KR101944178B1 - Tipjet rotor having two rotation axis and apparatus for testing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팁젯 방식 로터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체가 통과하는 유로의 기밀을 유지하면서 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 회전 가능한 팁젯 방식 로터 및 이의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 팁젯 방식 로터는 내주면이 회전축의 외주면과 일정거리 이격되도록 위치하여 메인유로를 형성하는 몸체부; 몸체부의 상부에 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합되고, 메인유로와 연결되는 제1 유로가 내부에 형성된 허브; 허브의 외주면에 방사형으로 결합되고, 기밀부에 의해 제1 유로와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성된 블레이드 그립과 블레이드 그립에 결합되고, 제2 유로와 연결되는 제3 유로가 내부에 형성된 블레이드가 구비된 블레이드부; 허브와 블레이드부를 연결하는 결합부; 및 블레이드의 끝단에 결합되고, 제3 유로와 연결되는 팁젯 노즐;을 포함하고, 블레이드가 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a tip-jet type rotor, and more particularly, to a tip-jet type rotor capable of rotating about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other while maintaining the airtightness of a passage through which fluid passes, and an apparatus for testing its performance .
The tip-jet type rotor of the present invention includes a body portion having an inner circumferential surface spaced from a circumferential surface of a rotary shaft by a predetermined distance to form a main flow path; A hub coupled to the upper portion of the body so as to be rotatable about a rotation axis and having a first flow path connected to the main flow path; A blade coupled to the blade grip and having a second flow path radially coupled to the outer circumferential surface of the hub and connected to the first flow path by a hermetically sealed portion and having a third flow path connected to the second flow path, A blade portion provided; A coupling portion connecting the hub and the blade portion; And a tip jet nozzle coupled to an end of the blade and connected to the third flow path, wherein the blade is rotatable about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other.

Description

2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터 및 이의 성능시험장치{TIPJET ROTOR HAVING TWO ROTATION AXIS AND APPARATUS FOR TESTING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a tip-jet type rotor capable of rotating two axes,

본 발명은 팁젯 방식 로터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체가 통과하는 유로의 기밀을 유지하면서 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 회전 가능한 팁젯 방식 로터 및 이의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tip-jet type rotor, and more particularly, to a tip-jet type rotor capable of rotating about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other while maintaining the airtightness of a passage through which fluid passes, and an apparatus for testing its performance .

일반적으로 팁젯 방식의 로터(rotor)는 수직이착륙 항공기의 양력 발생장치의 일종으로, 엔진 등의 동력원을 이용하여 회전축을 구동시키는 일반적인 로터 시스템과 달리, 블레이드 끝단에 설치된 팁젯 노즐에서 제트 분사로 발생하는 추력을 이용하여 로터를 회전시키는 방식의 로터 시스템을 말하다. Generally, a tip-jet type rotor is a type of a lifting device of a vertical take-off airplane. Unlike a general rotor system that drives a rotary shaft by using a power source such as an engine, a tip jet type nozzle A rotor system that rotates the rotor using thrust.

그러므로 구동축에 의해 동력을 전달하는 로터 시스템과 달리, 로터 회전에 의한 반력이 발생하지 않아 일반적인 헬리콥터의 꼬리 로터와 같이 회전 반력을 상쇄시키기 위한 반토우크 장치가 필요하지 않는 장점 때문에 주목받고 있다.Therefore, unlike a rotor system that transmits power by a drive shaft, a reaction force due to rotation of the rotor is not generated. Thus, a countertop device for canceling a rotational reaction force such as a tail rotor of a general helicopter is attracting attention.

이와 같은 팁젯 방식 로터는 블레이드 끝단에 설치된 팁젯 노즐에서 제트를 발생시키기 위해, 로터의 허브에서부터 블레이드의 끝단까지 압축공기와 같은 유체를 공급해줘야 하며, 이를 위한 유로를 확보해야 한다. In order to generate a jet from a tip jet nozzle installed at the tip of the blade, such a tip jet type rotor must supply a fluid such as compressed air from the hub of the rotor to the end of the blade, and a flow path for the tip jet rotor must be secured.

또한, 동시에 블레이드의 피치각을 조절하고, 블레이드의 회전에 의해 발생하는 양력의 반력이 허브에 굽힘 모멘트로 작용하는 것을 방지할 수 있도록, 블레이드가 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전이 가능함으로써 2축 회전운동 자유도를 갖도록 허브에 결합되어야 한다.The blade can be rotated about the pitch axis and the flap axis so that the pitch angle of the blade can be adjusted simultaneously and the reaction force of the lift generated by the rotation of the blade can be prevented from acting as a bending moment on the hub. It must be coupled to the hub to have an axial rotational freedom.

하지만, 유체가 누설되지 않도록 허브에 형성된 유로와 블레이드에 형성된 유로를 연결하면서 플랩축 및 피치축을 중심으로 회전 가능하도록 허브에 블레이드를 결합시키는 것을 구현하기 어려운 문제가 있다.However, there is a problem in that it is difficult to realize coupling the blades to the hub so as to be rotatable around the flap shaft and the pitch axis while connecting the flow path formed in the hub and the flow path formed in the blade so that the fluid does not leak.

따라서 이로 인해 허브와 블레이드의 결합부에서 유체가 누설되는 문제가 발생하며, 이는 유체 공급량의 오차로 작용함으로써 제한된 용량의 유체를 사용하여 로터를 구동시켜야 하는 조건에서 시험시간을 단축시키는 문제를 야기하게 된다.Therefore, there is a problem that the fluid leaks from the joint portion between the hub and the blade. This causes a problem of shortening the test time under the condition that the rotor is driven using a fluid having a limited capacity by acting as an error of the fluid supply amount do.

대한민국공개특허공보 제10-2005-0063400호Korean Patent Publication No. 10-2005-0063400

이에 상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 유체가 누설되지 않도록 허브에 형성된 유로와 블레이드에 형성된 유로를 기밀도 있게 연결하면서 블레이드가 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전이 가능함으로써 2축 회전운동 자유도를 갖도록 허브에 결합된 팁젯 방식 로터 및 이의 성능을 시험하기 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a two-axis rotary motion It is an object of the present invention to provide a tip-jet type rotor coupled to a hub with a degree of freedom and an apparatus for testing its performance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팁젯 방식 로터는 내주면이 회전축의 외주면과 일정거리 이격되도록 위치하여 메인유로를 형성하는 몸체부; 회전축의 상부에 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합되고, 메인유로와 연결되는 제1 유로가 내부에 형성된 허브; 허브의 외주면에 방사형으로 결합되고, 기밀부에 의해 제1 유로와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성된 블레이드 그립과 블레이드 그립에 결합되고, 제2 유로와 연결되는 제3 유로가 내부에 형성된 블레이드가 구비된 블레이드부; 허브와 블레이드부를 연결하는 결합부; 및 블레이드의 끝단에 결합되고, 제3 유로와 연결되는 팁젯 노즐;을 포함하고, 블레이드가 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전 가능한 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the tip-jet type rotor of the present invention includes a body portion having an inner circumferential surface spaced from a circumferential surface of a rotary shaft by a predetermined distance to form a main flow path; A hub coupled to an upper portion of the rotary shaft so as to be rotatable about a rotary shaft and having a first flow path connected to the main flow path; A blade coupled to the blade grip and having a second flow path radially coupled to the outer circumferential surface of the hub and connected to the first flow path by a hermetically sealed portion and having a third flow path connected to the second flow path, A blade portion provided; A coupling portion connecting the hub and the blade portion; And a tip jet nozzle coupled to an end of the blade and connected to the third flow path, wherein the blade is rotatable about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other.

또한, 결합부는 피치축을 중심으로 하는 블레이드 그립의 외주에 결합된 베어링유닛; 및 베어링유닛의 외주에 결합되고, 볼트에 의해 허브와 결합을 이루는 베어링유닛 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the engaging portion includes a bearing unit coupled to an outer periphery of the blade grip about a pitch axis; And a bearing unit housing coupled to the outer periphery of the bearing unit and engaged with the hub by a bolt.

