KR102501072B1 - 수직착륙 무인 램에어 낙하산 시스템 - Google Patents

Abstract

수직착륙 무인 램에어 낙하산 시스템을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 화물에 장착되어 화물을 목표지점으로 이송하는 무인 램에어 낙하산에 있어서, 양력을 발생시키는 캐노피와 일 끝단으로 상기 캐노피의 전방부 및 후방부에 각각 연결되어, 상기 캐노피가 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 산줄과 상기 산줄을 고정하며, 상기 무인 램에어 낙하산을 제동하는 제1 라이저와 상기 무인 램에어 낙하산의 움직임을 파악하여 상기 제1 라이저의 동작을 제어하는 자동유도장치 및 일 끝단으로 상기 자동유도장치와, 다른 일 끝단으로 상기 화물과 연결도이ㅓ 상기 화물을 상기 무인 램에어 낙하산에 고정시키는 제2 라이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산을 제공한다.

Description

수직착륙 무인 램에어 낙하산 시스템{Unmanned Ram Air Parachute System with Vertical Landing}

본 실시예는 정글지역과 같이 산림이 울창해서 낙하산 착륙에 필요한 지상의 공간이 부족한 곳이나 또는 착륙지 주변에 높은 장애물들이 있어서 낙하산의 착륙이 어려운 환경에서도, 약간의 공간만 있으면 원하는 지점으로 화물을 신속, 정확, 안전하게 운송하는 수직착륙이 가능한 무인 램에어 낙하산에 관한 것이다.

또한, 본 실시예는 기존의 무인 램에어 낙하산 시스템 또는 유인 램에어 낙하산에서는 지상에 착륙할 시 반드시 맞바람(정풍, Head Wind) 방향으로 접근해서 착륙해야만 하는데 본 발명에서는 측풍(Side Wind)방향으로 접근해서 착륙하거나 또는 최악의 경우 뒤바람(배풍, Backward Wind)방향으로 접근해야만 하는 피치못할 상황에서도 착륙이 가능한 무인 램에어 낙하산에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

화물을 목적지로 보급하는 방법 중 육로 보급 방법은 지진 또는 전쟁 등으로 인해 운송로가 확보되지 않는 경우에는 이용할 수가 없다. 이런 경우 항공기 또는 드론 등 비행체를 이용하여 화물을 공중에서 목적지로 이송하고, 이송된 화물에 낙하산을 연결하여 투하하는 공중 보급 방법이 이용되고 있다.

화물에는 도 7에 도시된 종래의 무인 유도낙하산이 연결되며 공중에서 목적지로 보급된다.

도 7은 종래의 무인 램에어 낙하산을 도시한 도면이다.

종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 운송하고자 하는 화물(760)에 연결되어, 화물(760)을 목표 지점에 안전하게 착륙시킨다. 캐노피(710)는 수평선(x축)을 기준으로 마이너스 각도의 붙임각(Agle of Incidence)을 갖도록 형성된다. 캐노피(710)의 전방부와 후방부에 연결된 각각의 산줄(720, Suspension Line)은 슬라이더(160)를 통과한 후, 각각의 산줄은 라이저(730)에 연결된다. 이렇게 산줄들이 모여 연결된 라이저는 자동유도장치(Autonomous Guidance Unit: 740) 상부와 연결된디. 낙하산 조종줄(725)은 자동유도장치(740)의 뒷면부에 설치된 산줄 조종용 구동기(745)에 연결되며, 제2 라이저(750)에 의해 자동유도장치(740)와 화물(760)이 연결된다. 이처럼 무인 유도 램에어 낙하산(700)이 화물(760)에 장착되며, 캐노피(710)에서 작용하는 양력(Lift)과 항력(Drag)의 합성력(Resultant Force)에 의해서 전진비행과 하강비행을 하면서 화물(760)을 안전하게 목표 지점에 착륙시킨다.

무인 램에어 낙하산(700)은 목표 지점의 위치에 도달한 경우, 자동유도장치(140, 740) 뒷면부에 설치된 산줄 조종용 구동기(745)가 캐노피(710)의 좌, 우측 끝단(Trailing Edge)과 연결된 조종줄(725)을 동시에 잡아당김으로써, 조종줄(725)의 동작으로 캐노피(710) 끝단 면의 일부분(약 20% 내외)만이 하부로 편향되며 항력을 발생시킨다. 조종줄(725)에 의해 캐노피(710)의 끝단 일부가 접힐 경우, 양력은 감소하는 대신 항력이 증가하며 위도 또는 경도 방향으로의 이동은 둔화되고, 고도만이 감소하게 된다. 이러한 동작으로 종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 목표 지점에 화물을 안전하게 착륙 시키며 이송하였다.

