KR102025886B1 - Ducted fan - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 덕티드 팬에 관한 것이다.The present invention relates to a ducted pan.
고속 수직 이착륙 비행체는 활주 없이 제자리에서 이착륙이 가능하며, 공중에서 정지 비행 및 고속 비행이 가능한 비행체를 지칭한다. 기존 고정익 항공기와 다르게 활주로 거리에 대한 제약이 없으며 회전익 항공기에 비해 고속 비행이 가능하다는 장점을 가지고 있으며 틸트로터, 동축 반전 로터, 덕티드 팬 등 다양한 형태의 고속 수직 이착륙 비행체가 개발되어 왔다. 덕티드 팬 방식의 수직이착륙 비행체의 덕티드 팬 추력을 조종하는 방법으로는 블레이드의 회전 속도를 변화시키는 방법과 블레이드의 피치각을 조종하여 블레이드에서 발생하는 양력을 조절하는 방법이 있다.A high-speed vertical takeoff and landing vehicle refers to a vehicle capable of taking off and landing in place without sliding and capable of stationary flight and high speed flight in the air. Unlike conventional fixed wing aircraft, there is no restriction on runway distance and it has the advantage of being able to fly faster than rotorcraft, and various types of high speed vertical takeoff and landing aircraft such as tilt rotor, coaxial reversing rotor, and ducted fan have been developed. To control the ducted fan thrust of the ducted fan type takeoff and landing vehicle, there is a method of changing the rotational speed of the blade and controlling the lift generated by the blade by controlling the pitch angle of the blade.
수직 방향의 추력과 전진 방향의 추력을 하나의 엔진으로 구현하는 복합형 비행체에서는 복수의 팬과 전진 비행용 프로펠러의 축이 단일 동력전달장치를 통해 연결되기 때문에, 회전 속도 가변 방식을 적용하기 위해서는 복잡한 동력전달장치가 요구된다.In the combined aircraft that implements the vertical thrust and the forward thrust in one engine, the shafts of the plurality of fans and the propeller for forward flight are connected through a single power train. Power train is required.
피치각 조종 방식은 팬을 회전시키는 동력은 엔진에서 담당하고 블레이드의 피치각 조종은 별개의 액추에이터로 구현하므로 각각의 팬을 독립적으로 제어할 수 있다. 이 때 피치 추력 조절을 위해 블레이드의 피치각을 과도하게 증가시킬 경우 블레이드 끝단에서 유동 박리가 발생하여 실속 현상이 나타날 수 있는 단점이 있다.In the pitch angle control method, the fan rotation is driven by the engine, and the blade pitch control is implemented by a separate actuator, so each fan can be controlled independently. At this time, if the pitch angle of the blade is excessively increased to adjust the pitch thrust, there is a disadvantage that a stall phenomenon may occur due to flow separation at the blade end.
한편, 수직 이착륙 비행체의 전진 비행 시에는 덕티드 팬으로 인한 항력을 감소시키기 위해 날개 또는 동체에 부착되어 있는 덕티드 팬의 상하 면을 덮어주어야 한다. 상부면을 덮는 방식으로는 덕티드 팬 전체 면을 한 번에 덮을 수 있는 원형 판을 적용하여 힌지를 중심으로 회전시켜 덮는 방법, 원형 판을 반원 모양의 판으로 분할하여 회전시켜 덮는 방법, 얇고 길쭉한 형태의 베인을 여러 개 설치하여 덮는 방법 등이 사용된다. 하부면을 덮는 방식으로는 베인 방식이 주로 사용되는데 베인 방식은 덕티드 팬을 통과한 유동의 방향을 조절하여 비행체의 자세를 제어할 수 있는 모멘트를 발생시킬 수 있는 이점이 있다.On the other hand, in the forward flight of a vertical takeoff and landing vehicle, the upper and lower surfaces of the ducted fan attached to the wing or the fuselage should be covered to reduce the drag caused by the ducted fan. To cover the top surface, apply a circular plate that can cover the entire surface of the ducted pan at once, and rotate it to cover the hinge, divide and rotate the circular plate into semi-circular plates, and thin and elongate A method of covering and installing several vanes of the form is used. The vane method is mainly used as a method of covering the lower surface, and the vane method has an advantage of generating a moment to control the attitude of the vehicle by adjusting the direction of flow through the ducted fan.
이처럼 하부면 덮개는 덮개의 기능뿐만 아니라 부가적인 기능을 할 수 있는 반면에 종래의 기술에서 적용되는 상부면 덮개는 단순히 덮개의 기능만을 수행하게 된다. 단순한 기능을 구현하기 위해서도 덮개 구조물과 회전 구조, 별도의 구동장치 등 부수적인 구조가 필요하여 시스템의 효율을 저하시키게 된다.As such, the lower cover may serve as an additional function as well as the cover, whereas the upper cover applied in the prior art merely performs the function of the cover. In order to implement a simple function, an additional structure such as a cover structure, a rotating structure, and a separate driving device is required, thereby reducing the efficiency of the system.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The background art described above is possessed or acquired by the inventors in the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technology disclosed to the general public before the application of the present invention.
일 실시 예의 목적은 덕티드 팬을 제공하는 것이다.The purpose of one embodiment is to provide a ducted pan.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬은 중공을 갖는 덕트; 상기 중공의 중심을 통과하는 중앙 샤프트; 상기 중앙 샤프트의 주위를 회전하는 회전 로터; 상기 회전 로터의 가장자리 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 블레이드;Ducted fan according to an embodiment includes a duct having a hollow; A central shaft passing through the center of the hollow; A rotary rotor rotating around the central shaft; A plurality of blades rotatably installed at radially spaced positions along an edge of the rotary rotor;
상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 회전 로터와 같이 회전 가능하게 설치되는 블레이드 조절 플레이트; 및 상기 블레이드 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 블레이드 각각에 연결되는 복수개의 블레이드 회동 링크를 포함할 수 있다.A blade adjustment plate installed to be movable in the longitudinal direction of the central shaft and rotatably installed like the rotary rotor; And a plurality of blade pivot links connected to each of the plurality of blades from radially spaced positions along the circumference of the blade adjusting plate.
