KR101845748B1 - Flapping flight device with varying wingspan - Google Patents

Flapping flight device with varying wingspan Download PDF

Info

Publication number
KR101845748B1
KR101845748B1 KR1020160129442A KR20160129442A KR101845748B1 KR 101845748 B1 KR101845748 B1 KR 101845748B1 KR 1020160129442 A KR1020160129442 A KR 1020160129442A KR 20160129442 A KR20160129442 A KR 20160129442A KR 101845748 B1 KR101845748 B1 KR 101845748B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wing
crank
motion
flapping
crank pin
Prior art date
Application number
KR1020160129442A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상철
Original Assignee
이상철
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 이상철 filed Critical 이상철
Priority to KR1020160129442A priority Critical patent/KR101845748B1/en
Priority to PCT/KR2017/010927 priority patent/WO2018066918A2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101845748B1 publication Critical patent/KR101845748B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C33/00Ornithopters
    • B64C33/02Wings; Actuating mechanisms therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H27/00Toy aircraft; Other flying toys
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H27/00Toy aircraft; Other flying toys
    • A63H27/008Propelled by flapping of wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02Initiating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C33/00Ornithopters
    • B64C33/02Wings; Actuating mechanisms therefor
    • B64C33/025Wings; Actuating mechanisms therefor the entire wing moving either up or down
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member

Abstract

The present invention relates to a wing flight device. The wing flight device has one or more wings individually installed on the left and the right in a fuselage at same time and generating an uplift force by relatively moving on the fuselage by a driving source. One or more crank devices are individually installed on the left and the right of the fuselage. The each crank device includes: a crank shaft; a crank pin; and a crank arm connecting the crank shaft and the crank pin. The each crank pin rotates in a rotation direction of passing through the furthest point from the fuselage when the crank pin descends, along a revolution orbit. The fuselage has one or more wing operation shafts, and the each crank device includes a wing crank connection unit connecting the crank pin and a wing. As the crank pin receiving a driving force from the driving source revolves, an orthorectified wing span becomes longer when the wing moves downward. Also, the orthorectified wing span becomes shorter as the orthorectified wing span passes a maximum point. When the wing moves upwards, the orthorectified wing span becomes shorter. Also, as the orthorectified wing span passes a minimum point, the orthorectified wing span becomes longer again.

Description

날개폭이 변하는 날갯짓 비행장치 {Flapping flight device with varying wingspan}{Flapping flight device with varying wingspan}

본 발명은 새나 곤충처럼 양쪽 날개를 위아래로 저어주는 날갯짓(flapping) 비행장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 날개가 하강할 때의 날개폭(wingspan)이 상승할 때의 날개폭보다 커지게 되는 날개의 구조와 운동메커니즘을 통하여, 날개가 상승할 때보다 하강할 때에 더 많은 공기를 더 빠르게 밀어 내림으로써 동체 부양력을 발생시키고, 글라이딩 상황에서는 양쪽 날개가 새의 날개처럼 넓게 펼쳐져서 양력도 제공할 수 있는 유인 또는 무인 비행장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flapping flight device that stirs both wings up and down like a bird or insect. More specifically, the present invention relates to a flapping flight device that is larger than a wing width when a wingspan is lowered Through the structure and motion mechanism of the wing, when the wing is lowered, it pushes more air faster than when the wing is lowered, resulting in the flotation of the fuselage. In the gliding situation, both wings are spread like wings of a bird to provide lift Or to an unmanned flight device.

동력을 이용한 비행장치는 크게 고정익 방식, 회전익 방식, 날개짓(flapping) 방식으로 구분될 수 있으며 각각의 방식별 장단점이 있다. The power-driven airfields can be divided into a fixed-wing system, a rotor-wing system, and a flapping system, and each system has advantages and disadvantages.

고정익 방식은 속도가 빠르고, 글라이딩이 가능하며, 에너지효율도 높으나 신속하고 정확한 방향과 고도의 전환 및 정지비행(hovering)이 불가능하고, 이착륙을 위해서는 활주로가 반드시 필요하다는 단점이 있다. The fixed-wing approach is fast, glide-able, and energy-efficient, but has the drawback that it is impossible to swiftly and precisely orient and precisely switch and stop hovering, and a runway is required for takeoff and landing.

회전익 방식은 신속하고 정확한 비행방향과 고도의 전환 및 정지비행(hovering)이 가능하고 활주로도 필요 없으나, 비행속도가 느리고, 글라이딩 기능이 없으며, 에너지 소모가 커서 장기간 비행이 어렵다는 단점이 있다. 특히 전동기를 이용한 멀티콥터 방식은 배터리의 용량을 키우면 중량도 증가하므로 현행 기술로는 약 40분 이상 비행하기 어렵다는 치명적 한계가 있다.The flywheel system has the disadvantage that it is capable of quick and precise flight direction, advanced switching and hovering, and does not require runway, but has a slow flight speed, no gliding function, and high energy consumption. Especially, the multi-copter system using the electric motor has a fatal limitation that it is difficult to fly for about 40 minutes with the current technology because the weight of the battery is increased by increasing the capacity of the battery.

반면에, 날개짓(Flapping) 방식으로 비행하는 새나 곤충은 자유자재로 추진방향과 비행고도의 전환이 가능하고 정지비행도 할 수 있으며, 날개가 양력을 받으며 글라이딩 하는 기능으로 에너지 소모를 최소화하며 장기간 비행도 가능하므로, 세계적으로 새나 곤충의 날개짓(flapping) 비행방식에 관련한 많은 연구가 진행되어 왔다.On the other hand, flying birds and insects that fly in a flapping manner can freely switch between the direction of flight and flight altitude, can fly still, glide with wings, minimize energy consumption, Since it is possible to fly, many researches have been carried out worldwide on flapping flight of birds and insects.

이러한 날개짓 비행장치는 하향 날갯짓 과정에서는 앞전 쪽이 아래로 숙여져서 추진력과 양력을 동시에 발생시키며, 상향 날갯짓 과정에서는 앞전 쪽이 위로 들려져서 추진력과 음(-)의 양력을 동시에 발생시킨다. 또한, 날개가 에어포일 형상인 경우에는 전방 추진력을 이용한 양력도 발생시킬 수 있다. In the course of downward winging, the winging airfield is bowed downward to generate both propulsion and lift simultaneously. In the upward winging process, the front wing is raised so that both propulsion and negative lift occur simultaneously. Further, when the wing is in the form of an airfoil, lift using the forward thrust can also be generated.

한편, 새는 상향 날갯짓을 할 때에 날개가 아래쪽으로 약간 굽혀졌다가 하향 날갯짓을 할 때에 다시 펴지기 때문에 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력이 감소되며, 이를 모방하여 날개가 아래쪽으로 약간 꺾일 수 있도록 해주는 관절장치가 장착된 날갯짓 비행장치가 실용신안등록 20-028141에 개시되어 있다.
또한, 비행체의 비행고도가 안정되게 유지되도록 하기 위해, 날갯짓을 유발하는 크랭크장치의 크랭크핀 형상변경을 통해 회전 위상차를 가지는 복수의 날개가 서로 번갈아 가며 오르내리도록 하는, 수평자세 수직 원운동 방식의 날갯짓 비행장치가 본 발명인의 선 특허출원(출원번호 10-2016-0033251)에 개시되어 있다.
On the other hand, when the bird is upwardly winged, the wing is slightly bent downward, and when it is winged downward, it is spread again, so that the uplift force of the upward wing is reduced and imitating the wing is slightly bent downward A wing flap device equipped with an articulating device is disclosed in Utility Model Registration No. 20-028141.
In order to maintain the flying height of the airplane stably, a crank pin shape change of the crank device causing the wings causes the plurality of blades having the rotation phase difference to alternately move up and down. A flapping device is disclosed in the present application (Application No. 10-2016-0033251).

실용신안등록 20-0281641Registered utility model 20-0281641 실용신안등록 20-0417261Registered utility model 20-0417261 특허출원 10-2016-0033251Patent application 10-2016-0033251

그런데 기존의 날갯짓 비행장치들은 다음과 같은 사유로 동체 부양력이 약하고, 에너지효율과 실용성이 낮아서 소형 장난감으로 제작된 경우는 있으나, 산업적 목적으로 제작 및 활용은 거의 불가능하였다.However, the existing flapping flight devices are made of small toys because of low energy lifting ability, low energy efficiency and low practicality due to the following reasons, but they could not be manufactured and used for industrial purpose.

1) 날개폭 증감 : 기존의 날갯짓 방식은 좌우방향 날개 길이의 변화가 없거나 상향 날갯짓 동안에 아래쪽으로 약간 꺾였다가 펴지는 수준이기 때문에 동체 부양력이 약하고 에너지효율이 낮았다. 즉, 하향 날갯짓과 상향 날갯짓 간의 속도와 밀어내는 공기량의 차이가 크지 않아서, 산업적으로 실용 가능한 수준의 부양력을 생성할 수 없었다.1) Increase / decrease of wing width: The existing winging method is weak and the energy efficiency is low because there is no change in the length of the left and right wing or when the wing is slightly bent downward during upward winging. That is, the difference between the speed of the downward wing and the speed of the upward wing and the pushing air amount was not large, and thus it was not possible to generate the buoyancy of an industrially practical level.

2) 유효 회전수 : 회전익 방식에서는 구동원 회전수(RPM)가 모두 공기를 밀어내리는 데 사용되나, 종래의 날갯짓 방식은 회전수의 50%만 하향(나머지 50%는 상향) 날갯짓에 사용되므로 에너지효율이 낮았다.2) Effective RPM: In RPM, all RPMs are used to push down the air. However, the conventional winging method is used to reduce the number of revolutions by 50% (the remaining 50% Respectively.

3) 유효 구동력 : 하향 날갯짓은 동체 부양력을 제공해야 하므로 상향 날갯짓보다 훨씬 큰 회전력(torque)이 요구되나, 상향과 하향 날갯짓에 같은 크기의 회전력이 제공되므로 비효율적이고 에너지 손실이 컸다.3) Effective driving force: Since the downward wing should provide lifting force of the fuselage, a much larger torque is required than the upward wing, but the same amount of rotational force is provided for the upward and downward wings, resulting in inefficiency and large energy loss.

4) 자유낙하 극복 : 하향 날갯짓에 의해 생성된 부양력이 상향 날갯짓 동안에 중력가속도에 의하여 소실되며 낙하하지 않도록 상향 날갯짓에 소요시간을 최대한 짧게 할 필요가 있으나, 상향 날갯짓과 하향 날갯짓의 속도가 거의 같기 때문에, 비행장치가 위아래로 크게 요동치며, 힘과 에너지의 손실이 컸다.4) Overcoming free fall: It is necessary to minimize the lifting force generated by the downward wing for the upward wing so as not to fall by the gravitational acceleration during the upward wing, but since the speed of the upward wing is almost the same as that of the downward wing The flight device swung up and down largely, and the loss of power and energy was great.

5) 관성력 극복 : 기존 날갯짓 방식은 수직 왕복운동에 따른 관성저항과 충격하중을 구동원의 회전력(Torque)으로 극복해야 하므로, 주기적인 과부하로 인해 날갯짓이 불안정하고 에너지효율이 낮았다.5) Overcoming inertia force: The conventional winging method has to overcome the inertia resistance and impact load due to the vertical reciprocating motion by the torque of the driving source, so that the wing is unstable and energy efficiency is low due to periodic overload.

6) 소형화 고속화 : 비행장치가 소형화될수록 날갯짓의 소요 주파수가 빨라지고, 이에 따라 관성저항과 충격하중이 커지므로, 기존 날개짓 방식은 관성저항과 충격하중 증가로 인해 비행체의 소형화와 날갯짓의 고속화가 곤란하였다.6) Miniaturization and acceleration: As the flying device is miniaturized, the frequency of the winging is increased, and the inertia resistance and the impact load are increased. Therefore, it is difficult to miniaturize the flying body and increase the speed of the wing due to the increase of the inertia resistance and the impact load. Respectively.

7) 마모와 파손 : 기존 날갯짓 방식은 날개에 가해지는 제반 하중이 지렛대 원리에 의해 증폭되어 날갯죽지(wing joint) 부위에 집중되기 때문에, 부재의 마모와 파손 극복 및 비행장치의 대형화가 곤란하였다.7) Wear and Damage: In the existing winging method, it is difficult to overcome the wear and damage of the member and enlarge the flight device because the load applied to the wing is amplified by the lever principle and concentrated on the wing joint.

8) 수직 이착륙 : 기존 날갯짓 비행장치들은, 상기와 같은 사유로 날갯짓의 에너지 효율이 낮고 고속 날갯짓도 불가능하여, 수직 이착륙이나 정지비행(hovering)이 가능한 수준의 부양력을 확보할 수 없었다.8) Vertical takeoff and landing: Conventional flapping devices were not able to achieve lifting capacity for vertical takeoff and landing or hovering because of low energy efficiency of flapping wing and high speed flapping.

9) 전방 추진력 : 기존 날갯짓 비행장치는 날갯짓 과정에서 뒤쪽으로 밀리는 기류를 통해 약간의 추진력은 발생시킬 수는 있었으나, 초당 10m~30m를 초과하지 못할 정도로 매우 느려서 실용성이 낮았다.9) Forward propulsion: The existing wing airplane could generate a slight thrust through the backward airflow during the flapping process, but the practicality was low because it was too slow to exceed 10m ~ 30m per second.

10) 날개의 양력 : 기존 방식은 날갯짓의 부양력이 너무 약해서, 에어포일 형상의 입체적 날개는 무게를 감당하기 어려웠으며, 비행속도가 느려서 에어포일 형상을 사용해도 충분한 양력을 생성할 수 없었다.10) Lifting of the wing: Since the lifting force of the wing was too weak in the conventional method, the three-dimensional wing in the airfoil shape was difficult to bear weight, and the flying speed was slow, so that the airfoil shape could not generate enough lift.

11) 비행 컨트롤 : 기존 날갯짓 비행장치는, 수직상승과 정지비행 기능이 없고, 꼬리날개로 방향을 전환하므로, 제자리 방향전환 및 신속하고 정확한 속도, 방향, 고도 전환 기능을 확보할 수 없었다.11) Flight Control: The existing flapping airplane has no vertical rise and stop flight function, and it can not change its direction to the tail flap, and can not achieve swift and accurate speed, direction and altitude switching function.

