KR102011053B1 - 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기 - Google Patents

연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기 Download PDF

Info

Publication number
KR102011053B1
KR102011053B1 KR1020180016906A KR20180016906A KR102011053B1 KR 102011053 B1 KR102011053 B1 KR 102011053B1 KR 1020180016906 A KR1020180016906 A KR 1020180016906A KR 20180016906 A KR20180016906 A KR 20180016906A KR 102011053 B1 KR102011053 B1 KR 102011053B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
main body
housing
parachute
storage container
locker
Prior art date
Application number
KR1020180016906A
Other languages
English (en)
Inventor
이용우
김형근
최성욱
양태석
Original Assignee
(주)자이언트드론
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 (주)자이언트드론 filed Critical (주)자이언트드론
Priority to KR1020180016906A priority Critical patent/KR102011053B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102011053B1 publication Critical patent/KR102011053B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00—Parachutes
    • B64D17/40—Packs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00—Parachutes
    • B64D17/62—Deployment
    • B64D17/70—Deployment by springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/02—Tanks
    • B64D37/06—Constructional adaptations thereof
    • B64D37/12—Constructional adaptations thereof jettisonable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • B64C2201/042—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 연료 저장용기를 구비한 무인 항공기에 관한 것으로서, 특히 자세 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생하였을 시에 연료 저장용기를 추락 전에 항공기에서 탈착시켜 안전하게 착지시킬 수 있도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료 저장용기와 상기 연료 저장용기를 감싸 보호하는 하우징을 구비한 무인 항공기에 있어서, 무인 항공기 본체와, 본체에 연료 저장용기를 장착하거나 탈거할 수 있도록 본체와 연료 저장용기의 하우징 중 어느 한 쪽에 장착되는 락커와, 연료 저장용기의 하우징에 장착되며 탈거 시에 낙하산이 펼쳐지도록 내부에 낙하산이 수납된 낙하산패키지를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기{Unmanned aircraft with automatic removable fuel storing container}
본 발명은 연료 저장용기를 구비한 무인 항공기에 관한 것으로서, 특히 자세 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생하였을 시에 연료 저장용기를 추락 전에 항공기에서 자동으로 분리되어 안전하게 착지시킬 수 있도록 구성한 것이다.
연료전지(fuel cell)는 수소 등과 같이 지구상에 풍부하게 존재하는 물질로부터 전기 에너지를 발생시키는 친환경적 대체 에너지 기술로서 태양전지(solar cell)등과 함께 각광을 받고 있다.
기존에는 무인 항공기의 동력원으로서 충전지에 저장된 전원을 이용하였으나, 무인 항공기가 대형화 추세에 있고 또한 장시간의 체공시간 및 장거리의 항속거리가 요구됨에 따라 중량의 충전지만으로 무인 항공기를 운행하기에 어려움이 있다.
이에 연료전지와 충전지를 함께 구비한 하이브리드 무인 항공기의 개발이 요구되고 있으며, 일부 개발되어 상용화되고 있다.
한편, 하이브리드 무인 항공기로서 태양전지와 충전지 그리고 수소 연료전지와 충전지를 구비한 무인 항공기가 대두되고 있으나, 태양전지의 경우 충전 시간대에 제한이 있기 때문에 최근에는 수소 연료전지와 충전지를 구비한 하이브리드 무인 항공기의 개발이 진행되고 있다.
수소 연료전지와 충전지를 구비한 하이브리드 무인 항공기에는 수소를 저장하기 위한 연료 저장용기가 구비되며, 연료 저장용기에서 공급되는 수소는 대기 중의 산소와 화학반응을 통해 전기에너지를 발생하고 발생한 전기에너지를 이용하여 무인 항공기의 운행이 가능하다.
