KR101583469B1 - 무인 비행체의 공력성능 향상장치 - Google Patents

무인 비행체의 공력성능 향상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인 비행체에 설치되어 비행 중에 무인 비행체의 받음각이 클 때에도 실속을 막고 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있는 무인 비행체의 공력성능 향상장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치는, 무인 비행체에 구비된 주날개의 선단에 구비된 개구를 통해 주날개의 전방으로 돌출될 수 있도록 주날개의 내부에 움직일 수 있도록 설치되는 블레이드와, 블레이드를 움직여 주날개에 수용된 블레이드를 주날개의 개구를 통해 주날개의 전방으로 돌출시키기 위해 주날개에 설치되는 블레이드 구동기와, 주날개의 받음각이 일정 각도 이상 커질 때 블레이드가 주날개의 전방으로 돌출되어 주날개의 선단에서 와류를 형성함으로써 주날개에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 블레이드 구동기를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 점에 특징이 있다.

Description

무인 비행체의 공력성능 향상장치{Apparatus for Improving Aerodynamic Performance of Unmanned Aerial Vehicle}
본 발명은 무인 비행체의 공력성능 향상장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무인 비행체에 설치되어 무인 비행체가 비행시 받음각이 클 때에도 실속을 막고 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있는 무인 비행체의 공력성능 향상장치에 관한 것이다.
항공 기술 및 통신 기술의 급격한 발전에 따라 탐사 및 정찰 등을 목적으로 하는 무인 비행 시스템의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 무인 비행 시스템의 개발은 인간이 직접 탑승하여 수행하기에 위험하거나 어려운 작업도 가능하게 하는 이점을 가져왔다.
통상적으로, 무인 비행 시스템은 비행 제어를 위한 제어 시스템과, 원격지에서 제어 시스템으로부터 전송되는 비행 제어 신호에 따라 비행을 수행하여 각종 현지 데이터를 취득하여 제어 시스템으로 송신하는 무인 비행체로 이루어진다. 무인 비행체는 카메라, 센서, 통신장비, 또는 다른 장비를 탑재하고 있으며, 원격 조종되거나 또는 스스로 조종된다. 즉, 무인 비행체는 운용자에 의해 직접 원격 조종되거나, 운용자가 무인 비행체가 지나가야 될 지점들을 미리 프로그래밍하면, 무인 비행체가 그 지점에 도달하기 위해 스스로 비행 궤도를 조절하여 비행하기도 한다.
종래에는 무인 비행체가 특수한 군용 정찰기를 제외하고는 거의 도입이 어려웠으나, 최근에 저렴한 비용으로 공공부문이나 민수용 제품으로의 적용이 가능해 졌다. 특히, 군, 경찰, 소방 등의 공공분야에서는 정찰, 수색, 감시, 정보 수집 등의 다양한 목적으로 활용이 가능해 졌으며, 카메라를 이용한 현장 영상의 실시간 확인 및 전송은 지휘센터에서 현장의 상황을 신속하고, 정확하게 판단할 수 있게 해준다.
도 1은 종래의 무인 비행체의 일예를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 무인 비행체(10)는, 통상적인 항공기와 유사하게 동체(11)와, 주날개(12)와, 꼬리날개(13)(14)를 포함한다. 이 밖에, 동체(11)에는 추진기나, 착륙장치 등 각종 기계장치 및 전자장치가 설치된다. 동체(11)는 유선형으로 이루어져 공기의 저항을 작게 함과 동시에, 각 날개와의 결합부에 생기는 기류의 간섭에 의한 저항을 가급적 작게 하는 구조를 취한다. 동체(11)는 거의 양력을 발생시키지 않고, 다만 항력만을 만들어 준다.
무인 비행체(10)의 날개로는 주날개(12)와 꼬리날개(13)(14)가 있다. 무인 비행체(10)를 떠오르게 하는 힘인 양력은 주날개(12)에서 만들어진다. 양력은 무인 비행체(10)가 날고 있는 장소나 방향 등 상태에 따라 달라지므로, 주날개(12)만으로 날고 있을 때의 안정을 지키기는 어려운데, 꼬리날개(13)(14)가 저울의 추처럼 무인 비행체(10)의 무게와 주날개(12)의 양력을 조화시켜 무인 비행체(10)의 비행 안정을 지켜 준다. 꼬리날개(13)(14)는 그 기능에 따라 수직 꼬리날개(13)와 수평 꼬리날개(14)로 나눈다. 수직 꼬리날개(13)는 무인 비행체(10)가 좌우로 흔들리지 않게 하며, 수평 꼬리날개(14)는 무인비행체(10)의 기수가 상하로 균형을 유지하게 하는 기능을 갖는다.
그런데 도시된 것과 같은 종래의 무인 비행체(10)는 비행 중에 받음각(α)이 너무 커지면 날개 주변의 공기흐름이 더 이상 날개 주변을 따라 제대로 흐르지 못하고 흐름이 떨어져나가는 유동 박리(flow separation) 현상으로 인한 실속이 발생하게 되고, 이에 의해 양력이 감소하고 항력이 증가하는 문제가 발생한다.
공개특허공보 10-1998-0014328 (1998. 05. 25.)
