KR102217639B1 - Unmanned aerial vehicle with drag reduction structure - Google Patents

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KR102217639B1
KR102217639B1 KR1020190171441A KR20190171441A KR102217639B1 KR 102217639 B1 KR102217639 B1 KR 102217639B1 KR 1020190171441 A KR1020190171441 A KR 1020190171441A KR 20190171441 A KR20190171441 A KR 20190171441A KR 102217639 B1 KR102217639 B1 KR 102217639B1
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drag reduction
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(주)온톨로지
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Abstract

An unmanned aerial vehicle (10) of the present invention is configured to further comprise a drag reduction device (300) in a general unmanned aerial vehicle, wherein the drag reduction device (300) reduces air resistance applied to a fuselage (100) through a front panel (310) and an upper panel (320) variably operated by a lifting and lowering means (330) by being interlocked with a slope of the fuselage (100) changed in accordance with flight speed of the unmanned aerial vehicle, and reduces a vortex phenomenon generated in a lower portion of the fuselage (100) in accordance with an increase of the flight speed of the unmanned aerial vehicle through a lower panel (340) coupled to the lower portion of the fuselage (100), thereby reducing the entire drag.

Description

항력 감소장치를 갖는 무인 비행체{Unmanned aerial vehicle with drag reduction structure}Unmanned aerial vehicle with drag reduction structure

이 발명은 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무인 비행체의 비행속도에 따라 변화하는 동체의 기울어짐으로 인해 동체에 작용하는 공기저항, 와류현상 등의 항력을 감소시킬 수 있는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체에 관한 것이다. The present invention relates to an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, and more particularly, it is possible to reduce drag such as air resistance and eddy currents acting on the fuselage due to the inclination of the fuselage that changes according to the flight speed of the unmanned aerial vehicle. It relates to an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device.

무선통신 방식을 통해 원격 제어되는 무인 비행체(일반적으로 "드론"이라 함)는 처음에는 군사용으로 개발되어 단순한 사격연습에 사용되었으나, 전자 통신기술의 지속적 발전에 따라 군사용뿐만 아니라 그 이외의 다양한 분야로 확대 보급되고 있다.Unmanned aerial vehicles (generally referred to as "drones"), which are remotely controlled through wireless communication, were initially developed for military use and were used for simple shooting practice, but according to the continuous development of electronic communication technology, they were used not only for military use but also for various other fields. It is expanding and spreading.

가령, 사람이 쉽게 접근할 수 없는 각종 재해나 사고지역 또는 정글이나 오지 또는 화산지역 등으로 투입되어 현장의 상황파악이나 인명구조 또는 방송용 영상을 얻기 위하여 사용되기도 하고, 배송 회사에서 물품수송의 상업적 목적으로 운용되거나 감시카메라를 대신하는 보안 및 관제서비스에 적용되기도 한다. 또한, 무인 비행체의 일반화에 따라 많은 사람들이 취미생활을 목적으로 구입하여 사용하기도 한다.For example, it is used in various disasters or accident areas, jungle, remote or volcanic areas that are not easily accessible to humans, and is used to determine the situation of the site or to obtain lifesaving or broadcasting images, and for commercial purposes of goods transport by delivery companies. It is also applied to security and control services that are operated as a substitute for surveillance cameras. In addition, according to the generalization of unmanned aerial vehicles, many people purchase and use them for the purpose of hobbies.

이러한 무인 비행체로는 일반적으로 단일 로터형 헬리콥터, 동축반전형 헬리콥터, 쿼드 로터 등이 있다. 이 중에서 쿼드 로터는 4개의 로터와 연결된 모터를 제어하고, 여러 가지 센서 및 신호처리를 이용하여 비교적 안정적으로 비행이 가능하기 때문에 최근 많은 개발이 이루어지고 있다.Such unmanned aerial vehicles generally include a single rotor type helicopter, a coaxial reversing type helicopter, and a quad rotor. Among them, the quad rotor controls the motors connected to the four rotors, and allows relatively stable flight using various sensors and signal processing, and thus many developments have been made in recent years.

도 1은 일반적인 쿼드 로터를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 쿼드 로터는 본체부(2)를 중심으로 연장된 프레임(3)에 마련된 4개의 프로펠러(5)가 각각 BLDC 모터(4)와 연결되고, 모터(4)의 회전에 의해 프로펠러(5)에서 발생하는 추력을 이용해 비행을 할 수 있으며, 각 모터의 회전 각속도 차이에 의해 쿼드 로터의 비행시 방향을 변경할 수 있다.1 is a schematic diagram showing a general quad rotor. As shown in FIG. 1, in the quad rotor, four propellers 5 provided on the frame 3 extending around the main body 2 are connected to the BLDC motor 4, respectively, and the motor 4 rotates. As a result, it is possible to fly using the thrust generated by the propeller 5, and the direction of the quad rotor during flight can be changed by the difference in rotational angular speed of each motor.

