KR101751900B1 - 위그선 수중 고 양력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위그선 수중 고 양력 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 간단한 구조로 위그선의 수용부에 수용되거나 배출되는 수직타와 수평타를 구비함으로써, 파랑 중 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고양력을 얻을 수 있어 내항 성능 및 운동 성능이 우수한 위그선 수중 고 양력 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 위그선의 후방에 하부 방향으로 위치하는 수직타; 수직타의 일측과 힌지 결합하여 회동 가능한 수평타; 일측이 수직타의 타측과 힌지 결합하는 실린더 로드, 타측은 위그선의 후방과 결합하는 실린더를 포함하고, 길이의 가변이 가능한 전동 리프트; 및 위그선의 후방에 수용 공간을 형성하는 수용부를 포함하는 위그선 수중 고 양력 장치를 제공한다.

Description

위그선 수중 고 양력 장치{WIG craft underwater high lift device}

본 발명은 위그선 수중 고 양력 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 간단한 구조로 위그선의 수용부에 수용되거나 배출되는 수직타와 수평타를 구비함으로써, 파랑 중 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고 양력을 얻을 수 있어 내항 성능 및 운동 성능이 우수한 위그선 수중 고 양력 장치에 관한 것이다.

위그선(WIG: Wing in Ground Effect Ship)은 주날개가 수면을 항주할 때 주날개 밑의 공기가 갇혀 수면과 날개 사이에 공중으로 떠오르려는 양력(揚力)이 극대화되는 지면효과(또는 수면효과)를 이용하여 선체를 수면 위에 띄운 후 항공기용 프로펠러 엔진을 이용하여 날아가는 선박으로 우리말로는 해면효과익선 또는 줄여서 익선이라고 부른다.

위그선의 상부는 항공기의 특징을, 하부는 선박의 특징을 띠고 있어 1990년대 말 국제해사기구(IMO)에서 위그선을 선박으로 분류했다.

위그선은 선박보다 빠르고 항공기보다 저렴하여 수송효율이 높은 신개념 운송수단으로 기존 고속선에 비해 추가 시설 소요 비용이 없기 때문에 선박 가격이 3배 더 저렴하고 빠른 속도를 자랑한다. 또한, 연료 소묘율과 CO2 방출이 3배 이상 낮다는 장점이 있고, 타 운송 수단에 비해 높은 안정성과 효율성을 자랑하기 때문에 연근해 해양운송수요가 증대되면 친환경적인 수요가 증가할 수 있다.

위그선이 비행할 때에는 수면 효과를 이용하여 항력의 증가 없이 양력을 증가시켜 기존의 선박이나 항공기보다 안정된 상태로 비행하게 되므로 위그선은 운송 효율이 매우 높은 초고속 해양 운송 시스템이라 할 수 있으며, 현재 대부분 파도가 거의 없는 내수면이나 내해에서 사용되고 있다.

현재의 위그선도 우수한 운송효율을 지니고 있음에도 내항 성능이 떨어져 파랑이 있는 경우에 이 착수가 취약하다는 단점과 파랑중 위그선이 양력을 얻기 전까지의 이수 전 조파 저항으로 인해 이수거리가 길고 파고로 선체에 받는 저항이 많아 아직 상용화 초기 단계에 머물고 있고, 대형 추진기관 및 보조 선체의 이용, 동력 장치의 위치 조정 등 여러 방법이 제시되었으나 에너지 효율성이 떨어져서 상용화에 어려움을 겪고 있다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제0441113호(2004년7월21일 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 위그선의 이수 시 조파 저항 및 부가 저항을 최소화하여 파랑 중 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고 양력을 얻는 수중날개(수직타, 수평타)를 적용하여 파랑 중 내항 성능 및 운동 성능이 우수하며 파랑중 조파 저항을 줄여 짧은 거리에서 이수를 할 수 있도록 하는 위그선 수중 고 양력 장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 위그선 수중 고 양력 장치는 위그선의 후방에 하부 방향으로 위치하는 수직타; 수직타의 일측과 힌지 결합하여 회동 가능한 수평타; 일측이 수직타의 타측과 힌지 결합하는 실린더 로드, 타측은 위그선의 후방과 결합하는 실린더를 포함하고, 길이의 가변이 가능한 전동 리프트; 및 위그선의 후방에 수용 공간을 형성하는 수용부를 포함할 수 있다.

