KR101546408B1 - 낙하산 조종 모의 훈련장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낙하산 조종 모의 훈련장치에 관한 것으로 특히, 낙하산의 조정 모의 훈련시 운전자가 비행과정에서 발생될 수 있는 외부환경과 가장 유사한 형태의 환경을 제공하고 이에 따른 적절하고 정교한 낙하산 조종을 훈련할 수 있는 새로운 형태의 낙하산 조종 모의 훈련장치에 관한 것이다.

Description

낙하산 조종 모의 훈련장치{Using one trillion kinds parachute parachute simulator}

본 발명은 낙하산 조종 모의 훈련장에 관한 것으로 특히, 낙하산의 조정 모의 훈련시 운전자가 비행과정에서 발생될 수 있는 외부환경과 가장 유사한 형태의 환경을 제공하고 이에 따른 적절하고 정교한 낙하산 조종을 훈련할 수 있는 새로운 형태의 낙하산 조종 모의 훈련장에 관한 것이다.

등록특허 제10-1212445호(등록일: 2012년 12월 10일) 고공강하 모의훈련 및 가상현실 체험을 위한 시뮬레이터 장치는,

내측에 고공강하 체험을 하기 위한 체험공간(S)이 형성되고, 그 상, 하부에 고공강하 체험을 실시하기 위한 각구성이 설치될 공간을 제공하는 본체(10)와; 상기 체험공간(S)의 상부에 설치되어 체험자를 견인하여 부양시키며 체험자의 고공강하 자세를 제어하는 모션베이스(20)와; 상기 모션베이스(20)의 상부 본체(10)에 설치되어 모션베이스(20)의 승강 및 모션베이스(20)의 각도를 변환시켜 체험자의 고공강하 자세를 제어하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(30)와; 상기 본체(10)의 하측에 설치되어 모션베이스(20)에 의해 부양된 체험자의 부양을 보조하기 위한 상향풍을 생성하여 공급하는 팬유닛(40);을 포함하며,

상기 모션베이스(20)는, 구동부(30)의 직하부에서 수평하게 배치된 구동판(21)과; 상기 구동부(30)에 설치되고 구동판(21)과 결합되어, 수평하게 배치된 상기 구동판(21)의 각도를 변환시키도록 한 구동기구(22)와; 상기 구동판(21)의 하측에 설치되며 하네스(H)를 착용한 체험자의 어깨와 허리에 각각 결합되어, 체험자를 부양시키고 체험자의 자세를 변환시키기 위해 체험자를 견인하는 자세견인와이어(23);를 포함하고,

상기 자세견인와이어(23)는, 구동판(21)의 양측 전, 후단부에 일 끝단이 결합되고, 타측 끝단이 구동판(21) 양측과 대응되는 체험자의 양측 어깨지점 하네스(H)에 결합되어 구동판(21)의 각도변환에 의해 체험자의 고공강하 체험자세가 제어되도록 하는 숄더와이어(24)와; 상기 구동부(30)의 후단부에 설치된 윈치(26)에 일끝단이 결합되고, 타끝단이 체험자의 허리지점 하네스(H)에 결합되어 윈치(26)의 구동에 의해 체험자의 허리를 승강시켜 고공강하 체험자세가 제어되도록 하는 웨이스트와이어(25);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나 이와 같은 종래의 고공강하 모의훈련 시뮬레이터는 모션베이스에 의해 부양된 상태에서 체험자가 고공강하시 자세를 체험을 통하여 학습할 수 있는 특징이 있으나, 이는 자유낙하시 공기의 저항을 이용한 고공강하훈령에 대한 것으로 자유낙하 후 낙하산을 펼친 상태에서 낙하산의 조종은 학습이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서 낙하산을 펼친 후 낙하산의 조종을 통한 바람 및 기류의 이용 방향전환 등의 낙하산 조종기술을 지상에서 쉽게 체험을 통하여 학습할 수 있는 시뮬레이터가 개발되어야할 필요가 있다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 낙하산을 이용한 고공강하 훈련을 지상에서 체험할 수 있는 훈련장치를 제공함에 그 목적이 있다.