또한, 볼트는 플랩축을 중심축으로 하며, 볼트의 외주에는 구면베어링이 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the bolt has a flap shaft as a central axis, and a spherical bearing is coupled to the outer periphery of the bolt.

또한, 베어링유닛은 볼베어링과 트러스트베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the bearing unit is characterized by including a ball bearing and a thrust bearing.

또한, 기밀부는 블레이드 그립의 외주에 결합되되 허브와 가까워지는 방향으로 갈수록 외경이 작아지는 구면부를 갖는 구면형 너트; 및 일측은 허브에 결합되고, 타측은 구면부와 접촉하며, 양측에 각각 기밀용 오링이 위치하는 오링용 부시;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The airtight portion is a spherical nut having a spherical portion that is coupled to the outer periphery of the blade grip and has a smaller outer diameter in a direction approaching the hub. And an O-ring bushing having one side connected to the hub, the other side contacting the spherical surface portion, and an airtight o-ring disposed on each side.

또한, 구면형 너트의 중심이 피치축과 플랩축의 교점에 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, the center of the spherical nut is located at the intersection of the pitch axis and the flap axis.

또한, 구면부의 외경이 오링용 부시의 내경과 선접촉하는 것을 특징으로 한다.Further, the outer diameter of the spherical portion is in line contact with the inner diameter of the o-ring bush.

또한, 블레이드의 피치각을 조절하기 위한 블레이드 피치각 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a blade pitch angle adjuster for adjusting a pitch angle of the blade.

또한, 블레이드 피치각 조절부는 블레이드부에 결합된 피치혼과 연결된 스와시판부; 및 스와시판부의 위치를 회전축 방향을 따라 상하로 이동시키거나 스와시판부의 기울기를 조절하기 위한 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The blade pitch angle adjuster may include a swash plate connected to the pitch horn coupled to the blade portion, And a driving unit for moving the position of the swash plate part up and down along the rotation axis direction or for adjusting the inclination of the swash plate part.

또한, 스와시판부는 피치혼 및 허브와 연결되고, 허브의 회전에 의해 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성된 제1 스와시판; 및 제1 스와시판의 외주에 연결되고, 구동부와 연결되어 구동부의 작동에 의해 회전축 방향을 따라 상하로 이동하거나 일정각도 기울어지는 것이 가능하도록 형성된 제2 스와시판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A first swash plate connected to the pitch horn and the hub and formed to be rotatable about a rotation axis by rotation of the hub; And a second swash plate connected to the outer periphery of the first swash plate and connected to the driving unit so as to be vertically movable or tilted at a predetermined angle along the rotation axis direction by the operation of the driving unit.

또한, 피치혼과 제1 스와시판은 피치링크에 의해 연결되고, 피치링크에는 허브의 회전에 의해 발생하는 하중 중에서 피치링크에 전달되는 하중을 측정하기 위한 센서가 장착된 것을 특징으로 한다. Further, the pitch horn and the first swash plate are connected by a pitch link, and the pitch link is equipped with a sensor for measuring a load transmitted to the pitch link among the loads generated by the rotation of the hub.

또한, 제1 스와시판과 제2 스와시판은 볼베어링에 의해 연결됨으로써, 제1 스와시판이 회전하는 경우에도 제2 스와시판은 회전하지 않는 것을 특징으로 한다.Further, since the first swash plate and the second swash plate are connected by ball bearings, the second swash plate does not rotate even when the first swash plate rotates.

또한, 팁젯 노즐은 제3 유로와 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.Further, the tip jet nozzle is formed in a direction perpendicular to the third flow path.

앞서 설명한 본 발명의 팁젯 방식 로터의 성능시험장치는 팁젯 방식 로터가 상단에 설치되는 베이스 프레임; 외부의 엔진으로부터 메인유로로 유체를 공급하는 유체 공급관; 및 유체가 팁젯 노즐을 통해 분사됨으로써, 회전하는 블레이드에 의해 발생하는 하중을 측정하는 하중측정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for testing performance of a tip-jet type rotor of the present invention includes a base frame on which a tip-jet type rotor is installed at an upper end; A fluid supply pipe for supplying a fluid from an external engine to the main flow path; And a load measuring part for measuring a load generated by the rotating blades when the fluid is injected through the tip jet nozzle.

또한, 하중측정부는 하중이 전달되는 하중부; 및 회전축을 중심으로 하는 임의의 원의 둘레를 따라 서로 일정각도 이격되어 위치하고, 하중부에 적어도 일부분이 결합되어 하중을 측정하는 로드셀부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The load measuring unit may include: a load portion to which a load is transmitted; And a load cell part which is located at a predetermined angle to the circumference of an arbitrary circle centering on the rotation axis and at least part of which is coupled to the load part to measure a load.

또한, 하중측정부는 블레이드의 회전에 의해 발생하는 진동을 확인하기 위한 가속도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The load measuring unit may further include an acceleration sensor for checking the vibration generated by the rotation of the blade.

또한, 팁젯 방식 로터에 포함된 몸체부의 상측 외주에 결합되고, 하측 방향으로 갈수록 내경이 증가하는 나팔 형상의 하우징부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The housing further includes a trumpet-shaped housing portion coupled to an upper periphery of the body portion included in the tip-jet type rotor and having an inner diameter increasing in a downward direction.

본 발명의 팁젯 방식 로터는 허브에 형성된 유로와 블레이드에 형성된 유로를 기밀도 있게 연결함과 동시에 블레이드가 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전이 가능함으로써 2축 회전운동 자유도를 갖도록 한다.The tip-jet type rotor of the present invention connects the flow path formed in the hub and the flow path formed in the blade in a gas-tight manner, and allows the blade to rotate about the pitch axis and the flap axis, respectively.

이를 통해 압축공기와 같은 유체가 허브와 블레이드의 사이에서 누설되는 문제를 해결하고, 블레이드의 피치각을 조절함과 동시에 블레이드의 회전에 의해 발생하는 양력의 반력이 허브에 굽힘 모멘트로 작용하는 것을 방지하는 효과가 있다.This solves the problem of leakage of fluid such as compressed air between the hub and the blade and adjusts the pitch angle of the blade while preventing the reaction force of the lift caused by the rotation of the blade from acting as a bending moment on the hub .

그리고 이와 같은 팁젯 방식 로터의 성능을 시험하기 위한 본 발명의 성능시험장치는 팁젯 방식 로터의 구동 시 블레이드의 회전에 의해 발생한 하중을 측정할 수 있고, 센서를 통해 팁젯 방식 로터의 성능특성(performance characteristics)을 시험할 수 있다.The performance testing apparatus of the present invention for testing the performance of the tip jet type rotor can measure the load generated by the rotation of the blade when the tip jet type rotor is driven and the performance characteristics of the tip jet type rotor ) Can be tested.

도 1은 본 발명의 팁젯 방식 로터의 성능시험장치의 모식도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명인 팁젯 방식 로터의 허브와 블레이드부의 결합구조를 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 발명인 팁젯 방식 로터의 허브와 블레이드부의 결합구조를 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명인 팁젯 방식 로터의 허브와 블레이드부의 결합구조를 보여주는 분해도이다.
도 6-(a)는 본 발명인 팁젯 방식 로터의 블레이드부의 분해도이고, 도 6-(b)는 본 발명인 팁젯 방식 로터의 블레이드의 단면도이다.
도 7은 본 발명인 팁젯 방식 로터의 블레이드 피치각 조절부를 확대하여 보여주는 모식도이다.
도 8은 본 발명인 팁젯 방식 로터의 블레이드 피치각 조절부를 보여주는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 블레이드 피치각 조절부에서 피치혼과 제1 스와시판을 연결하는 피치링크를 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram of a performance testing apparatus of a tip-jet type rotor of the present invention.
2 is a plan view of Fig.
3 is a plan view showing a coupling structure of a hub and a blade portion of a tip-jet type rotor according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a coupling structure of a hub and a blade portion of a tip-jet type rotor according to the present invention.
5 is an exploded view showing a coupling structure of a hub and a blade portion of a tip-jet type rotor according to the present invention.
FIG. 6 (a) is an exploded view of a blade portion of a tip-jet type rotor according to the present invention, and FIG. 6 (b) is a sectional view of a blade of a tip-jet type rotor according to the present invention.
7 is an enlarged schematic view showing a blade pitch angle adjusting unit of a tip-jet type rotor according to the present invention.
8 is a plan view showing a blade pitch angle adjusting unit of a tip-jet type rotor according to the present invention.
9 is a schematic view showing a pitch link connecting the pitch horn and the first swash plate in the blade pitch angle adjusting unit of the present invention.