본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 해결하기 위해 위하여 안출된 것으로, 무인 비행체에 설치되어 비행 중에 무인 비행체의 받음각이 클 때에도 실속을 막고 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있는 무인 비행체의 공력성능 향상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 무인 비행체의 공력성능 향상장치는, 무인 비행체에 구비된 주날개의 선단에 구비된 개구를 통해 상기 주날개의 전방으로 돌출될 수 있도록 상기 주날개의 내부에 움직일 수 있도록 설치되는 블레이드; 상기 블레이드를 움직여 상기 주날개에 수용된 상기 블레이드를 상기 주날개의 개구를 통해 상기 주날개의 전방으로 돌출시키기 위해 상기 주날개에 설치되는 블레이드 구동기; 및 상기 주날개의 받음각이 일정 각도 이상 커질 때, 상기 블레이드가 상기 주날개의 전방으로 돌출되어 상기 주날개의 선단에서 와류를 형성함으로써 상기 주날개에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 상기 블레이드 구동기를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 점에 특징이 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무인 비행체의 공력성능 향상장치는, 무인 비행체에 구비된 주날개의 선단에 상기 주날개에 대해 상하 방향 각도 조절이 가능하도록 상기 주날개의 전방으로 돌출되어 설치되는 블레이드; 상기 블레이드를 움직여 상기 주날개에 대한 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하기 위해 상기 주날개에 설치되는 블레이드 구동기; 및 상기 주날개의 받음각이 일정 각도 이상 커질 때, 상기 블레이드가 상기 주날개의 선단에서 와류를 형성하여 상기 주날개에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 상기 블레이드 구동기를 제어하여 상기 주날개에 대한 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하는 컨트롤러;를 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치는 비행 중인 무인 비행체가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 등의 원인으로 무인 비행체의 받음각이 일정 각도 이상 커져 주날개에서 유동 박리가 발생하는 상황에서 주날개의 선단으로부터 돌출되도록 설치된 블레이드가 주날개의 선단에 와류를 발생시킨다. 따라서, 주날개에서의 유동 박리를 방지할 수 있고, 이를 통해 실속을 막으며 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치는 무인 비행체의 무게를 크게 증가시키지 않고 간단한 구조로 무인 비행체에 설치될 수 있다. 그리고 주날개의 선단에서 와류를 발생시키기 위한 블레이드가 주날개의 받음각이 일정 크기 이상 커질 때만 주날개에 대해 기울어지거나 주날개의 전방으로 돌출되므로, 주날개에 수직 방향으로 설치되는 종래의 와류발생기(vortex generator)와 같이 비행 중 항력을 증가시키는 문제가 발생하지 않는다.
도 1은 종래의 무인 비행체의 일예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 나타낸 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 공력성능 향상장치의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공력성능 향상장치의 작용 효과를 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 무인 비행체의 주날개에 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이다.
도 9는 무인 비행체의 주날개에 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 작용 효과를 설명하기 위한 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13은 도 11에 도시된 무인 비행체의 후미에 설치된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 기류 검출유닛을 나타낸 평면도이다.
도 14는 도 11에 도시된 무인 비행체의 후미에 설치된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 기류 검출유닛을 나타낸 측면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 기류 검출유닛의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2에 나타낸 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 공력성능 향상장치의 주요 구성을 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공력성능 향상장치의 작용 효과를 설명하기 위한 것이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무인 비행체의 공력성능 향상장치(100)는 무인 비행체(20)의 주날개(22)에 설치되는 블레이드(110)와, 블레이드(110)를 움직여 주날개(22)의 전방으로 돌출시키기 위한 블레이드 구동기(120)와, 무인 비행체(20)의 받음각(α)에 따라 블레이드 구동기(120)의 동작을 제어하는 컨트롤러(130)와, 무인 비행체(20)의 기울기를 검출하기 위한 자세 센서(140)를 포함한다. 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(100)는 무인 비행체(20)의 주날개(22)에 설치되어 비행 중에 무인 비행체(20)의 받음각(α) 이 클 때에도 무인 비행체(20)의 주날개(22) 선단에 와류를 형성함으로써 실속을 막고 양력을 증가시키며 항력을 감소시킬 수 있다.
그리고 이러한 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(100)가 설치되는 무인 비행체(20)는 통상의 무인 비행체와 같이, 동체(21)와, 주날개(22)와, 꼬리날개(23)(24)와, 추진기(25)와 무선 송수신기(26)를 포함한다. 주날개(22)는 동체(21)의 좌측 측면에 구비되는 좌측 날개(22a)와 동체(21)의 우측 측면에 구비되는 우측 날개(22b)로 구성된다. 통상적으로, 무인 비행체(20)는 그 전반적인 동작을 제어하기 위한 컨트롤러를 구비하므로, 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(100)의 컨트롤러(130)는 무인 비행체(20)에 기본적으로 구비되는 컨트롤러를 이용할 수도 있고, 무인 비행체(20)의 컨트롤러와 별도로 설치될 수도 있다. 이하에서는 본 발명에 의한 공력성능 향상장치가 무인 비행체(20)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 무인 비행체(20)의 컨트롤러(130)를 공유하여 작동하는 것으로 설명한다.
