KR101532685B1 - Apparatus for adjusting inertia of flight model - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍동 시험용 비행체에서 관성모멘트를 조절하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 질량의 분포를 조절함으로써, 상기 비행체의 관성모멘트가 조절되도록 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to an inertial moment control device for controlling a moment of inertia of a flying body for a wind tunnel test. More particularly, the present invention relates to an inertia moment control device for controlling a moment of inertia of a flying body, To a regulating device.
비행체를 개발하는 과정 중에서, 상기 비행체의 동적 거동을 시뮬레이션 하기 위해 상기 비행체의 모형을 제작하여 풍동내에서 동적 안정성을 측정하게 된다. In the process of developing a flight vehicle, a model of the flight vehicle is manufactured to simulate the dynamic behavior of the flight vehicle, and the dynamic stability is measured in the wind tunnel.
풍동시험을 통하여 비행체의 여러 가지 동역학적인 비행특성을 측정하게 되는 바, 자유비행시험과 같은 동안정 특성 측정은 비행체를 개발하는 과정 중 중요한 요소이다.Wind tunnel tests are used to measure the dynamic characteristics of various types of aircraft, and during the same time as the free flight test, the measurement of static characteristics is an important factor in the development of aircraft.
이때, 상기 비행체 모형의 질량과 관성모멘트는 실제 비행체의 질량, 관성모멘트와 연계하여 시험목적에 맞도록 유체역학적 상사법칙에 맞도록 정밀하게 제작되어야 한다.At this time, the mass and moment of inertia of the air vehicle model should be precisely matched to the hydrodynamic equivalent law in accordance with the purpose of the test in conjunction with the mass and moment of inertia of the actual air vehicle.
그러나, 상기 비행체 모형의 내부에는 풍동시험을 위한 각종 측정장치들이 배치되어야 하는 바, 동적상사에 맞도록 관성모멘트가 정밀해지도록 하기가 어려운 문제점이 있다.However, various measurement devices for the wind tunnel test must be disposed inside the aircraft model, which makes it difficult to make the inertia moment precisely to match the dynamic topology.
이렇게 상기 풍동내에서 시험되는 비행체 모형의 관성모멘트를 정밀하게 조절하지 못하게 되므로, 상기 비행체 모형과 실제 비행제간의 동적상사가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
In this way, the inertia moment of the aircraft model tested in the wind tunnel can not be precisely controlled, so that there is a problem that the dynamic topology between the flight model and the actual flight system is not properly performed.
한편, 하기의 선행기술문헌은 '비행체 모델 풍동 시험 장치 및 방법'에 관한 것으로서, 풍동 내에서 비행체 모형을 테스트 하는 과정 중에, 상기 비행체의 롤각 및 피치각을 변화시켜 풍동내에서 상기 비행체 모형에 작용하는 공력 데이터를 추출하는 것과 관련된 기술이 개시되어 있다.
In the meantime, the following prior art document relates to a device and method for wind tunnel model wind tunnel test. In the process of testing a fly ball model in a wind tunnel, the roll angle and the pitch angle of the flying object are changed, A technique related to extracting aerodynamic data is disclosed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 실제 비행체와 동적상사가 가능하도록 풍동에서 시험되는 비행체의 관성모멘트를 가변시킬 수 있는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치를 제공하는데 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide an inertial moment adjusting device for a flight vehicle model capable of varying the moment of inertia of a flight vehicle to be tested in a wind tunnel so as to be capable of dynamic topography with an actual flight vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치는, 비행체 모형에 고정되고 외측 둘레에 나사산이 형성되는 중심축과, 상기 중심축과 나사결합되고 회전하면서 상기 중심축에서 상기 중심축의 축방향을 따라 이동하는 복수의 질량체와, 상기 질량체를 수용하도록 배치되고, 상기 질량체와 연결되며, 상기 중심축에 대하여 회전가능하게 설치되는 하우징을 포함한다.In order to accomplish the above object, there is provided an inertial moment adjusting device for a vehicle model, comprising: a center shaft fixed to a model of a vehicle and having a thread formed around the outer periphery thereof; A plurality of mass bodies moving along the axial direction of the central axis, and a housing disposed to receive the mass bodies, connected to the mass bodies, and rotatably installed with respect to the central axis.
