KR101858837B1 - System and method of altering leading edge of airfoil - Google Patents
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Abstract
비행체의 앞전 변형 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템은 날개의 앞전 부위에서 상기 날개 전단의 하면까지 이어진 개구부; 상기 날개의 내부에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막고, 상기 날개의 앞전 및 날개 전단의 하면의 외형을 형성하는 앞전 구조물; 및 상기 앞전 구조물이 상기 개구부에서 상기 날개의 내부의 빈공간으로 이동하여 삽입되면 상기 날개 하단에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막음으로써 상기 날개의 앞전 및 상기 날개의 전단의 하면을 형성하는 개구부 커버를 포함한다.A pre-warp deformation system of a flying body is disclosed. The pre-warp deformation system according to an embodiment of the present invention includes an opening extending from a leading edge of a blade to a lower surface of the blade front end; A front edge structure that moves from the inside of the blade to the opening to close the opening and forms an outer shape of a front surface of the blade and a bottom surface of a blade front end; And an opening portion cover which forms a front face of the vane and a front face of the front end of the vane by moving to the opening portion from the lower end of the vane when the front edge structure is inserted into the empty space inside the vane at the opening portion, .
Description
본 발명의 일 실시예는 비행체의 에어포일에 있어서, 초음속 모드와 아음속 모드로 선택적으로 변형할 수 있는 비행체의 가변 앞전 에어포일(Variable Leading Edge Airfoil) 즉, 앞전 변형 시스템 및 변형 방법에 관한 발명이다.One embodiment of the present invention relates to a Variable Leading Edge Airfoil (VFR), which is capable of selectively deforming into a supersonic mode and a subsonic mode, .
아음속 에어포일의 뭉툭한 앞전 형상은 초음속 영역에서 앞전에 수직 충격파를 발생시키게 되며, 이는 조파항력을 크게 증가시키게 된다. 반면 날카로운 앞전 형상을 가진 초음속 에어포일의 경우 앞전에서 경사 충격파를 발생시켜 낮은 항력계수를 가지게 되어 초음속 유동에 적합하다. 이렇듯 초음속 영역에서는 날카로운 앞전형상을 가지는 것이 유리하다.The blunt frontal shape of the subsonic airfoil generates a vertical shock wave in the supersonic region, which greatly increases the wave drag. On the other hand, a supersonic airfoil with a sharp leading edge shape generates an oblique shock wave at the front edge and has a low drag coefficient, which is suitable for supersonic flow. In this way, it is advantageous to have a sharp frontal shape in the supersonic region.
그러나 초음속 에어포일이 초음속 영역에서 가지는 우수한 성능에도 불구하고 최근 개발된 5세대 전투기를 포함한 많은 수의 초음속 전투기들은 초음속 에어포일을 사용하지 않았다. 이는 날카로운 앞전형상이 초음속 영역에서는 높은 효율을 보이는 반면, 아음속 및 천음속 영역에서는 열악한 실속특성, 낮은 최대양력계수 등의 공력특성을 가져 선회능력, 이착륙속도 등의 전반적인 항공기의 비행성능에 대하여 부정적인 영향을 미치는 것이 원인으로 판단된다.However, despite the superior performance of supersonic airfoils in the supersonic range, many supersonic fighters, including the recently developed fifth generation fighters, did not use supersonic airfoils. This shows that the sharp frontal shape has high efficiency in the supersonic region, while the subsonic and transonic regions have poor aerodynamic characteristics such as poor stall characteristics and low maximum lift coefficients, which has a negative effect on overall flight performance such as turning ability and take- It is judged as the cause.