본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(100)의 블레이드(110)는 무인 비행체(20)의 주날개(22), 즉, 좌측 날개(22a) 및 우측 날개(22b)에 각각 설치된다. 블레이드(110)는 무인 비행체(20)의 비행 방향을 기준으로 주날개(22)의 선단에 마련된 개구(27)를 통해 주날개(22) 전방으로 돌출될 수 있도록 주날개(22) 내부의 설치 공간(11)에 움직일 수 있도록 설치된다. 블레이드(110)는 그 선단을 포함하는 일부분이 주날개(22)의 선단에 마련된 개구(27)를 통해 주날개(22) 내외부로 출입할 수 있도록 그 후단이 주날개(22)의 내부에 주날개(22)의 두께 방향, 즉, 상하 방향으로 배치되는 회전축(114)을 회전 중심축으로 하여 회전하도록 설치된다. 도 2을 기준으로 할 때, 블레이드(110)는 회전축(114)에 대해 반시계 방향으로 일정 각도 회전하면 주날개(22)의 전방으로 돌출되고, 회전축(114)에 대해 시계 방향으로 일정 각도 회전하면 주날개(22)의 내부에 수용된다.
블레이드(110)는 주날개(22)의 선단으로부터 주날개(22)의 전방으로 돌출되는 와류 형성부(111)와, 와류 형성부(111)의 후단으로부터 연장된 연결부(112)와, 연결부(112)의 후단에 마련되는 회전부(113)를 포함한다. 회전부(113)는 주날개(22) 내부의 회전축(114)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 블레이드(110)는 주날개(22)의 두께 방향 회전 중심축에 대해 일정 각도 회전함으로써 주날개(22)의 개구(27)를 통해 주날개(22)의 내외부로 출입할 수 있다. 블레이드(110)의 와류 형성부(111)는 후단에서 선단으로 갈수록 그 좌우 폭이 점진적으로 감소하여 그 선단이 뾰족한 삼각 판재 형상으로 이루어진다. 이러한 형상의 와류 형성부(111)는 무인 비행체(20)의 비행 중에 공기 저항을 덜 받으며 주날개(22)의 선단에 와류를 더욱 효과적을 형성할 수 있다. 물론, 블레이드(110)의 와류 형성부(111) 형상은 이러한 형상으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
주날개(22)의 설치 공간(28)에 수용되는 블레이드(110)는 블레이드 구동기(120)에 의해 움직여 주날개(22)의 전방으로 돌출된다. 도 4에 도시된 것과 같이, 블레이드 구동기(120)는 블레이드(110)의 회전부(113)에 결합되는 형상기억합금 부재(121)와, 형상기억합금 부재(121)가 변형될 수 있도록 형상기억합금 부재(121)에 전류를 공급하는 전류 공급기(122)를 포함한다. 이러한 블레이드 구동기(120)는 형상기억합금의 형상기억 효과를 이용하는 것으로, 잘 알려진 것과 같이 형상기억합금은 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금이다. 전류 공급기(122)로 형상기억합금 부재(121)에 전류를 인가하면 형상기억합금 부재(121)가 발열하게 되며, 그 발열 온도가 특정 온도(천이 온도)에 도달하면 형상기억합금 부재(121)가 수축하게 된다.
형상기억합금 부재(121)의 일단은 블레이드(110)의 회전부(113)의 외면에 돌출 구비되는 돌기(115)에 결합되고 형상기억합금 부재(121)의 타단은 주날개(22)의 설치 공간(28)에 고정 설치되는 지지대(123)에 고정된다. 전류 공급기(122)가 형상기억합금 부재(121)에 전류를 인가하여 형상기억합금 부재(121)의 온도가 상승하면 형상기억합금 부재(121)가 수축하면서 블레이드(110)의 회전부(113)를 당겨 블레이드(110)가 회전축(114)에 대해 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 블레이드(110)는 그 선단을 포함하는 일부분이 주날개(22)의 개구(27)를 통해 주날개(22)의 전방으로 돌출된다. 그리고 형상기억합금 부재(121)에 대한 전류 공급이 중단되어 가열되었던 형상기억합금 부재(121)의 온도가 하강하면 형상기억합금 부재(121)는 원래의 길이로 복원되면서 블레이드(110)의 회전부(113)를 밀고, 이때 블레이드(110)는 회전축(114)에 대해 시계 방향으로 회전함으로써 주날개(22) 내부로 수용된다.
형상기억합금 부재(121)는 그 일단이 회전축(114)에 대해 회전하는 블레이드(110)의 회전부(113)에 결합되고 그 타단이 지지대(123)에 고정되므로, 형상기억합금 부재(121)가 수축 또는 팽창할 때 회전부(113)의 회전이 제한적일 수 있으나, 형상기억합금 부재(121)를 적절한 와이어 형상으로 설계하면 형상기억합금 부재(121)가 수축 또는 팽창하면서 블레이드(110)의 회전부(113)를 원활하게 회전시키게 할 수 있다. 또한 형상기억합금 부재(121)와 블레이드(110)의 회전부(113) 또는 형상기억합금 부재(121)와 지지대(123)는 힌지 결합 구조로 결합될 수도 있다.
블레이드 구동기(120)의 동작은 컨트롤러(130)에 의해 제어된다. 컨트롤러(130)는 비행 중에 무인 비행체(20)의 주날개(22)의 받음각(α)이 일정 각도 이상 커질 때, 블레이드(110)가 주날개(22)의 선단에서 와류를 형성하여 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 블레이드 구동기(120)를 제어하여 블레이드(110)가 주날개(22)의 전방으로 돌출되도록 한다. 컨트롤러(130)는 자세 센서(140)로부터 무인 비행체(20)의 기울기에 대한 정보를 제공받아 그로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기(120)의 동작을 제어한다.
