KR101416742B1 - Tilt-Roter Type Aircraft - Google Patents

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KR101416742B1 KR1020120125207A KR20120125207A KR101416742B1 KR 101416742 B1 KR101416742 B1 KR 101416742B1 KR 1020120125207 A KR1020120125207 A KR 1020120125207A KR 20120125207 A KR20120125207 A KR 20120125207A KR 101416742 B1 KR101416742 B1 KR 101416742B1
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    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/52—Tilting of rotor bodily relative to fuselage

Abstract

본 발명의 틸트 로터형 비행체에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 동체의 양측에 배치되며 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 회전날개; 상기 회전날개가 상기 동체의 진행방향과 수직한 축을 중심으로 각각 회전가능하도록 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키는 한 쌍의 서보모터; 및 상기 동체에 결합되어, 상기 한 쌍의 서보모터에 의한 상기 회전날개의 틸팅 동작에 따라 상기 동체의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 한 쌍의 회전체;를 포함하는 틸트 로터형 비행체를 제공한다.The present invention relates to a tilt-rotor type air vehicle.
To this end, the present invention relates to a rotating body, comprising: a pair of rotating blades disposed on both sides of a moving body and rotating in mutually opposite directions; A pair of servo motors for tilting the pair of rotary blades so that the rotary blades are respectively rotatable about an axis perpendicular to a traveling direction of the moving body; And a pair of rotors coupled to the moving body to stably maintain the moving body by correcting the attitude of the moving body in accordance with the tilting operation of the rotating vane by the pair of servo motors, to provide.

Description

틸트 로터형 비행체{Tilt-Roter Type Aircraft}A tilt-rotor type aircraft {Tilt-Roter Type Aircraft}

본 발명은 비행체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전날개를 사용하여 양력과 추력을 발생시킬 수 있는 틸트 로터형 비행기의 자세유지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flying body, and more particularly, to a tilt-rotor type airplane capable of generating lifting force and thrust using a rotating blade.

일반적으로 비행체는 공중에서 날아다니는 물체를 총칭한다. 보다 구체적으로 비행체는 추진장치를 갖추고 고정날개 등에 생기는 양력을 이용해 비행할 수 있는 항공기를 의미한다.In general, flying objects are collectively referred to as flying objects in the air. More specifically, an airplane means an aircraft capable of flying using a lift that is provided with a propelling device and is formed on a fixed blade.

항공기 중에서 널리 알려진 형태로는 크게, 동체에 주날개를 설치하고 주날개에 추진체를 장착한 비행기와, 프로펠러를 회전시켜 발생하는 양력과 추진력으로 비행하는 헬리콥터가 있다.Among the widely known types of aircraft are the aircraft equipped with main wings on the fuselage, the propeller mounted on the main wing, and the helicopter flying with lift and propulsive force generated by rotating the propeller.

그러나 비행기는 수직 이착륙이 불가능하여 이착륙을 위해서는 일정한 거리의 활주로가 필요하고, 헬리콥터는 수직 이착륙이 가능한 반면에 일정 속도 이상을 낼 수 없기 때문에 비행기에 비해 속도가 느리다는 단점이 있다.However, since the aircraft can not take off and land vertically, a runway with a certain distance is required for takeoff and landing, and the helicopter can take off and land vertically, but can not reach a certain speed or speed.

그러므로 근래에는 비행기와 헬리콥터의 장점을 살리면서 수직 이착륙을 가능하게 하는 수직 이착륙 항공기에 대한 다양한 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 수직 이착륙 항공기 중에서 프로펠러 방식 엔진 자체를 방향 전환하는 틸트 로터 항공기가 있다.Therefore, in recent years, various researches and developments have been made on vertical takeoff and landing aircraft which make vertical takeoff and landing possible while taking advantage of airplane and helicopter. Among the vertical takeoff and landing aircraft, there is a tilt rotor aircraft that turns the propeller-type engine itself.

틸트 로터 항공기는 주날개에 수직으로 배치된 회전날개(프로펠러)를 통하여 양력을 발생시켜 수직 이착륙을 하며, 회전날개를 전방으로 틸트시켜 전진 비행 추진력을 얻는 방식으로 비행 모드의 전환이 이루어진다.A tilt rotor aircraft changes its flight mode by generating a lift through a rotating blade (propeller) arranged vertically on the main wing, making vertical takeoff and landing, and tilting the rotary wing forward to obtain forward flight propulsion.

그런데 이와 같은 틸트 로터 항공기는 비행 모드의 전환 과정에서 동체에 자세가 흐트러질 수 있기 때문에 비행체의 균형 및 안정성을 확보하는 점이 매우 중요하다.However, it is very important that such a tilt rotor aircraft can maintain its balance and stability because it can be distracted from the fuselage during flight mode switching.