초음속 에어포일이 초음속 순항에 있어 매우 효율적이나 제공전투기에 초음속 에어포일을 적용하는데 있어 문제가 있음을 잘 보여주며, 우수한 공력특성을 가지기 위하여 요구되는 앞전형상이 초음속 영역과 아음속 영역에서 판이함을 알 수 있다. 아음속과 천음속 영역에서 항공기에게 요구되는 기동성을 유지하면서 초음속 영역에서 낮은 항력계수를 가지게 하여 초음속 순항의 효율을 높이기 위해서는 유동의 속도 영역에 따라 적응할 수 있는 에어포일이 요구된다.Supersonic airfoil is very efficient in supersonic cruise. It shows the problem in applying supersonic airfoil to fighter aircraft. It shows that the frontal shape required to have excellent aerodynamic characteristics is plate in supersonic region and subsonic region. . In order to maintain the required maneuverability in the subsonic and transonic regions and to increase the efficiency of the supersonic cruise by having a low drag coefficient in the supersonic region, an airfoil capable of adapting to the velocity region of the flow is required.
이에, 일부 기존의 발명은 연성의 소재를 사용하여 이를 부풀리거나 수축시켜 뭉뚝한 형상 또는 날카로운 형상의 에어포일을 형성하는 방법을 개시하고 있으나, 이는 극한의 조건에서 실용화할 수 없는 문제점이 있기에 경성의 재질로 형성할 수 있는 방법이 고려되어야 한다.Accordingly, some prior arts disclose a method of forming a blunt or sharp airfoil by inflating or shrinking it by using a soft material. However, since there is a problem that it can not be practically used under extreme conditions, Methods that can be made of materials should be considered.
관련 선행기술로는 미국 등록특허 제4,706,913호(발명의 명칭: VARIABLE CAMBER LEADING EDGE ASSEMPLY FOR AN AIRFOIL, 등록일자: 1987.11.17.)가 있다.A related prior art is US Pat. No. 4,706,913 entitled VARIABLE CAMBER LEADING EDGE ASSEMBLY FOR AN AIRFOIL, filed on November 17, 1987.
본 발명의 일 실시예의 목적은 초음속 모드와 아음속 모드에 따라 비행체 날개의 앞전 형상을 변형할 수 있는 앞전 변형 시스템 및 변형 방법을 제공하는 것이다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a pre-warp deformation system and a deformation method that can change the frontal shape of a flight wing according to a supersonic mode and a subsonic mode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템은 날개의 앞전 부위에서 상기 날개 전단의 하면까지 이어진 개구부; 상기 날개의 내부에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막고, 상기 날개의 앞전 및 날개 전단의 하면의 외형을 형성하는 앞전 구조물; 및 상기 앞전 구조물이 상기 개구부에서 상기 날개의 내부의 빈공간으로 이동하여 삽입되면 상기 날개 하단에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막음으로써 상기 날개의 앞전 및 상기 날개의 전단의 하면을 형성하는 개구부 커버를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pre-warp deformation system including: an opening extending from a leading edge of a blade to a lower surface of a blade front end; A front edge structure that moves from the inside of the blade to the opening to close the opening and forms an outer shape of a front surface of the blade and a bottom surface of a blade front end; And an opening portion cover which forms a front face of the vane and a front face of the front end of the vane by moving to the opening portion from the lower end of the vane when the front edge structure is inserted into the empty space inside the vane at the opening portion, .
바람직하게는, 상기 앞전 구조물 및 상기 개구부 커버는 서로 다른 앞전 형상을 형성할 수 있어, 각각 서로 다른 음속 모드로 활용할 수 있다.Advantageously, the front end structure and the opening cover can form different leading edges and can be utilized as different sound speed modes.
바람직하게는, 상기 앞전 구조물은, 일단이 완만한 곡선의 뭉뚝한 형상을 형성하도록 휘어 있고, 상기 뭉뚝한 형상이 상기 날개의 앞전을 형성함으로써 상기 날개는 아음속 모드로 운용될 수 있고, 상기 개구부 커버는, 상기 날개의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물과 예각을 이루며 연결됨으로써 예각의 상기 날개의 앞전이 형성되고, 예각의 상기 날개의 앞전을 이용하여 상기 날개는 초음속 모드로 운영될 수 있다.Preferably, the fore end structure is bent so as to form a curved shape of a gentle curve at one end, and the blades form a leading edge of the blades, so that the blades can be operated in a subsonic mode, Is formed at an acute angle with an upper surface structure forming the upper surface of the vane, thereby forming a front edge of the acute angle of the vane, and the vane can be operated in the supersonic mode using the front edge of the acute angle vane.