본 발명은, 종래 날갯짓 방식의 상기 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 새처럼 양쪽 날개를 위아래로 저어주며 양력과 추진력을 발생시키는 날갯짓(flapping) 비행장치에 있어서,The present invention relates to a flapping flight device for solving the above-mentioned problems of the conventional flapping method, which stirs up and down both wings like birds and generates lifting force and propulsive force,

1) 하향 날갯짓을 할 때에는 날개폭(wingspan)이 넓어지며 다량의 공기를 빠르게 밀어 내리고, 상향 날갯짓을 할 때에는 날개폭이 좁혀지며 소량의 공기를 천천히 밀어 올림으로써, 날갯짓의 부양력을 대폭 제고시키고,1) When the downward wing is widened, the wingspan is widened, and a large amount of air is rapidly pushed down. When the upward wing is made, the wing width is narrowed and the small amount of air is slowly pushed up,

2) 구동원의 운동에너지(단위 시간당 회전수)의 2/3~5/6를 하향 날갯짓에 사용하고 상향 날갯짓에는 1/3~1/6만 사용토록 하여, 날갯짓 운동의 에너지효율을 대폭 향상시키며,2) It uses 2/3 to 5/6 of the kinetic energy of the drive source (the number of revolutions per unit time) for the downward wing and 1/3 ~ 1/6 for the upward wing, and greatly improves the energy efficiency of the wing movement ,

3) 큰 힘이 요구되는 하향 날갯짓에 구동원 회전력(Torque)의 2/3~5/6를 사용하고, 상향 날갯짓에는 1/3~1/6만 사용토록 하여, 힘(Torque)의 손실과 낭비를 줄이고 구동원의 소요 출력과 중량을 최소화하며,3) Use 2/3 to 5/6 of the driving source torque (Torque) and 1/3 to 1/6 of the upward wing for the downward wing that requires a large force, To minimize the required power and weight of the driving source,

4) 단위 상향 날갯짓 시간을 단위 하향 날갯짓 시간의 1/2~1/5배로 줄여줌으로써, 중력가속도에 의해 부양력이 급격히 소실되며 동체가 낙하하게 되는, 상향 날갯짓 시간을 대폭적으로 단축시키며,4) By reducing the unit upward winging time to 1/2 to 1/5 times of the unit downward winging time, the lifting force is rapidly lost due to gravity acceleration, and the upward swinging time,

5) 날갯짓 왕복운동에 따른 관성력과 충격하중을 구동력(Torque)이 아닌 구동력을 전달하는 구조체가 인장강도로 저항하도록 하여, 주기적 과부하에 의한 에너지손실 없이 고속 날갯짓이 가능하게 하며,5) The inertial force and the impact load according to the reciprocating motion of the wings are made to resist the tensile strength of the structure that transmits the driving force, not the driving force, so that the high-speed flapping can be performed without energy loss due to the cyclic overload,

6) 상향 날갯짓 속도가 빨라짐에 따라 커지는 음(-)의 부양력과 날개의 관성모멘트를 날개의 형상과 구조 및 운동 메커니즘 등을 통해 대폭 감소시켜서, 날갯짓을 통한 동체 부양력 생성을 극대화 시키며,6) As the speed of the upward winging increases, the lifting force of the negative (-) and the moment of inertia of the wing are greatly reduced through the shape, structure and motion mechanism of the wing, thereby maximizing the generation of buoyancy through the wing,

7) 구동원의 고속회전(RPM)을 저속회전으로 변환하여 힘(Torque)를 키우고, 큰 궤적으로 움직이는 날개의 몸통부위에 직접 동력을 전달함으로써, 날갯죽지(wingjoint)에 집중되는 응력과 마모와 파손 문제를 해소해주며,7) Stress, abrasion and damage concentrated on the wingjoint by directly transferring the power to the body of the wing which moves by the large trajectory by increasing the torque by converting the high speed rotation (RPM) of the drive source to the low speed rotation It solves the problem,

8) 이에 더하여, 날개가 상향 날갯짓을 하는 동안에도 음(-)의 부양력보다 양(+)의 부양력이 더 크게 생성되도록 하는 날개 형태와 날갯짓 방법을 제공하여, 에너지효율을 더욱 크게 증대시켜 주며,8) In addition, it also provides a wing shape and flapping method that allows a greater positive flotation power to be generated than the negative flotation power during the upward wing of the wing, thereby further increasing the energy efficiency,

9) 고속 비행과 저속 비행 및 정지 비행이 자유자재로 가능하면서도, 어떠한 비행속도에서도 신속하고 정확한 속도, 방향 및 고도의 제어가 이루어질 수 있도록 함으로써,9) By enabling high-speed flight, low-speed flight and stop flight freely, it is possible to control speed, direction and altitude quickly and accurately at any flight speed,

새나 곤충들처럼 에너지효율이 높고 글라이딩과 수직 이착륙 및 정지비행도 가능하며, 고정익이나 회전익 비행장치와 비교해도 경쟁력이 높고, 산업적으로 활용 가능한 날갯짓(flapping) 비행장치를 제공하고자 하는 것이다.
It is intended to provide an energy-efficient, flapping flight device that is highly competitive and can be used industrially compared to fixed-wing or flywheel flight devices, as well as high energy efficiency such as birds and insects.

상기 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 날갯짓 비행장치는, 구동원에 의해 동체에 대해 상대운동을 하여 부양력을 발생시키는 날개를 상기 동체에 좌측과 우측에 각각 1개 이상 가지는 비행장치에 있어서, 상기 동체의 좌측과 우측에는, 상기 구동원에서 구동력을 전달받는 크랭크기구가 각각 1개 이상 구비되고, 각 상기 크랭크기구에는, 상기 동체의 앞뒤 방향으로 뻗은 크랭크축과, 상기 크랭크축을 중심으로 공전운동을 하는 크랭크핀과, 상기 크랭크축과 상기 크랭크핀을 연결해 주는 크랭크암이 구비되고, 각 상기 크랭크핀은, 상기 크랭크암의 길이에 의해 정해지는 공전궤도를 따라, 상기 크랭크핀이 하강할 때에 상기 동체에서 가장 멀리 떨어진 지점을 통과하는 회전방향으로 공전하며, 상기 동체에는 상기 날갯짓의 중심축 역할을 하는 날갯짓운동축이 1개 이상 구비되고, 각 상기 크랭크기구에는 상기 크랭크핀과 상기 날개를 결합시켜주는 날개크랭크접속부가 구비되고, 각 상기 날개는, 날개 끝단은 자유단 상태이며, 중간 부위는 상기 날개크랭크접속부에 접합 되고, 내측 부위는 상기 날갯짓운동축에 제자리회전 또는 미끄럼운동이 가능한 방식으로 결합되며, 각 상기 날개는, 상기 날개크랭크접속부와 상기 날갯짓운동축 사이의 직선거리가 상기 크랭크핀의 공전궤도상 위치에 따라 증감될 수 있는 재질 또는 구조로 형성되어 있어서, 상기 크랭크기구의 크랭크핀이 공전운동을 하면, 상기 날개는 상기 날갯짓운동축을 중심축으로 위아래로 저어주는 날갯짓 운동을 하게 되는데, 이때 상기 날갯짓운동축에서 상기 날개크랭크접속부까지의 직선거리도 상기 크랭크핀의 공전궤도상 위치에 따라 변화하므로, 상기 구동원에서 구동력을 전달받는 상기 크랭크핀의 공전운동에 따라, 상기 날개가 하향 날갯짓을 할 때에는 정사투영 날개폭(wingspan)이 점점 더 길어지다가 최대점을 지나면서 다시 점점 짧아지게 되고, 상향 날갯짓을 할 때에는 정사투영 날개폭이 점점 더 짧아지다가 최소점을 지나면서 다시 점점 길어지게 되는 것을 기본적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a flight device having at least one wing for generating lifting force by relative motion with respect to a fuselage by a drive source, the fuselage having at least one left side and a right side respectively, Wherein each of the crank mechanisms is provided with a crank shaft extending in the front and rear direction of the body and a crank pin extending in the direction of the crank shaft, And a crank arm for connecting the crank pin and the crank pin, wherein each of the crank pins is disposed at a position where the crank pin is located farthest from the fuselage when the crank pin descends, along an orbit determined by the length of the crank arm And the wing body is provided with a wing flap which acts as a central axis of the wing flap Wherein at least one coaxial shaft is provided, and each of the crank mechanisms is provided with a blade crank connection portion for coupling the crank pin and the blade, wherein each blade has a blade end at a free end state, And the inner portion is coupled to the wing spurt motion axis in such a way that it can be rotated or slid in place, each wing having a straight line distance between the wing crank connection and the wing spool motion axis, And the crank pin is made of a material or structure that can be increased or decreased depending on the position. When the crank pin of the crank mechanism performs a revolving motion, the wing performs a flapping motion in which the swinging motion axis is swung up and down about the central axis. The straight line distance from the axis of motion to the wing crank connection is also located on the orbit of the crank pin When the wing is downwardly winged according to the idle motion of the crank pin receiving the driving force from the driving source, the wingspan of the wing extends longer and becomes shorter again as it passes the maximum point , And when the wing is upwardly widened, the width of the ortho-projection wing becomes shorter and gradually becomes longer along the minimum point.

여기서, 상기 날개크랭크접속부와 상기 날갯짓운동축 사이의 직선거리가 증감될 수 있는 재질 또는 구조로 형성되어 있다 함은 ① 날개가 휨강성이 작은 소재로 형성되어 직선거리 변화에 따라 휘어질 수 있는 휨변형방식 ② 날개가 힌지결합된 2개 이상의 부분으로 구성되어 상대회전 할 수 있는 힌지회동방식, ③ 날개에 횡방향으로 긴 개구부가 형성되고, 여기에 날갯짓운동축이 끼워져서 왕복운동 할 수 있는 횡방향왕복방식, ④ 날개의 프레임이 피스톤형과 실린더형으로 구성되어 피스톤운동을 할 수 있는 피스톤운동방식, ⑤ 날개 프레임의 내측 말단부가 날갯짓운동축의 축방향을 따라 왕복운동 할 수 있는 종방향왕복방식 등을 통해 상기 두 지점 간 직선거리 변화에 대응하는 구조적 메커니즘을 구비함을 말한다.Here, the wing crank connecting portion is formed of a material or structure capable of increasing or decreasing the linear distance between the wing crank connecting portion and the wing axis motion shaft. [1] The wing is formed of a material having a small bending stiffness, and has a bending deformation A hinge rotation method in which the wing is composed of two or more parts hinged to each other and capable of rotating relative to each other, (3) a long opening is formed in the wing in the transverse direction, a lateral direction in which the wing- Reciprocating method, ④ piston moving mechanism in which the wing frame is composed of a piston type and a cylinder type, and ⑤ a longitudinal reciprocating type in which the inner end portion of the wing frame reciprocates along the axial direction of the winging motion axis Quot; refers to having a structural mechanism corresponding to a change in straight line distance between the two points through the line.

한편, 상기 날개를 측면에서 본 단면은 에어포일 형상 또는 위쪽으로 둥근 원호 형상이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the cross-section of the blade viewed from the side is an airfoil shape or an upward circular arc shape.

또한, 날개에 개구부를 형성되고, 이를 하방으로 개폐할 수 있는 판막이 설치되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that an opening is formed in the blade and a valve membrane capable of opening and closing it downward is provided.

또한, 날개 후단부엔 고탄성 재질의 추진보조날개가 캔틸레버 방식으로 결합되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a propelling blade of a highly elastic material is coupled to the end portion of the wing by a cantilever method.

또한, 상기 날개는, 하방으로만 탄력적으로 휘거나 활절점에서 꺾일 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the wing is formed to have a structure capable of flexing only downwardly or breaking at an active point.

한편, 날개가 하방으로 휘거나 꺾일 때는 공기가 통과할 수 있도록 날개 구성부재들 사이 공간이 벌어지는 구조가 바람직하다.On the other hand, when the wing is bent or bent downward, it is preferable that a space is formed between the wing members so that air can pass through.

또한, 상기 횡방향왕복방식의 경우, 1개의 날개에서 날갯짓운동축의 좌측과 우측 부위에 모두 날개면체가 형성되는 것이 바람직하다.Further, in the case of the transverse reciprocating method, it is preferable that wings are formed on the left and right sides of the wing motion axis in one wing.

또한, 상기 동체의 좌우에 각각 출력제어가 가능한 별도의 전방 추진장치가 추가로 구비되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that a separate front propelling device capable of controlling the output of each of the left and right sides of the moving body is additionally provided.

또한, 동체를 기준으로 날개와 크랭크기구 등을 지지하는 프레임이나 플랫폼의 전후좌우 상대적 위치나 고저각을 제어하는 방식의 비행조종시스템이 구비되는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that a flight control system of a system for controlling the relative position and elevation angle of the frame or the platform supporting the wing, the crank mechanism and the like based on the body is provided.

1) 날개가 하강할 때는 좌우로 펼쳐지고, 상승할 때는 좁혀짐으로써 동체 부양력 제고1) When the wing descends, it spreads to the left and right. When the wing descends, it is narrowed.

날개가 하향 날갯짓을 할 때에는 상기 날개크랭크접속부는 날갯짓운동축에서 가장 먼 지점을 지나며, 상향 날갯짓을 할 때에는 가장 가까운 지점을 지나게 된다. 이에 따라 날개가 하강할 때에는 좌우로 넓게 펼쳐지며 다량의 공기를 밀어 내리고, 날개가 상승할 때에는 좁게 접혀지며 소량의 공기를 밀어 올리기 때문에, 동체 부양력이 효과적으로 발생한다. 예로서, 날갯짓의 궤적이 그리는 부채꼴의 내각이 90도인 상기 피스톤운동방식의 경우, 날갯짓운동축에서 날개크랭크접속부까지의 길이가 날개가 접혔을 때는 0.414 x 크랭크핀공전반경이 되고, 펼쳐졌을 때는 2.414 x 크랭크핀공전반경이 되므로, 상기 구간에서 단위시간당 하향 날갯짓에 의해 밀려 내려가는 공기량이 상향 날갯짓에 의해 밀려 올라가는 공기량보다 약 5.8배나 된다. When the wing flaps downward, the wing crank connection passes through the farthest point in the axis of the flapping motion, and when it flies upward, it passes the nearest point. Accordingly, when the wing descends, the wing spreads widely to the left and right and pushes down a large amount of air. When the wing is raised, it is narrowly folded and pushes up a small amount of air. For example, in the case of the piston motion system in which the internal angle of the fan drawn by the trajectory of the flap is 90 degrees, the length from the flap axis to the blade crank connection is 0.414 x crankpin revolution radius when the blade is folded, 2.414 x crankpin radius, the amount of air pushed down by the downward flapping per unit time in the section is about 5.8 times greater than the amount of air pushed up by the upward flapping.

또한, 날갯짓의 하방 고저각이 90도를 넘도록 상하로 크게 날갯짓할 수 있기 때문에, 상향 날갯짓 동안에는 공기가 측방 외측으로 밀려나며 흩어지지만, 하향 날갯짓 동안에는 동체 중앙부로 몰려서 한꺼번에 밀려 내려가기 때문에 동체 부양 효과가 증대된다.In addition, since the downward elevation angle of the wings can be widened up and down so as to exceed 90 degrees, the air is pushed outward to the lateral side during the upward winging, and scattered while the downward wing is pushed to the center of the fuselage, do.

한편, 날개크랭크접속부 외측에 위치하는 날개부위가 하방으로만 탄력적으로 휘거나 꺾이는 기능을 갖춘 경우에는, 좌우 날개폭(wingspan)을 늘일수록 하향 날갯짓과 상향 날갯짓의 정사투영 날개폭의 차이뿐 아니라 날갯짓의 속도와 진폭의 차이도 커지게 되므로, 동체 부양력이 더욱 큰 폭으로 증가하게 된다.On the other hand, in the case where the wing portion located outside the wing crank connection portion has a function of flexing or bending only downwardly, as the wingspan of the left and right wings increases, the difference in the width of the ortho-projection wings of the downward- The greater the difference between the speed and the amplitude of the driving force.

2) 전체 구동에너지의 2/3~5/6를 하향 날갯짓에 사용하여, 부양력 생성의 에너지효율 극대화2) Use 2/3 to 5/6 of the total drive energy for downward winging to maximize the energy efficiency of buoyancy generation

날갯짓의 궤적이 그리는 부채꼴의 상단과 하단은 날개가 크랭크핀 공전궤도에 접하는 지점에서 발생하며, 상기 부채꼴의 내각 크기는 크랭크축에서 날갯짓운동축까지의 직선거리 대비 크랭크핀의 공전궤도 직경크기의 비율에 의해서 결정된다. The upper and lower ends of the sector of the wing flap are formed at the point where the wing contacts the crankpin revolution orbit, and the internal size of the sector is proportional to the ratio of the linear distance from the crankshaft to the wing- .

한편, 상기 부채꼴 내각의 최대 크기는 날갯짓 운동 방식별로 차이가 있는데, 예로서 상기 휨변형방식과 힌지회동방식의 경우에는 상기 부채꼴의 내각이 최대 90도까지 커질 수 있으며, 상기 피스톤운동방식과 횡방향왕복방식 등에서는 180까지 커질 수 있다.For example, in the case of the flexural deformation mode and the hinge rotation mode, the internal angle of the sector can be increased up to 90 degrees, and the maximum size of the fan internal angle can be changed by the piston movement method and the lateral direction In reciprocating mode, it can be as large as 180.

그러나 실무적으로는 날갯짓이 그리는 부채꼴의 최대 각거리를 날갯짓의 운동방식별 특성을 감안하여 60도~120도 수준에서 결정하는 것이 에너지 효율 측면에서 바람직하다. 그런데 상기 부채꼴의 내각이 60도~120도라 함은 크랭크핀의 1회 공전 각거리인 360도 중에서 상향 날갯짓에 사용되는 각거리가 {180도 - (60도~120도)} = 120도 ~ 60도이고, 하향 날갯짓에 사용되는 각거리는 {180도 + (60도 ~ 120도)} = 240도 ~ 300도라는 것을 의미한다. 한편, 크랭크핀의 1회 공전 각거리는 구동원의 회전수에 비례하고, 구동원의 회전수는 구동원의 운동에너지 크기에 비례한다. 따라서 날갯짓이 그리는 부채꼴의 내각이 60도~120도라 함은 구동원이 제공하는 전체 운동에너지 중 2/3~5/6은 하향 날갯짓에 사용되고, 상향 날갯짓에는 1/3~1/6만 사용됨을 의미한다.      However, in practice, it is desirable from the energy efficiency standpoint to determine the maximum angular range of the fan-shaped wings to be determined at the level of 60 to 120 degrees considering the characteristics of the wing motion method. The internal angle of the sector is 60 degrees to 120 degrees. The angular range used for the upward flapping is {180 degrees - (60 degrees to 120 degrees)} = 120 degrees to 60 degrees, which is 360 degrees of the crank pin , And the angular distance used for the downward wing is {180 degrees + (60 degrees to 120 degrees)} = 240 degrees to 300 degrees. On the other hand, the one revolution pitch of the crank pin is proportional to the number of revolutions of the driving source, and the number of revolutions of the driving source is proportional to the magnitude of the kinetic energy of the driving source. Thus, the cabinet angle of 60 degrees to 120 degrees represents the width of the wing flap, which means that 2/3 to 5/6 of the total kinetic energy provided by the drive source is used for the downward flapping and only 1/3 to 1/6 for the upward flapping do.

