KR102385180B1 - Multi-directional jet propulsion drone - Google Patents

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KR102385180B1
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Abstract

The present invention relates to a multi-directional jet propulsion drone, comprising: a mainframe having a fuel supply unit and a control unit; a pair of jet propulsion units including an inner plate and an outer plate placed on both sides of the mainframe symmetrically with the mainframe in the middle, and apart from each other parallelly, a large number of fixing means interposed between the inner plate and the outer plate, and keeping the gap between the inner plate and the outer plate, a large number of jet engines supported by the fixing means, and receiving fuel from the fuel supply unit, and controlled by the control unit to operate, and an engine starter starting the jet engines; an operation connector connecting the mainframe and the jet propulsion unit, and capable of controlling the position while being supported by the mainframe; and a gap control means moving the operation connector and controlling the gap between the jet propulsion units and the mainframe. As such, according to the present invention, the multi-directional jet propulsion drone is able to use the jet propulsion units having the large number of jet engines, generate strong lift and propulsion, provide a sudden stop function, have a more powerful and fast aviation function, control the gap between the jet propulsion units and the mainframe, and more precisely perform yawing and rolling.

Description

다방향 제트추진형 드론{Multi-directional jet propulsion drone}Multi-directional jet propulsion drone

본 발명은 제트추진형 드론에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 추진 동력원으로서 다수의 다방향(多方向) 배치 제트엔진을 구비하는, 다방향 제트추진형 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a jet-propelled drone, and more particularly, to a multi-directional jet-propelled drone having a plurality of multi-directionally deployed jet engines as a propulsion power source.

항공기에 주로 적용되는 제트엔진은, 인테이크, 압축기, 연소기, 터빈, 노즐 등으로 구성된다. 이러한 제트엔진은, 인테이크를 통해 유입한 공기가 압축기에 의해 압축되고, 압축된 공기가 연소실에서 연료와 혼합 및 연소 폭발함으로써 고온 고압의 가스를 생성하며 터빈을 회전시키고, 고압의 가스를 노즐을 통해 분출하여 그 반작용력으로 추진력을 얻는 구조를 갖는다. 제트엔진 자체에도 터보제트, 터보프롭, 램제트, 펄스제트 등 여러 가지 종류가 개발되어 있다.A jet engine mainly applied to an aircraft is composed of an intake, a compressor, a combustor, a turbine, a nozzle, and the like. In such a jet engine, air introduced through an intake is compressed by a compressor, and the compressed air is mixed with fuel in a combustion chamber and combusted and exploded to generate high-temperature and high-pressure gas, thereby rotating a turbine, and injecting the high-pressure gas through a nozzle. It has a structure in which it ejects and obtains propulsion by its reaction force. In the jet engine itself, various types such as turbojet, turboprop, ramjet, and pulse jet have been developed.

한편, 근래 많이 보급되어 있는 드론은, 양력 및 추진력을 얻기 위한 수단으로서 프로펠러를 갖는다. 프로펠러는 전기 모터에 의해 동작하여 드론이 원하는 경로를 따라 비행하도록 한다. 그런데 종래의 드론은 프로펠러를 사용하므로, 비행속도가 빠르지 못하고, 프로펠러의 블레이드에 의한 절단사고의 위험이 있다. 드론에 제트엔진을 적용할 경우 강력한 양력과 추진력을 얻을 수 있는데, 그러한 시도가 없는 것이다.On the other hand, drones, which have been widely spread in recent years, have a propeller as a means for obtaining lift and propulsion. The propellers are operated by electric motors to make the drone fly along the desired path. However, since the conventional drone uses a propeller, the flight speed is not fast, and there is a risk of a cutting accident by the blade of the propeller. If a jet engine is applied to a drone, strong lift and propulsion can be obtained, but there is no such attempt.

이와 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1855107호 (터보제트팬을 이용한 드론)가 개시된 바 있다. 개시된 드론은, 1차 공기 흐름이 유입되는 다수의 급기구가 외면에 형성되고, 급기구를 통해 1차로 유입된 공기를 가속시키는 모터와, 베르누이 원리를 통해 1차로 유입된 공기를 2차로 가속시키는 유입로가 형성된 드론 본체; 중앙 개구를 포함하여 드론 본체의 일측에 다수 배치되어 유입로를 통해 가속된 공기를 공급받아 유입되는 공기를 배출하는 무날개 노즐 및 드론 본체의 상부에 부착되어 기울기에 따라 수평을 보정하는 수평센서를 포함하며, 수평센서는 내부 중앙 하부에 안착홈이 형성된 케이스; 케이스의 내부 내벽에 배치되는 A접점 단자 및 케이스의 안착홈에 배치되는 B접점 단자를 포함하며, 케이스의 내벽으로부터 중앙 하부 안착홈까지 경사진 부도체상에서 도전구가 기울기에 따른 중력에 의해 A접점 단자와 B접점 단자 사이로 이동하며, 케이스의 내부 내벽에 다수 배치되되, 배치되는 위치에 따라 도전구와 접촉 시 접촉 위치에 대한 신호를 생성하여 외부로 전달하여 드론본체의 수평을 보정하도록 하는 C접점단자로 구성된다.As a background technology related to this, Korean Patent No. 10-1855107 (drone using turbojet fan) has been disclosed. In the disclosed drone, a plurality of air inlet through which the primary air flow is introduced is formed on the outer surface, a motor for accelerating the air firstly introduced through the air inlet, and a motor for accelerating the air primarily introduced through the Bernoulli principle secondarily Drone body having an inflow path; A wingless nozzle that is placed on one side of the drone body, including the central opening, receives accelerated air through the inflow path and discharges the incoming air, and a horizontal sensor attached to the top of the drone body to correct the level according to the inclination. Including, the horizontal sensor is a case in which a seating groove is formed in the inner central lower portion; It includes a contact A terminal disposed on the inner inner wall of the case and a B contact terminal disposed in the seating groove of the case. It moves between the and B contact terminals and is placed on the inner inner wall of the case. Depending on the location where it is placed, it generates a signal about the contact location when it comes into contact with the conductive tool and transmits it to the outside to correct the horizontality of the drone body. is composed