바람직하게는, 상기 날개 전단의 상단의 외형을 형성하고, 상기 날개의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물과 연결될 수 있는 플랩 구조물을 더 포함할 수 있다.The flap structure may further comprise a flap structure which forms an upper end contour of the vane shear and is connectable with a top surface structure forming the upper surface of the vane.
바람직하게는, 상기 앞전 구조물을 끌어당겨 상기 날개의 내부로 이동시키거나 개구부로 위치시키는 앞전 피스톤; 상기 앞전 피스톤이 상기 날개의 내부로 이동할 수 있도록 하는 레일; 및 상기 날개의 하단 표면을 형성하는 하단 표면 구조물과 상기 개구부 커버 중 적어도 하나를 소정의 각도만큼 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the front-end piston is configured to pull the front-end structure and move it to the inside of the vane or to position it as an opening; A rail for allowing the front piston to move into the interior of the vane; And a rotating unit rotating at least one of the lower surface structure forming the lower end surface of the vane and the opening cover by a predetermined angle.
바람직하게는, 상기 앞전 구조물이 상기 개구부에 위치하여 상기 날개의 앞전을 형성할 때, 상기 앞전 구조물 및 상기 플랩 구조물이 소정의 각도만큼 아래로 향하도록 하여 플랩을 형성할 수 있다.Preferably, when the frontal structure is positioned at the opening to form the frontal edge of the vane, the frontal structure and the flap structure may be formed with a predetermined angle downward to form the flap.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 날개의 앞전을 변형하는 방법에 있어서, 초음속 모드 또는 아음속 모드로 전환하는 모드 전환 신호를 수신하는 단계; 상기 날개가 아음속 모드로 운용 중일 때는 상기 날개를 초음속 모드로 전환하는 단계; 및 상기 날개가 초음속 모드로 운용 중일 때는 상기 날개를 아음속 모드로 전환하는 단계를 포함하고, 상기 날개를 초음속 모드로 전환하는 단계는, 상기 날개의 앞전 부위에서 상기 날개 전단의 하면까지 이어진 개구부를 막음으로써 뭉뚝한 형상의 상기 날개의 앞전 및 상기 날개의 전단의 하면을 형성하는 앞전 구조물이 상기 날개의 내부의 빈공간으로 이동하는 단계; 및 상기 오픈된 개구부로 개구부 커버가 이동하여 예각의 상기 날개의 앞전 및 상기 날개의 전단의 하면을 형성함으로써 초음속 에어포일을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 날개를 아음속 모드로 전환하는 단계는 상기 개구부 커버가 상기 개구부에서 후방으로 슬라이드되어 상기 개구부를 오픈하는 단계; 및 앞전 구조물이 상기 날개의 내부에서 상기 개구부로 이동하여 상기 날개의 앞전 및 전단의 하면을 형성함으로써 아음속 에어포일을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of modifying a front end of a wing of a vehicle, the method comprising: receiving a mode switching signal for switching to a supersonic mode or a subsonic mode; Converting the wing into a supersonic mode when the wing is operating in a subsonic mode; And switching the wing to a subsonic mode when the wing is operating in a supersonic mode, wherein switching the wing to a supersonic mode comprises closing an opening extending from a front edge of the wing to a lower surface of the front edge of the wing Moving a frontal structure forming a blind front side of the blades and a front side of the blades to an empty space inside the blades; And forming the supersonic airfoil by moving the opening cover to the open aperture to form a front edge of the acute angle vane and a bottom surface of the front edge of the vane, wherein the step of converting the vane to the subsonic mode comprises: The cover slides rearward in the opening to open the opening; And forming a subsonic airfoil by moving a front surface structure from the inside of the vane to the opening to form a front surface and a front surface of the front surface of the vane.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비행하는 상황이 초음속 영역인가 아음속 영역인가에 따라 초음속 모드 또는 아음속 모드로 전환할 수 있는 비행체의 앞전 변형 시스템 및 변형 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a pre-warp deformation system and a deformation method of a flight capable of switching to a supersonic mode or a subsonic mode according to whether a flying situation is a supersonic region or a subsonic region.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강성 재질의 소재를 이용하여 비행체의 날개를 형성할 수 있는 앞전 변형 시스템 및 변형 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a pre-warp deformation system and a deformation method capable of forming wings of a flying object by using a material made of a rigid material.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비행 중 변형할 때 비행에 심각한 악영향을 미치지 않는 앞전 변형 시스템 및 변형 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a pre-warp deformation system and a deformation method that do not seriously affect flight when deformation during flight.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 1b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이며, 도 1c는 앞전 구조물을 생략한 형상을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 2b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 3b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일에서 앞전 플랩을 형성한 실시예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템을 포함하는 비행체 날개의 앞전 변형 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일이 아음속 모드에서 초음속 모드로 변형하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 1A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 1B is a view showing a supersonic mode shape, Fig.
