KR101757368B1 - 양방향 비행이 가능한 무인항공기 - Google Patents

양방향 비행이 가능한 무인항공기 Download PDF

Info

Publication number
KR101757368B1
KR101757368B1 KR1020160028971A KR20160028971A KR101757368B1 KR 101757368 B1 KR101757368 B1 KR 101757368B1 KR 1020160028971 A KR1020160028971 A KR 1020160028971A KR 20160028971 A KR20160028971 A KR 20160028971A KR 101757368 B1 KR101757368 B1 KR 101757368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheel
rotor
rotor wheel
unmanned airplane
unmanned
Prior art date
Application number
KR1020160028971A
Other languages
English (en)
Inventor
박길수
Original Assignee
유콘시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유콘시스템 주식회사 filed Critical 유콘시스템 주식회사
Priority to KR1020160028971A priority Critical patent/KR101757368B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101757368B1 publication Critical patent/KR101757368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B64C2201/024—
    • B64C2201/042—
    • B64C2201/108—
    • B64C2201/165—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

본 발명은 무인항공기가 불시착하게 되었을 때, 불시착 한 무인항공기의 회수를 용이하게 하기 위한 것으로서, 무인항공기의 비행을 위한 양력을 발생시키는 로터와 로터에 동력을 제공하는 구동장치가 설치되는 로터 휠을 회전 가능하도록 구성하여, 조종자가 진입할 수 없는 곳에 무인항공기가 뒤집힌 자세로 불시착하게 되어도 조종자가 무인항공기를 간편하게 재이륙시킬 수 있도록 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기에 관한 것이다.

Description

양방향 비행이 가능한 무인항공기{Two way flight possible the drones}
본 발명은 무인항공기가 불시착하게 되었을 때, 불시착 한 무인항공기의 회수를 용이하게 하기 위한 것으로서, 무인항공기의 비행을 위한 양력을 발생시키는 구동부와 구동부가 설치되는 로터 휠을 회전 가능하도록 구성하여, 조종자가 진입할 수 없는 곳에 무인항공기가 뒤집힌 자세로 불시착하게 되어도 조종자가 무인항공기를 간편하게 재이륙시킬 수 있도록 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기에 관한 기술 분야이다.
일반적으로 무인항공기는 조종자의 무선 조종에 의하여 조정되고, 배터리를 동력원으로 사용하는 구동장치를 통하여 로터를 회전시킴으로 양력을 발생시켜 비행하는 타입과 항공유 등과 같은 연료를 동력원으로 사용하는 내연기관을 통하여 로터를 회전시킴으로 양력을 발생시켜 비행하는 타입이 있다.
먼저, 양력의 발생은 베르누이의 정리에 의하면 날개의 일측면을 지나는 공기의 속도가 날개의 타측면을 지나는 공기의 속도보다 빠르도록 구성될 때 날개의 일측면의 압력이 날개의 타측면의 압력보다 낮아지게 되고, 이때 날개의 일측면과 타측면의 기압차에 의하여 날개의 타측면에 있던 공기가 날개의 일측면으로 이동하려 하면서 발생하게 된다.
이러한 베르누이의 정리를 바탕으로 무인항공기의 비행원리는 무인항공기의 몸체에 로터가 하나이상 구비되고, 상기 로터는 날개의 상부면을 지나는 공기의 속도가 날개의 하부면을 지나는 공기의 속도보다 빠르도록 구성된다.
상기 몸체에 구비된 로터를 회전시키게 되면 날개의 상부면의 기압이 날개의 하부면보다 낮아지게 되고, 기압차에 의하여 로터의 하부면에서 로터의 상부면으로 공기가 이동하려 하면서 로터에서 양력이 발생하게 되어 무인항공기가 비행할 수 있게 된다.
이때, 로터에서 발생되는 양력의 양은 로터의 회전속도와 비례하며 로터의 회전속도를 조절하여 무인항공기의 고도를 원하는 위치에 유지시키는 것을 호버링(Hovering)이라 한다.
상기 무인항공기의 비행은 이러한 호버링을 근간으로 하여 조정하게 되는데, 호버링의 조작은 조종기의 스로틀(throttle)이라 불리는 레버를 아주 미세하게 조작하여야 하므로 조종자의 세밀한 조종실력과 집중력이 요구 된다.
