KR102573343B1 - Device for opening and shutting air intaking - Google Patents

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KR102573343B1
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고덕곤
안중기
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국방과학연구소
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    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057—Control or regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

일 실시 예에 따른 개폐 장치는, 비행체의 동체의 일측에 회전 가능하게 결합되는 커버 플레이트부; 상기 동체의 외측에 형성되고, 상기 비행기의 추진 기관으로 외부 공기를 가이드하는 흡입부; 상기 동체에 배치되고, 상기 커버 플레이트 구동시키는 구동부; 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 흡입부를 개방 또는 차단할 수 있다.An opening and closing device according to an embodiment includes a cover plate rotatably coupled to one side of a fuselage of an aircraft; an inlet formed outside the fuselage and guiding external air to the propulsion engine of the airplane; a driving unit disposed on the body and driving the cover plate; and a control unit controlling an operation of the driving unit, and the cover plate may open or block the suction unit.

Description

공기 흡입구 개폐 장치{DEVICE FOR OPENING AND SHUTTING AIR INTAKING}Air intake opening and closing device {DEVICE FOR OPENING AND SHUTTING AIR INTAKING}

아래의 설명은 공기 흡입구 개폐 장치에 관한 것이다.The description below relates to an air intake opening and closing device.

공기 흡입식 추진기관을 사용하는 순항유도무기 또는 공기 흡입식이며 탄도형 궤적을 갖는 신개념 다련장과 같은 비행체는 입구가 개방된 유로를 통해 공기를 흡입하고, 이를 추진기관에서 사용할 수 있는 압력, 온도 등에 해당하는 조건의 공기로 변환한다. 속도가 낮은 아음속 비행체는 비행 구간에서 상시 동작하는 추진기관을 사용하므로 흡입구를 항상 개방한 상태에서 운영하고, 속도가 낮으므로 흡입구 돌출에 의한 항력이 상대적으로 작다. 반면, 고속으로 비행하는 공기흡입식 비행체는 추진기관 동작에 필요한 조건의 공기를 흡입하기 위해서는 비행체가 일정 속도 이상으로 비행해야하며, 속도가 낮은 구간에서는 흡입되는 공기의 조건이 만족되지 않아 해당 추진기관이 동작할 수 없다.A cruise-guided weapon using an air-breathing propulsion engine or an air-breathing air vehicle with a ballistic trajectory takes in air through an open passageway, and this corresponds to the pressure and temperature that can be used in the propulsion engine. converted into air under the conditions A low-speed subsonic aircraft uses a propulsion engine that is always operating in the flight section, so it is operated with the inlet always open, and the drag caused by the protrusion of the inlet is relatively small because the speed is low. On the other hand, an air-breathing aircraft flying at high speed must fly at a certain speed or higher in order to inhale the air required for the operation of the propulsion engine. can't operate

고속 비행체의 흡입구는 비행 초기부터 추진기관이 동작하기 위해 필요한 속도에 도달할 때까지 공기흡입을 위한 역할을 수행할 필요가 없다. 원활한 공기 흡입을 위해 공기 흡입구가 비행체 동체의 외부에 돌출되어 위치하는 경우 비행체의 항력 증가 요인이 될 수 있고, 불필요하게 흡입되는 공기는 흡입구 내부 항력을 크게 증가시키며 추진기관에 의도하지 않은 문제를 발생시키기도 한다. The inlet of a high-speed aircraft does not need to play a role for air intake from the beginning of flight until the speed required for the propulsion engine to operate is reached. If the air inlet protrudes from the outside of the body of the aircraft for smooth air intake, it may increase the drag of the aircraft, and the air that is unnecessarily sucked in greatly increases the internal drag of the intake and causes unintended problems with the propulsion engine. also do it

이를 해결하기 위해 흡입구 내부에 입구를 닫거나 개방할 수 있는 장치를 설치하여 사용하거나, 비행 초기 공기 흡입이 필요 없는 속도 상승 구간에서는 장착되어 있다가 필요 시점에서 분리가 가능한 흡입구 덮개를 적용할 수도 있다. 하지만, 흡입구 내부에 개폐장치가 위치하면 이를 동작하기 위한 작동기가 상대적으로 좁은 흡입구 구조물 내에 위치해야하여 공간이 충분하지 않을 수 있고, 고속 비행체의 성능에 민감한 흡입구 형상의 설계 시 개폐장치의 배치로 인해 제약이 발생하여 충분한 흡입구 성능을 구현하지 못할 수도 있다. 분리식 덮개를 사용하면 공간 부족 문제는 감소하나 흡입구 주변에 분리장치 장착이 필요하고, 일회성으로 흡입구 개방 동작 시에만 사용할 수 있는 한계가 있다. To solve this problem, a device that can close or open the inlet can be installed and used inside the inlet, or an inlet cover that can be installed and separated at the point of need can be applied in the speed up section where air intake is not required at the beginning of the flight. However, if the opening/closing device is located inside the inlet, the actuator to operate it must be located within a relatively narrow inlet structure, so space may not be sufficient. Sufficient inlet performance may not be implemented due to limitations. If the detachable cover is used, the space shortage problem is reduced, but a separation device needs to be installed around the inlet, and there is a limitation that it can be used only when opening the inlet for a one-time operation.

