KR102225588B1 - 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기에 관한 것으로서, 탑승자를 지지하며, 바닥면에 플로트를 구비하며 전방 및 후방 각각에 양방향으로 돌출되는 전방 암고정구, 후방 암고정구와 탑승자의 착석을 제공하는 좌석을 구비하는 하부바디; 하부바디의 상면에 결합되어 하부바디에 탑승한 탑승자를 커버하는 상부바디; 양방향으로 돌출된 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 부력부; 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되어 종단이 사이드 부력부의 바깥으로 결합되며, 종단에 프로펠러를 구비하는 사이드 암;을 포함한다.

Description

수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기{Personal air veihcle}
본 발명은 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탑승이 가능한 개인 항공기로서 무인 또는 유인으로 조종이 가능하며, 수상에서 이착륙 및 운행이 가능한 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기에 관한 것이다.
무선 항공기는 집적 소형화된 구동 장치를 통하여 사용자의 조작에 따라 위치이동을 이루는 소형 장치로서, 산업 발전에 따라 다양한 산업 분야로의 적용을 위한 생산 및 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 무선 항공기는 사용자가 접근하기 힘든 곳을 무선으로 조종하여 조사 또는 촬영할 수 있는 장점이 있다.
한편, 정밀 검사 등을 필요로 할 때에는 사람의 추가적인 육안검사를 필요로 할 수 있다. 그런데, 이러한 무선 항공기는 소형으로서 사람이 탑승하기 어려운 측면이 있다.
이에 따라, 사람이 탑승한 상태에서 원하는 위치에 이송할 수 있는 개인 항공기의 필요성이 요구되고 있다. 뿐만 아니라, 이러한 개인 항공기는 개인 취미의 활용에 있어서도 무인 항공기만큼이나 큰 각광을 받을 수 있을 것으로 예상되어, 탑승이 가능한 개인 항공기의 필요성이 점차 요구되고 있다.
(한국공개특허 제10-2016-0103238호, 2016년 9월 1일)
본 발명의 목적은 탑승이 가능한 개인 항공기로서 무인 또는 유인으로 조종이 가능하며, 수상에서 이착륙 및 운행이 가능한 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기는 탑승자를 지지하며, 바닥면에 플로트를 구비하며 전방 및 후방 각각에 양방향으로 돌출되는 전방 암고정구, 후방 암고정구와 탑승자의 착석을 제공하는 좌석을 구비하는 하부바디; 하부바디의 상면에 결합되어 하부바디에 탑승한 탑승자를 커버하는 상부바디; 양방향으로 돌출된 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 부력부; 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되어 종단이 사이드 부력부의 바깥으로 결합되며, 종단에 프로펠러를 구비하는 사이드 암;을 포함한다.
여기서, 하부바디 및 상기 사이드 부력부 중 한 곳 이상에 탈부착 가능하게 결합되어 수상에서 전방으로 이동가능하게 추진력을 제공하는 수상 추진부;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 사이드 부력부는 단면형상이 U 형으로 형성되는 진행방향을 따라 길쭉하게 형성되는 하부 부력 받침; 하부 부력 받침의 U 형상에 삽입되는 사이드 플로트; 및 하부 부력 받침에 결합된 사이드 플로트를 덮어서 사이드 플로트가 노출되지 않도록 하는 상부 부력 커버;를 구비할 수 있다.