상기 블레이드는, 상기 회전 로터에 대해 회동 가능하게 설치되어 공기를 가르는 블레이드 단부; 및 상기 블레이드 단부의 일측에 연결되고 상기 블레이드 회동 링크의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 블레이드 회동 연결부를 포함할 수 있고, 상기 블레이드 회동 링크 및 상기 블레이드 회동 연결부 사이의 회동축은 상기 회전 로터 및 상기 블레이드 단부 사이의 회동축과 평행하게 이격되어 형성될 수 있다.The blade may include a blade end rotatably installed with respect to the rotary rotor to cut off air; And a blade pivot connecting portion connected to one side of the blade end and rotatably connected to an upper end of the blade pivot link, wherein the pivot shaft between the blade pivot link and the blade pivot link is the rotary rotor and the blade. It may be formed spaced apart in parallel with the rotation axis between the ends.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬은 상기 블레이드 조절 플레이트를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동시키는 플레이트 구동부; 상기 회전 로터의 회전 속도를 계측하는 속도 감지 센서; 상기 덕티드 팬으로부터 출력되는 수직 추력을 계측하는 수직 추력 감지 센서; 및 상기 회전 로터 및 상기 플레이트 구동부의 구동을 제어하고, 원하는 크기의 수직 추력을 출력하기 위해, 상기 속도 감지 센서에서 계측되는 상기 회전 로터의 회전 속도에 기초하여 상기 블레이드 조절 플레이트의 위치를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A ducted fan according to an embodiment includes a plate driving unit for moving the blade adjusting plate in the longitudinal direction of the central shaft; A speed sensor for measuring a rotation speed of the rotary rotor; A vertical thrust detection sensor measuring vertical thrust output from the ducted fan; And a controller configured to control the position of the blade adjusting plate based on the rotational speed of the rotational rotor measured by the speed sensor to control the driving of the rotational rotor and the plate driving unit and output a vertical thrust having a desired size. It may further include.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬은 상기 중앙 샤프트의 상단부 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 커버; 상기 중앙 샤프트에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되되, 회전하지 않는 커버 조절 플레이트; 및 상기 커버 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 커버 각각에 연결되는 복수개의 커버 회동 링크를 더 포함할 수 있다.A ducted fan according to an embodiment includes a plurality of covers rotatably installed at radially spaced positions along a circumference of an upper end of the central shaft; A cover adjusting plate which is installed to be movable in an up and down direction with respect to the center shaft, and which does not rotate; And a plurality of cover pivot links connected to each of the plurality of covers from positions radially spaced apart at regular intervals along the circumference of the cover adjustment plate.
상기 커버는, 상기 중앙 샤프트에 대해 회동 가능하게 설치되어, 상기 중공의 상측 일부분을 선택적으로 차폐하는 커버 단부; 및 상기 커버 단부의 일측에 연결되고 상기 커버 회동 링크의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 커버 회동 연결부를 포함할 수 있고, 상기 커버 회동 링크 및 상기 커버 회동 연결부 사이의 회동축은 상기 중앙 샤프트 및 상기 커버 단부 사이의 회동축과 평행하게 이격되어 형성될 수 있다.The cover may be rotatably installed with respect to the central shaft, the cover end to selectively shield the upper portion of the hollow; And a cover pivotal connecting portion connected to one side of the cover end and rotatably connected to an upper end of the cover pivotal link, wherein the pivot shaft between the cover pivotal link and the cover pivotal connection is the central shaft and the cover. It may be formed spaced apart in parallel with the rotation axis between the ends.
상기 블레이드 조절 플레이트는, 상기 커버 조절 플레이트의 상측에 회전 가능하게 결합될 수 있다.The blade adjustment plate may be rotatably coupled to the upper side of the cover adjustment plate.
상기 블레이드 조절 플레이트 및 상기 커버 조절 플레이트가 상기 중앙 샤프트의 방향과 평행한 일 방향으로 이동하는 경우, 상기 복수개의 블레이드는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 증가하도록 회동하는 동시에, 상기 복수개의 커버는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 감소하도록 회동할 수 있고, 상기 블레이드 조절 플레이트 및 상기 커버 조절 플레이트가 상기 일 방향의 반대쪽 방향인 타 방향으로 이동하는 경우, 상기 복수개의 블레이드는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 감소하도록 회동하는 동시에, 상기 복수개의 커버는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 증가하도록 회동할 수 있다.When the blade adjusting plate and the cover adjusting plate move in one direction parallel to the direction of the central shaft, the plurality of blades rotate so as to increase an angle formed from a plane parallel to the central shaft, and at the same time, the plurality of blades The plurality of covers may be rotated such that an angle formed from a plane parallel to the central shaft is reduced, and the blade adjusting plate and the cover adjusting plate move in the other direction opposite to the one direction; Is rotated such that an angle formed from a plane parallel to the central shaft is reduced, and the plurality of covers can be rotated such that an angle formed from a plane parallel to the central shaft is increased.
상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 커버가 돌출된 반경은, 상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 블레이드가 돌출된 반경보다 크게 형성될 수 있다.The radius from which the plurality of covers protrude from the central shaft may be greater than the radius from which the plurality of blades protrude from the central shaft.
상기 커버 조절 플레이트는 상기 블레이드 조절 플레이트보다 큰 직경을 갖는 원형의 형상을 갖고, 상기 복수개의 커버 회동 링크의 하측은 상기 커버 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 가장자리 부분에 각각 연결되고, 상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 블레이드가 돌출된 반경은 상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 커버 회동 링크가 이격되어 있는 반경보다 작게 형성될 수 있다.The cover adjustment plate has a circular shape having a larger diameter than the blade adjustment plate, the lower side of the plurality of cover pivoting links are respectively connected to the radially spaced edge portions along the circumference of the cover adjustment plate, The radius at which the plurality of blades protrude from the central shaft may be smaller than the radius at which the plurality of cover pivot links are spaced apart from the central shaft.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬은 상기 블레이드 조절 플레이트 또는 상기 커버 조절 플레이트를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동시키는 플레이트 구동부; 상기 덕티드 팬으로부터 출력되는 수직 추력을 계측하는 수직 추력 감지 센서; 및 상기 회전 로터 및 상기 플레이트 구동부의 구동을 제어하고, 상기 덕티드 팬으로부터 출력되는 수직 추력 또는 상기 블레이드 조절 플레이트의 위치에 기초하여 상기 커버 조절 플레이트의 위치를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The ducted fan according to an embodiment may include a plate driving unit configured to move the blade adjusting plate or the cover adjusting plate in the longitudinal direction of the central shaft; A vertical thrust detection sensor measuring vertical thrust output from the ducted fan; And a control unit for controlling driving of the rotary rotor and the plate driving unit and adjusting the position of the cover adjusting plate based on the position of the vertical thrust output from the ducted fan or the position of the blade adjusting plate.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬은, 중공을 갖는 덕트; 상기 중공의 중심을 통과하는 중앙 샤프트; 상기 중앙 샤프트의 주위를 회전하는 회전 로터; 상기 회전 로터와 함께 상기 중앙 샤프트를 중심으로 회전하는 복수개의 블레이드의 받음 각도를 조절하기 위한 블레이드 구동 모듈; 및 상기 중앙 샤프트에 대해 회동하는 복수개의 커버의 커버 각도를 조절하기 위한 커버 구동 모듈을 포함할 수 있고, 상기 블레이드 구동 모듈은 상기 커버 구동 모듈의 동작에 따라서 유기적으로 구동될 수 있다.Ducted fan according to an embodiment, the duct having a hollow; A central shaft passing through the center of the hollow; A rotary rotor rotating around the central shaft; A blade driving module for adjusting a receiving angle of a plurality of blades rotating about the central shaft together with the rotating rotor; And a cover driving module for adjusting a cover angle of the plurality of covers pivoting with respect to the central shaft, and the blade driving module may be organically driven according to the operation of the cover driving module.
