 3. TypeType 3(도 4 참조) 3 (see Figure 4)
세 번째로 본 발명은, 위그선의 날개 좌우에 대칭적으로 설치된 상태에서 지면효과를 증강시키거나 조절하는 장치로서, 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물로서 몸체에는 상부확장판(321) 및 하부확장판(322)이 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 홈이 나 있는 끝단판(310); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 상부확장판 구동기어(331)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 상부확장판 구동기어(331)의 작동에 따라 상기 끝단판(310)의 상방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 상부확장판(321); 판 형상의 구조물로서 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에는 하부확장판 구동기어(332)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 하부확장판 구동기어(332)의 작동에 따라 상기 끝단판(310)의 하방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하는 하부확장판(322); 상기 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 상기 상부확장판(321)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 상부확장판(321)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 상부확장판 구동기어(331); 및 상기 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 상기 하부확장판(322)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상기 하부확장판(322)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 하부확장판 구동기어(332)를 포함하는 확장판 구동기어를 이용한 위그선의 지면효과 증강 및 조절장치를 제시한다.Thirdly, the present invention is an apparatus for augmenting or adjusting the ground effect in a state symmetrically installed on the left and right sides of a wing of a wig line, the body as a plate-shaped structure that is installed orthogonal to the wing of the wig line at the edge of the wing end of the wig line An end plate 310 having a groove open in the vertical direction so that the upper expansion plate 321 and the lower expansion plate 322 can be inserted; As a plate-shaped structure, at least one side of the front and rear sides of the body is formed with a thread that can be engaged with the upper expansion plate driving gear 331, the upper expansion plate driving gear 331 in the state inserted into the end plate 310 Upper expansion plate 321 for sliding in the vertical direction through the groove extending upward of the end plate 310 in accordance with the operation of the; As a plate-shaped structure, at least one side of the front and rear sides of the body is formed with a thread that can engage the lower extension plate driving gear 332, the lower expansion plate driving gear 332 in the state inserted into the end plate 310 Lower expansion plate 322 for sliding in the vertical direction through the groove extending downward of the end plate 310 in accordance with the operation of; An upper extension plate driving gear 331 installed in engagement with a screw thread formed on the upper extension plate 321 on the side of the body of the end plate 310 and driven by a motor to slide the upper extension plate 321 in the vertical direction. ); And a lower extension plate driving gear installed in engagement with a screw thread formed on the
끝단판(310)은 위그선의 날개 끝단부 모서리에서 위그선의 날개와 직교하여 설치되는 판 형상의 구조물(도 1)로서, 몸체에는 상부확장판(321) 및 하부확장판(322)이 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 홈이 나 있다(도 5 참조).