하지만, 무인 항공기에 수소 연료 저장용기가 구비됨에 따라 무인 항공기가 갑작스럽게 추락할 경우, 수소 연료 저장용기에 충격이 가해져 파괴되고, 그로 인해 수소 가스의 폭발이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0017097호(공개일; 2015.02.16)
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 수소 연료전지에 수소를 공급하기 위해 장착되는 수소 연료 저장용기를 비정상적인 운행 시에 자동 분리시켜 수소 연료 저장용기만 별도로 안전하게 착지할 수 있도록 구성한 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료 저장용기와 상기 연료 저장용기를 감싸 보호하는 하우징을 구비한 무인 항공기에 있어서, 무인 항공기 본체와, 본체에 연료 저장용기를 장착하거나 탈거할 수 있도록 본체와 연료 저장용기의 하우징 중 어느 한 쪽에 장착되는 락커와, 연료 저장용기의 하우징에 장착되며 탈거 시에 낙하산이 펼쳐지도록 내부에 낙하산이 수납된 낙하산패키지를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본체와 하우징 중 어느 한 쪽에 장착된 락커는 선회하는 후크를 구비하며, 다른 한 쪽에 형성된 돌기 홈에 후크의 끝단에 형성된 돌기가 삽입되어 장착되고, 후크가 선회하여 돌기가 돌기 홈에서 인출되면서 탈거된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 락커는, 본체에 고정된 복수의 제1모터와, 각 제1모터의 회전축에 고정되어 상하 방향으로 선회하며 자유단에는 길이방향으로 장공이 형성된 복수의 레버와, 하단이 장공에 끼워져 장공의 길이방향으로 이동 가능하고 길이의 중간은 본체에 힌지 결합되며 상단에는 하우징에 형성된 돌기 홈을 향한 돌기가 형성되어 레버의 회전에 의해 돌기가 돌기 홀에 삽입되거나 인출되도록 선회하는 복수의 후크들을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 락커는 본체에 고정된 제1모터와, 제1모터의 회전축에 고정되며 장축과 단축이 구성된 캠과, 본체에 힌지 결합되고 하단은 캠의 회전에 의해 장축의 단부와 접하여 밀리거나 단축의 단부와 간격을 두고 마주하여 위치하며 상단은 캠의 회전에 의해 선회하면서 돌기가 돌기 홈에 삽입되거나 인출되도록 선회하는 복수의 후크들을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 후크의 하단은 캠 방향으로 이동하려는 코일스프링의 탄성력을 받으며, 장축에 의해 후크의 하단이 밀려 이동하면서 코일스프링은 수축되고, 돌기는 돌기 홈에서 인출되어 본체에서 하우징이 탈거된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본체와 하우징의 사이에는 압축된 코일스프링이 위치하며, 탈거 시 코일스프링의 탄성력에 의해 본체와 하우징이 이격된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하우징에는 낙하산 패키지가 장착되며, 탈거 시에 낙하산 패키지에서 낙하산이 인출되어 펼쳐진다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 낙하산 패키지는 하우징에 고정되며 일측으로 개방된 수납함과, 수납함의 개방부를 개폐하는 덮개와, 폐쇄된 덮개와 간섭되어 개방을 차단하는 스토퍼와, 탈거 시에 스토퍼를 회전시켜 덮개가 개방되도록 구동하는 제2모터와, 수납함 내부에 위치하는 낙하산과, 덮개가 개방되었을 시에 낙하산을 외부로 인출시키는 내부 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본체와 하우징 중 어느 한 쪽에는 상호 대향하여 케이스가 형성되고, 케이스 내에 코일스프링이 압축된 상태로 위치한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기는 자세 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생하였을 시에 연료 저장용기를 본체에서 탈거하여 본체에서 분리시키며, 더불어 연료 저장용기에 장착된 낙하산이 펼쳐져 연료 저장용기가 안전하게 착지할 수 있도록 함으로써, 연료 저장용기의 폭발 사고를 방지할 수 있게 구성한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기는 본체에서 연료 저장용기가 분리된 후 낙하산이 펼쳐져 연료 저장용기가 안전하게 착지될 수 있도록 구성함에 따라 연료 저장용기만을 고려한 경량의 낙하산을 설치할 수 있다. 따라서 무인 항공기의 추락 시에도 안전하면서 더불어 경량의 낙하산을 장착함에 따라 무인 항공기의 체공시간 및 항속거리를 상대적으로 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기를 나타낸 정면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 무인 항공기에서 락커가 잠금된 상태를 나타낸 상세도이며,
도 3은 도 2에 도시된 락커가 잠금 해제된 상태를 나타낸 상세도이고,
도 4는 잠금 해제된 상태에서 연료 저장용기가 분리되는 상태를 나타낸 상세도이다.