이하, 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to fully understand the present invention. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

본 발명은 압축공기와 같은 유체가 통과하는 유로의 기밀을 유지하면서 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 회전 가능함으로써 2축 회전운동 자유도를 갖는 팁젯 방식 로터 및 이의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tip-jet type rotor having a biaxial rotational motion degree by being rotatable about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other while maintaining the airtightness of a passage through which a fluid such as compressed air passes and an apparatus for testing its performance will be.

도 1은 본 발명의 일 실시 예인 팁젯 방식 로터의 성능시험장치의 모식도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다. FIG. 1 is a schematic view of a performance testing apparatus for a tip-jet type rotor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG.

도 1,2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 팁젯 방식 로터는 회전축(10), 몸체부(20), 허브(30), 블레이드부(40), 결합부(50) 및 팁젯노즐(60)을 포함하여 구성된다. 이하, 각 구성을 보다 상세히 설명한다.1 and 2, the tip-jet type rotor of the present invention includes a rotary shaft 10, a body 20, a hub 30, a blade portion 40, a coupling portion 50, and a tip jet nozzle 60, . Hereinafter, each configuration will be described in more detail.

회전축(10)은 팁젯 방식 로터의 구동 시 회전하는 허브(30) 및 블레이드부(40)의 회전축이 되는 것으로, 도 1과 같이 팁젯 방식 로터의 중심축과 일치하는 것이 바람직하며, 허브(30)의 하부에 결합되어 허브(30) 및 블레이드부(40)와 함께 회전한다.The rotary shaft 10 is a rotary shaft of the hub 30 and the blade 40 that rotate when the tip-jet type rotor is driven. The rotary shaft 10 preferably coincides with the central axis of the tip- And rotates together with the hub 30 and the blade portion 40.

몸체부(20)는 도 1과 같이 상기 회전축(10)의 외주를 감싸도록 형성되되 내주면이 상기 회전축(10)의 외주면과 일정거리 이격되도록 위치하여 메인유로(P)를 형성하는 것으로, 도 1과 같이 원기둥형상인 것이 바람직하다.1, the body 20 is formed so as to surround the outer circumference of the rotary shaft 10, and the inner circumferential surface of the body 20 is spaced apart from the outer circumferential surface of the rotary shaft 10 by a predetermined distance, As shown in Fig.

허브(30)는 도 1과 같이 상기 몸체부(20)의 상부에 결합되되 상기 회전축(10)을 중심으로 회전 가능하도록 결합되며, 보다 구체적으로 상기 허브(30)는 도 1과 같이 몸체부(20)의 외주에 고정된 제1 몸체부 베어링(21a)에 의해 상기 몸체부(20)와 결합되어 있어서 회전이 고정된 몸체부(20)와 달리 회전이 가능하다. 여기서 상기 제1 몸체부 베어링(21a)은 볼(ball)베어링인 것이 바람직하다.1, the hub 30 is coupled to the upper portion of the body portion 20 so as to be rotatable about the rotation axis 10, and more specifically, the hub 30 is coupled to the body portion The body portion 20 is coupled with the first body portion bearing 21a fixed to the outer periphery of the body portion 20 so that rotation of the body portion 20 is possible. The first body part bearing 21a is preferably a ball bearing.

또한, 상기 허브(30)에는 몸체부(20)의 내부에 형성된 메인유로(P)와 연결되는 제1 유로(P1)가 도 1과 같이 내부에 형성되어 있으며, 이때 유체가 메인유로(P)에서 제1 유로(P1)를 통과할 때 누설되지 않도록 허브(30)와 몸체부(20)의 사이에 도 1과 같이 실링용 부재(22)가 삽입되는 것이 바람직하며, 여기서 상기 실링용 부재(22)는 메카니컬 씰(mechanical seal)인 것이 가장 바람직하다.The hub 30 has a first flow path P1 connected to the main flow path P formed in the body portion 20 as shown in FIG. The sealing member 22 is preferably inserted between the hub 30 and the body 20 so as not to leak when passing through the first flow path P1, 22 is most preferably a mechanical seal.

블레이드부(40)는 메인유로(P)로 유입된 유체가 팁젯 노즐(60)을 통해 외부로 제트 분사됨으로써 발생한 반력에 의해 회전하여 하중을 발생시키는 것으로, 도 1,2와 같이 상기 허브(30)의 외주면에 방사형으로 결합되고, 제1 유로(P1)와 연결되는 제2 유로(P2)가 내부에 형성된 블레이드 그립(41)과 상기 블레이드 그립(41)에 결합되고, 상기 제2 유로(P2)와 연결되는 제3 유로(P3)가 내부에 형성된 블레이드(42)를 포함하여 구성된다. 이하, 블레이드부(40)를 보다 구체적으로 설명한다.The blade unit 40 rotates by a reaction force generated when the fluid introduced into the main flow path P is jetted out through the tip jet nozzle 60 to generate a load. As shown in FIGS. 1 and 2, And a second flow path P2 connected to the first flow path P1 is coupled to the blade grip 41 and the second flow path P2 And a blade 42 having a third flow path P3 connected to the third flow path P3. Hereinafter, the blade portion 40 will be described in more detail.

도 3은 본 발명인 팁젯 방식 로터의 허브(30)와 블레이드부(40)의 결합구조를 보여주는 평면도이고, 도 6-(a)는 블레이드부(40)의 분해도이며, 도 6-(b)는 블레이드(42)의 단면도이다. FIG. 3 is a plan view showing a coupling structure between the hub 30 and the blade unit 40 of the tip-jet type rotor according to the present invention. FIG. 6 (a) is an exploded view of the blade unit 40, Sectional view of the blade 42. Fig.

도 3에 도시된 바와 같이, 블레이드부(40)는 복수 개이며, 허브(30)의 외주면에 방사형으로 결합되되 회전축(10)을 중심으로 서로 일정각도 이격되어 위치하는 것이 바람직하다. 실 예로, 도 3과 같이 블레이드부(40)는 4개이며, 4개의 블레이드부(40)가 회전축(10)을 중심으로 하는 허브(40)의 둘레를 따라 서로 90도로 이격되어 위치할 수 있다.3, it is preferable that a plurality of the blade portions 40 are radially coupled to the outer circumferential surface of the hub 30 and are spaced apart from each other around the rotary shaft 10 at a predetermined angle. 3, the number of the blade portions 40 is four, and the four blade portions 40 may be positioned at 90 degrees apart from one another along the circumference of the hub 40 around the rotation axis 10 .

상기 블레이드 그립(41)은 도 3과 같이 허브(30)와 블레이드(42)를 연결하기 위한 것으로, 일측은 허브(30)와 결합부(50)에 의해 결합되고, 타측은 블레이드(42)와 결합된다.The blade grip 41 is for connecting the hub 30 and the blade 42 as shown in FIG. 3. The blade grip 41 is coupled to the hub 30 by the engaging portion 50 and the other end is connected to the blade 42 .

여기서 블레이드 그립(41)과 블레이드(42)는 볼트에 의해 결합되는 것이 바람직하며, 이때, 유체가 블레이드 그립(41)의 내부에 형성된 제2 유로(P2)에서 블레이드(42)의 내부에 형성된 제3 유로(P3)를 통과할 때 누설되지 않도록 블레이드 그립(41)과 블레이드(42)의 사이에 도 6-(a)와 같이 기밀용 오링(43)이 삽입되는 것이 바람직하다.It is preferable that the blade grip 41 and the blade 42 are coupled by a bolt at this time when the fluid is supplied to the blade grip 41 from the second flow path P2 formed inside the blade 42 It is preferable that the airtight o-ring 43 is inserted between the blade grip 41 and the blade 42 as shown in Fig. 6- (a) so as not to leak when passing through the three flow paths P3.

