KR101772223B1 - Rotor Concealing Hybrid VTOL UAV - Google Patents

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KR101772223B1
KR101772223B1 KR1020160097161A KR20160097161A KR101772223B1 KR 101772223 B1 KR101772223 B1 KR 101772223B1 KR 1020160097161 A KR1020160097161 A KR 1020160097161A KR 20160097161 A KR20160097161 A KR 20160097161A KR 101772223 B1 KR101772223 B1 KR 101772223B1
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rotor
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민경무
브하타라이 니케시
풍 이 치아
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Abstract

The present invention relates to a hybrid vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle with a concealed rotor and, specifically, to a hybrid vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle with the concealed rotor, wherein the rotor is concealed in the aerial vehicle in a level flight of the aerial vehicle and is operated by being exposed in a vertical flight. According to the present invention, the hybrid vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle with the concealed rotor includes: a body performing a role of a moving body of the aerial vehicle; a wing installed on both sides of the body and formed to rotate in a vertical direction from the body; a winglet installed on both ends of the wing; a front rotor installed in the wing and generating propulsion to the upper side; a rear rotor installed in rear of the body and generating the propulsion to the front side and the upper side; and a driving unit installed in the body and rotating the wing and the rear rotor. When the wing rotates in the vertical direction by the driving unit, the front rotor located in the wing is exposed to the outside.

Description

로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기{Rotor Concealing Hybrid VTOL UAV}{Rotor Concealing Hybrid VTOL UAV} A rotor-hidden hybrid vertical take-

본 발명은 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기에 관한 것으로 보다 상세하게는 항공기의 수평비행 시에는 항공기의 내부에 숨겨지고, 수직비행 시에 노출되어 작동하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle, in which a rotor is concealed, and more particularly to a hybrid vertical take-off landing unmanned aerial vehicle wherein a rotor is concealed hidden in an aircraft during horizontal flight, .

일반적으로, 항공기는 수평비행 및 수직비행 시에 추진력을 발생시키기 위하여 외부에 로터를 설치하여 사용하고, 항공기의 하부에 착륙장치를 설치하여 이착륙 시에 사용하였다.Generally, an aircraft is equipped with an external rotor to generate propulsive force during horizontal and vertical flight, and a landing device is installed at the bottom of the aircraft to be used during takeoff and landing.

하지만 외부에 설치되는 로터 및 착륙장치는 비행 시에 항력을 발생시키기 때문에 더 많은 동력을 소모하게 되는 문제점이 있었다. However, there is a problem that the rotor and the landing gear installed in the outside cause more power to be consumed because of generating drag during flight.

한국 공개특허 제10-2007-0100092호Korean Patent Publication No. 10-2007-0100092

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수직비행 시에 날개를 수직방향으로 회전시켜 전방로터가 노출되도록 하고, 수평비행 시에 전방로터가 숨겨지게 함으로써, 수평비행 시에 전방로터에 의하여 항력이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an air- A vertical hybrid take-off landing / unmanned aerial vehicle that can prevent the generation of drag due to a forward rotor when the rotor is hidden.

또한, 날개의 양단부에 수직안정판(Vertical Stabilizer) 역할과 윙팁에서의 유도항력을 줄이는 역할을 동시에 하는 윙렛을 설치함으로써, 항공기의 후방에 별도의 수직안정판을 설치하지 않아도 되는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기를 제공한다.In addition, by installing a winglet that acts as a vertical stabilizer at both ends of the wing and reduces the induced drag at the wing tip, the rotor, which does not require a separate vertical stabilizer at the rear of the aircraft, Provide aircraft.

또한, 수직이착륙 시에 윙렛을 회전시켜 착륙장치 역할을 할 수 있는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기를 제공한다.In addition, the present invention provides a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle in which a rotor capable of rotating a winglet in vertical take-off and landing functions as a landing device.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems to be solved by the present invention, which are not mentioned here, can be understood by referring to the following description to those skilled in the art It will be understood clearly.