자세 센서(140)는 동체(21)나 주날개(22) 등 무인 비행체(20)의 일측에 설치되어 무인 비행체(20)의 기울기를 검출하여 그 검출 신호를 컨트롤러(130)에 제공한다. 자세 센서(140)로는 자이로 센서나 가속도 센서, 또는 그 밖에 무인 비행체(20)의 기울기 등의 자세를 검출할 수 있는 다양한 센서가 이용될 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 것과 같이, 무인 비행체(20)가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 상황에서 무인 비행체(20)의 지면에 대한 기울기가 커져 비행 중인 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 커질 때, 자세 센서(140)가 무인 비행체(20)의 기울기를 검출하여 그 검출 신호를 컨트롤러(130)에 제공한다. 컨트롤러(130)는 그 검출 신호로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고, 산출값이 기 설정된 기준각 이상이 되면 전류 공급기(122)로 형상기억합금 부재(121)에 전류를 공급하는 등의 방법으로 블레이드 구동기(120)를 제어하여 블레이드(110)를 주날개(22)의 전방으로 돌출시킨다. 이때, 블레이드(110)는 주날개(22)의 선단에 와류를 형성함으로써, 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지하고 실속을 막으며 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘하게 된다.
한편, 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 설정된 기준각 이하가 되면, 컨트롤러(130)는 주날개(22)에 대해 기울어진 블레이드(110)가 오히려 유동 저항을 증가시키지 않도록 블레이드 구동기(120)를 제어하여 블레이드(110)를 주날개(22)의 내부에 수용되는 원래 상태로 복귀시킨다. 여기에서, 기 설정된 기준각은 주날개(22)에서 유동 박리가 발생하기 시작하는 받음각으로, 무인 비행체(20)의 주날개(22) 구조 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 실시예에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치(100)는 비행 중인 무인 비행체(20)가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 등의 원인으로 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 일정 각도 이상 커져 주날개(22)에서 유동 박리가 발생하는 상황에서 주날개(22)에 설치된 블레이드(110)를 주날개(22)의 전방으로 돌출시킴으로써 블레이드(110)가 주날개(22)의 선단에 와류를 발생시킨다. 따라서, 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지할 수 있고, 이를 통해 실속을 막으며 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있다.
또한 본 실시예에 의한 공력성능 향상장치(100)는 무인 비행체(20)의 무게를 크게 증가시키지 않고 간단한 구조로 무인 비행체(20)에 설치될 수 있다. 그리고 주날개(22)의 선단에서 와류를 발생시키기 위한 블레이드(110)가 주날개(22)의 내부에 수용되어 있다가 주날개(22)의 받음각(α)이 일정 크기 이상 커질 때만 주날개(22)의 전방으로 돌출되므로, 주날개에 수직 방향으로 설치되는 종래의 와류발생기(vortex generator)와 같이 항력을 증가시키는 문제가 발생하지 않는다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8은 무인 비행체의 주날개에 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이며, 도 9는 무인 비행체의 주날개에 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 6 내지 도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체의 공력성능 향상장치(200)는 무인 비행체(20)에 설치되어 비행 중에 무인 비행체(20)의 받음각이 클 때에도 무인 비행체(20)의 주날개(22) 선단에 와류를 형성함으로써 실속을 막고 양력을 증가시키며 항력을 감소시킬 수 있다. 이러한 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(200)는 무인 비행체(20)의 주날개(22)에 설치되는 블레이드(210)와, 주날개(22)에 대한 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절하기 위한 블레이드 구동기(220)와, 무인 비행체(20)의 받음각(α)에 따라 블레이드 구동기(220)의 동작을 제어하는 컨트롤러(230)와, 무인 비행체(20)의 기울기를 검출하기 위한 자세 센서(140)를 포함한다. 여기에서, 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(200)가 설치되는 무인 비행체(20)는 상술한 것과 같은 것이며, 공력성능 향상장치(200)의 컨트롤러(130)와 자세 센서(140)는 앞서 설명한 것과 같다.
본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(200)의 블레이드(210)는 무인 비행체(20)의 주날개(22) 즉, 좌측 날개(22a) 및 우측 날개(22b)에 각각 설치된다. 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 블레이드(210)는 무인 비행체(20)의 비행 방향을 기준으로 주날개(22)의 선단으로부터 주날개(22) 전방으로 돌출되도록 주날개(22)에 설치된다. 즉, 블레이드(210)는 그 후단이 주날개(22)의 내부에 수용되고 그 선단이 주날개(22)의 선단에 마련되는 개구(30)를 통해 주날개(22)의 전방을 향해 돌출된다.
