KR102416848B1 - Multi-jet propulsion system and Flight vehicle with the propulsion system - Google Patents

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KR102416848B1 KR1020200179189A KR20200179189A KR102416848B1 KR 102416848 B1 KR102416848 B1 KR 102416848B1 KR 1020200179189 A KR1020200179189 A KR 1020200179189A KR 20200179189 A KR20200179189 A KR 20200179189A KR 102416848 B1 KR102416848 B1 KR 102416848B1
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Abstract

본 발명은 멀티 제트 추진시스템 및 상기 추진 시스템이 적용된 제트추진 비행체에 관한 것이다. 멀티 제트 추진 시스템은, 일정내경을 가지며 지지력을 제공하고 상하로 개방되어 있는 원통형 하우징과; 링의 형태를 취하며 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 설치되는 인너케이싱과; 상기 하우징에 지지되어 있는 상태의 인너케이싱을 회전시키는 회전수단과; 상기 인너케이싱의 내측에 고정되되, 인너케이싱의 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 다수의 엔진홀더와; 상기 각 엔진홀더에 장착되며 외부로부터 제공된 연료와 제어신호에 의해 동작하여 추진력을 출력하는 제트엔진과; 상기 인너케이싱의 내측에 고정되어 제트엔진의 작동 시 발생하는 소음을 흡수하는 단열흡음부와; 상기 제트엔진의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 멀티 제트 추진 시스템이 적용된 제트추진 비행체는, 다수의 제트엔진으로 구성된 제트추진시스템을 이용해 강력한 양력과 추력을 출력할 수 있으므로, 보다 파워플하고 고하중에서도 안정적인 비행 능력을 제공하며, 또한, 제트추진시스템을 구성하는 개별 제트엔진의 온오프 및 위치 제어를 통해 비행 중의 롤링과 피칭 동작을 민첩하게 구현할 수 있다.The present invention relates to a multi-jet propulsion system and a jet propulsion vehicle to which the propulsion system is applied. The multi-jet propulsion system includes: a cylindrical housing having a constant inner diameter, providing support, and opening up and down; an inner casing in the form of a ring and rotatably installed inside the housing; a rotating means for rotating the inner casing in a state supported by the housing; a plurality of engine holders fixed to the inner side of the inner casing and symmetrical with respect to the central axis of the inner casing; a jet engine mounted on each of the engine holders and outputting propulsion by operating in response to fuel and a control signal provided from the outside; a thermal insulation sound absorbing part fixed to the inner side of the inner casing and absorbing noise generated during operation of the jet engine; and a controller for controlling the operation of the jet engine.
The jet propulsion vehicle to which the multi-jet propulsion system of the present invention is applied as described above can output strong lift and thrust using a jet propulsion system composed of a plurality of jet engines, so it is more powerful and provides stable flight ability even under high loads Also, it is possible to agilely implement rolling and pitching motions in flight through on-off and position control of individual jet engines constituting the jet propulsion system.

Description

멀티 제트 추진시스템 및 상기 추진시스템이 적용된 제트추진 비행체{Multi-jet propulsion system and Flight vehicle with the propulsion system}Multi-jet propulsion system and a jet propulsion vehicle to which the propulsion system is applied

본 발명은 멀티 제트 추진 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 제트엔진을 조합 구성하여 강력한 추진력을 구현함은 물론 다양한 용도로 응용할 수 있는, 멀티 제트 추진시스템 및 상기 추진시스템이 적용된 제트추진 비행체에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-jet propulsion system, and more particularly, a multi-jet propulsion system and a jet propulsion vehicle to which the propulsion system is applied, which can be applied to various purposes as well as realizing strong propulsion by combining a plurality of jet engines. is about

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.

제트추진과 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 공개특허공보 제10-2020-0128721호 (멀티-노즐 제트 추진기)가 개시된 바 있다. 개시된 제트 추진기는, 작동 매체로서 추진기가 존재하는 주변 환경의 기체 또는 액체를 이용하는 제트 추진기로서, 상기 추진기는, 8개의 노즐들, 상기 노즐들을 서로 연결하는 복수의 채널들, 및 상기 채널 내의 작동 매체의 유동 내에서 헤드의 방향 및 크기를 제어하기 위해 상기 채널들 내에 배치된 압력 유닛들을 포함하고, 상기 노즐들의 각각은, 작동 매체의 제트의 방출의 방향을 제어하고 추진기로부터 주변 환경으로 작동 매체의 방출 뿐만 아니라 주변 환경으로부터 추진기로 작동 매체의 흡입을 제공하도록 구성되는, 상기 제트 추진기에 있어서, 상기 복수의 채널들은 압력 유닛들을 갖춘 8개의 활성 채널들, 4개의 중간 채널들, 및 중앙 채널을 포함하고, 상기 압력 유닛들을 내부에 구비한 상기 8개의 활성 채널들의 각각은 일 단부에 의해 상기 노즐들 중 하나에 연결되고, 상기 압력 유닛들을 내부에 구비한 모든 활성 채널들은 다른 단부들에 의해 쌍으로 서로에게 연결되고 그럼으로써 상기 활성 채널들의 4개의 연결 노드들을 형성하고, 상기 중간 채널들 중 하나는 일 단부에 의해 상기 활성 채널들의 상기 노드들의 각각에 연결되고, 상기 4개의 중간 채널들은 다른 단부들에 의해 쌍으로 서로에게 연결되고 그럼으로써 상기 중간 채널들의 2개의 연결 노드들을 형성하고, 상기 중앙 채널은 단부들에 의해 상기 중간 채널들의 상기 2개의 연결 노드들에 연결되는 구조를 갖는다.As a background technology related to jet propulsion, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0128721 (multi-nozzle jet propulsion) has been disclosed. The disclosed jet thruster is a jet thruster using a gas or liquid of a surrounding environment in which the thruster is present as a working medium, the thruster comprising: eight nozzles, a plurality of channels connecting the nozzles to each other, and a working medium in the channel pressure units disposed in the channels to control the direction and size of the head within the flow of wherein the plurality of channels comprises eight active channels equipped with pressure units, four intermediate channels, and a central channel, configured to provide discharge as well as suction of a working medium from the surrounding environment to the thruster. and each of the eight active channels having the pressure units therein is connected to one of the nozzles by one end, and all active channels having the pressure units therein are paired by the other ends. connected to each other and thereby forming four connecting nodes of said active channels, one of said intermediate channels being connected to each of said nodes of said active channels by one end, said four intermediate channels having other ends connected to each other in pairs by , thereby forming the two connecting nodes of the intermediate channels, the central channel being connected to the two connecting nodes of the intermediate channels by means of ends.