한편, 블레이드(42)는 도 6-(b)와 같이 에어포일(airfoil) 형상이며, 블레이드(42)의 내부에 형성된 제3 유로(P3)의 직경은 유체를 최대한의 유량으로 공급할 수 있도록 가능한 범위 내에서 최대한 크게 형성하는 것이 바람직하며, 실 예로, 도 6-(b)와 같이 제3 유로(P3)의 외주면이 블레이드(42)의 내주면과 접촉하도록 형성할 수 있다.6 (b), the diameter of the third flow path P3 formed inside the blade 42 is set to be as large as possible so that the fluid can be supplied at the maximum flow rate The outer circumferential surface of the third flow path P3 may be formed so as to be in contact with the inner circumferential surface of the blade 42 as shown in FIG. 6- (b).

도 4는 본 발명인 팁젯 방식 로터의 허브(30)와 블레이드부(40)의 결합구조를 확대하여 보여주는 단면도이고, 도 5는 허브(30)와 블레이드부(40)의 결합구조를 보여주는 분해도이다. 이하, 허브(30)와 블레이드부(40)를 연결하는 결합부(50)를 보다 상세히 설명한다.FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a coupling structure of the hub 30 and the blade 40 of the tip-jet type rotor according to the present invention, and FIG. 5 is an exploded view showing a coupling structure of the hub 30 and the blade 40. Hereinafter, the engaging portion 50 connecting the hub 30 and the blade portion 40 will be described in more detail.

상기 결합부(50)는 블레이드부(40)가 피치축(A1)을 중심으로 회전 가능하도록 허브(30)와 블레이드부(40)를 연결하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 피치축(A1)을 중심축으로 하는 블레이드 그립(41)의 외주에 결합된 베어링유닛(51), 상기 베어링유닛(51)의 외주에 결합되고, 볼트(53)에 의해 허브(30)와 결합을 이루는 베어링유닛 하우징(52)을 포함하여 구성된다. The coupling portion 50 connects the hub 30 and the blade portion 40 such that the blade portion 40 can rotate about the pitch axis A1. As shown in FIG. 4, A bearing unit 51 which is coupled to the outer periphery of the blade grip 41 having a center axis of the bearing unit 51 and which is engaged with the hub 30 by a bolt 53, And a unit housing (52).

보다 구체적으로 베어링유닛(51)은 도 4와 같이 블레이드 그립(41)의 외주에 끼워져 내주면은 상기 블레이드 그립(41)에 고정되고, 외주면은 상기 베어링유닛 하우징(52)에 고정되는 베어링(51a,51b)이 구비되어 상기 블레이드부(40)가 피치축(A1)을 중심으로 회전 가능하도록 한다.More specifically, the bearing unit 51 is fitted to the outer periphery of the blade grip 41, the inner peripheral surface thereof is fixed to the blade grip 41, and the outer peripheral surface thereof is fixed to the bearing unit housing 52, 51b so that the blade portion 40 is rotatable around the pitch axis A1.

여기서 상기 베어링유닛(51)은 블레이드부(40)가 피치축(A1)을 중심으로 회전 가능하도록 하기 위한 볼(ball)베어링(51a)과 블레이드부(40)의 회전에 의해 발생하는 원심력을 지지하기 위한 트러스트(thrust)베어링(51b)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The bearing unit 51 supports a ball bearing 51a for rotating the blade unit 40 about the pitch axis A1 and a centrifugal force generated by rotation of the blade unit 40 And a thrust bearing 51b for guiding the thrust bearing 51b.

다시 말해, 상기와 같은 결합부(50)를 통해 블레이드부(40)는 피치축(A1)을 중심으로 회전 가능하며, 따라서 상기 블레이드부(40)를 피치축(A1)을 중심으로 일정각도 회전시킴으로써, 블레이드(42)의 피치각을 조절할 수 있다.In other words, the blade portion 40 is rotatable about the pitch axis A1 through the coupling portion 50 as described above, so that the blade portion 40 is rotated about the pitch axis A1 by a predetermined angle The pitch angle of the blade 42 can be adjusted.

그리고 이를 위해 본 발명의 팁젯 방식 로터는 블레이드(42)의 피치각을 조절하기 위한 블레이드 피치각 조절부(90)를 포함하며, 이와 관련해서는 이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.To this end, the tip-jet type rotor of the present invention includes a blade pitch angle adjuster 90 for adjusting the pitch angle of the blade 42, and will be described in more detail below with reference to FIGS. 7 to 9 do.

도 7은 팁젯 방식 로터의 블레이드 피치각 조절부(90)를 확대하여 보여주는 모식도이고, 도 8은 블레이드 피치각 조절부(90)를 보여주는 평면도이며, 도 9는 블레이드 피치각 조절부(90)에서 피치혼(91)과 제1 스와시판(92a)을 연결하는 피치링크(96)를 보여주는 모식도이다.8 is a plan view showing a blade pitch angle adjusting unit 90, and FIG. 9 is a schematic view showing a blade pitch angle adjusting unit 90 of a tip- And a pitch link 96 connecting the pitch horn 91 and the first swash plate 92a.

블레이드 피치각 조절부(90)는 도 3, 도 4, 도 6-(a) 및 도 6-(b)와 같이 블레이드부(40)에 결합된 피치혼(pitch horn, 91)과 도면에 도시되어 있지 않지만 상기 피치혼(91)과 연결되고, 도 7과 같이 허브(30)와도 연결되는 스와시판(swash plate)부(92) 및 도 7과 같이 상기 스와시판부(92)와 연결되어 상기 스와시판부(92)의 위치를 상기 회전축(10) 방향을 따라 상하로 이동시키거나 상기 스와시판부(92)의 기울기를 조절하기 위한 구동부(93)를 포함하여 구성되며, 상기 구동부(93)의 작동에 의해 블레이드(42)의 피치각이 조절되게 된다.The blade pitch angle adjusting portion 90 includes a pitch horn 91 coupled to the blade portion 40 as shown in Figs. 3, 4, 6A and 6B, A swash plate portion 92 connected to the pitch horn 91 and connected to the hub 30 as shown in FIG. 7 and a swash plate portion 92 connected to the swash plate portion 92 as shown in FIG. 7, And a driving part 93 for moving the swash plate part 92 up and down along the direction of the rotation axis 10 or for adjusting the inclination of the swash plate part 92. The driving part 93 includes: The pitch angle of the blade 42 is adjusted.

스와시판부(92)는 도 7,8과 같이 서로 다른 연결부재에 의해 피치혼(91) 및 허브(30)와 연결되고, 상기 허브(30)의 회전에 의해 회전축(10)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된 제1 스와시판(92a)과 상기 제1 스와시판(92a)의 외주에 연결되고, 구동부(93)와 연결되어 구동부(93)의 작동에 의해 회전축(10) 방향을 따라 상하로 이동하거나 일정각도 기울어지는 것이 가능하도록 형성된 제2 스와시판(92b)를 포함하여 구성된다.The swash plate portion 92 is connected to the pitch horn 91 and the hub 30 by different connecting members as shown in Figures 7 and 8 and is rotated about the rotating shaft 10 by the rotation of the hub 30 The first swash plate 92a and the first swash plate 92a are connected to the outer periphery of the first swash plate 92a and are connected to the drive unit 93 to move up and down along the direction of the rotation axis 10 by the operation of the drive unit 93. [ And a second swash plate 92b formed to be able to be inclined at a predetermined angle.

