KR102355526B1 - 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기에 관한 것으로서, 날개는 접이식으로 구성되어 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있도록 하고, 바깥 날개를 조립식으로 탈착되고, 로터는 회동할 수 있도록 구성하여, 비행모드와 수직 이착륙모드를 전환하며 사용할 수 있는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기에 관한 것이다.

Description

접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기 {Unmanned Aerial Vehicle having folding type wings}

본 발명은 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양쪽 바깥 날개를 조립식으로 항공기에 장착될 수 있고, 중앙 날개는 접이식으로 구성되어 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있도록 하는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기에 관한 것이다.

무인 항공기는 기본적으로 사람이 탑승하지 않고 원격조종 또는 자율조종으로 비행하는 항공기로서, 새처럼 자유롭게 하늘을 날 수 있도록 개발된 기계장치를 말한다. 과거 무인 항공기는 군사용으로 사용되어 조종사를 탑승하지 않고 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작되었다.

하지만, 오늘날의 무인 항공기는 군사적인 용도에만 머물지 않고 방송촬영, 농약살포 등 민간용으로도 폭넓게 활용되고 있다. 특히 자율비행 기술이 발전하면서 택배배송까지 가능한 시대로 접어들고 있다. 민간용 무인기는 드론(Drone) 이라는 명칭으로 더 많이 알려져 있다.

이러한, 무인 항공기의 수요가 증가함에 따라, 항공 무인기를 쉽게 보관할 수 있고 다양한 장소에서 사용할 수 있어야 한다.

무인 항공기는 일반 항공기처럼 고정익, 회전익이 구분되며, 고정익 항공기는 일반적인 비행기의 형태로서, 다양한 힘을 얻어 비행하기 때문에 빠른 비행이 가능한 장점이 있지만, 날개가 고정되어 있어 넓은 공간을 필요한 문제점이 있다.

회전익 항공기는 일반적인 드론의 형태로서, 고정익과는 다르게 수직 이착륙이 가능하고 고도 상승과 방향 전환이 자유로운 것이 장점이지만, 속도가 느린 편이며 고도 비행이 불가능한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 암과 동체가 접이식으로 구성되어, 용이하게 휴대 및 보관을 할 수 있는 무인 항공기가 개발되고 있다.

선행문헌 1은 접이식 날개 무인 항공기에 관한 것으로, 암 폴딩 가능 무인 항공기에 관한 것이다.

상기의 발명으로 인한 접이식 중앙 날개 무인 항공기는 암이 폴딩되는 구조로 형성되어, 무인 항공기의 체적이 작아짐으로써 운반과 수송에 편리한 점에서 이점이 있지만, 고정익 비행기처럼 날아갈 수 없고 빠른 비행을 할 수 없다.

따라서, 본 발명에서는 전술한 문제점을 해결하기 위해 중앙 날개는 접이식으로 구성되어 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있도록 하고, 바깥 날개를 조립식으로 탈착되고, 로터는 회동할 수 있도록 구성하여, 비행모드과 수직 이착륙모드를 전환하며 사용할 수 있는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기를 제안한다.

대한민국등록특허 제10-2126142호 (2020.06.17)