도 5는 도 1에 도시된 낙하산 케이지를 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 5에 도시된 낙하산 케이지의 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 락커의 변형 예를 나타낸 상세도이고,
도 8은 도 7에 도시된 락커의 잠금 해제 상태를 나타낸 상세도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무인 항공기에서 락커가 잠금된 상태를 나타낸 상세도이며, 도 3은 도 2에 도시된 락커가 잠금 해제된 상태를 나타낸 상세도이고, 도 4는 잠금 해제된 상태에서 연료 저장용기가 분리되는 상태를 나타낸 상세도이다. 그리고 도 5는 도 1에 도시된 낙하산 케이지를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 낙하산 케이지의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무인 항공기(100)는 항공기의 본체(110), 본체(110)의 상부에 장착된 수소 연료 저장용기(120), 본체(110)와 수소 연료 저장용기(120)의 어느 한 쪽에 장착된 상태에서 입력된 전기적 신호에 의해 본체(110)와 수소 연료 저장용기(120)가 분리 가능하도록 잠금 해제하는 락커(130) 및 수소 연료 저장용기(120)에 장착되어 락커(130)의 잠금이 해제된 후 펼쳐지도록 구성된 낙하산 패키지(140)를 포함한다.
이와 같이 구성된 무인 항공기(100)에 있어서, 자세 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생한 경우 락커(130)는 잠금 해제되어 수소 연료 저장용기(120)가 본체(110)에서 분리될 수 있게 하며, 낙하산 패키지(140)에서는 낙하산을 펼쳐 수소 연료 저장용기(120)가 지면에 충돌하였을 때에 발생하는 충격을 감소시켜 안전한 착지가 되도록 한다.
아래에서는 이와 같이 구성된 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기에 대해 구체적으로 설명한다.
무인 항공기(100)의 본체(110)에는 프레임(111)과, 프레임(111)에서 방사형으로 펼쳐진 암(113)과, 암(113)의 단부에 장착되어 모터에 의해 회전하는 회전익(115)과, 프레임(111)에 설치된 제어부(미도시됨)를 포함한다.
그리고 프레임(111)에는 락커(130)가 장착되고, 수소 연료 저장용기(120)를 감싸고 있는 하우징(121)이 프레임(111)의 상면에 안착된 상태로 락커(130)에 의해 장착되며, 하우징(121)의 상부에는 낙하산 패키지(140)가 장착된다.
한편, 락커(130)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 상부 플레이트(117)를 관통해 상부로 연장된 한 쌍의 후크(131)와, 상부 플레이트(117)의 아래에 위치한 한 쌍의 제1모터(133)와, 각 제1모터(133)의 회전축에 연결되어 선회하며 끝단부에는 후크(131)의 하단(131L)이 회전 가능하게 장착된 레버(135)를 포함하며, 상부 플레이트(117)를 관통해 상부로 연장된 후크(131)의 상단(131H)은 수소 연료 저장용기(120)의 하우징(121)에 형성된 돌기 홈(123)에 정합됨으로써, 하우징(121)이 본체(110)에 고정된다.
이와 같이 구성된 락커(130)에 있어서, 제1모터(133)의 작동에 의해 선회하는 레버(135)의 끝단에는 레버(135)의 길이방향으로 장공(137)이 형성되고, 장공(137)에는 후크(131)의 하단(131L)이 끼워져 레버(135)가 상하방향으로 선회함에 있어 후크(131)의 하단이 장공(137)을 따라 레버(135)의 길이방향으로 이동하게 된다.
한편, 후크(131)의 중간부는 본체(110)의 상부 플레이트(117)에 힌지 결합된다. 따라서 후크(131)의 하단(131L)이 레버(135)의 장공(137)을 따라 이동함에 있어 후크(131)의 상단(131H)은 힌지를 중심으로 선회하게 되고, 결국 후크(131)의 상단(131H)에 형성된 돌기(132)가 하우징(121)에 형성된 돌기 홈(123)에 정합되거나 또는 인출된다. 후크(131)의 상단(131H)에 형성된 돌기(132)가 돌기 홈(123)에 삽입되면 수소 연료 저장용기(120)가 본체(110)에 잠금되고, 반대로 후크(131)의 상단(131H)이 선회하여 돌기 홈(123)에서 돌기(132)가 인출되면 본체(110)에서 수소 연료 저장용기(120)가 분리될 수 있게 잠금 해제된다.
이와 같이 락커(130)가 잠금 해제되었을 때에 본체(110)에서 수소 연료 저장용기(120)가 신속하게 이탈되도록 하우징(121)에는 본체(110)의 상부 플레이트(117)를 가압하는 압축 코일스프링(127)이 하우징(121)에 장착된다.