구체적으로는 훈령장치를 낙하산을 이용한 비행시에 조종사가 느낄 수 있는 실제상황과 가장 유사하도록 형성하고 낙하산의 구성과 유사한 형태로 내부구성을 형성함으로서 낙하산의 조종을 통한 방향전화, 기류에 따른 다양한 조종술 등을 지상에서 안전하게 체험하도록 함으로서 낙하산의 조종실력을 향상시킬 수 있는 낙하산 조종 모의 훈련장치 및 그를 이용한 낙하산 조종훈련방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 형태에 따르면,

여러 개의 세로바(14)와 가로바(13)를 서로 연결하여 구성한 프레임(10);

상기 프레임(10)의 상부에 형성되며 중앙부분에 와이어(21)가 권취된 와인더(22)와 가장자리로 여러 개의 가이드봉(23)이 상하이동되게 구성되는 구동부(20);

상기 프레임(10)의 내부에 형성되며 상면에 가이드봉(23)과 와이어(21) 및 가장자리로 레일(35)이 형성되어 와인더(22)의 구동에 의하여 상하이동되게 형성되며 하면에 구동모터(37)가 형성된 고정판(31)과, 상기 고정판(31)의 하부에 일정간격 이격되게 형성되고 가장자리에 형성되며 롤러(32)가 형성된 여러 개의 연결바(33)가 상기 레일(35)에 안착되고 중앙부분에 상기 구동모터(37)의 구동기어(361)와 치합되는 종동기어(341)에 의하여 회전 가능하게 구성되며 양측으로 상면에 한 쌍의 조종부(36)에 권취된 조종와이어(미도시)의 끝부분이 관통공(342)로 관통되는 회전판(34)으로 구성된 조절부(30);를 포함하며,

여기서, 회전판(34)의 하부에 연결된 하니스(미도시)의 양측에 형성된 조종와이어를 이용하여 회전판(34)의 회전을 제어하여 낙하산의 조종훈련이 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

상기 조종부(36)는 회전판(34)의 상면에 회전가능하게 조립된 샤프트(362)에 조종와이어가 권취된 풀리(363)와 제1기어(364)가 조립되고,

상기 제1기어(364)와 치합되는 제2기어(365);와

상기 제2기어(365)가 연결되어 제2기어(365)의 회전방향 및 회전량을 수치화하는 제어부(366)로 구성되며,

훈련자가 낙하산의 방향전환 및 안정된 자세를 유지하기 위하여 상기 조종와이어를 당기거나 풀면 조종와이어가 권취된 풀리와 연결된 제1기어가 회전하고 이와 치합된 제2기어가 회전하여 제2기어의 회전방향 및 회전량을 제어부가 수치화하여 구동모터의 회전방향 및 회전속도를 제어하여 회전판을 회전시킴을 특징으로 한다.

상기 프레임(10)의 하부에는 에어공급팬(11)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이상에서와 같이 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치는 회전판과, 상기 회전판 상면에 형성된 와이어 제어수단 및 프레임에 형성된 에어공급팬의 구성에 의하여 체험자가 낙하산을 실제 조종함 따른 변화와 팬을 통한 바람의 세기를 조절하여 실제와 가장 근접하게 체험할 수 있어 낙하산 조종훈련효과를 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 낙하산 조종 모의 훈련장치를 통하여 지상에서 안전하게 낙하산 조종 훈련 및 체험을 할 수 있어 낙하산 훈련에 소요되는 훈련비용을 절감할 수 있음과 동시에 지상에서 실제와 가장 흡사한 형태의 훈련이 가능하여 효율적으로 능율적인 낙하산 조종훈련방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치의 외형 사시도
도 2는 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치 중 조절부 부분을 보안 사시도
도 3은 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치 중 구동부의 구성을 보인 평면도
도 4는 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치의 사용상태를 보인 측면도
도 5는 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치를 이용한 낙하산 모의 훈련방법의 설명을 위한 블록도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치의 외형 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치 중 구동부 부분을 보안 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치 중 조절부의 구성을 보인 평면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치(100)는 크게 훈련장치의 외형을 구성하며 에어공급팬(11) 및 바퀴(12) 등의 부대장치를 상황에 맞춰 설치할 수 있는 프레임(10)과, 상기 프레임(10)의 상부에 형성되며 와이어(21)가 권취된 와인더(22)와 여러 개의 가이드봉(23)이 형성된 구동부(20)와, 상기 구동부(20)의 하부에 형성되며 와이어(21)가 연결되어 와인더(22)의 구동에 의하여 상하이동하는 조절부(30)로 구성된다.

상기 프레임(10)은 각형의 가로바(13)와 세로바(14)를 다수 개 서로 연결하여 구성하며 상부 또는 하부에 하나 이상의 에어공급팬(11)을 설치하여 바람을 일으키도록 구성함으로써 훈련자가 실제 낙하과정에서 느낄 수 있는 자연환경과 유사한 형태를 제공하도록 한다.

또한, 상기 프레임(10)의 하부에는 여러 개의 바퀴(12)와 고정쇠(14)를 형성하여 이동 또는 고정이 선택적으로 이루어질 수 있도록 한다.

상기 구동부(20)는 상기 프레임(10)의 상부에 형성되며 와이어(21)가 권취된 와인더(22)와 상기 와인더(22)의 가장자리로 여러 개의 가이드봉(23)이 프레임(10)상하로 이동 가능하게 형성된다.

