KR101177776B1

KR101177776B1 - 항공기용 질량특성 측정장치

Info

Publication number: KR101177776B1
Application number: KR1020120006833A
Authority: KR
Inventors: 이정진; 김봉겸
Original assignee: 주식회사 케이앤지21; 김봉겸; 이정진
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2012-08-30

Abstract

본 발명은 대형의 물체, 구체적으로 항공기의 관성 모멘트 등의 질량특성의 측정에 적합하도록 설계되고, 간단한 구조로 이루어져 제작이 쉽고 제작비용이 많이 들지 않으며, 간단한 작업만으로도 쉽게 항공기의 질량특성을 측정할 수 있도록 한 항공기용 질량특성 측정장치에 관한 것으로, 지면과 수직으로 세워져 설치되되, 서로 이격되어 배치되는 좌측 및 우측 세로빔, 좌측 및 우측 세로빔의 상단에 양단부가 얹혀 결합된 채로 설치되는 가로빔, 가로빔의 상면에 얹혀 결합되되, 전후방향으로 배치되는 제 1 수평빔, 제 1 수평빔 전후단부의 하면에 결합되되 좌우방향으로 배치되는 한 쌍의 와이어고정빔, 와이어고정빔 각각의 하면에 결합되는 한 쌍의 와이어고정용 고리 및 가로빔의 중앙 하면에 브래킷을 통해 결합되는 힌지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

항공기용 질량특성 측정장치{Measuring apparatus of mass properties for a aircraft}

본 발명은 항공기용 질량특성 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항공기와 같이 부피가 크고 중량이 많이 나가는 물체의 관성 모멘트와 같은 질량특성을 쉽고 편리하게 측정할 수 있도록 한 항공기용 질량특성 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 항공기나 로켓과 같이 고속 이동형 장비들의 설계해석에 있어서 질량, 관성 모멘트 등의 질량특성의 도출은 필수적이다.

그러나, 통상 항공기나 로켓과 같은 장비들은 부피가 크고, 중량이 많이 나가기 때문에 실제로 상기한 바와 같은 질량특성은 직접 측정하기 어려운 문제점이 있어 대부분 컴퓨터를 사용한 간접적인 해석에 의존하여 왔다.

근래에 와서, 로켓과 같은 대형 중량물에 대한 질량특성을 측정하기 위한 장치들에 대한 연구 및 개발이 다수 이루어지고 있으며, 그 대표적인 예로, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0422424호(2004.3.12.공고)에 게재된 기술이 있다.

이 종래기술은 시험 대상물의 무게중심에 대한 특성을 얻기 위해 턴테이블에 시험장치를 올려놓고 회전시켜 가면서 수평상태, 45°경사상태, 90°경사상태에서 정적 관성곱 모멘트의 측정이 가능하도록 하는 질량특성 시험장치이다.

그러나, 이 종래기술도 회전 테이블의 회전 저항으로 인해 측정오차가 발생되고, 대형의 회전 테이블이 구비되어야 할 뿐만 아니라 회전 테이블 상부에 피측정 장비의 고정을 위해 많은 고정장치가 구비되어야 하므로 장치가 복잡하고, 회전 테이블의 정적 및 동적 특성에 따라 정밀한 설계 및 제작을 요하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 대형의 물체, 구체적으로 항공기의 관성 모멘트 등의 질량특성의 측정에 적합하도록 설계된 항공기용 질량특성 측정장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 간단한 구조로 이루어져 제작이 쉽고 제작비용이 많이 들지 않으며, 간단한 작업만으로도 쉽게 항공기의 질량특성을 측정할 수 있도록 한 항공기용 질량특성 측정장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 견고한 구조를 바탕으로 정확한 항공기의 질량특성이 가능한 항공기용 질량특성 측정장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 항공기용 질량특성 측정장치는,