국내 공개특허공보 제10-2020-0128721호 (멀티-노즐 제트 추진기)Domestic Patent Publication No. 10-2020-0128721 (Multi-Nozzle Jet Propulsion Machine) 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)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 파워플하고 고하중에서도 안정적인 비행 능력을 제공하는, 멀티 제트 추진 시스템을 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-jet propulsion system that is powerful and provides stable flight capability even under a high load.

또한, 본 발명은, 다수의 제트엔진으로 구성된 제트추진시스템을 이용해 강력한 양력과 추력을 출력할 수 있고, 제트추진시스템을 구성하는 개별 제트엔진의 온오프 및 위치 제어를 통해 비행 중의 롤링과 피칭 동작을 민첩하게 구현할 수 있는, 제트추진 비행체를 제공함에 목적이 있다.In addition, the present invention can output strong lift and thrust using a jet propulsion system composed of a plurality of jet engines, and rolling and pitching operations in flight through on-off and position control of individual jet engines constituting the jet propulsion system The purpose is to provide a jet-propelled vehicle that can agilely implement

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 멀티 제트 추진 시스템은, 일정내경을 가지며 지지력을 제공하고 상하로 개방되어 있는 원통형 하우징과; 링의 형태를 취하며 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 설치되는 인너케이싱과; 상기 하우징에 지지되어 있는 상태의 인너케이싱을 회전시키는 회전수단과; 상기 인너케이싱의 내측에 고정되되, 인너케이싱의 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 다수의 엔진홀더와; 상기 각 엔진홀더에 장착되며 외부로부터 제공된 연료와 제어신호에 의해 동작하여 추진력을 출력하는 제트엔진과; 상기 인너케이싱의 내측에 고정되어 제트엔진의 작동 시 발생하는 소음을 흡수하는 단열흡음부와; 상기 제트엔진의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비한다.A multi-jet propulsion system of the present invention as a means of solving the problems for achieving the above object, the cylindrical housing having a predetermined inner diameter and providing support and opening up and down; an inner casing in the form of a ring and rotatably installed inside the housing; a rotating means for rotating the inner casing in a state supported by the housing; a plurality of engine holders fixed to the inner side of the inner casing and symmetrical with respect to the central axis of the inner casing; a jet engine mounted on each of the engine holders and configured to output propulsion by operating in response to fuel and a control signal provided from the outside; a thermal insulation sound absorbing part fixed to the inner side of the inner casing and absorbing noise generated during operation of the jet engine; and a controller for controlling the operation of the jet engine.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 제트추진 비행체는, 연료공급부와 메인제어부가 설치되어 있는 본체와; 연결아암을 통해 상기 본체의 측부에 장착되는 것으로서, 일정내경을 가지며 지지력을 제공하고 상하로 개방되어 있는 원통형 하우징, 링의 형태를 취하며 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 설치되는 인너케이싱, 상기 하우징에 지지되어 있는 상태의 인너케이싱을 회전시키는 회전수단, 상기 인너케이싱의 내측에 고정되되 인너케이싱의 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 다수의 엔진홀더, 상기 각 엔진홀더에 장착되며 외부로부터 제공된 연료와 제어신호에 의해 동작하여 추진력을 출력하는 제트엔진, 상기 제트엔진에 연결됨 제트엔진을 시동하는 엔진스타터, 상기 인너케이싱의 내측에 고정되어 제트엔진의 작동 시 발생하는 소음을 흡수하는 단열흡음부, 상기 제트엔진의 동작을 제어하는 로컬컨트롤러를 구비하는 멀티 제트 추진 시스템을 포함하고, 상기 멀티 제트 추진 시스템은, 본체의 전후방향 좌우에 대칭으로 배치되는 구조를 갖는다.In addition, the jet propulsion vehicle of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object, the fuel supply unit and the main control unit is installed with a main body; A cylindrical housing that is mounted on the side of the body through a connection arm, has a constant inner diameter, provides support, and is open up and down, an inner casing in the form of a ring and rotatably installed inside the housing, the housing Rotating means for rotating the inner casing supported on the inner casing, a plurality of engine holders fixed to the inside of the inner casing and symmetrical with respect to the central axis of the inner casing, each of the engine holders is mounted on the fuel and control provided from the outside A jet engine that operates according to a signal to output propulsion, an engine starter that starts a jet engine connected to the jet engine, an insulating sound absorbing part fixed inside the inner casing to absorb noise generated when the jet engine operates, the jet It includes a multi-jet propulsion system having a local controller for controlling the operation of the engine, wherein the multi-jet propulsion system has a structure arranged symmetrically on the left and right sides in the front-rear direction of the main body.