상기 중심축은 상기 중심축의 축방향의 중심을 기준으로 하여 양편에 서로 다른 방향으로 나사산이 형성되고, 상기 질량체는 상기 중심축의 중심으로부터 동일한 거리에 질량중심이 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.Wherein the center axis is formed on both sides with respect to the center of the central axis in the axial direction, and the mass body is disposed such that the center of mass is located at the same distance from the center of the central axis .
상기 하우징에는, 상기 하우징에서 상기 하우징의 축방향을 따라 이동가능하고, 상기 하우징을 관통하여 상기 질량체에 체결되고 상기 하우징과 상기 질량체를 연결시키는 연결볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The housing may further include a connection bolt which is movable along the axial direction of the housing in the housing and penetrates the housing to be connected to the mass body and connects the housing and the mass body.
상기 하우징에는 상기 하우징의 길이방향을 따라 슬릿이 형성되고, 상기 연결볼트가 상기 슬릿을 관통하여 상기 질량체에 체결되는 것을 특징으로 한다.The housing is provided with a slit along a longitudinal direction of the housing, and the connecting bolt penetrates through the slit and is fastened to the mass body.
상기 하우징의 외측면에는 상기 슬릿을 따라 눈금이 형성되는 것을 특징으로 한다.And a scale is formed on the outer surface of the housing along the slit.
상기 질량체는, 복수의 질량체를 하나의 묶음으로 하여 상기 중심축에 설치되는 것을 특징으로 한다.The mass body is provided on the central axis in a bundle of a plurality of mass bodies.
상기 중심축은, 그 양단이 상기 비행체 모형에 고정되게 설치된 연결부에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 한다.And the center shaft is fixed to both ends of the central shaft so as to be fixed to a connection portion fixed to the air vehicle model.
상기 중심축의 중심에는 가이드가 고정되게 설치되고, 상기 하우징에는 상기 가이드의 둘레를 수용하는 홈이 형성되어, 상기 하우징이 상기 중심축에 대하여 상기 중심축의 축방향으로의 이동을 제한하는 것을 특징으로 한다.
Wherein a guide is fixedly provided at the center of the center shaft and a groove is formed in the housing to receive the circumference of the guide so that the housing restricts the axial movement of the center shaft with respect to the center shaft .
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에 따르면, 하우징을 회전시켜 상기 하우징 내부의 질량체의 분포를 용이하게 변경시킴으로써, 상기 비행체 모형의 관성모멘트를 임의로 조절할 수 있다.According to the inertial moment adjusting device of the aviation model according to the present invention having the above-described structure, the inertia moment of the aviation model can be arbitrarily adjusted by easily changing the distribution of the mass inside the housing by rotating the housing.
상기 비행체 모형의 관성모멘트를 임의로 조절할 수 있으므로, 실제 비행체와 정확한 동적상사가 가능해져 실제 비행체의 동적거동을 정확하게 측정할 수 있다.
Since the moment of inertia of the air vehicle model can be arbitrarily adjusted, it is possible to precisely measure the dynamic behavior of the actual air vehicle by enabling accurate dynamic topology with the actual air vehicle.
도 1은 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치가 적용된 비행체 모형의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에서 하우징의 평면도.
도 5는 도 2의 A-A선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에서 두 질량체가 모여진 상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에서 두 질량체가 벌어진 상태를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에서 복수의 질량체가 하나의 묶음으로 설치된 상태를 도시한 단면도.FIG. 1 is a schematic view of an aircraft model to which an inertial moment adjusting device of the air vehicle model according to the present invention is applied.
2 is a sectional view of an inertial moment adjusting device of a flying body model according to the present invention.
3 is a plan view of the inertia moment control device of the aircraft model according to the present invention.
4 is a plan view of the housing in the inertial moment adjusting device of the air vehicle model according to the present invention.
5 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which two masses are gathered in an inertial moment adjusting device of a flying body model according to the present invention. FIG.