본 발명에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기는, 항공기의 동체 역할을 하는 몸체; 상기 몸체의 양측에 마련되고, 상기 몸체로부터 수직방향으로 회전 가능하도록 형성되는 날개; 상기 날개의 양단부에 마련되는 윙렛; 상기 날개의 내부에 마련되고, 상측방향으로 추진력을 발생하는 전방로터; 상기 몸체의 후방에 마련되어, 전방 및 상방으로 추진력을 발생하는 후방로터; 및 상기 몸체의 내부에 마련되고, 상기 날개 및 후방로터를 회전시키는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부에 의하여 상기 날개가 수직방향으로 회전하면 상기 날개의 내부에 위치되는 상기 전방로터가 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다.A hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle with a rotor according to the present invention includes: a body serving as a body of an aircraft; A blade provided on both sides of the body and configured to be rotatable in a vertical direction from the body; A winglet provided at both ends of the wing; A front rotor provided inside the vane and generating a driving force in an upward direction; A rear rotor disposed behind the body and generating forward and upward propulsive forces; And a driving unit that is provided inside the body and rotates the wing and the rear rotor. When the wing is rotated in the vertical direction by the driving unit, the front rotor positioned inside the wing is exposed to the outside .

본 발명의 일실시예에 따르면 수직비행 시에 날개를 수직방향으로 회전시켜 전방로터가 노출되도록 하고, 수평비행 시에 전방로터가 숨겨지게 함으로써, 수평비행 시에 전방로터에 의하여 항력이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, when the vertical flight is performed, the wing is rotated in the vertical direction to expose the front rotor, and the front rotor is hidden during the horizontal flight, A hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle is provided.

또한, 날개의 양단부에 수직안정판(Vertical Stabilizer) 역할과 윙팁에서의 유도항력을 줄이는 역할을 동시에 하는 윙렛을 설치함으로써, 항공기의 후방에 별도의 수직안정판을 설치하지 않아도 되는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기가 제공된다.In addition, by installing a winglet that acts as a vertical stabilizer at both ends of the wing and reduces the induced drag at the wing tip, the rotor, which does not require a separate vertical stabilizer at the rear of the aircraft, An aircraft is provided.

또한, 수직이착륙 시에 윙렛을 회전시켜 착륙장치 역할을 할 수 있는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기가 제공된다.Also, there is provided a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle in which a rotor capable of rotating the winglet in vertical take-off and landing functions as a landing device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기의 수평비행시의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기의 수직비행시의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기의 내부 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기의 스퍼기어의 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a horizontal hybrid flying vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention during horizontal flight.
FIG. 2 is a view showing a vertical hybrid take-off and landing unmanned aerial vehicle in which a rotor is hidden according to an embodiment of the present invention during vertical flight.
FIG. 3 is a view showing an inner appearance of a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a spur gear of a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle in which a rotor is hidden according to an embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기는 몸체(10), 날개(20), 윙렛(30), 전방로터(40), 후방로터(50), 구동부(60)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 4, a hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes a body 10, a wing 20, a winglet 30, a front rotor 40, (50), and a driving unit (60).

먼저, 몸체(10)가 마련된다.First, a body 10 is provided.

구체적으로, 상기 몸체(10)는, 유선형으로 마련되어 바람의 저항을 최소화하고, 수평비행 및 수직비행이 용이한 항공기의 몸체 형태로 마련된다. 상기 몸체(10)의 후방부는 전방부 대비 외측 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 몸체(10)의 후방부는 하기 날개(20)와 함께 항공기에서 날개가 하는 역할을 하게 된다. 상기 몸체(10)의 내부에는 상기 몸체(10)의 길이 방향으로 복수개의 리브가 형성된다. 상기 리브는 상기 몸체(10)를 보강하는 역할을 한다. 상기 리브와 하기 샤프트(70) 사이에는 부싱이 장착되어 하기 샤프트(70)가 회전할 때 발생되는 마찰력이 줄어든다.Specifically, the body 10 is provided in a streamlined shape so as to minimize the resistance of the wind, and to provide a body shape of the aircraft which is easy to fly horizontally and vertically. The rear portion of the body 10 is formed to extend outward relative to the front portion. The rear portion of the body 10 together with the wing 20 serves as a wing for the aircraft. A plurality of ribs are formed in the body 10 in the longitudinal direction of the body 10. The ribs serve to reinforce the body 10. A bushing is mounted between the rib and the next shaft 70 to reduce the frictional force generated when the shaft 70 rotates.