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 멀티 제트 추진 시스템이 적용된 제트추진 비행체는, 다수의 제트엔진으로 구성된 제트추진시스템을 이용해 강력한 양력과 추력을 출력할 수 있으므로, 보다 파워플하고 고하중에서도 안정적인 비행 능력을 제공하며, 또한, 제트추진시스템을 구성하는 개별 제트엔진의 온오프 및 위치 제어를 통해 비행 중의 롤링과 피칭 동작을 민첩하게 구현할 수 있다.The jet propulsion vehicle to which the multi-jet propulsion system of the present invention is applied as described above can output strong lift and thrust using a jet propulsion system composed of a plurality of jet engines, so it is more powerful and provides stable flight ability even under high loads Also, it is possible to agilely implement rolling and pitching motions in flight through on-off and position control of individual jet engines constituting the jet propulsion system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 제트 추진 시스템이 적용된 제트추진 비행체의 구조를 설명하기 위한 개략적 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 제트추진시스템을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 제트추진시스템의 일부 단면도이다.
도 4는 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 비행 중 롤링 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 비행 중 피칭 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic plan view for explaining the structure of a jet propulsion vehicle to which a multi-jet propulsion system according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged view of the jet propulsion system shown in FIG. 1 .
3 is a partial cross-sectional view of the jet propulsion system of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 .
5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2 .
6A and 6B are diagrams for explaining a rolling method in flight of an aircraft according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams for explaining a pitching method during flight of an aircraft 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 멀티 제트추진시스템(30)이 적용된 제트추진비행체(10)의 구조를 설명하기 위한 개략적 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 제트추진시스템(30)을 확대하여 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 도 1의 제트추진시스템의 일부 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 2의 A-A선 단면도, 도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다.1 is a schematic plan view for explaining the structure of a jet propulsion vehicle 10 to which a multi-jet propulsion system 30 according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a jet propulsion system 30 shown in FIG. It is a drawing showing an enlarged view. Also, FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the jet propulsion system of FIG. 1 . 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2 , and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 .

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제트추진비행체(10)는, 본체(20)와 네 개의 제트추진시스템(30)으로 구성된다. As shown, the jet propulsion vehicle 10 according to the present embodiment is composed of a main body 20 and four jet propulsion systems 30 .

본체(20)에는, 연료공급부, 메인제어부(24), 배터리(25), 네 개의 로컬컨트롤러(23)가 탑재된다. 또한 연료공급부에는, 연료탱크(21a), 연료펌프(21c), 연료공급라인(21e), 밸브(21g)가 포함된다.A fuel supply unit, a main control unit 24 , a battery 25 , and four local controllers 23 are mounted on the main body 20 . In addition, the fuel supply unit includes a fuel tank 21a, a fuel pump 21c, a fuel supply line 21e, and a valve 21g.

연료탱크(21a)는 제트추진시스템(30)의 제트엔진(45)이 사용할 연료를 보관하는 탱크이다. 또한 연료펌프(21c)는 연료탱크(21a)에 저장되어 있는 연료를 각 제트엔진(45)으로 공급하는 역할을 한다. 연료펌프(21c)가 펌핑하는 연료는 연료공급라인(21e)을 거쳐 제트엔진(45)으로 공급된다. 또한 연료공급라인(21e)에는 밸브(21g)가 설치된다. 밸브(21g)는 메인제어부(24)에 의해 개폐되는 솔레노이드형 밸브로서, 제트엔진(45)으로 공급되는 연료의 공급을 결정한다.The fuel tank 21a is a tank for storing fuel to be used by the jet engine 45 of the jet propulsion system 30 . In addition, the fuel pump 21c serves to supply the fuel stored in the fuel tank 21a to each jet engine 45 . The fuel pumped by the fuel pump 21c is supplied to the jet engine 45 through the fuel supply line 21e. In addition, a valve 21g is installed in the fuel supply line 21e. The valve 21g is a solenoid type valve that is opened and closed by the main control unit 24 and determines the supply of fuel supplied to the jet engine 45 .

메인제어부(24)는 제트추진비행체(10)의 운행과 관련된 모든 제어신호를 출력한다. 가령, 연료펌프(21c)나 밸브(21g)를 컨트롤함은 물론, 로컬컨트롤러(23)와 접속되어 제트추진시스템(30)의 동작을 통제한다.The main control unit 24 outputs all control signals related to the operation of the jet propulsion vehicle 10 . For example, it controls the fuel pump 21c and the valve 21g, as well as being connected to the local controller 23 to control the operation of the jet propulsion system 30 .