블레이드(210)는 주날개(22)의 선단으로부터 주날개(22)의 전방으로 돌출되는 와류 형성부(211)와, 와류 형성부(211)의 후단에 주날개(22)의 개구(30)를 덮을 수 있도록 개구(30)의 크기보다 큰 크기로 구비되는 차폐부(212)와, 차폐부(212)에 후방으로 연장되도록 구비되는 연결부(213)와, 연결부(213)의 후단에 마련되는 회전부(214)를 포함한다. 회전부(214)는 주날개(22) 내부의 설치 공간(31)에 마련된 한 쌍의 브라켓(217)에 주날개(22)의 좌우 연장 방향과 평행하게 결합된 회전축(215)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 블레이드(210)는 주날개(22)의 좌우 연장 방향과 평행한 회전 중심축에 대해 일정 각도 회전함으로써 주날개(22)에 대해 상하 방향 각도가 조절될 수 있다. 블레이드(210)의 주날개(22) 전방으로 돌출되는 와류 형성부(211)는 주날개(22)의 전방으로 갈수록 그 좌우 폭이 점진적으로 감소하여 그 선단이 뾰족한 삼각 판재 형상으로 이루어진다. 이러한 형상의 와류 형성부(211)는 무인 비행체(20)의 비행 중에 공기 저항을 덜 받으며 주날개(22)의 선단에 와류를 더욱 효과적을 형성할 수 있다. 물론, 블레이드(210)의 와류 형성부(211) 형상은 이러한 형상으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
블레이드(210)는 블레이드 구동기(220)에 의해 움직여 주날개(22)에 대한 상하 방향 각도가 조절된다. 도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 블레이드 구동기(220)는 블레이드(210)의 회전부(214)에 결합되는 형상기억합금 부재(221)와, 형상기억합금 부재(221)가 변형될 수 있도록 형상기억합금 부재(221)에 전류를 공급하는 전류 공급기(222)를 포함한다. 이러한 블레이드 구동기(220)는 형상기억합금의 형상기억 효과를 이용하는 것으로, 잘 알려진 것과 같이 형상기억합금은 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금이다. 전류 공급기(222)로 형상기억합금 부재(221)에 전류를 인가하면 형상기억합금 부재(221)가 발열하게 되며, 그 발열 온도가 특정 온도(천이 온도)에 도달하면 형상기억합금 부재(221)가 팽창하게 된다.
형상기억합금 부재(221)의 일단은 블레이드(210)의 회전부(214)에 외측으로 돌출 구비되는 돌기(216)에 결합되고 형상기억합금 부재(221)의 타단은 주날개(22)의 설치 공간(31)에 고정 설치되는 지지대(223)에 고정된다. 따라서, 전류 공급기(222)가 형상기억합금 부재(221)에 전류를 인가하여 형상기억합금 부재(221)의 온도가 상승하면 형상기억합금 부재(221)는 팽창하면서 블레이드(210)의 회전부(214)를 밀어 블레이드(210)의 회전부(214)가 주날개(22)의 좌우 연장 방향과 평행한 회전축(215)을 중심으로 회전하게 되며, 이때 블레이드(210)의 주날개(22)에 대한 상하 방향 각도가 변하게 된다. 그리고 형상기억합금 부재(221)에 대한 전류 공급이 중단되어 가열되었던 형상기억합금 부재(221)의 온도가 하강하면 형상기억합금 부재(221)는 원래의 길이로 복원되면서 블레이드(210)의 회전부(214)를 당겨 블레이드(210)를 주날개(22)와 평행한 원래 상태로 복귀시킨다.
형상기억합금 부재(221)는 그 일단이 회전축(215)에 대해 회전하는 블레이드(210)의 회전부(214)에 결합되고 그 타단이 지지대(223)에 고정되므로, 형상기억합금 부재(221)가 팽창할 때 회전부(214)의 회전이 제한적일 수 있으나, 형상기억합금 부재(221)의 형상을 적절히 설계하면 형상기억합금 부재(221)가 팽창하면서 블레이드(210)의 회전부(214)를 원활하게 회전시키게 할 수 있다. 또한 형상기억합금 부재(221)와 블레이드(210)의 회전부(214) 또는 형상기억합금 부재(221)와 지지대(223)는 힌지 결합 구조로 결합될 수도 있다.
블레이드 구동기(220)의 동작은 컨트롤러(230)에 의해 제어된다. 컨트롤러(230)는 비행 중에 무인 비행체(20)의 주날개(22)의 받음각(α)이 일정 각도 이상 커질 때, 블레이드(210)가 주날개(22)의 선단에서 와류를 형성하여 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 블레이드 구동기(220)를 제어하여 주날개(22)에 대한 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절한다. 컨트롤러(230)는 자세 센서(140)로부터 무인 비행체(20)의 기울기에 대한 정보를 제공받아 무인 비행체(20)의 기울기로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기(220)를 제어함으로써, 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절하게 된다.
예컨대, 도 10에 도시된 것과 같이, 무인 비행체(20)가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 상황에서 무인 비행체(20)의 지면에 대한 기울기가 커져 비행 중인 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 커질 때, 자세 센서(140)가 무인 비행체(20)의 기울기를 검출하여 그 검출 신호를 컨트롤러(230)에 제공한다. 컨트롤러(230)는 그 검출 신호로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고, 산출값이 기 설정된 기준각 이상이 되면 전류 공급기(222)로 형상기억합금 부재(221)에 전류를 공급하는 등의 방법으로 블레이드 구동기(220)를 제어하여 블레이드(210)를 그 끝단이 기류 방향을 향하도록 주날개(22)에 대한 상하 방향 각도를 받음각(α)에 대응하여 조절한다. 이때, 블레이드(210)는 주날개(22)의 선단에 와류를 형성함으로써, 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지하고 실속을 막으며 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘하게 된다.
한편, 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 설정된 기준각 이하가 되면, 컨트롤러(230)는 주날개(22)에 대해 기울어진 블레이드(210)가 오히려 유동 저항을 증가시키지 않도록 블레이드 구동기(220)를 제어하여 블레이드(210)를 주날개(22)와 평행한 원래 상태로 복귀시킨다.