또한, 일측이 수평타와 연결되는 연결부를 포함하고, 연결부에서 수직방향으로 연장되어 상부에 제1 힌지부를 형성하는 수평타 브라켓; 일측은 수평타 브라켓의 제1 힌지부와 결합하여 회동 가능하고, 타측은 제2 힌지부를 형성하는 크랭크 브라켓; 일측은 크랭크 브라켓의 제2 힌지부와 결합하여 회동 가능하고, 제2 힌지부와 소정거리 이격되어 제3 힌지부를 형성하는 크랭크; 및 일측이 모터의 동력을 전달받아 회전하고, 타측은 크랭크의 제3 힌지부와 연결되고, 길이방향으로 연장 및 축소가 가능하며 동력을 전달받아 크랭크를 구동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.

또한, 위그선의 이수 전에는 해수면 아래에 수직타가 하부 방향으로 돌출되고, 수평타는 수평 상태를 유지하도록 돌출되는 것을 특징으로 하고, 이수 후에는 1차로 전동 리프트의 작동으로 실린더 로드가 실린더로 일부 내삽 되는 것과, 구동부가 회전하여 크랭크를 상부로 이동시키는 조력으로 수직타가 이수 진행 방향으로 각도를 형성하며 기울어지는 것을 특징으로 하며, 2차로 전동 리프트의 추가 작동으로 실린더 로드가 실린더로 내삽되고 구동부가 반시계 방향으로 추가 회전을 하면서 크랭크를 상부로 더 이동시키는 조력으로 수직타가 수용부로 진입하게 되는 것을 특징으로 하고, 3차로 구동부의 추가 회전과 구동부의 타측이 길이 방향으로 축소되어 구동부의 회전 반경에 따라 크랭크가 당겨지게 되고, 크랭크와 힌지 결합한 크랭크 브라켓, 수평타 브라켓 위그선 수용부 측으로 당겨져 수평타가 수직타의 일측에 접촉하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면 간단한 구조로 위그선의 수용부에 수용되거나 배출되는 수직타와 수평타를 구비함으로써, 파랑 중 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고 양력을 얻을 수 있어 내항 성능 및 운동 성능이 우수한 데 그 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치의 이수 전 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치의 1차 이수 후 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치의 2차 이수 후 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치의 3차 이수 후 상태를 도시한 도면, 및
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치으로 공기 저항을 최소화하는 것을 나타낸 사용상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)의 이수 전 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)의 1차 이수 후 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)의 2차 이수 후 상태를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)의 3차 이수 후 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)으로 공기 저항을 최소화하는 것을 나타낸 사용상태도이다.

본 발명은 위그선 수중 고 양력 장치(100)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 간단한 구조로 위그선의 수용부(40)에 수용되거나 배출되는 수직타(10)와 수평타(20)를 구비함으로써, 파랑 중 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고 양력을 얻을 수 있어 내항 성능 및 운동 성능이 우수한 위그선 수중 고 양력 장치(100)에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위그선 수중 고 양력 장치(100)는, 도 1를 참조하면, 수직타(10), 수평타(20), 전동 리프트(30), 수용부(40), 수평타 브라켓(50), 크랭크 브라켓(60), 크랭크(70), 및 구동부(80)를 포함하여 이루어진다.

이하, 수직타(10)부터 설명하기로 한다.

수직타(10)는 위그선의 후방인 헐(HULL)에 설치되며, 위그선의 이수 전에 하부 방향으로 위치한다.

수평타(20)는 수직타(10)의 일측과 힌지 결합하여 회동 가능한 것을 특징으로 한다.