FIG. 2A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2B is a view showing a supersonic mode shape.
FIG. 3A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3B is a view showing a supersonic mode shape.
4 is a view illustrating an embodiment in which a front flap is formed in an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied.
5 is a flowchart illustrating a pre-warp deformation method of a wing including a pre-warp deformation system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a process of deforming an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied from a subsonic mode to a supersonic mode.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 1b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이며, 도 1c는 앞전 구조물을 생략한 형상을 도시한 도면이다.FIG. 1A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 1B is a view showing a supersonic mode shape, Fig.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템(100)은 개구부(20), 앞전 구조물(110) 및 개구부 커버(120)를 포함한다.Referring to FIGS. 1A to 1C, a
개구부(20)는 날개(10)의 앞전 부위에서 날개(10) 전단의 하면 부위까지 이어져 있다. 도 1c는 앞전 구조물(110)을 생략한 형상으로서, 개구부(20)의 위치 및 형상을 알 수 있다. 도 1c를 참조하면, 개구부(20)는 후술하는 상단 표면 구조물(150)과 개구부 커버(120)의 이격에 의하여 형성될 수 있음을 알 수 있다.The
개구부(20)는 후술하는 앞전 구조물(110)이 내부로부터 이동하여 위치할 수 있는데, 앞전 구조물(110)이 날개(10)의 내부에서 개구부(20)로 이동하여 개구부(20)를 막음으로써 날개(10)의 앞전 및 날개(10)의 전단 하면의 외형을 형성한다.The
개구부 커버(120)는 앞전 구조물(110)이 개구부(20)에서 날개(10) 내부의 빈공간으로 이동하여 삽입되면 날개(10) 하단의 후면에서 개구부(20)로 이동하여 개구부(20)를 막음으로써 날개(10)의 앞전 및 날개(10)의 전단의 하면을 형성한다.The
여기서 앞전 구조물(110) 및 개구부 커버(120)는 서로 다른 앞전 형상을 형성할 수 있어, 각각 서로 다른 음속 모드로 활용할 수 있다.Here, the
더 구체적으로, 앞전 구조물(110)은, 일단이 완만한 곡선의 뭉뚝한 형상을 형성하도록 휘어 있고, 뭉뚝한 형상이 날개(10)의 앞전을 형성함으로써 비행체는 아음속 모드로 운용될 수 있고, 개구부 커버(120)는, 날개(10)의 상단 표면 구조물(150)과 예각을 이루며 연결됨으로써 예각의 앞전이 형성되고 비행체는 초음속 모드로 운용될 수 있다.More specifically, the
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 2b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이다.FIG. 2A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2B is a view showing a supersonic mode shape.