따라서, 이러한 무인항공기의 호버링을 통한 비행은 조종자의 조작 미숙 또는 비행시 주변의 장애물과의 부딪힘, 역풍 등과 같은 환경적인 요인과 무인항공기의 동력원의 고갈 등의 이유로 불시착하게 된다.
이때, 무인항공기가 불시착하게 되면 통상의 비행을 하기 위한 올바른 자세가 아닌 뒤집히거나 옆으로 세워진 자세로 지상에 위치하게 되고, 이때 무인항공기가 뒤집힌 상태라면 로터가 회전하게 된다 하여도 로터의 상부면과 하부면의 구조에 의하여 양력의 작용방향이 지상을 향하기 때문에 무인항공기가 재이륙 할 수 없게된다.
따라서, 무인항공기가 재이륙을 하기 위해서는 무인항공기의 로터에서 발생 되는 양력의 작용방향이 하늘을 향하도록 무인항공기의 자세를 올바르게 해주어야 하므로 조종자가 몸을 움직여 무인항공기를 올바른 자세로 재위치 시켜 주어야 하는 번거로움이 발생한다.
여기서, 무인항공기가 조종자 근처에서 뒤집히거나 옆으로 세워진 자세로 지상에 불시착하게 된다면 조종자가 번거롭더라도 몸을 움직여 무인항공기를 올바른 자세로 재위치 시켜줄 수 있지만, 무인항공기가 조종자 근처가 아닌 위치에서 뒤집히거나 옆으로 세워진 자세로 지상에 불시착하게 된다면 조종자가 직접 불시착 위치까지 이동하는 불편함이 발생한다.
또한, 무인항공기가 뒤집히거나 옆으로 세워진 자세로 지상에 불시착한 위치가 조종자가 접근할 수 없는 곳일 경우 무인항공기를 회수하기 어려운 상황에 처하게 된다.
이처럼 무인항공기가 불시착하게 될 경우 불시착 위치와 자세에 따라 무인항공기의 회수를 위하여 조종자가 몸을 움직여야 하는 번거로움과 무인항공기를 회수할 수 없어 갖게 되는 조종자의 경제적 손실 및 상실감, 무인항공기가 불시착하게 되었을 때 발생하는 충격으로 인한 무인항공기의 파손 등의 문제점들이 발생하게 된다.
다음은 무인항공기에 관한 대표적인 종래기술들이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0014450호는 전환식 항공기에 관한 발명으로 양력을 발생시키는 로터의 회전축 방향을 가변시키는 구조를 통하여 로터에서 발생되는 양력의 방향을 전환하는 구성이 구비되어 항공기의 이륙시와 비행시 로터에서 발생되는 양력의 방향을 변환할 수 있도록 하는 기술을 제시하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1496892호는 멀티콥터 드론에 관한 발명으로 추락감지유닛과 메인컨트롤러보드 및 낙하산을 구비하고, 멀티콥터 드론의 운항시 비행체의 이상이나 돌풍에 의한 동력상실, 전자적인 오류로 통제불능 상태에서 추락감지유닛과 메인컨트롤러보드를 통하여 낙하산을 작동시켜 멀티콥터 드론을 안전하게 착륙시키는 기술을 제시하고 있다.
그러나 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0014450호는 로터의 회전을 통하여 로터에서 발생되는 양력의 작용방향을 변화시키는 구성은 제시되고 있으나 무인항공기가 뒤집히거나 옆으로 세워져 불시착하게 되었을 때 조종자가 몸을 움직여 무인항공기가 재이륙 가능하도록 위치시켜야 하는 문제점은 해결하지 못하였고, 추락시 파손의 위험성 또한 높게 나타난다.
마찬가지로, 대한민국 등록특허공보 제10-1496892호는 추락감지유닛과 메인컨트롤러보드 및 낙하산을 구비하기 위한 구조가 추가로 구성되어야 하므로 제조 비용이 상승하고 구조가 복잡하게 된다. 또한, 이들의 구성에 의한 낙하산을 작동하기 위한 시스템이 구성되어야 하므로 전자적인 간섭에 취약하게 되고 정상작동에 따른 점검 등이 복잡하게 된다.