다만, 구동기(745)가 조종줄(725)을 잡아당길 경우, 캐노피(710)에 작용하는 힘들은 도 8에 도시되어 있다.

도 8은 종래의 무인 램에어 낙하산의 제동 시 낙하산에 가해지는 힘을 도시한 도면이다.

자동유도장치(740) 좌, 우측 양방향의 구동기(745)가 캐노피의 좌, 우측 조종줄(725)을 동시에 잡아당길 경우, 캐노피(710)에 가해지던 양력(L)은 상대적으로 감소하고, 진행방향의 반대방향으로 가해지는 항력(D)은 상대적으로 증가한다.

다만, 종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 캐노피(710)의 끝단 일부가 하부로 편향됨으로써 항력을 발생시키는데, 단, 이 경우에는 낙하산이 최대 속도로 전진 비행을 하다가 빠른 속도로 좌, 우측의 조종줄을 잡아당겨야 만이 비로소 항력이 발생한다. 만일 조종줄(725)의 당김 속도가 늦어질 경우, 캐노피(710)는 등속도로 비행하기 때문에 감속효과는 저하된다. 이에 따라, 도 8에서도 볼 수 있듯이, 종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 낙하산의 제동을 위해서 캐노피의 좌, 우측 조종줄이 연결된 구동기(740)의 작동 속도가 느리면 낙하산의 제동효과는 상대적으로 감소되는 단점이 있다.

또한, 종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 구동기(740)가 동력을 발생시켜 조종줄(725)을 잡아당겨야 제동이 진행된다. 인간이 조종줄(725)을 제어할 경우 1초 내외의 시간만이 소모되는 반면, 구동기(740)에 의해 조종줄(725)이 제어될 경우 수초(예를 들어 3 내지 6초)가 소모된다.

이에 따라, 종래의 무인 램에어 낙하산(700)은 원활한 연착륙(Soft Landing)에 있어서도 어려움이 존재했다.

본 발명의 일 실시예는, 기존의 램에어 낙하산에서는 구현할 수 없었던 수직착륙 기능을 구현하여 착륙 지 주변에 높은 장애물들이 있거나 상대적으로 좁은 장소에서도 안전하게 착륙할 수 있는 무인 램에어 낙하산을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 화물에 장착되어 화물을 목표지점으로 이송하는 무인 램에어 낙하산에 있어서, 양력을 발생시키는 캐노피와 일 끝단으로 상기 캐노피의 전방부 및 후방부에 각각 연결되어, 상기 캐노피가 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 산줄과 상기 산줄을 고정하며, 상기 무인 램에어 낙하산을 제동하는 제1 라이저와 상기 무인 램에어 낙하산의 움직임을 파악하여 상기 제1 라이저의 동작을 제어하는 자동유도장치 및 일 끝단으로 상기 자동유도장치와, 다른 일 끝단으로 상기 화물과 연결도이ㅓ 상기 화물을 상기 무인 램에어 낙하산에 고정시키는 제2 라이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산을 제공한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 라이저는 제1 레어(Rear) 라이저 및 제동을 위해 길이를 변형하는 제1 전방 라이저를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 전방 라이저 및 상기 제1 후방 라이저는 일 접점에서 접하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 전방 라이저 및 상기 제1 후방 라이저는 일 접점에서 접하지 않은 채, 일 끝단으로 상기 산줄과, 다른 일 끝단으로 상기 자동유도장치와 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 후방 라이저는 상기 캐노피의 전방부에 연결된 산줄을 고정하며, 상기 제1 전방 라이저는 상기 캐노피의 후방부에 연결된 산줄을 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 제1 전방 라이저는 상기 자동유도장치의 제어에 따라 제동시, 길이가 상대적으로 길어지는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 캐노피는 상기 제1 전방 라이저의 길이가 길어지며, 상기 캐노피의 전방부가 상부로 편항되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 캐노피의 전방부가 상부로 편향되며, 상기 캐노피의 전면적으로 항력이 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 캐노피는 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상기 캐노피의 전방부가 상부로 편항되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 무인 램에어 낙하산은 상기 제1 라이저 및 상기 산줄의 꼬임을 방지하고 산개 충격을 완화하는 슬라이더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전방 라이저의 길이가 순간적으로 늘어나게 하는 비교적 간단한 구조로, 고속으로 작동하는 대용량 및 고신뢰성의 구동장치가 없어도 램에어 낙하산의 급속한 제동과 수직착륙 기능을 구현할 수 있기 때문에 좁은 지역이나 주변의 장애물들이 있는 목표지점에 도 정확히 화물을 이송할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 및 자동유도장치를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 제동 시 길이 확장형 라이저의 동작을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 제동 시 순간적으로 낙하산에 가해지는 힘을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 단면도이다.
도 7은 종래의 무인 램에어 낙하산을 도시한 도면이다.
도 8은 종래의 무인 램에어 낙하산의 제동 시 낙하산에 가해지는 힘을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산(100, 이하에서 '낙하산'이라 약칭함)은 캐노피(110, Canopy), 산줄(120, Suspension Line), 제1 라이저(130, Riser), 자동유도장치(140), 제2 라이저(150) 및 슬라이더(160)를 포함한다.