보다 구체적으로 상기 제1 스와시판(92a)은 도 7과 같이 몸체부(20)의 외주에 고정된 제2 몸체부 베어링(21b)에 의해 상기 몸체부(20)와 결합되어 있어서, 회전이 고정된 몸체부(20)와 달리 회전축(10)을 중심으로 회전이 가능하다. 여기서 상기 제2 몸체부 베어링(21b)은 구면(spherical)베어링인 것이 바람직하다. More specifically, the first swash plate 92a is coupled to the body portion 20 by a second body bearing 21b fixed to the outer periphery of the body portion 20 as shown in FIG. 7, Unlike the body portion 20 of the present invention. The second body part bearing 21b is preferably a spherical bearing.

이와 같이 제1 스와시판(92a)이 회전 가능하도록 형성한 이유는 허브(30)와 연결부재에 의해 연결되어 허브(30) 및 블레이드부(40)의 회전에 의해 함께 회전되도록 하기 위해서이다. The reason why the first swash plate 92a is formed so as to be rotatable as described above is that the hub 30 is connected to the hub 30 by the connecting member and rotated together by the rotation of the hub 30 and the blade unit 40. [

보다 구체적으로 상기 연결부재는 도 7과 같이 허브(30)의 외주에 연결된 회전시저(94)와 상기 회전시저(94)와 제1 스와시판(92a)을 연결하는 시저링크(95)를 포함하고, 상기 시저링크(95)는 상기 제1 스와시판(92a)와 도 8과 같이 시저링크 로드엔드(95a)에 의해 연결된다.More specifically, the connecting member includes a rotary scissors 94 connected to the outer periphery of the hub 30 and a scissor link 95 connecting the rotary scissors 94 and the first swash plate 92a, as shown in FIG. 7 , And the scissor link 95 is connected to the first swash plate 92a by a scissor link rod end 95a as shown in Fig.

한편, 제1 스와시판(92a)은 앞서 설명한 바와 같이 블레이드부(40)에 결합된 피치혼(91)과도 연결부재에 의해 연결된다. 보다 구체적으로 도면에 도시되어 있지 않지만 제1 스와시판(92a)은 피치혼(91)에 연결된 피치링크(96)와 피치링크 로드엔드(96a)에 의해 연결된다.On the other hand, the first swash plate 92a is connected to the pitch horn 91 coupled to the blade portion 40 by the connecting member as described above. More specifically, the first swash plate 92a is connected by a pitch link rod end 96a to a pitch link 96 connected to the pitch horn 91, although not shown in the figure.

여기서 상기 피치링크(96)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 스와시판(92a)과 연결되는 일측과 피치혼(91)과 연결되는 타측의 사이에 센서가 부착되는 센서 부착부(96b)가 내부에 형성되어 있으며, 이와 같은 센서 부착부(96b)에 부착된 센서가 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 센서 부착부(96b)를 둘러싸는 센서보호커버(96c)를 포함하는 것이 바람직하다.9, the pitch link 96 includes a sensor attachment portion 96b to which a sensor is attached between one side connected to the first swash plate 92a and the other side connected to the pitch horn 91, And a sensor protecting cover 96c surrounding the sensor attaching portion 96b to prevent the sensor attached to the sensor attaching portion 96b from being damaged.

이때, 상기 센서는 허브(30) 및 블레이드부(40)가 회전함으로써 발생하는 하중 중에서 피치링크(96)에 전달되는 하중을 측정하기 위한 센서로, 실 예로, 스트레인 게이지일 수 있으며, 이를 통해 피치링크(96)의 구조적 건전성을 판단할 수 있다. In this case, the sensor is a sensor for measuring the load transmitted to the pitch link 96 from the load generated by the rotation of the hub 30 and the blade unit 40, and may be a strain gauge in actuality, The structural integrity of the link 96 can be determined.

한편, 제2 스와시판(92b)은 허브(30)의 회전에 의해 회전하는 제1 스와시판(92a)의 외주에 도 8과 같이 연결되되, 제1 스와시판(92a)이 회전하는 경우에도 회전하지 않는 것이 바람직하며, 이를 위해 제1 스와시판(92a)과 제2 스와시판(92b)은 도 7과 같이 볼베어링(92c)에 의해 연결되어 있다. The second swash plate 92b is connected to the outer periphery of the first swash plate 92a rotated by the rotation of the hub 30 as shown in Fig. 8, and even when the first swash plate 92a rotates, For this purpose, the first swash plate 92a and the second swash plate 92b are connected by a ball bearing 92c as shown in FIG.

또한, 제2 스와시판(92b)은 앞서 설명한 바와 같이 구동부(93)와 연결되어 구동부(93)의 작동에 의해 회전축(10) 방향을 따라 상하로 이동하거나 일정각도 기울어지며, 구동부(93)와 구동부 로드엔드(93a)에 의해 연결되어 있다.As described above, the second swash plate 92b is connected to the driving unit 93 and is vertically moved or tilted at a predetermined angle along the direction of the rotary shaft 10 by the operation of the driving unit 93, And is connected by a driving rod end 93a.

이와 같은 구동부(93)는 복수 개인 것이 바람직하며, 제2 스와시판(92b)의 둘레를 따라 서로 일정각도 이격되어 위치하는 것이 바람직하다. 실 예로, 구동부(93)는 4개이며, 4개의 구동부(93)가 제2 스와시판(92b)의 둘레를 따라 서로 90도로 이격되어 위치할 수 있다. It is preferable that there are a plurality of such driving units 93, and it is preferable that they are located at a certain angle from each other along the circumference of the second swash plate 92b. As an actual example, the number of the drive units 93 is four, and the four drive units 93 can be positioned at 90 degrees apart from each other along the circumference of the second swash plate 92b.

이는 복수 개의 구동부(93)가 서로 독립적으로 작동하면서 제2 스와시판(92b)의 기울기를 다양하게 변경할 수 있기 때문이며, 이를 통해 블레이드(42)의 피치각 역시 다양하게 조절할 수 있다.This is because the plurality of drivers 93 can operate independently of each other to vary the inclination of the second swash plate 92b, and the pitch angle of the blades 42 can be adjusted in various ways.

다시 말하자면, 블레이드 피치각 조절부(90)는 구동부(93)를 작동하여 제2 스와시판(92b)의 위치를 상하로 이동시키거나 일정각도 기울어지도록 하고, 이와 같은 제2 스와시판(92b)의 운동이 제1 스와시판(92a) 및 제1 스와시판(92a)에 연결된 피치혼(91)에 전달되도록 함으로써, 피치혼(91)에 연결된 블레이드부(40)가 피치축(A1)을 중심으로 일정각도 회전하도록 하여 블레이드(42)의 피치각을 조절한다.In other words, the blade pitch angle adjuster 90 operates the drive unit 93 to move the second swash plate 92b up and down or to tilt at a certain angle, and the second swash plate 92b The movement is transmitted to the pitch horn 91 connected to the first swash plate 92a and the first swash plate 92a so that the blade portion 40 connected to the pitch horn 91 is rotated about the pitch axis A1 So that the pitch angle of the blade 42 is adjusted.

한편, 블레이드부(40)가 피치축(A1)과 함께 플랩축(A2)을 중심으로도 회전 가능하도록 허브(30)와 베어링유닛 하우징(52)을 결합하는 볼트(53)는 도 4와 같이 플랩축(A2)을 중심축으로 하며, 볼트(53)의 외주에 허브(30)에 외주면이 고정된 구면(spherical)베어링(54)이 결합되어 있다. 그리고 이와 같은 볼트(53)가 도 4,5과 같이 베어링유닛 하우징(52)의 양측에 각각 위치한다.4, the bolt 53 for coupling the hub 30 and the bearing unit housing 52 so that the blade portion 40 can rotate about the flap axis A2 together with the pitch axis A1 A spherical bearing 54 having an outer circumferential surface fixed to the hub 30 is coupled to the outer periphery of the bolt 53 with the flap axis A2 as a central axis. These bolts 53 are located on both sides of the bearing unit housing 52 as shown in Figs.