미국등록특허 US4,919,364호(등록일 1990년04월24일)에는 램제트 엔진의 공통 공기 흡입구에 관하여 개시되어 있다.US Patent No. 4,919,364 (registered on April 24, 1990) discloses a common air intake of a ramjet engine.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.

일 실시 예의 목적은 비행 속도 또는 단계에 따라서 공기 흡입구를 개폐할 수 있는 개폐 장치를 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide an opening/closing device capable of opening/closing an air inlet according to a flight speed or stage.

일 실시 예에 따른 개폐 장치는 비행체의 동체의 일측에 회전 가능하게 결합되는 커버 플레이트부; 상기 동체의 외측에 형성되고, 상기 비행기의 추진 기관으로 외부 공기를 가이드하는 흡입부; 상기 동체에 배치되고, 상기 커버 플레이트 구동시키는 구동부; 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 흡입부를 개방 또는 차단할 수 있다.An opening and closing device according to an embodiment includes a cover plate rotatably coupled to one side of a fuselage of an aircraft; an inlet formed outside the fuselage and guiding external air to the propulsion engine of the airplane; a driving unit disposed on the body and driving the cover plate; and a control unit controlling an operation of the driving unit, and the cover plate may open or block the suction unit.

상기 커버 플레이트는, 상기 커버 플레이트가 배치된 상기 동체의 일측을 연장한 가상의 선에 대하여 수직이 아닌 경사를 갖도록 배치됨으로서 상기 흡입부를 차단할 수 있다.The cover plate may be disposed to have a non-perpendicular slope with respect to an imaginary line extending one side of the body on which the cover plate is disposed, thereby blocking the suction part.

상기 개폐 장치는, (i) 초기 저속 비행할 때 상기 흡입부가 차단되어 있는 제 1 단계, (ii) 상기 흡입부를 개방하여 외부 공기가 상기 추진 기관으로 유입되게 함으로써 고속 비행하는 제 2 단계, (iii) 상기 흡입부를 차단하여 저속 비행하는 제 3 단계를 거쳐서 동작할 수 있다.The opening/closing device includes (i) a first step in which the inlet is blocked during initial low-speed flight, (ii) a second step in high-speed flight by opening the inlet and allowing outside air to flow into the propulsion engine, (iii) ) It can operate through the third step of flying at low speed by blocking the suction part.

상기 커버 플레이트가 상기 동체에 회전 가능하게 결합되는 일 단부를 고정단, 상기 고정단으로부터 연장되는 타 단부를 자유단이라고 할 때, 상기 커버 플레이트는, 상기 자유단의 위치에 따라서, 상기 흡입부를 개방 또는 차단할 수 있다.When one end of the cover plate rotatably coupled to the body is referred to as a fixed end, and the other end extending from the fixed end is referred to as a free end, the cover plate opens the intake unit according to the position of the free end. Or you can block it.

상기 개폐 장치는, 상기 자유단이 상기 동체에 접촉할 때는 상기 흡입부가 개방되어 외부 공기가 유입되고, 상기 자유단이 상기 흡입부에 접촉할 때는 상기 흡입부가 폐쇄되어 외부 공기가 상기 흡입부를 통과할 수 없을 수 있다.In the opening and closing device, when the free end contacts the body, the suction part is opened and outside air is introduced, and when the free end contacts the suction part, the suction part is closed and outside air passes through the suction part. may not be able

상기 커버 플레이트는, 상기 제 1 단계에서 상기 자유단이 상기 흡입부에 접촉한 상태로 구속되어 있고, (ii) 구속이 해제되면 상기 고정단의 탄성력에 의하여 상기 자유단이 상기 동체를 향하여 이동하고 상기 동체에 접촉하게 될 수 있다.In the first step, the free end of the cover plate is constrained while being in contact with the suction part, and (ii) when the restraint is released, the free end moves toward the body by the elastic force of the fixed end. may come into contact with the body.

상기 구동부는, 상기 커버 플레이트를 밀어내거나 당기는 피스톤 부재; 및 상기 피스톤 부재를 구동시키는 구동 제어 부재를 포함할 수 있다.The drive unit may include a piston member pushing or pulling the cover plate; And it may include a drive control member for driving the piston member.