낙하산(100)은 이송되어야 하는 화물(170)에 장착되어, 화물(170)이 목표지점에 안정적으로 착륙할 수 있도록 한다. 낙하산(100)은 목표지점의 위도와 경도의 근방(기 설정된 반경 내)에 위치할 경우 제동을 수행한다. 낙하산(100)은 제동을 수행하는 경우, 종래의 낙하산에 비해 상당한 항력을 발생시켜 목표 지점으로부터 기 설정된 반경(예를 들어, 100m) 내에 화물(170)이 착륙할 수 있도록 한다.

캐노피(110)는 낙하산(100)의 최상단(착륙하고자 하는 지상에서 가장 먼 위치)에서 양력, 항력 및 합성력을 발생시킨다. 캐노피(110)는 평시(낙하산이 자동유도장치에 의해 제동되지 않은 상태)에 수평선(x축)을 기준으로 마이너스 각도의 붙임각을 갖도록 형성된다. 예를 들어, 캐노피(110)는 -13°의 붙임각을 갖도록 형성될 수 있다.

산줄(120)은 일 끝단으로 캐노피(110)의 전방부 및 후방부에 각각 연결되어 캐노피(110)가 펼쳐진 상태를 유지할 수 있도록 한다.

제1 라이저(130)는 산줄(120)을 고정하며, 자동유도장치(140)의 상단부와 연결되어 고정된다.

제1 라이저(130)는 일 끝단으로 산줄(120)의 다른 일 끝단과 연결되고, 다른 일 끝단으로 자동유도장치(140)와 연결되어, 산줄(120)을 고정한다.

제1 라이저(130)는 자동유도장치(140)의 작동에 따라, 낙하산(100)을 제동한다. 종래의 낙하산과는 달리 낙하산(100)은 제동을 위해, 제1 라이저(130), 특히 제1 전방 라이저(Front Riser)의 길이를 변형한다. 제동을 수행하지 않은 상태에서는 제1 전방 라이저와 제1 후방 라이저(Rear Riser)의 길이가 동일하거나 기 설정된 오차 범위 내의 차이만을 갖는다. 다만, 제1 전방 라이저(130)는 자동유도장치(140)의 작동에 따라 제동을 위해 제1 후방 라이저의 길이에 비해 상대적으로 길어진다. 제1 전방 라이저(130)의 길이가 길어지며, 캐노피(110)의 붙임각은 기 설정된 각도이내의 범위에서 증가하게 되고, 그에 따라 캐노피(110)로 작용하는 양력이 감소하는 대신, 항력이 상당히 커지게 된다. 항력이 커지며 낙하산(100)의 위도 또는 경도 방향으로의 이동은 최소화되며, 고도 방향으로 하강만이 주로 일어난다. 제1 라이저(130)의 구체적인 구조는 도 3 및 4를 참조하여 후술한다.

자동유도장치(140)는 낙하산(100)의 움직임을 파악하여, 제1 라이저(130)의 동작을 제어한다. 자동유도장치(140)는 구동기(330, 도 3을 참조하여 후술), GPS(미도시), 제어부(미도시) 및 배터리(미도시)를 포함하여, 제1 라이저(130)의 동작을 제어한다.

제어부(미도시)는 GPS(미도시)로부터 위치 정보를 인가받아, 기 입력된 목표 지점과의 오차를 분석한다. 제어부(미도시)는 위도, 경도 및 고도 등을 실시간으로 연산하여 목표지점과 오차범위(기 설정된 반경) 내에 화물(170) 또는 낙하산(100)이 진입하였는지 여부를 판단한다.