상술한 것과 같이, 본 실시예에 의한 무인 비행체의 공력성능 향상장치(200)는 비행 중인 무인 비행체(20)가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 등의 원인으로 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 일정 각도 이상 커져 주날개(22)에서 유동 박리가 발생하는 상황에서 주날개(22)의 선단에 설치된 블레이드(210)의 주날개(22)에 대한 상하 방향 각도가 조절되어 블레이드(210)가 주날개(22)의 선단에 와류를 발생시킨다. 따라서, 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지할 수 있고, 이를 통해 실속을 막으며 양력 증가 및 항력 감소 효과를 발휘할 수 있다.
또한 본 실시예에 의한 공력성능 향상장치(200)는 무인 비행체(20)의 무게를 크게 증가시키지 않고 간단한 구조로 무인 비행체(20)에 설치될 수 있다. 그리고 주날개(22)의 선단에서 와류를 발생시키기 위한 블레이드(210)가 주날개(22)의 받음각(α)이 일정 크기 이상 커질 때만 주날개(22)에 대해 기울어지고 작동하지 않을 때는 주날개(22)와 평행한 상태를 유지하므로, 주날개에 수직 방향으로 설치되는 종래의 와류발생기(vortex generator)와 같이 항력을 증가시키는 문제가 발생하지 않는다.
한편, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체를 나타낸 것이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치가 적용된 무인 비행체의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 13 및 도 14는 도 11에 도시된 무인 비행체의 후미에 설치된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 기류 검출유닛을 나타낸 평면도 및 측면도이다.
도 11 내지 도 14에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 공력성능 향상장치(300)는 무인 비행체(20)의 주날개(22)에 설치되는 블레이드(210)와, 주날개(22)에 대한 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절하기 위한 블레이드 구동기(220)와, 무인 비행체(20)의 받음각(α)에 따라 블레이드 구동기(220)의 동작을 제어하는 컨트롤러(130)와, 무인 비행체(20)에 대한 무인 비행체(20) 주위에 발생하는 기류의 상대 각도를 검출하기 위한 기류 검출유닛(310)을 포함한다. 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(300)가 설치되는 무인 비행체(20)는 앞서 설명한 것과 같은 것으로, 동체(21)와, 주날개(22)와, 꼬리날개(23)(24)와, 추진기(25)와 무선 송수신기(26)를 포함한다. 그리고 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(300)의 기류 검출유닛(310)을 제외한 블레이드(210) 및 블레이드 구동기(220)는 상술한 것과 같은 것으로, 이하에서 앞서 설명한 것과 동일한 구성 요소에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.
기류 검출유닛(310)은 무인 비행체(20)에 대한 무인 비행체(20) 주위에 발생하는 기류의 상대 각도를 검출하여 그 검출 신호를 컨트롤러(130)에 제공하기 위한 것으로, 무인 비행체(20)의 후미에 틸팅 가능하게 설치되는 틸팅 날개(311)와, 기울어진 틸팅 날개(311)를 원래 위치로 복귀시키기 위한 복귀 부재(312)와, 틸팅 날개(311)의 기울기를 측정하기 위한 각도 측정기(313)를 포함한다.
틸팅 날개(311)는 무인 비행체(20)의 동체(21) 말미에 구비된 브라켓(315)에 지지되어 주날개(22)의 좌우 연장 방향과 평행하게 배치된 지지축(314)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 틸팅 날개(311)는 주날개(22)의 좌우 연장 방향과 평행한 회전 중심축에 대해 일정 각도 회전함으로써 주날개(22)에 대한 상하 방향 각도가 변할 수 있다. 복귀 부재(312)는 코일 스프링 형태로 이루어진 것으로 한 쌍이 각각 그 일단은 브라켓(315)에 고정되고 그 타단은 지지축(314)에 결합된 틸팅 날개(311)의 끝단에 고정됨으로써, 주날개(22)에 대해 기울어진 틸팅 날개(311)를 주날개(22)와 평행한 초기 자세로 복귀시킨다. 각도 측정기(313)는 동체(21)의 내부에 설치되어 틸팅 날개(311)의 동체(21) 안쪽으로 연장된 연장부(316)의 기울기를 측정하여 그 측정 신호를 컨트롤러(130)에 제공한다. 각도 측정기(313)로는 틸팅 날개(311)의 연장부(316) 기울기를 측정할 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.
도 15에 도시된 것과 같이, 무인 비행체(20)의 비행 시 무인 비행체(20)의 비행 방향과 평행하지 않은 방향으로 기류가 발생하는 경우, 틸팅 날개(311)가 기류의 영향으로 틸팅된다. 이때 각도 측정기(313)는 주날개(22)에 대한 틸팅 날개(311)의 기울기를 측정하여 그 측정 신호를 컨트롤러(130)에 제공한다. 컨트롤러(130)는 각도 측정기(313)로부터 제공받은 정보로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기(220)를 통해 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절함으로써, 블레이드(210)가 주날개(22)의 선단에 와류를 발생시켜 주날개(22)에서 유동 박리가 발생하지 않도록 막는다.