이와 같은 원리로, 기존 날갯짓 방식은 구동원의 전체 운동에너지 중 50%만 하향 날갯짓에 사용하였으나, 본 발명에 의하면 66%~83%가 사용될 수 있으므로 날갯짓의 에너지효율이 극대화된다.With this principle, the conventional wing flap method is used for 50% of the total kinetic energy of the drive source for the downward flap, but according to the present invention, the energy efficiency of the flap can be maximized because 66% ~ 83% can be used.

3) 전체 구동력(Torque)의 2/3~5/6를 하향 날갯짓에 사용하여, 구동원의 소요 출력과 중량 극소화3) Use 2/3 to 5/6 of the total driving force for downward winging,

하향 날갯짓과 상향 날갯짓이 그리는 부채꼴의 내각 크기는 서로 같으므로, 하향 날갯짓에 구동원 회전수의 2/3~5/6를 사용한다는 것은, 하향 날갯짓에 사용되는 회전력(Torque)이 전체 회전력(Torque)의 2/3~5/6라는 것을 의미한다. 왜냐하면, 구동원의 약한 힘의 고속 회전이 강한 힘의 저속 날갯짓으로 변환되기 때문이다. The use of 2/3 to 5/6 of the number of rotations of the driving source in the downward wing flap means that the torque used for the downward flapping is equal to the total torque of the downward winging, 2/3 to 5/6 of the total. This is because the high-speed rotation of the weak force of the driving source is converted into a low-speed wing of strong force.

이로 인해, 기존 날갯짓 방식은 상향 날갯짓의 힘(Torque)과 하향 날갯짓의 힘이 동일하였으나, 본 발명에 의하면 동체 부양을 위해 더 큰 힘이 요구되는 하향 날갯짓의 힘(Torque)이 상향 날갯짓의 힘보다 2배~5배 강하게 된다. Therefore, according to the present invention, the force of the downward flapping force, which requires a greater force to support the flapping body, is higher than the force of the upward flapping force. 2 to 5 times stronger.

따라서 기존 날갯짓 방식보다 구동원의 소요 출력과 중량은 대폭 줄이면서도, 부양력 생성에 필요한 큰 동력(power)을 보다 효율적으로 제공할 수 있게 된다. Therefore, the required power and weight of the driving source can be significantly reduced compared with the existing flapping method, and the large power required for generating the floatation force can be more efficiently provided.

4) 비행장치가 중력에 의해 낙하하는 기간을 대폭 단축하여 날갯짓의 부양력과 에너지효율 제고4) Significantly shortening the period during which the flight device is dropped by gravity, thus increasing the lifting force and energy efficiency of the wings

비행장치가 상향 날갯짓을 하는 동안에는 중력에 의하여 부양력이 급속히 상실되며 낙하하게 된다. 그러므로 상향 날갯짓은 가능한 한 빠르게 하는 것이 바람직하다. While the flight device is flapping upward, the buoyancy is rapidly lost and falls due to gravity. Therefore, it is desirable to make the upward flap as fast as possible.

본 발명에 의하면, 크랭크핀의 1회 공전 각거리 중 2/3~5/6를 하향 날갯짓에 사용하고 상향 날갯짓에는 1/3~1/5만 사용하게 된다. 그런데 크랭크핀의 공전속도는 일정하므로, 이는 전체 날갯짓 기간 중 상향 날갯짓 기간이 1/3~1/6이고 하향 날갯짓 기간이 2/3~5/6이라는 것을 의미한다. According to the present invention, 2/3 to 5/6 of the angular range of the crank pin is used for downward flapping, and 1/3 to 1/5 is used for the upward flapping. However, since the revolution speed of the crank pin is constant, it means that the upward flapping period is 1/3 to 1/6 and the down flapping period is 2/3 to 5/6 during the entire flapping period.

이와 같은 원리로, 기존 날갯짓 방식은 상향 날갯짓과 하향 날갯짓에 소요되는 시간이 동일하였으나, 본 발명에 의하면, 상향 날갯짓 시간이 기존 날갯짓 방식의 33%~66% 수준으로 대폭 단축되므로, 날갯짓의 부양력과 에너지효율이 크게 향상된다.According to the present invention, the time required for the upward and downward flaps is the same as that of the conventional flapping method. However, according to the present invention, since the upward flapping time is significantly reduced to 33% ~ 66% of that of the existing flapping method, Energy efficiency is greatly improved.

5) 날갯짓에 따른 관성력에 구조체가 저항해 주므로, 구동원에 과부하 없이 고속 날갯짓 가능5) The structure is resistant to the inertial force due to the wings, so high-speed flapping is possible without overloading the drive source.

날갯짓 원호 왕복운동의 상단과 하단은 크랭크핀의 공전궤도에 날개가 접하는 접점에서 발생하며, 당해 접점에서 상기 날개와 크랭크암이 서로 직각을 형성하므로, 날갯짓 왕복운동의 방향전환에 따른 관성력과 충격력에 상기 크랭크암이 인장강도로 저항하게 된다. The upper and lower ends of the reciprocating motion of the winging circle are generated at the contact point where the wing contacts the orbit of the crank pin. Since the wing and the crank arm form a right angle with each other at the contact point, the inertia force and the impact force The crank arm is resistant to tensile strength.

한편, 이 시점에서, 날개는 크랭크핀 공전궤도의 접선방향과 거의 같은 방향으로 움직이기 때문에, 공전궤도에 직각방향으로 발생하는 관성력과 충격력 및 크랭크암의 인장응력에 의한 영향을 거의 받지 않는다. On the other hand, at this point, since the wing moves in almost the same direction as the tangential direction of the crankpin revolution orbit, it is hardly affected by the inertial force and the impact force generated in the direction perpendicular to the orbit, and the tensile stress of the crank arm.

이와 같이, 날갯짓 운동에 따른 관성력과 충격력은 상기 크랭크암이 모두 구조적 강도로 대응해 주기 때문에, 구동원에는 과부하가 걸리지 않으며, 이에 따라 에너지 효율이 극대화되고, 빠르고 원활한 날갯짓이 가능하게 된다.In this manner, the inertia force and the impact force due to the flapping motion correspond to the structural strengths of all the crank arms, so that the drive source is not overloaded, thereby maximizing the energy efficiency and enabling quick and smooth flapping.

6) 날개의 휨변형과 개구부 설치 등을 통해, 빨라진 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력 최소화6) Minimization of negative (-) buoyancy by fast upward flapping through bending deformation of wing and installation of openings

크랭크핀 1회 공전 각거리의 약 2/3~5/6가 하향 날갯짓에 사용되고, 1/3~1/6만 상향 날갯짓에 사용될 경우, 상향 날갯짓의 평균 각속도가 하향 날갯짓보다 2배~5배 빨라진다. 이에 따라, 상향과 하향 날갯짓 사이에 속도와 진폭의 차이가 발생하게 되는데, 날개크랭크접속부 내측 날개부위에서는 큰 차이가 없이만, 외측 날개부위에서는 큰 차이가 발생하게 된다. 왜냐하면, 날개크랭크접속부 위치의 날갯짓 속도는 크랭크핀 공전속도와 같고, 그 외측으로 갈수록 속도 차이가 커지기 때문이다. 이로 인하여, 날개크랭크접속부 외측의 날개길이가 길어질수록 상향 날갯짓 속도와 진폭 증가에 의한 음(-)의 부양력도 커지게 된다. Approximately 2/3 to 5/6 of the angular range of the crankpin is used for downward winging, and when used for 1/3 to 1/6 of the upwind, the average angular velocity of the upward winging is 2 to 5 times faster than the downward winging . Accordingly, there is a difference in speed and amplitude between the upward and downward wings. In the inner wing portion of the wing crank connection, there is not a large difference, but a large difference occurs in the outer wing portion. This is because the wing speed at the blade crank connection position is equal to the crank pin revolution speed, and the speed difference increases toward the outside. Therefore, as the blade length outside the blade crank connecting portion increases, the lifting force of the negative (-) due to the upward flapping speed and the amplitude increases.

그러나 이에 대한 해결수단으로서, 날개에 하방으로만 개폐되는 개구부를 설치하거나, 날개 자체가 하향 공기압의 강약에 따라 하방으로만 탄력적으로 휘거나 꺾였다가 펴지도록 하면, 부(-)의 부양력이 대폭적으로 감소시킬 수 있다.However, as a means for solving this problem, it is necessary to provide an opening portion that is opened only downward in the wing, or to allow the wing itself to flex or bend only downwardly in accordance with the downward air pressure, .

한편, 날갯짓의 속도는 날갯짓의 중단 위치에서 가장 빠르고, 상단과 하단에서는 0(zero)이 되기 때문에, 날개가 중단 지점을 통과할 때에 가장 많이 휘고 상단 지점에 접근하면 복원되면서 날갯짓 속도차를 완충시켜 준다. 한편, 날개에 작용하는 공기압은 날갯짓 속도의 제곱에 비례하므로, 이러한 속도차이 완충은 음(-)의 부양력을 대폭적으로 줄여준다. On the other hand, since the speed of the wings is the fastest at the stop position of the wings and becomes zero at the upper and lower ends, when the wing passes the stop point, give. On the other hand, since the air pressure acting on the wing is proportional to the square of the winging speed, this difference in speed difference buffer significantly reduces the negative lifting power.

이에 더하여, 날개가 아래쪽으로 휘거나 꺾일 때에 날개를 구성하는 요소부재들 사이가 벌어져서 날개 상부의 공기가 하부로 통과하도록 하면 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력이 더욱 대폭적으로 줄어들게 된다.In addition, when the wing is bent or folded downward, the space between the element members constituting the wing is opened so that the air in the upper part of the wing is allowed to pass downward, thereby further reducing the negative lifting force due to the upward flapping.

7) 날갯죽지(wing joint) 등에 집중되던 응력을 분산시켜서 마모와 파손 방지 및 원활한 운동 유도7) Dispersing the stress concentrated on the wing joint, preventing abrasion and damage and inducing smooth movement

본 발명에 의하면, 구동원의 약한 힘(Torque)의 고속회전이 동력전달장치에 의해 강한 힘의 저속 회전으로 전환되어 크랭크기구에 전달된다. 한편, 상기 크랭크기구의 크랭크핀은 큰 궤적을 그리며 움직이는 날개의 몸통부위에 구동력을 직접 전달하기 때문에, 충격하중과 응력집중 문제가 발생하지 않는다. According to the present invention, the high-speed rotation of the weak torque of the drive source is converted to the low-speed rotation of the strong force by the power transmitting device and transmitted to the crank mechanism. On the other hand, since the crank pin of the crank mechanism directly transmits the driving force to the body portion of the wing moving with a large trajectory, the impact load and the stress concentration problem do not occur.

또한, 날갯짓운동축도 날개의 말단부에 결합되기 때문에 기존 날갯짓 방식의 문제점인 지렛대 원리에 의해 하중이 증폭되는 현상도 발생하지 않는다. In addition, since the wing motion shaft is coupled to the distal end of the wing, the load is not amplified by the principle of the lever, which is a problem of the conventional winging method.

이러한 원리로, 비행장치가 커지면 이에 맞춰 하중과 응력을 적절히 분산시킬 수 있기 때문에, 허용응력 초과에 따른 마모와 파손의 우려 없이, 비행장치를 얼마든지 대형화할 수 있게 된다.With this principle, since the load and the stress can be appropriately dispersed in accordance with the increase in the flying apparatus, it is possible to enlarge the flying apparatus to any size without fear of wear and damage due to the allowable stress.

8) 상향 날갯짓 동안에도 양(+)의 부양력이 발생토록 하여 날갯짓의 부양력 생성효과 극대화 8) Maximize the effect of generating flotation power by generating a positive floatation force even during upward flapping

상기 횡방향왕복방식의 경우, 날갯짓운동축 건너편에도 날개길이를 연장하여 적정 폭(wingspan)의 날개를 추가로 형성하면, 크랭크핀 쪽의 날개폭이 크랭크핀의 공전 지름만큼 좁아지며 상향 날갯짓을 할 때에 날갯짓운동축 건너편 쪽의 날개폭은 그만큼 넓어지며 하향 날갯짓을 하게 되고, 날갯짓운동축 건너편 쪽의 날개가 상향 날갯짓을 할 때에는 그 반대로 크랭크핀 쪽의 날개가 하향 날갯짓을 하게 된다. In the case of the transverse reciprocating method, when the wingspan is extended beyond the axis of the wing motion to further increase the wingspan of the wingspan, the wingspan of the crank pin becomes narrower than the diameter of the crank pin, When the wings on the opposite side of the axis of the flap move upwards, the wings on the side of the crank pin will make the downward wing.

한편 날갯짓 속도는 날갯짓운동축으로부터의 거리에 비례하며, 부양력은 날갯짓 속도의 제곱에 비례하므로, 이를 적분하면 부양력은 날개 길이의 3승에 비례하여 증가함을 알 수 있다. On the other hand, the flapping speed is proportional to the distance from the axis of the flapping motion, and the flotation power is proportional to the square of the flapping speed, so that when integrated, the flotation power increases in proportion to the third power of the flapping length.

이에 따른 예로서, 하향 날갯짓을 하는 날개부위의 길이가 상향 날갯짓을 하는 날개부위의 길이의 2배인 경우, 하향과 상향 날갯짓의 부양력(절대값) 차이는 약 8배가 될 정도로 하향 날갯짓에 의한 부양력 생성이 훨씬 크게 된다. As an example of this, when the length of the downward wing portion is twice the length of the upward wing portion, the difference in the uplift force (absolute value) between the downward and upward wings is about 8 times that of the downward wing portion Is much larger.

이와 같이, 기존의 날갯짓 방식은 구동력의 약 50%만 한쪽 날갯짓에 사용하였으나, 본 발명에 의하면 구동력의 거의 100%를 양쪽 날갯짓에 사용할 수 게 되므로, 날갯짓의 에너지효율도 거의 2배 수준까지 크게 향상된다.As described above, the conventional winging method uses only about 50% of the driving force for one wing, but according to the present invention, since almost 100% of the driving force can be used for both wings, the energy efficiency of the wing can be greatly improved do.

9) 비행 속도, 방향, 고도, 수직이착륙, 정지비행 및 무동력 글라이딩 기능 등의 효율적 구현9) Efficient implementation of flying speed, direction, altitude, vertical takeoff and landing, stop flight and non-powered gliding function

상기 원리로 인하여, 본 발명의 비행 장치는 에너지 효율이 높고 고속 날갯짓이 가능하기 때문에, 기존의 날갯짓 비행방식과는 달리 수직 이착륙이 가능할 정도의 큰 부양력을 확보할 수 있게 된다. 한편, 동체의 좌우측에 출력제어가 가능한 프로펠러 등 보조추진장치가 추가로 구비되거나, 동체를 기준으로 날개나 크랭크기구 등의 전후좌우 상대적 위치나 고저각을 제어하는 시스템이 추가로 구축되면 비행방향, 고도, 속도의 조종뿐 아니라 수직이착륙, 정지비행, 글라이딩 기능 등도 편리하게 구현할 수 있다.Due to the above-described principle, the flying apparatus of the present invention has high energy efficiency and high-speed flapping, so that it is possible to secure a large flotation power to allow vertical take-off and landing unlike the conventional flapping method. On the other hand, auxiliary propulsion devices such as a propeller capable of controlling the output of the fuselage are additionally provided on the left and right sides of the fuselage. When a system for controlling relative positions or elevation angles of the wing, crank mechanism, , As well as speed control, vertical takeoff and landing, stop flight, gliding function can be conveniently implemented.

10) 크랭크기구가 동력을 효과적으로 전달하면서도 외부로 돌출되지 않아 기능과 외형이 조화 10) The crank mechanism effectively transmits the power, but does not protrude to the outside, so the function and appearance match

날갯짓을 유발하는 크랭크핀이 매우 큰 원을 그리며 공전하기 때문에 구동원 및 동력전달장치에 무리한 하중이 가해지지 않으면서도 구동원의 고속회전력을 원활하게 저속의 날갯짓 운동으로 전환할 수 있다. 그러면서도, 크랭크핀은 날개와 일체화되어 외부로 노출되지 않고 크랭크축과 크랭크암만 노출되므로 미관상으로도 자연스러운 날개 형상을 연출하게 된다. Since the crank pin causing the wing movement revolves around a very large circle, the high-speed rotation force of the driving source can be smoothly switched to the low-speed flapping motion without excessive load applied to the driving source and the power transmission device. In addition, since the crank pin is integrated with the wing and is not exposed to the outside but only the crank shaft and the crank arm are exposed, a natural wing shape is produced even in aesthetically pleasing.