도 2a 및 도 2b를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템(100)은 개구부(20), 앞전 구조물(110), 개구부 커버(120) 및 플랩 구조물(130)을 포함한다.Referring to FIGS. 2A and 2B, a
본 발명의 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템(100)은 플랩 구조물(130)을 제외한 나머지 구성요소(20, 110, 120)가 도 1a 내지 도 1c의 앞전 변형 시스템(100)과 동일하다. 따라서, 본 실시예에서는 플랩 구조물(130)에 대해서만 자세히 설명하고, 다른 나머지 구성요소(20, 110, 120)에 대한 설명은 생략한다.The
플랩 구조물(130)은 날개(10)의 전단의 상단의 외형을 형성하고, 날개(10)의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물(150)과 연결될 수 있다.The
또한, 플랩 구조물(130)은 비행체 날개(10)가 아음속 모드로 운용 중 일 때 플랩을 형성할 수 있도록 한다. 플랩을 형성하는 구체적인 실시예는 도 4에 도시되어 있다.The
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일의 아음속 모드 형상을 도시한 도면이고, 도 3b는 초음속 모드 형상을 도시한 도면이다.FIG. 3A is a view showing a subsonic mode shape of an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3B is a view showing a supersonic mode shape.
도 3a및 도 3b를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템(100)은 개구부(20), 앞전 구조물(110), 개구부 커버(120), 플랩 구조물(130), 앞전 피스톤(164), 레일(170) 및 회전부(180)를 포함한다. 나머지 구성요소에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명하였기에 여기에서는 앞전 피스톤(164), 레일(170) 및 회전부(180)에 대해서만 설명한다.3A and 3B, a
앞전 피스톤(164)은 앞전 구조물(110)을 끌어당겨 날개(10)의 내부로 이동시키거나 개구부(20)로 위치시켜 앞전을 형성하게 한다.The front-
레일(170)은 앞전 피스톤(164)이 날개(10)의 내부로 이동할 수 있도록 한다.The rail (170) allows the front piston (164) to move into the interior of the vane (10).
회전부(180)는 날개(10)의 하단 표면을 형성하는 하단 표면 구조물(140)과 개구부 커버(120) 중 적어도 하나를 소정의 각도만큼 회전시킨다.The
즉, 회전부(180)는 형성되는 앞전에 따라 날개(10)의 하단 표면이 형성하는 각도를 조절하는 기능을 수행한다.That is, the
앞전이 변형되는 과정에서 유동(air flow)이 에어포일의 내부로 유입되면 유동이 불안정하게 되고, 이로 인하여 날개(10)에 진동이 발생할 수 있기에 날개 내부로 유동이 유입되는 것을 최소화 해야할 필요가 있다.When the air flow is introduced into the airfoil in the course of the frontal deformation, the flow becomes unstable, which may cause vibration in the
따라서 유동의 유입을 최소화하기 위하여 앞전 구조물(110)에 연결된 앞전 피스톤(164), 앞전 구조물(110)에 연결된 구동 암(160) 및 구동 암(160)에 연결된 앞전 리니어 캠(162)에 의하여 앞전 구조물은 날개의 내부로 연결되는 갭(gap)을 생성하지 않고 개구부(20)에 적절하게 위치할 수 있다.The
그리고 레일(170) 위를 이동할 수 있는 레일 구조체(172)와 구동 암(160)에 연결된 플랩 구동부(174)가 구동 암(160)을 끌어당겨 앞전 구조물(110)이 개구부(20)에서 날개(10)의 내부로 이동하도록 할 수 있다. 또한, 그 반대로의 이동도 가능하게 할 수 있다.The
또한, 회전부(180)는 회전부(180)에 연결된 회전 피스톤(182)에 의해서 소정의 각도만큼 회전할 수 있다. 여기서 회전은 회전부(180)의 회전 중심축(184)을 기준으로 회전할 수 있다.The
또한, 개폐부(190)를 더 포함하여, 개구부 커버(120)가 초음속 모드에서 개구부(20)에 위치할 때, 하단 표면 구조물(140)과 개구부 커버(120) 사이의 갭(gap)으로 유동이 유입되는 것을 방지할 수 있다.It is further contemplated that when the
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변 앞전 에어포일의 아음속 모드에서 앞전 플랩을 형성한 실시예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4 is a view illustrating an embodiment in which a front flap is formed in a subsonic mode of a variable front airfoil according to another embodiment of the present invention.