상기 블레이드 구동 모듈은, 상기 덕티드 팬의 수직 추력을 형성하는 상기 복수개의 블레이드; 상기 복수개의 블레이드의 받음 각도를 조절하기 위해 상기 복수개의 블레이드에 연결되는 복수개의 블레이드 회동 링크; 및 상기 복수개의 블레이드 회동 링크에 연결되어, 상기 복수개의 블레이드 회동 링크를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향에 평행하게 이동시키기 위한 블레이드 조절 플레이트를 포함할 수 있다.The blade drive module may include: the plurality of blades forming vertical thrust of the ducted fan; A plurality of blade pivot links connected to the plurality of blades to adjust a receiving angle of the plurality of blades; And a blade adjusting plate connected to the plurality of blade pivot links to move the plurality of blade pivot links parallel to the longitudinal direction of the central shaft.
상기 커버 구동 모듈은, 상기 덕티드 팬의 중공의 상측을 선택적으로 차폐할 수 있는 상기 복수개의 커버; 상기 복수개의 커버의 각도를 조절하기 위해 복수개의 커버에 연결되는 복수개의 커버 회동 링크; 및 상기 복수개의 커버 회동 링크에 연결되어, 상기 복수개의 커버 회동 링크를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향에 평행하게 이동시키기 위한 커버 조절 플레이트를 포함할 수 있다.The cover drive module may include: the plurality of covers capable of selectively shielding a hollow upper side of the ducted fan; A plurality of cover pivot links connected to the plurality of covers to adjust the angles of the plurality of covers; And a cover adjustment plate connected to the plurality of cover pivot links to move the plurality of cover pivot links parallel to the longitudinal direction of the central shaft.
상기 블레이드 조절 플레이트는, 상기 커버 조절 플레이트에 회전 가능하게 결합할 수 있다.The blade adjustment plate may be rotatably coupled to the cover adjustment plate.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬에 의하면, 블레이드의 각도를 일괄적으로 조절할 수 있다.According to the ducted fan according to an embodiment, it is possible to collectively adjust the angle of the blade.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬에 의하면, 하나의 구동부를 통해 블레이드 및 커버의 각도를 동시에 유기적으로 조절할 수 있다.According to the ducted fan according to an embodiment, the angle of the blade and the cover may be organically adjusted at the same time through one driving unit.
일 실시 예에 따른 덕티드 팬에 의하면, 블레이드의 받음각이 증가되는 경우, 유기적으로 커버의 각도가 감소하여 유입류의 유량을 감소시킬 수 있으므로 블레이드의 받음각이 과도하게 클 경우 블레이드 끝단에서 발생하는 유동 박리 현상을 완화시킬 수 있다.According to the ducted fan according to an embodiment, when the angle of attack of the blade is increased, the flow rate of the blade end when the angle of attack of the blade is excessively large because the angle of the cover can be organically reduced to reduce the flow of inflow Peeling phenomenon can be alleviated.
도 1은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬을 포함하는 비행체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬을 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 일부 구성만을 나타내는 정면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 블록도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 작동 구조를 나타내는 정면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 작동 구조를 나타내는 정면도이다.1 is a perspective view of a vehicle including a ducted fan according to an embodiment.
2 is a perspective view illustrating a ducted fan according to an embodiment.
3 is a front view illustrating only a partial configuration of a ducted fan according to an exemplary embodiment.
4 is a block diagram of a ducted fan according to an embodiment.
5 is a front view illustrating an operation structure of a ducted fan according to an embodiment.
6 is a front view illustrating an operation structure of a ducted fan according to an embodiment.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.
도 1은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬을 포함하는 비행체를 나타내는 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬을 나타내는 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 일부 구성만을 나타내는 정면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 블록도이다.1 is a perspective view of a vehicle including a ducted fan according to an embodiment, FIG. 2 is a perspective view of a ducted fan according to an embodiment, and FIG. 3 is a partial configuration of a ducted fan according to an embodiment 4 is a front view illustrating a bay, and FIG. 4 is a block diagram of a ducted fan according to an exemplary embodiment.
먼저, 도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 덕티드 팬(1)은, 비행체(200)의 동체 또는 날개 부분에 설치될 수 있다. 덕티드 팬(1)은 비행체(200)의 제자리 비행 모드 또는 저속 비행 모드에서 수직 추력을 형성하거나 비행체(200)의 자세 제어를 수행할 수 있다.First, referring to FIG. 1, the ducted