도 2 내지 도 4에 보이듯이, 하우징(121)의 저면이 상부 플레이트(117)에 접한 상태에서 코일스프링(127)이 압축된 상태가 되도록 하우징(121) 저면 중앙에 코일스프링 케이스(125)가 형성되고, 케이스(125) 안에 코일스프링(127)이 압축된 상태로 위치한다.
이 상태에서 락커(130)의 잠금이 해제되는 순간 코일스프링(127)의 신장되면서 코일스프링(127)의 탄성력에 의해 수소 연료 저장용기(120)와 본체(110)가 분리된다. 락커(130)의 잠금 해제된 상태에서 수소 연료 저장용기(120)와 본체(110)를 탄성력에 의해 이격시키는 코일스프링(127)의 기능에 대해서는 차후에 구체적으로 설명하고 있다.
한편, 하우징(121)은 수소 연료 저장용기(120)의 길이 중간을 감싸는 구조이며, 앞서 설명한 바와 같이 하우징(121)의 저면은 본체(110)의 상부 플레이트(117)에 접하며, 저면 중앙에는 코일스프링(127)이 위치할 수 있는 케이스(125)가 고정된다.
그리고 케이스(125)의 양 측부에는 후크(131)의 선단에 형성된 돌기(132)가 정합되는 돌기 홈(123)이 형성된다.
이와 같이 구성된 수소 연료 저장용기(120)의 하우징(121)은 그 상면에 낙하산 패키지(140)가 장착된다.
낙하산 패키지(140)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(121)의 상면에 고정되며 그 상단에 개폐식 덮개(143)가 장착된 수납함(141), 수납함(141)의 외측에 장착되며 폐쇄된 덮개(143)가 개방되지 않도록 덮개(143)와 간섭되는 스토퍼(145) 및 수납함(141)의 외측에 고정되어 스토퍼(145)를 작동시키는 제2모터(147)를 포함하며, 스토퍼(145)가 위치한 쪽을 덮개(143)의 일측이라고 하였을 때에 덮개(143)의 타측은 수납함(141)과 힌지 결합된 상태이고, 도면에는 도시하지 않았으나 힌지에 토션스프링이 장착되어 덮개(143)가 토션스프링의 탄성력에 의해 항상 개방되는 방향으로 선회하도록 힘을 제공한다.
낙하산 패키지(140)의 제2모터(147)는 제1모터(133)의 작동과 함께 동시에 작동하게 된다. 즉 제1모터(133)의 작동에 의해 락커(130)의 잠금이 해제됨과 동시에 제2모터(147)가 작동하여 스토퍼(145)를 덮개(143)와 간섭되지 않는 방향으로 선회시키면, 덮개(143)는 토션스프링의 탄성력에 의해 개방되고 수납함(141)에 수납된 낙하산(149)이 내부 스프링(151)에 의해 수납함(141) 밖으로 압출되면서 펼쳐진다.
아래에서는 이와 같이 구성된 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기의 작동관계에 대해 설명한다.
운행 중인 무인 항공기(100)에 이상이 발생하여 기체의 자세 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생할 경우, 제어부의 관성측정장치(IMU; Inertial Measurement Unit)에서 무인 항공기(100)의 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링, 피칭, 요 각 속도 등을 측정한다. 그리고 측정된 결과에 의해 제어부에서 추락으로 판단할 경우 제어부에서는 전기적 신호를 발생시키며, 그 신호에 의해 제1모터(133)와 제2모터(147)가 작동한다.
제1모터(133)에 의한 락커(130)의 잠금 해제 관계를 살펴보면, 제1모터(133)가 작동하게 되면 레버(135)가 선회하게 된다. 레버(135)가 상부 방향으로 선회하면 후크(131)의 하단이 레버(135)의 장공(137)을 따라 장공(137)의 외측 끝단 방향으로 이동하게 되고, 그로 인해 후크(131)의 선단은 잠금이 해제되는 방향 즉 돌기(132)가 하우징(121)의 돌기 홈(123)에서 인출되는 방향으로 선회하게 된다.
이와 같이 돌기(132)가 돌기 홈(123)에서 인출되면 락커(130)는 잠금 해제된 상태가 되며 수소 연료 저장용기(120)는 본체(110)와 분리 가능하게 된다.