그러나, 쿼드 로터는 방향전환 이동시에 동체 전체가 이동방향으로 기울어지는 구조를 가지고 있으며, 이동방향과 동일한 방향으로 불어오는 바람에 의해 쉽게 뒤집힐 가능성이 있고, 호버링 등의 정지 비행시에도 바람 등의 외란에 취약하여 안정적인 비행이 어려운 상황이 발생할 가능성이 있다. 또한, 방향전환 이동시에 쿼드 로터의 동체 전체가 기울어지게 되면 공기저항을 받는 단면적이 커지게 되어 수평 이동시 공기 역학적 측면에서의 에너지 손실이 커지는 문제점이 있으며, 로터의 추진축이 고정되어 있기 때문에 이동시 배터리 소모율에 비해 속도가 느리고 이동거리가 제한되는 문제점이 있다.However, the quad rotor has a structure in which the entire body is inclined in the direction of movement when changing direction, and there is a possibility that it is easily overturned by the wind blowing in the same direction as the direction of movement. There is a possibility that a situation where stable flight is difficult due to vulnerability to In addition, if the entire body of the quad rotor is inclined during the direction change movement, the cross-sectional area receiving air resistance increases, resulting in a problem of increasing energy loss in aerodynamic aspects when moving horizontally, and the battery consumption rate during movement because the propulsion shaft of the rotor is fixed. Compared to this, the speed is slow and the moving distance is limited.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위해, 본 출원인이 출원하여 공개된 한국 공개특허 제2018-0137633호에는 고정형 프로펠러들 사이에 전후 방향과 상하 방향으로 회전이 가능한 틸트형 프로펠러를 설치함으로써, 무인 비행체의 비행속도를 높이고 이동범위를 넓힐 수 있는 무인 비행체에 대해 공개되어 있다. 상기 공개특허의 무인 비행체는 고정형 프로펠러와 틸트형 프로펠러의 다양한 작동조합(회전방향, 회전속도)을 통해 우측 또는 좌측으로의 이동, 수평 또는 기울어진 상태에서의 전진 또는 후진을 비롯하여, 시계방향 또는 반시계방향으로의 회전 등이 가능하도록 구성된다.In order to compensate for the above problems, in Korean Patent Application Publication No. 2018-0137633 filed and published by the applicant of the present invention, a tilt type propeller capable of rotating in the forward and backward directions and up and down directions is installed between fixed propellers. An unmanned aerial vehicle that can increase speed and widen its range of movement is disclosed. The unmanned aerial vehicle of the disclosed patent is moved to the right or left through various combinations of operation (rotation direction, rotation speed) of a fixed propeller and a tilt type propeller, as well as forward or backward in a horizontal or inclined state, clockwise or anti-clockwise. It is configured to be able to rotate clockwise.

한편, 한국 공개특허 제2017-0135577호에는 틸팅 및 가변 피치 시스템이 적용된 무인 비행체에 대해 공개되어 있다. 상기 공개특허의 무인 비행체는 비행 모드에 따라 추력체를 틸팅 제어하거나 추력체의 프로펠러의 피치각을 가변 제어함으로써, 전력소모를 최소화하여 비행할 수 있도록 구성한 것이다. Meanwhile, Korean Patent Application Publication No. 2017-0135577 discloses an unmanned aerial vehicle to which a tilting and variable pitch system is applied. The unmanned aerial vehicle of the disclosed patent is configured to minimize power consumption by controlling the tilting of the thrust body or variably controlling the pitch angle of the propeller of the thrust body according to the flight mode.

그런데, 상기와 같은 종래의 특허문헌을 비롯한 종래의 무인 비행체는 이동하는 속도에 따라 변화하는 동체의 기울어짐으로 인해 동체에 작용하는 공기저항, 와류현상 등의 항력을 감소시킬 수 있는 별도의 구조를 채택하지 않음에 따라, 이동 속도가 저하될 뿐만 아니라 배터리 소모율이 증가하는 단점이 있다.However, the conventional unmanned aerial vehicle including the conventional patent documents as described above has a separate structure capable of reducing drag such as air resistance and eddy currents acting on the fuselage due to the inclination of the fuselage that changes according to the moving speed. Due to not adopting it, there is a disadvantage of not only lowering the moving speed but also increasing the battery consumption rate.

한국 공개특허 제2018-0137633호Korean Patent Application Publication No. 2018-0137633 한국 공개특허 제2017-0135577호Korean Patent Application Publication No. 2017-0135577

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 무인 비행체의 비행속도에 따라 변화하는 동체의 기울어짐에 연동하여 가변적으로 작동하는 전방패널 및 상부패널을 통해 동체에 작용하는 공기저항 등의 항력을 감소시킬 수 있는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and the front panel and upper panel variably operate in conjunction with the inclination of the fuselage that changes according to the flight speed of the unmanned aerial vehicle. An object thereof is to provide an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device capable of reducing drag such as air resistance acting.