앞전 구조물(110)이 개구부(20)에 위치하여 날개(10)의 앞전을 형성할 때 즉, 날개(10)가 아음속 모드로 운영될 때 앞전 구조물(110) 및 플랩 구조물(130)이 소정의 각도만큼 아래로 향하도록 하여 플랩을 형성할 수 있다.When the
앞전 플랩은 유동이 분리되는 것을 방지하고 양력계수의 최대치를 끌어올리는 기능을 수행한다.The front flap prevents the flow from being separated and performs the function of raising the maximum lift coefficient.
도 4는 23도가 기울여진 실시예를 도시하고 있는데, 플랩 구동부(174)가 구동 암(160)을 끌어당김으로써 앞전 플랩을 형성할 수 있다. 플랩 구동부(174)가 구동 암(160)을 끌어당기는 정도에 따라서 플랩으로 형성되는 각도는 다를 수 있다.FIG. 4 shows an embodiment in which the angle of 23 degrees is inclined. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 앞전 변형 시스템을 포함하는 비행체 날개의 앞전 변형 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a pre-warp deformation method of a wing including a pre-warp deformation system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 단계 510에서는, 앞전 변형 시스템(100)이, 초음속 모드 또는 아음속 모드로 전환하는 모드 전환 신호를 수신한다.Referring to FIG. 5, in step 510, the
여기서 모드 전환 신호는 비행체의 속력에 기초하여 자동으로 모드 전환을 선택하는 모드 전환 선택부(미도시) 또는 비행사에 의하여 입력 될 수 있다.Here, the mode switching signal may be input by a flight switch or a mode switching selection unit (not shown) for automatically selecting the mode switching based on the speed of the air vehicle.
날개(10)가 아음속 모드로 운용 중일 때는, 모드 전환 신호에 의하여 앞전 변형 시스템(100)이, 날개(10)를 초음속 모드로 전환하고, 날개(10)가 초음속 모드로 운용 중일 때는 모드 전환 신호에 의하여 앞전 변형 시스템(100)이, 날개(10)를 아음속 모드로 전환한다.When the
여기서 날개(10)를 초음속 모드로 전환하는 단계는, 앞전 변형 시스템(100)이, 날개(10)의 앞전 부위에서 날개 전단의 하면까지 이어진 개구부(20)를 막음으로써 뭉뚝한 형상의 날개(10)의 앞전 및 날개(10)의 전단의 하면을 형성하는 앞전 구조물이 날개(10)의 내부의 빈공간으로 이동시키는 단계(단계 520a) 및 앞전 변형 시스템(100)이, 오픈된 개구부(20)로 개구부 커버(120)가 이동하도록 하여 예각의 날개(10)의 앞전 및 날개(10)의 전단의 하면을 형성함으로써 초음속 에어포일을 형성하는 단계(단계 530a)를 포함한다. 날개(10)가 초음속 에어포일을 형성하면 비행체는 초음속 모드로 운용하게 된다.Wherein the step of converting the
또한, 날개(10)를 아음속 모드로 전환하는 단계는, 앞전 변형 시스템(100)이, 개구부 커버(120)가 개구부(20)에서 후방으로 슬라이드되어 개구부(20)를 오픈하도록 하는 단계(단계 520b) 및 앞전 변형 시스템(100)이, 앞전 구조물이 날개(10)의 내부에서 개구부(20)로 이동하도록 하여 날개(10)의 앞전 및 전단의 하면을 형성함으로써 아음속 에어포일을 형성하는 단계(단계 530b)를 포함한다. 날개(10)가 아음속 에어포일을 형성함으로써 비행체는 아음속 모드로 운용하게 된다.The step of converting the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 앞전 변형 시스템이 적용된 에어포일이 아음속 모드에서 초음속 모드로 변형하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.6 is a view illustrating a process of deforming an airfoil to which a pre-warp deformation system according to another embodiment of the present invention is applied from a subsonic mode to a supersonic mode.