도 2 내지 도 4을 참조하면, 일 실시 예에 따른 덕티드 팬(1)은 덕트(11), 중앙 샤프트(12), 회전 로터(14), 블레이드 구동 모듈(15), 커버 구동 모듈(16), 플레이트 구동부(17), 수직 추력 감지 센서(181), 속도 감지 센서(182) 및 제어부(19)를 포함할 수 있다.2 to 4, the ducted
덕트(11)는, 덕티드 팬(1)의 외형을 이루는 원통형 케이스 일 수 있다. 예를 들어, 덕트(11)는 중심을 수직한 방향으로 관통하는 중공을 구비할 수 있다. 이에 따라, 덕트(11)의 상측 및 하측의 공간이 중공을 통해 연통될 수 있다.The
중앙 샤프트(12)는, 덕트(11)의 원통형 중심에 위치할 수 있고, 즉, 덕트(11)의 중공의 중심에서 고정되어 상기 중공의 중심축과 평행하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 중앙 샤프트(12)는 덕트(11)의 중공 내면으로부터 별도의 부재를 통해 연결되어 고정될 수 있다.The
예를 들어, 중앙 샤프트(12)는 중앙 샤프트(12)의 상단부에 형성되는 커버 베이스(121)를 포함할 수 있다. 커버 베이스(121)에는, 덕트(11)의 상측 공간으로부터 덕트(11)의 중공을 차폐하기 위해서 후술할 복수개의 커버(163)가 회동 가능하게 설치될 수 있다.For example, the
예를 들어 커버 베이스(121)는, 복수개의 커버(163)가 회동 가능하게 설치될 수 있는 복수개의 커버 회동축(1211)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 커버 회동축(1211)은, 중앙 샤프트(12)를 기준으로 커버 베이스(121)의 외면에 방사상으로 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.For example, the
예를 들어, 커버 회동축(1211)은 커버(163)의 적어도 일부를 회동 가능하게 수용하는 홈일 수 있다. 다른 예로, 복수개의 커버 회동축(1211)은, 커버 베이스(121) 및 복수개의 커버(163)를 관통하는 부재일 수 있다.For example, the
회전 로터(14)는 덕트(11)의 중공 내부에서, 중앙 샤프트(12)에 대해 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 회전 로터(14)는 수직 방향, 즉, 덕트(11)의 중공이 연통되는 방향, 다시 말하면, 중앙 샤프트(12)의 길이 방향과 평행한 회전축을 가질 수 있다.The
예를 들어, 회전 로터(14)는 후술할 복수개의 블레이드(153)가 회동 가능하게 설치될 수 있는 복수개의 블레이드 회동축(141)을 포함할 수 있다.For example, the
복수개의 블레이드 회동축(141)은, 중앙 샤프트(12)를 기준으로 회전 로터(14)의 외면에 방사상으로 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 회동축(141)은 블레이드(153)의 적어도 일부를 회동 가능하게 수용하는 홈일 수 있다. 다른 예로, 복수개의 블레이드 회동축(141)은, 회전 로터(14) 및 복수개의 블레이드(153)를 관통하는 부재일 수 있다.The plurality of
블레이드 구동 모듈(15)은, 덕티드 팬(1)의 수직 추력을 형성하는 복수개의 블레이드(153)와 상기 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도를 조절하기 위해 복수개의 블레이드(153)에 연결되는 복수개의 블레이드 회동 링크(152)와 상기 블레이드 회동 링크(152)의 맞은편에 연결되는 블레이드 조절 플레이트(151)를 포함할 수 있다.The
복수개의 블레이드(153)는, 회전 로터(14)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 블레이드(153)는 중앙 샤프트(12)를 기준으로 회전 로터(14)의 외면으로부터 방사상으로 일정한 간격으로 이격되어 설치될 수 있다.The plurality of
예를 들어, 블레이드(153)는 블레이드 단부(1531) 및 블레이드 회동 연결부(1532)를 포함할 수 있다.For example, the
블레이드 단부(1531)는, 복수 개의 블레이드(153)는 회전 로터(14)가 회전함에 따라서 공기와 직접 접촉하여 공기를 하측으로 밀어낼 수 있다. 예를 들어, 블레이드 단부(1531)는 블레이드 회동축(141)에 연결되어 회전 로터(14)에 대해 회동 가능하도록 설치될 수 있다.The
예를 들어, 블레이드 단부(1531)는, 중앙 샤프트(12)의 방향에 수직한 평면에 대해서, 경사를 이루도록 회동될 수 있고, 이 경우, 블레이드 단부(1531)가 중앙 샤프트(12)와 수직한 평면으로부터 형성하는 경사의 각도를 "받음 각도"라 할 수 있다.For example, the blade end 1153 may be rotated to be inclined with respect to a plane perpendicular to the direction of the
블레이드 회동 연결부(1532)는, 블레이드 단부(1531)의 일측에 형성되고, 블레이드 회동 링크(152)의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 부재일 수 있다.The blade
예를 들어, 블레이드 회동 연결부(1532)는, 블레이드 단부(1531)의 부분 중 블레이드 회동축(141)을 기준으로 일정 간격으로 이격되는 부분에 형성될 수 있거나, 블레이드 회동축(141)을 기준으로 일정 간격으로 이격되도록 돌출 형성될 수 있다.For example, the blade
복수개의 블레이드 회동 링크(152)는, 복수개의 블레이드(153) 및 블레이드 조절 플레이트(151)를 연결할 수 있다. 복수개의 블레이드 회동 링크(152)는 회전 로터(14)에 대해 복수개의 블레이드(153)를 회동시키기 위한 힘 또는 모멘트를 제공할 수 있다.The plurality of
예를 들어, 복수개의 블레이드 회동 링크(152)의 상단부는 복수개의 블레이드(153) 각각의 블레이드 회동 연결부(1532)에 회동 가능하게 연결될 수 있고, 복수개의 블레이드 회동 링크(152)의 하단부는 블레이드 조절 플레이트(151)의 둘레를 따라 방사상으로 이격된 부분에 각각 연결될 수 있다.For example, upper ends of the plurality of
예를 들어, 상호간에 회동 가능하게 연결된 블레이드 회동 링크(152)의 상단부 및 블레이드 회동 연결부(1532) 사이의 회동축은, 상기 블레이드(153)를 회전 로터(14)에 대해 회동시키는 블레이드 회동축(141)에 서로 평행하게 이격되어 형성될 수 있다.For example, the rotation axis between the upper end of the
예를 들어, 복수개의 블레이드 회동 링크(152)는, 복수개의 블레이드(153) 및 블레이드 조절 플레이트(151) 사이에서 중앙 샤프트(12)와 평행하게 설치될 수 있다.For example, the plurality of
블레이드 조절 플레이트(151)는, 회전 로터(14)의 하측에 설치되고, 중앙 샤프트(12)에 대해 평행한 방향, 다시 말하면, 중앙 샤프트(12)의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있고, 회전 로터(14)와 연결되어 회전 로터(14)와 같이 회전 가능하게 설치될 수 있다.The
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는 중앙 샤프트(12)를 내부에 수용한 상태에서 중앙 샤프트(12)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는 후술할 플레이트 구동부(17)에 의해 이동될 수 있다.For example, the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는 중앙 샤프트(12)에 대해서, 중앙 샤프트(12)의 길이 방향으로의 병진 운동 및 중앙 샤프트(12)를 중심으로 하는 회전 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는, 중앙 샤프트(12)에 대해 틸팅되거나 그 이외의 방향으로 변위되지 않을 수 있다.For example, the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는 중앙 샤프트(12)와 수직하게 형성되는 원형의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)의 중앙에는 상기 중앙 샤프트(12)가 수직하게 통과하는 중공을 포함할 수 있다.For example, the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)의 부분 중 블레이드 조절 플레이트(151)의 원형의 가장자리 둘레를 따라 방사상으로 이격된 복수개의 부분에 복수개의 블레이드 회동 링크(152)의 하단부가 연결될 수 있고, 이에 따라, 복수개의 블레이드 회동 링크(152)는 복수개의 블레이드(153) 및 블레이드 조절 플레이트(151) 사이에서 중앙 샤프트(12)를 기준으로 방사상으로 이격되어 배치될 수 있다.For example, the lower ends of the plurality of