상기 피스톤 부재는, 실린더; 상기 실린더 내에 배치되고 상기 실린더의 길이 방향을 따라서 이동하는 피스톤 로드; 및 일측은 상기 피스톤 로드와 회전 가능하게 연결되고, 타측은 상기 커버 플레이트와 연결되는 연결 로드를 포함할 수 있다.The piston member may include a cylinder; a piston rod disposed within the cylinder and moving along the longitudinal direction of the cylinder; and a connecting rod having one side rotatably connected to the piston rod and the other side connected to the cover plate.

상기 구동부는, 상기 커버 플레이트에 접촉한 상태에서 부피가 변화함으로써 상기 커버 플레이트를 이동시키는 유압 공급 부재; 및 상기 커버 플레이트의 구동을 제한하는 구동 제한 부재를 포함할 수 있다.The drive unit may include a hydraulic supply member for moving the cover plate by changing a volume in a state in contact with the cover plate; and a driving limiting member limiting driving of the cover plate.

상기 유압 공급 부재는, 가스 챔버; 상기 가스 챔버로부터 유입되는 가스의 유량을 제어하는 밸브; 및 상기 가스가 포집됨에 따라서 부피가 팽창하는 에어백을 포함할 수 있다.The hydraulic supply member may include a gas chamber; a valve controlling a flow rate of gas introduced from the gas chamber; and an airbag whose volume expands as the gas is collected.

상기 구동 제한 부재는, 상기 동체 내에 배치되고, 내부에 긴 홈이 형성되는 슬라이드; 일측은 상기 슬라이드의 홈에 삽입되어 상기 슬라이드의 길이 방향으로 이동하고 타측은 상기 커버 플레이트와 회전 가능하게 연결되는 제한 로드; 및 상기 제한 로드의 일측이 상기 슬라이드 홈 내에서 이동하지 않도록 홀딩하는 클립을 포함할 수 있다.The drive limiting member may include a slide disposed in the body and having a long groove formed therein; a limiting rod having one side inserted into the groove of the slide and moving in the longitudinal direction of the slide and the other side rotatably connected to the cover plate; and a clip holding one side of the limiting rod so as not to move within the slide groove.

상기 커버 플레이트는, 상기 동체로부터 하향 연장되고 만곡된 형상일 수 있다.The cover plate may have a curved shape extending downward from the body.

일 실시 예의 공기 흡입구 개폐 장치에 따르면, 비행 속도에 따라 요구되는 양만큼 공기를 흡입할 수 있도록 개폐 장치를 제어할 수 있다.According to the air inlet opening/closing device according to an embodiment, the opening/closing device may be controlled to inhale a required amount of air according to flight speed.

일 실시 예의 공기 흡입구 개폐 장치에 따르면, 흡입부에 대한 공기의 항력을 감소시킬 수 있다.According to the air inlet opening and closing device according to an embodiment, air drag on the inlet may be reduced.

도 1은 일 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 개폐 장치가 개방된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 개폐 장치가 개방된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 개폐 장치가 차단된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 커버 플레이트의 배치 각도에 따른 효과를 나타낸 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating an opening and closing device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating an opening and closing device according to an exemplary embodiment.
3 is a view illustrating an open state of an opening and closing device according to an exemplary embodiment.
4 is a view illustrating an opening and closing device according to another embodiment.
5 is a view illustrating an open state of an opening and closing device according to another embodiment.
6 is a view illustrating a state in which an opening and closing device according to another embodiment is blocked.
7 is a view showing the effect according to the arrangement angle of the cover plate.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment, the detailed description will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.

도 1은 일 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an opening and closing device according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 개폐 장치(1)는 커버 플레이트(11), 흡입부(12), 구동부(13) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 개폐 장치(1)는 (i) 초기 저속 비행할 때 흡입부(12)가 차단되어 있는 제 1 단계, (ii) 흡입부(12)를 개방하여 외부 공기가 추진 기관(E)으로 유입되게 함으로써 고속 비행하는 제 2 단계, (iii) 흡입부(12)를 차단하여 저속 비행하는 제 3 단계를 거쳐서 동작할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the opening and closing device 1 may include a cover plate 11, a suction part 12, a driving part 13, and a controller (not shown). The opening/closing device 1 is operated by (i) the first step in which the inlet 12 is blocked during the initial low-speed flight, (ii) by opening the inlet 12 to allow outside air to flow into the propulsion engine E It can operate through the second step of flying at high speed and the third step of flying at low speed by blocking the inlet 12 (iii).