배터리(25)는, 본체(20)에 설치되는 각종 램프(미도시)나 전자장비(미도시) 등에 전력을 공급하는 역할을 한다. 또한 로컬컨트롤러(23)는 제트추진시스템(30)에 일대일 대응하며, 자신이 담당하고 있는 제트추진시스템(30)의 동작을 제어하고, 제트추신시스템의 동작 상태를 메인제어부(24)로 전달함과 아울러, 메인제어부(24)의 제어신호를 기초로 제트추진시스템(30)을 정밀 제어한다.The battery 25 serves to supply power to various lamps (not shown) or electronic equipment (not shown) installed in the main body 20 . In addition, the local controller 23 corresponds one-to-one to the jet propulsion system 30, controls the operation of the jet propulsion system 30 in charge of it, and transmits the operation state of the jet propulsion system to the main control unit 24. In addition, the jet propulsion system 30 is precisely controlled based on the control signal of the main control unit 24 .

상기 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(45)의 크기도 달라짐은 당연하다. 또한 본체(20) 자체의 종류도, 여러 가지 비행체의 동체나 선박의 선체일 수 있다. 본체(20)의 모양이 본체의 용도에 따라 달라짐은 물론이다.The size of the main 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 45 also varies according to the size of the body 20 . In addition, the type of the main body 20 itself may be the fuselage of various aircraft or the hull of a ship. Of course, the shape of the body 20 varies depending on the purpose of the body.

제트추진시스템(30)은, 일반적인 드론과 마찬가지로, 본체(20)의 전후방향 좌우에 대칭으로 배치되며, 메인제어부(24)와 로컬컨트롤러(23)에 의해 제어된다.The jet propulsion system 30, like a general drone, is symmetrically disposed on the left and right sides in the front-rear direction of the main body 20 , and is controlled by the main controller 24 and the local controller 23 .

이러한 제트추진시스템(30)은, 하우징(31), 인너케이싱(37), 회전수단, 엔진홀더(41), 제트엔진(45), 단열흡음부, 로컬컨트롤러(23)를 구비한다.The jet propulsion system 30 includes a housing 31 , an inner casing 37 , a rotating means, an engine holder 41 , a jet engine 45 , an insulating sound absorbing part, and a local controller 23 .

하우징(31)은 일정내경을 가지며 상하로 개방되어 있는 원통형 부재로서, 연결아암(31a)을 통해 본체(20)의 측부에 고정된다. 하우징(31)의 내경 대비 높이는 실시예에 따라 얼마든지 달라질 수 있다. 이러한 하우징(31)의 상단부에는 상부링형홈(31c)이, 하단부에는 하부링형홈(31d)이 마련되어 있다. 상부링형홈(31c)에는 인너케이싱(37)의 걸림돌기(37a)가 끼워지고, 하부링형홈(31d)에는 베어링(37f)과 받침링(37c)의 일부가 삽입된다.The housing 31 is a cylindrical member having a predetermined inner diameter and opened up and down, and is fixed to the side of the main body 20 through a connecting arm 31a. The height compared to the inner diameter of the housing 31 may vary according to the embodiment. An upper ring-shaped groove 31c is provided at the upper end of the housing 31, and a lower ring-shaped groove 31d is provided at the lower end. The locking protrusion 37a of the inner casing 37 is fitted into the upper ring-shaped groove 31c, and a bearing 37f and a part of the support ring 37c are inserted into the lower ring-shaped groove 31d.

아울러, 하우징(31)의 일측 내주부에는 기계실(31b)이 마련되어 있다. 기계실(31b)에는 모터(33)가 설치된다. 모터(33)는 로컬컨트롤러(23)로부터 신호를 받아 회전토크를 출력한다. 모터(33)의 구동축에는 구동기어(33a)가 고정된다. 구동기어(33a)는 후술할 고정기어(37k)에 치합하며, 모터(33)의 회전력을 고정기어(37k)로 전달한다.In addition, a machine room 31b is provided on one inner periphery of the housing 31 . A motor 33 is installed in the machine room 31b. The motor 33 receives a signal from the local controller 23 and outputs rotational torque. A drive gear 33a is fixed to the drive shaft of the motor 33 . The driving gear 33a meshes with a fixed gear 37k to be described later, and transmits the rotational force of the motor 33 to the fixed gear 37k.

도면부호 31k는 케이블통로이다. 케이블통로(31k)는 연료공급라인(21e)과 제어케이블(21k)이 배선되는 통로이다. 연료공급라인(21e)과 제어케이블(21k)은 케이블통로(31k)을 통과한 후 순환통로(37n)를 거쳐 각각의 제트엔진(45) 측으로 연장되어 제트엔진(45)과 접속된다.Reference numeral 31k denotes a cable passage. The cable passage 31k is a passage through which the fuel supply line 21e and the control cable 21k are routed. After passing through the cable passage 31k, the fuel supply line 21e and the control cable 21k extend toward each jet engine 45 through the circulation passage 37n and are connected to the jet engine 45 .