덧붙여, 멀티콥터 드론의 추락시 낙하산이 펼쳐진 상태에서 재차 강풍이 불게 된다면 낙하산이 제 구실을 하지 못하게 되고, 따라서, 상기 멀티콥터 드론은 종래의 무인항공기와 마찬가지로 뒤집히거나 옆으로 세워져 불시착하게 되며 낙하시 충격으로 인하여 파손될 위험성이 높다.
또한, 정상적으로 작동하게 된다 하여도, 착륙 후 낙하산에 연결된 로프들이 멀티콥터 드론의 양력을 발생시키는 구동부에 엉키게 되면 구동부를 구동시킬 수 없게되어 멀티콥터 드론을 재이륙시킬 수 없게 되고, 착지한 지점이 평지가 아닌 경사진 곳이라면 옆으로 쓰러지게 되므로 이 또한 멀티콥터 드론을 재이륙시킬 수 없어, 조종자가 접근할 수 없는 위치에 착륙하였을 경우 회수하기 어려운 상황에 처하게 된다.
따라서, 무인항공기가 조종자가 접근할 수 없는 위치에 뒤집히거나 옆으로 세워져 불시착하게 되었을 때 회수하기 용이하되 간단한 구조와 낙하시 충격에 의한 파손을 최소화시킬수 있는 기술이 필요하게 되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0014450호(2013.02.07) 대한민국 등록특허공보 제10-1496892호(2014.06.19)
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서,종래의 무인항공기는 운항시 여러 원인에 의하여 불시착하게 되고, 불시착 장소에 따라 회수가 어려운 상황에 처하게 되어 무인항공기를 망실하게 되는 문제점과, 불시착할 때 발생되는 낙하시 충격으로 인한 무인항공기의 파손과 같은 문제점이 발생하여, 이에 대한 해결점을 본 발명의 몸체에 회동이 가능한 로터 휠을 구비하여 로터에서 발생되는 양력의 작용방향을 바꿔줄 수 있도록 하는 구성을 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 몸체와 상기 몸체의 일측과 타측 각각에 회동 가능하도록 수직으로 결합되는 하나 이상의 로터 휠 및 상기 로터 휠에 구비되어 양력을 발생시키는 구동부를 갖는 양방향 비행이 가능한 무인항공기를 제시한다.
또한, 상기 로터 휠은 회전방향이 정방향, 역방향이 하나의 주기로 반복되도록 구성되는 특징이 더 포함될 수 있다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 양방향 비행이 가능한 무인항공기는 로터가 구비되는 로터 휠을 회동 가능하도록 구성하여 무인항공기가 뒤집히거나 옆으로 세워진 자세로 불시착하게 될 경우 조종자가 불시착한 무인항공기에 접근하지 않고 간단하게 조종기를 조작하여 로터 휠을 회동시킴으로써, 로터에서 발생되는 양력의 방향이 하늘을 향하도록 변경되어 무인항공기가 재이륙 할 수 있고, 이로 인하여 무인항공기의 회수가 수월한 효과를 갖게 된다.
또한, 로터 휠은 무인항공기의 불시착시 바닥면에 로터 휠이 먼저 닿도록 몸체의 전장길이 및 전장높이보다 돌출되는 형태로 구성되어 몸체에 전해지는 충격을 최소화할 수 있어, 몸체의 파손으로 인한 유지보수 비용을 감소하는 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 몸체가 조립되는 순서를 도시한 사시도.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 몸체에 로터 휠과 로터가 조립되는 순서를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 측면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 로터 휠에 대한 사시도 및 구동 브라켓과 구동장치에 대한 확대도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기가 뒤집힌 자세로 불시착한 상태의 측면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기가 뒤집힌 자세로 불시착하였을 때 로터휠의 회전에 의하여 비행 준비자세로 전환되는 상태의 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기의 정면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기가 옆으로 세워져 불시착하였을때 원위치가 되는 순서를 도시한 순서도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 로터휠의 사시도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 로터휠의 사시도.