본 실시예에 의한 공력성능 향상장치(300)는 무인 비행체(20)가 이륙이나 착륙, 또는 고도를 높이는 상황에서 무인 비행체(20)에 대한 무인 비행체(20) 주위에 발생하는 기류의 상대 각도를 검출하여 그 상황에 대응하여 블레이드(210)의 상하 방향 각도를 조절할 수 있을 있다. 또한 순항 중인 무인 비행체(20) 주위에서의 기류 방향이 갑자기 변하는 상황에서도 무인 비행체(20)에 대한 무인 비행체(20) 주위에 발생하는 기류의 상대 각도를 검출하여 그 상황에 대응하여 블레이드(210)의 움직임을 제어하여 주날개(22)에서의 유동 박리를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이러한 본 실시예에 의한 공력성능 향상장치(300)에 있어서, 기류 검출유닛(310)의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 틸팅 날개의 구조나, 무인 비행체에서의 설치 위치, 무인 비행체와의 결합 구조는 다양하게 변경될 수 있고, 복귀 부재는 도시된 것과 같은 코일 스프링 구조 이외에 기울어진 틸팅 날개를 주날개와 평행한 초기 상태로 복귀시킬 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다. 또한 각도 측정기의 구체적인 구조나 틸팅 날개의 주날개에 대한 기울기 측정 방법은 다양한 것이 이용될 수 있다.
한편, 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치의 일부 구성을 나타낸 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공력성능 향상장치(400)는 앞서 설명한 공력성능 향상장치(200)(300)와 비교하여 블레이드(210)가 주날개(22)에 대해 진퇴 가능한 구조를 갖는다는 점에서 차이가 있다. 즉, 본 실시예에 따른 공력성능 향상장치(400)는 블레이드(210) 및 블레이드 구동기(220)를 지지하여 주날개(22)의 내부에 직선 이동 가능하게 설치되는 지지부재(410)와, 지지부재(410)를 진퇴시키기 위해 주날개(22)의 내부에 설치되는 진퇴유닛(420)을 더 포함한다.
진퇴유닛(420)이 지지부재(410)를 주날개(22)의 개구(30)를 향해 전진시키면, 블레이드(210)는 주날개(22)의 개구(30)를 통해 주날개(22)의 전방으로 돌출된다. 반면, 진퇴유닛(420)이 지지부재(410)를 주날개(22)의 개구(30)로부터 멀어지도록 후퇴시키면, 블레이드(210)는 주날개(22) 내부에 수용되어 주날개(22)의 선단으로부터 돌출되지 않는다.
이러한 본 실시예에 의한 공력성능 향상장치는 비행 중인 무인 비행체(20)의 받음각(α)이 일정 크기 이상이 되어 주날개(22)에서 유동 박리가 발생하는 상황에서만 블레이드(210)가 주날개(22)의 전방으로 돌출되어 주날개(22)의 선단에서 와류를 발생시키고, 주날개(22)의 선단에 와류를 발생할 필요가 없는 상황에서는 블레이드(210)가 주날개(22) 속에 수용된 상태를 유지하여 블레이드(210)가 무인 비행체(20)의 양항비에 영향을 주지 않는다.
블레이드(210)를 주날개(22) 속에서 진퇴시키기 위한 지지부재(410)나 진퇴유닛(420)의 구체적인 구조나, 주날개(22)에서의 설치 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 도면에 나타내지는 않았으나, 주날개(22)에는 블레이드(210)가 주날개(22) 속에 수용될 때 주날개(22)의 개구(30)를 덮을 수 있는 도어가 개구(30)를 개폐할 수 있도록 설치될 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명한 실시예로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 앞선 실시예들에서는 컨트롤러(130)가 자세 센서(140)나 기류 검출유닛(310)으로부터 제공받은 정보로부터 주날개(22)의 받음각(α)을 산출하고, 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기(120, 220)를 통해 블레이드(110, 210)의 움직임을 조절하는 것으로 나타냈으나, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 컨트롤러는 앞서 설명한 것 이외의 다른 방법으로 주날개에 대한 받음각을 산출할 수 있다. 예컨대, 무인 비행체가 원격의 운용자에 의해 무선 조정되는 경우, 컨트롤러는 원격의 운용자로부터 무선 송수신기가 수신하는 무인 비행체의 비행 제어 신호 중 무인 비행체의 기울기 변동에 관련한 제어 신호로부터 주날개의 받음각을 산출할 수 있다. 즉, 원격의 운용자는 무인 비행체를 이륙이나 착륙 또는 고도를 높이기 위해 무인 비행체의 지면에 대한 각도를 제어하기 위한 비행 제어 신호를 무선 송수신기에 전송할 수 있는데, 컨트롤러는 이러한 무인 비행체의 기울기 변동에 관련한 제어 신호로부터 주날개의 받음각을 산출하고, 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기를 통해 블레이드의 움직임을 조절할 수 있다.
한편, 무인 비행체의 컨트롤러가 앞서 설명한 것과 같은 자세 센서(140)나 기류 검출유닛(310)으로부터 제공받은 정보로부터 주날개의 받음각을 산출하고, 그 산출값을 이용하여 블레이드 구동기를 통해 블레이드의 움직임을 제어하는 방법은, 운용자에 의해 직접 원격으로 조종되는 무인 비행체나, 미리 프로그래밍된 비행 프로그램에 따라 비행하는 무인 비행체에 모두 적용될 수 있다.
또한 블레이드의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있고, 블레이드의 주날개에 대한 움직임 가능한 결합 구조도 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 그리고 형상기억합금 부재의 구체적인 구조와, 블레이드와의 결합 구조, 형상기억합금 부재의 설치 개수도 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 한 쌍의 형상기억합금 부재가 블레이드의 회전부에 양쪽으로 결합되어 각기 다른 전류 공급기로부터 전류를 공급받을 수 있도록 설치됨으로써, 하나의 형상기억합금 부재는 블레이드를 시계 방향으로 회전시키고 다른 하나의 형상기억합금 부재는 블레이드를 반시계 방향으로 회전시키는 구성도 가능하다.