인너케이싱(37)은, 링이나 원통의 형태를 취하며 하우징(31)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 부재로서, 내측에 네 개의 엔진홀더(41)를 갖는다.The inner casing 37 is a member rotatably installed on the inside of the housing 31 taking the form of a ring or a cylinder, and has four engine holders 41 on the inside.

인너케이싱(37)의 상단부에는, 수평 방향 외측으로 절곡된 후 수직 하부로 절곡된 걸림돌기(37a)가 형성되어 있다. 걸림돌기(37a)는 하우징(31)의 상부링형홈(31c)에 삽입되며, 상부링형홈(31c)에 지지된 상태로 원주방향으로 미끄럼 운동 가능하다. 또한 인너케이싱(37)의 외주면 하측에는 받침링(37c)이 고정된다. 받침링(37c)은 장볼트(37e)를 통해 인너케이싱(37)에 고정된 상태로 하부링형홈(37d)에 끼워진다. At the upper end of the inner casing 37, a locking protrusion 37a that is bent outward in the horizontal direction and then bent vertically is formed. The locking protrusion 37a is inserted into the upper ring-shaped groove 31c of the housing 31, and is slidable in the circumferential direction while being supported by the upper ring-shaped groove 31c. In addition, a support ring (37c) is fixed to the lower side of the outer peripheral surface of the inner casing (37). The support ring (37c) is fitted into the lower ring-shaped groove (37d) while being fixed to the inner casing (37) through the long bolt (37e).

아울러, 인너케이싱(37)의 외측부에는 고정기어(37k)가 장착된다. 고정기어(37k)는 인너케이싱(37)의 외주면에 고정되고 인너케이싱의 원주방향으로 연장된 링형 기어로서, 위에 설명한 구동기어(33a)와 치합한다. In addition, a fixed gear 37k is mounted on the outer side of the inner casing 37 . The fixed gear 37k is a ring-shaped gear fixed to the outer circumferential surface of the inner casing 37 and extending in the circumferential direction of the inner casing, and meshes with the driving gear 33a described above.

모터(33)의 구동에 의해, 인너케이싱(37)이 도 2의 화살표 a방향이나 그 반대 방향으로 회전함은 물론이다. 인너케이싱(37)의 최대 회전각도는, 제트엔진이 4개 적용된 경우에는 90도, 6개 적용된 경우에는 60도, 2개 적용된 경우에는 180도이다. 연료공급라인(21e)과 제어케이블(21k)의 길이는, 인너케이싱(37)의 회전을 감안하여 여유 있게 적용된다.Of course, by driving the motor 33, the inner casing 37 rotates in the direction of the arrow a in FIG. 2 or the opposite direction. The maximum rotation angle of the inner casing 37 is 90 degrees when four jet engines are applied, 60 degrees when six engines are applied, and 180 degrees when two jet engines are applied. The length of the fuel supply line 21e and the control cable 21k is applied with a margin in consideration of the rotation of the inner casing 37 .

또한, 인너케이싱(37)의 내부에는 케이블통로(37g)와 순환통로(37n)가 마련되어 있다. 순환통로(37n)는 인너케이싱(37)의 원주방향으로 연장된 폐곡선형 통로이다. 케이블통로(37g)는 하우징(31)의 케이블통로(31k)를 통과한 제어케이블(21k)과 연료공급라인(21e)을 순환통로(37n)로 유도하는 경로이다. 제어케이블(21k)과 연료공급라인(21e)은, 본체(20)의 메인제어부(24) 및 연료탱크(21a)로부터 출발하여, 케이블통로(31k,37g)를 통과한 후 순환통로(37n)를 거쳐 각 제트엔진(45)에 도달한다.In addition, a cable passage 37g and a circulation passage 37n are provided inside the inner casing 37 . The circulation passage 37n is a closed curved passage extending in the circumferential direction of the inner casing 37 . The cable passage 37g is a path for guiding the control cable 21k and the fuel supply line 21e passing through the cable passage 31k of the housing 31 to the circulation passage 37n. The control cable 21k and the fuel supply line 21e start from the main control unit 24 and the fuel tank 21a of the main body 20, pass through the cable passages 31k and 37g, and then the circulation passage 37n. It reaches each jet engine 45 through .

상기 구조를 갖는 인너케이싱(37)의 내주부에는 단열흡음판(38)이 장착된다. 단열흡음판(38)은 제트엔진(45)의 작동 시 발생하는 소음을 흡음하는 역할을 한다. 단열흡음판은 유리섬유를 압축하여 제작할 수 있다.An insulating sound-absorbing plate 38 is mounted on the inner periphery of the inner casing 37 having the above structure. The insulating sound-absorbing plate 38 serves to absorb noise generated during the operation of the jet engine 45 . The insulating sound-absorbing plate can be manufactured by compressing glass fibers.

엔진홀더(41)는 내향지지대(37m)를 통해 인너케이싱(37)의 내주면에 고정된 원통형 부재로서 그 내부에 제트엔진(45)을 수용 고정한다. 또한 각 엔진홀더(41)는 연결대(43)를 통해 상호 연결되어 있다. The engine holder 41 is a cylindrical member fixed to the inner circumferential surface of the inner casing 37 through the inward support 37m, and accommodates and fixes the jet engine 45 therein. In addition, each engine holder 41 is interconnected through a connecting rod (43).