블레이드 구동 모듈(15)에 의하면, 블레이드 조절 플레이트(151)가 중앙 샤프트(12)에 대해 상하 방향으로 이동하는 경우, 블레이드 조절 플레이트(151)에 연결된 복수개의 블레이드 회동 링크(152)가 상하 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 복수개의 블레이드 회동 링크(152)의 상단부는 그로부터 연결되는 복수개의 블레이드(153) 각각의 블레이드 회동 연결부(1532)를 회전 로터(14)에 대하여 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 블레이드 단부(1531)가 블레이드 회동축(141)을 중심으로 회동함으로써, 결과적으로 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도가 일괄적으로 조절될 수 있다.According to the
커버 구동 모듈(16)은, 덕티드 팬(1)의 중공의 상측을 선택적으로 차폐할 수 있는 복수개의 커버(163)와 상기 복수개의 커버(163)의 각도를 조절하기 위해 복수개의 커버(163)에 연결되는 복수개의 커버 회동 링크(162)와 상기 복수개의 커버 회동 링크(162)의 맞은편에 연결되는 커버 조절 플레이트(161)를 포함할 수 있다.The cover drive module 16 includes a plurality of
복수개의 커버(163)는, 커버 베이스(121)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 커버(163)는 중앙 샤프트(12)를 기준으로 커버 베이스(121)의 외면으로부터 방사상으로 일정한 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 중앙 샤프트(12)로부터 복수개의 커버(163)가 돌출된 반경은, 중앙 샤프트(12)로부터 복수개의 블레이드(153)가 돌출된 반경보다 크게 형성될 수 있다.The plurality of
예를 들어, 커버(163)는 커버 단부(1631) 및 커버 회동 연결부(1632)를 포함할 수 있다.For example, the
커버 단부(1631)는, 커버 베이스(121) 및 덕트(11) 중공의 내면 사이에서, 커버 베이스(121)에 대해 회동함에 따라, 중공의 상측 부분의 일부를 차폐할 수 있다. 예를 들어, 커버 단부(1631)는 판형의 부재일 수 있다. 예를 들어, 커버 단부(1631)는, 커버 베이스(121)의 커버 회동축(1211)에 연결되어 커버 베이스(121)에 대해 회동 가능하도록 설치될 수 있다.The
예를 들어, 커버 단부(1631)는, 중앙 샤프트(12)의 방향에 수직한 평면에 대해서 경사를 이루도록 회동될 수 있고, 이 경우, 커버 단부(1631)가 중앙 샤프트(12)와 수직한 평면으로부터 형성하는 경사의 각도를 "커버 각도"라 할 수 있다.For example, the
예를 들어, 도 3과 같이, 커버 단부(1631)가 커버 회동축(1211)을 기준으로 돌출되는 수평 방향은 블레이드 단부(1531)가 블레이드 회동축(141)을 기준으로 돌출되는 수평 방향과 반대 방향으로 형성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the horizontal direction in which the
위의 구조에 의하면, 복수개의 커버(163)가 일정 각도 이상으로 회동된 상태에 있을 경우, 덕트(11)의 상측으로부터 유입되는 유입류의 수평 방향과 복수개의 블레이드(153)가 경사진 수평 방향과 동일하게 형성되므로, 덕트(11)의 상측으로부터 유입되는 유입류와 회전하는 복수개의 블레이드(153) 사이의 과도한 충돌 또는 마찰을 완화시킬 수 있으므로, 블레이드(153)의 끝단에서 발생하는 유동 박리 현상을 완화시킬 수 있다According to the above structure, when the plurality of
커버 회동 연결부(1632)는, 커버 단부(1631)의 일측에 형성되고, 커버 회동 링크(162)의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 부재일 수 있다. 예를 들어, 커버 회동 연결부(1632)는, 커버 단부(1631)의 부분 중 커버 회동축(1211)을 기준으로 일정 간격으로 이격되는 부분에 형성될 수 있다. 다른 예로, 커버 회동 연결부(1632)는, 커버 단부(1631)의 일측으로부터 일정 간격으로 이격되어 돌출 형성될 수 있다.The cover
복수개의 커버 회동 링크(162)는, 복수개의 커버(163) 및 커버 조절 플레이트(161)를 연결할 수 있다. 복수개의 커버 회동 링크(162)는 회전 로터(14)에 대해 복수개의 커버 단부(1631)를 회동시키기 위한 힘 또는 모멘트를 제공할 수 있다.The plurality of
예를 들어, 복수개의 커버 회동 링크(162)의 상단부는 복수개의 커버(163) 각각의 커버 회동 연결부(1632)에 회동 가능하게 연결될 수 있고, 복수개의 커버 회동 링크(162)의 하단부는 커버 조절 플레이트(161)의 둘레를 따라 방사상으로 이격된 부분에 각각 연결될 수 있다.For example, the upper ends of the plurality of
예를 들어, 상호간에 회동 가능하게 연결된 커버 회동 링크(162)의 상단부 및 커버 회동 연결부(1632) 사이의 회동축은, 상기 커버 단부(1631)를 커버 베이스(121)에 대해 회동시키는 커버 회동축(1211)에 서로 평행하게 이격되어 형성될 수 있다.For example, the rotation shaft between the upper end of the
예를 들어, 복수개의 커버 회동 링크(162)는, 복수개의 커버(163) 및 커버 조절 플레이트(161) 사이에서 중앙 샤프트(12)와 평행하게 배치될 수 있다.For example, the plurality of
커버 조절 플레이트(161)는, 회전 로터(14)의 하측에 설치되고, 중앙 샤프트(12)의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.The
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 중앙 샤프트(12)를 내부에 수용한 상태에서 중앙 샤프트(12)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 후술할 플레이트 구동부(17)에 의해 이동될 수 있다.For example, the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 중앙 샤프트(12)와 수직하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 중앙 샤프트(12)에 대해서, 중앙 샤프트(12)의 길이 방향으로 이동하는 병진 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 중앙 샤프트(12)를 중심으로 회전되지 않을 수 있다.For example, the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 블레이드 조절 플레이트(151)와 중앙 샤프트(12)의 길이 방향으로 서로 결합될 수 있어서, 플레이트 구동부(17)의 구동에 따라서, 커버 조절 플레이트(161) 및 블레이드 조절 플레이트(151)는 동시에 이동될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)는 커버 조절 플레이트(161)의 상측에 결합될 수 있다.For example, the