화물(170) 또는 낙하산(100)이 목표지점으로부터 오차범위 내에 진입한 경우, 제어부(미도시)는 구동기(330)를 작동시켜 제1 라이저(130)가 낙하산(100)을 제동하도록 한다. 구동기(330)는 제1 라이저(130), 특히 제1 전방 라이저의 길이가 길어지도록 하여, 캐노피(110)의 붙임각을 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상승시킨다. 제어부(미도시)는 제1 전방 라이저의 길이를 연장시키며 캐노피(110)의 붙임각을 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상승시키도록 구동기(330)를 제어하여, 낙하산(100)에 제동이 진행되도록 한다.

제2 라이저(150)는 일 끝단으로 자동유도장치(140)와, 다른 일 끝단으로 화물(170)과 연결되어, 화물(170)을 낙하산(100)에 고정시킨다.

슬라이더(160)는 제1 라이저(130) 및 산줄(120)의 꼬임을 방지하고 산개 충격을 완화한다.

전술한 구조를 가지며 제동함에 따라, 낙하산(100)은 상대적으로 고속으로 작동하거나 또는 대용량의 구동기를 포함하지 않더라도, 정확히 화물(170)을 착륙시킬 수 있다. 특히, 종래의 낙하산과 달리, 제1 라이저(130)의 구조에 따라 신속하게 제동을 시작할 수 있으며 수직 또는 그에 최대한 근접하게 착륙을 할 수 있기 때문에, 낙하산(100)이 목표지점에서 벗어나는 문제를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 낙하산(100)은 좁은 장소나 주변에 높은 장애물이 있더라도 정확하고 안전하게 목표지점에 착륙할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 및 자동유도장치를 확대한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 제동 시 라이저의 동작을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 제동 시 낙하산에 가해지는 힘을 도시한 도면이다.

도 2 내지 4를 참조하면, 복수의 산줄(120)의 다른 일 끝단은 연결링 등의 연결부재(310, Rapid Link)와 연결되며, 제1 라이저(130)의 일 끝단이 연결부재(310)와 연결되며 산줄(120)과 제1 라이저(130)가 연결된다.

제1 라이저(130)는 일 끝단이 연결부재(310)와, 다른 일 끝단이 자동유도장치(140)와 연결되며, 적어도 2개 이상이 포함되어 캐노피(110)에 의한 양력, 항력 및 합성력 등이 자동유도장치(140)에도 작용할 수 있도록 한다. 제1 라이저(130a, 130b)는 자동유도장치(140)의 양단으로 연결되어 자동유도장치(140)를 안정적으로 지지한다.

제1 라이저(130)는 제1 전방 라이저(130)와 제1 후방 라이저(135)를 포함한다. 제1 전방 라이저(130)는 일 끝단으로 캐노피(110)의 전방부에 연결된 산줄(120)과 연결부재(310)를 거쳐 연결되며, 제1 후방 라이저(135)는 일 끝단으로 캐노피(110)의 후방부에 연결된 산줄(120)과 연결부재(310)를 거쳐 연결된다. 양 라이저(130, 135)는 서로 거리를 두고 자동유도장치(140)와 연결되되, 서로 가까워지며 일 접점(165)에서 접한 후 다시 멀어지는 형태로 양자(310, 140)와 연결된다. 이처럼 양 라이저(130, 135)가 일 접점(165)에서 접하기 때문에, 낙하산(100)이 보다 안정적으로 동작할 수 있다. 제1 전방 라이저(130)의 동작 시, 접점(165)이 양 라이저(130, 135) 밑 그에 연결된 산줄(120)과 캐노피(110)의 형상 변화를 최소화한다. 또한, 양 라이저(130, 135)의 중심부에 접점(165)이 위치하기 때문에, 양 라이저(130, 135)의 안정성을 향상시킬 수 있다.

제1 전방 라이저(130)는 제1 스트랩(410), 고정 스트랩(420), 고정링(430), 루프선(440) 및 루프선 가이드(450)를 포함한다.

제1 스트랩(410)은 제1 후방 라이저(135) 보다 기 설정된 길이만큼 긴 길이를 갖는다. 즉, 각 고정링(430a 내지 430c), 루프선(440) 및 루프선 가이드(450)가 립코드(Ripcode, 320)에 의해 고정된 상태(평시)라면, 제1 스트랩(410)은 제1 후방 라이저(135)의 스트랩과 동일하거나 기 설정된 오차 범위 내의 길이만큼 접혀진 상태를 갖는다.