커버 플레이트부(11)는 비행체의 동체(F)의 일측에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 커버 플레이트(11)는 흡입부(12)를 개방 또는 차단할 수 있다. 커버 플레이트(11)가 동체(F)에 회전 가능하게 결합되는 일 단부를 고정단, 고정단으로부터 연장되는 타 단부를 자유단이라고 할 때, 커버 플레이트(11)는, 자유단의 위치에 따라서, 흡입부(12)를 개방 또는 차단할 수 있다. 자유단이 동체(F)에 접촉할 때는 흡입부(12)가 개방되어 외부 공기가 유입되고, 자유단이 흡입부(12)에 접촉할 때는 흡입부(12)가 폐쇄되어 외부 공기가 흡입부(12)를 통과할 수 없을 수 있다. 커버 플레이트(11)는, 제 1 단계에서 자유단이 흡입부(12)에 접촉한 상태로 구속되어 있고, (ii) 구속이 해제되면 고정단의 탄성력에 의하여 자유단이 동체를 향하여 이동하고 동체에 접촉하게 될 수 있다. 자유단이 동체(F)에 접촉할 때는 흡입부(12)가 개방되어 외부 공기가 유입되고, 자유단이 흡입부(12)에 접촉할 때는 흡입부(12)가 폐쇄되어 외부 공기가 흡입부(12)를 통과할 수 없을 수 있다. 한편, 커버 플레이트(11)는, 동체(F)로부터 하향 연장되고 만곡된 형상일 수도 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 공기 인입이 요구되지 않은 비행체의 초기 비행 상태에서는 개폐 장치(1)가 차단되고, 비행 중 고속 비행모드로 전환함에 따라서 공기의 인입이 필요할 경우에 개폐 장치(1)가 개방되고, 추진 기관(E)으로 공기를 유동시킬 필요가 없어질 경우 다시 개폐 장치(1)를 차단할 수 있다. 후술할 바와 같이, 구동부(13)의 특징에 따라서 제 1 단계 및 제 3 단계에서 개폐 장치(1)를 차단하는 방식은 다를 수 있다.The cover plate portion 11 may be rotatably coupled to one side of the fuselage F of the aircraft. The cover plate 11 may open or block the suction part 12 . When one end of the cover plate 11 rotatably coupled to the fuselage F is referred to as a fixed end and the other end extending from the fixed end is referred to as a free end, the cover plate 11, according to the position of the free end, The suction part 12 can be opened or blocked. When the free end contacts the fuselage F, the intake part 12 is opened and outside air is introduced, and when the free end contacts the intake part 12, the intake part 12 is closed and outside air is introduced into the intake part. (12) may not pass. In the first step, the free end of the cover plate 11 is restrained in contact with the inlet 12, and (ii) when the restraint is released, the free end moves toward the body by the elastic force of the fixed end and the cover plate 11 moves toward the body. may come into contact with When the free end contacts the fuselage F, the intake part 12 is opened and outside air is introduced, and when the free end contacts the intake part 12, the intake part 12 is closed and outside air is introduced into the intake part. (12) may not pass. On the other hand, the cover plate 11 may extend downward from the body F and have a curved shape. According to this configuration, the opening and closing device 1 is blocked in the initial flight state of the vehicle in which air intake is not required, and the opening and closing device 1 is opened when air intake is required as the aircraft is switched to the high-speed flight mode during flight. And, when there is no need to flow air to the propulsion engine E, the opening and closing device 1 can be blocked again. As will be described later, the method of blocking the opening/closing device 1 in the first step and the third step may be different depending on the characteristics of the driving unit 13 .

흡입부(12)는 동체(F)의 외측에 형성되고, 비행기의 추진 기관(E)으로 외부 공기를 가이드할 수 있다. 커버 플레이트(11)의 배치에 따라서 흡입부(12)의 개폐가 결정되고, 흡입구를 통하여 외부 공기가 인입될 수 있다.The inlet 12 is formed on the outside of the fuselage F and can guide outside air to the propulsion engine E of the airplane. Opening and closing of the inlet 12 is determined according to the arrangement of the cover plate 11, and external air may be drawn in through the inlet.

구동부(13)는 동체(F)에 배치되고, 커버 플레이트(11)를 구동시킬 수 있다.The driving unit 13 is disposed on the body F and can drive the cover plate 11 .

제어부는 구동부(13)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit may control the operation of the driving unit 13 .

도 2는 일 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 개폐 장치가 개방된 모습을 나타낸 도면이다.2 is a view showing an opening and closing device according to an embodiment, and FIG. 3 is a view showing an open state of the opening and closing device according to an embodiment.

도 2 및 도 3을 참조하면, 개폐 장치(2)는 커버 플레이트(11), 흡입부(12) 및 구동부(23)을 포함할 수 있다. 구동부(23)는, 구동 제어 부재(231) 및 피스톤 부재(232)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the opening and closing device 2 may include a cover plate 11 , a suction part 12 and a driving part 23 . The driving unit 23 may include a driving control member 231 and a piston member 232 .