본 발명은 무인항공기가 불시착하게 되었을 때, 불시착 한 무인항공기의 회수를 용이하게 하기 위한 것으로서 보다 상세하게 설명하면, 무선으로 조작되는 무인항공기(100)에 있어서, 무인항공기(100)의 비행을 위한 양력을 제공하는 구동부(40)가 로터 휠(30)에 설치되도록 구성되고, 상기 로터 휠(30)을 조종자가 원격으로 조작하여 회동 가능하도록 구성하여, 조종자가 진입할 수 없는 곳에서 무인항공기가 뒤집힌 자세로 불시착하게 되었을 때 조종자가 무인항공기(100)의 로터 휠(30)을 회전시켜 로터 휠(30)에 구비된 로터(42)에서 발생되는 양력의 작용방향이 공중을 향하도록 로터(42)의 날개면의 방향을 전환시켜, 무인항공기(100)를 뒤집힌 상태에서 재이륙시킬 수 있어 회수가 간편하게 이루어지는 효과를 갖는 양방항 비행이 가능한 무인항공기에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명의 무인항공기(100)의 구성은 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 좌측과 우측 각각에 회동 가능하도록 수직으로 결합되는 하나 이상의 로터 휠(30) 및 상기 로터 휠(30)에 구비되어 양력을 발생시키는 구동부(40)가 포함되어 구성된다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 12를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 몸체(10)는
내부에 무인항공기(100)의 조종을 위한 동력원이 저장되고, 조종자의 조종기로부터 신호를 전송받는 신호수신부와, 무인항공기(100)의 로터(42)와 로터 휠(30)등에 대하여 동작하도록 명령을 내리는 제어부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 몸체(10)에는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 몸체(10)를 횡방향으로 관통하거나 또는 좌측과 우측에 각각 위치하는 형태로 휠 샤프트(21)가 구비되고, 상기 휠 샤프트(21)는 몸체(10)의 내부에 구비되는 회동장치(20)에 의하여 회동되는 구성이 더 포함될 수 있다.
상기 몸체(10)의 형상은 무인항공기(100)가 비행시 몸체에 작용되는 항력을 최소화하기 위하여 유선형의 구조로 이루어지되, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 몸체(10)의 상하부면의 형태가 대칭을 이루는 유선형 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 무인항공기(100)의 몸체(10)는 상하부면의 형태가 대칭으로 이루어짐으로써, 이후에 설명될 로터 휠(30)에 의해, 무인항공기(100)가 뒤집힌 자세로 불시착하게 되었을 때, 즉시 재이륙하여 비행하여도, 몸체(10)에 작용되는 항력에 변화가 없어, 비행이 안정적으로 이루어지는 효과를 가질 수 있다.
상기 몸체(10)는 상하부면을 이루는 구조가 일체로 형성될 수도 있으나, 보다 바람직하게는 몸체(10)에 구비되는 상기 신호수신부, 제어부 및 동력원과 같은 구성품들에 대한 설치 및 수리를 위한 유지보수를 용이하게 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 몸체(10)는 상부몸체(11)와 하부몸체(12)로 나뉘어 형성되고 상부몸체(11)와 하부몸체(12)의 형태는 대칭이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 연관하여 본 발명의 로터 휠(30)은
몸체(10)의 일측과 타측 각각에 회동 가능하도록 수직으로 결합되어 형성된다.
즉, 상기 로터 휠(30)은 하기 구동부(40)에 포함된 로터(42)에서 생성되는 양력이 상기 몸체(10)에 최대한 가해질 수 있도록 몸체(10)에 수직하게 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 몸체(10)에 대한 로터 휠(30)의 회동 각도는 뒤집힌 자세로 불시착한 무인항공기(100)의 구동부(로터)에서 생성되는 양력이 공중을 향할 수 있을 정도의 각도이면 360°이내의 범위에서 다양한 회동 각도를 가질 수 있고, 보다 바람직하게는 180°이내의 범위를 가질 수 있다.
구체적으로, 무인항공기(100)가 180°뒤집힌 상태에서의 상기 로터 휠(30)은 180°로 회전되는 것이 바람직하고, 만약 불시착한 무인항공기(100)의 주변에 장애물이 존재하여 로터 휠(30)이 180°회전 불가능한 경우에는, 180°보다 작은 회동각으로 회동할 수 있다(상기와 반대로 장애물을 회피하기 위하여 로터 휠(30)이 180°보다 큰 회동각으로 회전할 수도 있음.).
이때, 상기와 같이 로터 휠(30)이 180°보다 작은 회동각으로 회동한 경우에는, 로터 휠(30)이 구비된 구동부의 로터(42)에서 생성된 양력은 지면에 대하여 수직 상방으로 형성되지 않더라도, 무인항공기(100)의 전면상방 또는 후면상방으로 형성되어, 무인항공기(100)를 전방비행이륙 또는 후방비행이륙시킬 수 있도록 한다.