이 경우, 블레이드 조절 플레이트(151)는 커버 조절 플레이트(161)에 대해 중앙 샤프트(12)를 기준으로 회전 가능하게 설치될 수 있고, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161) 사이에는 상호간의 회전 동작을 지지하기위한 베어링이 추가적으로 구비될 수 있다. 다른 예로, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)는 서로 독립적으로 이동될 수도 있다는 점을 밝혀둔다.In this case, the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)는 중앙 샤프트(12)와 수직하게 배치되는 원형의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)의 중앙에는 상기 중앙 샤프트(12)가 수직하게 통과하는 중공을 포함할 수 있다.For example, the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)의 부분 중 커버 조절 플레이트(161)의 원형의 가장자리 둘레를 따라 방사상으로 이격된 복수개의 부분에 복수개의 커버 회동 링크(162)의 하단부가 연결될 수 있고, 이에 따라, 복수개의 커버 회동 링크(162)는 복수개의 커버(163) 및 커버 조절 플레이트(161) 사이에서 중앙 샤프트(12)를 기준으로 방사상으로 이격되어 배치될 수 있다.For example, the lower ends of the plurality of
커버 구동 모듈(16)에 의하면, 커버 조절 플레이트(161)가 중앙 샤프트(12)에 대해 상하 방향으로 이동하는 경우, 커버 조절 플레이트(161)에 연결된 복수개의 커버 회동 링크(162)가 상하 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 복수개의 커버 회동 링크(162)의 상단부는 그로부터 연결되는 복수개의 커버(163) 각각의 커버 회동 연결부(1632)를 커버 베이스(121)에 대하여 회동시킬 수 있다.According to the cover drive module 16, when the
이에 따라, 커버 단부(1631)가 커버 회동축(1211)을 중심으로 회동함으로써, 결과적으로 복수개의 커버(163)의 커버 각도가 일괄적으로 조절될 수 있다.Accordingly, the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151) 또는 커버 조절 플레이트(161)의 상하 방향의 이동에 따라, 복수개의 블레이드(153) 또는 복수개의 커버(163)가 회동하는 방향은 블레이드 구동 모듈(15) 또는 커버 구동 모듈(16)의 구성 또는 그 목적에 따라서 임의로 형성될 수 있다는 점을 밝혀둔다.For example, as the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 원형의 형상을 가질 경우, 커버 조절 플레이트(161)의 직경은 블레이드 조절 플레이트(151)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 중앙 샤프트(12)로부터 복수개의 블레이드(153)가 돌출된 반경은 중앙 샤프트(12)로부터 상기 복수개의 커버 회동 링크(162)가 이격되어 배치되는 반경보다 작게 형성될 수 있다.For example, when the
위의 구조에 의하면, 도 2 및 도 4과 같이 복수개의 커버 회동 링크(162)는 중앙 샤프트(12)를 기준으로 복수개의 블레이드 회동 링크(152) 및 복수개의 블레이드(153)보다 중앙 샤프트(12)를 기준으로 외곽에 위치할 수 있기 때문에, 복수개의 커버 회동 링크(162)는 복수개의 블레이드(153)와 서로 간섭되지 않을 수 있다.According to the above structure, as shown in FIGS. 2 and 4, the plurality of
결과적으로, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 동시에 상하 방향으로 이동하더라도, 블레이드 구동 모듈(15) 및 커버 구동 모듈(16)은 각각의 동작에 있어서 서로 간섭되지 않으면서 덕트(11)의 중공 내부에 컴팩트하게 설치될 수 있다.As a result, even when the
플레이트 구동부(17)는, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)를 중앙 샤프트(12)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 동력 장치일 수 있다. 다른 예로, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 개별적으로 이동되는 구성일 경우, 플레이트 구동부(17)는 블레이드 조절 플레이트(151) 또는 커버 조절 플레이트(161)를 각각 개별적으로 이동시킬 수 있다.The
수직 추력 감지 센서(181)는, 회전 로터(14)의 회전에 따라 복수개의 블레이드(153)가 공기를 하측으로 밀어내는 힘, 즉, 수직 추력을 계측할 수 있다.The vertical
회전 속도 감지 센서(182)는, 회전 로터(14)가 중앙 샤프트(12)에 대해 회전하는 회전 속도를 계측할 수 있다.The
제어부(19)는, 덕티드 팬(1)의 구동을 제어할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(19)는 회전 로터(14)를 구동하여 중앙 샤프트(12)에 대한 회전 운동을 수행할 수 있고, 회전 로터(14)의 회전 속도를 제어할 수 있다.For example, the
예를 들어, 제어부(19)는 플레이트 구동부(17)의 구동을 통해 블레이드 조절 플레이트(151)를 상하 방향으로 이동시킴에 따라서, 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(19)는 플레이트 구동부(17)의 구동을 통해 커버 조절 플레이트(161)를 상하 방향으로 이동시킴에 따라서, 복수개의 커버(163)의 커버 각도를 조절할 수 있다.For example, the
예를 들어, 블레이드 조절 플레이트(151)가 커버 조절 플레이트(161)와 결합되어 있는 경우, 제어부(19)는 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)를 동시에 이동시킴으로써, 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도와 복수개의 커버(163)의 커버 각도를 동시에 조절할 수 있다.For example, when the
예를 들어, 제어부(19)는, 덕티드 팬(1)이 설치되어 있는 비행체(200)가 고속으로 전진 비행하는 경우, 커버 조절 플레이트(161)를 일 방향으로 이동시킴으로써 복수개의 커버(163)가 덕트(11)의 중공의 상측을 완전히 차폐하도록 회동시킬 수 있다.For example, the
예를 들어, 제어부(19)는 회전 속도 감지 센서(182)에서 계측되는 정보를 기초로 회전 로터(14)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(19)는, 수직 추력 감지 센서(181)에서 계측되는 정보를 기초로 덕티드 팬(1)으로부터 출력되는 수직 추력을 측정할 수 있다.For example, the
예를 들어, 제어부(19)는, 사용자가 원하는 크기의 수직 추력을 출력하기 위해, 회전 로터(14)의 회전 속도에 기초하여 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도를 조절할 수 있다.For example, the
예를 들어, 제어부(19)는, 회전 로터(14)의 회전 속도에 기초하여 복수개의 커버(163)의 커버 각도를 조절함으로써, 덕트(11)의 상측으로 유입되는 유입류의 유량 및 방향을 조절할 수 있다.For example, the
예를 들어, 제어부(19)는, 덕티드 팬(1)으로부터 출력되는 수직 추력 또는 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도에 기초(또는 블레이드 조절 플레이트(151)의 위치)하여, 복수개의 커버(163)의 커버 각도를 조절할 수 있다. 위의 구조에 의하면, 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도가 과도하게 증가되거나 복수개의 블레이드(153)가 과도한 속도로 회전하는 경우, 복수개의 블레이드(153)의 말단에 유동 박리가 발생하여 실속 현상 발생하는 것을 방지할 수 있다.For example, the
도 5는 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 작동 구조를 나타내는 정면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 덕티드 팬의 작동 구조를 나타내는 정면도이다.5 is a front view illustrating an operating structure of the ducted fan according to an embodiment, and FIG. 6 is a front view illustrating an operating structure of the ducted fan according to an embodiment.