그러면 구면베어링(54)에 의해 볼트(53)가 플랩축(A2)을 중심으로 회전 가능하게 되면서 플랩힌지와 같은 역할을 하게 되고, 이로 인해 상기 볼트(53)에 결합된 베어링유닛 하우징(52) 및 상기 베어링부 하우징(52)에 결합된 블레이드부(40)가 플랩축(A2)을 중심으로 회전 가능하게 된다.The spherical bearing 54 serves to rotate the bolt 53 about the flap axis A2 and to serve as a flap hinge so that the bearing unit housing 52 coupled to the bolt 53 can be rotated, And the blade portion 40 coupled to the bearing housing 52 are rotatable about the flap axis A2.

이를 통해 본 발명의 팁젯 방식 로터는 구동 시 블레이드(42)의 회전에 의해 발생하는 양력의 반력이 허브(30)에 가해지는 굽힘 모멘트를 상쇄시킬 수 있게 되며, 이는 추후 팁젯 방식 로터를 구동시켜 성능특성을 시험할 때보다 정확한 구동조건에서 시험이 가능하도록 한다.Accordingly, the tip-jet type rotor of the present invention can cancel the bending moment applied to the hub 30 by the reaction force of the lift force generated by the rotation of the blade 42 during driving, Make it possible to test at more accurate drive conditions than when testing characteristics.

그런데 이때, 상기 플랩축(A2)이 도 4와 같이 허브(30)에 형성된 제1 유로(P1)의 중심축 및 블레이드 그립(41)에 형성된 제2 유로(P2)의 중심축과 직교하는 이유로, 플랩축(A2)을 중심으로 허브(30)의 회전은 고정된 채 상기 블레이드부(40)만 회전하게 되면 기밀을 이루고 있던 제1 유로(P1)와 제2 유로(P2)의 연결이 어긋나면서 틈새가 발생할 수 있는 문제가 있다. 그러면 이와 같은 틈새로 유체가 누설되어 팁젯 방식 로터의 성능 저하 및 유체 공급량의 오차를 발생시키게 된다.4, the flap axis A2 is perpendicular to the central axis of the first flow path P1 formed in the hub 30 and the central axis of the second flow path P2 formed in the blade grip 41 The connection between the first flow path P1 and the second flow path P2 which are hermetic is shifted when the blade portion 40 is rotated while the rotation of the hub 30 is fixed around the flap axis A2 There is a problem that a gap may occur. As a result, the fluid leaks through such a gap, resulting in deterioration of performance of the tip-jet type rotor and an error in fluid supply amount.

따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 팁젯 방식 로터는 기밀도를 갖는 제1 유로(P1)와 제2 유로(P2)의 연결을 유지하면서 블레이드부(40)가 서로 직교하는 피치축(A1) 및 플랩축(A2)을 중심으로 각각 회전 가능하도록 도 4,5와 같이 허브(30)와 블레이드 그립(41)을 연결하는 기밀부(80)를 포함하여 구성된다.Therefore, in order to solve such a problem, the tip-jet type rotor of the present invention has a structure in which the blade portion 40 maintains the connection between the first flow path P1 having the airtightness and the second flow path P2, And a hermetic portion 80 connecting the hub 30 and the blade grip 41 as shown in FIGS. 4 and 5 so as to be rotatable about the flap axis A2 and the flap axis A2, respectively.

상기 기밀부(80)는 도 4,5와 같이 블레이드 그립(41)의 외주에 결합되되 허브(30)와 가까워지는 방향으로 갈수록 외경이 작아지는 구면부가 구비된 구면형 너트(81)와 일측은 허브(30)에 결합되고, 타측은 상기 구면부와 접촉하는 오링용 부시(82)를 포함하여 구성된다.4 and 5, the airtight portion 80 includes a spherical nut 81 having a spherical portion that is coupled to the outer periphery of the blade grip 41 and has a smaller outer diameter in a direction approaching the hub 30, And an o-ring bushing (82) which is coupled to the hub (30) and the other side is in contact with the spherical surface portion.

그리고 여기서 상기 오링용 부시(82)의 양측에는 도 4,5와 같이 각각 기밀용 오링(83)이 삽입되며, 이에 의해 구면형 너트(81)와 오링용 부시(82)가 직접적인 체결을 이루지 않아도 틈새가 발생하지 않아 유체가 누설되지 않도록 한다.As shown in FIGS. 4 and 5, the o-ring 83 for airtight sealing is inserted into both sides of the o-ring bushing 82, so that the spherical nut 81 and the o-ring bushing 82 are not directly engaged No gap is created to prevent fluid leakage.

보다 구체적으로 상기 구면형 너트(81)는 도 4와 같이 구면형 너트(81)의 중심(C)이 서로 직교하는 피치축(A1)과 플랩축(A2)의 교점(IP)과 일치하도록 위치하며, 구면부의 외경이 오링용 부시(82)의 내경과 선접촉을 이루도록 위치한다. More specifically, the spherical nut 81 is positioned such that the center C of the spherical nut 81 coincides with the intersection IP between the pitch axis A1 and the flap axis A2, And the outer diameter of the spherical portion is in line contact with the inner diameter of the bush 82 for the O-ring.

그리고 이와 같은 위치관계는 블레이드부(40)가 피치축(A1) 및 플랩축(A2)을 중심으로 각각 회전한다고 하더라도 구면형상을 갖는 구면부로 인해 항상 유지되며, 따라서 결과적으로 제1 유로(P1)와 제2 유로(P2)의 사이 연결이 블레이드부(40)의 회전에 의해 어긋나서 발생하는 틈새로 유체가 누설되는 문제를 해결한다. Even if the blade portion 40 rotates about the pitch axis A1 and the flap axis A2, the positional relationship is always maintained because of the spherical portion having the spherical shape, And the second flow path (P2) is displaced by the rotation of the blade portion (40).

다시 말해, 유체가 통과하는 유로(P1, P2)의 기밀을 완벽히 유지하면서 블레이드부(40)가 서로 직교하는 피치축(A1) 및 플랩축(A2)을 중심으로 각각 회전 가능함으로써, 2축 회전운동 자유도를 갖는다.In other words, the blade portions 40 can rotate about the pitch axis A1 and the flap axis A2, which are orthogonal to each other, while maintaining the airtightness of the flow paths P1 and P2 through which the fluid passes, And has freedom of movement.

팁젯 노즐(60)은 외부의 엔진으로부터 공급되어 메인유로(P)와 유로(P1,P2,P3)를 따라 이동하는 유체를 외부로 제트 분사시킴으로써 발생한 반력에 의해 블레이드부(40)가 회전하도록 하는 것으로, 이를 위해 도 1,2,3과 같이 블레이드(42)의 끝단에 결합된다.The tip jet nozzle 60 allows the blade portion 40 to rotate by the reaction force generated by jetting the fluid supplied from the external engine and moving along the main flow path P and the flow paths P1, P2, and P3 For this purpose, it is coupled to the end of the blade 42 as shown in FIGS.

또한, 도 3과 같이 블레이드(42)의 내부에 형성된 제3 유로(P3)와 수직한 방향으로 형성되어 제3 유로(P3)와 수직한 방향으로 유체를 제트 분사시켜 블레이드부(40)가 회전축(10)을 중심으로 회전하도록 한다. 나아가 유체가 에어포일 형상의 블레이드(42)의 꼬리쪽으로 분사되도록 한다. 3, the fluid is jetted in a direction perpendicular to the third flow path P3 formed in the interior of the blade 42 so as to be perpendicular to the third flow path P3, (10). Further causing the fluid to be ejected toward the tail of the airfoil shaped blade 42.

지금까지 설명한 본 발명의 팁젯 방식 로터를 구동시켜 이의 성능을 시험하기 위한 성능시험장치는 도 1과 같이 본 발명의 팁젯 방식 로터가 상단에 설치되는 지지 플레이트(2)가 상단에 장착되고, 지면에 설치된 베이스 프레임(1), 외부의 엔진으로부터 몸체부(20)의 메인유로(P)에 압축공기와 같은 유체를 공급하는 유체 공급관(3) 및 상기 지지 플레이트(2)의 상부에 설치되어 유체가 팁젯 노즐(60)을 통해 분사됨으로써, 회전하는 블레이드(42)에 의해 발생한 하중을 측정하는 하중측정부(70)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the performance testing apparatus for testing the performance of the tip-jet type rotor of the present invention as described above includes a support plate 2 mounted on the upper end of the tip-jet type rotor of the present invention, A fluid supply pipe 3 for supplying a fluid such as compressed air to the main flow path P of the body part 20 from an external engine and a fluid supply pipe 3 provided on the upper part of the support plate 2, And a load measuring unit 70 that measures the load generated by the rotating blade 42 by being sprayed through the tip jet nozzle 60. [

보다 구체적으로, 도 2와 같이 상기 하중측정부(70)는 블레이드(42)의 회전에 의해 발생한 하중이 전달되는 하중부(71)와 회전축(10)을 중심으로 하는 임의의 원의 둘레를 따라 서로 일정각도 이격되어 위치하고, 상기 하중부(71)에 적어도 일부분이 결합되어 상기 하중부(71)에 전달되는 하중을 측정하는 로드셀부(72)를 포함하여 구성된다.2, the load measuring unit 70 includes a load portion 71 to which a load generated by the rotation of the blade 42 is transmitted, And a load cell unit 72 which is located at a predetermined angle to the load cell unit 71 and at least a part of which is coupled to the load unit 71 and measures a load transmitted to the load unit 71.

여기서 상기 로드셀부(72)는 상기 하중의 분력인 3축(x축, y축 및 z축) 방향의 하중을 측정할 수 있도록 각각의 축 방향 하중을 측정하는 복수 개의 로드셀을 포함하고, 측정된 3축 방향 하중을 이용하여 3축 방향 모멘트도 산출할 수 있다.Here, the load cell unit 72 includes a plurality of load cells for measuring respective axial loads so as to measure loads in three axial directions (x-axis, y-axis, and z-axis) 3-axis direction moment can also be calculated by using 3-axis direction load.

그리고 이와 같은 로드셀부(72)는 복수 개이며, 하중부(71)에 전달되는 하중이 일부분에만 집중되지 않고 분포되어 전달되는 것을 고려하여, 도 2와 같이 회전축(10)을 중심으로 하는 임의의 원의 둘레를 따라 서로 일정각도 이격되어 위치하는 것이 바람직하며, 실 예로 4개가 서로 90도 이격되어 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. In consideration of the fact that a plurality of such load cell units 72 are distributed in such a manner that the load transmitted to the load unit 71 is distributed and not concentrated in only a part of the load cell unit 72, It is preferable that they are located at a certain angle to each other along the circumference of the circle, and it is preferable that four of them are arranged so as to be separated from each other by 90 degrees.

또한, 상기 하중측정부(70)에는 상기 블레이드(42)의 회전에 의해 발생하는 진동을 포함하여 팁젯 방식 로터의 성능시험 시 발생하는 진동을 확인하기 위한 가속도 센서(도면에 미 도시)를 더 포함하고, 이를 통해 팁젯 방식 로터의 진동 특성을 확인할 수 있다.The load measuring unit 70 further includes an acceleration sensor (not shown) for checking the vibration generated in the performance test of the tip-jet type rotor including the vibration generated by the rotation of the blade 42 And it is possible to confirm the vibration characteristics of the tip-jet type rotor.

한편, 본 발명의 성능시험장치는 도 1과 같이, 팁젯 방식 로터에 포함된 허브(30)의 하측 및 몸체부(20)의 상측 외주에 회전이 고정되도록 결합되고, 하측 방향으로 갈수록 외경 및 내경이 증가하는 나팔 형상의 하우징부(100)를 더 포함하며, 이를 통해 하중부(71), 로드셀부(72)를 포함한 구성요소들을 외부 공기 또는 블레이드(42)의 회전에 의해 발생한 바람으로부터 보호할 수 있다.1, the performance testing apparatus of the present invention is configured such that the rotation is fixed to the lower side of the hub 30 included in the tip-jet type rotor and the upper outer circumference of the body portion 20, and the outer diameter and the inner diameter Shaped housing portion 100 to protect the components including the load portion 71 and the load cell portion 72 from external air or wind generated by the rotation of the blade 42 .

이와 같은 나팔 형상의 하우징부(100)는 유입되는 공기의 유동에 있어서 유동 박리에 의한 터뷸런스(turbulence, 난류라고도 함)가 발생하지 않도록 외경 및 내경이 증가하는 비 및 표면의 거칠기(roughness)가 조절되는 것이 바람직하다.The trumpet-shaped housing part 100 is configured such that the ratio of the outer diameter and inner diameter increases and the roughness of the surface of the housing part 100 are controlled so that turbulence (also referred to as " turbulence " .

또한, 한편 본 발명의 팁젯 방식 로터에 사용되는 제1 몸체부 베어링(21a), 볼베어링(51a, 92c)를 포함한 베어링들에는 각각 성능시험 시 베어링의 손상 유무를 확인하기 위한 온도센서(도면에 미 도시)가 장착될 수 있다.In addition, the bearings including the first body part bearing 21a and the ball bearings 51a and 92c used in the tip-jet type rotor of the present invention are each provided with a temperature sensor (not shown in the figure) City) can be mounted.

본 발명인 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터 및 이의 성능시험을 위한 구동장치의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.The embodiment of the tip-jet rotator capable of biaxial rotations of the present invention and the driving apparatus for the performance test of the present invention is a preferred embodiment for allowing a person skilled in the art to easily carry out the present invention However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications and variations are possible within the scope of the present invention, and it is obvious that the parts easily changeable by those skilled in the art are included in the scope of the present invention .

1 : 베이스 프레임
2 : 지지 플레이트
3 : 유체 공급관
10 : 회전축
20 : 몸체부
21a : 제1 몸체부 베어링
21b : 제2 몸체부 베어링
22 : 실링용 부재
30 : 허브
40 : 블레이드부
41 : 블레이드 그립
42 : 블레이드
43, 83 : 기밀용 오링
50 : 결합부
51 : 베어링유닛
51a, 92c : 볼베어링
51b : 트러스트베어링
52 : 베어링유닛 하우징
53 : 볼트
54 : 구면베어링
60 : 팁젯 노즐
70 : 하중측정부
71 : 하중부
80 : 기밀부
81 : 구면형 너트
82 : 오링용 부시
90 : 블레이드 피치각 조절부
91 : 피치혼
92 : 스와시판부
92a : 제1 스와시판
92b : 제2 스와시판
93 : 구동부
93a : 구동부 로드엔드
94 : 회전시저
95 : 시저링크
95a : 시저링크 로드엔드
96 : 피치링크
96a : 피치링크 로드엔드
96b : 센서 부착부
96c : 센서보호커버
100 : 하우징부
P : 메인유로
P1 : 제1 유로
P2 : 제2 유로
P3 : 제3 유로1: Base frame
2: Support plate
3: fluid supply pipe
10:
20:
21a: first body part bearing
21b: second body part bearing
22: sealing member
30: Hub
40:
41: blade grip
42: blade
43, 83: O-ring for airtightness
50:
51: Bearing unit
51a, 92c: ball bearing
51b: Thrust bearing
52: Bearing unit housing
53: Bolt
54: spherical bearing
60: tip jet nozzle
70: Load measuring section
71:
80:
81: Spherical nut
82: Bush for o-ring
90: blade pitch angle adjusting section
91: pitch horn
92:
92a: First Sw
92b: The Second Swash Market
93:
93a: driving rod end
94: Rotation time
95: Caesar link
95a: Caesar link rod end
96: Pitch link
96a: Pitch link rod end
96b: Sensor mounting portion
96c: Sensor protection cover
100: housing part
P: Main flow path
P1: First Euro
P2: the second channel
P3: Third Euro

Claims (17)