또한, 이 발명은 동체의 하부에 결합되는 하부패널을 통해 무인 비행체의 비행속도 증가에 따라 동체의 하부에서 발생하는 와류현상으로 인한 항력을 감소시킬 수 있는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체를 제공하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device capable of reducing drag due to eddy currents occurring in the lower part of the fuselage as the flight speed of the unmanned aerial vehicle increases through a lower panel coupled to the lower part of the fuselage. It has a different purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명은 동체에 다수개의 프로펠러를 구비하고 제어부의 제어신호에 따라 이동, 전후진 및 회전을 하는 무인 비행체에 있어서, 상기 동체의 앞 부분에 설치되되 일 측이 상하 방향으로 움직일 수 있도록 타 측이 상기 동체의 앞쪽 끝단에 힌지 결합 된 전방패널, 상기 동체의 상부에 위치하여 일 측이 상기 전방패널의 일 측과 일부 중첩되고 중첩부위가 상기 전방패널과 슬라이딩 가능하게 결합 되며 상하 방향으로 움직일 수 있도록 타 측이 상기 동체의 뒤쪽 끝단에 힌지 결합 되는 상부패널 및 상기 동체의 앞쪽이 뒤쪽보다 낮게 위치하도록 동체가 기울어질 때 상기 동체에 작용하는 공기저항을 감소시키기 위해 상기 전방패널 또는 상부패널을 가압하여 상기 상부패널을 승하강시켜 상기 상부패널의 높낮이를 조절하는 승하강수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention is an unmanned aerial vehicle that has a plurality of propellers in the fuselage and moves, backwards and forwards, and rotates according to a control signal from a control unit, which is installed in the front of the fuselage, but one side is up and down. The other side is a front panel hinged to the front end of the fuselage so that it can move in the direction, so that one side is partially overlapped with one side of the front panel and the overlapping portion is slidable with the front panel as it is located above the fuselage. In order to reduce the air resistance acting on the fuselage when the fuselage is inclined so that the other side is hinged to the rear end of the fuselage and the front of the fuselage is positioned lower than the rear so as to be coupled and move in the vertical direction. It characterized in that it comprises an elevating means for adjusting the height of the upper panel by pressing the front panel or the upper panel elevating and lowering the upper panel.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 동체의 하부와 일정 간격을 두고 상기 동체의 하부에 고정되는 하부패널을 더 포함하며, 상기 하부패널은 다수개의 와류방지용 구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, it further comprises a lower panel fixed to the lower portion of the body at a predetermined interval from the lower portion of the body, the lower panel is characterized in that it has a plurality of vortex prevention holes.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 와류방지용 구멍은 상기 동체의 하부와 근접하는 쪽으로 갈수록 작아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the vortex prevention hole is characterized in that it has a shape that becomes smaller toward the lower portion of the body and closer.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 전방패널과 상부패널은 상기 전방패널에 형성된 다수개의 슬라이드 구멍과 상기 상부패널에 형성된 다수개의 돌기에 의해 슬라이드 이동 가능하게 중첩되는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the front panel and the upper panel may be slidably overlapped by a plurality of slide holes formed in the front panel and a plurality of protrusions formed in the upper panel.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 상부패널의 상부면에 설치되는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, it is characterized in that it further comprises a camera installed on the upper surface of the upper panel.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 다수개의 프로펠러는 고정익 또는 회전익만으로 구성하거나, 상기 고정익과 회전익을 함께 갖는 하이브리드 형태로 구성하는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the plurality of propellers may be composed of only a fixed wing or a rotary wing, or a hybrid type having the fixed wing and the rotary wing together.

이 발명은 무인 비행체의 비행속도에 따라 변화하는 동체의 기울어짐에 연동하여 가변적으로 작동하는 전방패널 및 상부패널을 통해 동체에 작용하는 공기저항을 감소시키고, 동체의 하부에 결합되는 하부패널을 통해 무인 비행체의 비행속도 증가에 따라 동체의 하부에서 발생하는 와류현상을 감소시켜, 전체적인 항력을 감소시킴으로써 최소의 에너지 소모로 효율적인 비행이 가능한 장점이 있다.This invention reduces the air resistance acting on the fuselage through the front panel and the upper panel that variably operates in conjunction with the inclination of the fuselage that changes according to the flight speed of the unmanned aerial vehicle, and through the lower panel coupled to the lower part of the fuselage. As the flight speed of the unmanned aerial vehicle increases, eddy currents occurring in the lower part of the fuselage are reduced, thereby reducing the overall drag, thereby enabling efficient flight with minimal energy consumption.

즉, 이 발명은 비행시 항력 감소에 따른 배터리 소모율 감소를 통해 장시간 체공이 가능하다. 또한, 회전익과 고정익 등의 종류에 제한 없이 적용이 가능하여 다양한 상황에 맞는 이상적인 비행 특성을 갖는 무인 비행체의 제작이 가능할 뿐만 아니라, 대형화 및 정교화 될수록 더 큰 효과를 발휘하는 장점이 있다. 더 나아가, 인력 운송이 가능한 무인 비행체에 적용할 경우, 무인 비행체의 움직임을 더욱 정밀하고 안정적인 제어가 가능하여 편안하고 안정적인 비행 특성을 제공할 수 있는 장점이 있다. In other words, this invention enables a long flight through a reduction in battery consumption rate due to a decrease in drag during flight. In addition, since it can be applied without limitation to the types of rotorcraft and fixed wing, it is possible to manufacture an unmanned aerial vehicle having ideal flight characteristics for various situations, and has the advantage of exerting a greater effect as it becomes larger and more sophisticated. Furthermore, when applied to an unmanned aerial vehicle capable of manpower transportation, there is an advantage of providing comfortable and stable flight characteristics by enabling more precise and stable control of the movement of the unmanned aerial vehicle.