엔진홀더(41)에 장착되어 있는 제트엔진(45)은, 연료공급라인(21e)을 통해 연료를 공급받고, 또한 제어케이블(21k)을 통해 제어신호를 전달받아 동작한다. 제트엔진(45)의 출력은 메인제어부(24)에 의해 조절된다. 도면부호 46은 엔진스타터이다. 엔진스타터(46)는 각 제트엔진(45)을 기동시키는 역할을 한다. 제트엔진(45)과 엔진스타터(46)의 구조는 일반적인 제트엔진 및 스타터와 동일하며, 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.The jet engine 45 mounted on the engine holder 41 is supplied with fuel through the fuel supply line 21e and operates by receiving a control signal through the control cable 21k. The output of the jet engine 45 is regulated by the main control unit 24 . Reference numeral 46 denotes an engine starter. The engine starter 46 serves to start each jet engine 45 . The structures of the jet engine 45 and the engine starter 46 are the same as those of a general jet engine and starter, and a description thereof will be omitted.

각 제트엔진(45)의 정지는 메인제어부(24)에 의해 구현된다. 가령, 제트엔진에 공급되는 연료를 차단함으로서 제트엔진을 정지시킬 수 있다. 또한, 개별 제트엔진(45)의 기동은 엔진스타터(46)에 의해 이루어진다.The stopping of each jet engine 45 is implemented by the main control unit 24 . For example, the jet engine can be stopped by shutting off fuel supplied to the jet engine. In addition, the starting of the individual jet engines 45 is effected by the engine starter 46 .

상기와 같이, 인너케이싱(37)을 시계방향이나 반시계방향으로 회전시킬 수 있고, 네 개의 제트엔진(45)의 작동과 정지를 개별적으로 조작하게 구성한 이유는, 비행 중의 제트추진비행체(10)의 롤링운동과 피칭운동을 구현하기 위한 것이다.As described above, the reason that the inner casing 37 can be rotated clockwise or counterclockwise, and the operation and stop of the four jet engines 45 are individually operated is, the jet propulsion vehicle 10 in flight. It is to implement rolling motion and pitching motion of

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제트추진비행체(10)의 비행 중 롤링 방식을 설명하기 위해 개념적으로 도시한 도면이다. 도 6a는 화살표 F방향으로 비행하는 제트추진비행체(10)의 평면도이고, 도 6b는 비행체를 후방에서 바라본 모습이다. 아울러 제트엔진(45)에 있어서, 검정색으로 표시한 부분 (도면부호 45a)은 가동 중의 제트엔진, 원으로 표시한 부분(도면부호 45b)는 정지한 상태의 제트엔진을 의미한다. 또한 가동 중의 제트엔진의 출력은 동일하다. 또한, 각 제트추진시스템(30)에 포함된 네 개의 제트엔진 중 하나만 가동하여도 제트추진비행제(10)의 운항은 가능하다. 6A and 6B are diagrams conceptually illustrating a rolling method in flight of the jet propulsion vehicle 10 according to an embodiment of the present invention. 6A is a plan view of the jet-propelled vehicle 10 flying in the direction of the arrow F, and FIG. 6B is a view of the vehicle from the rear. In addition, in the jet engine 45, a portion marked in black (reference numeral 45a) denotes a jet engine in operation, and a circled portion (reference numeral 45b) denotes a jet engine in a stopped state. Also, the output of the jet engine during operation is the same. In addition, even if only one of the four jet engines included in each jet propulsion system 30 is operated, the operation of the jet propulsion system 10 is possible.

도 6a를 참조하면, 롤링축(R)을 기준으로 좌측의 앞뒤에 위치한 제트추진시스템(30)에 포함되는 네 개의 엔진 중 하나의 제트엔진(45a)이 롤링축(R)으로부터 가장 멀리 이동한 위치에서 동작하고 있다. 나머지 세 개의 엔진(45b)은 일시 정지하고 있다. Referring to FIG. 6A , one of the four engines included in the jet propulsion system 30 located at the front and rear of the left side with respect to the rolling axis R is moved the furthest from the rolling axis R. operating in position. The remaining three engines 45b are temporarily stopped.

이에 비해 롤링축(R)의 우측 앞뒤에 위치한 제트추진시스템(30)의 경우, 네 개의 제트엔진 중 하나의 제트엔진(45a)이 롤링축(R)으로 최대한 가까이 이동한 상태로 동작하고, 나머지 제트엔진(45b)은 정지하고 있다. In contrast, in the case of the jet propulsion system 30 located in front and behind the right side of the rolling shaft R, one jet engine 45a of the four jet engines operates in a state that it moves as close as possible to the rolling shaft R, and the remaining The jet engine 45b is stopped.

가동 중의 모든 가동 제트엔진(45a)의 출력은 동일하게 유지되고 있으므로, 힘의 모멘트 원리에 의해 제트추진비행체(10)는, 도 6b에 도시한 바와 같이, 롤링축(R)을 기준으로 화살표 P방향으로 롤링운동 한다. 가동 제트엔진(45a)을 90도 방향으로 시계방향이나 반시계방향으로 회전시키면 제트추진비행체(10)가 수평으로 복원된다. Since the output of all the movable jet engines 45a during operation is kept the same, the jet propulsion vehicle 10 by the moment of force principle, as shown in FIG. rolling motion in the same direction. When the movable jet engine 45a is rotated clockwise or counterclockwise at 90 degrees, the jet propulsion vehicle 10 is horizontally restored.