피스톤 부재(232)는 커버 플레이트(11)를 밀어내거나 당길 수 있다. 예를 들어, 피스톤 부재(232)는 실린더(2321), 피스톤 로드(2322) 및 연결 로드(2323)를 포함할 수 있다.The piston member 232 can push or pull the cover plate 11 . For example, the piston member 232 may include a cylinder 2321 , a piston rod 2322 and a connecting rod 2323 .

피스톤 로드(2322)는 실린더(2321) 내에 배치되고 실린더(2321)의 길이 방향을 따라서 이동할 수 있다.The piston rod 2322 is disposed within the cylinder 2321 and can move along the length direction of the cylinder 2321 .

연결 로드(2323)는 일측은 피스톤 로드(2322)와 회전 가능하게 연결되고, 타측은 커버 플레이트(11)와 연결될 수 있다.One side of the connecting rod 2323 may be rotatably connected to the piston rod 2322 and the other side may be connected to the cover plate 11 .

구동 제어 부재(231)는 피스톤 부재(232)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동 제어 부재(231)는 기계식 또는 유압식 등 일반적으로 활용되는 구성이 적용될 수 있다. 구동 제어 부재(231)의 구성에 따라서 피스톤 로드(2322)를 기어가 밀어내거나 당길 수 있고, 비압축성 유체가 충전되거나 배출됨으로써 피스톤 로드(2322)를 구동시킬 수 있다.The drive control member 231 may drive the piston member 232 . For example, a generally used configuration such as mechanical or hydraulic type may be applied to the driving control member 231 . Depending on the configuration of the driving control member 231, a gear may push or pull the piston rod 2322, and the piston rod 2322 may be driven by filling or discharging an incompressible fluid.

도 4는 다른 실시 예에 따른 개폐 장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 다른 실시 예에 따른 개폐 장치가 개방된 모습을 나타낸 도면이고, 도 6은 다른 실시 예에 따른 개폐 장치가 차단된 모습을 나타낸 도면이다.4 is a view showing an open/close device according to another embodiment, FIG. 5 is a view showing an open/close device according to another embodiment, and FIG. 6 shows a closed state of the open/close device according to another embodiment. it is a drawing

도 4 내지 도 6을 참조하면, 개폐 장치(3)는 커버 플레이트(11), 흡입부(12) 및 구동부(33)를 포함할 수 있다. 구동부(33)는 유압 공급 부재(331) 및 구동 제한 부재(332)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 6 , the opening and closing device 3 may include a cover plate 11 , a suction part 12 and a driving part 33 . The driving unit 33 may include a hydraulic pressure supply member 331 and a driving limiting member 332 .

유압 공급 부재(331)는 커버 플레이트(11)에 접촉한 상태에서 부피가 변화함으로써 커버 플레이트(11)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 유압 공급 부재(331)는, 가스 챔버(3311), 밸브(3312) 및 에어백(3313)을 포함할 수 있다.The hydraulic pressure supply member 331 may move the cover plate 11 by changing its volume while in contact with the cover plate 11 . For example, the hydraulic supply member 331 may include a gas chamber 3311, a valve 3312, and an air bag 3313.

밸브(3312)는 가스 챔버(3311)로부터 유입되는 가스의 유량을 제어할 수 있다. 제어부는 밸브(3312)의 개방유무 및 개방 정도를 제어함으로써 커버 플레이트(11)를 운용할 수 있다.The valve 3312 may control a flow rate of gas introduced from the gas chamber 3311 . The controller may operate the cover plate 11 by controlling whether the valve 3312 is opened and how much the valve 3312 is opened.

에어백(3313)은 가스가 포집됨에 따라서 부피가 팽창할 수 있다. 예를 들어, 에어백(3313)은 수밀성 및 기밀성을 갖는 유연한 재료로 형성될 수 있고, 에어백(3313)을 형성하는 재료 자체가 팽창함으로써 부피가 증가할 수 있으나, 재료의 표면적이 넓어짐으로써 부피가 증가할 수도 있다.The airbag 3313 may expand in volume as gas is collected. For example, the airbag 3313 may be formed of a flexible material having watertightness and airtightness, and the volume may increase as the material forming the airbag 3313 itself expands, but the volume increases as the surface area of the material is widened. You may.

구동 제한 부재(332)는 커버 플레이트(11)의 구동을 제한할 수 있다. 예를 들어, 구동 제한 부재(332)는, 슬라이드(3323), 제한 로드(3321) 및 클립(3322)을 포함할 수 있다.The driving limiting member 332 may limit driving of the cover plate 11 . For example, the driving limiting member 332 may include a slide 3323, a limiting rod 3321, and a clip 3322.

슬라이드(3323)는 동체(F) 내에 배치되고, 내부에 긴 홈이 형성될 수 있다.The slide 3323 is disposed within the body F, and a long groove may be formed therein.

제한 로드(3321)는 일측은 슬라이드(3323)의 홈에 삽입되어 슬라이드(3323)의 길이 방향으로 이동하고 타측은 커버 플레이트(11)와 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제한 로드(3321)는 제 1 단계에서는 슬라이드(3323)의 홈의 일측에 배치되고 커버 플레이트(11)를 차단시키는 상태에 있다가 클립(3323)이 해제되면서 슬라이드(3323)의 홈을 따라서 타측으로 이동할 수 있다. 이 때, 커버 플레이트(11)가 탄성력으로 동체(F)를 향하여 이동함으로써 흡입부(12)를 개방시킬 수 있다. 이후 제 3 단계에서는 에어백(3313)의 팽창에 의하여 커버 플레이트(11)가 밀려나감으로써 흡입부(12)를 차단시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 고속으로 비행하는 동안 발생하는 항력을 받아야 하는 커버 플레이트(11)의 설치 각도를 점직적으로 높일 수 있으므로 별도의 충격파가 발생하지 않을 수 있다.One side of the limiting rod 3321 may be inserted into the groove of the slide 3323 to move in the longitudinal direction of the slide 3323 and the other side may be rotatably connected to the cover plate 11 . The limiting rod 3321 is disposed on one side of the groove of the slide 3323 in the first step and is in a state of blocking the cover plate 11, and then moves to the other side along the groove of the slide 3323 as the clip 3323 is released. can move At this time, the suction part 12 can be opened by moving the cover plate 11 toward the body F with an elastic force. Then, in the third step, the cover plate 11 is pushed out by the expansion of the airbag 3313, thereby blocking the suction part 12. According to such a structure, since the installation angle of the cover plate 11 to be subjected to drag generated during high-speed flight may be gradually increased, a separate shock wave may not be generated.

클립(3322)은 제한 로드(3321)의 일측이 슬라이드(3323) 홈 내에서 이동하지 않도록 홀딩할 수 있다. 클립(3322)은 커버 플레이트(11)의 일측이 탄성력을 갖는 힌지에 의하여 개방되지 않도록 구속할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 클립(3322)을 제어함으로써 커버 플레이트(11)를 운용할 수 있다.The clip 3322 may hold one side of the limiting rod 3321 so as not to move within the slide 3323 groove. The clip 3322 may restrict one side of the cover plate 11 from being opened by a hinge having an elastic force. For example, the controller may operate the cover plate 11 by controlling the clip 3322 .

도 7은 커버 플레이트의 배치 각도에 따른 효과를 나타낸 도면이다.7 is a view showing the effect according to the arrangement angle of the cover plate.

도 7의 (a)는 흡입부가 덮여 있는 커버의 경사가 흡입부의 절곡된 각도와 같은 종래의 경우를 나타낸 도면이고, 도 7의 (b)는 커버 플레이트가 동체의 일측에 배치되어 외부 공기의 흐름을 완만하게 유도하는 도면을 나타낸다. 아래 [수학식1] 및 [수학식2]는 각각 도 7의 (a) 및 (b)에서의 항력을 산출하기 위한 식이다. 7(a) is a view showing a conventional case where the inclination of the cover covering the inlet is the same as the bent angle of the inlet, and FIG. It shows a drawing that induces gently. [Equation 1] and [Equation 2] below are equations for calculating drag in (a) and (b) of FIG. 7 , respectively.

(p1 : 충격파 통과 전 유동의 압력, p2 : 충격파 통과 후 유동의 압력, γ : 유체(공기)의 비열비, θ : 커버 플레이트의 설치 각도, β : 경사충격파 각도, A : 흡입부의 단면적, M1 : 비행체 속도 마하수(비행체 좌표계에서는 유동의 상대속도에 해당), M1n : 비행체 속도 마하수의 경사충격파 기준 수직성분, DN : 도 7의 (a)의 경우에 대한 흡입부 항력, DO : 도 7의 (b)의 경우에 대항 흡입부 항력)(p 1 : flow pressure before shock wave passes, p 2 : flow pressure after shock wave passes, γ: specific heat ratio of fluid (air), θ: installation angle of cover plate, β: inclined shock wave angle, A: cross-sectional area of suction part , M 1 : Vehicle velocity Mach number (corresponding to the relative velocity of the flow in the vehicle coordinate system), M 1n : Vertical component based on the gradient shock wave of the vehicle velocity Mach number, D N : Inlet drag force for the case of FIG. 7 (a), D O : resistance suction part drag force in the case of FIG. 7 (b))

비행체 속도 마하수(M1)Vehicle speed Mach number (M 1 ) 커버 플레이트 설치 각도(θ)Cover plate installation angle (θ) 도 7의 (a)의 항력에 대한 도 7의 (b)의 항력(DO/DN)The drag of FIG. 7 (b) relative to the drag of FIG. 7 (a) ( DO /D N ) 2.02.0 30°30° 0.480.48 2.02.0 45°45° 0.180.18 4.04.0 30°30° 0.500.50 4.04.0 45°45° 0.200.20