상기 로터 휠(30)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 로터 휠(30)의 중심에는 구동 브라켓(34)이 형성되되, 상기 구동 브라켓(34)의 하부에는 휠 프레임(35)의 일단이 연결되고 타단은 로터 휠(30)의 내주면에 연결되도록 형성되어, 구동 브라켓(34)을 중심으로 로터 휠(30)을 지지하는 형태로 형성된다.
덧붙여, 상기의 휠 프레임(35)은 구동 브라켓(34)을 중심으로 부채꼴 형태로 방사되는 구조로 구성되며, 도 6에 도시된 휠 프레임(35)은 구동 브라켓(34)을 중심으로 양측에 2개가 구비된 것으로 도시되어 있으나 이는 일 실시예에 의한 것으로 휠 프레임(35)이 구비되는 위치는 후술되는 로터(42)의 회전에 방해되지 않도록 위치된다면 그 숫자와 형태는 자유롭게 변경 가능하다.
또한, 상기 구동 브라켓(34)의 중심에는 샤프트 홀(33)이 형성되고, 상기 샤프트 홀(33)은 상기 몸체(10)에 구비되는 휠 샤프트(21)의 끝단에 탈부착이 가능하도록 결합되거나 일체로 구성될 수 있으며, 상기 로터 휠(30)은 구동 브라켓(34)을 중심으로 회동 될 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 로터 휠(30)의 회동은 상기 몸체(10)의 내부에 회동장치(20)가 구비되고, 상기 회동장치(20)에 의하여 상기 회동장치(20)와 연결된 휠 샤프트(21)가 회동하여 휠 샤프트(21)와 연결된 로터 휠(30)이 회동되도록 구성될 수 있다.
따라서, 이후에 자세히 언급될 로터 휠(30)에 구비되는 구동부(40) 역시 로터 휠(30)을 따라 회동하도록 구성되어 무인항공기(100)가 뒤집힌 상태로 불시착하게 되었을 때, 무인항공기(100)를 재이륙시킬 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.
또한, 상기 로터 휠(30)의 회동을 위한 구성은 다른 실시예로, 회동장치(20)가 몸체(10)에 구비되지 않고 휠 샤프트(21)와 로터 휠(30)의 결합지점에 구비되어, 휠 샤프트(21)는 고정된 상태로 로터 휠(30)만 회동 되는 구성이 더 포함될 수 있다.
이때, 상기 로터 휠(30)의 회동 동작은 조종자의 조종명령을 유지시 연속적으로 회동되도록 설정될 수 있으나, 바람직하게는 조종자가 조작이 용이하도록 하기 위하여 1회 조작명령의 입력에 5° 또는 10°와 같은 정해진 각도만큼 회전되도록 구성되는 특징이 더 포함되어 조종자가 원하는 각도로 로터 휠(30)을 회동시키기 편리한 효과를 가질 수 있다.
한편, 상기 서술된 로터 휠(30)의 회동방향에 대하여 보다 상세하게 설명하면은, 본 발명의 로터 휠(30)의 회동은 회전 방향이 정방향, 역방향이 하나의 주기로 반복되도록 구성되는 특징이 더 포함될 수 있다.
상기 로터 휠(30)에 구비되는 구동부(40)에는 작동을 위하여 몸체(10) 내부에 위치한 동력원을 공급받는 동력공급라인이 몸체(10)로부터 연결되도록 구성된다.
상기 동력공급라인은 몸체(10)로부터 구동부(40)까지의 연결구성이 휠 샤프트(21)가 중실축일 경우 휠 샤프트(21)의 외부에 위치되어 연결되거나, 휠 샤프트(21)가 중공축일 경우 휠 샤프트(21)의 내부에 위치되어 연결될 수 있다.
상기와 같이 구비되는 동력공급라인은 로터 휠(30)이 같은 방향으로 지속적으로 회전하게 되면 동력공급라인이 비틀려지게 되어 파손 또는 변형이 생길 수 있어 상기 구동장치(41)가 오작동을 하게 되거나 작동하지 않는 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 로터 휠(30)과 같이 회전 방향이 정방향과 역방향으로 반복되도록 구성된다면 상기 동력공급라인이 비틀려지게 되는 것을 예방할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 로터 휠(30)은 도 7, 8에 도시된 바와 같이 지면과 수평한 형태로 형성되는 휠 접촉면(32)이 더 포함될 수 있다.