이와 같이 본 발명의 비행장치는 구조적 형상과 운동 메커니즘이 매우 단순하면서도 에너지효율이 높고 다양한 비행기능을 수행할 수 있기 때문에, 소형의 무인 비행장치에서 대형의 승용 비행장치에까지 산업적으로 광범위하게 활용 가능하고, 고정익이나 회전익 비행방식에 비해서도 시장경쟁력이 매우 우수한 날갯짓(flapping) 비행장치를 제공할 수 있다.
As described above, the airfield device of the present invention can be widely used industrially from a small unmanned aerial vehicle to a large passenger flight device because its structural shape and motion mechanism are very simple and energy efficient and can perform various flight functions, It is possible to provide a flapping flight device which is superior in market competitiveness compared to a fixed wing or a flywheel.

도 1은, 날갯죽지(wing joint) 지지대에 길게 형성된 개구부에 날갯짓보조축이 끼워져서 상호 미끄럼운동을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 날갯짓 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는, 도1의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 방법과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 3은, 날갯짓운동축에서 크랭크핀 사이의 날개부위가 휨강성이 작은 소재로 형성되어, 휨변형을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 4는, 도 3의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 방법과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 5는, 도 3의 실시예에 있어서, 날개에 하방으로 개폐될 수 있는 개구부와 날개의 휨변형을 보조해주는 요철 부위가 구비된 날개형태 및 프로펠러형 보조추진장치가 추가로 설치된 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6과 도 7은, 날갯짓운동축에서 크랭크핀 사이의 날개부위가 힌지결합된 2개의 부분으로 구성되어, 수직면 상의 상대회전을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 8은, 도 7의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 방법과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 9는, 날갯짓운동축에서 크랭크핀 사이의 날개부위가 힌지결합된 2개의 부분으로 구성되어, 서로 수평면상의 상대회전을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 10은, 도 9의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 구성과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 11은, 도 9의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 구성과 순서를 나타내는 평면도이다.
도 12는, 날갯짓운동축에서 크랭크핀 사이의 날개부위가 피스톤형 부위와 실린더형 부위로 구성되고, 서로 피스톤운동을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 13은, 도 12의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 방법과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 14는, 날갯짓운동축에서 크랭크핀 사이의 날개부위에 길게 개구부가 형성되고, 날갯짓운동축이 끼워져서, 서로 롤러운동 또는 미끄럼운동을 통해 날갯짓을 하되, 상기 날갯짓운동축을 중심으로 양쪽에 형성된 각각의 날개부위가 서로 번갈아 오르내리며 날갯짓 하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 15와 도 16은, 도 14의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 구성과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 17은, 도 14의 실시예의 변형으로서, 동체의 우측 날개와 좌측 날개가 서로 엇갈리게 번갈아 배치되고, 동체 우측의 크랭크축은 동체 좌측 날개의 날갯짓중심축 기능을 하고, 동체 좌측의 크랭크축은 동체 우측 날개의 날갯짓중심축 기능을 하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 18은, 도 17의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 방법과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 19는, 횡방향날개프레임의 내측 말단부가 날갯짓운동축의 축방향을 따라 왕복운동하는 방식을 통해 날갯짓하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 비행장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 20은, 도 20의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 구성과 순서를 나타내는 정면도이다.
도 21은, 도 20의 실시예에 있어서, 날갯짓 운동의 구성과 순서를 나타내는 평면도이다.
도 22는, 날개의 선형이 조류의 날개처럼 부드럽게 곡선 화된 형상을 나타내는 평면도이다.
도 23은, 다수의 날갯짓 비행장치가 앞뒤로 연결된 열차형 구성예의 평면도이다.
도 24는, 날갯짓운동축에서 크랭크핀까지의 날개부위는 도 3과 같은 휨변형운동을 하고, 크랭크핀에서 날개끝단(wing tip)까지의 날개부위는 도 19와 처럼 날갯짓운동축의 축방향을 따라 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 날갯짓 비행장치의 일 실시예로서, 도 24(a)는 날개가 펼쳐진 형상의 정면도, 도 24(b)는 평면도, 도 24(c)는 날개가 접혀진 형상의 정면도, 도 24(d)는 평면도이다.
도 25는, 날개가 동체의 앞뒤방향으로 왕복운동을 하는 방식에 대한 예시도로서, 도 25(a)는 힌지회동 방식, 도 25(b)는 슬라이딩 방식을 나타낸다.
도 26은, 꼬리날개가 달린 에어포일 형상의 종방향날개프레임(53)들의 간격이 날개폭의 증감에 따라 신축될 수 있도록 횡방향날개프레임(52)에 힌지결합된 날개구조를 나타내는 예시도이다.
도 27은, 도 7의 실시예의 변형으로서, 날개는 복수의 날개요소부재들의 힌지결합으로 형성되며, 각 날개요소부재에는 하방으로 개폐할 수 있는 판막이 부착된 개구부가 형성되어 있는 구성예의 사시도이다.
도 28은, 유선형의 날개요소부재들이, 하방으로 꺾였다가 스프링의 탄력에 의해 복원될 수 있는 방식으로 힌지결합된 형상의 예시도로서, 도 18(a)는 사시도, 도 18(b)는 정면도, 도 18(c)는 측면도이다.
도 29(a)는, 힌지결합된 날개요소부재들이 하방으로 꺾였다가 스프링의 탄력에 의해 복원될 수 있게 해주는 또다른 대안 방식으로 힌지결합된 형상을 예시하는 측면도이다.
도 29(b)는, 입체형 날개요소부재들을 고탄성의 얇은 판형 부재위에 고정시켜서, 날개가 하방으로는 휘어지되 상방으로는 휘어지지 않으며, 날개가 휘어지면 날개요소부재들 사이가 벌어져서 공기가 아래로 통과할 수 있도록 구성된 날개의 일 실시예의 사시도이다.
도 30(a) ~ 도 30(d)은 각 크랭크핀이 크랭크암에 캔틸레버 방식으로 결합되고, 각 날개의 받음각 크기가 제어될 수 있는 날갯짓 비행장치에 대한 개요도로서, 도 30(a)은 양쪽 날개가 수평인 경우, 도 30(b)은 받음각이 30도인 경우, 도 30(c)는 받음각이 -30도인 경우, 도 30(d)는 양쪽 날개의 받음각이 서로 반대방향인 경우를 나타내는 실시예의 사시도이다.
도 31(a) ~ 도 31(f)은, 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감에 대하여 날개가 신축적으로 대응하는 구조적 형태와 운동 메커니즘들을 보여주는 예시도이다.
도 32는, 날갯짓 운동방식별 날개의 궤적을 정면에서 바라본 예시도로서, (a)는 횡방향 휨변형방식의 궤적, (b) 횡방향 피스톤운동방식의 궤적, (c)는 횡방향 원호운동방식의 궤적, (d)는 종방향 날개운동 방식의 궤적을 나타낸다.
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a winglet flight device according to the present invention, in which a wing-assisting shaft is inserted into an opening formed elongated in a wing joint support, and the wing is wedged through mutual sliding movement.
Fig. 2 is a front view showing the method and sequence of the flapping motion in the embodiment of Fig. 1;
FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of a flying device according to the present invention, in which a wing portion between crank pins in a wing motion axis is formed of a material having a small bending stiffness, and is flapping through a bending deformation.
Fig. 4 is a front view showing the method and sequence of the flapping motion in the embodiment of Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is a perspective view of the embodiment of Fig. 3 showing an embodiment in which a wing shape provided with an opening portion that can be opened and closed downward in a wing, a concavo-convex portion for assisting bending deformation of the wing, and a propeller- It is a perspective view.
6 and 7 are perspective views of an embodiment of a flying device according to the present invention, characterized in that the wing portion between the crank pins in the axis of the wing spindle is composed of two portions hinged together and flies through relative rotation on the vertical plane to be.
Fig. 8 is a front view showing the method and sequence of the flapping motion in the embodiment of Fig. 7;
FIG. 9 is a perspective view of an embodiment of a flying device according to the present invention, in which a wing portion between crank pins in a wing motion axis is composed of two hinged portions, and the wing portion flies through a relative rotation on a horizontal plane.
10 is a front view showing a configuration and an order of a flapping motion in the embodiment of Fig.
11 is a plan view showing a configuration and an order of a flapping motion in the embodiment of Fig.
FIG. 12 is a perspective view of an embodiment of a flying device according to the present invention, in which a wing portion between crank pins in a wing motion axis is composed of a piston-shaped portion and a cylinder-shaped portion, and the wing is wedged through piston motion.
13 is a front view showing a method and an order of a flapping motion in the embodiment of Fig.
FIG. 14 is a perspective view showing a state in which an opening is formed in a wing portion between crankpins in a winging motion axis and a winging motion axis is fitted to perform a wing movement through roller movement or sliding movement with respect to each other, And the wing portions of the wing portions are alternately raised and lowered.
Figs. 15 and 16 are front views showing the configuration and sequence of the flapping motion in the embodiment of Fig.
17 is a modification of the embodiment of Fig. 14, in which the right side wing and the left side wing of the moving body are alternately arranged alternately, the crank shaft on the right side of the fuselage functions as a wing center axis of the fuselage left side wing and the crank shaft on the left side of the fuselage, FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a flying apparatus according to the present invention, which functions as a central axis of a wing.
18 is a front view showing a method and a procedure of a flapping motion in the embodiment of Fig.
19 is a perspective view of an embodiment of a flying device according to the present invention, in which the inner end portion of the transverse wing frame flaps in a manner that reciprocates along the axial direction of the wing motion axis.
20 is a front view showing the configuration and sequence of the flapping motion in the embodiment of Fig.
Fig. 21 is a plan view showing a configuration and an order of a flapping motion in the embodiment of Fig. 20;
22 is a plan view showing a shape in which the linear shape of the wing is smoothly curved like the wings of an algae.
Fig. 23 is a plan view of a train configuration in which a plurality of winglet flight devices are connected back and forth. Fig.
Fig. 24 shows that the wing portion from the axis of the wing spigot to the crank pin has a bending deformation movement as shown in Fig. 3, and the wing portion from the crank pin to the wing tip is formed along the axial direction of the wing- FIG. 24 (a) is a front view of a shape in which a wing is deployed, FIG. 24 (b) is a plan view, and FIG. 24 (c) Fig. 24D is a front view of the folded shape, and Fig. 24D is a plan view.
Fig. 25 is an exemplary view showing a manner in which the wing reciprocates in the fore-and-aft direction of the moving body. Fig. 25 (a) shows the hinge rotation method and Fig. 25 (b) shows the sliding method.
26 is an exemplary view showing a wing structure hinged to the transverse wing frame 52 so that the interval between the longitudinal wing frames 53 in the form of airfoils with tail wings can be expanded or contracted as the wing width increases or decreases .
Fig. 27 is a perspective view of a configuration example in which a wing is formed by hinging of a plurality of wing element members, and an opening portion with a valve membrane that can be opened and closed downward is formed in each wing element member .
Fig. 28 is an example of a shape in which the streamlined wing element members are hingedly coupled in such a manner that they are folded downward and can be restored by the elastic force of the spring. Fig. 18 (a) 18 (c) is a side view.
Figure 29 (a) is a side view illustrating a hinged configuration in yet another alternative that allows the hinged wing element members to be folded downward and restored by the resilience of the spring.
FIG. 29 (b) shows a state in which the three-dimensional wing element members are fixed on a high-elasticity thin plate member so that the wing is bent downward but not bent upward, and when the wing is bent, Fig. 3 is a perspective view of one embodiment of a wing configured to pass through a wing.
30 (a) to 30 (d) are schematic views of a winglet flight device in which each crank pin is coupled to the crank arm in a cantilever manner and the angle of attack of each wing can be controlled. Fig. 30 30 (b) shows the case where the angle of attack is 30 degrees, Fig. 30 (c) shows the case where the angle of attack is -30 degrees, and Fig. 30 FIG.
Figs. 31 (a) to 31 (f) are illustrations showing structural shapes and motion mechanisms in which the wings elastically correspond to the increase or decrease in the linear distance from the wing crank connecting portion to the wing spout motion axis.
Fig. 32 is an exemplary view showing the wing trajectory of each wing motion mode from the front, in which (a) is a trajectory of a lateral bending deformation system, (b) is a trajectory of a lateral piston motion system, (D) shows the trajectory of the longitudinal wing motion method.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 동일구성에 의해 동일기능을 가지는 부분은, 도면이 달라지더라도 동일부호를 유지함으로써, 그 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, portions having the same function due to the same configuration are denoted by the same reference numerals even if they are different from each other, and detailed description thereof may be omitted.

본 발명의 비행장치는, 도 1, 도 3, 도 7, 도 9 등에 도시된 바와 같이, 구동원(20)에 의해 동체(10)에 대한 상대운동을 하여 부양력을 발생시키는 날개(50)를 상기 동체(10)의 좌측과 우측에 각각 1개 이상 가지는 비행장치이다. 1, 3, 7, 9 and so on, the airfield device of the present invention includes a wing 50 for generating a lifting force by performing relative motion with respect to the moving body 10 by the driving source 20, And one or more each on the left side and the right side of the vehicle 10.

상기 동체(10)는, 상기 구동원(20) 및 상기 날개(50)가 설치되는 부재이다.The moving body 10 is a member provided with the driving source 20 and the vanes 50.

상기 구동원(20)은, 예컨대 기관이나 모터이고, 상기 동체(10)에 대한 상기 날개(50)의 상대 운동력을 부여한다. The driving source 20 is, for example, an engine or a motor, and imparts relative motion of the wing 50 to the body 10.

상기 동체(10)에는, 상기 구동원(20)에서 구동력을 전달받는 크랭크기구(40)가, 상기 동체(10)의 좌측과 우측에 각각 1개 이상 구비되어 있다. One or more crank mechanisms 40 are provided on the left and right sides of the moving body 10 to receive the driving force from the driving source 20.

각 상기 크랭크기구(40)에는, 상기 동체(10)의 앞뒤 방향으로 뻗은 크랭크축(41)과, 상기 크랭크축을 중심으로 공전하는 크랭크핀(43) 및 상기 크랭크축(41)과 상기 크랭크핀(43)을 연결시켜 주는 크랭크암(42)이 구비되어 있다. Each of the crank mechanisms 40 includes a crank shaft 41 extending in the front and rear direction of the body 10, a crank pin 43 revolving around the crank shaft, 43 are connected to each other.

상기 구동원(20)은, 별도의 동력전달기구(30)를 통하거나 직접 크랭크기구(40)에 결합하여, 크랭크축(41)을 중심으로 크랭크핀(43)이 공전하는 회전운동을 발생시킬 수 있다. The drive source 20 can generate rotational motion in which the crank pin 43 revolves around the crank shaft 41 by passing through a separate power transmission mechanism 30 or directly to the crank mechanism 40 have.

여기서 상기 동체(10)의 좌측과 우측에 위치한 각 상기 크랭크핀(43)은, 상기 크랭크암(42)의 길이에 의해 정해지는 공전궤도를 따라, 상기 크랭크핀(43)이 하강할 때에 상기 동체(10)에서 가장 멀리 떨어진 지점을 통과하는 회전방향으로 공전운동을 한다. Each of the crank pins 43 located on the left and right sides of the moving body 10 moves along an orbit determined by the length of the crank arm 42 when the crank pin 43 descends, And makes a revolving motion in the direction of rotation passing through the point farthest from the rotor (10).

상기 동체(10)에는, 상기 날갯짓의 중심축 역할을 하는 날갯짓운동축(11)이 1개 이상 구비되고, 각 상기 크랭크기구(40)에는, 상기 크랭크핀(43)과 상기 날개(50)를 결합시켜주는 날개크랭크접속부(44)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 크랭크핀(43)과 크랭크암(42)의 결합부위 또는 상기 크랭크핀(43)과 날개크랭크접속부(44)의 결합부위 중 하나는 서로 상대회전이 가능한 방식으로 결합 되어야 한다. The crank pin (43) and the wing (50) are provided on the crank mechanism (40). The crank pin (43) And is provided with a wing crank connecting portion 44 for engaging with each other. Here, one of the engaging portions of the crank pin 43 and the crank arm 42 or the engaging portion of the crank pin 43 and the wing crank connecting portion 44 should be coupled in such a manner that they can rotate relative to each other.