도 6의 (a)는 아음속 모드를 도시하고 있고, (h)는 초음속 모드를 도시하고 있다. (a)에서 (h)로 순차적으로 변형되는 과정이 아음속 모드에서 초음속 모드로 전환되는 과정이고, 초음속 모드에서 아음속 모드로 전환되는 과정은 역순서를 따르면 된다.FIG. 6A shows the subsonic mode, and FIG. 6H shows the supersonic mode. (a) to (h) are sequentially changed from the subsonic mode to the supersonic mode, and the process from the supersonic mode to the subsonic mode is reversed.
도 6에서는, 변형과정을 명확히 도시하기 위하여 상단 표면 구조물(150)을 생략한 변형 과정을 도시하고 있는데, 상단 표면 구조물(150)을 포함하는 아음속 에어포일은 도 3a와 같고, 상단 표면 구조물(150)을 포함하는 초음속 에어포일은 도 3b와 같다.6 illustrates a deformation process in which the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
10 : 날개 20 : 개구부
100 : 앞전 변형 시스템 110 : 앞전 구조물
120 : 개구부 커버 130 : 플랩 구조물
140 : 하단 표면 구조물 150 : 상단 표면 구조물
160 : 구동 암 162 : 앞전 리니어 캠
164 : 앞전 피스톤 166 : 플랩 구조물 고정부
170 : 레일 172 : 레일 구조체
174 : 플랩 구동부 180 : 회전부
182 : 회전 피스톤 184 : 회전 중심축
190 : 개폐부10: wings 20: openings
100: front deflection system 110: front deflection structure
120: opening cover 130: flap structure
140: bottom surface structure 150: top surface structure
160: drive arm 162: forward linear cam
164: front-end piston 166: flap structure fixing portion
170: rail 172: rail structure
174: Flap driving part 180:
182: rotation piston 184: rotation center axis
190:
Claims (7)
상기 날개의 하단 표면을 형성하는 하단 표면 구조물;
상기 상단 표면 구조물의 전단 및 상기 하단 표면 구조물의 전단이 이격됨으로써 형성되는 개구부;
상기 날개의 내부에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막고 일단이 상기 상단 표면 구조물의 전단과 접촉하여 상기 날개의 앞전을 형성하는 앞전 구조물; 및
상기 앞전 구조물이 상기 개구부에서 상기 날개의 내부의 빈공간으로 이동함으로써 상기 개구부가 오픈되면 상기 날개의 하단에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막고 일단이 상기 상단 표면 구조물의 전단과 접촉하여 상기 날개의 앞전을 형성하는 개구부 커버를 포함하는 앞전 변형 시스템.
A top surface structure defining an upper surface of the wing;
A bottom surface structure forming a bottom surface of the vane;
An opening formed by separating the front end of the upper surface structure and the front end of the lower surface structure;
A front end structure that moves from the inside of the vane to the opening to close the opening and one end of the front structure contacts the front end of the upper surface structure to form a front end of the vane; And
The front edge structure moves from the opening to an empty space inside the blades so that when the opening is opened, the blades are moved from the lower end of the blades to the opening to close the opening and one end comes into contact with the front end of the upper surface structure, And an opening cover that forms a leading edge.
상기 앞전 구조물은,
일단이 완만한 곡선의 뭉뚝한 형상을 형성하도록 휘어 있고, 상기 뭉뚝한 형상이 상기 날개의 앞전을 형성함으로써 상기 날개는 아음속 모드로 운용될 수 있고,
상기 개구부 커버는,
상기 날개의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물과 예각을 이루며 연결됨으로써 예각의 상기 날개의 앞전이 형성되고, 예각의 상기 날개의 앞전을 이용하여 상기 날개는 초음속 모드로 운영될 수 있는 앞전 변형 시스템.
The method according to claim 1,
The front-
The blades are bent so as to form a gentle curved shape, and the blunt shape forms the leading edge of the blades, so that the blades can be operated in the subsonic mode,
The opening cover
Wherein the wing is operated in a supersonic mode using a front edge of an acute angle of the wing and a leading edge of an acute angle of the wing is formed by being connected to an upper surface structure forming an upper surface of the wing at an acute angle.