7 is a sectional view showing a state in which two masses are opened in an inertial moment adjusting device of a flying body model according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of mass bodies are installed in a bundle in the inertial moment adjusting device of the aviation model according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the inertial moment adjusting device of the aircraft model according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치는, 비행체 모형(F)에 고정되고 외측 둘레에 나사산이 형성되되, 중심으로부터 양편이 서로 반대방향으로 나사산이 형성되는 중심축(11)과, 상기 중심축(11)의 중심으로부터 동일한 거리에 이격된 상태로 상기 중심축(11)과 나사결합되고 회전하면서 상기 중심축(11)에서 상기 중심축(11)의 축방향을 따라 이동하는 복수의 질량체(13)와, 상기 질량체(13)를 수용하도록 배치되고, 상기 질량체(13)와 연결되며, 상기 중심축(11)에 대하여 회전가능하게 설치되는 하우징(14)을 포함한다.
The inertial moment adjusting device of the air vehicle model according to the present invention comprises a
중심축(11)은 외측 둘레에 나사산이 형성되고, 상기 비행체 모형(F)에 고정된 상태로 설치된다.The
상기 중심축(11)의 양단은 각각 상기 비행체 모형(F)에 설치된 연결부(12)를 통하여 상기 비행체 모형(F)에 고정된 상태로 설치될 수 있다.Both ends of the
상기 중심축(11)의 외측 둘레에는 나사산이 형성되는데, 상기 나사산은 상기 중심축(11)의 축방향의 중심으로부터 양편이 각각 다른 방향으로 나사산이 형성되도록 한다. 예컨대, 도 2에서 중심축(11)의 좌측편이 왼나사의 형태로 나사산이 형성되었다면, 중심축(11)에서 우측편은 오른나사의 형태로 나사산이 형성되도록 한다. 만약, 중심축(11)에서 좌측편이 오른나사로 형성된다면, 우측편은 왼나사로 형성되도록 한다.A screw thread is formed on the outer periphery of the
상기 중심축(11)의 중심에는 후술되는 하우징(14)이 일정한 위치를 유지하도록 하는 가이드(15)가 고정되게 설치될 수도 있다.A
질량체(13)는 상기 중심축(11)에 나사결합된다. 상기 질량체(13)는 복수로 구비되어, 상기 중심축(11)에서 상기 중심축(11)의 축방향의 중심으로부터 서로 이격된 위치에 위치한다. 바람직하게는 상기 질량체(13)는 2개로 구비되고, 상기 중심축(11)의 중심으로부터 동일한 거리에 이격되게 배치된다.And the
상기 질량체(13)는 상기 중심축(11)에 나사결합되어 있는 상태로서, 상기 질량체(13)가 회전함에 따라 질량체(13)는 상기 중심축(11)의 축방향을 따라 이동할 수 있다. The
특히, 상기 중심축(11)은 상기 중심축(11)의 중심에서 양편에 서로 다른 방향으로 나사산이 형성되어 있는 바, 상기 2개의 질량체(13)가 동시에 회전하면, 상기 질량체(13)는 서로 모이거나 더 이격되게 이동한다.Particularly, the
하우징(14)은 원통형의 형태로 형성되고, 그 내부에 상기 질량체(13)를 수용한다. 상기 하우징(14)은 그 내부를 상기 중심축(11)이 관통하고, 상기 중심축(11)상에서 회전가능하게 설치된다. 상기 하우징(14)은 상기 질량체(13)에 연결되어 있어서, 상기 하우징(14)이 회전할 때, 상기 하우징(14)과 상기 질량체(13)는 함께 회전한다. The
한편, 상기 하우징(14)과 상기 질량체(13)를 연결하기 위해서, 상기 하우징(14)을 관통하도록 설치된 연결볼트(16)가 구비된다. 상기 연결볼트(16)는 상기 하우징(14)의 회전시 상기 하우징(14)의 축방향, 즉 상기 중심축(11)의 축방향을 따라 이동한다.A