다음으로, 상기 몸체(10)의 양측에 날개(20)가 마련된다.Next, wings (20) are provided on both sides of the body (10).

구체적으로, 상기 날개(20)는 중공형으로 마련되고, 상기 몸체(10)의 양측에 설치된다. 상기 날개(20)는 아웃보드날개(21) 및 하부날개(22)로 구성된다.Specifically, the vanes 20 are provided in a hollow shape, and are installed on both sides of the body 10. The vane 20 is composed of an outboard vane 21 and a lower vane 22.

아웃보드날개(21)는 하기 샤프트(70)와 연결되고, 하기 샤프트(70)에 의하여 상기 몸체(10)로부터 수직방향으로 회전한다.The outboard wing 21 is connected to the following shaft 70 and rotates in the vertical direction from the body 10 by the following shaft 70.

하부날개(22)는 상기 아웃보드날개부(21)의 하측부에 형성된다. 상기 하부날개(22)는 하기 스퍼기어(90)에 의하여 상기 몸체(10)로부터 수직방향으로 회전한다. 상기 하부날개(22)는 상기 아웃보드날개(21)가 회전하는 반대 방향으로 회전한다. 상기 하부날개(22)는 하기 스퍼기어(90)에 의하여 작동하고, 상기 하부날개(22)를 회전시키는 하부날개제어장치(23)를 더 포함한다.The lower blade 22 is formed on the lower side of the outboard wing 21. The lower vane 22 is rotated in the vertical direction from the body 10 by the following spur gear 90. The lower blade 22 rotates in a direction opposite to the direction in which the outboard blade 21 rotates. The lower vane 22 further includes a lower vane control device 23 that is operated by the following spur gear 90 and rotates the lower vane 22.

하부날개제어장치(23)는 하기 전방스퍼기어(92)에 설치되고, 하기 전방스퍼기어(92)가 회전하면 상기 하부날개(22)를 회전시키는 역할을 한다.The lower blade control device 23 is installed in the following front spur gear 92 and serves to rotate the lower wing 22 when the front spur gear 92 rotates.

다음으로, 상기 날개(20)의 양단부에 윙렛(30)이 마련된다.Next, a winglet (30) is provided at both ends of the vane (20).

구체적으로, 상기 윙렛(30)은 상하부로 형성되어 상기 몸체(10)의 외측방향으로 경사지도록 형성된다. 상기 윙렛(30)은 수평비행 시에는 항공기의 수직안정판 역할과 윙팁에서의 유도항력을 줄이는 역할을 동시에 하고, 이착륙 시에는 하측방으로 회전하여 착륙장치 역할을 한다. 상기 윙렛(30)은 수평비행 시에 항공기의 수직안정판 역할과 유도항력을 줄이는 역할을 동시에 그리고 효과적으로 할 수 있다면 어떠한 형태로든 구성 가능하고, 착륙장치 역할을 하기 위하여 강성이 높은 소재로 구성되는 것이 바람직하다.Specifically, the winglets 30 are formed at upper and lower portions to be inclined outwardly of the body 10. The winglet 30 serves both as a vertical stabilizer of the aircraft during the horizontal flight and to reduce the induced drag on the wing tip, and rotates downward when taking off and landing to serve as a landing gear. The winglet 30 can be configured in any form as long as it can simultaneously and effectively reduce the role of the vertical stabilizer plate and the induction drag of the aircraft during horizontal flight and is preferably made of a material having high rigidity to serve as a landing device Do.

다음으로, 상기 날개(20)의 내부에 전방로터(40)가 마련된다.Next, a front rotor 40 is provided inside the vane 20.