반면, 구동기(330)의 동작에 의해 립코드(320)가 루프선(450)을 이탈할 경우, 결합된 각 고정링(430)과 루프선(450)이 결합 해제되며 제1 스트랩(410)은 도 4(b)와 같이 온전히 펴진 상태를 갖는다. 전술한 바와 같이 제1 라이저(130)의 일 끝단은 산줄(120)과 다른 일 끝단은 자동유도장치(140)와 연결되어 있기 때문이다. 이처럼, 제1 스트랩(410)이 펴질 경우, 제1 전방 라이저(130)는 제1 스트랩(410)에 의해 제1 후방 라이저(135) 보다 기 설정된 길이만큼 긴 길이를 갖는다. 여기서, 기 설정된 길이는 제1 스트랩(410)이 온전히 펴진 경우, 캐노피(110)의 붙임각이 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상승할 정도의 길이에 해당한다.

고정 스트랩(420)은 각각 기 설정된 길이를 가지며, 제1 스트랩(410)의 일 단에서 일 끝단부만이 연결된다.

제1 고정 스트랩(420a)은 제1 스트랩(410)의 결합부재(310) 방향으로의 일 끝단에 기 설정된 제1 길이를 가지며 연결된다. 제1 고정 스트랩(420a)은 제1 스트랩(410)과 일 끝단부만이 연결되어 있으며, 나머지 부분은 결합되어 있지 않은 상태를 갖는다. 이에 따라, 제1 고정 스트랩(420a)은 제1 스트랩(410)에 일 끝단이 고정된 채, 제1 스트랩(410)을 중심으로 원운동을 하는 형태로서 자유로이 움직일 수 있다.

제2 고정 스트랩(420b)은 제1 스트랩(410)의 자동유도장치(140) 방향으로의 다른 일 끝단에 기 설정된 제2 길이를 가지며 연결된다. 제2 고정 스트랩(420b)도 제1 고정 스트랩(420a)과 동일한 구조로 연결된다.

제3 고정 스트랩(420c)는 제2 고정 스트랩(420b) 내 기 설정된 제3 길이를 가지며 연결된다. 제3 고정 스트랩(420c)도 제1 고정 스트랩(420a)과 동일한 구조로 연결된다. 특히, 제3 고정 스트랩(420c)은 제2 고정 스트랩(420b) 내에서 후술할 루프선(450)보다 상부(산줄을 향하는 방향)에 연결된다.

제1 고정링(430a)은 제1 고정 스트랩(420a)의 다른 일 끝단에 연결되며, 기 설정된 제1 직경을 갖는다. 제1 고정링(430a)은 제1 고정 스트랩(420a)의 (제1 스트랩과 연결된 끝단부의 반대편) 다른 일 끝단에 연결되어, 제1 고정 스트랩(420a)과 함께 움직일 수 있다. 제1 고정링(430a)은 기 설정된 제1 직경을 구비하여, 제2 고정링(430b)와 제2 고정 스트랩(420b)이 자신을 통과할 수 있도록 한다.

제2 고정링(430b)은 제2 고정 스트랩(420b)의 다른 일 끝단에 연결되며, 기 설정된 제2 직경을 갖는다. 제2 고정링(430b)은 제2 고정 스트랩(420b)의 (제1 스트랩과 연결된 끝단부의 반대편) 다른 일 끝단에 연결되어, 제2 고정 스트랩(420b)과 함께 움직일 수 있다. 평시(낙하산이 제동하지 않은 상태)에, 제2 고정링(430b)과 제2 고정 스트랩(420b)은 제1 고정링(430a)을 통과한 상태를 갖는다. 제1 고정링(430a)은 제2 고정링(430b)과 제2 고정 스트랩(420b)이 자신을 통과할 수 있도록 하는 직경을 구비하기 때문에, 어려움 없이 제2 고정링(430b)과 제2 고정 스트랩(420b)은 제1 고정링(430a)을 통과시킬 수 있다. 한편, 제2 고정링(430b) 역시, 제3 고정링(430c) 및 제3 고정 스트랩(420c)을 통과시킬 수 있는 직경(기 설정된 제2 직경)을 갖는다.

제3 고정링(430c)은 제3 고정 스트랩(420c)의 다른 일 끝단에 연결되며, 기 설정된 제3 직경을 갖는다. 평시(낙하산이 제동하지 않은 상태)에, 제3 고정링(430c)과 제3 고정 스트랩(420c) 역시, 제2 고정링(430b)을 통과한 상태를 갖는다.

루프선(440)은 루프 형태를 가지며, 제2 고정 스트랩(420b) (또는 제3 고정 스트랩(420c))에 다른 일 끝단이 연결된다. 루프선(440)은 제2 고정 스트랩(420b)과 연결되지 않은 일 끝단이 루프 형태를 가지며, 제2 고정 스트랩(420b)의 움직임과 함께 움직일 수 있다. 루프선(440)은 적어도 제3 고정링(430c)을 통과하여, 루프 형태의 일 끝단의 일부가 제3 고정링(430c)으로부터 돌출될 수 있을 만큼의 길이를 갖는다.