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따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 중앙 날개는 접이식으로 구성되어 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있도록 하고, 바깥 날개를 조립식으로 탈착되고, 로터는 회동할 수 있도록 구성하여, 비행모드와 수직 이착륙모드를 전환하며 사용할 수 있는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기는 동체, 상기 동체에 마련되는 중앙 날개, 상기 중앙 날개의 양단에 연결되는 복수개의 바깥 날개, 상기 본체부에 추진력을 발생시키는 로터부 및 상기 로터부를 지지하기 위해 상기 중앙 날개에 구비되는 로터 암을 포함하고, 상기 중앙 날개는, 상기 동체에 결합되는 본체 날개부, 상기 본체 날개부의 양측에 연결되는 폴딩 날개부 및 상기 본체 날개부와 폴딩 날개부를 연결하고, 상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부로부터 일측방향으로 접을 수 있도록 구비되는 날개 연결부를 포함하고, 상기 날개 연결부에 의하여, 상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부의 일측방향으로 접을 수 있게 됨으로써, 부피가 최소화되어 휴대가 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개 연결부는, 상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부로부터 회동될 수 있도록 구비되는 힌지, 상기 폴딩 날개부를 펼쳐진 상태로 고정하기 위해 상기 본체 날개부에 구비되는 날개 고정장치 및 상기 날개 고정장치와 체결되기 위해 상기 폴딩 날개부에 구비되는 날개 고정부재를 포함하고, 상기 날개 고정장치에 의하여, 상기 폴딩 날개부가 펼쳐진 상태로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 로터부는, 상기 중앙 날개의 전방에 마련되어, 상기 중앙 날개와 평행 또는 수직을 이루는 방향으로 회동 가능하게 구비되는 회동 로터 및 상기 중앙 날개의 후방에 마련되어, 상측방향으로 추진력을 발생하는 고정 로터를 포함하고, 상기 회동 로터가 상기 중앙 날개와 평행을 이루는 방향으로 회동하여 전방 추진력을 발생시키는 비행모드와, 상기 회동 로터가 상기 중앙 날개와 수직을 이루는 방향으로 회동하여 상방 추진력을 발생시키는 수직 이착륙모드 중 어느 하나로 전환될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 바깥 날개는 상기 중앙 날개에 탈착 가능하게 연결되고, 휴대 또는 보관이 필요한 경우에는, 상기 바깥 날개는 상기 중앙 날개로부터 분리되고, 상기 폴딩 날개부가 접힌 형태로, 더욱 컴팩트하게 휴대 또는 보관이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 중앙 날개 및 바깥 날개의 내부를 관통하는 방식으로 상기 중앙 날개 및 바깥 날개를 연결하는 카본 파이프;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기는 날개 고정장치와 힌지로 인하여 중앙 날개를 쉽게 접거나 고정할 수 있어, 부피가 최소화되어 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있다.

또한, 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기는 바깥 날개를 조립식으로 구성되고, 로터가 회동될 수 있도록 하여, 비행모드와 수직 이착륙모드를 전환하며 사용할 수 있다.

또한, 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기는 로터를 제어하거나 전력을 공급하기 위한 배선이 원활하게 통과될 수 있도록 구성되어, 중앙 날개가 접힌 상태에서도 배선이 연결되고 있어, 다양한 장소에서 신속하게 비행을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 모든 파츠를 조립했을 때를 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 모든 파츠를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 상면을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 저면을 나타낸 사시도이다.
도 5은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 회동 로터가 비행모드로 전환된 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 본체부 내부를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 카본 파이프가 중앙 날개 내부에 마련된 관통홀에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 연결부를 상세히 보여주는 도면이다.
도 9은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 본체부와 중앙 날개가 날개 연결부로 연결된 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 바깥 날개가 조립되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 카본 파이프가 바깥 날개 내부에 마련된 관통홀에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 12은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기를 휴대하기 위해 중앙 날개가 접혀있는 상태를 나타내는 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 모든 파츠를 조립했을 때를 나타내는 도면, 도 2은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 모든 파츠를 나타내는 분해 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 상면을 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 저면을 나타낸 사시도, 도 5은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 회동 로터가 비행모드로 전환된 모습을 나타내는 도면, 도 6은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 본체부 내부를 보여주는 도면, 도 7은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 카본 파이프가 중앙 날개 내부에 마련된 관통홀에 삽입되는 모습을 나타낸 도면, 도 8은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 연결부를 상세히 보여주는 도면, 도 9은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 날개 본체부와 중앙 날개가 날개 연결부로 연결된 모습을 보여주는 도면, 도 10은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 바깥 날개가 조립되는 모습을 나타내는 도면, 도 11은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 카본 파이프가 바깥 날개 내부에 마련된 관통홀에 삽입되는 모습을 나타낸 도면, 도 12은 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기를 휴대하기 위해 중앙 날개가 접혀있는 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기(10)는 동체(100), 중앙 날개(200), 날개 연결부(300), 로터 암(400), 로터부(500), 바깥 날개(600), 콕핏(700) 및 꼬리 날개(800)를 포함한다.