국내 등록특허공보 제10-1855107호 (터보제트팬을 이용한 드론)Domestic Patent Publication No. 10-1855107 (drone using turbo jet fan) 국내 등록특허공보 제10-2014726호 (제트추진 수직이착륙 비행체의 추력 전환 장치)Domestic Registered Patent Publication No. 10-2014726 (Thrust conversion device for jet-propelled vertical take-off and landing vehicle) 국내 등록특허공보 제10-1775847호 (터보 제트 드론)Domestic Patent Publication No. 10-1775847 (Turbo Jet Drone)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 강력한 양력과 추력을 발생하고 더 나아가 급정지 기능을 제공하여 뛰어난 비행능력을 가지는, 다방향 제트추진형 드론을 제공함에 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-directional jet propulsion drone having excellent flight ability by generating strong lift and thrust and further providing a sudden stop function.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 다방향 제트추진형 드론은, 연료공급부와 제어부가 구비되어 있는 본체와; 상기 본체를 사이에 두고 본체의 양측에 대칭으로 배치되는 것으로서, 상호 평행하게 이격된 내측플레이트 및 외측플레이트, 상기 내외측플레이트의 사이에 개재된 상태로 내외측플레이트의 간격을 유지시키는 다수의 고정수단, 상기 고정수단에 지지되며 연료공급부로부터 연료를 공급받음과 아울러 제어부에 의해 제어되어 동작하는 다수의 제트엔진, 상기 제트엔진을 기동시키는 엔진스타터를 포함하는 한 쌍의 제트추진부와; 상기 본체와 제트추진부를 연결하되, 본체에 지지된 상태로 위치조절 가능한 가동커넥터와; 상기 가동커넥터를 움직여, 본체에 대한 제트추진부의 간격을 조절하는 간격조절수단을 구비한다.A multi-directional jet-propelled drone of the present invention as a means of solving the problems for achieving the above object includes: a main body provided with a fuel supply unit and a control unit; A plurality of fixing means disposed symmetrically on both sides of the main body with the main body interposed therebetween, the inner and outer plates spaced apart from each other, and the inner and outer plates interposed between the inner and outer plates to maintain the distance between the inner and outer plates. a pair of jet propulsion units supported by the fixing means and including a plurality of jet engines supported by the fixing means and supplied with fuel from the fuel supply unit and operated under control by the control unit, and an engine starter for starting the jet engines; a movable connector connecting the main body and the jet propulsion unit, the position of which can be adjusted while supported by the main body; By moving the movable connector, it is provided with a gap adjusting means for adjusting the distance of the jet propulsion unit with respect to the main body.

또한, 상기 가동커넥터는; 상기 내측플레이트에 연결되며 본체 내부로 연장된 다수의 수평아암, 상기 수평아암의 연장 단부에 고정되는 연결대, 상기 연결대에 고정된 것으로서 길이방향으로 연장되고 일측에 랙기어를 구비한 기어드로드를 포함하고, 상기 간격조절수단은; 상기 기어드로드의 랙기어에 치합하는 구동기어와, 상기 제어부의 제어신호를 받아 구동기어를 구동함으로써 가동커넥터가 왕복운동 하게 하는 간격조절모터를 포함한다.In addition, the movable connector; A plurality of horizontal arms connected to the inner plate and extending into the body, a connecting rod fixed to the extended end of the horizontal arm, and a geared rod fixed to the connecting rod extending in the longitudinal direction and having a rack gear on one side, , the spacing adjusting means; and a driving gear meshing with the rack gear of the geared rod, and a gap adjusting motor for allowing the movable connector to reciprocate by driving the driving gear by receiving a control signal from the control unit.

아울러, 상기 수평아암과 내측플레이트는 링크핀을 통해 연결되며, 제트추진부는 링크핀을 회전중심으로 회전 가능하고, 상기 본체와 제트추진부의 사이에는, 본체와 제트추진부를 연결하고 제트추진부를 틸팅시키는 틸팅액츄에이터가 더 구비된다.In addition, the horizontal arm and the inner plate are connected through a link pin, the jet propulsion unit is rotatable around the link pin, and between the main body and the jet propulsion unit, the main body and the jet propulsion unit are connected and the jet propulsion unit is tilted. A tilting actuator is further provided.