구체적으로, 상기 전방로터(40)는 상기 몸체(10)의 복수개의 리브를 관통하여 형성되는 전방로터연결로드(41)의 양단부에 상측방향으로 추진력이 발생하는 방향으로 설치된다. 상기 전방로터(40)는 수평비행 시에는 상기 날개(20)의 내부에 숨겨져 있다가, 수직비행 시에 상기 날개(20)가 수직방향으로 회전하면, 상기 날개(20)로부터 노출되어 상방으로 추진력을 발생하여 수직비행이 가능하게 된다.Specifically, the front rotor 40 is installed at both ends of a front rotor connecting rod 41 formed through a plurality of ribs of the body 10 in a direction in which upward propulsion is generated. The front rotor 40 is hidden inside the vane 20 during a horizontal flight and when the vane 20 rotates in a vertical direction during vertical flight, the front rotor 40 is exposed from the vane 20, And vertical flight is possible.

다음으로, 상기 몸체(10)의 후방에 후방로터(50)가 마련된다. Next, a rear rotor 50 is provided at the rear of the body 10.

구체적으로, 상기 후방로터(50)는 후방로터모터 및 프로펠러로 구성되어, 상기 몸체(10)의 후방에 설치된다. 상기 후방로터(50)는 수평비행 시에는 전방으로 추진력을 발생하는 방향으로 설치되며, 수직비행 시에는 상방으로 추진력을 발생하는 방향으로 설치된다. 상기 후방로터(50)가 추진력을 발생하는 방향은 하기 구동부(60)에 의하여 제어된다.Specifically, the rear rotor 50 is composed of a rear rotor motor and a propeller, and is installed behind the body 10. The rear rotor 50 is installed in a direction to generate a propulsive force forward in a horizontal flight and in a direction to generate a propulsive force in an upward direction in a vertical flight. The direction in which the rear rotor 50 generates the propulsive force is controlled by the following driving unit 60.

다음으로, 상기 몸체(10) 및 날개(20)의 내부에 구동부(60)가 마련된다. Next, a driving unit 60 is provided inside the body 10 and the wing 20.

구체적으로, 상기 구동부(60)는 상기 몸체(10)로부터 상기 날개(20)의 내측까지 마련된다. 상기 구동부(60)는 구동기(61), 메인기어(80), 샤프트(70), 스퍼기어(90), 후방로터연결로드(51)를 포함한다. Specifically, the driving unit 60 is provided from the body 10 to the inside of the vane 20. The driving unit 60 includes a driving unit 61, a main gear 80, a shaft 70, a spur gear 90, and a rear rotor connecting rod 51.

구동기(61)는 상기 몸체(10)의 내부에 마련된다. 상기 구동기(61)는 동력을 발생하여 상기 구동부(60)를 작동시키는 역할을 한다. 상기 구동기(61)는 고장 등을 대비하여 복수개 설치될 수 있다.A driver 61 is provided inside the body 10. The driving unit 61 generates power to operate the driving unit 60. A plurality of the drivers 61 may be installed in preparation for failure.

메인기어(80)는 상기 구동기(61)와 하기 샤프트(70)를 연결하고, 상기 구동기(61)의 동력에 의하여 하기 샤프트(70)를 회전시킨다. 상기 메인기어(80)는 웜드라이브(81), 웜휠(82)을 포함한다.The main gear 80 connects the drive shaft 61 and the shaft 70 and rotates the shaft 70 by the power of the drive shaft 61. The main gear 80 includes a worm drive 81 and a worm wheel 82.

웜드라이브(81)는 상기 구동기(61)의 축에 마련된다.The worm drive 81 is provided on the axis of the driver 61.

웜휠(82)은 상기 웜드라이브(81)와 수직하게 마련되는 하기 샤프트(70)의 축에 마련된다. 상기 구동기(61)가 회전하면 상기 웜드라이브(81)가 함께 회전하고, 상기 웜드라이브(81)에 의하여 상기 웜휠(82)이 회전하게 된다.The worm wheel 82 is provided on the shaft of the shaft 70, which is perpendicular to the worm drive 81. When the driver 61 rotates, the worm drive 81 rotates together, and the worm wheel 82 rotates by the worm drive 81.

샤프트(70)는 바 모양으로 형성되어, 상기 몸체(10)의 리브를 통과하여 상기 양 날개(20)를 연결한다. 상기 샤프트(70)는 상기 웜휠(82)이 회전하면 함께 회전하고, 상기 샤프트(70)에 의하여 상기 날개(20)가 수직방향으로 회전한다. 상기 샤프트(70)가 회전하는 각도는 상기 날개(20)가 수직방향이 되는 90ㅀ도가 바람직하다.The shaft 70 is formed in a bar shape and connects the wings 20 through the ribs of the body 10. The shaft 70 rotates together with the worm wheel 82 when the worm wheel 82 rotates, and the wing 20 rotates in the vertical direction by the shaft 70. The angle at which the shaft 70 is rotated is preferably 90 degrees at which the blade 20 is vertical.