먼저, 동체(100)가 마련된다. 상기 동체(100)는 일반적인 동체의 모양으로, 유선형으로 공기의 저항을 작게 받도록 형성된다. 상기 동체(100)는 원통으로 형성된다. 상기 동체(100)는 상기 무인 항공기(10)의 본체로 구성하도록 형성된다. 상기 동체(100)는 크기와 모양을 다양하게 구성될 수 있다.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 중앙 날개(200)가 마련된다. 상기 중앙 날개(200)는 상기 동체(100)를 공중에서 지탱할 수 있도록 한다.

또한, 상기 중앙 날개(200)는 본체 날개부(220)를 포함한다. 상기 본체 날개부(220)는 상기 동체(100)에 결합된다. 상기 본체 날개부(220)는 납작한 유선형으로 형성되어, 바람의 저항을 최소화하고, 비행에 용이한 항공기의 몸체의 형태로 형성된다. 상기 본체 날개부(220)는 양력이 발생하는 역할을 한다.

또한, 도 6를 참조하면, 상기 본체 날개부(220)는 리브(225)를 포함한다. 상기 리브(100)는 상기 본체 날개부(220)의 내부에 복수개로 형성된다. 상기 리브(225)는 상기 본체 날개부(220)의 내부에 상기 무인 항공기(10)의 전후방으로 평행하게 배치된다. 상기 리브(225)는 상기 본체 날개부(220)를 지지하고 보강하는 역할을 한다. 상기 리브(225)는 전력을 공급하고 신호를 전달하기 위해 구비되는 배선(370)이 통과할 수 있도록 슬롯 홀이 마련될 수 있다.

또한, 상기 중앙 날개(200)는 폴딩 날개부(240)를 포함한다. 상기 폴딩 날개부(240)는 상기 본체 날개부(220)의 양측에 마련된다. 상기 폴딩 날개부(240)는 상기 본체 날개부(220)의 단부와 이어지는 형태로 유선형으로 형성된다. 상기 폴딩 날개부(240)는 일반적인 날개의 형태로 양력이 생성되기 위하여 하부는 평평하고 상부는 완만한 곡선의 형태를 가진다. 또한, 상기 폴딩 날개부(240)의 횡단면은 양력이 생성되기 위하여 전방이 후방보다 좀 더 두꺼운 형태로 형성된다.

또한, 도 7를 참조하면, 상기 폴딩 날개부(240)는 날개 외측관통홀(354)를 포함한다. 상기 날개 외측관통홀(354)은 후술할 카본 파이프(610)가 설치될 수 있도록 구비된다. 상기 날개 외측관통홀(354)은 상기 폴딩 날개부(240)의 일측에 형성된다. 상기 날개 외측관통홀(354)은 제 1날개 외측관통홀(354A)와 제 2날개 외측관통홀(354B)를 포함한다. 제 1날개 외측관통홀(354A)은 상기 폴딩 날개부(240)의 단면 중심을 기준으로 전방에 위치하고, 제 2날개 외측관통홀(354B)는 상기 폴딩 날개부(240)의 단면 중심을 기준으로 후방에 위치한다. 상기 제 1날개 외측관통홀(354A)와 제 2날개 외측관통홀(354B)은 원형의 모양으로 형성된다. 상기 제 1날개 외측관통홀(354A)는 상기 제 2날개 외측관통홀(354B)보다 더욱 큰 직경을 가진다. 상기 제 1날개 외측관통홀(354A)은 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서, 후술할 제 1날개 내측관통홀(352A)과 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 2날개 외측관통홀(354B)은 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서, 후술할 제 2날개 내측관통홀(352B)와 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 1날개 외측관통홀(354A)과 제 2날개 외측관통홀(354B)은 상기 폴딩 날개부(240)의 크기와 형태에 따라 구성을 달리할 수 있도록 한다.