상부확장판(321) 및 하부확장판(322)은 판 형상의 구조물이다. 상부확장판(321)은 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에 상부확장판 구동기어(331)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 상부확장판 구동기어(331)의 작동에 따라 끝단판(310)의 상방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방향으로 슬라이딩 운동을 하게 된다. 또한, 하부확장판(322)은 몸체의 전후 측면 중 어느 하나 이상의 측면에 하부확장판 구동기어(332)와 맞물릴 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 끝단판(310)에 삽입된 상태에서 하부확장판 구동기어(332)의 작동에 따라 끝단판(310)의 하방으로 나 있는 홈을 통하여 상하 방 향으로 슬라이딩 운동을 하게 된다(도 5 참조).The
상부확장판 구동기어(331)는 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 상부확장판(321)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 상부확장판(321)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 역할을 한다.The upper extension
즉, 상부확장판(321)은 상부확장판 구동기어(331)의 회전방향에 따라 위 또는 아래 방향으로 직선 슬라이딩 운동을 하게 되는 바, 상부확장판 구동기어(331)가 어느 일 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 상방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(310)의 홈 외부로 나오고, 상부확장판 구동기어(331)가 상기의 경우와 반대 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 하방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(310)의 홈 내부로 들어가게 되는 것이다.That is, the
상기한 바와 같은 기능을 효과적으로 수행하기 위하여, 상부확장판 구동기어(331)는 상부확장판(321)과의 관계에서 볼 때 특히 ‘피니언(pinion)’과 ‘래크(rack)’의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상부확장판(321)은 래크(rack)에, 상부확장판 구동기어(331)는 피니언(pinion)에 해당하는 역할을 하게 되는 것이다.In order to effectively perform the above functions, the upper extension
상부확장판(321)이 끝단판(310)의 홈 외부로 나옴으로써 전체적으로 볼 때 끝단판(310)은 상방으로 확장된다. 그 결과 위그선의 날개 끝부분에서 발생하는 와류가 감소하여 양항비로 결정되는 위그선의 효율이 증가하게 된다.As the
하부확장판 구동기어(332)는 끝단판(310)의 몸체의 측면에서 하부확장판(322)에 형성된 나사산과 맞물린 상태로 설치되며 모터에 의하여 구동함으로써 하부확장판(322)을 상하 방향으로 슬라이딩 운동시키는 역할을 한다.The lower extension
즉, 하부확장판(322)은 하부확장판 구동기어(332)의 회전방향에 따라 위 또는 아래 방향으로 직선 슬라이딩 운동을 하게 되는 바, 하부확장판 구동기어(332)가 어느 일 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 상방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(310)의 홈 내부로 들어가고, 하부확장판 구동기어(332)가 상기의 경우와 반대 방향으로 회전운동하면 이와 연계하여 하방 직선으로 슬라이딩하여 끝단판(310)의 홈 외부로 나오게 되는 것이다.That is, the
상기한 바와 같은 기능을 효과적으로 수행하기 위하여, 하부확장판 구동기어(332)는 하부확장판(322)과의 관계에서 볼 때 특히 ‘피니언(pinion)’과 ‘래크(rack)’의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 하부확장판(322)은 래크(rack)에, 하부확장판 구동기어(332)는 피니언(pinion)에 해당하는 역할을 하게 되는 것이다.In order to effectively perform the above functions, the lower extension
하부확장판(322)이 끝단판(310)의 홈 외부로 나옴으로써 전체적으로 볼 때 끝단판(310)은 하방으로 확장된다. 그 결과 위그선의 날개가 수면에 가까워지게 되고 날개 아랫면의 공기가 압축되어 공기쿠션의 효과가 발생하게 되므로 날개 상하면의 압력차가 증가하여 지면효과는 증강된다.As the
이때, 하부확장판(322)의 상하 길이는 하부확장판(322)이 하방으로 슬라이딩하여 끝단판(310)의 홈 외부로 최대한 내려오는 경우에도 수면과 접촉하지 않도록 제한하는 것이 바람직하다. 만약, 하부확장판(322)이 수면과 접촉하게 되면 하부확장판(322)은 물의 저항을 받아 파손될 우려가 있기 때문이다.In this case, the upper and lower lengths of the
이러한 상부확장판 구동기어(331) 및 하부확장판 구동기어(332)는 구조상 또는 작동상의 안정성을 도모하기 위하여 각각 끝단판(310)의 몸체의 측면에 전후 방향으로 두 개씩 설치되는 것이 바람직하다.The upper expansion
상부확장판 구동기어(331) 및 하부확장판 구동기어(332)는 모터의 구동에 따라 상부확장판(321) 및 하부확장판(322)이 슬라이딩하는 변위나 속도를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The upper extension
이때, 상부확장판 구동기어(331)와 하부확장판 구동기어(332)는 모터가 서로 독립적으로 구동함으로써 상부확장판(321) 또는 하부확장판(322)이 슬라이딩하는 변위나 속도를 개별적으로 제어하게 된다. 따라서, 상부확장판(321)과 하부확장판(322)이 삽입되거나 확장되는 정도는 서로 다르거나 같을 수 있는 바, 예를 들면, 상부확장판(321)은 삽입되어 있지만 하부확장판(322)은 확장되어 있거나(그 반대의 경우도 가능), 상부확장판(321)과 하부확장판(322)이 동시에 삽입 또는 확장되어 있는 경우 등 다양한 상태가 도출될 수 있다.In this case, the upper expansion
특히, 하부확장판 구동기어(332)는 위그선이 수면에서 이동하고 있거나 이·착수하는 경우에는 하부확장판(322)이 끝단판(310)의 홈 내부로 완전히 삽입된 상태를 유지함으로써 하부확장판(322)이 하방으로 내려온 상태로 수면에 접촉하여 파 손될 우려가 없도록 하며, 위그선이 수면에서 부상하여 항주하고 있는 경우에만 하부확장판(322)을 끝단판(310)의 홈 외부로 적절히 확장시킴으로써 지면효과를 증강시키게 된다.In particular, the lower extension