따라서 본 발명은 회전날개의 틸트에 의한 비행 모드 전환시 동체의 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 틸트 로터형 비행체를 제공하고자 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a tilt-rotor type air vehicle capable of stably maintaining a posture of a moving body when a flight mode is switched by a tilting of a rotary vane.

이를 위해 본 발명은, 동체의 양측에 배치되며 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 회전날개; 상기 회전날개가 상기 동체의 진행방향과 수직한 축을 중심으로 각각 회전가능하도록 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키는 한 쌍의 서보모터; 및 상기 동체에 결합되어, 상기 한 쌍의 서보모터에 의한 상기 회전날개의 틸팅 동작에 따라 상기 동체의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 한 쌍의 회전체;를 포함하는 틸트 로터형 비행체를 제공한다.To this end, the present invention relates to a rotating body, comprising: a pair of rotating blades disposed on both sides of a moving body and rotating in mutually opposite directions; A pair of servo motors for tilting the pair of rotary blades so that the rotary blades are respectively rotatable about an axis perpendicular to a traveling direction of the moving body; And a pair of rotors coupled to the moving body to stably maintain the moving body by correcting the attitude of the moving body in accordance with the tilting operation of the rotating vane by the pair of servo motors, to provide.

상기 한 쌍의 회전체는 상기 동체의 진행방향과 나란하게 배치되는 한 쌍의 회전체축에 결합되어 회전하며, 상기 한 쌍의 회전체축은 상기 동체의 전후방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.The pair of rotating bodies may be coupled to a pair of rotating body shafts arranged in parallel to the traveling direction of the moving body, and the pair of rotating body shafts may be arranged in a row along the front and rear direction of the moving body.

상기 한 쌍의 회전체의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체를 회전가능하게 지지하도록 상기 동체 및 상기 회전체축에 결합되는 한 쌍의 회전체 지지대를 더 포함할 수 있다.And a pair of rotator supports coupled to the body and the rotator shaft to rotatably support the rotators in a direction perpendicular to the rotation direction of the pair of rotors.

상기 한 쌍의 서보모터가 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키면, 상기 한 쌍의 회전체는 서로 반대방향의 동일한 회전 각속도로 움직이고, 상기 한 쌍의 회전체 지지대는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다.When the pair of servo motors tilts the pair of rotating blades, the pair of rotating bodies move at the same rotational angular velocity in opposite directions to each other, and the pair of rotating body supports can rotate in opposite directions .

상기 한 쌍의 회전체는 상기 동체의 진행방향과 수직이 되는 방향으로 일렬로 배치되는 한 쌍의 회전체축에 결합되어 회전하며, 상기 한 쌍의 회전체축은 상기 동체의 좌우방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.Wherein the pair of rotating bodies are coupled to a pair of rotating body shafts arranged in a line in a direction perpendicular to the traveling direction of the moving body and are rotated in a row along the left and right direction of the moving body .

상기 한 쌍의 회전체의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체를 회전가능하게 지지하도록 상기 동체 및 상기 회전체축에 결합되는 한 쌍의 회전체 지지대를 더 포함할 수 있다.And a pair of rotator supports coupled to the body and the rotator shaft to rotatably support the rotators in a direction perpendicular to the rotation direction of the pair of rotors.

상기 한 쌍의 서보모터가 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키면, 상기 한 쌍의 회전체는 서로 동일 방향의 동일한 회전 각속도로 움직이고, 상기 한 쌍의 회전체 지지대는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다.When the pair of servo motors tilts the pair of rotating blades, the pair of rotating bodies move at the same rotational angular velocity in the same direction, and the pair of rotating body supports can rotate in mutually opposite directions .