다음으로, 도 8 내지 도 9을 참조하면 날개 연결부(300)가 마련된다. 상기 날개 연결부(300)는 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240)를 연결한다. 상기 날개 연결부(300)는 상기 폴딩 날개부(240)가 상기 본체 날개부(220)로부터 일측 방향으로 접을 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 날개 고정장치(310)와 날개 고정부재(315)를 포함한다. 상기 날개 고정장치(310)는 상기 폴딩 날개부(240)를 펼쳐진 상태로 고정하기 위해 상기 본체 날개부(220)에 구비된다. 상기 날개 고정장치(310)는 상기 본체 날개부(220)의 양단부에 형성된다. 상기 날개 고정부재(315)는 상기 날개 고정장치(310)와 체결되기 위해 상기 폴딩 날개부(240)에 구비된다. 상기 날개 고정부재(315)는 상기 폴딩 날개부(240)의 일측 단부에 형성된다. 이에 따라, 상기 날개 고정장치(310)는 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서 상기 날개 고정부재(315)와 체결되면서 상기 폴딩 날개부(240)를 고정한다. 상기 날개 고정장치(310)와 날개 고정부재(315)는 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240)의 크기와 형태에 따라 개수를 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 돌출부(320)와 조립홈(330)를 포함한다. 상기 돌출부(320)는 상기 폴딩 날개부(240)의 일측 단부에 형성된다. 상기 돌출부(320)는 상기 조립홈(330)에 조립되기 위해 구비된다. 상기 조립홈(330)은 상기 본체 날개부(220)의 양단부에 형성된다. 상기 조립홈(330)은 상기 폴딩 날개부(240)에 마련된 상기 돌출부(320)를 수용하기 위해 구비된다. 이에 따라, 상기 돌출부(320)는 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서 상기 조립홈(330)에 조립됨으로써, 후술할 로터부(500)의 추진력에 의해 상기 본체 날개부(220)에 비틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 돌출부(320)는 제 1돌출부(322)와 제 2돌출부(324)를 포함한다. 상기 제 1돌출부(322)는 단면이 사각형의 모양으로 형성된다. 상기 제 2돌출부(324)는 단면이 삼각형인 모양으로 형성된다. 상기 제 1돌출부(322)는 상기 본체 날개부(220)의 전방 방향에 형성된다. 상기 제 2돌출부(324)는 상기 본체 날개부(220)의 후방 방향에 형성된다. 상기 제 1돌출부(322)는 상기 제 2돌출부(324) 보다 더욱 큰 단면적을 가진다. 상기 조립홈(330)은 제 1조립홈(332)와 제 2조립홈(334)를 포함한다. 상기 제 1조립홈(332)는 상기 제 1돌출부(322)가 상기 제 1조립홈(332)에 조립될 수 있도록 상기 제 1돌출부(322)와 동일한 모양과 깊이를 가진다. 상기 제 2조립홈(334)는 상기 제 2돌출부(324)가 상기 제 2조립홈(334)에 조립될 수 있도록 상기 제 2돌출부(324)와 동일한 모양과 깊이를 가진다. 상기 제 1조립홈(332)는 상기 제 2조립홈(334) 보다 더욱 큰 크기를 가진다. 이에 따라, 상기 돌출부(320)와 조립홈(330)은 상기 폴딩 날개부(240)의 횡단면 형태에 따라 형성되므로, 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서, 상기 본체 날개부(220)로부터 흔들림 없이 고정될 수 있다. 상기 돌출부(320)와 조립홈(330)은 상기 날개 연결부(300)의 크기와 형태에 따라 구성을 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 힌지(340)를 포함한다. 상기 힌지(340)는 상기 폴딩 날개부(240)가 상기 본체 날개부(220)로부터 회동될 수 있도록 구비된다. 상기 힌지(340)는 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240) 사이에 형성된다. 상기 힌지(340)는 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240)를 일측에서 연결한다. 상기 힌지(340)는 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240)의 크기와 형태에 따라 개수를 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 본체 관통홀(350)를 포함한다. 상기 본체 관통홀(350)은 후술할 카본 파이프(610)가 설치될 수 있도록 구비된다. 상기 관통홀(350)은 상기 본체 날개부(220)의 양단부에 형성된다. 상기 관통홀(350)은 제 1본체 관통홀(350A)와 제 2본체 관통홀(350B)를 포함한다. 상기 제 1본체 관통홀(350A)은 상기 본체 날개부(220)의 단면 중심을 기준으로 전방에 위치하고, 제 2본체 관통홀(350B)은 상기 본체 날개부(220)의 단면 중심을 기준으로 후방에 위치한다. 상기 제 1본체 관통홀(350A)와 제 2본체 관통홀(350B)은 원형의 모양으로 형성된다. 상기 제 1본체 관통홀(350A)는 상기 제 2본체 관통홀(350B) 보다 더욱 큰 직경을 가진다. 상기 제 1본체 관통홀(350A)과 제 2본체 관통홀(350B)은 상기 날개 연결부(300)의 크기와 형태에 따라 구성을 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 날개 내측관통홀(352)를 포함한다. 상기 날개 내측관통홀(352)은 후술할 카본 파이프(610)가 설치될 수 있도록 구비된다. 상기 날개 내측관통홀(352)은 상기 폴딩 날개부(240)의 일측에 형성된다. 상기 날개 내측관통홀(352)은 제 1날개 내측관통홀(352A)와 제 2날개 내측관통홀(352B)를 포함한다. 상기 제 1날개 내측관통홀(352A)은 상기 폴딩 날개부(240)의 단면 중심을 기준으로 전방에 위치하고, 상기 제 2날개 내측관통홀(352B)은 상기 폴딩 날개부(240)의 단면 중심을 기준으로 후방에 위치한다. 상기 제 1날개 내측관통홀(352A)와 제 2날개 내측관통홀(352B)은 원형의 모양으로 형성된다. 상기 제 1날개 내측관통홀(352A)는 상기 제 2날개 내측관통홀(352B)보다 더욱 큰 직경을 가진다. 상기 제 1날개 내측관통홀(352A)은 상기 폴딩 날개부(240)가 펼쳐진 상태에서, 상기 제 1본체 관통홀(350A)와 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 2날개 내측관통홀(352B)은 상기 중앙 날개(600)가 펼쳐진 상태에서, 상기 제 2본체 관통홀(350B)와 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 1날개 내측관통홀(352A)과 제 2날개 내측관통홀(352B)은 상기 날개 연결부(300)의 크기와 형태에 따라 구성을 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 날개 연결부(300)는 회전 슬롯(360)를 포함한다. 상기 회전 슬롯(360)은 상기 폴딩 날개부(240)가 상기 본체 날개부(220)로부터 접혔을 때, 상기 배선(370)이 꼬이지 않고 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 회전 슬롯(360)은 상기 본체 연결부(300)의 중앙부에 위치한다.