락커(130)의 잠금이 해제되면 그와 동시에 코일스프링(127)은 신장하면서 본체(110)에서 수소 연료 저장용기(120)를 탄성력으로 밀어내게 된다.
코일스프링(127)의 탄성력에 의해 본체(110)에서 수소 연료 저장용기(120)가 이격되고, 잠금 해제와 동시에 작동하는 제2모터(147)에 의해 낙하산 패키지(140)에서 낙하산(149)이 펼쳐진다. 이와 같이 수소 연료 저장용기(120)가 본체(110)에서 이격된 상태에서 낙하산(149)이 펼쳐짐에 따라 본체(110)의 회전익(115) 또는 암(113) 등에 낙하산(149)이 엉키는 것을 방지할 수 있다.
특히 무인 항공기(100)가 자세 제어가 불가능한 상태에서는 본체(110)가 상부에 위치하고 낙하산 패키지(140)가 하부에 위치할 수도 있으며 이 경우 낙하산(149)이 펼쳐지더라도 본체(110)에 엉켜 낙하산(149)의 기능을 수행하지 못하게 될 수 있으나, 코일스프링(127)의 탄성력에 의해 수소 연료 저장용기(120)를 본체(110)에서 이격시킴으로써 낙하산(149)이 정상적으로 펼쳐질 수 있는 공간을 확보하게 된다.
또한 수소 연료 저장용기(120)의 밸브에서 연장된 호스는 본체(110)의 연료전지에 연결되고 제어부와 제2모터(147)를 연결하는 케이블의 단자는 PCB 포트에 접속되는데, 수소 연료 저장용기(120)가 본체(110)로부터 코일스프링(127)의 탄성력에 의해 튕겨져 나가게 됨에 따라 호스 그리고 케이블이 분리될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 락커(130)의 잠금을 해제하는 제1모터(133)의 작동과 동시에 제2모터(147)가 작동한다.
제2모터(147)의 작동에 따른 낙하산 패키지(140)의 작동관계를 살펴보면, 제2모터(147)의 작동에 따라 덮개(143)와 간섭된 스토퍼(145)가 선회하고 덮개(143)가 토션스프링의 탄성력에 의해 개방된다. 덮개(143)가 개방되면 수납함(141)의 내부 스프링(151)에 의해 낙하산(149)이 압출되면서 펼쳐진다.
이와 같이 무인 항공기(100)의 제어가 불가능하거나 심각한 오류가 발생하였을 시에 본체(110)와 수소 연료 저장용기(120)가 분리됨과 동시 또는 그 이후에 수소 연료 저장용기(120)에 고정된 낙하산 패키지(140)에서 낙하산(149)이 펼쳐지게 됨에 따라 수소 연료 저장용기(120)가 지면에 떨어지더라도 그 충격이 감소되어 수소 연료 저장용기(120)의 파괴에 따른 폭발사고를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 도면에서, 도 7은 도 2에 도시된 락커의 변형 예를 나타낸 상세도이고, 도 8은 도 7에 도시된 락커의 잠금 해제 상태를 나타낸 상세도이다.
앞서 설명한 도 2 내지 도 4에 도시된 락커(130)와 비교하여 살펴보면, 도 7 및 도 8에 도시된 락커(130)는 제1모터(133)에 캠(138)이 장착되고, 락커(130)의 잠금은 코일스프링(139)이 후크(131)의 하단을 가압하여 후크(131)의 돌기(132)가 하우징(121)의 돌기 홈(123)에 삽입됨으로써 수소 연료 저장용기(120)의 하우징(121)은 본체(110)의 상부 플레이트(117)의 상면에 잠금된다.
그리고 락커(130)의 잠금 해제는 제1모터(133)의 회전에 의해 캠(138)의 장축(138L)이 후크(131)의 하단(131L)을 밀었을 때에 후크(131)의 하단(131L)이 코일스프링(139)을 압축시키는 방향으로 회전하면서 후크(131)의 돌기(132)가 돌기 홈(123)에서 인출되도록 선회하면서 잠금 해제된다.
아래에서는 이와 같이 구성된 락커의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
본체(110)의 상부 플레이트(117)의 아래에는 제1모터(133)가 장착되며, 제1모터(133)의 회전축에는 캠(138)이 고정된다.
