KR102152845B1 - 특히 풍력 발전기용 파워 윙 에어포일의 비행을 시작하기 위한 시스템 및 프로세스 - Google Patents
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Abstract
특히 풍력 발전기(5)를 위한 파워 윙 에어포일(7)의 비행을 시작하기 위한 시스템(1)이 기술되었으며, 이것은 제어 타이-로드(9)를 통해 윈치 또는 이러한 윙 프로파일(7)의 비행의 다른 제어 메커니즘에 동작상 접속되는 적어도 하나의 윙 프로파일(7) 및 결합해제가능한 접속 수단(13)을 통해 적어도 하나의 윙 프로파일(7)에 접속되고 비행시에 이러한 윙 프로파일(7)을 수송하도록 적응되는 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 포함한다. 이러한 시스템(1)을 통해 이러한 파워 윙 에어포일(7)의 비행을 시작하기 위한 프로세스가 추가로 기술되었다.
Description
본 발명은 특히 풍력 발전기용 파워 윙 에어포일(power wing airfoil)의 비행을 시작하기 위한 시스템 및 프로세스에 관한 것이다.
예를 들어 지면 상에 바람이 존재하지 않는 조건 하에서의 카이트 서핑(kite surfing)과 같은 파워 윙 프로파일의 비행을 시작하는 것이 필요할 수 있는 서로 다른 응용 분야들이 알려져 있다. 이러한 응용 분야들 중 하나는 예를 들어 WO2008004261, WO2007122650, EP1672214, WO2008120257에 개시된 것과 같은 윙 프로파일의 비행을 활용하는 전기 에너지 풍력 발전기를 다루는 것이다: 사실, 소정의 높이에서는 이러한 프로파일의 비행을 지원하기에 충분한 양의 바람이 항상 이용가능하지만, 반면에 지면 상에서는 외부의 도움 없이 윙 프로파일의 비행의 자율적인 이륙 또는 시작을 가능하게 하기에 바람이 충분하지 않은 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 바람직하게는 프로파일의 비행을 지원하기에 및/또는 프로파일 자체의 비행을 위해 충분한 바람이 존재하는 높이까지 비행시에 이러한 프로파일의 수송을 책임지는 쿼드리콥터(quadricopter)로 구성된 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터를 통해 지면 상에서 충분한 바람 없이도 특히 풍력 발전기용 파워 윙 에어포일의 비행을 시작하는 것을 가능하게 하는 시스템 및 프로세스를 제공함으로써 전술된 종래 기술의 문제들을 해결하는 것이다.
이어지는 설명에서 기술되는 바와 같이, 본 발명의 전술된 목적 및 장점과 그외의 목적 및 장점이 청구항 제 1 항에 청구된 바와 같은 파워 윙 에어포일의 비행을 시작하기 위한 시스템을 이용하여 획득된다.
또한, 본 발명의 전술된 목적 및 장점과 그외의 목적 및 장점이 청구항 제 7 항에 청구된 바와 같이 파워 윙 에어포일의 비행을 시작하기 위한 프로세스를 이용하여 획득된다.
본 발명의 바람직한 실시예들 및 사소하지 않은 변화들이 종속항들의 주제사항이다.
첨부된 모든 청구항들은 본 명세서의 일체화된 부분인 것으로 의도된다.
(예를 들어 등가의 기능을 갖는 형태, 크기, 배치 및 부분과 관련된) 기술된 내용에 대한 다수의 변화 및 수정이 첨부된 청구항들로부터 알 수 있는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 즉시 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 예시로서 제공된 본 발명의 일부 바람직한 실시예들에 의해 더욱 잘 설명될 것이다:
도 1, 2 및 3은 본 발명에 따른 시스템을 통해 본 발명에 따라 비행을 시작하는 프로세스의 일부 단계들을 도시한 도면; 및
도 4는 본 발명에 따른, 비행을 시작하기 위한 시스템의 대안적인 실시예를 도시한 도면.
도 1, 2 및 3은 본 발명에 따른 시스템을 통해 본 발명에 따라 비행을 시작하는 프로세스의 일부 단계들을 도시한 도면; 및
도 4는 본 발명에 따른, 비행을 시작하기 위한 시스템의 대안적인 실시예를 도시한 도면.