다음으로, 로터 암(400)이 마련된다. 상기 로터 암(400)은 후술할 로터부(500)을 지지하게 위해 구비된다. 상기 로터 암(400)은 상기 폴딩 날개부(240)를 상기 본체 날개부(220)의 전방 방향으로 관통된다. 상기 로터 암(400)은 상기 폴딩 날개부(240)의 양측에 형성된다. 상기 로터 암(400)은 단면이 다각형이고, 상기 본체 날개부(220)의 전후방으로 일자로 형성된다. 상기 로터 암(400)은 길이방향 양단부에 후술할 로터부(500)가 설치된다.

다음으로, 로터부(500)가 마련된다. 상기 로터부(500)는 상기 본체 날개부(220)에 추진력을 발생하기 위해 구비된다. 상기 로터부(500)는 프로펠러와 모터를 포함한다. 상기 로터부(500)는 상기 로터 암(400)의 양단부에 설치된다.

또한, 상기 로터부(500)는 회동 로터(510)와 고정 로터(520)를 포함한다. 상기 회동 로터(510)는 상기 본체 날개부(220)의 전방 양측으로 마련된다. 상기 회동 로터(510)은 상기 본체 날개부(220)로부터 수직방향으로 회동 가능하도록 형성된다. 즉, 상기 회동 로터(510)는 상기 본체 날개부(220)로부터 수직방향으로 회동하게 되면 상기 본체 날개부(220)의 상측 방향으로 추진력이 발생한다. 상기 회동 로터(510)는 상기 본체 날개부(220)로부터 수평방향으로 회동하게 되면 상기 본체 날개부(220)의 전방 방향으로 추진력이 발생한다. 이때, 상기 회동 로터(510)의 일측에 수직 또는 수평 방향으로 회동하기 위한 구동력을 제공하는 모터가 연결될 수 있다. 상기 고정 로터(520)은 상기 본체 날개부(220)의 후방 양측으로 마련된다. 상기 고정 로터(520)는 상기 본체 날개부(220)를 상측방향으로 추진력을 발생하도록 구비된다.