도 1은 일반적인 쿼드 로터를 도시한 개략도이고,
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체의 사시도이고,
도 3은 도 2에 도시된 항력 감소장치의 구성관계를 도시한 개략도이고,
도 4는 도 3에 도시된 항력 감소장치의 작동상태를 도시한 개략도이고,
도 5는 도 2에 도시된 항력 감소장치의 다른 일례에 대한 작동상태를 도시한 개략도이며,
도 6은 도 4에 도시된 하부패널의 평면도(a) 및 단면도(b)이다.1 is a schematic diagram showing a general quad rotor,
2 is a perspective view of an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device according to an embodiment of the present invention,
3 is a schematic diagram showing a configuration relationship of the drag reduction device shown in FIG. 2,
4 is a schematic diagram showing an operating state of the drag reduction device shown in FIG. 3,
5 is a schematic diagram showing an operating state of another example of the drag reduction device shown in FIG. 2,
6 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of the lower panel shown in FIG. 4.

이하, 이 발명에 따른 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 이 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이 실시예는 이 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only this embodiment makes the disclosure of the invention complete and the scope of the invention is completely limited to those of ordinary skill in the art. It is provided to inform you.

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 항력 감소장치의 구성관계를 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 항력 감소장치의 작동상태를 도시한 개략도이고, 도 5는 도 2에 도시된 항력 감소장치의 다른 일례에 대한 작동상태를 도시한 개략도이며, 도 6은 도 4에 도시된 하부패널의 평면도(a) 및 단면도(b)이다.Figure 2 is a perspective view of an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration relationship of the drag reduction device shown in Figure 2, Figure 4 is shown in Figure 3 It is a schematic diagram showing the operating state of the drag reduction device, Figure 5 is a schematic diagram showing an operating state of another example of the drag reduction device shown in Figure 2, Figure 6 is a plan view of the lower panel shown in Figure 4 (a ) And cross-sectional view (b).

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체(10)는 동체(100)에 다수개의 프로펠러(200)를 구비하고 제어부(도시안됨)의 제어신호에 따라 이동, 전후진 및 회전 등을 하는 일반적인 무인 비행체의 구성관계를 갖는다. 따라서, 이 실시예에서는 일반적인 무인 비행체의 구성관계에 대한 설명은 생략한다. 한편, 이 실시예의 다수개의 프로펠러(200)는 고정익 또는 회전익만으로 구성하거나, 고정익과 회전익을 함께 갖는 하이브리드 형태로 구성할 수 있다.2 to 6, the unmanned aerial vehicle 10 having a drag reduction device according to this embodiment has a plurality of propellers 200 in the fuselage 100, and the control signal of the controller (not shown) is Accordingly, it has a configuration relationship of a general unmanned aerial vehicle that moves, moves backwards, and rotates. Therefore, in this embodiment, a description of the configuration relationship of a general unmanned aerial vehicle is omitted. On the other hand, the plurality of propellers 200 of this embodiment may be composed of only a fixed wing or a rotary wing, or may be configured in a hybrid form having a fixed wing and a rotary wing together.

이 실시예의 무인 비행체(10)는 일반적인 무인 비행체에다 항력 감소장치(300)를 더 갖도록 구성한 것이다. 여기서, 항력 감소장치(300)는 무인 비행체의 비행속도에 따라 변화하는 동체(100)의 기울어짐에 연동하여 가변적으로 작동하는 전방패널(310) 및 상부패널(320)을 통해 동체(100)에 작용하는 공기저항을 감소시키고, 동체(100)의 하부에 결합되는 하부패널(340)을 통해 무인 비행체의 비행속도 증가에 따라 동체(100)의 하부에서 발생하는 와류현상을 감소시켜, 전체적인 항력을 감소시키는 역할을 한다. The unmanned aerial vehicle 10 of this embodiment is configured to further include a drag reduction device 300 in addition to a general unmanned aerial vehicle. Here, the drag reduction device 300 is applied to the fuselage 100 through the front panel 310 and the upper panel 320 which are variably operated in conjunction with the inclination of the fuselage 100 that changes according to the flight speed of the unmanned aerial vehicle. It reduces the air resistance acting, and reduces the vortex phenomenon occurring in the lower part of the fuselage 100 as the flight speed of the unmanned aerial vehicle increases through the lower panel 340 coupled to the lower part of the fuselage 100, thereby reducing the overall drag. It serves to reduce.