루프선 가이드(450)는 제2 고정 스트랩(420b) (또는 제3 고정 스트랩(420c))에 다른 일 끝단이 연결된다. 루프선 가이드(450)는 제2 고정 스트랩(420b) 상에서 루프선(440)보다 하부(자동유도장치를 향하는 방향)에 제2 고정 스트랩(420b)과 연결된다. 루프선 가이드(450)는 일 위치 또는 끝단에 루프선(440)이 통과할 수 있는 관통공을 포함하여, 제3 고정링(430c)으로부터 돌출된 루프선(440)을 통과시킨다.

전술한 대로, 평시에 제2 고정링(430b)이 제1 고정링(430a)을, 제3 고정링(430c)이 제2 고정링(420b)을, 루프선(440)이 제3 고정링(430c)과 루프선 가이드(450)를 각각 관통한 상태를 갖는다. 이때, 제3 고정링(430c)과 루프선 가이드(450)를 각각 관통하며 돌출된 루프선(440)의 끝단으로 립코드(320)가 관통한다. 립코드(320)의 관통으로 루프선(440)은 제3 고정링(430c)과 루프선 가이드(450)를 각각 관통한 상태를 유지하며, 낙하산(100)은 이러한 상태를 평시에 유지할 수 있다. 특히, 제3 고정링(430c)과 연결되는 제3 고정 스트랩(420c)이 제1 스트랩(410) 상에서 루프선(440)의 상단에, 루프선 가이드(450)가 제1 스트랩(410) 상에서 루프선(440)의 하단에 위치하기 때문에, 화물(170)에 낙하산(100)이 장착되어 이송되는 경우, 각 구성(430 내지 450)이 일 직선 형태를 유지할 수 있다. 또한, 전술한 경우, 제3 고정링(430c)과 루프선 가이드(450)가 루프선(440)을 립코드(320) 방향으로 밀어내기 때문에, 평시에 루프선(440)을 관통한 립코드(320)는 루프선(440)을 이탈하지 않을 수 있다.

낙하산(100)이 평시에 제1 전방 라이저(130)와 제1 후방 라이저(135)의 길이가 동일하거나 기 설정된 오차 범위 내의 길이를 갖는다. 평시에 제1 전방 라이저(130)는 전술한 구조를 갖기 때문에, 제1 고정 스트랩(420a)의 기 설정된 제1 길이, 제2 고정 스트랩(420b)의 기 설정된 제2 길이 및 제1 고정링(430a)의 기 설정된 제1 직경의 합은 제1 후방 라이저(135)의 제2 스트랩(415)과 동일하거나 기 설정된 오차 범위 내의 길이를 갖는다.

한편, 화물(170)이 목표 위치의 위도 및 경도에 도착한 것을 확인하는 경우, 자동유도장치(140)는 구동기(330)를 동작시켜 립코드(320)를 루프선(440)으로부터 이탈시킨다. 구동기(330)는 립코드(320)를 자신의 방향으로 당김으로써, 루프선(440)을 관통한 립코드(320)가 루프선(440)을 이탈하도록 한다. 립코드(320)가 루프선(440)을 이탈할 경우, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제3 고정링(430c)과 루프선 가이드(450)가 루프선(440)을 이탈하고, 그에 따라 차례로 각 고정링(430b, 430a)가 이탈하게 된다.

도 4(b)에 도시된 바와 같이 각 구성이 상호 간을 이탈하게 되면, 캐노피(110)의 붙임각은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상승하게 된다. 여기서, 기 설정된 각도는 캐노피(110) 내부에 공기가 끝까지 잔존할 수 있을 정도의 상태를 갖는 각도로서, 캐노피(110)가 최초 갖는 붙임각의 절대값일 수 있다. 예를 들어, 캐노피(110)가 최초에 -13°의 붙임각을 가지며 형성될 경우, 기 설정된 각도는 13°일 수 있다. 캐노피(110)의 붙임각이 기 설정된 각도 이내의 범위에서 순간적으로 증가하게 될 경우, 캐노피 끝단의 일 부분만이 하부로 편향되며 항력을 발생시키는 종래의 낙하산과는 달리, 캐노피(110)의 전방부가 상부로 편항되며 캐노피(110)의 전면적이 항력을 순간적으로 크게 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 캐노피(110)로는 도 5에 도시된 바이 항력이 크게 작용한다.