지면과 수직으로 세워져 설치되되, 서로 이격되어 배치되는 좌측 및 우측 세로빔,

좌측 및 우측 세로빔의 상단에 양단부가 얹혀 결합된 채로 설치되는 가로빔,

가로빔의 상면에 얹혀 결합되되, 전후방향으로 배치되는 제 1 수평빔,

제 1 수평빔 전후단부의 하면에 결합되되 좌우방향으로 배치되는 한 쌍의 와이어고정빔,

와이어고정빔 각각의 하면에 결합되는 한 쌍의 와이어고정용 고리 및

가로빔의 중앙 하면에 브래킷을 통해 결합되는 힌지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 브래킷에는 상면에는 힌지부재의 결합을 위해 구비되는 볼트의 머리부가 안착되는 다수의 홈이 구비되며,

상기 힌지부재의 하부에는 4개의 와이어를 고정하기 위한 와이어 결합구가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 세로빔 및 가로빔은 서로 이격된 한 쌍으로 이루어지며,

상기 힌지부재는 전측에 위치하는 가로빔의 중앙 하면에 브래킷을 통해 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고 세로빔의 하단에 결합되되, 전후 방향으로 배치되며, 전측에 위치하는 세로빔에 비해 전방을 향해 연장 돌출되는 연장부가 구비되는 한 쌍의 제 2 수평빔,

제 2 수평빔의 각 하면에 구비되는 이동바퀴 및

제 2 수평빔의 연장부 상면과 전측에 위치하는 세로빔 전면을 연결하여 세로빔을 보강하는 보강빔이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고 제 1 수평빔은 전측에 위치하는 세로빔에 비해 전방을 향해 연장 돌출되어 구성되며,

한 쌍의 와이어고정빔 중 전측에 위치하는 와이어고정빔은 전측 가로빔보다 전측에 위치하며, 후측에 위치하는 와이어고정빔은 후측 가로빔보다 후측에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 항공기용 질량특성 측정장치는 대형의 물체, 구체적으로 항공기의 관성모멘트 등의 질량특성의 측정할 수 있고, 특히 간단한 구조로 이루어져 제작이 쉽고 제작비용이 많이 들지 않으며, 간단한 작업만으로도 쉽게 항공기의 질량특성을 측정할 수 있으며, 또한 견고한 구조를 바탕으로 정확히 항공기의 질량특성을 측정할 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 5는 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 6은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 정면도이다.
도 3 및 도 7은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 측면도이다.
도 4 및 도 8은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 6의 A 부분을 확대 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1 및 도 5는 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 6은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 정면도이며, 도 3 및 도 7은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 측면도이며, 도 4 및 도 8은 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치를 도시한 평면도이며, 도 9 및 도 10은 도 6의 A 부분을 확대 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치(1)는 피측정 대상인 항공기를 와이어(Wire)로 연결하여 질량, 관성모멘트(Moment of inertia) 등을 측정하기에 적합하도록 구성된 장치이다.

이를 위해, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치(1)는 세로빔(2), 가로빔(3), 제 1 수평빔(4), 와이어고정빔(5), 와이어고정용 고리(6), 브래킷(7), 힌지부재(8), 와이어 결합구(9), 제 2 수평빔(10), 이동바퀴(11), 보강빔(12)을 포함하여 구성된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성되는 항공기용 질량특성 측정장치(1)를 각 구성요소별로 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 세로빔(2)은 지면(地面)과 수직으로 세워져 설치되되, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 빔, 즉 좌측 세로빔(2)과 우측 세로빔(2)으로 이루어진다.

상기 좌측 및 우측 세로빔(2)은 전후방향으로 일정 거리 이격되어 설치되는 한 쌍의 빔으로 이루어지며, 전후방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 빔 사이에는 양 빔을 연결하는 연결빔(13)이 구비되어 세로빔(2)이 견고히 다른 부재들을 지지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

상기 가로빔(3)은 좌측 및 우측 세로빔(2)의 상단에 양단부가 얹혀 용접 등에 의해 결합된 채로 설치되는 빔으로서, 세로빔(2)과 마찬가지로 전후방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 빔{전방에 설치되는 빔을 '전측 가로빔(3)', 후방에 설치되는 빔을 '후측 가로빔(3)'이라 한다}으로 이루어지며, 전측 가로빔(3)과 후측 가로빔(3) 사이에는 양 빔을 연결하는 다수의 연결빔(13)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제 1 수평빔(4)은 가로빔(3)의 상면에 얹혀 용접 등에 의해 결합되되, 전후방향으로 배치되며 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 빔으로서, 전측 세로빔(2)에 비해 전방을 향해 연장 돌출되어 구성된다.

상기 와이어고정빔(5)은 제 1 수평빔(4) 전후단부 하면에 각각 결합되어 좌우방향으로 배치되는 한 쌍의 빔{전방에 배치되는 빔을 '전측 와이어고정빔(5)', 후방에 배치되는 빔을 '후측 와이어고정빔(5)'이라 한다}으로서, 전측 와이어고정빔(5)은 전측 가로빔(3)보다 전측에 위치하며, 후측 와이어고정빔(5)은 후측 가로빔(3)보다 후측에 위치하도록 구성된다.

상기 와이어고정용 고리(6)는 전측 및 후측 와이어고정빔(5) 각각의 하면에 서로 이격되어 결합되는 한 쌍의 원형 고리로서, 구체적으로 전측 와이어고정빔(5)에 2개, 후측 와이어고정빔(5)에 2개가 설치된다.

상기 와이어고정용 고리(6)에는 항공기(S)의 러그(Lug)에 일단이 결합되는 와이어(W)의 타단이 결합되게 된다.

상기 브래킷(7)은 전측 가로빔(3)의 중앙 하면에 고정되는 직육면체 형태의 부재로서, 그 상면에는 후술하는 힌지부재(8)의 결합을 위해 구비되는 볼트(14)의 머리부가 안착되어 걸림되는 다수의 홈(16)이 구비된다.

상기 홈(16)은 2개가 구비됨이 바람직하다.

상기 힌지부재(8)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 브래킷(7)의 하면에 결합되되, 브래킷(7)의 홈(16)에 머리부가 걸림되는 볼트(14)에 너트(15)를 이용하여 고정되며, 그 하부에는 4개의 와이어(W)를 고정 결합하기 위한 다수의 와이어 결합구(9)가 구비된다.

상기 와이어 결합구(9)에 결합되는 와이어(W)의 일단은 항공기(S)의 러그에 결합되게 된다.

상기 제 2 수평빔(10)은 수직으로 세워지는 좌측 및 우측 세로빔(2) 각각의 하단에 결합되는 한 쌍의 빔으로서, 전후방향으로 배치되며, 전측에 위치하는 세로빔(2)에 비해 전방을 향해 연장 돌출되는 연장부가 구비된다.

상기 이동바퀴(11)는 제 2 수평빔(10) 각각의 하면에 구비되어 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치(1)의 이동을 용이하게 하고자 설치되는 바퀴로서, 제 2 수평빔(10)의 전후 단부에 각각 1개씩 배치되어 전체 4개가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 보강빔(12)은 제 2 수평빔(10)의 연장부 상면과 전측 세로빔(2)의 전면을 연결하여 경사지게 설치되는 빔으로서, 세로빔(2)을 보강하는 역할을 수행한다.

상기 빔들, 즉 세로빔(2), 가로빔(3), 제 1 수평빔(4), 와이어고정빔(5), 제 2 수평빔(10) 및 보강빔(12)은 H빔 또는 I빔으로 구성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치(1)를 사용하여 질량특성 중 관성모멘트를 측정하는 방법의 일례에 대해 설명한다.

측정을 위해서, 먼저 항공기(S)의 상면에 형성된 4개의 고정용 러그에 와이어(W)의 일단을 결합하여 항공기(S)를 수직 견인한 후, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 와이어(W)의 타단을 와이어고정빔(5)에 결합된 전후좌우 4개의 와이어고정용 고리(6)에 결합시킨 후, 항공기(S)를 좌우방향으로 회전시켜 회전주기를 측정하여 관성모멘트를 측정하게 된다.

또한, 항공기(S)의 상면에 형성된 4개의 고정용 러그에 와이어(W)의 일단을 결합하여 항공기(S)를 수직 견인한 후, 도 5 내지 도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 와이어(W)의 타단을 전측 가로빔(3)에 결합된 힌지부재(8)의 와이어 결합구(9)에 결합시킨 후 항공기(S)를 전후 또는 좌우방향으로 흔들어 주기를 측정하여 관성모멘트를 측정하게 된다.

여기서, 힌지부재(8)를 고정하기 위한 너트(15)를 분리하여 힌지부재(8)의 회전방향을 전후 또는 좌우방향 중 원하는 방향으로 회전할 수 있도록 힌지부재(8)의 결합방향을 변경함으로써 오차 없이 더욱 정확한 관성모멘트의 측정이 가능하게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 항공기용 질량특성 측정장치(1)는 대형의 물체, 구체적으로 항공기(S)의 관성 모멘트 등의 질량특성의 측정이 가능하며, 간단한 구조로 이루어져 제작이 쉽고 제작비용이 많이 들지 않으며, 간단한 작업만으로도 쉽게 항공기(S)의 질량특성을 측정할 수 있는 특징이 있다.

1: 항공기용 질량특성 측정장치 2: 세로빔
3: 가로빔 4: 제 1 수평빔
5: 와이어고정빔 6: 와이어고정용 고리
7: 브래킷 8: 힌지부재
9: 와이어 결합구 10: 제 2 수평빔
11: 이동바퀴 12: 보강빔
13: 연결빔 14: 볼트
15: 너트 16: 홈
S: 항공기 W: 와이어

Claims

지면과 수직으로 세워져 설치되되, 서로 이격되어 배치되는 좌측 및 우측 세로빔,
좌측 및 우측 세로빔의 상단에 양단부가 얹혀 결합된 채로 설치되는 가로빔,
가로빔의 상면에 얹혀 결합되되, 전후방향으로 배치되는 제 1 수평빔,
제 1 수평빔 전후단부의 하면에 결합되되 좌우방향으로 배치되는 한 쌍의 와이어고정빔,
와이어고정빔 각각의 하면에 결합되는 한 쌍의 와이어고정용 고리 및
가로빔의 중앙 하면에 브래킷을 통해 결합되는 힌지부재를 포함하여 구성되며;
브래킷에는 상면에는 힌지부재의 결합을 위해 구비되는 볼트의 머리부가 안착되는 다수의 홈이 구비되며,
힌지부재의 하부에는 4개의 와이어를 고정하기 위한 와이어 결합구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
항공기용 질량특성 측정장치
청구항 1에 있어서,
세로빔 및 가로빔은 서로 이격된 한 쌍으로 이루어지며,
힌지부재는 전측에 위치하는 가로빔의 중앙 하면에 브래킷을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는
항공기용 질량특성 측정장치
청구항 2에 있어서,
세로빔의 하단에 결합되되, 전후 방향으로 배치되며, 전측에 위치하는 세로빔에 비해 전방을 향해 연장 돌출되는 연장부가 구비되는 한 쌍의 제 2 수평빔,
제 2 수평빔의 각 하면에 구비되는 이동바퀴 및
제 2 수평빔의 연장부 상면과 전측에 위치하는 세로빔 전면을 연결하여 세로빔을 보강하는 보강빔이 더 구비되는 것을 특징으로 하는
항공기용 질량특성 측정장치
청구항 3에 있어서,
제 1 수평빔은 전측에 위치하는 세로빔에 비해 전방을 향해 연장 돌출되어 구성되며,
한 쌍의 와이어고정빔 중 전측에 위치하는 와이어고정빔은 전측 가로빔보다 전측에 위치하며, 후측에 위치하는 와이어고정빔은 후측 가로빔보다 후측에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
항공기용 질량특성 측정장치
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