상기와 같은 항력 감소장치(300)는 동체(100)의 앞 부분에 설치되되 상하 방향으로 움직일 수 있도록 일 측이 동체(100)의 앞쪽 끝단에 힌지 결합 된 전방패널(310)과, 동체(100)의 상부에 위치하여 일 측이 전방패널(310)의 타 측과 일부 중첩되고 중첩부위가 전방패널(310)과 슬라이딩 가능하게 결합 되며 상하 방향으로 움직일 수 있도록 타 측이 동체(100)의 뒤쪽 끝단에 힌지 결합 되는 상부패널(320), 및 동체(100)의 앞쪽 부분이 뒤쪽 부분보다 더 낮게 기울어질 때 공기저항을 감소시키기 위해 전방패널(310) 또는 상부패널(320)을 가압하여 상부패널(320)을 승하강시키는 승하강수단(330)을 포함하여 구성된다. 한편, 항력 감소장치(300)는 동체(100)의 하부와 일정 간격을 두고 동체(100)의 하부에 고정되는 하부패널(340)을 더 포함하는 것이 바람직하다.The drag reduction device 300 as described above is installed on the front part of the fuselage 100, but one side is hinged to the front end of the fuselage 100 so that it can move in the vertical direction, the front panel 310, and the fuselage 100 ), so that one side partially overlaps with the other side of the front panel 310, and the overlapped portion is slidably coupled with the front panel 310, and the other side is the rear of the body 100 so that it can move in the vertical direction. The upper panel 320 hinged to the end, and the front panel 310 or the upper panel 320 are pressed to reduce the air resistance when the front part of the body 100 is inclined lower than the rear part. It is configured to include an elevating means 330 for elevating (320). On the other hand, it is preferable that the drag reduction device 300 further includes a lower panel 340 fixed to the lower part of the body 100 with a predetermined distance from the lower part of the body 100.

상기 전방패널(310)은 얇은 판 형태를 갖는 것으로서, 동체(100)의 전방부위의 전부 또는 일부분을 덮는 형태 및 크기를 갖는다. 이러한 전방패널(310)은 동체(100)의 앞쪽 끝단에 결합 되는데, 구멍 및 힌지핀(311)에 의해 상하방향으로 움직일 수 있게 결합된다. 즉, 전방패널(310) 및 동체(100)에 구멍을 형성하고, 이들 구멍을 힌지핀(311)으로 연결함으로써 상하방향으로 움직일 수 있게 결합된다. 이때, 전방패널(310)의 구멍은 후술할 승하강수단(330)의 작동시에 원활한 가동이 가능하도록 장방향 구멍을 갖거나, 경사지거나 곡선 형태의 장방향 구멍을 가질 수도 있다. The front panel 310 has a thin plate shape, and has a shape and size covering all or a part of the front portion of the body 100. This front panel 310 is coupled to the front end of the body 100, and is coupled to be movable in the vertical direction by a hole and a hinge pin 311. That is, by forming holes in the front panel 310 and the body 100, and connecting these holes with hinge pins 311, they are coupled to be movable in the vertical direction. At this time, the hole of the front panel 310 may have a long hole, or may have a long hole of an inclined or curved shape to enable smooth operation during the operation of the lifting means 330 to be described later.

또한, 전방패널(310)은 후술할 상부패널(320)과 슬라이드 이동 가능하게 중첩된 구조를 갖는다. 즉, 전방패널(310)은 상부패널(320)과 일정 구간에서 중첩되는 형태 및 크기를 가지며, 이 중첩되는 부위에 슬라이드 이동을 가능하게 하는 다수개의 슬라이드 구멍(312)을 갖는다. 여기서, 다수개의 슬라이드 구멍(312)은 전방패널(310)의 폭방향으로 일정 간격을 두고 형성되며, 동체(100)의 길이방향으로 기다란 장방향 구멍으로 형성된다. 이렇게 슬라이드 구멍(312)을 장방향으로 구성한 것은 승하강수단(330)의 작동시에 전방패널(310) 및 상부패널(320)의 가동이 가능하도록 하기 위해서다.In addition, the front panel 310 has a structure that is slidably overlapped with an upper panel 320 to be described later. That is, the front panel 310 has a shape and a size that overlaps the upper panel 320 in a predetermined section, and has a plurality of slide holes 312 that enable slide movement in the overlapping portion. Here, the plurality of slide holes 312 are formed at regular intervals in the width direction of the front panel 310, and are formed as long long holes in the longitudinal direction of the body 100. This configuration of the slide hole 312 in the longitudinal direction is to enable the front panel 310 and the upper panel 320 to be movable when the elevating means 330 is operated.