구체적으로, 도 5 및 도 6은 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 결합되어 있는 구조에서, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 상하 방향으로 이동함에 따라서, 복수개의 블레이드(153) 및 복수개의 커버(163)의 각도가 유기적으로 조절되는 과정을 도시한다.Specifically, FIGS. 5 and 6 illustrate the
먼저, 도 5를 참조하면, 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)가 중앙 샤프트(12)에 대해 하측으로 이동되어 있는 구조를 확인할 수 있다.First, referring to FIG. 5, the structure in which the
예를 들어, 커버 단부(1631)가 커버 회동축(1211)을 기준으로 돌출되는 수평 방향은 블레이드 단부(1531)가 블레이드 회동축(141)을 기준으로 돌출되는 수평 방향은 서로 반대 방향일 수 있다.For example, the horizontal direction in which the
예를 들어, 제어부(19)가 플레이트 구동부(17)를 통해 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)를 하측으로 이동시킬 경우, 복수개의 블레이드(153)는 시계 방향(도 5 및 도 6 기준), 다시 말하면, 받음 각도가 감소하는 방향으로 회동될 수 있고, 동시에 복수개의 커버(163)는 반 시계 방향(도 5 및 도 6 기준), 다시 말하면, 덕트(11)의 중공을 차폐하는 정도가 감소되는 방향으로 회동하여 커버 각도가 증가될 수 있다.For example, when the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)가 중앙 샤프트(12)에 대해 완전히 하측으로 이동할 경우, 복수개의 커버(163)는 덕트(11)의 중공의 연통되는 방향과 평행하도록 회동함으로써, 하우징()의 중공은 상측 공간으로부터 최대로 개방될 수 있다.For example, when the
이후, 도 6과 같이 제어부(19)가 블레이드 조절 플레이트(151) 및 커버 조절 플레이트(161)를 중앙 샤프트(12)에 대해 상측으로 이동시킬 경우, 복수개의 블레이드(153)는 반 시계 방향(도 5 및 도 6 기준), 다시 말하면, 받음 각도가 증가하는 방향으로 회동될 수 있고, 동시에 복수개의 커버(163)는 반 시계 방향(도 5 및 도 6 기준), 다시 말하면, 덕트(11)의 중공을 차폐하는 정도가 증가되는 방향으로 회동하여 커버 각도가 감소될 수 있다.Subsequently, when the
예를 들어, 커버 조절 플레이트(161)가 중앙 샤프트(12)에 대해 완전히 상측으로 이동할 경우, 복수개의 커버(163)는 덕트(11)의 중공의 상측을 완전히 차폐하도록 회동할 수 있다.For example, when the
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 유기적으로 동작하는 블레이드 구동 모듈(15) 및 커버 구동 모듈(16)에 의하면, 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도가 증가함에 따라서 복수개의 커버(163)의 커버 각도가 감소하게 됨으로써 덕트(11) 상측으로부터 유입되는 유입류의 유량이 감소하게 되고, 더불어, 덕트(11)의 상측으로부터 유입되는 유입류가 수평 방향으로 더 편향되어 유입되기 때문에, 결과적으로, 복수개의 블레이드(153)의 받음 각도를 과도하게 증가시키더라도 복수개의 블레이드(153)의 말단에서 유동 박리 현상이 발생하는 것을 완화시킬 수 있다.5 and 6, according to the
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.
Claims (14)
상기 중공의 중심을 통과하는 중앙 샤프트;
상기 중앙 샤프트의 주위를 회전하는 회전 로터;
상기 회전 로터의 가장자리 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 블레이드;
상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 회전 로터와 같이 회전 가능하게 설치되는 블레이드 조절 플레이트; 및
상기 블레이드 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 블레이드 각각에 연결되는 복수개의 블레이드 회동 링크;
상기 블레이드 조절 플레이트를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동시키는 플레이트 구동부;
상기 회전 로터의 회전 속도를 계측하는 속도 감지 센서;
상기 덕트로부터 출력되는 수직 추력을 계측하는 수직 추력 감지 센서; 및
상기 회전 로터 및 상기 플레이트 구동부의 구동을 제어하고, 원하는 크기의 수직 추력을 출력하기 위해, 상기 속도 감지 센서에서 계측되는 상기 회전 로터의 회전 속도에 기초하여 상기 블레이드 조절 플레이트의 위치를 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 블레이드는,
상기 회전 로터에 대해 회동 가능하게 설치되어 공기를 가르는 블레이드 단부; 및
상기 블레이드 단부의 일측에 연결되고 상기 블레이드 회동 링크의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 블레이드 회동 연결부를 포함하고,
상기 블레이드 회동 링크 및 상기 블레이드 회동 연결부 사이의 회동축은 상기 회전 로터 및 상기 블레이드 단부 사이의 회동축과 평행하게 이격되어 형성되는 덕티드 팬.
Ducts having a hollow;
A central shaft passing through the center of the hollow;
A rotary rotor rotating around the central shaft;
A plurality of blades rotatably installed at radially spaced positions along an edge of the rotary rotor;
A blade adjustment plate installed to be movable in the longitudinal direction of the central shaft and rotatably installed like the rotary rotor; And
A plurality of blade pivot links connected to each of the plurality of blades from radially spaced positions along a circumference of the blade adjusting plate;
A plate driver for moving the blade adjustment plate in the longitudinal direction of the central shaft;
A speed sensor for measuring a rotation speed of the rotary rotor;
Vertical thrust detection sensor for measuring the vertical thrust output from the duct; And
A control unit for controlling the position of the blade adjustment plate based on the rotational speed of the rotary rotor measured by the speed sensor in order to control the driving of the rotary rotor and the plate drive, and output a vertical thrust of a desired size Including,
The blade,
A blade end rotatably installed with respect to the rotary rotor and cutting off air; And
A blade pivot connection part connected to one side of the blade end and rotatably connected to an upper end of the blade pivot link,
The rotation shaft between the blade rotation link and the blade rotation connection portion is formed ducted fan spaced apart in parallel with the rotation axis between the rotary rotor and the blade end.
상기 중앙 샤프트의 상단부 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 커버;
상기 중앙 샤프트에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 커버 조절 플레이트; 및
상기 커버 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 커버 각각에 연결되는 복수개의 커버 회동 링크를 더 포함하는 덕티드 팬.
The method of claim 1,
A plurality of covers rotatably installed at radially spaced positions along a circumference of an upper end of the central shaft;
A cover adjustment plate installed to be movable in the vertical direction with respect to the central shaft; And
And a plurality of cover pivot links connected to each of the plurality of covers from positions radially spaced apart at regular intervals along the circumference of the cover adjustment plate.