다음으로, 도 10 내지 도 11을 참조하면 바깥 날개(600)가 마련된다. 상기 바깥 날개(600)는 상기 폴딩 날개부(240)의 양단에 연결된다. 상기 바깥 날개(600)는 복수개로 형성된다. 상기 바깥 날개(600)는 상기 폴딩 날개부(240)와 이어지는 형태로 유선형으로 형성된다. 상기 바깥 날개(600)는 일반적인 날개의 형태로 양력을 받기 위하여 하부는 평평하고 상부는 완만한 곡선의 형태를 가진다. 상기 바깥 날개(600)는 상기 폴딩 날개부(240)로부터 탈착될 수 있도록 형성된다. 이에 따라, 상기 바깥 날개(600)는 비행모드에서 상기 본체 날개부(220)에 더욱 큰 양력이 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 바깥 날개(600)는 상기 무인 항공기(10)를 보관하는 경우에 상기 폴딩 날개부(240)로부터 분리될 수 있어 용이하게 휴대할 수 있다.

또한, 상기 바깥 날개(600)는 추가 관통홀(356)을 포함한다. 상기 추가 관통홀(356)은 후술할 카본 파이프(610)가 설치될 수 있도록 구비된다. 상기 추가 관통홀(356)은 상기 바깥 날개(600)의 일측에 형성된다. 상기 추가 관통홀(356)은 제 1추가 관통홀(356A)와 제 2추가 관통홀(356B)를 포함한다. 상기 제 1추가 관통홀(356A)는 상기 바깥 날개(600)의 단면 중심을 기준으로 전방에 위치하고, 상기 제 2추가 관통홀(356B)는 상기 바깥 날개(600)의 단면 중심을 기준으로 후방에 위치한다. 상기 제 1추가 관통홀(356A)와 제 2추가 관통홀(356B)은 원형의 모양으로 형성된다. 상기 제 1추가 관통홀(356A)는 상기 제 2추가 관통홀(356B)보다 더욱 큰 직경을 가진다. 상기 제 1추가 관통홀(356A)은 상기 바깥 날개(600)가 상기 폴딩 날개부(240)에 연결되었을 때, 상기 제 1날개 외측관통홀(354A)와 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 2추가 관통홀(356B)은 상기 바깥 날개(600)가 상기 폴딩 날개부(240)에 연결되었을 때, 상기 폴딩 날개부(240)에 마련된 상기 제 2날개 외측관통홀(354B)와 일직선으로 연결되도록 위치한다. 상기 제 1추가 관통홀(356A)과 제 2추가 관통홀(356B)은 상기 바깥 날개(600)의 크기와 형태에 따라 구성을 달리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 바깥 날개(600)는 카본 파이프(610)를 포함한다. 상기 카본 파이프(610)는 상기 바깥 날개(600)와 함께 상기 폴딩 날개부(240)에 조립되기 위해 구비된다. 또한, 상기 카본 파이프(610)은 상기 폴딩 날개부(240)와 본체 날개부(220)에 조립되기 위해 구비된다. 상기 카본 파이프(610)는 상기 바깥 날개(600)에 마련된 상기 추가 관통홀(356)에 먼저 조립되고, 상기 날개 연결부(300)에 의하여, 상기 본체 날개부(220)와 폴딩 날개부(240)가 연결된 상태에서, 상기 폴딩 날개부(240)에 마련된 상기 날개 외측관통홀(354)로 삽입되면서 상기 본체 날개부(220)까지 연결된다. 이에 따라, 상기 카본 파이프(610)는 상기 본체 날개부(220), 폴딩 날개부(240) 및 바깥 날개(600)를 지지하게 됨으로써, 상기 바깥 날개(600)에 의하여 늘어나는 하중과 비틀림으로부터 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 카본 파이프(610)는 제 1카본 파이프(612)와 제 2카본 파이프(614)를 포함한다. 상기 제 1카본 파이프(612)는 상기 바깥 날개(600)의 단면 중심을 기준으로 전방에 위치하고, 상기 제 2카본 파이프(614)는 상기 바깥 날개(600)의 단면 중심을 기준으로 후방에 위치한다. 상기 제 1카본 파이프(612)는 상기 제 1본체 관통홀(350A), 제 1날개 내측관통홀(352A), 제 1날개 외측관통홀(354A) 및 제 1추가 관통홀(356A)에 연결될 수 있는 직경을 가진다. 상기 제 2카본 파이프(614)는 상기 제 2본체 관통홀(350B), 제 2날개 내측관통홀(352B), 제 2날개 외측관통홀(354B) 및 제 2추가 관통홀(356B)에 연결될 수 있는 직경을 가진다. 상기 카본 파이프(610)은 원통의 형상으로 형성된다. 상기 카본 파이프(610)는 상기 바깥 날개(600)가 상기 폴딩 날개부(240)에 연결되었을 때, 상기 본체 관통홀(350), 날개 내측관통홀(352) 및 날개 외측관통홀(354)를 관통하여 상기 본체 날개부(220)까지 연결될 수 있도록 하는 길이를 가진다.