또한, 상기 본체의 하부에는, 본체와 지면과의 간격을 감지하여 제어부로 전달하는 다수의 센서부가 구비되고, 상기 틸팅액츄에이터는, 드론의 착륙 시, 제어부로부터 신호를 받아 제트추진부를 틸팅시킴으로써 제트추진부가 지면에 닿는 것을 방지한다.In addition, a plurality of sensor units are provided on the lower portion of the main body to sense the distance between the main body and the ground and transmit it to the control unit, and the tilting actuator receives a signal from the control unit during landing of the drone and tilts the jet propulsion unit for jet propulsion. Prevents parts from touching the ground.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 다방향 제트추진형 드론은, 다수의 제트엔진을 구비한 제트추진부를 이용해 강력한 양력과 추력을 발생하고 더 나아가 급정지 기능을 제공하므로, 보다 파워플하고 민첩한 비행 능력을 가지며, 본체에 대한 제트추진부 자체의 간격을 조절함으로써 보다 정확한 요잉 및 롤링 운동이 가능하다.The multidirectional jet propulsion drone of the present invention made as described above uses a jet propulsion unit having a plurality of jet engines to generate strong lift and thrust and further provides a sudden stop function, so it has a more powerful and agile flight ability. , more accurate yaw and rolling motion is possible by adjusting the distance of the jet propulsion unit itself with respect to the body.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 다방향 제트추진형 드론이 지상에 착륙한 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 드론에서 제트엔진의 배치를 나타내 보인 도면이다.
도 4는 도 1의 내측플레이트의 내부 구조를 설명하기 위한 절제 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론에서 제트추진부의 위치조절 방식을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론의 요잉 및 롤링 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of a multi-directional jet-propelled drone according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which the multi-directional jet-propelled drone shown in FIG. 1 landed on the ground.
FIG. 3 is a view showing the arrangement of a jet engine in the drone shown in FIG. 1 .
4 is a cutaway perspective view for explaining the internal structure of the inner plate of FIG. 1 .
5 is a plan view for explaining a method of adjusting the position of the jet propulsion unit in the multi-directional jet propulsion drone according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views for explaining the yaw and rolling principle of the multi-directional jet-propelled drone according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론(10)을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 드론이 지상에 착륙한 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시한 드론에서 제트엔진의 배치를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 1의 내측플레이트의 내부 구조를 설명하기 위한 절제 사시도이다. 아울러, 도 5는 도 1에 도시한 드론에서 제트추진부의 위치조절 방식을 설명하기 위한 평면도이다.1 is a front view schematically showing a multi-directional jet-propelled drone 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a state in which the drone shown in FIG. 1 landed on the ground. In addition, FIG. 3 is a view for explaining the arrangement of the jet engine in the drone shown in FIG. 1 , and FIG. 4 is a cutaway perspective view for explaining the internal structure of the inner plate of FIG. 1 . In addition, FIG. 5 is a plan view for explaining a method of adjusting the position of the jet propulsion unit in the drone shown in FIG. 1 .

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론(10)은, 본체(20), 한 쌍의 제트추진부(50), 가동커넥터(30), 간격조절수단, 틸팅액츄에이터(47)를 포함한다.As shown, the multidirectional jet propulsion drone 10 according to the present embodiment includes a main body 20, a pair of jet propulsion units 50, a movable connector 30, a spacing adjusting means, and a tilting actuator 47. ) is included.

본체(20)에는, 연료공급부, 제어부(21f), 배터리(21h)가 내장된다. The main body 20 includes a fuel supply unit, a control unit 21f, and a battery 21h.

연료공급부는 후술할 제트엔진(55)에 연료를 공급하기 위한 것으로서, 연료탱크(21a), 연료펌프(21b), 연료라인(21c), 밸브(21d)를 구비한다. 연료탱크(21a)는 제트엔진(55)이 사용할 연료를 보관하는 챔버이고, 연료펌프(21b)는 연료탱크(21a)에 저장되어 있는 연료를 각 제트엔진(55)으로 압송하는 역할을 한다. The fuel supply unit supplies fuel to the jet engine 55 to be described later, and includes a fuel tank 21a, a fuel pump 21b, a fuel line 21c, and a valve 21d. The fuel tank 21a is a chamber for storing fuel to be used by the jet engine 55 , and the fuel pump 21b serves to pressurize the fuel stored in the fuel tank 21a to each jet engine 55 .

연료펌프(21b)가 펌핑하는 연료는 밸브(21d)와 연료라인(21c)을 통해 제트엔진(55)에 도달한다. 밸브(21d)는 연료라인(21c)에 설치되며, 제어부(21f)에 의해 개폐되는 솔레노이드형 밸브로서, 제트엔진(55)으로 공급되는 연료의 공급량을 결정한다.The fuel pumped by the fuel pump 21b reaches the jet engine 55 through the valve 21d and the fuel line 21c. The valve 21d is installed in the fuel line 21c and is a solenoid-type valve that is opened and closed by the control unit 21f, and determines the amount of fuel supplied to the jet engine 55 .