각 상기 날개(50)는, 날개끝단(wing tip)은 자유단 상태이며, 중간부위는 상기 날개크랭크접속부(44)에 결합 되고, 내측부위는 상기 날갯짓운동축(11)에 제자리회전 또는 미끄럼운동이 가능한 방식으로 결합 되며, Each wing (50) has a wing tip at its free end, an intermediate portion coupled to the wing crank connection (44), and an inner portion coupled to the wing spindle (11) Lt; RTI ID = 0.0 >

상기 날개크랭크접속부(44)에서 상기 날갯짓운동축(11)까지의 직선거리가 도 31에 예시된 바와 같은 날개의 구조적 형태와 운동 메커니즘을 통해 쉽게 신축될 수 있다.The straight line distance from the wing crank connection portion 44 to the wing motion shaft 11 can be easily expanded and contracted through the structural form and the motion mechanism of the wing as illustrated in Fig.

그러므로 상기 구동원(20)에 의하여 상기 크랭크핀(43)이 공전운동을 하면, 상기 날개(50)는 상기 날갯짓운동축(11)을 중심축으로 위아래로 저어주는 날갯짓 운동을 하게 되는데, 이때 상기 날갯짓운동축(11)에서 상기 날개크랭크접속부(44)까지의 직선거리도 상기 크랭크핀(43)의 공전 궤도상 위치에 따라 변화한다.Therefore, when the crank pin 43 makes an idle motion by the driving source 20, the wing 50 performs the wing motion to swing the wing motion shaft 11 up and down about the center axis. At this time, The linear distance from the motion shaft 11 to the vane crank connection portion 44 also changes in accordance with the position on the orbit of the crank pin 43. [

이에 따라, 상기 날개(50)가 하향 날갯짓을 할 때에는 날개폭(wingspan)이 점점 더 길어지다가 최대점을 지나면서 다시 점점 짧아지게 되고, 날개(50)가 상향 날갯짓을 할 때에는 날개폭이 점점 더 짧아지다가 최소점을 지나면서 다시 점점 길어지게 된다. Accordingly, when the wing 50 performs downward winging, the wingspan gradually gets longer and then becomes shorter again along the maximum point. When the wing 50 makes an upward wing, the wing width gradually increases It gets shorter and gets longer again after passing the minimum point.

그러므로 날개(50)가 하강할 때에는 좌우로 넓게 펼쳐지며 다량의 공기를 밀어 내리고, 날개가 상승할 때에는 좁게 접혀지며 소량의 공기를 밀어 올리기 때문에, 동체(10) 부양력이 효율적으로 발생한다.Therefore, when the wing 50 descends, it spreads widely to the left and right and pushes down a large amount of air. When the wing is raised, it is narrowly folded and pushes up a small amount of air, so that the lifting force of the body 10 is efficiently generated.

이와 관련, 도 31(a)~도 31(f)는 상기 날개크랭크접속부(44)에서 상기 날갯짓운동축(11)까지의 직선거리 증감에 대하여 날개가 신축적으로 대응하는 구조적 형태와 운동 메커니즘을 예시하고 있다. 여기서 A와 A'는 날개크랭크접속부(44)의 위치를, C는 날갯짓운동축(11)의 위치를 나타낸다. 31 (a) to 31 (f) illustrate a structural form and a motion mechanism in which the wings elastically correspond to the increase and decrease of the linear distance from the wing crank connecting portion 44 to the wing- . Where A and A 'denote the position of the wing crank connection 44 and C denote the position of the winging motion axis 11.

도 31(a)는 날개크랭크접속부(44)가 A에서 A'으로 이동할 때 날개부위가 휨변형으로 대응하는 방식을 예시하며, 도 31(b)는 하방으로만 상대회전 가능하게 힌지결합된 다수의 날개부재가 상대회전으로 대응하는 방식을 예시하며, 도 31(c)는 힌지결합된 2개의 날개부재가 상대회전으로 대응하는 방식을 예시하며, 도 31(d)는 피스톤형프레임(523)과 실린더형프레임(524)이 서로 피스톤운동으로 대응하는 방식을 예시하며, 도 31(e)는 날개(50)에 횡 방향으로 형성된 긴 슬릿형 개구부(525)에 날갯짓운동축(11)이 끼워져서 롤러운동으로 대응하는 방식을 예시하며, 도 31(f)는 날개(50)의 내측 말단부가 날갯짓운동축(11)의 축방향을 따라 왕복운동으로 대응하는 방식을 예시하고 있다.31 (a) illustrates a manner in which the blade portion corresponds to a bending deformation when the blade crank connecting portion 44 moves from A to A ', and Fig. 31 (b) 31 (c) illustrates a manner in which the two hinged wing members correspond to a relative rotation, and Fig. 31 (d) illustrates the manner in which the wing members of the piston type frame 523 correspond to the relative rotation, 31E illustrates the manner in which the wing motion shaft 11 is inserted into a long slit-shaped opening 525 formed laterally in the wing 50 31 (f) illustrate a manner in which the inner end portion of the vane 50 corresponds to a reciprocating motion along the axial direction of the wing-axis movement shaft 11.

다음으로는 상기 날개크랭크접속부(44)에서 상기 날갯짓운동축(11)까지의 직선거리 변화에 대응하는 구조적 형태별 날갯짓의 방법과 장단점을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Next, the method and advantages and disadvantages of the wing flap according to the structural form corresponding to the change of the straight line distance from the wing crank connecting portion 44 to the wing axis movement shaft 11 will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1과 같이, 동체(10)에 측면 방향으로 길게 날갯죽지지지대(12)가 뻗어있고, 상기 날개죽지지지대(12)에는 슬릿 형상으로 좁고 길게 형성된 개구부가 구비되어 있으며, 상기 개구부에 날갯짓보조축(55)이 끼워져서 서로 미끄럼운동을 할 수 있는 경우에는, 상기 날갯죽지지지대(12)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 직선거리가 날갯짓보조축(55)의 미끄럼운동을 통해 신축될 수 있기 때문에, 도 2에서 보는 바와 같이 날개가 하강할 때에는 동체의 측면방향으로 넓게 펼쳐지고 상승할 때에는 좁혀지는 날갯짓 운동을 할 수 있게 된다. As shown in FIG. 1, a blade 12 is extended in the lateral direction to the body 10, and the blade support 12 is provided with a slit-shaped narrow and long opening, The straight distance between the bladder support 12 and the blade crank connection portions 44 can be expanded and contracted by the sliding movement of the wing support shaft 55 when the blade support 55 is fitted and can slide with respect to each other Therefore, as shown in FIG. 2, when the wing descends, it can be spread widely in the lateral direction of the body, and the wing movement can be narrowed when the wing is lifted.

그러나 이러한 날갯짓 방식은 크랭크핀(43)의 공전운동을 날갯짓 운동으로 직접 전환함으로써, 원활하고 효율적인 날갯짓을 가능케 해 준다는 점에서는 본 발명의 기술적 요소를 포함하고 있음에도 다음과 같은 3가지 단점이 있다. However, such a flapping method has the following three disadvantages although it includes the technical elements of the present invention in that the flapping motion of the crank pin 43 is directly converted into the flapping motion, thereby enabling smooth and efficient flapping.

첫째, 날개크랭크접속부(44)와 날갯짓운동축(11)사이의 거리가 변하지 않기 때문에 날갯짓에 의한 부양력 생성이 적다. 즉, 음(-)의 부양력을 생성하는 상향 날갯짓을 할 때와 양(+)의 부양력을 생성하는 하향 날갯짓을 할 때에 날갯짓중심축(11)을 기준으로 날개가 그리는 원호의 형상과 크기가 동일하다.First, since the distance between the wing crank connecting portion 44 and the wing axis motion shaft 11 is not changed, generation of buoyant force due to flapping is small. That is, when the downward flapping is performed to generate the uplifting force and the positive flotation force to generate the negative lifting force, the shape and the size of the arc drawn by the wing with respect to the center axis 11 of the flapping center are the same Do.

더욱이, 하향 날갯짓에 비하여 상향 날갯짓의 평균속도가 약 2배 이상 빠르기 때문에, 양의 부양력보다 음(-)의 부양력이 더 커질 수 있다. Furthermore, since the average speed of the upward flapping is about twice as fast as that of the downward flapping, the negative lifting force can be larger than the positive lifting force.

둘째, 양쪽 날개의 날갯짓운동축(11)들의 충돌을 피하기 위해서는 동체의 측면 방향으로 뻗은 상기 날갯죽지지지대(12)가 크랭크핀(44) 공전궤도 지름의 2배 이상으로 과다하게 길어져야만 한다. Secondly, in order to avoid collision of the wing movement axes 11 of both wings, the bladder support 12 extending in the lateral direction of the body must be excessively longer than twice the orbit diameter of the crank pin 44.

셋째, 날갯짓 운동의 상단과 하단 사이의 최대 각거리가 60도에 불과하여, 아래로 크게 저어주며 다량의 공기를 빠르게 밀어내리는 날갯짓 기능의 확보에 한계가 있다. 또한, 이 경우 상향 날갯짓에 사용되는 크랭크핀(43)의 회전 각거리도 120도 이상이 되므로, 하향 날개짓에 사용되는 힘(Torque)과 운동에너지도 구동원이 제공하는 전체의 2/3를 초과할 수 없게 된다. 여기서 날개짓 운동의 최대 각거리가 60도를 초과할 수 없는 이유는 공전하는 크랭크핀(43)와 날갯죽지지지대(12) 간의 충돌배제를 위해 크랭크핀(43)과 날개짓운동축(11) 사이의 날개 길이가 크랭크핀(43) 공전궤도의 지름보다 커져야 하기 때문이므로, 날갯죽지지지대(12)의 형상을 곡선화하는 경우에도 달라지지 않는다.
<휨 변형 방식의 날갯짓>
Third, the maximum angular distance between the upper and lower ends of the flapping motion is only 60 degrees, which limits the ability to secure a winging function that pushes down a large amount of air rapidly. In this case, since the rotational angle of the crank pin 43 used for the upward-directional wing is also 120 degrees or more, the torque and kinetic energy used for the downward vane exceed 2/3 of the total amount provided by the drive source Can not. The reason why the maximum angular distance of the wing motion can not exceed 60 degrees is that the distance between the crank pin 43 and the wing motion axis 11 is between the crank pin 43 and the bladder support 12, Since the blade length of the crush pin 43 must be larger than the diameter of the crank pin 43 orbit, it does not change even when the shape of the bladder support 12 is curved.
&Lt; Flap-shaped wing flap >

이러한 문제점에 대한 해결수단으로, 도 3과 같이, 상기 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44)까지의 날개부위가 휨강성이 작은 소재로 형성되는 경우에는, 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 직선거리가 상기 날개부위의 휨 변형을 통해 신축될 수 있기 때문에, 도 4에서 보는 바와 같이 날개가 하강할 때에는 동체의 측면방향으로 넓게 펼쳐지고 상승할 때에는 좁혀지는 날갯짓 운동을 함으로써 큰 부양력을 발생시킨다. 3, when the wing portion from the wing axis movement shaft 11 to the wing crank connection portion 44 is formed of a material having a small bending stiffness, The straight distance between the crank connection portions 44 can be expanded and contracted by the bending deformation of the wing portion. Therefore, as shown in FIG. 4, when the wing descends, the wing movement is expanded in the lateral direction of the body, Thereby generating a large floating force.

이러한 휨 변형을 이용한 날갯짓 방식은, 날개죽지지지대(12)를 동체(10)의 횡 방향으로 길게 설치할 필요가 없고, 날갯짓의 상단과 하단사이 각거리도 약 90도까지 커질 수 있어서, 상기 도 1에 예시된 날갯짓 방식에 비해 공간 활용성과 에너지 효율성이 크게 향상된다. In the winging method using such a bending deformation, it is not necessary to provide the wing support 12 in the lateral direction of the moving body 10, and the angular distance between the upper end and the lower end of the wing can be increased up to about 90 degrees. Space utilization and energy efficiency are greatly improved compared to the exemplified flapping method.

여기서, 날개의 소재는 천이나 비닐처럼 유연한 소재를 사용할 수도 있고, 얇고 휨강성은 작으나 복원력이 높은 고탄성소재를 사용할 수도 있고, 고강성의 체인형 부재를 사용할 수도 있다.Here, the wing may be made of a flexible material such as cloth or vinyl, or a high-elastic material having a small resilience and a small bending stiffness, or a highly rigid chain member may be used.

특히, 상기 복원력이 높은 고탄성 소재를 사용하는 방식은, 매우 높은 날갯짓 주파수가 요구되는 소형의 비행장치에 활용하면 효과적이다. Particularly, the method using the highly elastic material having high restoring force is effective when used in a small flight device requiring a very high flapping frequency.

왜냐하면, 비행체가 작을수록 날갯짓이 주파수가 수십~수백 헤르츠로 빨라져야 하는데, 고탄성 소재는 상향 날갯짓을 할 때에 휘어지며 탄성 위치에너지를 축적했다가 하향 날갯짓을 할 때에 운동에너지로 전환하여 제공해 주므로, 날개의 관성저항과 충격하중을 효과적으로 완충시켜주면서, 에너지손실 없이 고속 날갯짓을 가능하게 해주기 때문이다. 여기서, 비행장치가 1/n로 소형화되면 날개짓의 주파수는 n1/2배로 빨라져야 부양력을 확보할 수 있다. 왜냐하면, 비행장치 한 변의 길이가 1/n으로 축소되고, 날갯짓의 주파수가 m배 빨라졌다고 가정할 경우, 베르누이정리에 의하면, 부양력은 (면적×속도2)배가 되므로 (1/n)2×(m/n)2배가 되고, 중량은 (1/n)3배가 되므로, (1/n)2×(m/n)2 ≥ (1/n)3에서, m ≥ n1/2가 되야하기 때문이다. Because the flywheel is smaller, the frequency of the flywheel must be several tens to several hundreds of hertz, and the high-elasticity material flexes at the time of upward winging, accumulates the elastic potential energy, and provides the converted kinetic energy when the wing is downward. This is because it effectively buffers the inertia resistance and the impact load, and enables high-speed flapping without energy loss. Here, if the flying device is miniaturized to 1 / n, the frequency of the wing flap must be n1 / 2 times faster to maintain the floating capacity. Because the length of one side of the flight device is reduced to 1 / n and the frequency of the flap is m times faster, according to Bernoulli theorem, the lifting force is (area × speed 2 ) times (1 / n) 2 × at m / n) is doubled, and the weight is (1 / n), so three times, (1 / n) 2 × (m / n) 2 ≥ (1 / n) 3, should be to the m n ≥ 1/2 Because.

한편, 상기 체인형 날개부재를 사용하는 방식에서는, 도 28 ~ 도 29 및 도31(b)에 예시된 활절점 부위의 형상 등을 활용하여, 날개가 아래쪽이 볼록해지는 방향으로 휘어지지 않도록 하는 구조적 형태를 갖추는 것이 필요하다.On the other hand, in the method using the chain-shaped wing member, the shape of the knife-point portion exemplified in Figs. 28 to 29 and Fig. 31 (b) is used to make the wing not to be bent in the direction It is necessary to have a form.

이와 관련, 도 5와 같이, 날개면체(51)에 복수의 개구부(511)가 구비되고, 상기 개구부 둘레의 일부에 하방으로만 개폐할 수 있는 판막(512)이 구비되면, 상향 날갯짓에 따른 음(-)의 부양력을 대폭적으로 줄일 수 있으며, 양쪽 날개가 만나는 중앙 부위의 날개면체(51)에 요철부위(513)가 형성되면 탄력적 휨변형이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
<힌지 회동 방식의 날갯짓>
5, when a plurality of openings 511 are provided in the blade surface 51 and a plate film 512 which can be opened and closed only downward is provided around a part of the opening, (-) can be greatly reduced. When the uneven portion 513 is formed in the wing face 51 of the center portion where both wings meet, the elastic bending deformation can be more smoothly performed.
<The wing of the hinge rotation method>

도 6 또는 도 7과 같이, 상기 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 날개부위가 날갯짓운동축(11)에 접합된 힌지내측날개(501)와 날개크랭크접속부(44)에 결합된 힌지외측날개(502)로 분리되어, 서로 상대회전 가능하게 힌지결합부(61)로 결합된 경우에는, 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 직선거리가 힌지내측날개(501)와 힌지외측날개(502)의 상대회전을 통해 신축될 수 있기 때문에, 도 8에서 보는 바와 같이 날개가 하강할 때에는 동체의 측면방향으로 넓게 펼쳐지고 상승할 때에는 좁혀지는 날갯짓 운동을 함으로써 큰 부양력을 발생시킨다. The wing portion between the wing crank connecting portion 44 and the wing crank connecting portion 44 is joined to the hinge inner wing 501 and the wing crank connecting portion 44, The linear distance between the wing crankshaft connecting portions 44 and the wing crankshaft 11 is larger than the linear distance between the wing crankshaft connecting portions 44 and the hinge inner connecting wings 51. [ The wing can be expanded and contracted by the relative rotation of the hinge outer flange 501 and the hinge outer wing 502. Therefore, as shown in Fig. 8, when the wing descends, the wing spreads widely in the lateral direction of the body, .