또한, 상기 와이어(21)의 끝부분과 가이드봉(23)의 하단은 상기 프레임(10)의 내부에 형성된 조절부(30)와 연결되어 상기 와인더(22)의 정역회전에 따라 조절부(30)가 가이드봉(23)에 가이드되며 상하이동 하도록 연결된다.

상기 조절부(30)는 상기 와이어(21)와 가이드봉(23)이 상면에 연결되고 가장자리로 레일(35)이 형성되며 하면에 구동모터(37)가 형성된 고정판(31)과, 상기 고정판(31)의 하부에 상기 레일(35)에 안착되는 롤러(32)가 형성된 여러 개의 연결바(33)에 의하여 회전하는 회전판(34)으로 구성된다.

또한, 상기 회전판(34)은 상면 중앙에 상기 구동모터(37)에 형성된 구동기어(361)와 밸트(362)로 연결된 종동기어(341)가 형성되며, 여러 개의 관통공(342) 및 가장자리로 한 쌍의 조종부(36)에 연결된 조종와이어(미도시)가 관통공(342)을 통하여 하부로 노출되도록 형성된다.

또한, 상기 회전판(34)의 하면에는 중앙부분에 하니스(Harness)를 형성하고 그 양측으로 조종와이어가 위치되도록 함으로써 훈련자가 낙하산의 실제 조종환경 및 자세와 동일한 자세에서 몽의 훈련이 이루어지도록 한다.

상기와 같은 회전판(34)의 구성에 의하여 구동모터(37)의 구동에 의하여 회전판(34)이 회전하며, 바람직하게는 실제 낙하환경과 유사하도록 바람의 속도 및 훈련자의 훈련효율을 극대화하기 위하여 구동모터(37)는 정역회전이 가능하며 대략 80도 범위로 회전각도를 제어한다.

상기 조종부(36)는 샤프트(362)가 여러 개의 베어링(363)에 끼움되어 회전가능하게 형성되며 일측으로 조종와이어(미도시)가 연결된 풀리(363)와 타측으로 제1기어(364)가 형성된다.

또한 상기 제1기어(364)의 일측으로 제1기어(364)와 치합되는 제2기어(365)가 형성되며 상기 제2기어(365)는 제어부(366)와 연결되어 제2기어(365)의 회전방향, 회전량 등을 수치화하여 구동모터(37)의 구동방향 및 구동속도를 제어한다.

상기와 같은 조종부(36)의 구성을 한 쌍으로 형성함으로써 양손을 이용한 낙하산의 방향전환, 기류의 변동에 따른 적절한 낙하산의 조종을 훈련할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치를 이용한 낙하산 조종훈련방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

< 낙하시의 환경 데이터 입력 >(S1)

데이터 입력자는 훈련자의 기본정보(이름, 숙련상태)등을 입력하고 이를 이용한 훈련환경을 입력한다.

즉, 낙하산의 조종경험이 없는 초보 훈련자의 경우 초급의 훈련과정을 수행하기 위한 난이도를 조절하여 안전사고를 방지할 수 있도록 하며, 숙련자의 경우 좀더 강도높은 훈련을 위하여 난이도를 상향하여 훈련함으로서 낙하산 조종훈련의 질을 향상시키고 좀더 체계적인 낙하산 조종훈련이 이루어질 수 있도록 한다.

상기에서 훈련과정의 난이도는 바람의 세기, 훈련자의 하니스 높이 등을 조절하여 이루어진다.

< 훈련자 탑승 및 상승 >(S2)

상기와 같이 훈련자의 데이터가 입력된 후 훈련자는 하니스를 착용하여 훈련을 준비하고 와인더(22)를 구동시켜 조절부(30)을 상승시킴으로써 훈련자가 설정된 높이에 위치하도록 훈련을 준비한다.

< 고글을 통한 실시간 영상 제공 >(S3)

상기와 같이 훈련자가 낙하산 모의 훈련을 위한 높이에 위치한 상태에서 훈련자가 착용한 고글을 통하여 실제 외부영상을 제공함으로써 훈련자가 좀더 실제낙하환경과 유사한 현실감 있는 훈련이 가능하도록 한다.

< 설정된 고도에 따른 바람 발생 >(S4)

또한, 상기 프로그램된 높이의 고도에서 발생될 수 있는 프레임에 형성된 에어공급팬을 구동시켜 바람을 발생시킴으로써 실제환경과 유사한 환경을 제공한다.

이때, 상기 바람은 고도에 따른 바람의 방향 및 세기를 조절할 수 있도록 에어공급팬의 높이가 가변될 수 있도록 형성함으로써 횡풍 및 상향풍 등의 발생을 가능하게 함과 동시에 바람의 세기를 조절하여 보다 현실감 있는 훈련환경을 제공한다.