이와 같이, 제트엔진(45a)의 출력을 변화시키지 않고, 단지, 위치를 변화시킴으로서 롤링이 가능하다는 의미는, 각 제트엔진(45)을 정속 운전시킴에도 불구하고 롤링이 가능하다는 것이다. 참고로, 알려진 바와 같이, 제트엔진의 파워를 급히 올리면 연료가 심하게 소모된다. 말하자면, 제트엔진의 알피엠을 반복적으로 올렸다 내렸다 하면 연료소모량이 급격히 증가하는 것이다.As described above, the meaning that rolling is possible by changing the position without changing the output of the jet engine 45a means that rolling is possible even when each jet engine 45 is operated at a constant speed. For reference, as is known, if the power of a jet engine is increased rapidly, fuel is consumed severely. In other words, if the RPM of the jet engine is raised and lowered repeatedly, the fuel consumption will increase rapidly.

또한, 도시하지는 않았지만, 각 제트추진시스템(30)에 포함되는 네 개의 제트엔진(45) 중 엔진의 가동 댓수를 변화시켜도 롤링운동이 가능하다. 이를테면 좌측 제트추진시스템(30)의 제트엔진을 4개 가동하고, 우측 제트추진시스템(30)에서의 엔진을 하나만 가동해도 도 6b의 롤링이 가능하다. 제트엔진의 가동은 엔진스타터(46)에 의해 이루어진다.In addition, although not shown, rolling motion is possible even by changing the number of engines operated among the four jet engines 45 included in each jet propulsion system 30 . For example, even if four jet engines of the left jet propulsion system 30 are operated and only one engine of the right jet propulsion system 30 is operated, the rolling of FIG. 6B is possible. The operation of the jet engine is made by the engine starter (46).

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제트추진비행체(10)의 비행 중 피칭 방식을 설명하기 위한 도면이다.7A and 7B are diagrams for explaining a pitching method during flight of the jet propulsion vehicle 10 according to an embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 피칭라인(P) 전방 좌우에 위치한 제트추진시스템(30) 내의 네 개의 제트엔진 중 하나의 가동 제트엔진(45a)만 동작하고 있고, 후방 제트추진시스템(30)에서의 제트엔진은 네 개가 모두 동작하고 있음을 알 수 있다. 제트추진비행체(10)에서 후방의 양력이 전방의 양력보다 상대적으로 크기 때문에, 제트추진비행체(10)는 도 7b에 도시한 바와 같이 전방으로 기울어진다. 피칭축(P)을 기준으로 화살표 R방향으로 숙여지는 것이다.Referring to FIG. 7A , only one movable jet engine 45a among the four jet engines in the jet propulsion system 30 located on the left and right in front of the pitching line P is operating, and the jet in the rear jet propulsion system 30 is It can be seen that all four engines are operating. Since the lift force at the rear of the jet propulsion vehicle 10 is relatively greater than the lift force at the front, the jet propulsion vehicle 10 is inclined forward as shown in FIG. 7B . It is bent in the direction of the arrow R with respect to the pitching axis (P).

이와 반대로, 전방 측 제트엔진의 가동 댓수를, 후방 측 제트엔진의 가동 댓수보다 많게 하면, 제트추진비행체(10)가 후방으로 피칭운동한다.Conversely, if the number of movable units of the front-side jet engine is greater than the number of movable units of the rear-side jet engine, the jet propulsion vehicle 10 pitches backward.

결국 상기한 바와 같이, 제트엔진(45)의 가동 댓수와 위치조절을 통해, 제트엔진 자체의 출력 변화 없이도, 제트추진비행체(10)의 롤링과 피칭운동을 구현할 수 있는 것이다.As a result, as described above, by adjusting the number and position of the jet engine 45 , it is possible to implement the rolling and pitching motion of the jet propulsion vehicle 10 without changing the output of the jet engine 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:제트추진비행체 20:본체 21a:연료탱크
21c:연료펌프 21e:연료공급라인 21g:밸브
21k:제어케이블 23:로컬컨트롤러 24:메인제어부
25:배터리 30:제트추진시스템 31:하우징
31a:연결아암 31b:기계실 31c:상부링형홈
31d:하부링형홈 31k:케이블통로 33:모터
33a:구동기어 37:인너케이싱 37a:걸림돌기
37c:받침링 37e:장볼트 37f:베어링
37g:케이블통로 37k:고정기어 37m:내향지지대
37n:순환통로 38:단열흡음판 41:엔진홀더
43:연결대 45:제트엔진 45a:가동엔진
45b:정지엔진 46:엔진스타터10: jet propelled vehicle 20: body 21a: fuel tank
21c: fuel pump 21e: fuel supply line 21g: valve
21k: control cable 23: local controller 24: main control unit
25: battery 30: jet propulsion system 31: housing
31a: connecting arm 31b: machine room 31c: upper ring groove
31d: Lower ring groove 31k: Cable passage 33: Motor
33a: drive gear 37: inner casing 37a: locking projection
37c: Bearing ring 37e: Long bolt 37f: Bearing
37g: Cable passage 37k: Fixed gear 37m: Inward support
37n: circulation passage 38: sound insulation plate 41: engine holder
43: connecting rod 45: jet engine 45a: movable engine
45b: stop engine 46: engine starter