상기 하우징(14)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(14)의 축방향을 따라 슬릿(14a)이 형성되고, 상기 연결볼트(16)가 상기 슬릿(14a)을 관통함으로써, 상기 연결볼트(16)가 상기 하우징(14)에서 상기 하우징(14)의 축방향으로 이동할 수 있다.3 and 4, the
또한, 상기 슬릿(14a)을 따라서, 상기 하우징(14)의 외측면에는 눈금이 형성될 수 있다. 상기 눈금에 의해 상기 연결볼트(16)의 위치를 정밀하게 조정함으로써, 궁극적으로 상기 질량체(13)의 위치를 정밀하게 조정할 수 있게 된다.In addition, a scale may be formed on the outer surface of the
상기 하우징(14)이 상기 중심축(11)에서 일정한 위치를 유지하도록, 즉 상기 하우징(14)이 상기 중심축(11)에 설치된 상태에서 회전은 가능하되, 상기 중심축(11)의 축방향으로 이동하지 못하도록 상기 중심축(11)의 중심에 설치된 가이드(15)에 의해 상기 하우징(14)이 구속된다. 상기 하우징(14)의 내측면에 홈이 형성되고, 상기 홈에 상기 가이드(15)의 둘레가 삽입됨으로써, 상기 하우징(14)은 상기 중심축(11)에서 축방향으로의 이동이 제한된다. 아울러, 상기 중심축(11)에서 상기 하우징(14)의 외측으로 각각 스토퍼(11a)를 설치함으로써, 상기 하우징(14)의 축방향의 이동을 제한할 수도 있다.
It is possible to rotate the
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다. The operation of the inertial moment adjusting device of the air vehicle model according to the present invention having the above structure will be described as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 질량체(13)가 상기 중심축(11)의 중심으로부터 동일한 거리에 위치하도록 이격된 상태에서, 상기 하우징(14)을 회전시키면, 상기 하우징(14)과 함께 상기 중심축(11)에 설치된 2개의 질량체(13)도 상기 하우징(14)과 함께 회전한다.2, when the
상기 질량체(13)가 회전하면, 상기 중심축(11)에서 상기 질량체(13)가 회전하면서, 상기 질량체(13)는 상기 중심축(11)의 축방향을 따라 이동할 수 있다. 즉 상기 질량체(13)가 나사결합된 중심축(11)에서 상기 중심축(11)의 축방향을 따라 이동한다.When the
또한, 상기 중심축(11)에는 2개의 질량체(13)가 상기 중심축(11)의 중심에 대하여 서로 반대편에 위치하는데, 상기 중심축(11)은 중심을 기준으로 하여 양편에 형성된 나사산의 반대방향이므로, 상기 2개의 질량체(13)가 같은 방향으로 회전하더라도, 상기 중심축(11)의 축방향에 이동하는 방향은 서로 반대방향이 된다.In the
예컨대, 도 2의 상태에서, 상기 하우징(14)이 어느 한 방향으로 회전하여, 상기 2개의 질량체가 도 6에 도시된 바와 같이 서로 모이는 방향으로 이동하거나, 상기 하우징(14)이 반대방향으로 회전하는 경우에는 도 7 에 도시된 바와 같이, 서로 멀어지는 방향으로 이동한다.For example, in the state of FIG. 2, the
따라서, 상기 하우징(14)의 회전시, 상기 2개의 질량체(13)는 상기 중심축(11)에 나사산이 상기 중심축(11)의 중심에 대하여 양편이 반대로 형성되어 있어서, 2개의 질량체는 서로 모이거나 서로 벌어지도록, 서로 반대방향으로 이동할 수 있다.Accordingly, when the
상기와 같이, 상기 중심축(11) 상에서 상기 하우징(14)을 회전시켜 상기 질량체(13)의 위치를 변경함으로써, 상기 비행체 모형(F)의 관성모멘트를 정밀하게 조절함으로써, 풍동에서 상기 비행체 모형(F)이 실제 비행체와 동적상사를 이룰 수 있다.