도면들을 참조하면, 특히 풍력 발전기(5)를 위한 파워 윙 에어포일(7)의 비행을 시작하기 위한 시스템(1)이:
- 당업계에 알려진 것과 같은 개별 제어 타이-로드(control tie-rod)(9)를 통해 적절한 윈치(winch) 또는 관련된 윙 프로파일(7)의 비행의 (도시되지 않은) 다른 제어 메커니즘에 동작상 접속되는 적어도 하나의 윙 프로파일(7);
- 결합해제가능한(disengageable) 접속 수단(13)을 통해 적어도 하나의 윙 프로파일(7)에 접속되고 비행시에 이러한 윙 프로파일(7)을 수송하도록 적응되는 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(autonomous transporting flying vector)(11)를 포함하는 것을 인지할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 결합해제가능한 접속 수단(13)은 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 접속된 제1 단부 및 윙 프로파일(7) 상에 배치된, 예를 들어 윙 프로파일(7) 자체의 부착 에지를 따라 배치된 개별 결합 포인트로 결합되고 개별 결합 포인트로부터 결합해제되도록 적응되는 적어도 하나의 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(actuatable engaging/disengaging) 디바이스(17)가 장착된 이러한 제1 단부에 대해 대향하는 제2 단부를 구비하는 적어도 하나의 드래깅 케이블(dragging cable)(15)로 구성된다. 바람직한 대안에서, 특히 도 4에서 인지할 수 있는 바와 같이, 윙 프로파일(7)의 비행의 시작을 가능하게 하도록 윙 프로파일(7)의 발산 에지(outlet edge)(18)를 따라 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(17)의 결합 포인트가 배치되고, 그에 따라 파워 윙 프로파일(7)이 원하는 비행 높이에 도달하여 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)로부터 결합해제되면, 중력을 활용하여 올바른 방향을 따라 하강 속도를 취할 수 있으며 가능한 실속 위치(stalling position)로부터 쉽게 나갈 수 있도록 제공하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 이러한 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(17)는 적어도 하나의 전자기적 후크이고 윙 프로파일(7) 상에 배치된 이러한 결합 포인트는 이러한 전자기적 후크에 자기적으로 접속되도록 적응된 금속 재료로 제조된 관련 요소이다. 명백하게, 예를 들어 4m와 6m 사이에 포함된 드래깅 케이블(dragging cable)(15)의 길이는 윙 프로파일(7)에 대해 필연적으로 영향을 미치는 자체의 프로펠러에 의해 생성되는 흐름 없이 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 비행시에 변경할 여지(freedom of manoeuvre)를 보장하기에 가장 적합한 것이다.
특히 도 4에서 항상 인지할 수 있는 바와 같이, 자신의 크기 및 중량이 비교적 큰 윙 프로파일(7)의 경우에, 윙 프로파일(7)의 비행의 시작이 둘 이상의 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 결합 동작에 의해 도움을 받을 수 있으며: 이러한 경우에서, 둘 이상의 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 의해 자체의 부착 또는 발산 에지(18)의 서로 다른 포인트들 상에서 인가되는 결합된 견인력으로 인한 왜곡을 겪을 수 있는 윙 프로파일(7)의 기하학적 구조를 변하지 않게 유지시키기 위해서, 본 발명에 따른 시스템(1)의 이러한 윙 프로파일(7)이 자율적인 수송 플라잉 벡터(11) 및 윙 프로파일(7)의 상대적인 위치들을 고주파 삼각측량하는, 예를 들어 초음파 타입(21)의 적어도 하나의 측정 시스템(19)을 더 포함할 수 있도록 제공하는 것 또한 가능하다.
본 발명에 따른 시스템(1)의 바람직한 실시예에서, 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)는 예를 들어 쿼드리콥터(quadricopter), 옥토콥터(optocopter) 또는 멀티콥터(multicopter) 등과 같은 하나 이상의 프로펠러를 가지며, 더욱 바람직하게는 전기 서플라이(electric supply)를 갖는 헬리콥터이다. 사실, 윙 프로파일(7)의 비행을 시작하기 위한 동작이 몇 분 내에 완료될 수 있기 때문에 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 전기 서플라이가 특히 적합하며, 따라서 윙 프로파일(7) 자체를 비행시키고 결합해제하면, 이러한 벡터(11)의 에너지 자율성과 양립할 수 있고, 가능하게는 벡터(11) 자체가 적절한 재충전 스테이션에 자율적으로 다시 돌아가는 것을 가능하게 한다. 이러한 목적을 위해서, 본 발명에 따른 시스템(1)은 따라서 적어도 하나의 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 적어도 하나의 착륙, 보관 및 에너지 재충전 스테이션(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 바람직하게는 전술된 바와 같은 본 발명에 따른 시스템(1)을 통해, 특히 당업계에 알려진 바와 같은 개별 제어 타이-로드(9)를 통해 적절한 윈치 또는 관련된 윙 프로파일(7)의 비행의 (도시되지 않은) 다른 제어 메커니즘에 동작상 접속되는 적어도 하나의 윙 프로파일(7) 및 결합해제가능한 접속 수단(13)을 통해 적어도 하나의 윙 프로파일(7)에 접속되고 비행시에 이러한 윙 프로파일(7)을 수송하도록 적응되는 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 포함하는 이러한 시스템(1)을 통해, 특히 풍력 발전기(5)를 위한 파워 윙 에어포일(7)의 비행을 시작하기 위한 프로세스에 더 관련된다. 특히, 본 발명에 따른 프로세스는:
- (예를 들어 도 1에 도시된 것과 같은) 파워 윙 프로파일(7)의 실속 위치로부터 시작하여 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 이러한 파워 윙 프로파일(7) 옆으로 이동시키는 단계;
- (예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같은) 이러한 결합해제가능한 접속 수단(13)을 통해 이러한 파워 윙 프로파일(7)을 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 결합시키는 단계;
- 가능하게는 (예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같은) 관련된 제어 타이-로드(9)의 적절한 풀림(unwinding)을 책임지는 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 의한 견인력을 통해 비행시에 이러한 파워 윙 프로파일(7)을 수송하는 단계;
- 파워 윙 프로파일(7)이 프로파일(7)의 비행을 지원하기에 및/또는 프로파일(7)의 비행을 위해 충분한 바람이 존재하는 높이에 도달하면, 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 이러한 파워 윙 프로파일(7)로부터 결합해제하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 프로세스는 이러한 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 착륙, 보관 및 에너지 재충전 스테이션으로 다시 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 전술된 프로세스의 단계들의 전부 또는 일부를 자율적으로 그리고 자동으로 수행하는 프로그램 코드 수단을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램에 추가로 관련된다는 것이 명백하다.