상기 상부패널(320)은 얇은 판 형태를 갖는 것으로서, 동체(100)의 상부부위의 전부 또는 일부분을 덮는 형태 및 크기를 갖는다. 이러한 상부패널(320)은 동체(100)의 동체의 뒤쪽 끝단에 결합되는데, 구멍 및 힌지핀(321)에 의해 상하방향으로 움직일 수 있게 결합된다. 즉, 상부패널(320) 및 동체(100)에 구멍을 형성하고, 이들 구멍을 힌지핀(321)으로 연결함으로써 상하방향으로 움직일 수 있게 결합된다. 이때, 상부패널(320)의 구멍은 후술할 승하강수단(330)의 작동시에 원활한 가동이 가능하도록 장방향 구멍을 갖거나, 경사지거나 곡선 형태의 장방향 구멍을 가질 수도 있다.The upper panel 320 has a thin plate shape and has a shape and size covering all or part of the upper portion of the body 100. This upper panel 320 is coupled to the rear end of the fuselage of the fuselage 100, and is coupled to be movable in the vertical direction by a hole and a hinge pin 321. That is, by forming holes in the upper panel 320 and the body 100, and connecting these holes with hinge pins 321, they are coupled to be movable in the vertical direction. In this case, the hole of the upper panel 320 may have a long hole, or may have a long hole of an inclined or curved shape so as to enable smooth operation when the lifting means 330 to be described later is operated.

또한, 상부패널(320)은 전방패널(310)과 슬라이드 이동 가능하게 중첩된 구조를 갖는다. 즉, 상부패널(320)은 전방패널(310)과 일정 구간에서 중첩되는 형태 및 크기를 가지며, 이 중첩되는 부위에 슬라이드 이동을 가능하게 하는 다수개의 돌기(322)를 갖는다. 이때, 다수개의 돌기(322)는 다수개의 슬라이드 구멍(312)에 대응하는 위치에 각각 형성되어, 해당 슬라이드 구멍(312)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. In addition, the upper panel 320 has a structure in which the front panel 310 is slidably overlapped. That is, the upper panel 320 has a shape and a size that overlaps the front panel 310 in a predetermined section, and has a plurality of protrusions 322 that enable slide movement at the overlapping portion. At this time, the plurality of protrusions 322 are formed at positions corresponding to the plurality of slide holes 312, respectively, and are coupled to be slidably movable along the slide holes 312.

상기 승하강수단(330)은 동체(100)의 앞쪽이 뒤쪽보다 더 낮게 기울어지는 것에 연동하여 전방패널(310) 또는 상부패널(320)을 가압하여 상부패널(320)을 승하강시키는 것으로서, 대부분이 동체(100)의 내부에 배치되고, 단부 부분이 동체(100)의 외부까지 연장되어 상부패널(320)(도 3, 도 4 참조) 또는 전방패널(310)(도 5 참조)에 밀착되어 상부패널(320)을 승하강시키도록 구성된다. 이때, 단부 부분이 도 5와 같이 전방패널(310)에 밀착되도록 구성할 경우에는 원활한 작동을 위해 다수개의 돌기를 전방패널(310)에 슬라이드 구멍을 상부패널(320)에 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 승하강수단(330)은 무인 비행체의 비행속도 변동에 따른 제어부의 제어신호에 따라, 상부패널(320)을 승하강시키는 높낮이 조절을 통해 동체에 작용하는 공기저항을 감소시키는 역할을 한다. The elevating means 330 is to elevate the upper panel 320 by pressing the front panel 310 or the upper panel 320 in conjunction with the front of the body 100 inclined lower than the rear, most of It is disposed inside the body 100, and the end portion extends to the outside of the body 100 and is in close contact with the upper panel 320 (see FIGS. 3 and 4) or the front panel 310 (see FIG. 5). It is configured to elevate the upper panel 320. In this case, when the end portion is configured to be in close contact with the front panel 310 as shown in FIG. 5, it is preferable to form a plurality of protrusions in the front panel 310 and slide holes in the upper panel 320 for smooth operation. The elevating means 330 serves to reduce air resistance acting on the fuselage by adjusting the height of the upper panel 320 according to the control signal of the controller according to the flight speed fluctuation of the unmanned aerial vehicle.

한편, 승하강수단(330)은 실린더 방식이나 기계식 스크루 방식으로 승하강하도록 구성하면 된다. 예를 들어, 실린더 방식으로 구성할 경우에는 실린더 몸체가 동체(100)의 내부에 고정되고, 로드의 단부가 상부패널(320) 또는 전방패널(310)의 하부면에 밀착된 상태에서, 유압력 또는 공압력에 의해 로드의 단부부위가 동체(100)에 형성된 구멍을 따라 승하강하여, 상부패널(320)을 승하강시키도록 구성하면 된다. 여기서, 로드의 단부는 전방패널(310)의 하부면에 밀착되되 슬라이드 이동 가능하게 밀착되어, 동체(100)의 전방 쪽으로의 기울어짐에 연동하여 상부패널(320)을 원활하게 승하강시키는 것이 바람직하다. 상기와 같은 승하강수단(330)은 상기와 같은 개념으로 일반 산업현장에서 사용하고 있는 다양한 방식을 채택해 적용이 가능하다. On the other hand, the elevating means 330 may be configured to elevate and descend in a cylinder method or a mechanical screw method. For example, in the case of a cylinder type configuration, the cylinder body is fixed inside the body 100, and the end of the rod is in close contact with the lower surface of the upper panel 320 or the front panel 310, Alternatively, the end portion of the rod may be configured to elevate and descend along the hole formed in the body 100 by pneumatic pressure to elevate and descend the upper panel 320. Here, it is preferable that the end of the rod is in close contact with the lower surface of the front panel 310 but in close contact so as to be slidably moved, so that the upper panel 320 is smoothly moved up and down in connection with the inclination toward the front of the body 100 Do. The elevating means 330 as described above can be applied by adopting a variety of methods used in general industrial sites with the above concept.