본 발명의 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체에 의하면, 회전날개의 틸트에 의한 비행 모드 전환시 발생하는 회전력을 보상 수 있기 때문에 동체의 자세를 유지할 수 있고, 이에 비행체의 균형 및 안정성을 확보할 수 있다.According to the tilt-rotor type air vehicle according to the embodiment of the present invention, since the rotational force generated when the flight mode is switched by the tilting of the rotary vane can be compensated, the posture of the body can be maintained, have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체의 평면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 2의 "A”영역에 관한 사시도로서 회전체의 동작을 보여준다.
도 5는 도 4의 토크벡터를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체의 평면도이다.
도 7은 도 6의 정면도이다.
도 8은 도 6의 측면도이다.
도 9는 도 7의 "B”영역에 관한 사시도로서 회전체의 동작을 보여준다.
도 10은 도 9의 토크벡터를 보여주는 도면이다.1 is a plan view of a tilt rotor type air vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of Fig.
3 is a side view of Fig.
Fig. 4 is a perspective view of the "A " area in Fig. 2, showing the operation of the rotating body.
FIG. 5 is a view showing the torque vector of FIG. 4. FIG.
6 is a plan view of a tilt-rotor type air vehicle according to another embodiment of the present invention.
7 is a front view of Fig. 6. Fig.
8 is a side view of Fig. 6. Fig.
Fig. 9 is a perspective view of the area "B " in Fig. 7, showing the operation of the rotating body.
10 is a view showing the torque vector of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체의 평면도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이고, 도 4는 도 2의 "A”영역에 관한 사시도로서 회전체의 동작을 보여주며, 도 5는 도 4의 토크벡터를 보여주는 도면이다.2 is a front view of Fig. 1, Fig. 3 is a side view of Fig. 1, and Fig. 4 is a perspective view of an area "A " FIG. 5 is a view showing the torque vector of FIG. 4; FIG.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체(1)는 동체(10)와, 동체(10)에 틸팅가능하게 장착되는 한 쌍의 회전날개(20)와, 한 쌍의 회전날개(20)를 틸팅시키는 한 쌍의 서모보터(41)와, 서보모터(41)에 의한 한 쌍의 회전날개(20)의 틸팅 동작시 동체(10)의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 한 쌍의 회전체(30a, 30b)를 포함하여 구성된다.1 to 5, a tilting rotor type air vehicle 1 according to an embodiment of the present invention includes a moving body 10, a pair of rotating blades 20 (see FIG. 1) mounted tiltably on the moving body 10, A pair of rotary vanes 20 for tilting the pair of rotary vanes 20 and a pair of rotary vanes 41 for tilting the pair of rotary vanes 20. The tilting operation of the pair of rotary vanes 20 by the servo motor 41 And a pair of rotors 30a and 30b for stably maintaining the air vehicle.

동체(10)는 비행체의 중심을 이루는 부분으로, 도 1에는 전방(위측)과 후방(아래측)이 동일한 형상을 갖는 동체(10)를 개략적으로 도시하였으나 동체(10)는 다양한 형태로 실시될 수 있다. The moving body 10 is a central part of the flying body. Although FIG. 1 schematically shows the moving body 10 having the same shape in front (upper side) and rear side (lower side) in FIG. 1, .

회전날개(20)는 한 쌍으로 구성되어, 동체(10)의 양측에 배치될 수 있다. 회전날개(20)는 블레이드, 프로펠러 등으로 불릴 수 있다. 여기서 한 쌍의 회전날개(20)는 상호 반대 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 하나의 회전날개(20)는 동체(10)의 진행방향(즉, 좌표계상으로 z축)과 수직한 축(즉, 좌표계상으로 y축)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하고, 다른 하나의 회전날개(20)는 y축을 중심으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.The rotary blades 20 are formed as a pair and can be disposed on both sides of the moving body 10. [ The rotary vane 20 may be referred to as a blade, a propeller, or the like. Here, the pair of rotary blades 20 can rotate in mutually opposite directions. That is, one rotary vane 20 rotates counterclockwise about an axis perpendicular to the traveling direction of the moving body 10 (i.e., the z axis on the coordinate system) (i.e., the y axis on the coordinate system) One rotary vane 20 can rotate clockwise about the y-axis.

한 쌍의 회전날개(20)는 각각 y축 중심으로 회전하는 한 쌍의 회전날개축(50)에 각각 결합되면서 회전할 수 있다. 한 쌍의 회전날개축(50)에는 정역회전 가능한 모터(미도시)가 연결될 수 있다. 회전날개축(50)은 모터의 축과 일체로 구성될 수도 있고, 모터의 축에 별로도 연결될 수도 있다.The pair of rotary blades 20 can rotate while being coupled to a pair of rotary blades 50 each rotating about the y-axis. A motor (not shown) capable of rotating in the forward and reverse directions can be connected to the pair of rotary vane shafts 50. The rotary vane shaft 50 may be integrally formed with the shaft of the motor, or may be connected to the shaft of the motor.

한 쌍의 회전날개(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각 회전날개 지지대(70)에 의해 지지될 수 있으며, 회전날개 지지대(70)는 서보모터(41)를 통해 x축을 중심으로 회전하면서 회전날개(20)를 틸팅시킬 수 있다.A pair of rotary blades 20 may be supported by respective rotary blade supports 70 as shown in Figure 2 and the rotary blade supports 70 are rotated about the x axis via the servo motor 41 The rotary vane 20 can be tilted.