Claims (9)
- 풍력 발전기(5)를 위한 파워 윙 에어포일(power wing airfoil)의 비행을 시작하기 위한 시스템(1)으로서,
제어 타이-로드(control tie-rod)(9)를 통해 윈치(winch) 또는 상기 파워 윙 에어포일로서 파워 윙 프로파일(7)의 비행의 다른 제어 메커니즘에 동작상 접속되는 적어도 하나의 파워 윙 프로파일(7);
결합해제가능한(disengageable) 접속 수단(13)을 통해 적어도 하나의 파워 윙 프로파일(7)에 접속되고 비행시에 상기 파워 윙 프로파일(7)을 수송하도록 적응되는 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(autonomous transporting flying vector)(11) - 상기 결합해제가능한 접속 수단(13)은 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 접속된 제1 단부 및 상기 파워 윙 프로파일(7) 상에 배치된 개별 결합 포인트로 결합되고 개별 결합 포인트로부터 결합해제되도록 적응되는 적어도 하나의 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(actuatable engaging/disengaging)(17)가 장착된 상기 제1 단부에 접속된 대향하는 제2 단부를 구비하는 적어도 하나의 드래깅 케이블(dragging cable)(15)로 구성됨 - 를 포함하되,
상기 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(17)는 적어도 하나의 전자기적 후크이고 상기 파워 윙 프로파일(7) 상에 배치된 상기 결합 포인트는 상기 전자기적 후크에 자기적으로 접속되도록 적응된 금속 재료로 제조된 관련 요소이며,
상기 파워 윙 프로파일(7)이 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11) 및 상기 파워 윙 프로파일(7)의 상대적인 위치들을 고주파 삼각측량하도록 적응된 초음파 타입(21)의 적어도 하나의 측정 시스템(19)을 포함하는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 작동가능한 결합/결합해제 디바이스(17)의 상기 결합 포인트가 상기 파워 윙 프로파일(7)의 발산, 즉 리딩 에지(leading edge)(18)를 따라 배치되는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 파워 윙 프로파일(7)의 비행의 시작이 둘 이상의 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 결합 동작에 의해 도움받는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)가 하나 이상의 프로펠러를 갖는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)가 전기 서플라이(electric supply)를 구비하는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)의 적어도 하나의 착륙, 보관 및 에너지 재충전 스테이션을 포함하는 것으로 특징지어지는, 시스템(1). - 제 1 항에 따른 시스템(1)을 통해, 풍력 발전기(5)를 위한 파워 윙 에어포일의 비행을 시작하기 위한 방법으로서,
상기 파워 윙 에어포일로서 파워 윙 프로파일(7)의 실속 위치(stalling position)로부터 시작하여 적어도 하나의 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 상기 파워 윙 프로파일(7) 옆으로 이동시키는 단계;
상기 결합해제가능한 접속 수단(13)을 통해 상기 파워 윙 프로파일(7)을 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 결합시키는 단계;
상기 제어 타이-로드(9)의 적절한 풀림(unwinding)을 수행하도록 책임지는 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)에 의한 견인력을 통해 비행시에 상기 파워 윙 프로파일(7)을 수송하는 단계;
상기 파워 윙 프로파일(7)이 상기 프로파일(7)의 비행을 지원하기에 또는 상기 프로파일(7)의 비행을 위해 충분한 바람이 존재하는 높이에 도달하면, 상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 상기 파워 윙 프로파일(7)로부터 결합해제하는 단계를 포함하는 것으로 특징지어지는, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 자율적인 수송 플라잉 벡터(11)를 착륙, 보관 및 에너지 재충전 스테이션으로 다시 이동시키는 단계를 포함하는 것으로 특징지어지는, 방법. - 삭제
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