Claims (4)

일정내경을 가지며 지지력을 제공하고 상하로 개방되어 있는 원통형 하우징과;
링의 형태를 취하며 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 설치되는 인너케이싱과;
상기 하우징에 지지되어 있는 상태의 인너케이싱을 회전시키는 회전수단과;
상기 인너케이싱의 내측에 고정되되, 인너케이싱의 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 다수의 엔진홀더와;
상기 각 엔진홀더에 장착되며 외부로부터 제공된 연료와 제어신호에 의해 동작하여 추진력을 출력하는 제트엔진과;
상기 인너케이싱의 내측에 고정되어 제트엔진의 작동 시 발생하는 소음을 흡수하는 단열흡음부와;
상기 제트엔진의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하는,
멀티 제트 추진 시스템.a cylindrical housing having a constant inner diameter, providing support, and opening up and down;
an inner casing in the form of a ring and rotatably installed inside the housing;
a rotating means for rotating the inner casing in a state supported by the housing;
a plurality of engine holders fixed to the inner side of the inner casing and symmetrical with respect to the central axis of the inner casing;
a jet engine mounted on each of the engine holders and outputting propulsion by operating in response to fuel and a control signal provided from the outside;
a thermal insulation sound absorbing part fixed to the inner side of the inner casing and absorbing noise generated during operation of the jet engine;
Having a controller for controlling the operation of the jet engine,
Multi-jet propulsion system. 제1항에 있어서,
상기 회전수단은;
상기 인너케이싱의 외주면에 고정되고 인너케이싱의 원주방향으로 연장된 링형 고정기어와,
상기 하우징에 설치되는 모터, 모터의 구동축에 고정되며 상기 고정기어에 치합하여 모터의 회전력을 고정기어에 전달하는 구동기어를 포함하는,
멀티 제트 추진 시스템.According to claim 1,
The rotating means;
A ring-type fixed gear fixed to the outer circumferential surface of the inner casing and extending in the circumferential direction of the inner casing;
A motor installed in the housing and a driving gear fixed to a drive shaft of the motor and meshed with the fixed gear to transmit the rotational force of the motor to the fixed gear,
Multi-jet propulsion system. 연료공급부와 메인제어부가 설치되어 있는 본체와;
연결아암을 통해 상기 본체의 측부에 장착되는 것으로서, 일정내경을 가지며 지지력을 제공하고 상하로 개방되어 있는 원통형 하우징, 링의 형태를 취하며 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 설치되는 인너케이싱, 상기 하우징에 지지되어 있는 상태의 인너케이싱을 회전시키는 회전수단, 상기 인너케이싱의 내측에 고정되되 인너케이싱의 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 다수의 엔진홀더, 상기 각 엔진홀더에 장착되며 외부로부터 제공된 연료와 제어신호에 의해 동작하여 추진력을 출력하는 제트엔진, 상기 제트엔진에 연결됨 제트엔진을 시동하는 엔진스타터, 상기 인너케이싱의 내측에 고정되어 제트엔진의 작동 시 발생하는 소음을 흡수하는 단열흡음부, 상기 제트엔진의 동작을 제어하는 로컬컨트롤러를 구비하는 멀티 제트 추진 시스템을 포함하고,
상기 멀티 제트 추진 시스템은, 본체의 전후방향 좌우에 대칭으로 배치되는,
제트추진 비행체.a body in which a fuel supply unit and a main control unit are installed;
A cylindrical housing that is mounted on the side of the body through a connection arm, has a constant inner diameter, provides support, and is open up and down, an inner casing in the form of a ring and rotatably installed inside the housing, the housing Rotating means for rotating the inner casing supported on the inner casing, a plurality of engine holders fixed to the inside of the inner casing and symmetrical with respect to the central axis of the inner casing, each of the engine holders is mounted on the fuel and control provided from the outside A jet engine that operates according to a signal to output propulsion, an engine starter that starts a jet engine connected to the jet engine, an insulating sound absorbing part fixed inside the inner casing to absorb noise generated when the jet engine operates, the jet Including a multi-jet propulsion system having a local controller to control the operation of the engine,
The multi-jet propulsion system is symmetrically arranged on the left and right sides in the front-rear direction of the body,
jet-propelled vehicle. 제3항에 있어서,
상기 로컬컨트롤러는;
메인제어부로부터 제어신호를 받아 자신이 담당하고 있는 제트추진시스템에 포함된 제트엔진을 작동시키거나 정지시킴과 아울러 상기 회전수단을 통해 인너케이싱을 회전시킴으로서, 비행 중의 비행체를 롤링 및 피칭 운동 시키는,
제트추진 비행체.


4. The method of claim 3,
The local controller;
By receiving a control signal from the main control unit, operating or stopping the jet engine included in the jet propulsion system in charge, and rotating the inner casing through the rotation means, rolling and pitching the aircraft in flight,
jet-propelled vehicle.
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