따라서, 로터 휠(30)이 도 9에 도시된 바와 같이 무인항공기(100)가 뒤집힌 자세로 휠 상부(31)가 지면(Ground)에 닿게 되었을 때, 조종자의 조작에 의하여 로터 휠(30)이 회전하게 되고, 상기 로터 휠(30)은 도 10에 도시된 바와 같이 회전도중, 휠 접촉면(32)이 지면과 맞닿게 되면 안정적인 자세가 되어 로터 휠(30)의 회동이 억제되게 된다.
또한, 상기 로터 휠(30)은 도 9에 도시된 바와 같이, 휠 상부(31)와 휠 접촉면(32)의 넓이가 서로 다르게 구성되는 특징이 더 포함될 수 있다.
상기의 휠 상부(31)와 휠 접촉면(32)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면 상기 휠 상부(31)와 휠 접촉면(32)는 휠 상부(31)가 휠 접촉면(32)보다 지면에 접촉되는 폭 넓이가 더 넓도록 형성될 수 있으며, 반대로 휠 접촉면(32)이 휠 상부(31)보다 더 넓도록 형성될 수도 있다.
상기의 구성을 통하여 무인항공기(100)을 정면에서 바라보면 휠 외측면(37)은 지면을 기준으로 일정한 기울기를 갖되, 기울기의 방향은 몸체(10) 방향을 향하거나, 몸체(10)의 반대 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 로터 휠(30)은 기울기를 가지는 외측면(37)이 구비됨으로 인하여 도 10에 도시된 바와 같이, 무인항공기(100)가 옆으로 세워진 자세로 불시착하게 될 경우 기울어진 자세로 세워지게 되고, 무인항공기(100))의 무게중심에 의하여 자연적으로 기울어져 넘어지게 되어 재이륙이 가능한 자세가 되는 효과를 갖게 된다.
또한, 상기 로터 휠(30)의 휠 내측면(36)은 본 발명에서 지면과 수직으로 구비된 것으로 도시되었으나, 휠 상부(31)와 휠 접촉면(32)의 구성 형태에 따라 지면을 기준으로 몸체(10) 또는 휠 외측면(37) 방향으로 일정한 기울기를 가질 수 있고, 이러한 휠 내측면(36)의 기울기의 형태는 로터 휠(30)이 회동될 수 있는 구조라면 자유로운 형태로 구성될 수 있다.
또한, 몸체(10)에 구비되는 로터 휠(30)은 몸체(10)보다 전방과 후방 및 상측과 하측에 돌출되도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 로터 휠(30)이 구비됨에 따라 무인항공기(100)가 불시착 될 때 로터 휠(30)이 몸체(10)보다 지면에 먼저 닿도록 구성되어 몸체(10)에 전해지는 충격이 최소화되는 효과가 더 포함될 수 있다.
덧붙여, 본 발명의 로터 휠(30)은 내부에 로터(42)가 설치되어 양력을 발생시키고 낙하시 충격을 흡수하기 위한 구성으로, 도 11에 도시된 바와 같이 휠 프레임(35)이 결합되는 부위를 제외한 로터 휠(30')의 원주면은 망사형의 구조로 구성된 다른 실시예의 로터 휠이 포함될 수 있다.
상기 로터 휠(30')에 대하여 보다 상세하게 설명하면은 상기 로터 휠(30')은 휠 프레임(35)이 결합되는 부위를 제외한 로터 휠(30')의 원주면이 그물망 또는 통기성이 용이한 섬유 등의 망사형 구조물을 사용하여 구성됨으로써, 로터(42)가 작동함에 따라 발생되는 양력에 로터 휠(30')의 원주면으로 인하여 간섭되는 것을 최소화시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 로터 휠(30)은 휠 프레임(35)이 결합되는 부위를 제외한 로터 휠(30")의 원주면이 프레임으로 이루어진 구조체로 구성된 또 다른 실시예의 로터 휠이 포함될 수 있다.
상기 로터 휠(30")에 대하여 보다 상세하게 설명하면은 상기 로터 휠(30")은 휠 프레임(35)이 결합되는 부위를 제외한 로터 휠(30")의 원주면이 면체로 구성되는 것이 아닌 프레임과 같은 뼈대가 로터 휠(30")의 원주를 이루는 양측 프레임 사이에 위치하게 된다.