다음으로, 콕핏(700)이 마련된다. 상기 콕핏(700)은 상기 동체(100)의 전방으로 연결된다. 상기 콕핏(700)은 원통으로 형성된다. 상기 콕핏(700)은 일반적인 항공기 조종실과 같이 공기의 저항을 최소화하기 위하여 항공기 전방으로 갈수록 가늘어지는 형상으로 형성된다. 상기 콕핏(700)은 상기 동체(100)에 따라 크기와 모양을 다양하게 구성될 수 있다.

다음으로, 꼬리 날개(800)가 마련된다. 상기 꼬리 날개(800)는 상기 무인 항공기(10)의 안정을 유지하고, 방향을 조절할 수 있다. 상기 꼬리 날개(800)는 수직 안정판과 수평 안전판이 마련될 수 있다. 상기 꼬리 날개(800)는 상기 동체(100)의 후방으로 연결된다. 상기 꼬리 날개(800)은 상기 동체(100)에 따라 크기와 모양을 다양하게 구성될 수 있다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 무인 항공기(10)의 수직 이착륙모드는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 바깥 날개(600)는 상기 카본 파이프(610)와 함께 상기 폴딩 날개부(240)에 조립한다. 상기 회동 로터(510)는 상기 고정 로터(520)와 동일하게 상기 본체 날개부(220)로부터 수직방향으로 구비된다. 이에 따라, 상기 로터부(500)는 상기 본체 날개부(220)의 상측방향으로 추진력이 발생하여 수직 이착륙모드로 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 무인 항공기(10)의 비행모드는 상기 무인 항공기(10)는 수직 이착륙모드로 이륙 후 호버링(hovering) 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회동 로터(510)가 상기 본체 날개부(220)로부터 수평방향으로 회동할 수 있다. 이때, 상기 고정 로터(520)는 상기 회동 로터(510)가 회동하는 동안 상기 무인 항공기(10)를 호버링(hovering) 상태로 유지하도록 한다. 이에 따라, 상기 회동 로터(510)는 상기 본체 날개부(220)의 전방으로 추진력이 발생되고, 상기 바깥 날개(600)가 고정 날개의 역할을 함으로써, 비행을 할 수 있다.

