KR19980701810A

KR19980701810A - 그라운드 이펙트 운송장치

Info

Publication number: KR19980701810A
Application number: KR1019970705207A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 불룸; 알버트 불룸
Original assignee: 클라우스 불룸
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1998-06-25
Also published as: US6029929A; AU706632B2; DE19502766A1; AU4618196A; CA2211598A1; WO1996023686A1; JPH10511058A; EP0807044A1; DE59601771D1; EP0807044B1

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 동체, 착륙장치, 그라운드 이펙트 날개, 방향조정용 꼬리부, 동체 또는 날개상에 위치된 프로펠러 또는 팬엔진형태의 드라이브시스템을 갖는, 승객 및/또는 화물의 신속한 수송을 위한 그라운드 이펙트 운송장치에 관한 것으로 적어도 하나의 동체(1), 착륙장치와 그라운드 이펙트 날개(2), 방향조절용 꼬리부(3), 동체(1) 및/또는 상기 날개(2; 6)상에 위치된 프로펠러 또는 팬엔진(7; 9)의 형태의 드라이브시스템을 갖는 승객 및/또는 화물의 신속한 수송을 위한, 그라운드 이펙트 수송장치에 있어서, 상기 그라운드 이펙트 수송장치는, 비행기의 적어도 하나의 동체로 구성되고, 상기 그라운드 이펙트 날개(2)는, 비행기의 현존의 날개(6)의 부분에 직접 고정되거나, 또는 그라운드 이펙트 날개를 둘러싸는 또는 현존의 날개아래에서 그라운드 이펙트 날개상의 현존의 스파상에 고정되고, 착륙장치(4,15; 16)는 이착륙상태동안에 부력을 증가하기 위한 및/또는 마찰을 감소하기 위한 수단을 구비한 것이다.

Description

그라운드 이펙트 운송장치

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 적어도 하나의 동체, 착륙장치, 그라운드 이펙트 날개, 방향조정용 꼬리부, 동체 또는 날개상에 위치된 프로펠러 또는 팬엔진형태의 드라이브시스템을 갖는, 승객 및/또는 화물의 신속한 수송을 위한 그라운드 이펙트 운송장치에 관한 것이다.

승객 및/또는 화물의 수송을 위한 현재까지 유사한 수송시스템은 여러가지의 단점을, 특히 낮은 경제성과 상당한 환경 오염을 나타내고 있다. 큰 배는 비록 경제적이나, 너무 느리어 짧은 시간내에 큰 수송볼륨을 처리할 수 없다. 하버크래프트(HOVERCRAFT)는 중간 거리에 대해 경제적이지 못하고 또한 너무 느리다. 그러나, 허버크래프트는 준비된 항구시설이 없이도 어떤 해안 범위에도 거의 도달될 수 있는 잇점이 있다.

수중익선(하드로포일)은 수상에서만 사용될 수 있고 또한 홀수(드래프트)가 요구되고, 이는 보트를 로딩과 언로딩을 위한 특별한 준비가 이루어져야 한다는 것을 의미한다.

비록 통상의 비행기는 빠르지만, 도달되어야할 비행고도때문에, 비경제적이고 전 비행중에는 더 소모되나, 오를 때 상당량의 연료를 소모하므로 환경에 유해하다.

결과적으로, 통상의 비행기는 중간의 거리에 대해 상태적으로 큰 화물을 수송할 때, 경제적이지 못하다.

현재까지 알려진 그라운드 이펙트 수송장치에 관하여, 또한 생산하기 비싸고 이륙시 파워를 증대해야 한다는 것이 알려져 있다. 더우기 물과 관련된 작동은 물에서 이륙하고 물에 착륙할시, 예를 들면, 물의 경도에 기인하여 전체구조가 매우 높은 로드에 노출되므로, 그 구조가 매우 안정적이어야 한다. 그러므로, 부표와 전체구조가 고속에서 물의 높은 로드를 극복할 수 있는 방식으로 설계되어야 한다.

그러므로 본 발명은 저비용으로 제조되고 고도의 작동안전성을 유지하면서 경제적으로 작동될 수 있는 그라운드 이펙트 수송장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적은 청구 제1항의 특징에 의해 해결된다.

본 발명의 다른 잇점은 종속항에서 지적된다.

본 발명에 의해 비싸지 않은 그라운드 이펙트 수송장치의 생산이 가능하고, 본 그라운드 이펙트 수송장치에서 항공기동체, 날개부, 유압제어시스템부품, 착륙장치기어, 기타등과 같은 주요조립체가 재사용될 수 있다. 더우기 구형 비행기를 재사용할 수 있는 바람직한 가능성을 제시한다.