도 5를 참조하면, 캐노피(110)에는 종래의 낙하산과 유사한 크기의 합성력(R)이 가해진다. 다만, 전술한 바와 같이 캐노피(110)의 전면적이 항력을 발생시키기 때문에, 종래의 낙하산과는 달리 항력(D)이 상당히 증가한 상태(기 설정된 기준치 이상)를 가지며, 양력(L)은 상당히 감소한 상태(기 설정된 기준치 미만)를 갖는다. 이에 따라, 캐노피(110)는 아래의 수식으로 연산되는 속도(V_T)를 갖는다.

여기서, R은 합성력을, W는 화물(170)의 무게를, C_R은 합성력 계수를, S는 낙하산의 면적을, ρ는 공기밀도를, C_L은 양력 계수를, C_D는 항력 계수를 각각 의미한다. 전술한 수식을 참조하면, V_T는 물체의 무게(W)에 비례하고, 합성력 계수에 반비례한다. 이때, 합성력 계수는 항력계수의 큰 폭으로의 증가로 인해 종래의 낙하산에서의 합성력 계수보다 증가하기 때문에, 캐노피(110)의 전체 속도(V_T)의 크기는 감소하게 된다. 캐노피(110)의 전체 속도(V_T)의 감소는 아래의 수식과 같이 수평 속도(V_H) 및 수직 속도(V_V)의 감소를 유발한다.

캐노피(110)의 전체 속도(V_T)의 감소가 감소하기 때문에, 수평 속도(V_H) 역시, 감소하게 된다.

또한, 합성력(R)과 화물(170)에 가해지는 중력(무게)이 동일해야 하기에, 합성력은 동일한 크기와 방향으로 가해져야 한다. 이때, 전술한 대로, 캐노피(110)의 전방부가 상부로 편향되며 항력이 크게 증가하기 때문에, 항력은 합성력으로부터 기 설정된 각도 내의 방향으로 상대적으로 근접하여 작용하게 된다. 이처럼 항력이 작용함에 따라, 캐노피(110)의 이동 방향 역시, 수직 방향에 상당히 근접하여(φ의 증가) 이동하게 된다. 캐노피(110)의 이동 방향이 수직 방향으로 근접하는 경우, φ가 커지며 수평속도는 작아지게 된다.

이러한 이유로 인해, 구동기(330)가 동작하며 낙하산(100)을 제동하는 경우, 낙하산(100)은 수평방향으로의 이동(위도 및 경도 방향으로의 이동)은 최소화되고, 수직 방향으로의 이동이 주로 진행된다. 이에 따라, 제어부(미도시)가 화물(170) 또는 낙하산(100)이 목표지점으로부터 오차범위 내에 진입한 상태에서 구동기(330)를 동작시키면, 목표지점으로부터 기 설정된 반경 내에 화물이 수직으로 착륙할 수 있다.

더욱이, 종래와 같이 구동기(330)가 조종줄(725)을 잡아당기는 동작을 수행하는 것이 아니라, 립코드(320) 만을 잡아당기면 되기 때문에 상당히 빠른 속도로 제동을 수행할 수 있다.

립코드(320)는 제1 전방 라이저(130)를 거쳐 자동유도장치(140)에 연결된다.

구동기(330)는 제어부(미도시)의 제어를 받아. 후술할 립코드(320)를 잡아당긴다. 구동기(330)는 립코드(320)의 일 끝단과 연결되며, 후술하는 바와 같이, 립코드(320)를 잡아 당겨 루프선(440)을 이탈하도록 함으로써, 제1 라이저(130)의 붙임각을 기 설정된 각도 이내의 범위에서 상승시킨다.

제1 후방 라이저(135)는 제2 스트랩(415)을 포함한다. 제2 스트랩(415)은 제1 스트랩(410)과 마찬가지로, 각 끝단으로 결합부재(310) 및 자동유도장치(140)와 연결된다. 제2 스트랩(415)은 제1 고정 스트랩(420a)의 기 설정된 제1 길이, 제2 고정 스트랩(420b)의 기 설정된 제2 길이 및 제1 고정링(430a)의 기 설정된 제1 직경의 합과 동일하거나 기 설정된 오차범위 내의 길이를 갖는다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인 램에어 낙하산의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 낙하산(100)도 제1 실시예에 따른 낙하산(100)과 동일한 구성을 갖는다. 다만, 제1 전방 라이저(130)와 제1 후방 라이저(135)는 일 접점에서 접하지 않은 채, 각 끝단으로 연결부재(310)와, 다른 일 끝단이 자동유도장치(140)와 연결된다. 각 라이저(130, 135)가 전술한 구조를 가짐에 따라, 낙하산(100)은 보다 손쉽게 제조될 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 무인 램에어 낙하산
110, 710: 캐노피
120, 720: 산줄
130, 135, 150, 730, 750: 라이저
140, 740: 자동유도장치
160: 슬라이더
170, 760: 화물
310: 연결부재
320: 립코드
330: 구동기
410: 제1 스트랩
415: 제2 스트랩
420: 고정 스트랩
430: 고정링
440: 루프선
450: 루프선 가이드