< 조종와이어를 이용한 조종훈련실시 >(S5)

상기와 같이 훈련환경을 실제 환경과 유사한 형태로 구성한 상태에서 훈련자는 바람의 방향 및 세기에 따라 조종와이어를 조종하여 고글영상에서 제공하는 착지위치로 낙하산을 조정하며 조종훈련을 실시한다.

즉, 훈련자는 조종와이어를 당기고 미는 동작을 통하여 조종부의 기어를 통하여 제어부로 조종와이어의 풀림과 당김에 의하여 기어의 회전값을 전송하고 이 전송값을 구동모터에 전달하여 회전판의 회전을 제어함으로써 바람의 방향에 대응하는 훈련을 한다.

이때, 훈련자는 하니스가 연결된 회전판이 회전함으로써 좀더 현실감 있는 훈련이 가능하며, 조종와이어를 통하여 회전판의 회전을 제어하여 비행 중 안정된 자세를 유지하기 위하여 노력함으로써 낙하훈련을 습득한다.

< 고도변화에 따른 바람세기와 훈련자 높이 조정 >(S6, S7)

상기와 같이 훈련자는 조종와이어를 통하여 훈련을 시행하고 동시에 제어부는 고도의 변화에 따라 바람의 세기 및 조절부의 높이를 조절하여 각각의 설정된 고도에 따른 변화를 제공함으로써 보다 현실감 있는 조종훈련을 가능하게 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 낙하산 조종 모의 훈련장치 및 그를 이용한 낙하산 조종훈련방법은 낙하산 강하 훈련 장비를 필요한 장소에 쉽게 설치하여 낙하산을 이용한 강하상태에서의 공중유영, 착지에 이르기까지의 모든 훈련과정을 실제 훈련과 같이 현실감 있게 지상에서 실시할 수 있으며 훈련난이도를 조절할 수 있어 훈련자의 조종경험에 맞는 맞춤형 낙하산 모의 훈련이 가능하여 좀더 우수하고 체계적인 모의 훈련이 가능한 특징이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10 : 프레임 11 : 에어공급팬
12 : 바퀴 13 : 가로바
14 : 세로바 15 : 고정쇠
20 : 구동부 21 : 와이어
22 : 와인더 23 : 가이드봉
30 : 조절부 31 : 고정판
32 : 롤러 33 : 연결바
34 : 회전판 35 : 레일
36 : 조종부

Claims (5)

1. 여러 개의 세로바(14)와 가로바(13)를 서로 연결하여 구성한 프레임(10);
   상기 프레임(10)의 상부에 형성되며 중앙부분에 와이어(21)가 권취된 와인더(22)와 가장자리로 여러 개의 가이드봉(23)이 상하이동되게 구성되는 구동부(20);
   상기 프레임(10)의 내부에 형성되며 상면에 가이드봉(23)과 와이어(21) 및 가장자리로 레일(35)이 형성되어 와인더(22)의 구동에 의하여 상하이동되게 형성되며 하면에 구동모터(37)가 형성된 고정판(31)과, 상기 고정판(31)의 하부에 일정간격 이격되게 형성되고 가장자리에 형성되며 롤러(32)가 형성된 여러 개의 연결바(33)가 상기 레일(35)에 안착되고 중앙부분에 상기 구동모터(37)의 구동기어(361)와 치합되는 종동기어(341)에 의하여 회전 가능하게 구성되며 양측으로 상면에 한 쌍의 조종부(36)에 권취된 조종와이어(미도시)의 끝부분이 관통공(342)로 관통되는 회전판(34)으로 구성된 조절부(30);를 포함하며,
   여기서, 회전판(34)의 하부에 연결된 하니스(미도시)의 양측에 형성된 조종와이어를 이용하여 회전판(34)의 회전을 제어하여 낙하산의 조종훈련이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 낙하산 조종 모의 훈련장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 조종부(36)는 회전판(34)의 상면에 회전가능하게 조립된 샤프트(362)에 조종와이어가 권취된 풀리(363)와 제1기어(364)가 조립되고,
   상기 제1기어(364)와 치합되는 제2기어(365);와
   상기 제2기어(365)가 연결되어 제2기어(365)의 회전방향 및 회전량을 수치화하는 제어부(366)로 구성되며,
   훈련자가 낙하산의 방향전환 및 안정된 자세를 유지하기 위하여 상기 조종와이어를 당기거나 풀면 조종와이어가 권취된 풀리와 연결된 제1기어가 회전하고 이와 치합된 제2기어가 회전하여 제2기어의 회전방향 및 회전량을 제어부가 수치화하여 구동모터의 회전방향 및 회전속도를 제어하여 회전판을 회전시킴을 특징으로 하는 낙하산 조종 모의 훈련장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임(10)의 하부에는 에어공급팬(11)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하산 조종 모의 훈련장치.
   
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