청구항에서 지적한 바와 같이, 하나의 동체 또는 두개의 항공기 동체가 사용될 수 있다. 후자는 쌍동선방식으로 서로 결합될 수 있다. 이 경우, 연결날개요소는 마찬가지로 그라운드 이펙트 날개부로 이루어진다. 쌍동선방식의 구조에 의해 그라운드 이펙트 수송장치의 정적 동적 안정성이 이루어진다. 엘레베이터와 결합되어, 특별히 저속비행용으로 설계된 새로운 날개부는 절대적으로 신뢰할 수 있는 고도와 피치 안정성을 성취한다.

특히 값비싼 부품, 날개, 동체, 기타등등의 재사용, 그들의 정적인 구조, 그라운드 이펙트를 갖는 저속 비행에 적합한 새로운 날개부를 통해 비싸지 않은 해결책이 성취된다. 새로운 날개부는 고속비행의 앞부분에 존재하는 것과 같이 저속비행 동안에 동일한 정적데이타를 스파에 제공한다.

선택적으로, 구형비행기는 부가적인 그라운드 이펙트 날개와 단순히 결합되어, 완전히 유지될 수 있다. 이러한 상황에서 그라운드 이펙트 날개는 현존의 날개의 하면에 장착될 수 있다. 그라운드 이펙트 날개가 상당한 두께로 이루어지므로, 그 내부는 화물 칸막이로서 유익하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 그라운드 이펙트 수송장치는 다양한 작동모드가 가능하다. 예를 들면, 비록 이는 부표와 더 큰 드라이브출력의 설치로 전제로 하지만 수상전용으로 사용될 수 있다. 또한 수륙 양용의 작동이 가능하고, 이경우 그라운드 이펙트 수송장치는 육지에서 수상으로, 또는 수상에서 육지로 작동될 수 있다.

육지에서 육지의 작동모드가, 하나의 착륙장치만이 요구되고 착수용으로만 부표가 필요하기 때문에, 경제적인 조건에서 가장 바람직하다. 그라운드 이펙트를 갖는 이륙거리가 비행기보다 짧기 때문에 이러한 작동모드가 가장 낮은 연료소모성을 갖는다. 상승비행이 없기 때문에, 상당한 량의 연료가 절약될 수 있다.

상기 이유에 의해, 본 발명에 의한 그라운드 이펙트 수송장치는, 비행기에 비해, 상대적으로 훨씬 적은 연료를 수반하므로 매우 유익한 질량/유효탑재비를 나타내고, 절약된 연료량의 무게에 대응하여 그 만큼 유효탑재량이 증가하는 것을 의미한다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 통상의 항공기 동체와 낮은 날개배치의 그라운드 이펙트 날개를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치.

제2도는 현존의 날개상에 고정된 그라운드 이펙트 날개를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치.

제3도는 제2도에 따른 그라운드 이펙트 수송장치의 정면도.

제3a도는 제3도에 따른 그라운드 이펙트 수송장치의 사시도.

제4도는 높은 날개 비행기 동체와 직렬 배치의 동체의 낮은 영역에 장착된 그라운드 이펙트 날개를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치.

제5도는 그라운드 이펙트 날개의 하면상의 비행 콘테이너의 배치를 나타낸 도면.

제6도는 일체화된 화물 칸막이를 갖는 그라운드 이펙트 날개의 단면도.

제7도는 팬엔진을 갖는 두개의 비행기 동체의 쌍동선 방식의 배치.

제7a도는 동체사이에 위치된 에어쿠션을 갖는, 제7도에 따른 그라운드 이펙트 수송장치의 정면도.

제8도는 에어쿠션 착륙장치를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치의 도면.

제9도는 인플랫터블(inflatable) 래프트 방식의 착륙장치의 도면.

제10도는 착륙장치로서 인플랫터블(inflatable) 튜브를 갖는 라운드 이펙트 수송장치의 도면.