그리고 상부 플레이트(117)에 힌지 결합된 후크(131)가 캠(138)의 양측에 위치한 상태로, 캠(138)의 단축(138S)이 후크(131)의 하단(131L)과 간격을 두고 마주할 경우에는 후크(131)의 하단(131L)을 캠(138)이 가압하지 않지만, 캠(138)의 장축(138L)이 후크(131)의 하단과 마주할 때에는 장축(138L)에 밀려 후크(131)의 하단이 바깥 방향으로 밀려 이동하면서 후크(131)가 힌지를 중심으로 회전하게 된다.
후크(131)가 힌지를 중심으로 회전하면서 후크(131)의 상단(131L)에 형성된 돌기(132)는 하우징(121)의 돌기 홈(123)에서 인출되어 락커(130)의 잠금 해제 상태가 된다.
한편, 후크(131)의 하단(131L)을 기준으로 캠(138)의 반대편에는 코일스프링(139)이 장착되어 후크(131)의 하단(131L)을 캠(138) 쪽으로 민다.
따라서 코일스프링(139)의 탄성력에 의해 후크(131)의 하단은 캠(138) 쪽으로 이동하며, 상대적으로 후크(131)의 상단(131H)은 하우징(121)의 돌기 홈(123)쪽으로 선회하면서 후크(131)의 상단(131H)에 형성된 돌기(132)가 돌기 홈(123)에 삽입되어 잠금된다.
한편, 앞서 설명한 락커는 본체에 장착되며, 후크의 선단에 형성된 돌기가 하우징의 돌기 홈에 삽입되어 본체에 수소 연료 저장용기가 장착되고, 반대로 인출되면서 자동 분리되는 것으로 설명하고 있으나, 락커가 하우징에 장착되고 돌기 홈이 본체에 형성되어 본체 쪽으로 연장된 후크의 선단에 형성된 돌기가 본체의 돌기 홈에 정합하여 장착되고 반대로 인출되어 자동 분리되도록 구성할 수도 있다.
100 : 무인 항공기
110 : 본체
111 : 프레임
113 : 암
115 : 회전익
117 : 상부 플레이트
120 : 수소 연료 저장용기
121 : 하우징
123 : 돌기 홀
125 : 케이스
127, 139 : 코일스프링
130 : 락커
131 : 후크
132 : 돌기
133, 147 : 모터
135 : 레버
138 : 캠
140 : 낙하산 패키지
141 : 수납함
143 : 덮개
145 : 스토퍼
149 : 낙하산

Claims (8)

  1. 연료 저장용기(120)와 상기 연료 저장용기(120)를 감싸 보호하는 하우징(121)을 구비한 무인 항공기에 있어서,
    무인 항공기 본체(110)와,
    본체(110)에 연료 저장용기(120)를 장착하거나 탈거할 수 있도록 본체(110)와 연료 저장용기(120)의 하우징(121) 중 어느 한 쪽에 장착되는 락커(130)와,
    연료 저장용기(120)의 하우징(121)에 장착되며 탈거 시에 낙하산(149)이 펼쳐지도록 내부에 낙하산(149)이 수납된 낙하산패키지(140)를 포함하며,
    낙하산 패키지(140)는 하우징(121)에 고정되며 일측으로 개방된 수납함(141)과, 수납함(141)의 개방부를 개폐하는 덮개(143)와, 폐쇄된 덮개와 간섭되어 개방을 차단하는 스토퍼(145)와, 탈거 시에 스토퍼(145)를 회전시켜 덮개(143)가 개방되도록 구동하는 제2모터(147)와, 수납함(141) 내부에 위치하는 낙하산(149)과, 덮개(143)가 개방되었을 시에 낙하산(149)을 외부로 인출시키는 내부 스프링(151)을 포함하며 탈거 시에 낙하산 패키지(140)에서 낙하산(149)이 인출되어 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
  2. 제1항에 있어서,
    본체(110)와 하우징(121) 중 어느 한 쪽에 장착된 락커(130)는 선회하는 후크(131)를 구비하며, 다른 한 쪽에 형성된 돌기 홈(123)에 후크(131)의 끝단에 형성된 돌기(132)가 삽입되어 장착되고, 후크(131)가 선회하여 돌기(132)가 돌기 홈(123)에서 인출되면서 탈거되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
  3. 제2항에 있어서,
    락커(130)는, 본체(110)에 고정된 복수의 제1모터(133)와, 각 제1모터(133)의 회전축에 고정되어 상하 방향으로 선회하며 자유단에는 길이방향으로 장공(137)이 형성된 복수의 레버(135)와, 하단이 장공(137)에 끼워져 장공(137)의 길이방향으로 이동 가능하고 길이의 중간은 본체(110)에 힌지 결합되며 상단에는 하우징(121)에 형성된 돌기 홈(123)을 향한 돌기(132)가 형성되어 레버(135)의 회전에 의해 돌기(132)가 돌기 홀(123)에 삽입되거나 인출되도록 선회하는 복수의 후크(131)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
  4. 제2항에 있어서,
    락커(130)는 본체(110)에 고정된 제1모터(133)와, 제1모터(133)의 회전축에 고정되며 장축(138L)과 단축(138S)이 구성된 캠(138)과, 본체(110)에 힌지 결합되고 하단은 캠(138)의 회전에 의해 장축(138L)의 단부와 접하여 밀리거나 단축(138S)의 단부와 간격을 두고 마주하여 위치하며 상단은 캠(138)의 회전에 의해 선회하면서 돌기(132)가 돌기 홈(123)에 삽입되거나 인출되도록 선회하는 복수의 후크(131)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    본체(110)와 하우징(121)의 사이에는 압축된 코일스프링(127)이 위치하며, 탈거 시 코일스프링(127)의 탄성력에 의해 본체(110)와 하우징(121)이 이격되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    본체(110)와 하우징(121) 중 어느 한 쪽에는 상호 대향하여 케이스(125)가 형성되고, 케이스(125) 내에 코일스프링(127)이 압축된 상태로 위치하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