The moment of inertia of the air vehicle model F can be precisely controlled by rotating the
도 8에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치에 대하여 도시되어 있다.FIG. 8 shows an inertial moment adjusting device of a flying body model according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에 따르면, 상기 질량체를 구성함에 있어서, 필요한 질량을 구현하기 위해 단일 질량체를 상기 중심축(11)에 나사결합되도록 할 수도 있지만, 복수의 질량체(13')을 하나의 묶음으로 하여 필요한 질량을 구현할 수도 있다.According to the present embodiment, in constructing the mass body, a single mass may be screwed to the
즉, 도 8에는 좌측에서는 하나의 질량체(13)로 필요한 질량이 구현되도록 하였으나, 우측에는 3개의 질량체(13')를 하나의 묶음으로하여 우측의 질량체(13)와 같은 질량이 구현되도록 한 예가 도시되어 있는데, 이와 같이, 복수의 질량체(13')를 하나의 묶음으로 하여 필요한 질량이 되도록 할 수 있다.
That is, in FIG. 8, a required mass is realized by one
11 : 중심축 12 : 연결부
13 : 질량체 14 : 하우징
14a : 슬릿 14b : 눈금
15 : 가이드 16 : 연결볼트11: center shaft 12: connecting portion
13: mass body 14: housing
14a:
15: Guide 16: Connection Bolt
Claims (8)
상기 중심축과 나사결합되고 회전하면서 상기 중심축에서 상기 중심축의 축방향을 따라 이동하는 복수의 질량체와,
상기 질량체를 수용하도록 배치되고, 상기 질량체와 연결되며, 상기 중심축에 대하여 회전가능하게 설치되는 하우징을 포함하고,
상기 중심축은 상기 중심축의 축방향의 중심을 기준으로 하여 양편에 서로 다른 방향으로 나사산이 형성되고,
상기 질량체는 상기 중심축의 중심으로부터 동일한 거리에 질량중심이 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
A central axis fixed to the model of the aircraft and having a thread formed around the outer periphery thereof,
A plurality of mass bodies screwed with the central shaft and rotating along the axial direction of the central shaft at the central axis,
A housing disposed to receive the mass, connected to the mass, and rotatably mounted about the central axis,
Wherein the central axis is threaded in different directions on both sides with respect to the center in the axial direction of the central axis,
Wherein the mass body is disposed such that the center of mass is located at the same distance from the center of the central axis.
상기 하우징에는,
상기 하우징에서 상기 하우징의 축방향을 따라 이동가능하고, 상기 하우징을 관통하여 상기 질량체에 체결되고 상기 하우징과 상기 질량체를 연결시키는 연결볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
The method according to claim 1,
In the housing,
Further comprising a connection bolt which is movable along the axial direction of the housing in the housing and which penetrates through the housing and is connected to the mass body and connects the housing and the mass body.
상기 하우징에는 상기 하우징의 길이방향을 따라 슬릿이 형성되고,
상기 연결볼트가 상기 슬릿을 관통하여 상기 질량체에 체결되는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
The method of claim 3,
A slit is formed in the housing along the longitudinal direction of the housing,
And the connection bolt penetrates through the slit and is fastened to the mass body.
상기 하우징의 외측면에는 상기 슬릿을 따라 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
5. The method of claim 4,
And a scale is formed along the slit on an outer side surface of the housing.
상기 질량체는, 복수의 질량체를 하나의 묶음으로 하여 상기 중심축에 설치되는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mass body is installed on the central axis in a bundle of a plurality of mass bodies.
상기 중심축은, 그 양단이 상기 비행체 모형에 고정되게 설치된 연결부에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
The method according to claim 1,
Wherein the central axis is fixed to both ends of the central shaft so as to be fixed to a connecting portion fixed to the air vehicle model.
상기 중심축의 중심에는 가이드가 고정되게 설치되고, 상기 하우징에는 상기 가이드의 둘레를 수용하는 홈이 형성되어, 상기 하우징이 상기 중심축에 대하여 상기 중심축의 축방향으로의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 비행체 모형의 관성모멘트 조절장치.
The method according to claim 1,
Wherein a guide is provided at a center of the center shaft and a groove is formed in the housing to receive the circumference of the guide so that the housing restricts the axial movement of the center shaft with respect to the center shaft Moment of inertia of aircraft model.
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