상기 하부패널(340)은 동체(100)의 하부와 일정 간격을 두고 동체(100)의 하부에 고정되는 것으로서, 얇은 판 형태로 구성되어 동체(100)의 하부부위의 전부 또는 일부분을 덮는 형태 및 크기를 갖는다. 이러한 하부패널(340)은 다수개의 와류방지용 구멍(341)을 갖는다. 상기 와류방지용 구멍(341)은 동체(100)의 하부와 근접하는 쪽으로 갈수록 작아지는 형태를 갖는다. 한편, 무인 비행체의 비행속도를 증가시키기 위해 동체(100)를 전방 쪽으로 경사진 상태로 비행할 경우, 동체(100)의 하부에는 동체(100)를 따라 유동하던 공기가 박리되어 와류가 발생한다. 이러한 와류현상을 상기와 같이 동체(100)의 하부와 일정 간격으로 이격된 상태로 고정되며 다수개의 와류방지용 구멍(341)을 갖는 하부패널(340)을 통해 방지하고자 하는 것이다. 즉, 동체(100) 하부의 공기는 하부패널(340)의 상부면 및 하부면을 따라 유동하면서 다수개의 와류방지용 구멍(341)에 의해 와류현상이 발생하지 않는다. The lower panel 340 is fixed to the lower part of the body 100 at a predetermined distance from the lower part of the body 100, and is configured in a thin plate shape to cover all or part of the lower part of the body 100, and Have a size This lower panel 340 has a plurality of vortex prevention holes 341. The eddy current prevention hole 341 has a shape that becomes smaller toward the lower portion of the body 100. On the other hand, in order to increase the flight speed of the unmanned aerial vehicle, when the fuselage 100 is inclined toward the front, the air flowing along the fuselage 100 is separated from the lower part of the fuselage 100, thereby generating a vortex. This eddy current phenomenon is to be prevented through the lower panel 340 having a plurality of vortex prevention holes 341 and fixed in a state spaced apart from the lower part of the body 100 as described above. That is, while the air under the body 100 flows along the upper and lower surfaces of the lower panel 340, the vortex phenomenon does not occur due to the plurality of vortex prevention holes 341.

한편, 이 실시예의 무인 비행체(10)는 상부패널(320)의 상부면에 설치되는 카메라(350)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 카메라(350)는 재해나 사고지역 등의 현장 상황의 영상을 제공하기 위한 용도로 활용이 가능하다. 이렇게 카메라(350)가 상부패널(320)의 상부면에 설치됨에 따라, 무인 비행체의 비행속도를 증가시키기 위해 동체(100)를 전방 쪽으로 경사진 상태로 비행하더라도, 카메라(350)는 거의 전방 쪽을 항상 촬영할 수가 있다. 즉, 승하강수단(330)이 동체(100)의 전방 쪽으로의 기울어짐에 연동하여 전방패널(310) 또는 상부패널(320)을 가압하여 상부패널(320)을 승하강시킴에 따라, 카메라(350)는 거의 전방 쪽을 항상 촬영할 수가 있다.On the other hand, it is preferable that the unmanned aerial vehicle 10 of this embodiment further includes a camera 350 installed on the upper surface of the upper panel 320. Here, the camera 350 can be used for a purpose to provide an image of a field situation such as a disaster or an accident area. As the camera 350 is installed on the upper surface of the upper panel 320 in this way, even if the fuselage 100 is inclined toward the front in order to increase the flight speed of the unmanned aerial vehicle, the camera 350 is almost forward. I can always shoot. That is, as the elevating means 330 presses the front panel 310 or the upper panel 320 in association with the inclination toward the front of the body 100 to elevate the upper panel 320, the camera ( 350) can almost always shoot the front side.

상기와 같은 이 실시예의 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체(10)는 무인 비행체의 비행속도에 따라 변화하는 동체(100)의 기울어짐에 연동하여 승하강수단(330)에 의해 가변적으로 작동하는 전방패널(310) 및 상부패널(320)을 통해 동체(100)에 작용하는 공기저항을 감소시키고, 동체(100)의 하부에 결합되는 하부패널(340)을 통해 무인 비행체의 비행속도 증가에 따라 동체(100)의 하부에서 발생하는 와류현상을 감소시켜, 전체적인 항력을 감소시킨다. The unmanned aerial vehicle 10 having the drag reduction device of this embodiment as described above is a front panel that is variably operated by the elevating means 330 in conjunction with the inclination of the fuselage 100 that changes according to the flight speed of the unmanned aerial vehicle. (310) and the upper panel 320 to reduce the air resistance acting on the fuselage 100, and through the lower panel 340 coupled to the lower portion of the fuselage 100, as the flight speed of the unmanned aerial vehicle increases, the fuselage ( It reduces the vortex phenomenon occurring in the lower part of 100) and reduces the overall drag.