KR1020180016906A 2018-02-12 2018-02-12 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기 KR102011053B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016906A KR102011053B1 (ko) 2018-02-12 2018-02-12 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016906A KR102011053B1 (ko) 2018-02-12 2018-02-12 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102011053B1 true KR102011053B1 (ko) 2019-08-14

Family

ID=67622231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180016906A KR102011053B1 (ko) 2018-02-12 2018-02-12 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102011053B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2549785A (en) * 1946-04-10 1951-04-24 Ben W Douglass Aircraft fuel tank ejector
US4306693A (en) * 1977-05-04 1981-12-22 Cooper Isaac B Aircraft with jettisonable fuel tank means
KR20150017097A (ko) 2013-08-06 2015-02-16 한국기계연구원 무선 조종 대상체의 전원 공급장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2549785A (en) * 1946-04-10 1951-04-24 Ben W Douglass Aircraft fuel tank ejector
US4306693A (en) * 1977-05-04 1981-12-22 Cooper Isaac B Aircraft with jettisonable fuel tank means
KR20150017097A (ko) 2013-08-06 2015-02-16 한국기계연구원 무선 조종 대상체의 전원 공급장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11975867B2 (en) UAV payload module camera assembly and retraction mechanism
US11046443B2 (en) Safety systems for unmanned vehicles
US20210253242A1 (en) Device for storing and remotely launching unmanned aerial vehicles
CN203865008U (zh) 一种用于飞行器的保险装置
KR102011053B1 (ko) 연료 저장용기의 자동 분리시스템을 구비한 무인 항공기
EP3552961B1 (en) Hook system
CN212448104U (zh) 一种折叠翼巡飞器空投投放筒
WO2021212070A1 (en) Systems and methods for ejecting batteries from an electric flying vehicle
WO2021250763A1 (ja) 飛行体及びこれを用いた荷物の輸送方法
JP7073479B2 (ja) 無人航空機及び防水コンテナ
KR20210089301A (ko) 무인 비행체의 공중 배터리 교체 시스템
CN111232222A (zh) 一种无人机应急降落装置及其收纳和弹射方法
CN110871845B (zh) 车辆的底盘
CN212022996U (zh) 一种无人机应急降落装置
CN115009529B (zh) 一种电力巡检多旋翼无人机坠机自救保护装置
CN213083517U (zh) 一种飞机开伞装置
CN113300042B (zh) 电池保持装置、系统、飞行器及锁定和更换其电池的方法
KR101388082B1 (ko) 무인 항공기의 랜딩 보조 장치 및 이의 작동 방법
CN215043625U (zh) 一种舱门结构及飞机
CN209506115U (zh) 无人机收放装置及系统
JP2024516179A (ja) バッテリブロックを備える航空機
WO2024105643A1 (en) An apparatus for soft landing of an unmanned aerial vehicle
JPS6320300A (ja) 有翼回収飛行体の緊急脱出装置

Legal Events

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