한편, 날개(50)를 날개면체(51)와 횡방향날개프레임(52) 및 종방향날개프레임(53)으로 구성하고, 상기 횡방향날개프레임(52)은 힌지결합부(61)를 경계로 구분되는 힌지내측프레임(521)과 힌지외측프레임(522)으로 구성하는 것도 가능하다. The wing 50 is constituted by a wing face 51 and a transverse wing frame 52 and a longitudinal wing frame 53. The transverse wing frame 52 is provided with a hinge engaging portion 61 The hinge inner frame 521 and the hinge outer frame 522 may be separately formed.

여기에서, 도 6은 양쪽 날개가 1개의 날갯짓운동축(11)을 공유하는 경우를 나타내며, 도 7은 양쪽 날개의 간섭 배제를 위하여, 동체(10) 좌측과 우측의 날갯짓운동축(11)이 서로 이격된 경우를 나타낸다.FIG. 6 shows a case where both wings share one wing motion shaft 11, and FIG. 7 shows a case in which the wing gimbal movement shaft 11 on the left and right sides of the body 10 for the interference elimination of both wings And they are separated from each other.

이와 같은 힌지회동방식을 사용하면, 날개(50)가 상향 날갯짓을 할 때에, 횡방향날개프레임(52)과 날개면체(51)가 새의 날개 접히듯이 자연스럽게 동체 안쪽으로 깊숙이 접혀 들어오며 날개폭(wingspan)을 줄여주기 때문에, 날개 자체의 무게에 의한 관성모멘트뿐 아니라 날개 상부에 가해지는 공기압이 대폭 줄어들게 되어, 날갯짓의 부양력과 에너지효율이 크게 향상된다.When such a hinge pivoting method is used, when the wing 50 performs upward winging, the transverse wing frame 52 and the wing face body 51 are folded deeply into the inside of the fuselage naturally as if the wing folds, wingspan, the inertia moment due to the weight of the wing itself, as well as the air pressure applied to the upper part of the wing are greatly reduced, thus greatly improving the flotation power and energy efficiency of the wing.

또한, 날개가 아래쪽이 볼록해지는 방향으로 꺾일 위험이 없고, 미끄럼 운동방식에 비해 마찰저항도 훨씬 작아서 실무 활용성이 높아진다. In addition, there is no danger of the wing breaking down in the direction of convexity downward, and the frictional resistance is much smaller than that of the sliding mode, so that practical use is enhanced.

또한, 횡방향날개프레임(52)을 강성이 큰 소재로 제작하면 날개의 폭을 얼마든지 길게 늘일 수 있어서, 소형에서 대형까지 비행장치의 크기에 구애받지 않고 다양하고 광범위하게 활용될 수 있다.Further, if the transverse wing frame 52 is made of a material having high rigidity, the width of the wing can be extended to any length, so that it can be widely and widely used regardless of the size of the flight device from small size to large size.

또한, 도 8에서 보는 바와 같이, 하향 날갯짓 동안에 힌지외측프레임(522)이 거의 수직이 될 때까지 빠르게 회전하기 때문에 좌우측 날개 하부의 공기를 동체 중앙쪽으로 모아서 한꺼번에 밀어 내리며 동체를 부양시키는 추가적 부양력 생성 효과도 거둘 수 있다. As shown in FIG. 8, since the hinge outer frame 522 rotates rapidly until the hinge outer frame 522 is vertically rotated during the downward fingertips, the air in the lower portions of the left and right wings is collected toward the center of the fuselage, You can also get it.

또한, 전진하는 비행장치가 날갯짓을 멈추더라도, 힌지외측프레임(522)이 거의 수평방향으로 펼쳐지도록 할 수 있기 때문에, 날개가 양력을 받으며 글라이딩하는 기능도 충분히 확보할 수 있다. Further, even if the advancing flying device stops the flapping of the wing, the hinge outer frame 522 can be extended in a substantially horizontal direction, so that the wing can receive a lift and a sufficient gliding function can be secured.

한편, 힌지내측프레임(521)과 힌지외측프레임(522)이 상대 회전하는 힌지결합부(61)의 회전축 방향은 도 7과 같이 수평방향이 될 수도 있으나, 도 9와 같이 수직방향이 될 수도 있으며, 0도(수평)~90도(수직)의 범위 내에서 필요에 따라 임의의 각도로 정해질 수도 있다.
<피스톤운동 방식의 날갯짓>
7, the rotation axis direction of the hinge coupling portion 61, in which the hinge inner frame 521 and the hinge outer frame 522 rotate relative to each other, may be a horizontal direction as shown in FIG. 7, , And may be set at an arbitrary angle as needed within a range of 0 degrees (horizontal) to 90 degrees (vertical).
<The wing of the piston motion method>

도 12와 같이, 상기 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 횡방향날개프레임(52)이 날갯짓운동축(11)에 결합된 피스톤형프레임(523)과 날개크랭크접속부(44)에 결합된 실린더형프레임(524)의 조합으로 구성된 경우에는, 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 까지의 직선거리가 피스톤운동을 통해 신축될 수 있기 때문에, 도 13에서 보는 바와 같이, 날개가 하강할 때에는 동체의 측면방향으로 넓게 펼쳐지고 상승할 때에는 좁혀지는 날갯짓 운동을 함으로써 큰 부양력을 발생시킨다. 12, the transverse wing frame 52 between the wing crank connecting portions 44 in the winging motion shaft 11 is connected to the piston-shaped frame 523 and the wing crank connecting portions 44 Since the linear distance from the wing-axis movement shaft 11 to the wing crank connection portion 44 can be expanded and contracted through the piston movement in the case of the combination of the cylinder-shaped frame 524 coupled to the wing- Likewise, when the wing descends, it spreads widely in the lateral direction of the fuselage. When the wing descends, the wing moves to narrow the fuselage.

이와 같은 피스톤운동 방식을 사용하면, 날갯짓운동축(11)과 크랭크축(41) 사이의 거리조절에 따라 날갯짓의 상단과 하단사이 각거리를 최대 180도까지 키울 수 있으므로, 상행 날갯짓에 소요되는 시간과 에너지를 더욱 줄일 수 있다. Since the distance between the upper end and the lower end of the wing can be increased up to 180 degrees by adjusting the distance between the wing motion axis 11 and the crank shaft 41 by using the piston motion method as described above, Energy can be further reduced.

한편, 상기 실린더형프레임(525)의 내부에 압축스프링을 삽입하면, 날갯짓의 관성저항을 줄어주며, 날갯짓을 멈췄을 때는 날개가 넓게 펼쳐지도록 할 수 있다.
<횡방향 왕복방식의 날갯짓>
Meanwhile, when the compression spring is inserted into the cylindrical frame 525, the inertia resistance of the wings is reduced, and when the wings are stopped, the wings can be spread widely.
&Lt; Wing of lateral reciprocating method >

도 14 및 도 15와 같이, 날개크랭크접속부(44)에서 날갯짓운동축(11) 방향으로 뻗은 날개부위(또는 날개프레임)에 슬릿 형상으로 길게 형성된 개구부(525)가 구비되고, 상기 날갯짓운동축(11)이 상기 개구부에 끼워져서 서로 미끄럼 상대운동을 할 수 있는 경우에는, 상기 날갯짓운동축(11)에서 날개크랭크접속부(44) 사이의 직선거리가 상기 개구부와 날개짓운동축(11) 간의 상대운동을 통해 증감될 수 있기 때문에, 도 16에서 보는 바와 같이, 날개가 하강할 때에는 동체의 측면방향으로 넓게 펼쳐지고 상승할 때에는 좁혀지는 날갯짓 운동을 함으로써 큰 부양력을 발생시킨다.As shown in Figs. 14 and 15, the wing crank connecting portion 44 is provided with a slit-shaped opening portion 525 formed in a wing portion (or a wing frame) extending in the direction of the wing axis 11, 11 are fitted into the openings and are capable of sliding relative to each other, the linear distance between the wing crank connecting portions 44 and the wing crankshaft 11 is larger than the distance between the opening portions and the wing- As shown in FIG. 16, when the wing descends, it spreads widely in the lateral direction of the fuselage. When the fuselage is lowered, the wing movement is narrowed to generate a large floating force.

이와 같은 횡방향왕복방식도, 상기 피스톤운동방식과 마찬가지로, 날갯짓 운동의 상단과 하단 사이의 각거리가 최대 180도까지 커질 수 있으므로, 날갯짓 운동의 특성은 상기 피스톤운동방식과 유사하다.Such a reciprocating reciprocating method also has a characteristic that the flapping motion characteristic is similar to the piston motion method, because the angular distance between the upper end and the lower end of the flapping motion can be increased up to 180 degrees as in the piston motion method.

그러나, 날개(50)의 일부가 날갯짓운동축(11)의 안쪽까지 깊게 들어와서 위아래로 저어주기(flapping) 때문에, 동체(10) 양쪽 날개(50)의 날갯짓운동축(11)들 사이 간격을 상기 크랭크핀(44)의 공전지름의 2배 이상으로 넓혀놓지 않으면 양쪽날개의 내측 말단부가 서로 충돌하게 된다. However, since a part of the wing 50 deeply penetrates to the inside of the winging motion axis 11 and flapping up and down, the distance between the winging motion axes 11 of the wings 50 of the moving body 10 The inner end portions of the two wings collide with each other unless the diameter of the crank pin 44 is widened to twice the idle diameter of the crank pin 44.

이에 대해 해결 수단으로서, 도 14의 조감도와 도 15의 정면도에서 보는 바와 같이, 날개면체(51)를 날갯짓운동축(11)을 지나서 안쪽으로 더 길게 형성하면, 도 16에서 보는 바와 같이, 크랭크핀(43) 쪽의 날개부위가 상기 크랭크핀(43)의 공전 지름만큼 좁아지며 상향 날갯짓을 할 때에 날갯짓운동축(11) 건너편 쪽의 날개부위는 그만큼 넓어지며 하향 날갯짓을 하게 된다. 반대로, 날갯짓운동축(11) 건너편 쪽의 날개부위가 좁혀지며 상향 날갯짓을 할 때에는 크랭크핀(43) 쪽의 날개부위가 넓혀지며 하향 날갯짓을 하게 된다. As a solution to this, as shown in the bird's-eye view of Fig. 14 and the front view of Fig. 15, if the blade surface 51 is formed longer inside the wing-axis movement shaft 11, The wing portion on the side of the crank pin 43 is narrowed by the idle diameter of the crank pin 43 and the wing portion on the opposite side of the wing movement axis 11 is widened downward when the wing is upwardly winged. On the other hand, the wing portion on the side opposite to the wing-movement axis 11 is narrowed. When the wing is upwardly winged, the wing portion on the side of the crank pin 43 is widened and the wing is downwardly widened.

따라서 상기 크랭크핀의 공전에 의한 운동에너지가 한쪽 날갯짓에만 사용되지 않고, 양쪽 날갯짓에 모두 사용되는 효과를 거둘 수 있다. Therefore, the kinetic energy due to the revolution of the crank pin is not used for only one wing, and both of the wings can be used.

이로 인해, 상향 날갯짓 동안에 중력에 의해 부양력을 상실하며 낙하하는 기존 날갯짓 방식의 문제점이 해소될 뿐만 아니라, 구동원의 회전에너지를 100% 하향 날갯짓에 사용할 수 있게 되므로, 날갯짓의 에너지효율이 비약적으로 향상된다.
<크랭크축 활용형 양방향 날갯짓>
As a result, the problem of the existing flapping method in which the flotation force is lost due to gravity during the upward flapping is solved, and the rotational energy of the driving source can be used for the downward flapping by 100%, so that the energy efficiency of the flapping is dramatically improved .
<Crankshaft application type two-way wings>

이에 대한 더욱 개선된 해결수단으로서, 도 17과 같이, 동체(10) 좌측에 위치한 크랭크기구(40)의 크랭크축(41)은 동체(10) 우측에 위치한 날개(50)의 날갯짓운동축(11)으로 기능하고, 동체(10) 우측에 위치한 크랭크기구(40)의 크랭크축(41)은 동체(10) 좌측에 위치한 날개(50)의 날갯짓운동축(11)으로 기능하도록 하고, 동체(10) 좌측에 날개크랭크접속부(44)가 있는 날개(50)와 동체(10) 우측에 날개크랭크접속부(44)가 있는 날개를 번갈아 배치하면, 좌우측 날개(50) 사이의 넓고 비효율적인 공간을 최소로 줄이면서, 각 날개(50)들이 동체(10)의 외쪽과 오른쪽으로 번갈아 가며 하향 날갯짓을 하도록 할 수 있으며, 다수의 날개(50)들이 동체(10)의 길이 방향을 따라 연결되어 열차처럼 긴 형상의 비행장치를 형성할 수도 있다.17, the crankshaft 41 of the crank mechanism 40 located on the left side of the moving body 10 is connected to the crankshaft 41 of the crank mechanism 40 of the wing 50 located on the right side of the moving body 10 And the crank shaft 41 of the crank mechanism 40 located on the right side of the moving body 10 functions as a wing motion shaft 11 of the vane 50 located on the left side of the moving body 10, The wings 50 with the wing crank connecting portion 44 on the left side and the wings with the wing crank connecting portion 44 on the right side of the moving body 10 are arranged alternately so that a wide and inefficient space between the left and right wings 50 is minimized The wings 50 may be alternately arranged on the outer side and the right side of the body 10 so that the wings 50 may be downwardly winged and the wings 50 may be connected along the longitudinal direction of the body 10, A flight device of the present invention can be formed.

한편, 이와 같이 1개의 날개가 양쪽으로 번갈아 가며 하향 날갯짓을 하는 기능은, 날개면체(51)에 연결된 횡방향날개프레임(52)을 원봉 또는 각봉 형상으로 제작하고, 날갯짓운동축(11)에는 상기 원봉 또는 각봉 형상의 횡방향날개프레임(52)이 내부로 통과할 수 있는 단관형상 또는 롤러형상의 접속 부재를 설치하는 방법을 통해서도 구현될 수 있다.
<종방향 왕복방식의 날갯짓>
On the other hand, the function of the downward wing with one wing alternately on both sides is such that the transverse wing frame 52 connected to the wing face 51 is formed into a circular bar or a barrel shape, It is also possible to provide a connecting member of a short-pipe shape or a roller shape in which a transverse blade frame 52 of a round or bar shape can pass through.
&Lt; Vertical reciprocating flapping >

도 19에 예시된 날갯짓 방식은 도 9에 예시된 방식과 거의 유사하나, 횡방향날개프레임(52)이 힌지 결합된 2개의 부재로 분리되어 서로 상대회전 하는 대신 횡방향날개프레임(52)의 날갯죽지(wing joint) 부위가 동체(10)에 구비된 날갯짓운동축(11)의 축방향을 따라 앞뒤로 왕복운동을 한다는 점에서 차이가 있다. 즉, 크랭크핀(43)의 공전운동으로 인해, 횡방향날개프레임(52)이 날개크랭크접속부(44)를 중심축으로 하는 좌우방향 원호 회동운동(위쪽에서 보는 경우)을 할 때에, 날갯짓운동축(11)에 도 25(a)처럼 힌지결합 또는 도 25(b)처럼 롤러결합 방식으로 결합된 횡방향날개프레임(52)의 내측 말단부는 동체 앞뒤 방향으로 왕복운동을 하게 된다. The wing flap system illustrated in Fig. 19 is substantially similar to the one illustrated in Fig. 9, except that the transverse wing frame 52 is separated into two hinged members and rotated relative to each other, There is a difference in that the wing joint portion reciprocates back and forth along the axial direction of the wing-axis movement shaft 11 provided on the body 10. In other words, when the lateral wing frame 52 makes a lateral circular motion (viewed from above) with the wing crank connecting portion 44 as the central axis due to the idle motion of the crank pin 43, The inner end portion of the transverse wing frame 52, which is hinged to the hinge 11 as shown in Fig. 25 (a) or combined with the roller coupling manner as shown in Fig. 25 (b), reciprocates in the front and rear directions of the moving body.

이와 관련, 도 25(a)~도 25(b)는 날갯죽지(wing joint) 부위가 동체(10)의 앞뒤 방향으로 왕복운동을 하는 방법에 대한 예시로서, 도 25(a)는 회동운동, 도 25(b)는 미끄럼운동 방식을 예시하고 있다. 25 (a) to 25 (b) show an example of a method in which a wing joint portion reciprocates in the front-back direction of the moving body 10. FIG. 25 (a) Fig. 25 (b) illustrates the sliding motion method.