따라서, 상기 원주면을 형성하는 프레임은 뼈대의 양측 말단이 원주를 이루는 양측 프레임에 각각 결합되어 사선 또는 직선의 형태로 원주면에 구성됨으로, 로터(42)가 작동함에 따라 발생되는 양력에 로터 휠(30")의 원주면으로 인하여 간섭되는 것을 최소화시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.
다음으로, 본 발명의 구동부(40)는
도 6에 도시된 바와 같이 상기 로터 휠(30)에 구비된 상기 구동 브라켓(34)의 상부에 구비되고, 상기 구동부(40)는 구동장치(41)와 상기 구동장치(41)의 회전축(41a)에 설치되는 로터(42)로 구성된다.
상기 구동부(40)에 대하여 보다 상세하게 설명하면은, 상기 구동장치(41)는 회전축(41a)이 구비되어, 동력을 전달받음으로 인하여 상기 회전축(41a)을 회전 시키는 장치로서, 전동모터와 엔진 등이 포함될 수 있고, 회전축(41a)에 설치되는 로터(42)는 일반적인 프로펠러로 그 형태는 몸체(10)의 비행을 위하여 양력을 발생시킬 수 있다면 그 어떤 형태라도 무관하다.
상기 구동부(40)는 상기 몸체(10)로부터 동력원이 구동장치(41)로 전달되면 구동장치(41)의 회전축(41a)이 회전하게 되고, 회전축(41a)에 설치된 로터(42) 또한 회전하게 되어 무인항공기(100)가 비행할 수 있도록 양력을 발생시킬 수 있는 것이다.
이러한 구동부(40)는 상기 명시된 로터 휠(30)이 회동 가능하도록 구성됨으로, 무인항공기(100)가 뒤집힌 상태로 불시착하게 되었을 때, 로터 휠(30)을 회전시킴으로써 상기 구동부(40)가 양력을 공중으로 발생시킬 수 있는 위치로 변경될 수 있어서, 무인항공기(100)가 뒤집힌 상태에서 곧바로 재이륙이 가능한 효과를 갖게 된다
본 발명의 구동장치(41)는 도 6에 도시된 바와 같이 회전축(41a)이 구동 브라켓(34)의 상부면과 수직이 되도록 설치되었으나, 로터(42)로부터 양력을 발생시켜 무인항공기(100)를 비행시킬 수 있다면 구동장치(41)의 설치위치 및 각도는 다양한 형태로 변형될 수 있다.
상기에 서술된 특징들에 의하여, 본 발명의 무인항공기(100)는 뒤집힌 자세로 불시착하게 되었을 때, 조종자가 조종기의 조작을 통하여 로터 휠(30)을 회동시킬 수 있고, 구동부(40)가 로터 휠(30)에 구비됨으로 상기 구동부(40)역시 회전하게 되며, 구동부(40)에서 발생되는 양력의 작용방향이 무인항공기(100)를 이륙 시킬수 있도록 변화됨으로써, 무인항공기(100)를 뒤집힌 자세에서 재이륙시킬 수 있는 것이다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시 예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시 예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시 할 수 있는 것이다.
100 : 무인항공기
10 : 몸체 11 : 상부몸체
12 : 하부몸체
20 : 회동장치 21 : 휠 샤프트
30, 30', 30" : 로터휠 31 : 휠 상부
32 : 휠 접촉면
33 : 샤프트 홀
34 : 구동 브라켓
35 : 휠 프레임
36 : 휠 내측면
37 : 휠 외측면
40 : 구동부 41 : 구동장치
41a : 회전축
42 : 로터

Claims (5)

  1. 몸체;
    상기 몸체를 횡 방향으로 관통 또는 상기 몸체의 좌측 및 우측에 각각 위치되고, 몸체의 내부에 구비되는 회동장치에 의하여 회동 가능한 하나 이상의 휠 샤프트;
    상기 휠 샤프트 각각의 말단부에 연결되고, 로터 및 로터를 회전시켜 양력을 발생시키는 구동부를 포함하여 구성되는 로터 휠; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체(10)는
    상하부면의 형태가 대칭으로 것을 특징으로 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 휠(30)은
    회전방향이 정방향, 역방향이 하나의 주기로 반복되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 휠(30)은
    지면과 수평한 형태로 형성되는 휠 접촉면(32);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 휠(30)은
    휠 상부(31)와 휠 접촉면(32)의 넓이가 서로 다르게 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 비행이 가능한 무인항공기.