Claims (9)

1. 화물에 장착되어 화물을 목표지점으로 이송하는 무인 램에어 낙하산에 있어서,
   양력을 발생시키는 캐노피;
   일 끝단으로 상기 캐노피의 전방부 및 후방부에 각각 연결되어, 상기 캐노피가 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 산줄;
   상기 산줄을 고정하며, 상기 무인 램에어 낙하산을 제동하는 제1 라이저(Riser);
   상기 무인 램에어 낙하산의 움직임을 파악하여 상기 제1 라이저의 동작을 제어하는 자동유도장치; 및
   일 끝단으로 상기 자동유도장치와, 다른 일 끝단으로 상기 화물과 연결되어 상기 화물을 상기 무인 램에어 낙하산에 고정시키는 제2 라이저를 포함하며,
   상기 제1 라이저는,
   제1 후방(Rear) 라이저; 및
   제동을 위해 길이를 변형하는 제1 전방(Fornt) 라이저를 포함하고,
   상기 제1 전방 라이저는,
   상기 제1 후방 라이저보다 기 설정된 길이만큼 긴 길이를 갖는 제1 스트랩;
   상기 제1 스트랩의 일 끝단에 기 설정된 제1 길이를 가지며 연결되는 제1 고정 스트랩;
   상기 제1 스트랩의 자동유도장치 방향으로의 다른 일 끝단에 기 설정된 제2 길이를 가지며 연결되는 제2 고정 스트랩;
   상기 제2 고정 스트랩 내 기 설정된 제3 길이를 가지며 연결되는 제3 고정 스트랩;
   상기 제1 고정 스트랩의 다른 일 끝단에 연결되고, 기 설정된 제1 직경을 갖는 제1 고정링;
   상기 제2 고정 스트랩의 다른 일 끝단에 연결되고, 기 설정된 제2 직경을 갖는 제2 고정링;
   상기 제3 고정 스트랩의 다른 일 끝단에 연결되고, 기 설정된 제3 직경을 갖는 제3 고정링;
   상기 제2 고정 스트랩 또는 상기 제3 고정스트랩에 일 끝단이 연결되고, 다른 일 끝단은 루프 형태를 가지며, 상기 제3 고정링을 통과하여 루프 형태를 갖는 다른 일 끝단의 일부가 상기 제3 고정링으로부터 돌출될 수 있을 만큼의 길이를 갖는 루프선; 및
   상기 루프선보다 상기 자동유도장치 방향으로의 하부에 상기 제2 고정 스트랩과 일 끝단이 연결되고, 일위치에 상기 루프선이 통과할 수 있는 관통공을 포함하여, 상기 제3 고정링으로부터 돌출된 루프선을 통과시키는 루프선 가이드를 포함하며,
   평시에, 상기 제2 고정링이 상기 제1 고정링을, 상기 제3 고정링이 상기 제2 고정링을, 상기 루프선이 상기 고정링과 상기 루프선 가이드를 관통한 상태를 가지며, 상기 제3 고정링과 상기 루프선 가이드를 관통하며 돌출된 상기 루프선의 끝단으로 립코드가 관통하며,
   상기 립코드가 상기 루프선으로부터 이탈하며 상기 제1 스트랩이 온전히 펴지는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전방 라이저 및 상기 제1 후방 라이저는,
   일 접점에서 접하는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전방 라이저 및 상기 제1 후방 라이저는,
   일 접점에서 접하지 않은 채, 일 끝단으로 상기 산줄과, 다른 일 끝단으로 상기 자동유도장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 캐노피는,
   상기 제1 전방 라이저의 길이가 온전히 펴지며, 상기 캐노피의 전방부가 상부로 편항되는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
8. 제7항에 있어서,
   상기 캐노피의 전방부가 상부로 편향되며, 상기 캐노피의 전면적으로 항력이 발생하는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
9. 제7항에 있어서,
   상기 캐노피는,
   기 설정된 각도 이내의 범위에서 상기 캐노피의 전방부가 상부로 편향되는 것을 특징으로 하는 무인 램에어 낙하산.
   
   
   

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