이상에서 이 발명의 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이다. 따라서, 이 발명이 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 그러한 변형예 또는 수정예들 또한 이 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.In the above, the technical details of the unmanned aerial vehicle having the drag reduction device of the present invention have been described together with the accompanying drawings, but this is an exemplary explanation of the best embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious to those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of this invention. Examples or modifications will also fall within the claims of this invention.

10 : 무인 비행체 100 : 동체
200 : 프로펠러 300 : 항력 감소장치
310 : 전방패널 311 : 힌지핀
312 : 슬라이드 구멍 320 : 상부패널
321 : 힌지핀 322 : 돌기
330 : 승하강수단 340 : 하부패널
341 : 와류방지용 구멍 350 : 카메라 10: unmanned aerial vehicle 100: fuselage
200: propeller 300: drag reduction device
310: front panel 311: hinge pin
312: slide hole 320: upper panel
321: hinge pin 322: protrusion
330: elevating means 340: lower panel
341: vortex prevention hole 350: camera

Claims (6)

동체에 다수개의 프로펠러를 구비하고 제어부의 제어신호에 따라 이동, 전후진 및 회전을 하는 무인 비행체에 있어서,
상기 동체의 앞 부분에 설치되되 일 측이 상하 방향으로 움직일 수 있도록 타 측이 상기 동체의 앞쪽 끝단에 힌지 결합 된 전방패널, 상기 동체의 상부에 위치하여 일 측이 상기 전방패널의 일 측과 일부 중첩되고 중첩부위가 상기 전방패널과 슬라이딩 가능하게 결합 되며 상하 방향으로 움직일 수 있도록 타 측이 상기 동체의 뒤쪽 끝단에 힌지 결합 되는 상부패널 및 상기 동체의 앞쪽이 뒤쪽보다 낮게 위치하도록 동체가 기울어질 때 상기 동체에 작용하는 공기저항을 감소시키기 위해 상기 전방패널 또는 상부패널을 가압하여 상기 상부패널을 승하강시켜 상기 상부패널의 높낮이를 조절하는 승하강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체. In the unmanned aerial vehicle having a plurality of propellers in the fuselage and moving, forward and backward, and rotating according to a control signal from a control unit,
A front panel installed on the front part of the fuselage, and the other side is hinged to the front end of the fuselage so that one side can move in the vertical direction, and one side is located on the top of the fuselage, so that one side and a part of the front panel When the fuselage is inclined so that the upper panel is hinged to the rear end of the fuselage and the front of the fuselage is positioned lower than the rear of the fuselage so that the other side is hinged to the rear end of the fuselage so that the overlapping and overlapping portion is slidably coupled with the front panel and can move in the vertical direction In order to reduce the air resistance acting on the fuselage, the front panel or the upper panel is pressurized, and the upper panel is lifted and lowered, thereby adjusting the height of the upper panel. Unmanned aerial vehicle. 청구항 1에 있어서,
상기 동체의 하부와 일정 간격을 두고 상기 동체의 하부에 고정되는 하부패널을 더 포함하며, 상기 하부패널은 다수개의 와류방지용 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체.The method according to claim 1,
An unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, characterized in that it further comprises a lower panel fixed to a lower portion of the fuselage at a predetermined distance from the lower portion of the fuselage, the lower panel having a plurality of vortex prevention holes. 청구항 2에 있어서,
상기 와류방지용 구멍은 상기 동체의 하부와 근접하는 쪽으로 갈수록 작아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체. The method according to claim 2,
The vortex prevention hole is an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, characterized in that it has a shape that becomes smaller toward a lower portion of the fuselage. 청구항 1에 있어서,
상기 전방패널과 상부패널은 상기 전방패널에 형성된 다수개의 슬라이드 구멍과 상기 상부패널에 형성된 다수개의 돌기에 의해 슬라이드 이동 가능하게 중첩되는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체.The method according to claim 1,
The front panel and the upper panel are unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, characterized in that the plurality of slide holes formed in the front panel and a plurality of protrusions formed in the upper panel overlap so as to be movable. 청구항 1에 있어서,
상기 상부패널의 상부면에 설치되는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체.The method according to claim 1,
The unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, characterized in that it further comprises a camera installed on the upper surface of the upper panel. 청구항 1에 있어서,
상기 다수개의 프로펠러는 고정익 또는 회전익만으로 구성하거나, 상기 고정익과 회전익을 함께 갖는 하이브리드 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 항력 감소장치를 갖는 무인 비행체. The method according to claim 1,
The plurality of propellers are composed of only a fixed wing or a rotary wing, or an unmanned aerial vehicle having a drag reduction device, characterized in that the fixed wing and the rotary wing are configured in a hybrid form.
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