KR1020160028971A 2016-03-10 2016-03-10 양방향 비행이 가능한 무인항공기 KR101757368B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160028971A KR101757368B1 (ko) 2016-03-10 2016-03-10 양방향 비행이 가능한 무인항공기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160028971A KR101757368B1 (ko) 2016-03-10 2016-03-10 양방향 비행이 가능한 무인항공기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101757368B1 true KR101757368B1 (ko) 2017-07-12

Family

ID=59352966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160028971A KR101757368B1 (ko) 2016-03-10 2016-03-10 양방향 비행이 가능한 무인항공기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101757368B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114371723A (zh) * 2021-12-02 2022-04-19 上海歌尔泰克机器人有限公司 无人机及其控制方法、装置和计算机可读存储介质
US11453125B2 (en) 2020-03-09 2022-09-27 Kyndryl, Inc. Drone-enabled active fall protection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254264A (ja) 2009-04-24 2010-11-11 Kenta Yasuda Ｔｉｌｔ翼機構による垂直離発着無人航空機
JP2012111475A (ja) 2010-11-28 2012-06-14 Kenta Yasuda Ｗｉｎｇ−Ｒｏｔｏｒによる垂直離着陸無人航空機
JP2015123918A (ja) 2013-12-27 2015-07-06 株式会社原子力エンジニアリング 地上走行可能な飛行体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254264A (ja) 2009-04-24 2010-11-11 Kenta Yasuda Ｔｉｌｔ翼機構による垂直離発着無人航空機
JP2012111475A (ja) 2010-11-28 2012-06-14 Kenta Yasuda Ｗｉｎｇ−Ｒｏｔｏｒによる垂直離着陸無人航空機
JP2015123918A (ja) 2013-12-27 2015-07-06 株式会社原子力エンジニアリング 地上走行可能な飛行体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11453125B2 (en) 2020-03-09 2022-09-27 Kyndryl, Inc. Drone-enabled active fall protection
CN114371723A (zh) * 2021-12-02 2022-04-19 上海歌尔泰克机器人有限公司 无人机及其控制方法、装置和计算机可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6982841B2 (ja) 陸上（および可能な場合は水上を）走行可能なプロテクトフレーム付き飛行体および自動充電装置
US9725158B2 (en) Self-righting frame and aeronautical vehicle and method of use
US10112694B2 (en) Self-righting aeronautical vehicle and method of use
US10144509B2 (en) High performance VTOL aircraft
US10850836B2 (en) Spherical VTOL aerial vehicle
EP2808251B1 (en) Self-propelled movable object with a self-tightening rotor
TW201836925A (zh) 具有單體機翼和雙轉子推進/提升模組的無人駕駛飛行器
CN109843715A (zh) 具有带角度旋翼的多旋翼器
JP4441826B2 (ja) リング状の翼構造を有する航空機
US7798883B2 (en) Acrobatic rotary-wing toy helicopter
EP3400171B1 (en) Multirotor aircraft
EP3397552B1 (en) A multirotor aircraft
CN108820205B (zh) 一种多飞行姿态扑翼微型飞行器
WO2016028358A2 (en) High Performance VTOL Aircraft
CN110944909A (zh) 旋翼机
JP2007521174A (ja) 超小型飛行体
US10996343B2 (en) Methods and systems for utilizing dual global positioning system (GPS) antennas in vertical take-off and landing (VTOL) aerial vehicles
KR20200000563A (ko) 무인 비행체
KR102245397B1 (ko) 다중회전익 무인비행체
KR101757368B1 (ko) 양방향 비행이 가능한 무인항공기
CN112340002A (zh) 无人机
JP2012076628A (ja) 無人無線操縦ヘリコプタ
KR20170061883A (ko) 플랩 없는 고정익과 후방 프로펠러를 가진 무인항공기
KR101786942B1 (ko) 추력 편향기능이 구비되는 드론
WO2020035715A1 (en) Aircrafts with controllers and tiltable rotors for attitude-controlled flight

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant