KR102389145B1 - 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GPS 또는 IFF 등의 안테나 설치를 위한 구조설계가 되어 있지 않은 항공기에 대해서도 비행 안정성과 정상적인 안테나 기능 수행에 문제가 없도록 안테나를 탑재하여 운용할 수 있는 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 제공한다.
본 발명의 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조는, GPS 또는 IFF 안테나를 항공기 기체의 외피 표면에 설치하기 위한 것으로, 외피에 형성한 관통구멍으로 안테나본체의 돌출부를 관통시켜 외피의 표면에 안테나본체를 위치시키고, 안테나본체 저면과 외피 표면 사이에 이격판을 개재하여 외피의 표면에서 안테나본체를 소정 간격으로 이격시키고, 외피 이면에 상기 이격판과 대응하는 보강판을 배치하여 상기 안테나본체, 이격판, 외피 및 보강판을 제1 고정수단으로 고정하고, 상기 이격판, 외피 및 보강판은 제2 고정수단으로 더욱 고정하여 이격판과 보강판의 고정상태를 강화시킨 것이다.

Description

항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조{Antenna mounting structure for aircraft to improve performance}

본 발명은 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 GPS(Global Positioning System) 또는 IFF(Identification Friend) 안테나가 없는 항공기에 대하여 정상적인 안테나 기능을 수행함과 동시에 비행안정성에 영향이 없도록 GPS 또는 IFF 안테나의 설치가 가능한 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 항공기에는 안전한 비행과 통신을 위해 정보를 주고 받는 각종의 안테나가 선택적으로 설치된다. 이러한 안테나 중에서 GPS 안테나는 인공위성에서 발사한 전파를 수신하여 위치를 파악하는 자동 위치 추적 시스템에 사용되고, IFF 안테나는 선박, 항공기 또는 지상에 배치된 2국 상호간에 무선신호 송신에 의하여 자동식별을 하는 피아 식별 시스템에 사용되는 것으로, 항공기 기체의 외피에 부착되어 외부로 노출된 상태로 설치된다.

따라서 GPS 또는 IFF 안테나 설치구조는 비행시 구조강도 및 공력 영향성을 분석하여 비행 안정성에 영향이 없게 하고, 또한 정상적인 안테나 기능을 수행할 수 있도록 설계되어야 하므로, GPS 또는 IFF 안테나가 설치되어야 하는 항공기의 기체 외피에는 제작시 안테나 설치를 위한 구조설계가 되어 있다.

그러나, GPS 또는 IFF 안테나(이하, '안테나'라 약칭함.)가 설치되지 않은 기존의 항공기는 기체 외피에 안테나 설치를 위한 구조설계가 이루어지지 않았기 때문에 기체 외피에 안테나를 단순하게 고정 설치할 경우, 비행중 유동이나 이탈에 의해 비행 안정성에 악영향을 줄 염려가 크고, 또한 기체의 외피로부터 전달되는 진동이나 전파 방해 등으로 인한 노이즈 발생으로 안테나 기능을 정상적으로 수행하지 못하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, GPS 또는 IFF 등의 안테나 설치를 위한 구조설계가 되어 있지 않은 항공기에 대해서도 비행 안정성과 정상적인 안테나 기능 수행에 문제가 없도록 안테나를 탑재하여 운용할 수 있는 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, GPS 또는 IFF 안테나를 항공기 기체의 외피 표면에 설치하기 위한 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 있어서, 상기 외피에 형성한 관통구멍으로 안테나본체의 돌출부를 관통시켜 외피의 표면에 안테나본체를 위치시키고, 상기 안테나본체 저면과 외피 표면 사이에 이격판을 개재하여 외피의 표면에서 안테나본체를 소정 간격으로 이격시키고, 상기 외피 이면에 상기 이격판과 대응하는 보강판을 배치하여 상기 안테나본체, 이격판, 외피 및 보강판을 제1 고정수단으로 고정한 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 이격판, 외피 및 보강판은 제2 고정수단으로 고정하여 이격판과 보강판의 고정상태를 강화시킨 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 안테나본체와 이격판 사이에 제1 차폐시트가 개재되고, 상기 이격판과 외피 사이에 제2 차폐시트가 개재된 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 외피와 보강판 사이에 충격흡수패드가 개재된 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 외피의 관통구멍으로 관통하는 안테나본체의 돌출부 외측에 차폐용의 커버부재를 끼워 장착한 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 항공기 기체의 외피 표면과 이면에 구조적 강도가 높은 재질로 이루어진 이격판과 보강판을 배치하여 GPS 또는 IFF 등의 안테나를 설치하는 것이므로, 안테나 설치를 위한 구조설계가 되어 있지 않은 항공기에 안테나를 견고하게 설치하여 비행 안정성을 확보할 수 있다.

또한 본 발명은 안테나본체가 이격판에 의해 항공기 기체의 외피와 이격됨에 따라 외피를 통해 안테나에 발생할 수 있는 신호 왜곡(노이즈) 현상을 최소화할 수 있으며, 항공기 기체의 외피와 안테나 사이에 제1 및 제2 차폐시트가 설치되고, 기체의 외피 내부로 관통하는 안테나본체의 돌출부에도 차폐용 커버부재가 설치됨에 따라 외부의 영향에 의한 안테나의 신호 왜곡 현상을 차단하여 안테나 기능을 정상적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 의해 항공기 기체의 외피에 안테나가 설치된 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3의 A부 확대도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 안테나(10)는 항공기 기체의 외피(20) 표면에 설치된다.

안테나(10)는 예를 들어 인공위성에서 발사한 전파를 수신하여 위치를 파악하는 자동 위치 추적 시스템에 사용되는 GPS 안테나 또는 선박, 항공기 또는 지상에 배치된 2국 상호간에 무선신호 송신에 의하여 자동식별을 하는 피아 식별 시스템에 사용되는 IFF 안테나와 같이 항공기 기체의 외피(20)에 부착되어 외부로 노출된 상태로 설치되는 안테나에 적용할 수 있다.

상기와 같이 항공기 기체의 외피(20) 표면에 설치되는 안테나(10)는 기체 내부로 통하기 위한 돌출부(12)가 안테나본체(11)에 형성되어 있다. 따라서 기체의 외피(20)에는 상기 안테나본체(11)의 돌출부(12)가 관통할 수 있는 관통구멍(21)을 형성해야 한다.

안테나본체(11)의 돌출부(12)를 외피(20)의 관통구멍(21)으로 관통시켜 외피(20)의 표면에 위치한 안테나본체(11)의 저면과 외피(20) 표면 사이에는 이격판(31)이 개재되고, 이격판(31)은 외피(20)의 표면으로부터 안테나본체(11)를 소정 간격으로 이격시키는 기능을 수행한다.

이격판(31)은 구조적 강도가 높은 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 안테나본체(11)의 저면 면적보다는 큰 면적을 가지도록 형성하는 것이 좋고, 외피(20)의 관통구멍(21)과 마찬가지로 안테나본체(11)의 돌출부(12)가 관통할 수 있는 관통구멍(31a)을 형성해야 한다.

상기 이격판(31)에 대응하여 반대쪽 외피(20) 이면에는 보강판(32)을 배치한다. 보강판(32)은 구조적 강도가 높은 금속재질로 이루어지며, 외피(20)를 사이에 두고 이격판(31)과 함께 안테나본체(11)를 외피(20)에 견고하게 고정할 수 있는 구조적강도를 가지게 할 수 있다.

상기와 같이 배치된 안테나본체(11), 이격판(31), 외피(20) 및 보강판(32)은 제1 고정수단에 의해 견고하게 고정된다.

제1 고정수단은 예를 들면 안테나본체(11), 이격판(31), 외피(20) 및 보강판(32)을 관통할 수 있는 길이를 가지는 나사(41)와 이에 체결되는 너트(42)를 이용할 수 있다. 나사(41)의 머리부는 안테나본체(11)로부터 노출되지 않도록 삽입되는 접시머리나사인 것이 바람직하고, 너트(42)는 풀림방지를 위해 보강판(32)에 별도의 나사(43)로 고정할 수 있는 고정부(42a)를 일체로 형성한 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 상기와 같은 나사(41)와 너트(42)에 의한 안테나본체(11)의 고정위치가 안테나본체(11)의 네모서리부인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 안테나의 형상에 따라 고정위치는 변경될 수 있다.

상기와 같은 나사(41)와 너트(42)를 이용한 고정구조에 따라 안테나본체(11), 이격판(31), 외피(20) 및 보강판(32)에는 나사(41)가 관통하는 복수개의 구멍을 형성해야 한다.

또한 항공기 기체의 외피(20)를 사이에 두고 고정되는 이격판(31) 및 보강판(32)은 제2 고정수단으로 고정하여 이격판(31)과 보강판(32)의 고정상태를 더욱 강화시키는 것이 좋다.

제2 고정수단은 예를 들면 이격판(31), 외피(20) 및 보강판(32)을 관통할 수 있는 길이를 가지는 나사(51)와 이에 체결되는 너트(52)를 이용할 수 있다. 나사(51)의 머리부는 이격판(31)의 상부로 노출되지 않도록 삽입되는 접시머리나사인 것이 바람직하고, 너트(52)는 풀림방지 기능이 강화된 플랜지 너트인 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 상기와 같은 나사(51)와 너트(52)에 의한 고정위치가 이격판(31)의 가장자리둘레를 따르는 복수곳과, 관통구멍(21,31a)의 주변을 따르는 복수곳으로 도시되어 있으나, 역시 이에 한정하는 것은 아니고, 이격판(31) 및 보강판(32)의 형상에 따라 적절히 설정할 수 있다.

한편, 안테나본체(11)와 이격판(31) 사이에는 제1 차폐시트(33)가 개재되고, 상기 이격판(31)과 외피(20) 사이에는 제2 차폐시트(34)가 개재된다.

제1 및 제2 차폐시트(33,34)는 외피(20)에 의해 안테나(10)의 수신 전파가 왜곡되어 노이즈 현상이 발생하는 것을 예방하기 위해 외피(20)와 안테나본체(11) 사이를 차단하기 위한 것이다. 제1 및 제2 차폐시트(33,34)는 전파를 차단할 수 있는 재질을 시트 형상으로 제조하여 구성할 수 있다.

외피(20)와 보강판(32) 사이에는 충격흡수패드(35)가 개재된다. 충격흡수패드(35)는 금속으로 이루어진 외피(20)와 보강판(32)이 직접 고정될 경우 외피(20)의 진동이 보강판(32)과 제1 고정수단인 나사(41)를 통해 안테나(10)에 전달되는 것을 방지하는 기능을 수행하는 것으로 완충 또는 방진용 재질로 구성할 수 있다.

또한 외피(20)의 관통구멍(21)으로 관통하는 안테나본체(11)의 돌출부(12) 외측에도 차폐용의 커버부재(36)를 끼워 돌출부(12)를 커버하는 것이 좋다. 커버부재(36)도 전파를 차단할 수 있는 재질로 구성하여 돌출부(12)를 통해서 안테나(10)의 수신 전파가 왜곡되어 노이즈 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있게 한다. 이때 커버부재(36)의 두께는 외피(20), 이격판(31) 및 보강판(32)의 관통구멍(21,31a,32a)과 돌출부(12) 사이의 공간이 최소화되도록 설정하여 항공기 운항시 관통구멍(21,31a,32a) 내의 공간에서 압력저하 현상이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조를 이용하여 안테나(10)의 설치과정을 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에서와 같이 안테나본체(11)의 돌출부(12)에 커버부재(36)를 끼우고, 돌출부(12)를 제1 차폐시트(33), 이격판(31), 제2 차폐시트(34)의 관통구멍(33a,31a,34a)으로 관통시켜 안테나본체(11)의 저면에 제1 차폐시트(33), 이격판(31) 및 제2 차폐시트(34)를 차례로 적층한 후, 안테나본체(11)의 돌출부(12)를 항공기 기체의 외피(20)에 형성한 관통구멍(21)을 통해 내부로 관통시키면, 이격판(31)에 의해 외피(20)로부터 안테나본체(11)를 소정 간격 띄운상태로 배치할 수 있다.

이어서 외피(20)의 이면측으로 돌출된 안테나본체(11)의 돌출부(12)에 충격흡수패드(35)와 보강판(32)의 관통구멍(35a,32a)을 차례로 끼워 외피(20)의 이면에 충격흡수패드(35)와 보강판(32)을 차례로 배치한후, 제1 고정수단인 나사(41)와 너트(42)를 이용하여 상측의 안테나본체(11)에서부터 하측의 보강판(32)까지 고정함으로써 안테나본체(11)를 외피(20)에 견고하게 고정 설치할 수 있다.

이어서, 제2 고정수단인 나사(51)와 너트(52)를 이용하여 상측의 이격판(31)에서부터 하측의 보강판(32)까지 고정함으로써 외피(20)에 대하여 이격판(31)과 보강판(32)을 더욱 더 견고하게 고정하여 비행시 안테나본체(11)의 유동이나 이탈을 확실하게 방지할 수 있고, 특히 제1 고정수단의 너트(42)는 고정부(42a)를 보강판(32)과 나사(43)로 고정하게 되어 있어 너트(42)의 풀림을 더욱 확실하게 방지하므로 비행시 안정성을 더욱 높일 수 있다.

또한 본 발명은 안테나본체(11)가 이격판(31)에 의해 항공기 기체의 외피(20)와 직접 접촉하지 않도록 하고, 제1 및 제2 차폐시트(33,34)에 의해 외피(20)를 통한 신호 왜곡을 차단하고, 안테나본체(11)의 돌출부(12)를 통한 신호 왜곡도 차폐용의 커버부재(36)로 차단함에 따라 항공기 기체의 외피(20)를 통해 안테나(10)에 발생할 수 있는 신호 왜곡(노이즈) 현상을 최대한 방지하여 정상적인 안테나 기능을 수행할 수 있다.

이러한 본 발명의 안테나 설치구조는 항공기 기체의 편평한 외피(20) 표면에 설치되는 것이므로, GPS 또는 IFF 등과 같은 안테나 설치를 위한 구조설계가 되어 있지 않은 항공기 기체의 외피(20)에 설치하는 것이 가능하고, 이로써 GPS 또는 IFF 등과 같은 안테나가 설치되지 않은 기존의 항공기에 GPS 또는 IFF 등의 안테나(10)를 설치하여 비행중 위치 추적 시스템 또는 피아 식별 시스템을 운용할 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 안테나 11 : 안테나본체
12 : 돌출부 20 : 외피
21,31a,32a, : 관통구멍 31 : 이격판
32 : 보강판 33,34 : 제1 및 제2 차폐시트
35 : 충격흡수패드 36 : 커버부재

Claims (5)

1. GPS 또는 IFF 안테나를 항공기 기체의 외피 표면에 설치하기 위한 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조에 있어서,
   상기 외피에 형성한 관통구멍으로 안테나본체의 돌출부를 관통시켜 외피의 표면에 안테나본체를 위치시키고,
   상기 안테나본체 저면과 외피 표면 사이에 금속재질의 이격판을 개재하여 외피의 표면에서 안테나본체를 소정 간격으로 이격시키고,
   상기 외피 이면에 상기 이격판과 대응하는 금속재질의 보강판을 배치하여 상기 안테나본체, 이격판, 외피 및 보강판을 제1 고정수단으로 고정하고,
   상기 이격판, 외피 및 보강판은 제2 고정수단으로 고정하여 이격판과 보강판의 고정상태를 강화시키고,
   상기 안테나본체와 이격판 사이에 제1 차폐시트가 개재되고, 상기 이격판과 외피 사이에 제2 차폐시트가 개재되며,
   상기 외피와 보강판 사이에 충격흡수패드가 개재되고,
   상기 외피의 관통구멍으로 관통하는 안테나본체의 돌출부 외측에 차폐용의 커버부재를 끼워 장착함으로써 항공기 운항시 외피, 이격판 및 보강판과 돌출부 사이의 공간에서 압력저하 현상이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 항공기 성능개선을 위한 안테나 설치구조.
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