여기서, 사이드 암은 전방 암고정구와 후방 암고정구의 종단에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명에 의한 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기는 항공용 카본 복합재를 사용하여 전체적인 강도를 증대시키면서 무게를 가볍게 할 수 있어 항공효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 수상 추진부가 하부바디 또는 사이드 부력부에 탈부착 가능하게 결합되어 수상에서 전방으로 이동가능하게 추진력을 제공할 수 있다. 이를 통해, 1인용 개인 항공기를 수상에서 이동가능하게 함으로써 수상 제트스키와 같은 레저효과를 제공할 수 있으며, 탈부착 가능하도록 결합됨으로써, 비행목적으로 사용할 때에는 수상 추진부를 탈착한 상태에서 사용할 수 있어 비행효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 변형 실시예에 따른 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시 되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 사시도 이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기(10)는 하부바디(110), 상부바디(120), 사이드 부력부(130), 사이드 암(140), 수상 추진부(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
하부바디(110)는 1인용 개인 항공기(10)의 중앙 하부에 위치하여 탑승자의 착석을 제공하고, 사이드 부력부(130)와 사이드 암(140)의 연결을 지지하는 것으로서, 전방 암고정구(111), 후방 암고정구(112), 좌석(113) 및 플로트(114)를 구비할 수 있다.
하부바디(110)는 대략적으로 전후방으로 길쭉한 타원형상의 유선형으로 형성된다. 그리고, 바깥구조에서 내측방향으로 이격되어 하부바디(110)의 전체적인 구조가 2중 구조를 형성시키는 보강격벽(115)을 더 구비할 수 있다. 그리고, 하부바디(110)의 내주면과 보강격벽(115)의 외주면 사이에는 서로를 연결하는 복수의 연결프레임을 통해 전체적인 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.
전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)는 하부바디(110)의 전방 및 후방 각각에 양방향으로 돌출된다. 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)는 종단에 후술하는 사이드 암(140)이 탈부착 가능하게 결합될 수 있도록 결합홀이 형성될 수 있다. 이때, 하부바디(110)에 배치되는 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)의 중앙영역은 보강 프레임(116)을 통하여 더욱 견고한 결합상태가 유지되도록 할 수 있다.
좌석(113)은 하부바디(110)에 결합되어 탑승자의 착석을 제공한다. 좌석(113)에는 사용자의 안전한 착석을 위한 안전벨트가 구비될 수 있으며, 조종을 위한 수동제어장치가 구비될 수 있다.
플로트(114)는 하부바디(110)의 바닥면을 따라 배치되어 개인 항공기(10)가 수상에 착륙했을 때에, 가라앉지 않고 뜨도록 할 수 있다.
상부바디(120)는 하부바디(110)의 상면에 결합되어 하부바디(110)에 탑승한 탑승자를 커버하는 것으로서, 중앙에 투명캐노피(121)가 설치될 수 있도록 홀이 형성되어 하부바디(110)에 회동가능하게 결합되어 탑승자가 좌석(113)에 착석하도록 할 수 있다. 이때, 상부바디(120)가 하부바디(110)에 고정된 상태에서 투명캐노피(121)가 회동 가능하게 결합될 수도 있다. 탑승자가 좌석(113)에 착석하는 방법은 선택적으로 적용될 수 있다. 상부바디(120)는 전면영역이 항공재용 카본 복합재인 CFRP로 이루어지는 제1 영역(120a)과 CFRP+FRP로 이루어지는 제2 영역(120b)으로 형성되어 전체적으로 가벼우면서 강도를 증대시켜 충돌시 탑승자의 안전을 보호할 수 있다.
상부바디(120)에는 기체 제어 장치와 통합 통신 모듈(122)이 구비될 수 있으며, 탑승자의 내부공간에 실내 분위기 개선을 위해서 디퓨저(123)가 구비될 수도 있다.
사이드 부력부(130)는 양방향으로 돌출된 전방 암고정구(111)와 후방 암고정구(112)에 각각 결합되는 것으로서, 하부 부력 받침(131), 사이드 플로트(132) 및 상부 부력 커버(133)를 구비할 수 있다.