전동 리프트(30)는 일측이 수직타(10)의 타측과 힌지 결합하는 실린더 로드(31)와 타측은 위그선의 후방과 결합하는 실린더(32)를 포함하고, 실린더(32) 방식으로 길이의 가변이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기에는 실린더(32)와 실린더 로드(31)를 사용하는 것으로 기재하였지만 길이의 가변이 가능한 모든 기계 부품으로 다양하게 사용할 수 있음은 물론이다.

수용부(40)는 위그선의 선체(HULL) 후방에 수용 공간을 형성하며, 수직타(10)가 회동하여 삽입되도록 공간을 형성하는 것이 바람직하다.

수평타 브라켓(50)는 일측이 수평타(20)와 연결되는 연결부(51)를 포함하고, 연결부(51)에서 수직방향으로 연장되어 상부에 제1 힌지부(52)를 형성하여 힌지 회동이 가능하게끔 설치되는 것을 특징으로 한다.

크랭크 브라켓(60)은 일측은 수평타 브라켓(50)의 제1 힌지부(52)와 결합하여 회동 가능하고, 타측은 제2 힌지부(61)를 형성하여 회동 가능하게끔 설치되는 것을 특징으로 한다.

크랭크(70)는 일측은 크랭크 브라켓(60)의 제2 힌지부(61)와 결합하여 회동 가능하고, 제2 힌지부(61)와 소정거리 이격되어 제3 힌지부(71)를 형성하여 회동 가능한 것을 특징으로 한다.

구동부(80)는 일측이 모터의 동력을 전달받아 회전하고, 타측은 크랭크(70)의 제3 힌지부(71)와 연결되며, 타측이 길이 방향으로 연장 및 축소가 가능하여 회전과 전진 또는 후진 동력을 전달받아 제3 힌지부(71)를 통해 크랭크(70)를 회전시키거나 회전시키면서 당기거나(전진) 밀 수(후진) 있도록 한다.

또한, 구동부(80)로 인해 크랭크(70)가 회전하거나 전진 또는 후진 회전이 가능하여 구동부(80)의 회전 반경(90)에 따라 크랭크(70)가 피동하고, 크랭크(70)와 힌지 결합된 크랭크 브라켓(60), 크랭크 브라켓(60)과 힌지 결합된 수평타 브라켓(50)가 피동하여 수평타 브라켓(50)의 연결부(51)와 연결된 수평타(20)가 피동함으로써 구동부(80)의 구동으로 수평타(20)를 제어하는 것과 수직타(10)의 일측을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구동방식에 대해 이수 전과 이수 후로 나눠 상세하게 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 위그선의 이수 전에는 해수면 아래에 수직타(10)가 하부 방향으로 돌출되고, 수평타(20)는 수평 상태를 유지하도록 돌출되는 것을 특징으로 한다.

이수 후에는, 도 3을 참조하면, 이수 후에는 1차로 전동 리프트(30)의 작동으로 실린더 로드(31)가 실린더(32)로 일부 내삽 되는 것과, 구동부(80)가 반 시계 방향으로 회전하여 크랭크(70)를 상부로 이동시키는 조력으로 수직타(10)가 이수 진행 방향으로 각도를 형성하며 기울어짐에 따라 파랑 중 조파 저항을 감소시키고, 수평타(20)는 상향 이동하되 위그선의 이수 방향에 따라 수평 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

도 4를 참조하면, 2차로 전동 리프트(30)의 추가 작동으로 실린더 로드(31)가 실린더(32)로 내삽되고 구동부(80)가 반시계 방향으로 추가 회전을 하면서 크랭크(70)를 상부로 더 이동시키는 조력으로 수직타(10)가 수용부(40)로 수평 진입하게 되고, 수평타(20)는 상향 이동하되 위그선의 이수 방향에 따라 수평 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

도 5를 참조하면, 3차로 구동부(80)가 반시계 방향으로 추가 회전과 구동부(80)의 타측이 길이 방향으로 축소되어 구동부(80)의 회전 반경(90)에 따라 크랭크(70)가 당겨지게 되고, 크랭크(70)와 힌지 결합한 크랭크 브라켓(60), 수평타 브라켓(50)가 제1 힌지부(52), 제2 힌지부(61), 및 제3 힌지부(71)를 통한 회동으로 위그선 수용부(40) 측으로 당겨져 수평타(20)가 수직타(10)의 일측에 접촉, 즉 접히게 되면서 이수 완료하는 것을 특징으로 한다.

또한, 착수 시에는 역방향, 역순으로 진행하는 것이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 본 발명은 상기의 1 ~ 2차의 수평타(20)의 수용부(40) 진입으로 파랑 중 조파 저항을 감소시켜 속도 손실을 줄이고, 저속에서 이수 가능하도록 고 양력을 얻을 수 있으며, 수평타(20)도 저항을 감소한 상태에서 수직타(10)의 일측인 수용부(40) 측으로 접히게 되면서 에너지 손실을 최소화하며 고 양력을 얻을 수 있는 내항 성능 및 운동 성능이 우수한 위그선 수중 고 양력 장치(100)을 제공한다.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

10 - 수직타
20 - 수평타
30 - 전동 리프트
31 - 실린더 로드
32 - 실린더
40 - 수용부
50 - 수평타 브라켓
51 - 연결부
52 - 제1 힌지부
60 - 크랭크 브라켓
61 - 제2 힌지부
70 - 크랭크
71 - 제3 힌지부
80 - 구동부
90 - 회전 반경
100 - 위그선 수중 고 양력 장치

Claims (3)

1. 위그선의 후방에 하부 방향으로 위치하는 수직타;
   수직타의 일측과 힌지 결합하여 회동 가능한 수평타;
   일측이 수직타의 타측과 힌지 결합하는 실린더 로드, 타측은 위그선의 후방과 결합하는 실린더를 포함하고, 길이의 가변이 가능한 전동 리프트;
   위그선의 후방에 수용 공간을 형성하는 수용부;
   일측이 수평타와 연결되는 연결부를 포함하고, 연결부에서 수직방향으로 연장되어 상부에 제1 힌지부를 형성하는 수평타 브라켓;
   일측은 수평타 브라켓의 제1 힌지부와 결합하여 회동 가능하고, 타측은 제2 힌지부를 형성하는 크랭크 브라켓;
   일측은 크랭크 브라켓의 제2 힌지부와 결합하여 회동 가능하고, 제2 힌지부와 소정거리 이격되어 제3 힌지부를 형성하는 크랭크; 및
   일측이 모터의 동력을 전달받아 회전하고, 타측은 크랭크의 제3 힌지부와 연결되고, 길이방향으로 연장 및 축소가 가능하며 동력을 전달받아 크랭크를 구동시키는 구동부
   를 포함하는 위그선 수중 고 양력 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   위그선의 이수 전에는 해수면 아래에 수직타가 하부 방향으로 돌출되고, 수평타는 수평 상태를 유지하도록 돌출되는 것
   을 특징으로 하고,
   이수 후에는 1차로 전동 리프트의 작동으로 실린더 로드가 실린더로 일부 내삽 되는 것과, 구동부가 회전하여 크랭크를 상부로 이동시키는 조력으로 수직타가 이수 진행 방향으로 각도를 형성하며 기울어지는 것
   을 특징으로 하며,
   2차로 전동 리프트의 추가 작동으로 실린더 로드가 실린더로 내삽되고 구동부가 반시계 방향으로 추가 회전을 하면서 크랭크를 상부로 더 이동시키는 조력으로 수직타가 수용부로 진입하게 되는 것
   을 특징으로 하고,
   3차로 구동부의 추가 회전과 구동부의 타측이 길이 방향으로 축소되어 구동부의 회전 반경에 따라 크랭크가 당겨지게 되고, 크랭크와 힌지 결합한 크랭크 브라켓, 수평타 브라켓 위그선 수용부 측으로 당겨져 수평타가 수직타의 일측에 접촉하는 것
   을 특징으로 하는 위그선 수중 고 양력 장치.
   

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