또한, 하부확장판 구동기어(332)는 해상 상태(날개와 수면과의 거리)에 따라 하부확장판(322)의 삽입 또는 확장을 적절하게 조절할 수 있는 바, 만약 위그선이 항주하고 있는 해상 상태가 매우 거친 경우에는 하부확장판(322)을 끝단판(310)의 홈 내부로 완전히 삽입하거나 약간만 확장시킨 상태로 두고, 위그선이 항주하고 있는 해상 상태가 본 발명에 따른 장치를 사용하기에 적절한 경우에는 하부확장판(322)을 끝단판(310)의 홈 외부로 최대한 확장시켜 최대한의 지면효과를 이끌어 낸다.In addition, the lower extension
이와 더불어, 상부확장판 구동기어(331) 및 하부확장판 구동기어(332)는 위그선의 운동 상태에 따라 날개 좌우에 대칭적으로 설치되어 있는 상부확장판(321) 및 하부확장판(322)의 확장 상태를 개별적으로 제어하여 위그선의 전체적인 운동 안정성을 도모하기도 한다.In addition, the upper extension
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상 을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 위그선 및 위그선 날개의 끝단에 위치하는 끝단판을 보여준다.1 shows an end plate located at the end of the Wig wire and Wig wire wings.
도 2는 본 발명의 ‘Type 1’에 따른 장치를 보여준다.2 shows an apparatus according to 'Type 1' of the present invention.
도 3은 본 발명의 ‘Type 2’에 따른 장치를 보여준다.3 shows an apparatus according to 'Type 2' of the present invention.
도 4는 본 발명의 ‘Type 3’에 따른 장치를 보여준다.4 shows an apparatus according to 'Type 3' of the present invention.
도 5는 본 발명의 ‘Type 3’에 따른 장치에 있어서 끝단판에 상부확장판 및 하부확장판이 모두 삽입되어 있는 상태를 보여준다.FIG. 5 shows a state in which both the upper and lower extension plates are inserted into the end plate in the apparatus according to 'Type 3' of the present invention.
도 6은 끝단판이 하방으로 확장되는 경우에 양항비가 증가하는 것을 보여준다.Figure 6 shows that the lift ratio increases when the end plate is extended downward.
도 7은 끝단판이 상방으로 확장되는 경우에 양항비가 증가하는 것을 보여준다.Figure 7 shows that the lift ratio increases when the end plate is extended upward.
<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
110, 210, 310: 끝단판110, 210, 310: end plates
120, 220: 확장판, 321: 상부확장판, 322: 하부확장판120, 220: extension plate, 321: upper extension plate, 322: lower extension plate
130, 230: 확장판 구동기어130, 230: expansion drive gear
331: 상부확장판 구동기어, 332: 하부확장판 구동기어331: upper expansion plate driving gear, 332: lower expansion plate driving gear
Claims (30)
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KR1020070112373A KR100921935B1 (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Ground effect enhancement and control device for a WIG craft |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020070112373A KR100921935B1 (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Ground effect enhancement and control device for a WIG craft |
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ID=40856198
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Country Status (1)
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Citations (2)
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JPH03287492A (en) * | 1990-04-03 | 1991-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Wing for airplane |
JPH0858675A (en) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Takashi Kobayashi | Waterborne high-speed navigating body |
-
2007
- 2007-11-05 KR KR1020070112373A patent/KR100921935B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03287492A (en) * | 1990-04-03 | 1991-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Wing for airplane |
JPH0858675A (en) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Takashi Kobayashi | Waterborne high-speed navigating body |
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