또한, 상기 무인 항공기(10)는 비행모드와 수직 이착륙모드를 선택적으로 변경할 수 있다. 상기 무인 항공기(10)가 사용되는 경우에 수직 이착륙모드로 이륙을 하게 되고, 호버링(hovering) 상태에서 비행모드로 전환하여 비행 할 수 있다. 반대로 상기 무인 항공기(10)는 비행모드에서 비행을 하고, 착륙을 할때에는 상기 회동 로터(510)가 상기 본체 날개부(220)로부터 수직방향으로 회동할 수 있다. 이때, 상기 고정 로터(520)는 상기 회동 로터(510)가 회동하는 동안 상기 무인 항공기(10)를 호버링(hovering) 상태로 유지하도록 한다. 이에 따라, 상기 회동 로터(510)는 상기 본체 날개부(220)의 상측방향으로 추진력이 발생되고, 상기 무인 항공기(10)는 착륙할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기는 이착륙 시에는 수직 이착륙모드를 사용하여, 좁은 공간에서도 용이하게 사용될 수 있도록 하고, 이륙하고 난 뒤에는 비행모드로 전환하여 빠른 비행이 가능하도록 한다. 또한, 중앙 날개는 접이식으로 구성되고, 바깥 날개는 탈착이 되도록 구성하여, 용이하게 보관 및 운송을 할 수 있도록 한다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기
100 : 동체
200 : 중앙 날개
220 : 본체 날개부
225 : 리브
240 : 폴딩 날개부
300 : 날개 연결부
310 : 날개 잠금장치, 315 : 날개 고정부재
320 : 돌출부
322 : 제 1돌출부, 324 : 제 2돌출부
330 : 조립홈
332 : 제 1조립홈, 334 : 제 2조립홈
340 : 힌지
350 : 본체 관통홀
350A : 제 1본체 관통홀, 350B : 제 2본체 관통홀
352 : 날개 내측관통홀
352A : 제 1날개 , 352B : 제 2날개
354 : 날개 외측관통홀
354A : 제 1날개 외측관통홀, 354B : 제 2날개 외측관통홀
356 : 추가 관통홀
356A : 제 1추가 관통홀, 356B : 제 2추가 관통홀
360 : 회전 슬롯
370 : 배선
400 : 로터 암
500 : 로터부
510 : 회동 로터, 520 : 고정 로터
600 : 바깥 날개
610 : 카본 파이프
612 : 제 1카본 파이프
614 : 제 2카본 파이프
700 : 콕핏
800 : 꼬리 날개

Claims (5)

1. 동체;
   상기 동체에 마련되는 중앙 날개;
   상기 중앙 날개의 양단에 연결되는 복수개의 바깥 날개;
   상기 동체에 추진력을 발생시키는 로터부; 및
   상기 로터부를 지지하기 위해 상기 중앙 날개에 구비되는 로터 암; 을 포함하고,
   상기 중앙 날개는,
   상기 동체에 결합되는 본체 날개부;
   상기 본체 날개부의 양측에 연결되는 폴딩 날개부; 및
   상기 본체 날개부와 폴딩 날개부를 연결하고, 상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부로부터 일측방향으로 접을 수 있도록 구비되는 날개 연결부;를 포함하고,
   상기 날개 연결부는,
   상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부로부터 회동될 수 있도록 구비되는 힌지;
   상기 폴딩 날개부를 펼쳐진 상태로 고정하기 위해 상기 본체 날개부에 구비되는 날개 고정장치; 및
   상기 날개 고정장치와 체결되기 위해 상기 폴딩 날개부에 구비되는 날개 고정부재;를 포함하고,
   상기 날개 연결부에 의하여, 상기 폴딩 날개부가 상기 본체 날개부의 일측방향으로 접을 수 있게 됨으로써, 부피가 최소화되어 휴대가 용이하고,
   상기 날개 고정장치에 의하여, 상기 폴딩 날개부가 펼쳐진 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 로터부는,
   상기 중앙 날개의 전방에 마련되어, 상기 중앙 날개와 평행 또는 수직을 이루는 방향으로 회동 가능하게 구비되는 회동 로터; 및
   상기 중앙 날개의 후방에 마련되어, 상측방향으로 추진력을 발생하는 고정 로터; 를 포함하고,
   상기 회동 로터가 상기 중앙 날개와 평행을 이루는 방향으로 회동하여 전방 추진력을 발생시키는 비행모드와,
   상기 회동 로터가 상기 중앙 날개와 수직을 이루는 방향으로 회동하여 상방 추진력을 발생시키는 수직 이착륙모드 중 어느 하나로 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 바깥 날개는 상기 중앙 날개에 탈착 가능하게 연결되고,
   휴대 또는 보관이 필요한 경우에는, 상기 바깥 날개는 상기 중앙 날개로부터 분리되고, 상기 폴딩 날개부가 접힌 형태로, 더욱 컴팩트하게 휴대 또는 보관이 가능한 것을 특징으로 하는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 중앙 날개 및 바깥 날개의 내부를 관통하는 방식으로 상기 중앙 날개 및 바깥 날개를 연결하는 카본 파이프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 중앙 날개를 가지는 무인 항공기.
5. 삭제

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