[표 1]에서 정리된 바와 같이, 커버 플레이트의 설치 각도에 따라서 영역1과 영역2를 경계로 수직충격파의 발생 양상이 달라질 수 있다. 커버 플레이트가 동체에 대해서 흡입부를 향하여 경사를 형성하도록 배치될 경우, 그렇지 않은 경우에 비하여 항력이 줄어들 수 있다. 마하수 2.0에서 실험한 결과, 커버 플레이트가 30°각도로 설치될 경우, 항력은 0.48배로 경감하였으며 커버 플레이트가 45°각도로 설치될 경우, 항력은 0.18배로 경감하였다. 마하수 4.0에서 실험한 결과, 커버 플레이트가 30°각도로 설치될 경우, 항력은 0.50배로 경감하였으며 커버 플레이트가 45°각도로 설치될 경우, 항력은 0.20배로 경감하였다. 이와 같은 실험 결과를 통하여, 커버 플레이트 각도를 달리함으로서 항력 제어가 가능할 수 있고, 커버 플레이트가 설치되지 않을 경우와 비교하여 20 내지 50% 로 항력을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.As summarized in [Table 1], the vertical shock wave generation pattern at the boundary between area 1 and area 2 may vary depending on the installation angle of the cover plate. When the cover plate is disposed to form an inclination with respect to the fuselage toward the suction part, the drag force can be reduced compared to other cases. As a result of the experiment at Mach number 2.0, when the cover plate was installed at a 30° angle, the drag was reduced by 0.48 times, and when the cover plate was installed at a 45° angle, the drag was reduced by 0.18 times. As a result of the experiment at Mach number 4.0, when the cover plate was installed at a 30° angle, the drag was reduced by 0.50 times, and when the cover plate was installed at a 45° angle, the drag was reduced by 0.20 times. Through these experimental results, it can be seen that the drag can be controlled by changing the angle of the cover plate, and the drag can be reduced by 20 to 50% compared to the case where the cover plate is not installed.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the described method, and/or components of the described structure, device, etc. may be combined or combined in a different form from the described method, or other components or equivalents may be used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by

Claims (12)