하부 부력 받침(131)은 단면형상이 U 형으로 형성되는 진행방향을 따라 길쭉하게 형성된다. 하부 부력 받침(131)은 가벼운 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
사이드 플로트(132)는 하방향의 U 형으로 형성된 홈에 딱 끼워 맞도록 형성된다. 사이드 플로트(132)는 하부바디(110)의 바닥면에 형성되는 플로트(114)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
이때, 사이드 플로트(132)의 상면에는 배터리(B)를 수용할 수 있는 배터리 수용홈(1321)이 형성되어 배터리(B)를 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이때, 배터리(B)는 한 쌍의 사이드 플로트(132) 각각에 결합되어 개인 항공기(10)의 균형을 유지하는 것이 바람직하다.
그리고, 배터리 수용홈(1321)을 중심으로 전방 및 후방 각각에서 상측으로 돌출되는 돌출구(1322)를 구비할 수 있다. 돌출구(1322)는 상부 부력 커버(133)이 결합될 때에, 종단이 상부 부력 커버(133)의 내측 바닥면과 맞닿도록 배치되어 사이드 플로트(132)의 상면과 상부 부력 커버(133)의 내측 바닥면간에 소정 간극이 형성되도록 할 수 있다. 이를 통하여, 하부바디(110)에서 연장된 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)가 그 사이에 형성되는 소정 간극에 안정적으로 안착되면서 상부 부력 커버(133)에 형성된 결합홀에 결합되도록 할 수 있다.
상부 부력 커버(133)는 CFRP 재질로 형성될 수 있으며, 하부 부력 받침(131)에 결합된 사이드 플로트(132)를 덮어서 사이드 플로트(132)가 노출되지 않도록 완전히 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 상부 부력 커버(133)의 전방 및 후방 각각에는 전면 LED(1331)와 후면 보조 LED(1332)가 구비될 수 있다. 또한, 상부 부력 커버(133)의 전후방의 상면 각각에는 BLDC 모터로 구비되는 프로펠러(134)가 구비될 수 있다.
사이드 암(140)은 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)에 각각 결합되어 종단이 사이드 부력부의 바깥으로 결합된다. 이때, 사이드 암(140)은 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)에 탈부착 가능하도록 결합될 수 있으며, 전방 암고정구(111) 및 후방 암고정구(112)에 형성된 홀에 끼움결합되고, 추가적으로 볼트를 통해 결합됨으로써 안정적인 결합상태를 유지할 수 있다.
이와 같이 사이드 암(140)이 탈부착 가능하기 때문에 필요에 따라 프로펠러의 성능을 조절이 필요할 경우 사이드 암(140)을 교체함으로써 전체적인 1인용 개인 항공기(10)의 성능을 조절할 수 있어 다양한 종류의 1인용 개인 항공기(10)를 보유한 효과를 기대할 수 있다.
또한, 각 사이드 암(140)의 종단에는 BLDC 모터로 구동하는 프로펠러(141)가 구비될 수 있다.
수상 추진부(150)는 하부바디(110) 및 사이드 부력부(130) 중 한 곳 이상에 탈부착 가능하게 결합되어 수상에서 전방으로 이동가능하게 추진력을 제공할 수 있다. 이를 통해, 1인용 개인 항공기(10)를 수상에서 이동가능하게 함으로써 수상스키와 같은 레저효과를 제공할 수 있다. 또한, 수상 추진부(150)는 탈부착 가능하도록 결합됨으로써, 비행목적으로 사용할 때에는 수상 추진부(150)를 탈착한 상태에서 사용할 수 있어 1인용 개인 항공기(10)의 비행효율을 증대시킬 수 있다.