제어부(21f)는 드론(10)의 운행과 관련된 모든 제어신호를 출력한다. 이를테면, 연료펌프(21b)나 밸브(21d)는 물론, 각 제트엔진(55)의 출력을 제어하고, 가동커넥터(30)와 틸팅액츄에이터(47)를 동작시키는 것이다.The controller 21f outputs all control signals related to the operation of the drone 10 . For example, the fuel pump 21b and the valve 21d, as well as the output of each jet engine 55 are controlled, and the movable connector 30 and the tilting actuator 47 are operated.

배터리(21h)는, 본체(20)에 설치되는 각종 램프(미도시)나 밸브류, 또는 전자장비(미도시) 등에 전력을 공급하는 역할을 한다. 후술할 센서부(24)도 배터리(21h)의 전력을 받아 동작한다. The battery 21h serves to supply power to various lamps (not shown), valves, or electronic equipment (not shown) installed in the main body 20 . The sensor unit 24, which will be described later, also operates by receiving power from the battery 21h.

본체(20)의 사이즈는 다양하다. 가령, 사용자가 개인적으로 휴대할 수 있는 작은 사이즈에서부터, 여러 명이 탑승할 수 있는 대형 사이즈에 이르기까지 다양한 크기를 가질 수 있다. 본체(20)의 사이즈에 따라 제트엔진(55)의 크기도 달라짐은 당연하다. The size of the body 20 varies. For example, it may have various sizes ranging from a small size that a user can personally carry to a large size that can accommodate several people. It is natural that the size of the jet engine 55 also varies according to the size of the body 20 .

또한, 본체(20)의 하부에는 다수의 다리(23)와 센서부(24)가 설치된다. 다리(23)는 본체(20)를 지지하는 것으로서, 가령, 드론(10)의 착륙 시 본체(20)가 지면(G)에 닿는 것을 방지한다. In addition, a plurality of legs 23 and the sensor unit 24 are installed at the lower portion of the main body 20 . The leg 23 supports the main body 20 and, for example, prevents the main body 20 from touching the ground G when the drone 10 is landed.

센서부(24)는, 본체(20)와 지면(G)과의 간격을 감지하고, 감지한 정보를 제어부(21f)로 전달한다. 제어부(21f)는 센서부(24)로부터 전달받은 정보를 기초로, 드론(10)의 고도가 낮아져 제트추진부(50)의 하단부가 지면에 닿을 것으로 판단되면, 후술할 틸팅액츄에이터(47)을 동작시켜, 틸팅액츄에이터(47)가 제트추진부(50)를 도 2의 화살표 a방향으로 회전시키게 한다. 대략 판상의 형태를 취하는 제트추진부(50)는, 틸팅액츄에이터(47)에 의해 기울여져 하단부 지면에 닿지 않는다. 틸팅액츄에이터(40)는 드론(10)이 지면(G)에 착륙 할 때 주로 사용된다.The sensor unit 24 detects a gap between the main body 20 and the ground G, and transmits the sensed information to the control unit 21f. Based on the information received from the sensor unit 24, the control unit 21f determines that the lower end of the jet propulsion unit 50 will touch the ground because the altitude of the drone 10 is lowered. In operation, the tilting actuator 47 rotates the jet propulsion unit 50 in the direction of arrow a in FIG. 2 . The jet propulsion unit 50 taking a substantially plate-like shape is tilted by the tilting actuator 47 and does not touch the ground at the lower end. The tilting actuator 40 is mainly used when the drone 10 lands on the ground (G).

한편, 제트추진부(50)는, 본체(20)를 사이에 두고 본체의 양측에 대칭으로 배치되며, 드론(10)의 비행에 필요한 힘을 출력한다. 제트추진부(50)는, 내측플레이트(51), 외측플레이트(53), 다수의 고정수단, 제트엔진(55), 엔진스타터(57)를 포함한다.On the other hand, the jet propulsion unit 50 is disposed symmetrically on both sides of the main body with the main body 20 interposed therebetween, and outputs the force required for the flight of the drone 10 . The jet propulsion unit 50 includes an inner plate 51 , an outer plate 53 , a plurality of fixing means, a jet engine 55 , and an engine starter 57 .

내측플레이트(51)와 외측플레이트(53)는 육각형의 형상을 취하는 판상 부재로서, 고정수단을 매개로 서로에 대해 평행하게 고정된다. 고정수단은 장착홀(56a)을 갖는 육면체형 고정블록(56)이다. 고정블록(56)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내외측플레이트(51,53)의 외곽부에 근접 배치된다. The inner plate 51 and the outer plate 53 are plate-shaped members having a hexagonal shape, and are fixed in parallel to each other through a fixing means. The fixing means is a hexahedral fixing block 56 having a mounting hole 56a. The fixing block 56 is disposed adjacent to the outer portion of the inner and outer plates 51 and 53, as shown in FIGS. 3 and 4 .

고정블록(56)이 갖는 또 하나의 역할은, 제트엔진(55)과 엔진스타터(57)를 지지하는 것이다. 제트엔진(55)은 각 고정블록(56)의 장착홀(56a)에 장착된 상태로, 연료와 제어신호를 전달받아 추진력을 출력한다. 고정블록(56)에 제트엔진(55)을 고정하기 위하여 각종 고정용 부속 등이 사용됨은 당연하다.Another role of the fixing block 56 is to support the jet engine 55 and the engine starter 57 . The jet engine 55 is mounted in the mounting hole 56a of each fixing block 56, and receives fuel and a control signal to output propulsion. It is natural that various fixing parts are used to fix the jet engine 55 to the fixing block 56 .

다수의 제트엔진(55)의 배치는, 도 3에 도시한 것처럼 구현할 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 드론(10)의 진행방향 기준으로 후방에는 세 개의 제트엔진(55a)이 전방을 향해서 수평으로, 드론 진행방향 기준으로 전방에는 하나의 제트엔진(55c)이 후방을 향해서 수평으로 배치되는 것이다. 또한 하측부에 고정되는 고정블록(56)에는 수직방향 상부를 향해 두 개의 제트엔진(55b)이 위치한다. The arrangement of a plurality of jet engines 55 may be implemented as shown in FIG. 3 . That is, as shown in FIG. 3 , three jet engines 55a are horizontally forward toward the rear based on the traveling direction of the drone 10 , and one jet engine 55c is located at the front based on the drone 10 traveling direction. It is placed horizontally toward the rear. In addition, in the fixing block 56 fixed to the lower portion, two jet engines 55b are positioned toward the upper portion in the vertical direction.

하측부에 위치한 제트엔진(55b)은 드론(10)을 상승시키는 양력을 출력하고, 후방에 설치된 제트엔진(55a)은 드론을 전방으로 추진하는 추진력을 제공한다. 또한 전방에 위치하는 제트엔진(55c)은 드론의 비행 시 역추진력을 출력하여 드론의 속도를 급히 낮출 때 사용한다. 상기한 모든 제트엔진(55a,55b,55c)은 제어부(21f)에 의해 통합적으로 컨트롤 된다. 엔진스타터(57)는 정지상태의 제트엔진(55)을 기동하는 역할을 한다. 위에 설명한 제트엔진(55)과 엔진스타터(46)의 구조는 일반적인 제트엔진 및 스타터와 동일하며, 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.The jet engine 55b located on the lower side outputs the lift force to raise the drone 10, and the jet engine 55a installed at the rear provides propulsion force to propel the drone forward. In addition, the jet engine 55c located in the front is used to rapidly lower the speed of the drone by outputting a reverse propulsion force during flight of the drone. All of the jet engines 55a, 55b, and 55c described above are integrally controlled by the control unit 21f. The engine starter 57 serves to start the jet engine 55 in a stopped state. The structures of the jet engine 55 and the engine starter 46 described above are the same as those of a general jet engine and starter, and a description thereof will be omitted.

특히, 도 4에 도시한 바와 같이, 내측플레이트(51)는 중공의 형상을 취하며, 내부에 배선홈(51a)을 갖는다. 배선홈(51a)은, 호스연결부(도 1의 26)를 통해 내측플레이트(51)로 진입한 여러 가닥의 연료라인(21c)과 제어케이블(21g)을 각각의 제트엔진(55)으로 유도하는 직선형 통로이다. 본 실시예에서 제트엔진(55)이 여섯 개 이므로, 배선홈(51a)도 6개가 형성되어 있다.In particular, as shown in FIG. 4 , the inner plate 51 has a hollow shape and has a wiring groove 51a therein. The wiring groove (51a) is to guide several fuel lines (21c) and control cables (21g) that have entered the inner plate (51) through the hose connection part (26 in FIG. 1) to each jet engine (55). It is a straight passage. Since there are six jet engines 55 in this embodiment, six wiring grooves 51a are also formed.

상기 구성을 갖는 제트추진부(50)는, 후술할 가동커넥터(30)의 수평아암(31) 단부에 링크핀(31a)을 통해 연결된다. 이를 위해 내측플레이트(51)의 내향면에는 고정힌지(51e)가 구비된다. 수평아암(31)의 단부가 고정힌지(51e)에 대해 링크핀(31a)으로 연결되는 것이다.The jet propulsion unit 50 having the above configuration is connected to the end of the horizontal arm 31 of the movable connector 30 to be described later through a link pin 31a. To this end, a fixing hinge 51e is provided on the inner surface of the inner plate 51 . The end of the horizontal arm 31 is connected to the fixed hinge 51e by a link pin 31a.

도 1의 도면부호 25는 연결호스이다. 연결호스(25)는 가요성 튜브로서, 일단부가 본체(20)에 고정되고 타단부가 호스연결부(26)를 통해 제트추진부(50)에 연결된다. 연결호스(25)는 제어케이블(21g)과 연료라인(21c)을 내측플레이트(51) 내부로 유도하는 통로의 역할을 한다.Reference numeral 25 in FIG. 1 is a connecting hose. The connecting hose 25 is a flexible tube, and one end is fixed to the main body 20 and the other end is connected to the jet propulsion unit 50 through the hose connecting unit 26 . The connecting hose 25 serves as a passage for guiding the control cable 21g and the fuel line 21c into the inner plate 51 .

본체(20)의 상부에는 두 개의 틸팅액츄에이터(47)가 대칭으로 설치되어 있다. 틸팅액츄에이터(47)는 실린더(47a)와 피스톤로드(47b)로 이루어지며, 양측 제트추진부(50)를 기울이는 역할을 한다.Two tilting actuators 47 are symmetrically installed on the upper portion of the main body 20 . The tilting actuator 47 consists of a cylinder 47a and a piston rod 47b, and serves to incline the jet propulsion parts 50 on both sides.

틸팅액츄에이터(47)의 실린더(47a) 단부는 지지힌지(27)에, 피스톤로드(47b)의 단부는 상단힌지(51f)에, 링크핀(47c)을 통해 연결된다. 지지힌지(27)는 본체(20)의 상부 중앙에 고정된 부속이고, 상단힌지(51f)는 내측플레이트(51)의 상단부에 고정된 부속이다. The end of the cylinder (47a) of the tilting actuator (47) is connected to the support hinge (27), and the end of the piston rod (47b) is connected to the upper hinge (51f) through a link pin (47c). The support hinge 27 is a part fixed to the upper center of the main body 20 , and the upper hinge 51f is a part fixed to the upper end part of the inner plate 51 .

틸팅액츄에이터(47)의 작동에 의해, 제트추진부(50)는, 링크핀(31a)을 중심으로 화살표 b방향이나 그 반대 방향으로 틸팅 운동한다. 이러한 틸팅액츄에이터(47)의 동작은 제어부(21f)에 의해 컨트롤 된다.By the operation of the tilting actuator 47, the jet propulsion unit 50 tilts in the direction of the arrow b or the opposite direction around the link pin 31a. The operation of the tilting actuator 47 is controlled by the control unit 21f.

한편, 본체(20)와 제트추진부(50)의 사이에는 가동커넥터(30)가 구비된다. 가동커넥터(30)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 두 개의 수평아암(31), 연결대(32), 기어드로드(33)로 구성된다. Meanwhile, a movable connector 30 is provided between the main body 20 and the jet propulsion unit 50 . As shown in FIG. 5 , the movable connector 30 includes two horizontal arms 31 , a connecting rod 32 , and a geared rod 33 .

수평아암(31)은 링크핀(31a)을 통해 내측플레이트(51)에 연결되며, 본체(21) 내부로 수평 연장된 막대형 부재이다. 두 개의 수평아암(31)은 상호 평행하다. 수평아암(31)의 단부는 본체(20) 내부에서 연결대(32)를 통해 연결된다. 연결대(32)는 수평아암(31)의 평행 상태를 유지함과 아울러, 기어드로드(33)를 수평아암(31)에 간접적으로 연결시키는 역할을 한다. 기어드로드(33)는, 연결대(32)에 직각으로 고정되며 길이방향으로 연장된 막대형 부재로서 일측에 랙기어(33a)를 갖는다. The horizontal arm 31 is connected to the inner plate 51 through the link pin 31a, and is a bar-shaped member extending horizontally into the body 21 . The two horizontal arms 31 are parallel to each other. The end of the horizontal arm 31 is connected through a connecting rod 32 inside the main body 20 . The connecting rod 32 maintains the parallel state of the horizontal arm 31 and indirectly connects the geared rod 33 to the horizontal arm 31 . The geared rod 33 is a rod-shaped member fixed at right angles to the connecting rod 32 and extending in the longitudinal direction, and has a rack gear 33a on one side.

상기 구성을 갖는 가동커넥터(30)는 두 개가 대칭으로 위치하며, 특히 기어드로드(33)가 슬라이딩 이동 가능하게 밀착한다. 두 개의 기어드로드(33)가 밀착한 상태로 서로에 대해 지지되는 것이다. 도면부호 21k 는 가동커넥터(30)의 화살표 e방향 및 그 반대 방향의 직선 왕복운동을 가이드하는 가이드레일이다.Two movable connectors 30 having the above configuration are symmetrically positioned, and in particular, the geared rod 33 is slidably in close contact with each other. The two geared rods 33 are supported with respect to each other in a state in close contact. Reference numeral 21k denotes a guide rail for guiding the linear reciprocating motion of the movable connector 30 in the direction of arrow e and the opposite direction.

상기 구성을 갖는 가동커넥터(30)는, 간격조절수단에 의해 화살표 e방향과 그 반대 방향으로 직선 운동 가능하다. 가동커넥터(30)를 직선운동 시키는 이유는, 본체(20)에 대한 제트추진부(50)의 간격을 필요에 따라 조절하기 위해서이다.The movable connector 30 having the above configuration is capable of linear movement in the direction opposite to the direction of the arrow e by the spacing adjusting means. The reason for linear motion of the movable connector 30 is to adjust the spacing of the jet propulsion unit 50 with respect to the main body 20 as needed.

간격조절수단은, 구동기어(43)와 간격조절모터(41)를 포함한다. 구동기어(43)는 기어드로드(33)의 랙기어(33a)에 치합한다. 각 기어드로드(33)는, 구동기어(43)와, 이웃 기어드로드(33) 사이에 개재된 상태로 길이방향 직선운동 한다. 간격조절모터(41)는 제어부의 제어신호를 받아 구동기어를 회전시킨다. 구동기어(43)가 회전함에 따라 가동커넥터(30)가 직선운동 함은 당연하다. The gap adjusting means includes a driving gear 43 and a gap adjusting motor 41 . The driving gear 43 meshes with the rack gear 33a of the geared rod 33 . Each geared rod 33 moves linearly in the longitudinal direction in a state interposed between the driving gear 43 and the neighboring geared rod 33 . The interval adjusting motor 41 rotates the driving gear by receiving a control signal from the control unit. As the driving gear 43 rotates, it is natural that the movable connector 30 moves linearly.

상기한 바와 같이, 본체(20)와 제트추진부(50)를 가동커텍터(30)로 연결하고, 가동커넥터(30)를 왕복 직선운동 가능하게 구성함으로써, 본체(20)에 대한 제트추진부(50)의 간격을 조절할 수 있다. 제트추진부(50)가 본체(20)로부터 멀어지거나 가까워 질 때, 제트추진부(50)의 수직 상태가 유지하기 위해서는, 틸팅액츄에이터(47)도 동시에 작동시켜야 함은 물론이다.As described above, by connecting the main body 20 and the jet propulsion unit 50 with the movable connector 30, and configuring the movable connector 30 to reciprocate and linear motion, the jet propulsion unit for the main body 20 The interval of (50) can be adjusted. When the jet propulsion unit 50 moves away from or close to the main body 20 , in order to maintain the vertical state of the jet propulsion unit 50 , the tilting actuator 47 must also be operated simultaneously.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 제트추진형 드론(10)의 요잉 및 롤링 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are views for explaining the yaw and rolling principle of the multi-directional jet-propelled drone 10 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도면상 좌측 제트추진부(50)가 본체(20)에 가까이 근접하여 있고, 우측 제트추진부(50)는 본체로부터 최대한 멀리 이격되어 있음을 알 수 있다. 본체(20) 중심의 요잉축(Y)에 대한 좌우측 제트추진부(50)의 간격(D1,D2)이 서로 달라지는 것이다. 요잉축(Y)은 수평 비행하고 있는 본체(20)의 수직축을 의미한다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the left jet propulsion unit 50 is close to the main body 20 in the drawing, and the right jet propulsion unit 50 is spaced apart from the main body as far as possible. The intervals D1 and D2 of the left and right jet propulsion units 50 with respect to the yaw axis Y of the center of the body 20 are different from each other. The yaw axis (Y) refers to the vertical axis of the main body 20 in horizontal flight.

요잉축(Y)에 대한 제트추진부(50)의 간격이 멀어질수록, 요잉축에 가해지는 모멘트가 커지므로, 좌우측 제트추진부(50)의 추력이 동일하다고 가정할 때, 드론(10)은 화살표 F1방향의 요잉운동을 하게 된다.As the distance between the jet propulsion unit 50 with respect to the yaw axis Y increases, the moment applied to the yaw axis increases. Assuming that the thrust of the left and right jet propulsion units 50 are the same, the drone 10 will yaw in the direction of arrow F1.

도 7은 비행 중의 드론(10)을 후방에서 바라본 모습이다. 도 6을 통해 설명한 것과 같은 원리로, 우측 제트추진부(50)의 양력이 좌측 제트추진부(50)의 양력에 비해 크게 작용하므로, 드론(10)은 피칭축(P)을 기준으로 화살표 F2방향의 피칭 운동을 하게 된다.7 is a view of the drone 10 in flight from the rear. In the same principle as described with reference to FIG. 6 , since the lift force of the right jet propulsion unit 50 is greater than the lift force of the left jet propulsion unit 50 , the drone 10 moves with the arrow F2 based on the pitching axis P direction pitching motion.

이와 같이, 본체(20)에 대한 제트추진부(50)의 간격을 조절함으로써, 제트엔진(55) 자체의 출력 변화 없이도, 드론(10)의 요잉과 피칭운동을 구현할 수 있는 것이다.In this way, by adjusting the distance of the jet propulsion unit 50 with respect to the main body 20, the yaw and pitching motions of the drone 10 can be implemented without changing the output of the jet engine 55 itself.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those of ordinary skill within the scope of the technical spirit of the present invention.

10:드론 20:본체 21a:연료탱크
21b:연료펌프 21c:연료라인 21d:밸브
21f:제어부 21g:제어케이블 21h:배터리
21k:가이드레일 23:다리 24:센서부
25:연결호스 26:호스연결부 27:지지힌지
30:가동커넥터 31:수평아암 31a:링크핀
32:연결대 33:기어드로드 33a:랙기어
41:간격조절모터 43:구동기어 47:틸팅액츄에이터
47a:실린더 47b:피스톤로드 47c:링크핀
50:제트추진부 51:내측플레이트 51a:배선홈
51e:고정힌지 51f:상단힌지 53:외측플레이트
55:제트엔진 55a,55b,55c:제트엔진 56:고정블록
56a:장착홀 57:엔진스타터10: drone 20: body 21a: fuel tank
21b: fuel pump 21c: fuel line 21d: valve
21f: Control unit 21g: Control cable 21h: Battery
21k: guide rail 23: leg 24: sensor unit
25: connection hose 26: hose connection part 27: support hinge
30: movable connector 31: horizontal arm 31a: link pin
32: connecting rod 33: gear rod 33a: rack gear
41: gap control motor 43: drive gear 47: tilting actuator
47a: cylinder 47b: piston rod 47c: link pin
50: jet propulsion unit 51: inner plate 51a: wiring groove
51e: fixed hinge 51f: upper hinge 53: outer plate
55: jet engine 55a, 55b, 55c: jet engine 56: fixed block
56a: mounting hole 57: engine starter