그리고 도면에는 블레이드(110, 210)를 움직이기 위한 블레이드 구동기(120, 220)가 형상기억합금의 형상기억 효과를 이용하는 것으로 나타냈으나, 블레이드 구동기는 형상기억합금을 이용하는 구조 이외에 블레이드를 주날개에 대한 상하 방향 각도가 변하도록 움직이거나, 블레이드를 주날개의 전방으로 돌출되도록 진퇴시킬 수 있는 다양한 다른 구조를 취할 수 있다.
20 : 무인 비행체 21 : 동체
22 : 주날개 23, 24 : 꼬리날개
25 : 추진기 26 : 무선 송수신기
27, 30 : 개구 28, 31 : 설치 공간
100, 200, 300, 400 : 공력성능 향상장치
110, 210 : 블레이드 111, 211 : 와류 형성부
112, 213 : 연결부 113, 214 : 회전부
114, 215 : 회전축 115, 216 : 돌기
120, 220 : 블레이드 구동기 121, 221 : 형상기억합금 부재
122, 222 : 전류 공급기 130 : 컨트롤러
140 : 자세 센서 310 : 기류 검출유닛
311 : 틸팅 날개 312 : 복귀 부재
313 : 각도 측정기 314 : 지지축
316 : 연장부 410 : 지지부재
420 : 진퇴유닛

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 무인 비행체에 구비된 주날개의 선단에 상기 주날개에 대해 상하 방향 각도 조절이 가능하도록 상기 주날개의 전방으로 돌출되어 설치되는 블레이드;
    상기 블레이드를 움직여 상기 주날개에 대한 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하기 위해 상기 주날개에 설치되는 블레이드 구동기; 및
    상기 주날개의 받음각이 일정 각도 이상 커질 때, 상기 블레이드가 상기 주날개의 선단에서 와류를 형성하여 상기 주날개에서의 유동 박리를 방지할 수 있도록 상기 블레이드 구동기를 제어하여 상기 주날개에 대한 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무인 비행체의 기울기를 검출하여 그 검출 신호를 상기 컨트롤러에 제공하도록 상기 무인 비행체에 설치되는 자세 센서;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 자세 센서의 검출 정보로부터 상기 주날개의 받음각을 산출하고 그 산출값을 이용하여 상기 블레이드 구동기를 통해 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 무인 비행체에 대한 상기 무인 비행체 주위에 발생하는 기류의 상대 각도를 검출하여 그 검출 신호를 상기 컨트롤러에 제공하도록 상기 무인 비행체에 설치되는 기류 검출유닛;을 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 기류 검출유닛의 검출 정보로부터 상기 주날개의 받음각을 산출하고 그 산출값을 이용하여 상기 블레이드 구동기를 통해 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기류 검출유닛은,
    상기 무인 비행체의 일측에 상기 주날개의 좌우 연장 방향과 평행한 회전 중심축에 대해 틸팅 가능하게 설치되는 틸팅 날개와,
    상기 주날개에 대해 기울어진 상기 틸팅 날개를 상기 주날개와 평행한 초기 자세로 복귀시키기 위해 상기 무인 비행체에 설치되는 복귀 부재와,
    상기 주날개에 대한 상기 틸팅 날개의 기울기를 측정하여 그 측정 신호를 상기 컨트롤러에 제공하는 각도 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    원격의 운용자로부터 상기 무인 비행체의 비행 제어 신호를 수신하기 위해 상기 무인 비행체에 설치되는 무선 송수신기;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 무선 송수신기가 수신하는 상기 무인 비행체의 비행 제어 신호 중 상기 무인 비행체의 기울기 변동 제어 신호로부터 상기 주날개의 받음각을 산출하고 그 산출값을 이용하여 상기 블레이드 구동기를 통해 상기 블레이드의 상하 방향 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드는 그 후단이 상기 주날개의 내부에 상기 주날개의 좌우 연장 방향과 평행한 회전 중심축에 대해 회전하고 그 선단이 상기 주날개의 선단에 마련되는 개구를 통해 상기 주날개의 선단으로부터 전방을 향해 돌출되도록 설치되고,
    상기 블레이드 구동기는,
    온도 변화에 따라 늘어나거나 수축하여 상기 블레이드를 밀거나 당김으로써 상기 블레이드를 상기 회전 중심축에 대해 회전시키기 위해 상기 블레이드에 연결되도록 상기 주날개의 내부에 설치되는 형상기억합금 부재와,
    상기 형상기억합금 부재에 전류를 공급하여 상기 형상기억합금 부재의 온도를 상승시키기 위해 상기 주날개의 내부에 설치되는 전류 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드의 상기 주날개의 전방으로 돌출된 부분은 상기 주날개의 전방으로 갈수록 그 좌우 폭이 점진적으로 감소하는 삼각 판재 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 주날개의 내부에 상기 주날개의 선단에 마련되는 개구를 통해 상기 주날개의 선단으로부터 전방을 향해 돌출될 수 있도록 진퇴 가능하게 설치되고,
    상기 블레이드 및 상기 블레이드 구동기를 지지하여 상기 주날개의 내부에 상기 주날개의 개구를 향해 전진하거나 상기 주날개의 개구로부터 멀어지도록 후퇴할 수 있도록 진퇴 가능하게 설치되는 지지부재; 및
    상기 지지부재를 진퇴시키기 위해 상기 주날개의 내부에 설치되는 진퇴유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 공력성능 향상장치.
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