상기 커버는,
상기 중앙 샤프트에 대해 회동 가능하게 설치되어, 상기 중공의 상측 일부분을 선택적으로 차폐하는 커버 단부; 및
상기 커버 단부의 일측에 연결되고 상기 커버 회동 링크의 상단부에 회동 가능하게 연결되는 커버 회동 연결부를 포함하고,
상기 커버 회동 링크 및 상기 커버 회동 연결부 사이의 회동축은 상기 중앙 샤프트 및 상기 커버 단부 사이의 회동축과 평행하게 이격되어 형성되는 덕티드 팬.
The method of claim 4, wherein
The cover,
A cover end rotatably installed with respect to the central shaft to selectively shield an upper portion of the hollow; And
A cover pivotal connection part connected to one side of the cover end and rotatably connected to an upper end of the cover pivotal link,
The rotating shaft between the cover rotational link and the cover rotational connecting portion is formed to be spaced apart in parallel with the rotational axis between the central shaft and the cover end.
상기 블레이드 조절 플레이트는, 상기 커버 조절 플레이트의 상측에 회전 가능하게 결합되는 덕티드 팬.
The method of claim 4, wherein
The blade adjustment plate, the ducted fan is rotatably coupled to the upper side of the cover adjustment plate.
상기 중공의 중심을 통과하는 중앙 샤프트;
상기 중앙 샤프트의 주위를 회전하는 회전 로터;
상기 회전 로터의 가장자리 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 블레이드;
상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 회전 로터와 같이 회전 가능하게 설치되는 블레이드 조절 플레이트;
상기 블레이드 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 블레이드 각각에 연결되는 복수개의 블레이드 회동 링크;상기 중앙 샤프트의 상단부 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치에 회동 가능하게 설치되는 복수개의 커버;
상기 중앙 샤프트에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 커버 조절 플레이트; 및
상기 커버 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 위치로부터 상기 복수개의 커버 각각에 연결되는 복수개의 커버 회동 링크를 포함하고,
상기 블레이드 조절 플레이트는, 상기 커버 조절 플레이트의 상측에 회전 가능하게 결합되고,
상기 블레이드 조절 플레이트 및 상기 커버 조절 플레이트가 상기 중앙 샤프트의 방향과 평행한 일 방향으로 이동하는 경우, 상기 복수개의 블레이드는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 증가하도록 회동하는 동시에, 상기 복수개의 커버는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 감소하도록 회동하고,
상기 블레이드 조절 플레이트 및 상기 커버 조절 플레이트가 상기 일 방향의 반대쪽 방향인 타 방향으로 이동하는 경우, 상기 복수개의 블레이드는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 감소하도록 회동하는 동시에, 상기 복수개의 커버는 상기 중앙 샤프트와 수평한 평면으로부터 형성되는 각도가 증가하도록 회동하는 덕티드 팬.
Ducts having a hollow;
A central shaft passing through the center of the hollow;
A rotary rotor rotating around the central shaft;
A plurality of blades rotatably installed at radially spaced positions along an edge of the rotary rotor;
A blade adjustment plate installed to be movable in the longitudinal direction of the central shaft and rotatably installed like the rotary rotor;
A plurality of blade pivot links connected to each of the plurality of blades from radially spaced positions along the circumference of the blade adjusting plate; A plurality of covers;
A cover adjustment plate installed to be movable in the vertical direction with respect to the central shaft; And
A plurality of cover pivot links connected to each of the plurality of covers from positions spaced radially at regular intervals along the circumference of the cover adjustment plate,
The blade adjustment plate is rotatably coupled to the upper side of the cover adjustment plate,
When the blade adjusting plate and the cover adjusting plate move in one direction parallel to the direction of the central shaft, the plurality of blades rotate so as to increase an angle formed from a plane parallel to the central shaft, and at the same time, the plurality of blades The four covers rotate to reduce the angle formed from a plane parallel to the central shaft,
When the blade adjusting plate and the cover adjusting plate move in the other direction opposite to the one direction, the plurality of blades rotate so as to reduce the angle formed from a plane parallel to the central shaft, and at the same time The ducted pan rotates so that the cover increases from an angle formed from a plane parallel to the central shaft.
상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 커버가 돌출된 반경은, 상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 블레이드가 돌출된 반경보다 크게 형성되는 덕티드 팬.
The method of claim 6,
A ducted fan, wherein a radius of the plurality of covers protruding from the central shaft is greater than a radius of the plurality of blades protruding from the central shaft.
상기 커버 조절 플레이트는 상기 블레이드 조절 플레이트보다 큰 직경을 갖는 원형의 형상을 갖고,
상기 복수개의 커버 회동 링크의 하측은 상기 커버 조절 플레이트의 둘레를 따라 방사상으로 일정한 간격으로 이격된 가장자리 부분에 각각 연결되고,
상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 블레이드가 돌출된 반경은 상기 중앙 샤프트로부터 상기 복수개의 커버 회동 링크가 이격되어 있는 반경보다 작게 형성되는 덕티드 팬.
The method of claim 8,
The cover adjustment plate has a circular shape having a larger diameter than the blade adjustment plate,
Lower sides of the plurality of cover pivot links are connected to edge portions spaced apart at regular intervals radially along the circumference of the cover adjustment plate,
The radius of the plurality of blades protruding from the central shaft is formed smaller than the radius of the plurality of cover rotational link from the central shaft.
상기 블레이드 조절 플레이트 또는 상기 커버 조절 플레이트를 상기 중앙 샤프트의 길이 방향으로 이동시키는 플레이트 구동부;
상기 덕티드 팬으로부터 출력되는 수직 추력을 계측하는 수직 추력 감지 센서; 및
상기 회전 로터 및 상기 플레이트 구동부의 구동을 제어하고, 상기 덕티드 팬으로부터 출력되는 수직 추력 또는 상기 블레이드 조절 플레이트의 위치에 기초하여 상기 커버 조절 플레이트의 위치를 조절하는 제어부를 더 포함하는 덕티드 팬.
The method of claim 4, wherein
A plate driver for moving the blade adjusting plate or the cover adjusting plate in the longitudinal direction of the central shaft;
A vertical thrust detection sensor measuring vertical thrust output from the ducted fan; And
And a control unit controlling driving of the rotary rotor and the plate driving unit and adjusting the position of the cover adjusting plate based on the vertical thrust output from the ducted fan or the position of the blade adjusting plate.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180091945A KR102025886B1 (en) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | Ducted fan |
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Cited By (1)
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KR20220107403A (en) * | 2021-01-25 | 2022-08-02 | 주식회사 니나노컴퍼니 | Ducted propeller system for heavy-duty drones with intelligent entrance separation control |
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2018
- 2018-08-07 KR KR1020180091945A patent/KR102025886B1/en active IP Right Grant
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