한편, 도 25(a)~(b)처럼 스프링장치를 설치하면, 날갯짓을 멈춘 상태에서도 스프링의 탄성력에 의하여 날개가 펼쳐지기 때문에 날개가 양력을 받으며 글라이딩하는 기능을 높일 수 있다.On the other hand, if the spring device is installed as shown in Figs. 25 (a) and 25 (b), the wing is spread by the elastic force of the spring even when the wing is stopped.

한편, 상기 횡방향날개프레임(52)은, 도 10에서 보는 바와 같이, 직선 형상이 될 수도 있으나, 날개가 접힐 때 발생하는 크랭크암(42)과의 간섭 문제 해소와, 날갯짓 운동의 부양력 제고를 위해, 도 19, 도 20, 도 21 등에서 보는 바와 같이, 동체(10)의 상하, 좌우 또는 앞뒤 방향으로 휘거나 꺾인 형상이 될 수도 있다.10, the transverse vane frame 52 may have a straight shape, but it is possible to solve the problem of interference with the crank arm 42 which occurs when the vane is folded, and to improve the flotation power of the flapping movement 19, 20, 21, and the like, it may be bent or bent in the up-and-down, left-right or front-back direction of the body 10.

또한, 도 22와 같이, 횡방향날개프레임(52) 위에 조류나 곤충의 날개형상처럼 부드러운 곡선의 날개를 결합시키는 것도 가능하고, 횡방향날개프레임(52) 자체를 부드러운 곡선형상으로 휘거나 절곡하는 것도 가능하다.
<날갯짓 비행장치를 앞뒤로 연결>
As shown in Fig. 22, it is also possible to combine wings of smooth curves, such as birds or insect wings, on the transverse wing frame 52 and to bend or bend the transverse wing frame 52 itself in a smooth curved shape It is also possible.
<Connect the flapping device back and forth>

또한, 도 23과 같이, 복수의 날갯짓 비행장치를 앞뒤 방향으로 연결하여 열차형으로 제작함으로써 한꺼번에 많은 물량 또는 여객을 실어 나르게 할 수도 있다. 이러한 열차형 비행장치는 도 3과 같은 휨변형방식, 도 4와 같은 힌지회동방식, 도 7과 같은 피스톤운동방식의 날갯짓 비행장치 들을 연결하는 경우에도 활용 가능하다.
<서로 다른 날갯짓 방식의 조합>
Also, as shown in FIG. 23, a plurality of winged flight devices may be connected in the fore-and-aft direction so as to be made into a train type so that a large amount of water or a passenger may be loaded and carried at once. Such a traction type airfield can also be utilized in connection with the bending deformation method as shown in Fig. 3, the hinge rotation method as shown in Fig. 4, and the wing flap flight devices of the piston motion method as shown in Fig.
<Combination of different flapping methods>

또한, 도 24와 같이, 날갯짓운동축(11)에서 크랭크핀(43) 사이의 날개부위는 동체(10) 측면방향의 휨변형운동을 하고, 크랭크핀(43)에서 날개끝단(wing tip)까지의 날개부위는 상기 날개크랭크접속부(44)를 중심으로 동체(10)의 앞뒤방향으로 회동운동을 하도록 하는 등 서로 다른 날갯짓 방식을 조합하는 것도 가능하다.
<캔틸레버 형태의 크랭크핀 사용>
24, the wing portions between the crank pins 43 in the winging motion axis 11 are flexed and deformed in the lateral direction of the body 10, and the crank pins 43 extend from the crank pin 43 to the wing tip It is also possible to combine different wing flapping methods such that the wing portions of the wing portions are rotated in the front-back direction of the body 10 around the wing crank connecting portions 44. [
<Using cantilever type crankpins>

한편, 도 30(a) ~ 도 30(d)과 같이, 크랭크핀(43)이 크랭크암(42)에 캔틸레버 방식으로 설치되면 크랭크기구(40)의 무게가 줄어들 뿐 아니라, 날개의 받음각 변경이 보다 효과적으로 구현될 수도 있으며, 날개의 후단부에 설치하는 추진보조날개(54)도 상기 크랭크암(42)과의 간섭발생 없이 설치될 수 있다. 여기서, 상기 날개의 받음각 변경은 동력전달장치(30)의 바벨기어 축을 회전축으로 크랭크축(41)의 고저각을 변경하는 방식으로도 구현 가능하다, 이 경우 각 날개의 날갯죽지(wing joint) 부위는 상기 크랭크축(41)의 고저각 변화에 맞춰 상대회전이 가능한 힌지 또는 유니버설조인트 방식으로 동체에 결합하는 것이 바람직하다. 30 (a) to 30 (d), when the crank pin 43 is installed on the crank arm 42 in the cantilever manner, the weight of the crank mechanism 40 is reduced, And a propelling vane 54 installed at the rear end of the vane may be installed without interference with the crank arm 42. [ In this case, the angle of attack of the wing may be changed by changing the elevation angle of the crankshaft 41 with the barrel gear shaft of the power transmitting device 30 as a rotation axis. In this case, the wing joint portion of each wing It is preferable to engage with the body by a hinge or a universal joint method in which the crankshaft 41 can rotate relative to the crankshaft 41 in accordance with the change in elevation angle of the crankshaft 41.

특히, 이와 같은 캔틸레버 방식의 크랭크핀을 사용하면 날개가 크랭크축의 축방향을 따라 휘어질 수 있으므로, 전방추진력을 생성하는 기능이 높아진다. Particularly, when such a cantilever-type crank pin is used, the blade can be bent along the axial direction of the crankshaft, so that the function of generating the forward thrust is enhanced.

한편, 이러한 캔틸레버식 크랭크핀은 도 30의 힌지회동방식뿐 아니라, 도 31(a) ~ 도 31(f)에 예시된 휨변형방식, 피스톤운동방식, 횡방향왕복방식, 종방향왕복방식 등의 날갯짓 방식에도 모두 적용 가능한 것은 자명하다.
<각종 동력전달방식 예시>
Such a cantilever type crank pin is not limited to the hinge pivoting type shown in Fig. 30, but also the bending deformation type, the piston moving type, the lateral directional reciprocating type, the longitudinally reciprocal type, etc. shown in Figs. 31 (a) It is self-evident that it can be applied to both winging methods.
<Examples of various power transmission methods>

한편, 도 1, 도 5, 도 6, 도 7, 도 12등에는 서로 다른 형태의 동력전달장치가 예시되어 있다. 도 1에는 양축 모터와 바벨기어를 이용하는 방식이 예시되어 있고, 도 5에는 1축 모터와 바벨기어를 이용하는 방식이, 도 6과 도 7에는 반대방향으로 회전하는 2개의 1축 모터와 감속용 기어를 사용하는 방식이, 도 12에는 1축 모터의 회전력을 서로 반대방향으로 전달하는 기어와 체인(또는 벨트)을 사용하는 방식이 예시되어 있으며, 그 외에도 다양한 동력전달 방식이 사용될 수 있다.
<날갯짓 방식별 운동궤적과 부양력>
1, 5, 6, 7, 12 and so on illustrate different types of power transmission devices. Fig. 1 shows a system using a biaxial motor and a barbell gear. Fig. 5 shows a system using a one-axis motor and a barbell gear in which two one-axis motors rotating in opposite directions and a decelerating gear 12, a method of using gears and chains (or belts) for transmitting the rotational forces of the single-shaft motors in opposite directions is exemplified, and various power transmission methods may be used.
<Movement trajectory and lifting power according to the flapping method>

도 32에서 볼 수 있는 바와 같이, 날갯짓의 최대 상향고저각과 최저 하향고저각 등 날개의 운동궤적은 날갯짓 방식뿐 아니라 크랭크핀(43)의 공전반경 대비 크랭크축(41)에서 날갯짓운동축(11) 사이의 거리, 크랭크축(41)과 날갯짓운동축(11) 사이의 높이 차이 등에 따라 달라지므로, 부양력이 최대화될 수 있는 각 날개 부재의 형상, 크기, 위치 등을 날갯짓 방식별로 찾아서 구현하는 것이 바람직하다.
<에어포일형 날개 및 추진보조날개>
32, the trajectory of the wing, such as the maximum upward elevation angle and the lowest downward elevation angle of the wing flap, is determined not only by the flapping method but also between the crankshaft 41 and the crankshaft 43, And the height difference between the crankshaft 41 and the crankshaft 11, it is desirable to find and implement the shape, size, and position of each wing member that maximizes the lifting force according to the flapping method .
&Lt; Airfoil type wings and propelling blades >

도 26과 같이, 날개의 종방향날개프레임(53) 및 날개면체(51)를 에어포일 형상 또는 위쪽으로 둥근 형상으로 제작하면, 비행장치의 전진 속도를 활용한 양력 생성이 가능하며, 날개의 후단부에는 공기의 압력에 따라 수직 또는 수평방향으로 탄력적으로 휘었다 복원될 될 수 있는 고탄성 소재로 형성된 추진보조날개(54)를 도 9와 도 30에서 보는 바와 같이 캔틸레버 방식으로 설치하면 날갯짓 운동을 통한 전방 추진력도 발생시킬 수 있다.
<날개에 개구부와 판막을 설치>
As shown in FIG. 26, if the longitudinal wing frame 53 and the wing face 51 of the wing are formed into an airfoil shape or an upwardly round shape, lift can be generated by utilizing the advancing speed of the flight device, 9 and 30, a propelling vane 54 made of a highly elastic material, which can be restored by being flexed in a vertical or horizontal direction according to the pressure of air, is installed at the end portion of the cantilever- A forward thrust can also be generated.
<Installation of openings and valve plates on wings>

도 27과 같이, 비행장치의 날개에 개구부(511)를 형성하고, 개구부의 둘레의 일부에 공기의 흐름에 따라 상기 개구부를 하방으로 개폐할 수 있는 판막(512)을 힌지 또는 접착 방식으로 설치하면, 상향 날갯짓에 의해 발생하는 음(-)의 부양력을 대폭적으로 감축시킬 수 있다.
<하방으로만 꺾이는 날개구조>
27, an opening 511 is formed in a wing of a flight apparatus, and a valve plate 512 capable of opening and closing the opening downward in accordance with the flow of air is installed on a part of the periphery of the opening by a hinge or an adhesive method , And negative (-) buoyancy caused by the upward flapping can be significantly reduced.
<Wing structure folded downward only>

또한, 도 28(a) ~ 도 28(c) 및 도 29(a)에서 보는 바와 같이, 상부에서 공기압이 가해지면 날개를 구성하는 날개요소부재(505)들의 힌지결합 부위가 상대회전 함으로써 하방으로 꺾이고, 상기 공기압이 약해지면 스프링의 탄력에 의해 복원되며, 상방으로는 꺾이지 않는 구조를 갖추도록 하여 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력을 감축시킬 수 있다. 또한, 도 28(a)와 같이 날개가 하방으로 꺾이면 날개요소부재들 사이가 벌어지도록 함으로써 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력을 감축시키는 것도 가능하다.
<하방으로만 휘어지는 날개구조>
As shown in Figs. 28 (a) to 28 (c) and 29 (a), when the air pressure is applied from the upper portion, the hinged portions of the vane element members 505 constituting the vane rotate relatively When the air pressure is weakened, it is restored by the elasticity of the spring, and the structure is not broken upward, so that the negative lifting force due to the upward flapping can be reduced. 28 (a), when the wing is folded downward, it is possible to reduce the negative lifting force due to the upward flapping by causing the wing element members to extend between the wing element members.
<Wing structure bent only downward>

한편, 도 29(a)와 같이 에어포일 형상의 날개를 수직 또는 사선 방향으로 횡단한 모양의 날개요소부재(505) 또는 도 29(b)와 같은 형상의 날개요소부재(505)들을 서로 밀착된 상태로 복원력이 높고 얇은 고탄성 판형 부재 위에 고정시킴으로써, 날개가 하방으로는 휘어지지만 상방으로는 휘어지지 못 하도록 할 수도 있다.
또한, 도 29(b)에서 보는 바와 같이, 날개가 아래쪽으로 휘어지면 날개요소부재(505)들 사이의 간격이 벌어지며, 상부의 공기가 통과될 수 있는 형상으로 날개요소부재(505)들을 형성하면 상향 날갯짓에 의한 음(-)의 부양력을 더욱 감축시킬 수 있다.
<보조추진장치>
On the other hand, as shown in Fig. 29 (a), a wing element member 505 having a shape in which airfoil-shaped wings are transversely or transversely crossed, or wing element members 505 having a shape as shown in Fig. 29 (b) , The blade can be bent downward but not bent upwardly by fixing the blade on the thin and highly elastic plate member.
29 (b), when the wing is bent downward, the gap between the wing element members 505 is opened, and the wing element members 505 are formed in such a shape that the upper air can pass therethrough (-) due to the upward flapping can be further reduced.
<Auxiliary Propulsion System>

삭제delete

다음으로, 도 5의 프로펠러형 보조추진장치(70)에서 보는 바와 같이, 상기 날갯짓 비행장치의 좌측과 우측에 각각 제트엔진이나 프로펠러 등 전방 추진력을 제공하는 보조추진장치(70)를 추가로 설치하고, 각 보조추진장치(70)별 출력을 개별적으로 제어할 수 있는 시스템을 구축하면, 날갯짓을 통해 수직 상승 이후에 날갯짓을 정지시켜도, 고정익 비행체처럼 양력을 받으며 전진 비행할 수도 있고, 정밀한 방향전환, 급회전, 급정지, 전후진 전환 등도 가능하게 된다.
<비행조종장치>
Next, as shown in the propellant auxiliary propulsion device 70 of FIG. 5, an auxiliary propulsion device 70 for providing a forward propulsion force, such as a jet engine or a propeller, is installed on the left and right sides of the winglet flight device , And each auxiliary propulsion unit (70) can be individually controlled, it is possible to stop the wing after the vertical rise through the wing, to fly forward with the lift like a fixed wing aircraft, It is possible to make a sudden turn, a sudden stop, a forward / backward change, and the like.
<Flight control system>

또한, 날개와 크랭크기구(40) 등을 지지하는 프레임이나 플랫폼을 동체(10)의 전후좌우 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있는 위치제어시스템을 구축하거나, 도 30 (a) ~ 도 30(d)의 예시도에서 보는 바와 같이 양쪽 날개의 받음각을 개별적으로 제어할 수 있는 받음각제어시스템을 구축하면 비행장치의 무게중심 변경이나 날개의 받음각 변경을 통해서도 비행방향의 전환, 가감속, 정지비행, 수직상승, 후진 등 비행조종 기능을 효과적으로 구현할 수 있다.
이상 특정 실시예를 가지고 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정된 것이 아니고, 청구범위에 기재된 범위 내에서 이루어진 변형, 개량, 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
It is also possible to construct a position control system capable of freely moving the frame or the platform supporting the wing and the crank mechanism 40 in the forward, backward, left and right directions of the moving body 10, As shown in the illustration, if the angle of attack control system that can control the angle of attack of both wings can be constructed, the change of the center of gravity of the flight device or the angle of attack of the wing can change the flight direction, acceleration / deceleration, It is possible to effectively implement the flight control function such as backward movement.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the scope of the appended claims.

삭제delete

본 발명은, 비행장치 산업에 이용될 수 있다.The present invention can be used in the flight device industry.