제어부는 전체적인 1인용 개인 항공기(10)의 운영을 제어할 수 있다. 본 발명은 조종석에 구비되는 수동제어장치를 통해서 운전할 수 있으며, 탑승자의 조작없이 GPS를 바탕으로 자동으로 운전할 수도 있다. 제어부(160)는 운행중에 본 발명의 상태를 모니터링하며, 긴급경로 변경, 비상착륙과 같은 위험 사항이 발생하는 경우 탑승자와 실시간으로 현재 상태에 대해 실시간 커뮤니케이션을 하고, 탑승자와 실시간 커뮤니케이션이 기설정된 시간동안 이루어지지 않을 경우, 탑승자 또는 1인용 개인 항공기(10)에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 현재의 1인용 개인 항공기(10)의 GPS 위치 정보를 바탕으로 기설정된 관계기관으로 구조신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 배터리(B)는 외부 전력에 의한 충방전식이거나, 하부바디(110) 및 상부바디(120)의 표면에 밀착되는 플레서블 태양광패널을 통해 충전가능한 배터리(B)로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기의 변형 실시예에 따른 사시도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기(10)는 프로펠러를 보호할 수 있는 보호가드(160)를 더 구비할 수 있다. 보호가드(160)는 수상에서 운행 중에 수상에 있는 물체 등으로부터 프로펠러를 안전하게 보호할 수 있다.
보호가드(160)는 4 쌍으로 이루어진 프로펠러를 완전히 감쌀 수 있도록 대략적인 형상이'〔 ' 으로 형성될 수 있으며, 복수의 보호가드 연결구(161)를 통해서 보호가드(160)를 사이드 부력부(130)에 안정적으로 연결시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 하부바디 111 : 전방 암고정구
112 : 후방 암고정구 113 : 좌석
114 : 플로트 120 : 상부바디
121 : 투명캐노피 122 : 통합 통신 모듈
123 : 디퓨저 130 : 사이드 부력부
131 : 하부 부력 받침 132 : 사이드 플로트
133 : 상부 부력 커버 140 : 사이드 암
141 : 프로펠러 150 : 수상 추진부
160 : 보호가드 161 : 보호가드 연결구

Claims (4)

  1. 탑승자를 지지하며, 바닥면에 플로트를 구비하며 전방 및 후방 각각에 양방향으로 돌출되는 전방 암고정구, 후방 암고정구와 탑승자의 착석을 제공하는 좌석을 구비하는 하부바디;
    상기 하부바디의 상면에 결합되어 상기 하부바디에 탑승한 탑승자를 커버하는 상부바디;
    상기 양방향으로 돌출된 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드 부력부;
    상기 전방 암고정구와 후방 암고정구에 각각 결합되어 종단이 상기 사이드 부력부의 바깥으로 결합되며, 종단에 프로펠러를 구비하는 사이드 암;을 포함하고,
    상기 한쌍의 사이드 부력부 각각은, 단면형상이 U 형으로 형성되는 진행방향을 따라 길쭉하게 형성되는 하부 부력 받침; 상기 하부 부력 받침의 U 형상에 삽입되는 사이드 플로트; 및 상기 하부 부력 받침에 결합된 상기 사이드 플로트를 덮어서 상기 사이드 플로트가 노출되지 않도록 하는 상부 부력 커버;를 구비하며,
    상기 한쌍의 사이드 플로트의 상면에는 배터리를 안정적으로 수용할 수 있는 배터리 수용홈이 형성된 상태로 균형을 유지하며,
    상기 배터리 수용홈을 중심으로 전방 및 후방 각각에서 상측으로 돌출되는 돌출구를 구비하고, 상기 돌출구는 상기 상부 부력 커버(133)과의 결합 시에, 종단이 상기 상부 부력 커버의 내측 바닥면과 맞닿도록 배치되어 상기 사이드 플로트의 상면과 상부 부력 커버의 내측 바닥면 간에 소정 간극을 형성하고,
    상기 하부바디에서 연장된 전방 암고정구 및 후방 암고정구는 사이에 형성된 상기 소정 간극에 안착되면서 상기 상부 부력 커버에 형성된 결합홀에 결합되는 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부바디 및 상기 사이드 부력부 중 한 곳 이상에 탈부착 가능하게 결합되어 수상에서 전방으로 이동가능하게 추진력을 제공하는 수상 추진부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 암은,
    상기 전방 암고정구와 후방 암고정구의 종단에 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수상 운용이 가능한 1인용 개인 항공기.
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