스퍼기어(90)는 상기 샤프트(70)와 하부날개(22)를 연결하고, 상기 샤프트(70)가 회전하는 반대방향으로 상기 하부날개(22)를 회전시키는 역할을 한다. 상기 스퍼기어(90)는 후방스퍼기어(91) 및 전방스퍼기어(92)로 구성된다. The spur gear 90 connects the shaft 70 and the lower blade 22 and rotates the lower blade 22 in a direction opposite to the direction in which the shaft 70 rotates. The spur gear 90 is composed of a rear spur gear 91 and a front spur gear 92.

후방스퍼기어(91)는 상기 샤프트(70)에 마련되고, 상기 샤프트(70)와 함께 회전한다. The rear spur gear 91 is provided on the shaft 70 and rotates together with the shaft 70.

전방스퍼기어(92)는 상기 후방스퍼기어(91)와 맞물리도록 상기 후방스퍼기어(91)의 전방에 마련된다. 상기 전방스퍼기어(92)는 상기 하부날개(22)를 제어하는 하부날개제어장치(23)를 회전시키는 역할을 한다.The front spur gear 92 is provided in front of the rear spur gear 91 so as to be engaged with the rear spur gear 91. The front spur gear 92 serves to rotate the lower wing control device 23 that controls the lower wing 22.

후방로터연결로드(51)는 상기 샤프트(70)에 형성되는 로드서포터(71)와 상기 후방로터(50)를 연결한다. 상기 후방로터연결로드(51)는 상기 샤프트(70)가 회전하면 상기 후방로터(50)를 당기거나 밀어서 상기 후방로터(50)를 전방 또는 상방으로 추진력을 발생하는 방향으로 위치되도록 제어한다. The rear rotor connecting rod 51 connects the rod supporter 71 formed on the shaft 70 to the rear rotor 50. The rear rotor connecting rod 51 pulls or pushes the rear rotor 50 when the shaft 70 rotates to control the rear rotor 50 to be positioned in a direction that generates forward or upward thrust.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the rotor-hidden hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to the present invention will be described in detail.

먼저, 항공기의 수평비행 시에는 도 1에 도시된 바와 같이, 날개(20)가 수평하게 위치되고, 후방로터(50)가 전방으로 추진력을 발생하는 방향으로 설치되며, 전방로터(40)는 상기 날개(20)의 내부에 설치되어 작동은 하지 않는다. 1, the wing 20 is horizontally positioned, the rear rotor 50 is installed in a direction in which propulsion is generated forward, and the front rotor 40 is rotated But is installed inside the blade 20 and does not operate.

상기 전방로터(40)는 수평비행 시에는 상기 날개(20)의 내부에 위치하기 때문에, 비행 시에 항력이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다. Since the front rotor 40 is located inside the vane 20 during the horizontal flight, it is possible to prevent the generation of drag during flight.

다음으로, 항공기의 수직비행 시에는 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(60)에 의하여 상기 날개(20)가 수직방향으로 회전하고, 상기 전방로터(40)가 외부로 노출되며, 상기 후방로터(50)가 상측방향으로 추진력을 발생하는 방향으로 회전한다.2, the blade 20 rotates in the vertical direction by the driving unit 60, the front rotor 40 is exposed to the outside, and the front rotor 40 is exposed to the outside, (50) rotates in the direction in which the thrust force is generated in the upward direction.