한 쌍의 서보모터(41)는 한 쌍의 회전날개(20)가 각각 틸팅될 수 있도록 동체(10), 또는 회전날개 지지대(70)에 결합될 수 있다. 물론, 동체(10)에 주날개(미도시)가 장착된 틸트 로터형 비행체로 실시될 경우, 주날개에서 회전날개(20)가 틸팅되도록 서보모터(41)는 동체(10)가 아닌 주날개에 장착될 수도 있을 것이다.The pair of servo motors 41 can be coupled to the moving body 10 or the rotary blade support 70 so that the pair of rotary blades 20 can be tilted. Of course, when the tilting operation is performed with a tilted rotor type air vehicle having a main wing (not shown) mounted on the moving body 10, the servomotor 41 is rotated by the main wing Lt; / RTI >

따라서 한 쌍의 서보모터(41)는 한 쌍의 회전날개(20)가 좌표계상 x축을 중심으로, 즉 상방에서 전방(전방에서 상방으로)으로 회전할 수 있도록 회전날개(20)를 틸팅시킬 수 있다.Accordingly, the pair of servo motors 41 can tilt the rotary vane 20 so that the pair of rotary vanes 20 can rotate about the x-axis in the coordinate system, that is, from the upper side to the upper side have.

서보모터(41)는 회전날개(20)를 포함하는 회전날개 지지대(70)에 결합된 회동축{미도시, 서보모터(41)와 인접}을 회전시켜 회전날개(20)가 틸팅될 수 있도록 동작할 수 있다.The servomotor 41 rotates the rotary shaft (not shown, adjacent to the servo motor 41) coupled to the rotary blade support 70 including the rotary blade 20 so that the rotary blade 20 can be tilted Can operate.

여기서 한 쌍의 서보모터(41)는 서로 동일 방향 또는 반대 방향으로 회전하며 한 쌍의 회전날개(20)를 회전날개축(50), 즉 x축을 중심으로 틸팅(기울임)을 줄 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 회전날개(20)는 상부에 위치하면서 수평면과 나란하게 회전하다가 x축을 중심으로 틸팅되면서 전방을 향해 회전할 수 있다.Here, the pair of servomotors 41 may rotate in the same or opposite directions to each other to tilt (tilt) the pair of rotary vanes 20 about the rotary vane axis 50, that is, the x axis. Accordingly, the pair of rotary vanes 20 can rotate in a direction parallel to the horizontal plane while being positioned at the top, and can be rotated forward while being tilted about the x-axis.

한 쌍의 회전체(30a, 30b)는 동체(10)에 각각 결합되어, 한 쌍의 서보모터(41)에 의한 회전날개(20)의 틸팅 동작에 따라 움직이는 동체(10)의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 역할을 한다.The pair of rotating bodies 30a and 30b are respectively coupled to the moving body 10 to correct the attitude of the moving body 10 moving according to the tilting motion of the rotary vane 20 by the pair of servo motors 41 It plays a role in keeping the aircraft stable.

여기서 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전체(3a, 30b)는 동체(10)의 진행방향과 나란하게 배치되는 한 쌍의 회전체축(60a, 60b)에 각각 결합되어 회전할 수 있다. 한 쌍의 회전체축(60a, 60b)은 z축과 나란하게 배치될 수 있으며, 한 쌍의 회전체축(60a, 60b)에는 정역회전 가능한 모터(미도시)가 연결될 수 있다. 회전체축(60a, 60b)은 모터의 축과 일체로 구성될 수도 있고, 모터의 축에 별로도 연결될 수도 있다.3, the pair of rotating bodies 3a and 30b are respectively coupled to a pair of rotating shafts 60a and 60b arranged in parallel to the traveling direction of the moving body 10, . The pair of rotary shafts 60a and 60b may be disposed in parallel with the z axis, and a motor (not shown) capable of rotating in the forward and reverse directions may be connected to the pair of rotary shafts 60a and 60b. The rotary shafts 60a and 60b may be integrated with the shaft of the motor or may be connected to the shaft of the motor.

한 쌍의 회전체축(60a, 60b)은 동체(10)의 전후방향, 즉 z축 방향을 따라 일렬로 배치되면서 한 쌍의 회전체(30a, 30b)는 동체(10)의 전후방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 회전체(30a, 30b)의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체(30a, 30b)를 회전가능하게 지지하도록 동체(10) 및 회전체축(60a, 60b)에는 한 쌍의 회전체 지지대(70a, 70b)가 더 장착될 수 있다.The pair of rotating shafts 60a and 60b are arranged in a line along the front and rear direction of the moving body 10, that is, along the z-axis direction, while the pair of rotating bodies 30a and 30b are moved along the front- Can be arranged in a line. At this time, in order to rotatably support the respective rotors 30a and 30b in the directions perpendicular to the respective rotation directions of the pair of rotors 30a and 30b, A pair of rotator supports 70a and 70b can be further mounted.

한 쌍의 회전체 지지대(70a, 70b)는 각각 한 쌍의 구동모터(40a, 40b)에 의해 y축을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 각각 한 쌍의 구동모터(40a, 40b)는 정역회전이 가능하게 구성되며, 한 쌍의 회전체 지지대(70a, 70b)는 서로 같은 방향으로 회전하거나 도 1처럼 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.The pair of rotatable support rods 70a and 70b can rotate around the y axis by a pair of drive motors 40a and 40b, respectively. At this time, each of the pair of drive motors 40a and 40b is configured to rotate in the forward and reverse directions, and the pair of rotatable support rods 70a and 70b can rotate in the same direction or rotate in different directions have.

전술한 구성들 가운데 도 2 및 도 3에 도시된 "A" 영역에 포함된 회전체(30a, 30b), 회전체축(60a, 60b), 회전체 지지대(70a, 70b) 및 구동모터(40a, 40b)들은 회전날개(20)의 틸팅시, 비행체의 자세유지를 위한 하나의 자세보정유닛을 구성할 수 있다.Among the above-described configurations, the rotors 30a and 30b, the rotator shafts 60a and 60b, the rotator supports 70a and 70b, and the drive motors 40a and 40b included in the "A" And 40b can constitute one posture correcting unit for maintaining posture of the air vehicle when the rotary vane 20 is tilted.

이와 같은 구성을 포함하는 틸팅 로터형 비행체(1)는 수직 이착륙 모드에서는 수직 상방에 위치한 회전날개(20)가 회전하면서 양력을 발생시켜 수직 이착륙을 하며, 비행모드에서는 회전날개(20)를 x축을 중심으로 전방으로 틸트시켜 전진 비행 추진력을 얻는 방식으로 동작할 수 있다.In the vertical take-off and landing mode, the tilting rotor type air vehicle 1 generates vertical lift and rotation by rotating the rotary vane 20 vertically above the vertical take-off and landing mode. In the flight mode, And can be operated in such a manner that the forward flight propulsion is obtained by tilting forward.

이때, 수직 이착륙 모드에서 비행모드, 또는 비행모드에서 수직 이착륙 모드로 전환시, 동체(10)는 그 자세가 흐트러질 수 있다.At this time, when the vertical take-off and landing mode is changed to the flight mode or the vertical take-off and landing mode in the flight mode, the body 10 may be disoriented.

예를 들어, 비행 모드의 전환시 한 쌍의 서보모터(41)가 동일한 방향으로 회전하면, 동체(10)는 서보모터(41)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하려는 움직임이 생긴다. 그리고 한 쌍의 서보모터(41)가 서로 반대 방향으로 회전하면, 동체(10)가 y축을 중심으로 회전(요잉, yawing)하려는 변화가 발생한다.For example, when the pair of servomotors 41 rotate in the same direction when the flight mode is switched, the moving body 10 moves in a direction opposite to the rotating direction of the servomotor 41. When the pair of servomotors 41 rotate in opposite directions to each other, a change occurs in which the moving body 10 is rotated (yawing) about the y-axis.

이처럼 한 쌍의 서보모터(41)의 움직임에 따라 동체(10)가 기울어지면 안정적인 비행이 이루어지지 않을 수 있다.As described above, when the moving body 10 is inclined according to the movement of the pair of servo motors 41, stable flight can not be achieved.

본 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체(1)는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 회전날개(20)를 한 쌍의 서보모터(41)가 동일한 방향으로 회전하여 전방으로 틸팅시킬 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전체(30a, 30b)는 서로 반대방향의 동일한 회전 각속도(ωr1, ωr2)로 움직이면서 회전할 수 있다. The tilted rotor type air vehicle 1 according to the present embodiment is configured such that when a pair of rotary blades 20 rotating in mutually opposite directions are rotated in the same direction to tilt forward, The pair of rotators 30a and 30b can rotate while moving at the same rotational angular velocities? R1 and? R2 opposite to each other.

이때, 한 쌍의 회전체(30a, 30b)를 지지하는 한 쌍의 회전체 지지대(70a, 70b)를 각각 한 쌍의 구동모터(40a, 40b)를 통해 동일한 회전 각속도(ωc1, ωc2)로 회전(ωc1이 시계방향으로 회전하면 ωc2는 반 시계방향으로 회전)시킨다.At this time, the pair of rotary support rods 70a and 70b supporting the pair of rotary bodies 30a and 30b are rotated at the same rotational angular velocities? C1 and? C2 through the pair of driving motors 40a and 40b, (When? C1 rotates clockwise,? C2 rotates counterclockwise).

그러면 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전 각속도(ωr1, ωr2, ωc1, ωc2)들은 x축 방향으로 Tb와 같은 회전력을 갖도록 하여 x축 기준의 회전(pitch)을 보정하여 동체(10)의 자세를 안정적으로 유지시키도록 할 수 있다.5, the rotational angular velocities ω r1 , ω r2 , ω c1 , ω c2 have a rotational force equal to T b in the x-axis direction to correct the pitch based on the x-axis, 10 can be stably maintained.

이를 보다 상세하게 설명하면, 도 4에서 일정한 각속도(ωr1=ωr2)로 회전하는 한 쌍의 회전체(30a, 40b)에서 ωr1으로 회전하는 회전체(30a)의 회전벡터를 Tr1으로 표시하고, ωr2로 회전하는 회전체(30b)의 회전벡터를 Tr2로 표시했을 때, 두 회전체(30a, 30b)의 지지대(70a, 70b)가 각각 Tc1, Tc2의 회전벡터로 각각 ωc1, ωc2의 각속도로 회전을 한다. 이때, 회전벡터 Tr1이 T'r1으로 회전벡터 Tr2가 T'r2로 변동 되었을 때 한 쌍의 회전체(30a, 30b)와 지지대(70a, 70b)의 회전에 의해 생성되는 회전벡터는 Ts1과 Ts2가 된다.More specifically, in FIG. 4, the rotation vector of the rotating body 30a rotating at? R1 in the pair of rotating bodies 30a and 40b rotating at a constant angular velocity? R1 =? R2 is T r1 when displayed, and displays the rotation vector of the rotating body (30b) rotating at ω r2 in T r2, the two rotating body (30a, 30b) rotating in a support (70a, 70b) T c1, T c2 each vector Rotate at angular velocities ω c1 and ω c2 , respectively. At this time, when the rotation vector T r1 is changed to T ' r1 and the rotation vector T r2 is changed to T' r2 , the rotation vector generated by the rotation of the pair of rotators 30a and 30b and the supports 70a and 70b is T s1 and T s2 .

도 5에 도시된 바와 같이 상술한 Ts1과 Ts2의 합성 벡터는 Tb의 회전벡터를 구성하게 되는데, Tb는 기준좌표계에서 회전중심축 x에 대한 회전을 나타내게 되고 비행체 기준에서는 피치 방향의 회전을 나타낸다. 이는 비행체 몸체의 회전변화에 대해 도 4에 도시된 한 쌍의 회전체(30a, 30b)의 회전과 이를 지지하는 지지대(70a, 70b)의 회전변화로 몸체(10)의 회전변화를 조절할 수 있음을 보여준다.Synthetic vector of the above-mentioned T s1 and T s2 as shown in Figure 5 there is constructed a rotary vector of T b, T b may exhibit rotation about the central axis of rotation x in the world coordinate system and the vehicle based on the pitch direction Rotation. The rotation of the body 10 can be controlled by the rotation of the pair of rotors 30a and 30b shown in FIG. 4 and the rotation of the supports 70a and 70b supporting the rotation of the pair of rotors 30a and 30b, Lt; / RTI >

따라서 비행체의 회전날개의 틸팅시 나타나는 비행체 몸체의 반작용을 도 4에 도시된 구조를 이용하여 반작용을 상쇄시키는 제어를 함으로써 비행체 모체의 안정적인 자세와 균형 유지를 할 수 있다.Therefore, by controlling the counteracting reaction by using the structure shown in FIG. 4, the reaction of the body of the body when the tilting of the rotating wing of the body of the airplane is performed can be performed, so that the stable posture and balance of the body of the body can be maintained.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체에 의하면, 한 쌍의 회전체를 이용하여 회전날개의 틸트에 의한 비행 모드 전환시 발생하는 회전력을 보상할 수 있기 때문에 동체의 자세를 유지할 수 있고, 이에 비행체의 균형 및 안정성을 확보할 수 있다.As described above, according to the tilt-rotor type air vehicle according to the embodiment of the present invention, since the rotational force generated when the flight mode is switched by the tilting of the rotary vane can be compensated by using the pair of rotating bodies, Therefore, it is possible to secure balance and stability of the air vehicle.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체의 평면도이고, 도 7은 도 6의 정면도이며, 도 8은 도 6의 측면도이고, 도 9는 도 7의 "B”영역에 관한 사시도로서 회전체의 동작을 보여주며, 도 10은 도 9의 토크벡터를 보여주는 도면으로서, 본 실시예에서는 전술한 실시예와 다른 부분을 위주로 설명하기로 한다.6 is a plan view of the tilt-rotor type air vehicle according to another embodiment of the present invention, Fig. 7 is a front view of Fig. 6, Fig. 8 is a side view of Fig. 6, and Fig. 9 is a perspective view FIG. 10 is a view showing the torque vector of FIG. 9, and the present embodiment mainly focuses on portions different from the above-described embodiments.