비행체의 동체의 일측에 회전 가능하게 결합되는 커버 플레이트;
상기 동체의 외측에 형성되고, 상기 비행체의 추진 기관으로 외부 공기를 가이드하는 흡입부;
상기 동체에 배치되고, 상기 커버 플레이트를 구동시키는 구동부; 및
상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 커버 플레이트는 상기 흡입부를 개방 또는 차단하고,
(i) 초기 저속 비행할 때 공기 인입이 요구되지 않으므로 상기 흡입부가 차단되어 있는 제 1 단계, (ii) 상기 흡입부를 개방하여 외부 공기가 상기 추진 기관으로 유입되게 함으로써 고속 비행하는 제 2 단계, (iii) 상기 추진 기관으로 공기를 유동시킬 필요가 없는 경우에 상기 흡입부를 차단하여 저속 비행하는 제 3 단계를 거쳐서 동작하고,
상기 제 1 단계 및 제 3 단계에서, 상기 커버 플레이트가 상기 동체에 대해서 상기 흡입부를 향하여 경사를 형성하도록 배치됨으로써 상기 흡입부를 차단하여, 외부 공기 유동에 대한 항력을 줄이는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
Cover plate rotatably coupled to one side of the fuselage of the aircraft;
an inlet formed on the outside of the fuselage and guiding external air to the propulsion engine of the aircraft;
a driving unit disposed on the body and driving the cover plate; and
Includes a control unit for controlling the operation of the driving unit,
The cover plate opens or blocks the inlet,
(i) The first step in which the air intake is blocked because air intake is not required during the initial low-speed flight, (ii) The second step in high-speed flight by opening the intake and allowing external air to flow into the propulsion engine, ( iii) when there is no need to flow air to the propulsion engine, it operates through a third step of flying at low speed by blocking the suction part;
In the first step and the third step, the cover plate is arranged to form an inclination toward the intake part with respect to the body to block the intake part, thereby reducing drag on the external air flow.
 제 1 항에 있어서,
상기 커버 플레이트는,
상기 커버 플레이트가 배치된 상기 동체의 일측을 연장한 가상의 선에 대하여 30° 내지 45°의 각도를 갖도록 배치됨으로서 상기 흡입부를 차단하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
According to claim 1,
The cover plate,
The opening/closing device of claim 1 , wherein the cover plate is disposed at an angle of 30° to 45° with respect to an imaginary line extending one side of the body to block the suction unit.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 커버 플레이트가 상기 동체에 회전 가능하게 결합되는 일 단부를 고정단, 상기 고정단으로부터 연장되는 타 단부를 자유단이라고 할 때,
상기 커버 플레이트는,
상기 자유단의 위치에 따라서, 상기 흡입부를 개방 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
According to claim 1,
When one end of the cover plate rotatably coupled to the body is referred to as a fixed end, and the other end extending from the fixed end is referred to as a free end,
The cover plate,
The opening and closing device according to the position of the free end, characterized in that to open or block the suction part.
 제 4 항에 있어서,
상기 자유단이 상기 동체에 접촉할 때는 상기 흡입부가 개방되어 외부 공기가 유입되고, 상기 자유단이 상기 흡입부에 접촉할 때는 상기 흡입부가 폐쇄되어 외부 공기가 상기 흡입부를 통과할 수 없는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
According to claim 4,
When the free end contacts the fuselage, the suction part is opened to allow outside air to flow in, and when the free end contacts the suction part, the suction part is closed so that outside air cannot pass through the suction part. opening and closing device.
 제 4 항에 있어서,
상기 커버 플레이트는, 상기 제 1 단계에서 상기 자유단이 상기 흡입부에 접촉한 상태로 구속되어 있고, (ii) 구속이 해제되면 상기 고정단의 탄성력에 의하여 상기 자유단이 상기 동체를 향하여 이동하고 상기 동체에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
According to claim 4,
In the first step, the free end of the cover plate is constrained while being in contact with the suction part, and (ii) when the restraint is released, the free end moves toward the body by the elastic force of the fixed end. An opening and closing device characterized in that it comes into contact with the body.
 제 4 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 커버 플레이트를 밀어내거나 당기는 피스톤 부재; 및
상기 피스톤 부재를 구동시키는 구동 제어 부재를 포함하는 개폐 장치.
According to claim 4,
the driving unit,
a piston member pushing or pulling the cover plate; and
An opening and closing device comprising a driving control member that drives the piston member.
 제 7 항에 있어서,
상기 피스톤 부재는,
실린더;
상기 실린더 내에 배치되고 상기 실린더의 길이 방향을 따라서 이동하는 피스톤 로드; 및
일측은 상기 피스톤 로드와 회전 가능하게 연결되고, 타측은 상기 커버 플레이트와 연결되는 연결 로드를 포함하는 개폐 장치.
According to claim 7,
The piston member,
cylinder;
a piston rod disposed within the cylinder and moving along the longitudinal direction of the cylinder; and
An opening and closing device comprising a connecting rod having one side rotatably connected to the piston rod and the other side connected to the cover plate.
 제 4 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 커버 플레이트에 접촉한 상태에서 부피가 변화함으로써 상기 커버 플레이트를 이동시키는 유압 공급 부재; 및
상기 커버 플레이트의 구동을 제한하는 구동 제한 부재를 포함하는 개폐 장치.
According to claim 4,
the driving unit,
a hydraulic supply member that moves the cover plate by changing its volume while in contact with the cover plate; and
An opening and closing device comprising a driving limiting member limiting driving of the cover plate.
 제 9 항에 있어서,
상기 유압 공급 부재는,
가스 챔버;
상기 가스 챔버로부터 유입되는 가스의 유량을 제어하는 밸브; 및
상기 가스가 포집됨에 따라서 부피가 팽창하는 에어백을 포함하는 개폐 장치.
According to claim 9,
The hydraulic supply member,
gas chamber;
a valve controlling a flow rate of gas introduced from the gas chamber; and
An opening and closing device comprising an airbag whose volume expands as the gas is collected.
 제 9 항에 있어서,
상기 구동 제한 부재는,
상기 동체 내에 배치되고, 내부에 긴 홈이 형성되는 슬라이드;
일측은 상기 슬라이드의 홈에 삽입되어 상기 슬라이드의 길이 방향으로 이동하고 타측은 상기 커버 플레이트와 회전 가능하게 연결되는 제한 로드; 및
상기 제한 로드의 일측이 상기 슬라이드 홈 내에서 이동하지 않도록 홀딩하는 클립을 포함하는 개폐 장치.
According to claim 9,
The drive limiting member,
a slide disposed within the body and having a long groove formed therein;
a limiting rod having one side inserted into the groove of the slide and moving in the longitudinal direction of the slide and the other side rotatably connected to the cover plate; and
An opening and closing device comprising a clip holding one side of the limiting rod so that it does not move in the slide groove.
 제 1 항에 있어서,
상기 커버 플레이트는,
상기 동체로부터 하향 연장되고 만곡된 형상인 것을 특징으로 하는 개폐 장치.
According to claim 1,
The cover plate,
The opening and closing device characterized in that it extends downward from the body and has a curved shape.
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