내주면이 회전축의 외주면과 일정거리 이격되도록 위치하여 메인유로를 형성하는 몸체부;
상기 회전축의 상부에 상기 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합되고, 상기 메인유로와 연결되는 제1 유로가 내부에 형성된 허브;
상기 허브의 외주면에 방사형으로 결합되고, 기밀부에 의해 상기 제1 유로와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성된 블레이드 그립과 상기 블레이드 그립에 결합되고, 상기 제2 유로와 연결되는 제3 유로가 내부에 형성된 블레이드가 구비된 블레이드부;
상기 허브와 상기 블레이드부를 연결하는 결합부; 및
상기 블레이드의 끝단에 결합되고, 상기 제3 유로와 연결되는 팁젯 노즐;을 포함하고,
상기 기밀부는,
일측은 상기 허브에 결합되고, 타측은 구면부와 접촉하며, 양측에 각각 기밀용 오링이 위치하는 오링용 부시;를 포함하며,
상기 블레이드가 서로 직교하는 피치축 및 플랩축을 중심으로 각각 회전 가능한 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.A body portion positioned so as to be spaced apart from the outer circumferential surface of the rotary shaft by a certain distance to form a main flow path;
A hub coupled to the rotating shaft so as to be rotatable about the rotating shaft and having a first flow path connected to the main flow path;
A blade grip formed radially on an outer circumferential surface of the hub and having a second flow path connected to the first flow path by an airtight portion and a third flow path coupled to the blade grip, A blade portion provided with a blade formed on the blade;
A coupling portion connecting the hub and the blade portion; And
And a tip jet nozzle coupled to an end of the blade and connected to the third flow path,
The gas-
And an o-ring bushing having one side connected to the hub, the other side contacting the spherical portion, and airtight o-
Wherein the blades are rotatable about a pitch axis and a flap axis orthogonal to each other. 제1항에 있어서,
상기 결합부는,
상기 피치축을 중심으로 하는 상기 블레이드 그립의 외주에 결합된 베어링유닛; 및
상기 베어링유닛의 외주에 결합되고, 볼트에 의해 상기 허브와 결합을 이루는 베어링유닛 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.The method according to claim 1,
The coupling portion
A bearing unit coupled to an outer periphery of the blade grip about the pitch axis; And
And a bearing unit housing coupled to the outer periphery of the bearing unit and coupled to the hub by bolts. 제2항에 있어서,
상기 볼트는 상기 플랩축을 중심축으로 하며, 상기 볼트의 외주에는 구면베어링이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.3. The method of claim 2,
Wherein the bolt has a central axis about the flap shaft, and a spherical bearing is coupled to an outer periphery of the bolt. 제2항에 있어서,
상기 베어링유닛은 볼베어링과 트러스트베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.3. The method of claim 2,
Wherein the bearing unit includes a ball bearing and a thrust bearing. 제2항에 있어서,
상기 기밀부는,
상기 블레이드 그립의 외주에 결합되되 상기 허브와 가까워지는 방향으로 갈수록 외경이 작아지는 구면부를 갖는 구면형 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.3. The method of claim 2,
The gas-
Further comprising a spherical nut coupled to an outer periphery of the blade grip, the spherical nut having a spherical portion whose outer diameter is reduced toward a direction closer to the hub. 제5항에 있어서,
상기 구면형 너트의 중심이 상기 피치축과 상기 플랩축의 교점에 위치하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.6. The method of claim 5,
Wherein the center of the spherical nut is located at an intersection of the pitch axis and the flap axis. 제5항에 있어서,
상기 구면부의 외경이 상기 오링용 부시의 내경과 선접촉하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.6. The method of claim 5,
And the outer diameter of the spherical portion is in line contact with the inner diameter of the O-ring bush. 제2항에 있어서,
상기 블레이드의 피치각을 조절하기 위한 블레이드 피치각 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.3. The method of claim 2,
And a blade pitch angle adjuster for adjusting a pitch angle of the blade. 제8항에 있어서,
상기 블레이드 피치각 조절부는,
상기 블레이드부에 결합된 피치혼과 연결된 스와시판부; 및
상기 스와시판부의 위치를 상기 회전축 방향을 따라 상하로 이동시키거나 상기 스와시판부의 기울기를 조절하기 위한 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.9. The method of claim 8,
Wherein the blade pitch angle adjuster comprises:
A swash plate coupled to the pitch horn coupled to the blade; And
And a driving unit for moving the swash plate in the up and down direction along the rotation axis direction or adjusting the inclination of the swash plate. 제9항에 있어서,
상기 스와시판부는,
상기 피치혼 및 상기 허브와 연결되고, 상기 허브의 회전에 의해 상기 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성된 제1 스와시판; 및
상기 제1 스와시판의 외주에 연결되고, 상기 구동부와 연결되어 상기 구동부의 작동에 의해 상기 회전축 방향을 따라 상하로 이동하거나 일정각도 기울어지는 것이 가능하도록 형성된 제2 스와시판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.10. The method of claim 9,
The swash-
A first swash plate connected to the pitch horn and the hub, the first swash plate being rotatable about the rotation axis by rotation of the hub; And
And a second swash plate connected to an outer periphery of the first swash plate and connected to the driving unit to move up and down along the rotation axis direction or to be inclined at a predetermined angle by the operation of the driving unit. A tip-jet type rotor capable of two-axis rotation. 제10항에 있어서,
상기 피치혼과 상기 제1 스와시판은 피치링크에 의해 연결되고,
상기 피치링크에는 상기 허브의 회전에 의해 발생하는 하중 중에서 상기 피치링크에 전달되는 하중을 측정하기 위한 센서가 장착된 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터. 11. The method of claim 10,
Wherein the pitch horn and the first swash plate are connected by a pitch link,
Wherein the pitch link is equipped with a sensor for measuring a load transmitted to the pitch link among loads generated by rotation of the hub. 제10항에 있어서,
상기 제1 스와시판과 상기 제2 스와시판은 볼베어링에 의해 연결됨으로써, 상기 제1 스와시판이 회전하는 경우에도 상기 제2 스와시판은 회전하지 않는 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터. 11. The method of claim 10,
Wherein the first swash plate and the second swash plate are connected by ball bearings so that the second swash plate does not rotate even when the first swash plate rotates. 제1항에 있어서,
상기 팁젯 노즐은 상기 제3 유로와 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 2축 회전이 가능한 팁젯 방식 로터.The method according to claim 1,
Wherein the tip jet nozzle is formed in a direction perpendicular to the third flow path. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 팁젯 방식 로터가 상단에 설치되는 베이스 프레임;
외부의 엔진으로부터 메인유로로 유체를 공급하는 유체 공급관; 및
상기 유체가 팁젯 노즐을 통해 분사됨으로써, 회전하는 블레이드에 의해 발생하는 하중을 측정하는 하중측정부;를 포함하는 팁젯 방식 로터의 성능시험장치.A base frame in which a tip-jet type rotor according to any one of claims 1 to 13 is installed at an upper end thereof;
A fluid supply pipe for supplying a fluid from an external engine to the main flow path; And
And a load measuring unit for measuring a load generated by the rotating blade when the fluid is injected through the tip jet nozzle. 제14항에 있어서,
상기 하중측정부는,
상기 하중이 전달되는 하중부; 및
회전축을 중심으로 하는 임의의 원의 둘레를 따라 서로 일정각도 이격되어 위치하고, 상기 하중부에 적어도 일부분이 결합되어 상기 하중을 측정하는 로드셀부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 팁젯 방식 로터의 성능시험장치. 15. The method of claim 14,
The load-
A load portion to which the load is transmitted; And
And a load cell unit located at a predetermined angle to the circumference of an arbitrary circle centering on the rotational axis and at least a part of which is coupled to the load unit to measure the load. . 제14항에 있어서,
상기 하중측정부는 상기 블레이드의 회전에 의해 발생하는 진동을 확인하기 위한 가속도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팁젯 방식 로터의 성능시험장치. 15. The method of claim 14,
Wherein the load measuring unit further includes an acceleration sensor for checking vibration generated by the rotation of the blade. 제14항에 있어서,
상기 팁젯 방식 로터에 포함된 몸체부의 상측 외주에 결합되고, 하측 방향으로 갈수록 내경이 증가하는 나팔 형상의 하우징부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팁젯 방식 로터의 성능시험장치.15. The method of claim 14,
Further comprising a trumpet-shaped housing portion coupled to an upper periphery of the body portion included in the tip-jet type rotor and having an inner diameter increasing in a downward direction.
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