수평비행에서 수직비행으로 전환하는 순서는, The order of switching from horizontal flight to vertical flight,

먼저 구동기(61)가 작동하고, 상기 구동기(61) 축에 형성되는 웜드라이브(81)가 회전한다. 상기 웜드라이브(81)에 의하여 웜휠(82)이 회전하고, 상기 웜휠(82)이 설치되는 샤프트(70)가 회전한다. 상기 샤프트(70)가 회전하면 상기 샤프트(70)가 연결하는 아웃보드날개(21)가 수직방향으로 회전하고, 상기 샤프트(70)에 연결되는 서퍼기어(90) 및 후방로터연결로드(51)가 작동한다. 상기 서퍼기어(90)는 상기 하부날개(22)를 상기 아웃보드날개(21)와 반대 방향으로 회전시키고, 상기 후방로터연결로드(51)는 상기 후방로터(50)를 하측방향으로 추진력이 발생되는 방향으로 위치시킨다. 상기 아웃보드날개(21) 및 하부날개(22)가 수직방향으로 회전하면, 상기 전방로터(40)가 외부로 노출되어, 상기 후방로터(50)와 함께 수직방향 비행을 가능하게 한다.The driver 61 first operates and the worm drive 81 formed on the axis of the driver 61 rotates. The worm wheel 82 is rotated by the worm drive 81 and the shaft 70 on which the worm wheel 82 is mounted is rotated. When the shaft 70 is rotated, the outboard blade 21 connected to the shaft 70 rotates in the vertical direction and the surge gear 90 and the rear rotor connecting rod 51, which are connected to the shaft 70, Lt; / RTI > The surge gear 90 rotates the lower blade 22 in a direction opposite to the outboard blade 21 and the rear rotor connecting rod 51 drives the rear rotor 50 in a downward direction . When the outboard wing 21 and the lower wing 22 are rotated in the vertical direction, the front rotor 40 is exposed to the outside to enable vertical flight with the rear rotor 50.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, All changes or modifications that come within the scope of the equivalent concept are to be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 몸체
20 : 날개
21 : 아웃보드날개
22 : 하부날개
23 : 하부날개제어장치
30 : 윙렛
40 : 전방로터
41 : 전방로터연결로드
50 : 후방로터
51 : 후방로터연결로드
60 : 구동부
61 : 구동기
70 : 샤프트
71 : 로드서포터
80 : 메인기어
81 : 웜드라이브
82 : 웜휠
90 : 스퍼기어
91 : 후방스퍼기어
92 : 전방스퍼기어10: Body
20: Wings
21: Outboard wing
22: Lower wing
23: lower blade control device
30: Winglet
40: forward rotor
41: front rotor connecting rod
50: rear rotor
51: Rear rotor connecting rod
60:
61:
70: Shaft
71: Load supporter
80: Main gear
81: Warm drive
82: Worm wheel
90: Spur gear
91: rear spur gear
92: Front spur gear

Claims (5)