본 실시예의 틸트 로터형 비행체는 전술한 실시예의 자세보정유닛(도 2의 "A" 참조) 대신에 다른 형태의 자세보정유닛으로 실시될 수 있다.The tilt-rotor type air vehicle of the present embodiment can be implemented as another type of posture correction unit instead of the posture correction unit (see "A" in Fig. 2) of the embodiment described above.

즉, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 한 쌍의 회전체(30)는 동체(10)의 진행방향(z축)과 수직이 되는 방향(x축)으로 일렬로 배치되는 한 쌍의 회전체축(60)에 결합되어 회전하며, 한 쌍의 회전체축(60)은 동체(10)의 좌우방향(x축)을 따라 일렬로 배치된다.6 to 8, the pair of rotating bodies 30 are arranged in a line in a direction (x axis) perpendicular to the moving direction (z axis) of the moving body 10 And a pair of rotary shafts 60 are arranged in a line along the left-right direction (x-axis) of the moving body 10. The pair of rotary shafts 60 are connected to a pair of rotary shafts 60,

마찬가지로 본 실시예에서도 한 쌍의 회전체(30)의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체(30)를 회전가능하게 지지하도록 동체(10) 및 회전체축(60)에는 한 쌍의 회전체 지지대(70)가 장착될 수 있다.Similarly, in the present embodiment as well, a pair of rotations 30 are provided on the moving body 10 and the rotating shaft 60 so as to rotatably support the respective rotors 30 in the direction perpendicular to the respective rotating directions of the pair of rotators 30 The entire support 70 can be mounted.

이때, 한 쌍의 서보모터(41)가 한 쌍의 회전날개(20)를 틸팅시키면, 도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전체(30)는 서로 동일한 방향의 동일한 회전 각속도(ωr1, ωr2)로 움직이면서 회전할 수 있다. 이때, 한 쌍의 회전체(30)를 지지하는 한 쌍의 회전체 지지대(70)를 각각 한 쌍의 구동모터(40)를 통해 동일한 회전 각속도(ωc1, ωc2)로 회전(ωc1이 시계방향으로 회전하면 ωc2는 반 시계방향으로 회전)시킨다.At this time, when the pair of servo motors 41 tilts the pair of rotary vanes 20, the pair of rotary bodies 30 rotate at the same rotational angular speeds? R1 ,? R2 , r2 ). < / RTI > At this time, the pair of the rotating pair of once rotating the entire support (70) at the same angular velocity (ω c1, ω c2) via the driving motor 40 of a pair (ω c1 for supporting the body 30 Clockwise rotation causes ω c2 to rotate counterclockwise).

그러면 도 10에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 회전체(30) 및 회전체 지지대(70)들의 회전(ωr1, ωr2, ωc1, ωc2)에 의한 합력은 x축 방향으로 Tb와 같은 회전력을 갖도록 하여 x축 기준의 회전(pitch)을 보정하여 동체(10)의 자세를 안정적으로 유지시키도록 할 수 있다.10, the resultant force of the rotations (? R1 ,? R2 ,? C1 ,? C2 ) of the pair of rotators 30 and the rotator supports 70 is T b It is possible to stabilize the posture of the moving body 10 by correcting the pitch based on the x-axis by having the same rotational force.

본 실시예에서 도 9 및 도 10에 도시된 회전벡터의 구성 및 설명은 전술한 실시예의 도 4 및 도 5의 설명을 참조하면 이해가능하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. In the present embodiment, the configuration and description of the rotation vectors shown in FIGS. 9 and 10 can be understood with reference to FIGS. 4 and 5 of the above-described embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 로터형 비행체에 의하면, 한 쌍의 회전체를 이용하여 회전날개의 틸트에 의한 비행 모드 전환시 발생하는 회전력을 보상할 수 있기 때문에 동체의 자세를 유지할 수 있고, 이에 비행체의 균형 및 안정성을 확보할 수 있다.As described above, according to the tilt-rotor type air vehicle according to the embodiment of the present invention, since the rotational force generated when the flight mode is switched by the tilting of the rotary vane can be compensated by using the pair of rotating bodies, Therefore, it is possible to secure balance and stability of the air vehicle.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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 foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

10 : 동체 20 : 회전날개
30, 30a, 30b : 회전체 40, 40a, 40b : 구동모터
41, 41a, 41b : 서보모터 50 : 회전날개축
60, 60a, 60b : 회전체축 70, 70a, 70b : 회전체 지지대
71 : 회전날개 지지암10: Fuselage 20: Rotating blade
30, 30a, 30b: rotating body 40, 40a, 40b:
41, 41a, 41b: Servo motor 50: Rotary blade shaft
60, 60a, 60b: Rotary shaft 70, 70a, 70b:
71: Rotating wing support arm

Claims (7)

동체의 양측에 배치되며 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 회전날개;
상기 회전날개가 상기 동체의 진행방향과 수직한 축을 중심으로 각각 회전가능하도록 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키는 한 쌍의 서보모터; 및
상기 동체에 결합되어, 상기 한 쌍의 서보모터에 의한 상기 회전날개의 틸팅 동작에 따라 상기 동체의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 한 쌍의 회전체;를 포함하고,
상기 한 쌍의 회전체는 상기 동체의 진행방향과 나란하게 배치되는 한 쌍의 회전체축에 결합되어 회전하며, 상기 한 쌍의 회전체축은 상기 동체의 전후방향을 따라 일렬로 배치되고,
상기 한 쌍의 회전체의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체를 회전가능하게 지지하도록 상기 동체 및 상기 회전체축에 결합되는 한 쌍의 회전체 지지대를 더 포함하는 틸트 로터형 비행체.A pair of rotating blades disposed on both sides of the body and rotating in mutually opposite directions;
A pair of servo motors for tilting the pair of rotary blades so that the rotary blades are respectively rotatable about an axis perpendicular to a traveling direction of the moving body; And
And a pair of rotors coupled to the body for correcting the posture of the body in accordance with the tilting operation of the rotary vane by the pair of servo motors to stably maintain the body,
Wherein the pair of rotating bodies are coupled to a pair of rotating body shafts arranged in parallel with a moving direction of the moving body and are rotated, the pair of rotating body shafts are arranged in a row along the front-
Further comprising a pair of rotatable support rods coupled to the body and the rotatable body so as to rotatably support the rotatable body in a direction perpendicular to the rotational directions of the pair of rotatable bodies. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 서보모터가 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키면,
상기 한 쌍의 회전체는 서로 반대방향의 동일한 회전 각속도로 움직이고, 상기 한 쌍의 회전체 지지대는 서로 반대 방향으로 회전하는 틸트 로터형 비행체.The method according to claim 1,
When the pair of servo motors tilts the pair of rotary blades,
Wherein the pair of rotating bodies move at the same rotational angular velocity in opposite directions and the pair of rotating body supports rotate in directions opposite to each other. 동체의 양측에 배치되며 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 회전날개;
상기 회전날개가 상기 동체의 진행방향과 수직한 축을 중심으로 각각 회전가능하도록 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키는 한 쌍의 서보모터; 및
상기 동체에 결합되어, 상기 한 쌍의 서보모터에 의한 상기 회전날개의 틸팅 동작에 따라 상기 동체의 자세를 보정하여 비행체를 안정적으로 유지시키는 한 쌍의 회전체;를 포함하고,
상기 한 쌍의 회전체는 상기 동체의 진행방향과 수직이 되는 방향으로 일렬로 배치되는 한 쌍의 회전체축에 결합되어 회전하며, 상기 한 쌍의 회전체축은 상기 동체의 좌우방향을 따라 일렬로 배치되고,
상기 한 쌍의 회전체의 각 회전방향과 수직한 방향으로 각 회전체를 회전가능하게 지지하도록 상기 동체 및 상기 회전체축에 결합되는 한 쌍의 회전체 지지대를 더 포함하는 틸트 로터형 비행체.A pair of rotating blades disposed on both sides of the body and rotating in mutually opposite directions;
A pair of servo motors for tilting the pair of rotary blades so that the rotary blades are respectively rotatable about an axis perpendicular to a traveling direction of the moving body; And
And a pair of rotors coupled to the body for correcting the posture of the body in accordance with the tilting operation of the rotary vane by the pair of servo motors to stably maintain the body,
Wherein the pair of rotating bodies are coupled to a pair of rotating body shafts arranged in a line in a direction perpendicular to the traveling direction of the moving body and are rotated in a row along the left and right direction of the moving body Disposed,
Further comprising a pair of rotatable support rods coupled to the body and the rotatable body so as to rotatably support the rotatable body in a direction perpendicular to the rotational directions of the pair of rotatable bodies. 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 한 쌍의 서보모터가 상기 한 쌍의 회전날개를 틸팅시키면,
상기 한 쌍의 회전체는 서로 동일 방향의 동일한 회전 각속도로 움직이고, 상기 한 쌍의 회전체 지지대는 서로 반대 방향으로 회전하는 틸트 로터형 비행체.

6. The method of claim 5,
When the pair of servo motors tilts the pair of rotary blades,
Wherein the pair of rotating bodies move at the same rotational angular velocity in the same direction and the pair of rotating body supports rotate in directions opposite to each other.

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