10: 동체 11: 날갯짓운동축
12: 날갯죽지지지대 20: 구동원
30: 동력전달기구 40: 크랭크기구
41: 크랭크축 42: 크랭크암
43: 크랭크핀 44: 날개크랭크접속부
50: 날개 501: 힌지내측날개
502: 힌지외측날개 503: 날갯죽지(wing joint)
504: 날개끝단(wing tip) 505: 날개요소부재
51: 날개면체 511: 개구부
512: 판막 52: 횡방향날개프레임
521: 힌지내측프레임 522: 힌지외측프레임
523: 피스톤형프레임 524: 실린더형프레임
525: 슬릿형개구부 53: 종방향날개프레임
54: 추진보조날개 55: 날갯짓보조축
61: 힌지결합부 70: 보조추진장치
10: Fuselage 11: Axis of the flapping motion
12: the blade is supported by the support 20:
30: Power transmission mechanism 40: Crank mechanism
41: crankshaft 42: crank arm
43: crank pin 44: wing crank connection
50: wing 501: hinged inner wing
502: hinge outer wing 503: wing joint
504: wing tip 505: wing element member
51: wing face 511: opening
512: valve plate 52: transverse wing frame
521: Hinge inner frame 522: Hinge outer frame
523: Piston-shaped frame 524: Cylindrical frame
525: slit-shaped opening 53: longitudinal wing frame
54: Propulsion blades 55: Auxiliary shafts
61: hinge coupling part 70: auxiliary propulsion device

Claims (16)

구동원에 의해 동체에 대해 상대운동을 하여 부양력을 발생시키는 날개를 상기 동체에 좌측과 우측에 각각 1개 이상 가지는 비행장치에 있어서,
상기 동체의 좌측과 우측에는 상기 구동원에서 구동력을 전달받는 크랭크 기구와 날개가 각각 1개 이상 구비되고,
각 상기 크랭크기구에는, 상기 동체의 앞뒤 방향으로 뻗은 크랭크축과, 상기 크랭크축을 중심으로 공전하는 크랭크핀과, 상기 크랭크축과 상기 크랭크핀을 연결해주는 크랭크암이 구비되고,
각 상기 크랭크핀은, 상기 크랭크암의 길이에 의해 정해지는 공전궤도를 따라, 상기 크랭크핀이 하강할 때에 상기 동체에서 가장 멀리 떨어진 지점을 통과하는 회전방향으로 공전하며,
상기 동체에는, 상기 날개의 날갯짓의 중심축 역할을 하는 날갯짓운동축이 1개 이상 구비되고,
각 상기 크랭크기구에는, 상기 크랭크핀과 상기 날개를 결합시켜주는 날개크랭크접속부가 구비되고,
각 상기 날개는, 날개 끝단은 자유단 상태이며, 중간 부위는 상기 날개크랭크접속부에 결합되고, 내측 부위는 상기 날갯짓운동축에 제자리회전 또는 미끄럼운동이 가능한 방식으로 결합 되며,
각 상기 날개는, 상기 날개크랭크접속부와 상기 날갯짓운동축 사이의 직선거리가 상기 크랭크핀의 공전궤도상 위치에 따라 증감될 수 있는 구조로 형성되어 있어서,
상기 구동원에서 구동력을 전달받는 상기 크랭크핀의 공전운동에 따라, 상기 날개가 상기 날갯짓운동축을 중심축으로 회동하는 하향 날갯짓을 할 때에는, 날개폭이 점점 더 길어지다가 최대점을 지나면서 다시 점점 짧아지게 되고, 상향 날갯짓을 할 때에는 날개폭이 점점 더 짧아지다가 최소점을 지나면서 다시 점점 길어지게 되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.
1. A flight device having one or more wings on the left and right sides of the body for generating lifting force by performing a relative motion with respect to the body by a driving source,
Wherein at least one of a crank mechanism and a wing receiving a driving force from the driving source is provided on the left side and the right side of the body,
Each of the crank mechanisms includes a crankshaft extending in the front-rear direction of the body, a crank pin revolving around the crank shaft, and a crank arm connecting the crank shaft and the crank pin,
Each of the crank pins revolves in a rotational direction passing through a point farthest from the vehicle body when the crank pin descends along an orbit determined by the length of the crank arm,
The body may be provided with one or more winglet motion shafts serving as a central axis of the wings of the wings,
Each of the crank mechanisms is provided with a blade crank connecting portion for coupling the crank pin and the blade,
Each of the blades having a wing tip in a free end state, an intermediate portion coupled to the wing crank connection portion, and an inner portion coupled to the wingpot movement axis in a rotatable or sliding manner,
Each of the blades is formed in such a structure that a linear distance between the blade crank connecting portion and the wing axis movement shaft can be increased or decreased according to a position on the orbit of the crank pin,
When the wing moves downward to rotate about the center axis of the wing movement axis in accordance with the idle movement of the crank pin receiving the driving force from the driving source, the wing width gradually becomes longer, And when the wing is upwardly winged, the width of the wing gradually becomes shorter, and then gradually becomes longer along the minimum point.
청구항 1에 있어서, 상기 크랭크기구의 크랭크암이 1개이고 상기 크랭크핀은 상기 크랭크암에 캔틸레버 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.The apparatus according to claim 1, wherein the crank arm of the crank mechanism is one and the crank pin is coupled to the crank arm in a cantilever manner. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 날개는 상기 동체의 좌우측 방향으로 뻗은 횡방향날개프레임과, 앞뒤 방향으로 뻗는 종방향날개프레임 및 상기 프레임들을 덮고 있는 형상의 날개면체로 구성되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치. The wing according to claim 1 or 2, wherein the wing is constituted by a transverse wing frame extending in the left and right direction of the body, a longitudinal wing frame extending in the front and back direction, and a wing- Flight equipment. 청구항 3에 있어서, 상기 날개의 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감이, 휨강성이 작은 소재로 형성되는 상기 날개면체나 상기 횡방향날개프레임의 휨운동에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치. [5] The method of claim 3, wherein the wing crank connecting portion is moved up and down by a wing motion axis of the wing crank, and the bending moment of the wing crank connecting portion is increased or decreased by the bending motion of the wing face member or the transverse wing frame. Flapping device flying. 청구항 3에 있어서, 상기 날개의 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감이, 다수의 구성 부재가 체인방식으로 결합하여 형성되는 상기 날개면체나 상기 횡방향날개프레임의 절점회동에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치..4. The method of claim 3, wherein the linear distance from the wing crank connecting portion to the wing motion axis of the wing is increased or decreased by the nodal point of the wing face member or the lateral wing frame Wherein the flapping device is implemented as a flapping device. 청구항 1에 있어서, 상기 날개는 날개크랭크접속부에 결합된 힌지외측날개와 날개짓운동축에 결합된 힌지내측날개 상호간 힌지결합으로 구성되고, 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감은, 상기 힌지외측날개와 상기 힌지내측날개 상호간 상기 힌지결합점을 중심축으로 하는 상대회동에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치. [3] The hinge of claim 1, wherein the wing is constituted by a hinge outer wing coupled to a wing crank connecting portion and a hinge inner hinge interlocking hinge coupled to a wing motion shaft, wherein the linear distance from the wing crank connecting portion to the wing- , And a relative rotation between the hinge outer vane and the hinge inner vane with respect to the hinge connection point as a central axis. 청구항 1에 있어서, 상기 날개는 날개크랭크접속부에 결합된 실린더형날개와 날갯짓운동축에 결합된 피스톤형날개의 롤러결합으로 구성되고, 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감은, 상기 실린더형날개와 상기 피스톤형 날개 상호간 피스톤운동에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.The wing according to claim 1, wherein the wing is constituted by a cylindrical wing coupled to a wing crank connecting portion and a roller coupling of a piston wing coupled to a wing spool motion shaft, and the linear distance from the wing crank connecting portion to the wing- And wherein the wing flap is implemented by piston movement between the cylindrical wing and the piston wing. 청구항 3에 있어서, 상기 날개의 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감이, 상기 날개면체나 상기 횡방향날개프레임에 상기 날개짓운동축이 롤러결합되어, 날개와 날개짓운동축 간의 롤러운동 또는 미끄럼운동에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.4. The method of claim 3, wherein a linear distance increase or decrease from the wing crank connecting portion of the wing to the wing spout motion axis is achieved by rolling the wing spool motion axis on the wing face body or the transverse wing frame, Wherein the wing flap is implemented by roller movement or sliding movement. 청구항 3에 있어서, 상기 날개면체와 횡방향날개프레임이 상기 날갯짓운동축의 좌우측 방향으로 길게 형성되어 있어서, 한쪽의 날개부위가 하향 날갯짓을 하며 날개폭이 넓어질 때에는 반대쪽의 날개부위는 상향 날갯짓을 하며 날개폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.[3] The apparatus of claim 3, wherein the wing face member and the transverse wing frame are elongated in the left and right directions of the wing motion axis, so that when one wing portion is downwardly winged and the wing width is widened, Wherein the wing width is narrowed. 청구항 1에 있어서, 상기 동체의 좌측에 위치한 크랭크기구의 크랭크축은 상기 동체의 우측에 위치한 크랭크핀에 결합된 날개의 날갯짓운동축으로 기능하고, 동체의 우측에 위치한 크랭크기구의 크랭크축은 상기 동체의 좌측에 위치한 크랭크핀에 결합된 날개의 날갯짓운동축으로 기능하는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치. The crankshaft of claim 1, wherein the crankshaft of the crank mechanism located on the left side of the body functions as a wing spindle motion shaft coupled to the crank pin located on the right side of the body, and the crank shaft of the crank mechanism located on the right- Wherein the wing flap acts as a wing flap movement axis of the wing coupled to the crank pin located at the crank pin. 청구항 3에 있어서, 상기 날개의 상기 날개크랭크접속부에서 상기 날갯짓운동축까지의 직선거리 증감이, 상기 횡방향날개프레임의 내측 말단부가 상기 날갯짓운동축의 축방향을 따라 왕복함에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.4. The wing according to claim 3, wherein a linear distance from the wing crank connecting portion to the wing spurt motion axis is increased or decreased by reciprocating the inner end portion of the wing frame along the axial direction of the wing spurt motion shaft Flapping device. 청구항 1에 있어서, 상기 날개는 상향 날개짓 동안에 날개 상부에 가해지는 공기압에 의하여 하방으로 탄력적으로 휘거나 굽혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치. The winglet according to claim 1, wherein the wing is flexibly bent or bent downward by an air pressure applied to an upper portion of the wing during upward winging. 청구항 3에 있어서, 상기 날개면체에는 1개 이상의 개구부와, 상기 개구부를 공기의 흐름에 따라 하방으로 개폐할 수 있는 판막이 상기 개구부 둘레의 일부에 구비되는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.4. The flapping device according to claim 3, wherein at least one opening portion is formed in the blade portion, and a plate film capable of opening and closing the opening portion downwardly in accordance with the flow of air is provided in a part around the opening portion. 청구항 1에 있어서, 상기 날개는 에어포일 형상의 날개를 수직 또는 사선 방향으로 횡단한 모양의 구성 부재들이 서로 밀착된 상태로 고탄성의 판형 부재 위에 고정된 형상으로서, 날개가 하방으로 휘어지면 구성 부재들 사이의 간격이 벌어져서, 공기가 통과될 수 있는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.[3] The airfoil of claim 1, wherein the wing is a shape in which the airfoil-shaped wings are fixed on the high-elasticity plate member in a state in which the component members in the form of traversing in a vertical or diagonal direction are in close contact with each other, So that the air can pass through. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 비행방향 및 비행고도의 전환을 위해 동체 좌측 날개와 우측 날개의 받음각을 각각 변경시킬 수 있는 받음각제어장치가 더 구비됨을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.The winglet according to claim 1 or 2, further comprising an angle of attack control device for changing the angle of attack of the left side wing and the right side wing of the body for switching between the flight direction and the flight altitude. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 비행장치 동체의 왼쪽과 오른쪽에 각각 출력제어가 가능하며 전방 추진력을 제공할 수 있는 보조추진장치가 더 구비됨을 특징으로 하는 날갯짓 비행장치.
The apparatus as claimed in claim 1 or 2, further comprising an auxiliary propelling unit capable of controlling output to the left and right sides of the aircraft body and providing forward thrust.
KR1020160129442A 2016-10-07 2016-10-07 Flapping flight device with varying wingspan KR101845748B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160129442A KR101845748B1 (en) 2016-10-07 2016-10-07 Flapping flight device with varying wingspan
PCT/KR2017/010927 WO2018066918A2 (en) 2016-10-07 2017-09-29 Flapping flight device having variable wingspan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160129442A KR101845748B1 (en) 2016-10-07 2016-10-07 Flapping flight device with varying wingspan

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101845748B1 true KR101845748B1 (en) 2018-04-05

Family

ID=61831859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160129442A KR101845748B1 (en) 2016-10-07 2016-10-07 Flapping flight device with varying wingspan

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101845748B1 (en)
WO (1) WO2018066918A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109131876A (en) * 2018-10-24 2019-01-04 上海海事大学 A kind of Novel imitation dragonfly wing Computation of Flexible Flapping-Wing
CN109436320A (en) * 2018-11-07 2019-03-08 深圳加创科技有限公司 A kind of aircraft
CN112046742A (en) * 2020-09-13 2020-12-08 西北工业大学 Flapping wing mechanism with wing spreading capability
KR102217798B1 (en) 2019-10-03 2021-02-18 이상철 Ornithopter with very fast down stroke
WO2022098214A1 (en) 2020-11-09 2022-05-12 이상철 Rotary flapping-wing flight apparatus for vertical lift and horizontal descent

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108750105B (en) * 2018-06-29 2023-07-18 山东大学 System and method for realizing multi-angle accurate conversion of flapping-fixed wing structure
CN109484642A (en) * 2018-11-23 2019-03-19 西北工业大学太仓长三角研究院 A kind of driving mechanism for flapping wing for science and education demonstration
CN109552622A (en) * 2019-01-25 2019-04-02 李铁 A kind of aircraft
CN111874228A (en) * 2020-07-14 2020-11-03 广西大学 Flapping wing aircraft
CN112429195A (en) * 2020-11-26 2021-03-02 广东国士健科技发展有限公司 Translation flying device
CN112407276A (en) * 2020-11-26 2021-02-26 广东国士健科技发展有限公司 Flapping rotor wing device capable of realizing upward half-rotation and downward horizontal operation
CN114735211B (en) * 2022-03-24 2023-01-20 上海工程技术大学 Deformable flexible deformation wing aircraft

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0727693U (en) * 1993-10-25 1995-05-23 義行 小林 Radio-controlled model airplane with motor-powered flapping wings
CN2395985Y (en) * 1999-11-01 2000-09-13 卢伯华 Wing vibration type small aircraft
KR200281641Y1 (en) * 2002-03-28 2002-07-13 조 원 장 The ornithopter equipped with joint apparatus
KR20070049271A (en) * 2005-11-08 2007-05-11 장일형 The flight matter wing movement structure
CN105235903B (en) * 2015-11-03 2017-03-22 安徽工业大学 Bionic swing wing aircraft

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109131876A (en) * 2018-10-24 2019-01-04 上海海事大学 A kind of Novel imitation dragonfly wing Computation of Flexible Flapping-Wing
CN109436320A (en) * 2018-11-07 2019-03-08 深圳加创科技有限公司 A kind of aircraft
CN109436320B (en) * 2018-11-07 2023-12-15 杭州翼能科技有限公司 Aircraft
KR102217798B1 (en) 2019-10-03 2021-02-18 이상철 Ornithopter with very fast down stroke
WO2021066583A1 (en) * 2019-10-03 2021-04-08 이상철 High-speed downward flapping flight device
CN112046742A (en) * 2020-09-13 2020-12-08 西北工业大学 Flapping wing mechanism with wing spreading capability
WO2022098214A1 (en) 2020-11-09 2022-05-12 이상철 Rotary flapping-wing flight apparatus for vertical lift and horizontal descent
KR20220062893A (en) 2020-11-09 2022-05-17 이상철 Vertically up stroking Ornithopter with rotating wings

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018066918A2 (en) 2018-04-12
WO2018066918A3 (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101845748B1 (en) Flapping flight device with varying wingspan
US10850837B2 (en) Air vehicle flight mechanism and control method for non-sinusoidal wing flapping
US6938853B2 (en) Biomimetic mechanism for micro aircraft
CN105882959B (en) It is capable of the flight equipment of VTOL
JP6971262B2 (en) Variable pitch propeller device and variable thrust aircraft using it
US20110278391A1 (en) Dragonfly unmanned aerial vehicle
CN110171568A (en) One kind can hover flapping wing aircraft
JP2011162173A (en) Vertical takeoff and landing airplane
CN112977818B (en) Bionic winglet feather structure capable of changing flow around wing surface of leading edge of flapping wing aircraft
CN109515704B (en) Ducted plume rotorcraft based on cycloidal propeller technology
WO2012112816A1 (en) Air vehicle flight mechanism and control method for non-sinusoidal wing flapping
CN107352030B (en) Micro flapping rotor wing aircraft with double wings flapping differentially
CN208915439U (en) Adjustable wing swallow shape simulation type unmanned plane
CN202491921U (en) Bionic ornithopter
EP4242103A1 (en) Rotary flapping-wing flight apparatus for vertical lift and horizontal descent
CN206954508U (en) A kind of imitative birds multiple degrees of freedom flapping wing aircraft
CN114435590B (en) Variable-incidence-angle ornithopter with wing rotation function
CN107161338B (en) Single-wing or multi-wing rotary flapping wing device
CN112678149B (en) Multi-body active variable configuration distributed propeller aircraft
CN113911345A (en) Variable windward area drive energy-adjustable bicontinuous synchronous swinging type unmanned aerial vehicle with wings
CN112319788A (en) Double-layer wing unmanned aerial vehicle
WO2008033398A2 (en) Counter-rotating fluid-propelling apparatus
CN201516920U (en) Pseudo-bionic ornithopter
KR20050011646A (en) Driving mechanism of ornithopter
KR200370681Y1 (en) Driving mechanism of Ornithopter with a same flapping amplitude

Legal Events

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