항공기의 동체 역할을 하는 몸체;
상기 몸체의 양측에 마련되고, 상기 몸체로부터 수직방향으로 회전 가능하도록 형성되는 날개;
상기 날개의 양단부에 마련되는 윙렛;
상기 날개의 내부에 마련되고, 상측방향으로 추진력을 발생하는 전방로터;
상기 몸체의 후방에 마련되어, 전방 및 상방으로 추진력을 발생하는 후방로터;및
상기 몸체의 내부에 마련되고, 상기 날개 및 후방로터를 회전시키는 구동부;를 포함하고,
상기 구동부에 의하여 상기 날개가 수직방향으로 회전하면 상기 날개의 내부에 위치되는 상기 전방로터가 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기.A body acting as a fuselage of the aircraft;
A blade provided on both sides of the body and configured to be rotatable in a vertical direction from the body;
A winglet provided at both ends of the wing;
A front rotor provided inside the vane and generating a driving force in an upward direction;
A rear rotor disposed behind the body and generating forward and upward thrust;
And a driving unit provided inside the body for rotating the blade and the rear rotor,
Wherein when the wing is rotated in the vertical direction by the driving unit, the front rotor located inside the wing is exposed to the outside. 제1항에 있어서,
상기 윙렛은 상기 항공기의 수평비행 시에는 수직안정판 역할과 윙팁에서의 유도항력을 줄이는 역할을 동시에 하고, 이착륙 시에는 상기 날개와 함께 수직방향으로 회전하여 착륙장치 역할을 하는 것을 특징으로 하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기.The method according to claim 1,
Wherein the winglet acts as a vertical stabilizer plate and an induction drag force at the wing tip during horizontal flight of the aircraft and rotates in a vertical direction together with the wing during takeoff and landing to serve as a landing device. Hybrid vertical take - off and landing unmanned aircraft. 제1항에 있어서,
상기 구동부는,
동력을 발생하는 구동기;
상기 구동기와 연결되어, 상기 구동기의 동력으로 작동하는 메인기어;
상기 메인기어와 연결되고, 상기 메인기어에 의하여 상기 날개를 회전시키는 샤프트; 및
상기 샤프트와 후방로터를 연결하고, 상기 샤프트에 의하여 상기 후방로터의 추진력 발생 방향을 변화시키는 후방로터연결로드;를 포함하고,
상기 구동기에 의하여 상기 메인기어가 작동하면, 상기 메인기어와 연결되는 상기 샤프트에 의하여 상기 날개가 수직방향으로 회전하고, 상기 후방로터연결로드에 의하여 상기 후방로터의 추진력 발생 방향이 변화되는 것을 특징으로 하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기.The method according to claim 1,
The driving unit includes:
A driver for generating power;
A main gear connected with the driver and operated by the power of the driver;
A shaft connected to the main gear and rotating the wing by the main gear; And
And a rear rotor connecting rod connecting the shaft and the rear rotor and changing the direction of the propulsive force generated by the shaft by the shaft,
When the main gear is operated by the driver, the wing is rotated in the vertical direction by the shaft connected to the main gear, and the direction of the propulsion of the rear rotor is changed by the rear rotor connecting rod. Hybrid vertical take-off and landing unmanned aircraft with rotor hidden. 제3항에 있어서,
상기 날개는 아웃보드날개 및 하부날개로 구성되어 서로 분리 가능하고, 상기 아웃보드날개는 상기 샤프트에 의하여 회전하며, 상기 하부날개는 상기 샤프트와 상기 하부날개를 연결하는 스퍼기어에 의하여 회전하는 것을 특징으로 하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기.The method of claim 3,
The outboard wing is rotatable by the shaft, and the lower wing is rotated by a spur gear that connects the shaft and the lower wing. The outboard wing and the lower wing are separated from each other, A hybrid vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle with a rotor. 제4항에 있어서,
상기 하부날개는 상기 아웃보드날개가 회전하는 방향의 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 로터가 숨겨진 하이브리드 수직이착륙 무인항공기.5. The method of claim 4,
Wherein the lower blade rotates in a direction opposite to a direction in which the outboard blade rotates. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110053759A (en) * 2019-05-10 2019-07-26 成都纵横大鹏无人机科技有限公司 A kind of morphing vertical take-off and landing drone
CN111532428A (en) * 2020-04-28 2020-08-14 北京航空航天大学 Tilting power micro fixed wing unmanned aerial vehicle capable of freely taking off and landing
US20210197961A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-01 Bombardier Inc. Winglet systems for aircraft
KR102405599B1 (en) 2021-11-30 2022-06-07 베셀에어로스페이스 주식회사 A vertical takeoff and landing vehicle using a thrust vector method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200286578Y1 (en) 2002-05-28 2002-08-22 주식회사 금홍팬시 Taking off and landing airplane using propeller
WO2005092704A1 (en) 2004-03-29 2005-10-06 Kimura, Yumiko Aircraft having a ring-shaped wing structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200286578Y1 (en) 2002-05-28 2002-08-22 주식회사 금홍팬시 Taking off and landing airplane using propeller
WO2005092704A1 (en) 2004-03-29 2005-10-06 Kimura, Yumiko Aircraft having a ring-shaped wing structure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110053759A (en) * 2019-05-10 2019-07-26 成都纵横大鹏无人机科技有限公司 A kind of morphing vertical take-off and landing drone
US20210197961A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-01 Bombardier Inc. Winglet systems for aircraft
CN111532428A (en) * 2020-04-28 2020-08-14 北京航空航天大学 Tilting power micro fixed wing unmanned aerial vehicle capable of freely taking off and landing
KR102405599B1 (en) 2021-11-30 2022-06-07 베셀에어로스페이스 주식회사 A vertical takeoff and landing vehicle using a thrust vector method

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