상기 날개 전단의 상단의 외형을 형성하고, 상기 날개의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물과 연결될 수 있는 플랩 구조물을 더 포함하는 앞전 변형 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a flap structure that forms an upper contour of the vane shear and is connectable with a top surface structure forming an upper surface of the vane.
상기 앞전 구조물을 끌어당겨 상기 날개의 내부로 이동시키거나 개구부로 위치시키는 앞전 피스톤;
상기 앞전 피스톤이 상기 날개의 내부로 이동할 수 있도록 하는 레일; 및
상기 날개의 하단 표면을 형성하는 하단 표면 구조물과 상기 개구부 커버 중 적어도 하나를 소정의 각도만큼 회전시키는 회전부를 더 포함하는 앞전 변형 시스템.The method of claim 4, wherein
A front-end piston that pulls the front-end structure to move into the inside of the vane or to position the opening into the opening;
A rail for allowing the front piston to move into the interior of the vane; And
Further comprising a rotating portion for rotating at least one of the lower surface structure forming the lower end surface of the vane and the opening cover by a predetermined angle.
상기 앞전 구조물이 상기 개구부에 위치하여 상기 날개의 앞전을 형성할 때,
상기 앞전 구조물 및 상기 플랩 구조물이 소정의 각도만큼 아래로 향하도록 하여 플랩을 형성하는 앞전 변형 시스템.6. The method of claim 5,
When the frontal structure is positioned at the opening to form the frontal edge of the vane,
And the flap is formed such that the frontal structure and the flap structure face downward by a predetermined angle.
초음속 모드 또는 아음속 모드로 전환하는 모드 전환 신호를 수신하는 단계;
상기 날개가 아음속 모드로 운용 중일 때는 상기 날개를 초음속 모드로 전환하는 단계; 및
상기 날개가 초음속 모드로 운용 중일 때는 상기 날개를 아음속 모드로 전환하는 단계를 포함하고,
상기 날개를 초음속 모드로 전환하는 단계는,
날개의 상단 표면을 형성하는 상단 표면 구조물의 전단 및 상기 날개의 하단 표면을 형성하는 하단 표면 구조물의 전단이 이격됨으로써 형성되는 개구부를 막음으로써 뭉뚝한 형상의 상기 날개의 앞전을 형성하는 앞전 구조물이 상기 날개의 내부의 빈공간으로 이동하는 단계; 및 오픈된 개구부로 개구부 커버가 이동하여 예각의 상기 날개의 앞전을 형성함으로써 초음속 에어포일을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 날개를 아음속 모드로 전환하는 단계는
상기 개구부 커버가 상기 개구부에서 후방으로 슬라이드되어 상기 개구부를 오픈하는 단계; 및 상기 앞전 구조물이 상기 날개의 내부에서 상기 개구부로 이동하여 상기 개구부를 막고 상기 날개의 앞전을 형성함으로써 아음속 에어포일을 형성하는 단계를 포함하는 앞전 변형 방법.
A method of deforming a frontal wing of a wing of a flying body,
Receiving a mode switching signal for switching to a supersonic mode or a subsonic mode;
Converting the wing into a supersonic mode when the wing is operating in a subsonic mode; And
And switching the wing to a subsonic mode when the wing is operating in a supersonic mode,
The step of converting the vane into supersonic mode comprises:
The front edge structure forming the leading edge of the upper surface structure forming the upper surface of the wing and the front edge of the lower edge surface structure forming the lower surface of the wing are blocked by forming the front edge of the blade having a blunt shape, Moving to an empty space inside the wing; And forming the supersonic airfoil by moving the opening cover to the opened opening to form a front edge of the acute angle of the vane,
The step of converting the wing into a subsonic mode
The opening cover slides rearward in the opening to open the opening; And forming the subsonic airfoil by moving the forward guard structure from the inside of the vane to the opening to plug the opening and form the front edge of the vane.
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