Claims (4)

삭제delete 연료공급부와 제어부가 구비되어 있는 본체와;
상기 본체를 사이에 두고 본체의 양측에 대칭으로 배치되는 것으로서, 상호 평행하게 이격된 내측플레이트 및 외측플레이트, 상기 내측플레이트와 외측 플레이트의 사이에 개재된 상태로 그 내측 플레이트와 외측 플레이트의 간격을 유지시키는 다수의 고정수단, 상기 고정수단에 지지되며 연료공급부로부터 연료를 공급받음과 아울러 제어부에 의해 제어되어 동작하는 다수의 제트엔진, 상기 제트엔진을 기동시키는 엔진스타터를 포함하는 한 쌍의 제트추진부와;
상기 본체와 제트추진부를 연결하되, 본체에 지지된 상태로 위치조절 가능한 가동커넥터와;
상기 가동커넥터를 움직여, 본체에 대한 제트추진부의 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함하는,
상기 가동커넥터는;
상기 내측플레이트에 연결되며 본체 내부로 연장된 다수의 수평아암, 상기 수평아암의 연장 단부에 고정되는 연결대, 상기 연결대에 고정된 것으로서 길이방향으로 연장되고 일측에 랙기어를 구비한 기어드로드를 포함하고,
상기 간격조절수단은;
상기 기어드로드의 랙기어에 치합하는 구동기어와,
상기 제어부의 제어신호를 받아 구동기어를 구동함으로써 가동커넥터가 왕복운동 하게 하는 간격조절모터를 구비하는,
다방향 제트추진형 드론.a main body provided with a fuel supply unit and a control unit;
As being symmetrically disposed on both sides of the main body with the main body interposed therebetween, the inner plate and the outer plate spaced apart from each other, the inner plate and the outer plate are interposed between the inner plate and the outer plate to maintain the distance between the inner plate and the outer plate A pair of jet propulsion units including a plurality of fixing means for moving the engine, a plurality of jet engines supported by the fixing means and supplied with fuel from the fuel supply unit and operated by being controlled by a control unit, and an engine starter for starting the jet engine Wow;
a movable connector connecting the main body and the jet propulsion unit, the position of which can be adjusted while supported by the main body;
By moving the movable connector, comprising a gap adjusting means for adjusting the distance of the jet propulsion unit with respect to the body,
The movable connector;
A plurality of horizontal arms connected to the inner plate and extending into the body, a connecting rod fixed to an extended end of the horizontal arm, a geared rod fixed to the connecting rod extending in the longitudinal direction and having a rack gear on one side, ,
The spacing adjusting means;
a driving gear meshing with the rack gear of the geared rod;
and a gap adjusting motor for allowing the movable connector to reciprocate by driving the driving gear by receiving the control signal from the control unit,
Multidirectional jet-propelled drone. 제2항에 있어서,
상기 수평아암과 내측플레이트는 링크핀을 통해 연결되며, 제트추진부는 링크핀을 회전중심으로 회전 가능하고,
상기 본체와 제트추진부의 사이에는,
본체와 제트추진부를 연결하고 제트추진부를 틸팅시키는 틸팅액츄에이터가 더 구비된,
다방향 제트추진형 드론.3. The method of claim 2,
The horizontal arm and the inner plate are connected through a link pin, and the jet propulsion unit is rotatable around the link pin as a center of rotation,
Between the main body and the jet propulsion unit,
A tilting actuator that connects the main body and the jet propulsion unit and tilts the jet propulsion unit is further provided,
Multidirectional jet-propelled drone. 제3항에 있어서,
상기 본체의 하부에는,
본체와 지면과의 간격을 감지하여 제어부로 전달하는 다수의 센서부가 구비되고,
상기 틸팅액츄에이터는,
드론의 착륙 시, 제어부로부터 신호를 받아 제트추진부를 틸팅시킴으로써 제트추진부가 지면에 닿는 것을 방지하는,
다방향 제트추진형 드론.

4. The method of claim 3,
In the lower part of the body,
A plurality of sensor units are provided to detect the distance between the body and the ground and transmit it to the control unit,
The tilting actuator is
When the drone is landing, it receives a signal from the control unit and tilts the jet propulsion unit to prevent the jet propulsion unit from touching the ground.
Multidirectional jet-propelled drone.
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https://youtu.be/A3W76uSlB2o Advanced Multi-Passenger VTOL Aircraft - AMVA(2020.05.18.)* *

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