*도면의 부호의 설명*

1:동체

2:그라운드 이펙트 날개

3:꼬리부

4:착륙장치(언더캐리지)

5:화물 칸막이

6:통상의 날개

7:엔진

8:방향타부(루더유니트)

9:팬엔진

10:수송콘테이너

11:엘레베이터

12:주 익형(스파)

13;측벽

14:조정 플랩

15:공기 쿠션 착륙장치

16:인플랫터블(inflatable) 래프트(raft)

17:부표(float)

18:공기쳄버

19:스키드(skid)

제1도는 그라운드 이펙트 수송장치의 기본적인 원리를 나타내고, 통상의 날개 대신에, 그라운드 이펙트 날개(2)가 확대된 꼬리부와 결합되어 구형비행기의 동체(1)상에 장착되어 있다. 그라운드 이펙트 날개(2)는 특수한 저속 비행부분으로서 설계된다. 그라운드 이펙트 날개(2)는 또한 낮은 날개 비행기의 현존의 스파주위에 장착될 수 있다.

에너지 절약형 이착륙 작동을 성취하기 위해, 착륙장치(4)에 의한 작동모드가 생각된다. 구형비행기상에 이미 설치된 착륙장치는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있고, 또한 에어쿠션 착륙장치와 같은 다른 방식의 착륙장치와 결합될 수 있다.

그라운드 이펙트 날개(2)는 항상 저속 비행부분으로서 설계되어 그 깊이에 대해 큰 두께를 나타낸다. 이에 따라 그라운드 이펙트 날개(2)의 내부를 화물 칸막이(5)(제6도)로서 사용될 수 있고, 이 경우 부수적인 지지 스파는 유익하다.

제1도는 높은 날개의 비행기의 통상의 날개(6)아래에 그라운드 이펙트 날개(2)가 장착된 그라운드 이펙트 수송장치가 도시되어 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 통상의 날개(6)는 스터브(STUB) 날개로서 단축될 수 있고 대응하는 엔진(7)과 결합될 수 있다. 상대적으로 큰 유니트의 경우, 꼬리부(8)의 앞에 직접 보조 엔진을 배치함으로서 조정특성을 보다 향상시킬 수 있다. 이에 의해 저속비행과 그라운드상에서의 그라운드 이펙트 수송장치의 이동성을 향상시킨다. 주 엔진은 일반적으로 팬 엔진(7)으로서 설계된다. 제2, 3도 및 제3a도는 낮은 날개 비행기의 현존의 주 스파(12)의 주위에 또는 그 원래 날개(6) 주위에 그라운드 이펙트 날개(2)가 장착된 그라운드 이펙트 수송장치를 나타낸다.

상부의 통상의 날개(6)를 둘러싸는 상부의 그라운드 이펙트 날개(2)상에 엔진이 위치된 그라운드 이펙트 수송장치를 나타낸다. 구형비행기 동체의 원래 날개 또한 재사용될 수 있다. 더우기, 두개의 그라운드 이펙트 날개(2)는 또한 동체(1)의 측면의 낮은 영역에, 부가적으로 직렬방식으로 배치될 수 있고, 동시에 이러한 상황에서 후위 그라운드 이펙트 날개(2)는 엘레베이터로 설계된다.

하물을 수송하기 위해, 본 발명의 그라운드 이펙트 수송장치는 제5도에 도시된 바와 같이, 그라운드 이펙트 날개(2)의 하면에서부터 매달린 수송 콘테이너(10)를 포함할 수 있다. 상기 콘테이너(10)의 외부형상이 공기역학과 유체역학 측면에 따라 설계된다면, 상기 콘테이너(10)는 예를 들면 수상에 저속비행으로 낙하될 수 있다. 이러한 형상은 군사적/준군사적 작전시에 특히 유익할 수 있다.

제7도, 제7a도 및 제8도에 도시된 바와 같이, 쌍동선방식의 두개의 동체를 배치하고 그라운드 이펙트 날개에 의해 이들을 연결함으로서 특히 유익한 효과를 얻을 수 있다. 이러한 상황에서, 동체(1)사이의 그라운드 이펙트 날개(2)의 중간부분의 길이는 전체의 날개길이의 약 1/3이어야 한다. 동체(1)의 두개의 외측면상에, 그라운드 이펙트 날개(2)가 오직 하나의 동체(1)를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치와 같은 방식으로 연속된다. 각 동체(1)상에 위치된 꼬리부(8)는 그 위에 장착된 엘레베이터부(11)에 의해 서로 연결된다.

그라운드 이펙트 수송장치가 육지에서 육지로의 모드로 작동된다면, 분리된 부표가 필요하지 않고, 그러므로, 착수(ditch)의 경우에 그라운드 이펙트 수송장치가 수면상에 유지되는 것이 확실해야 한다. 그라운드 이펙트 날개(2)의 부분은 이러한 목적을 위해 보조 부표로서 설계된다.

착수시 부력을 증가시키기 위해, 동체의 전체 길이에 대해, 보드상에 수반된 압축공기탱크에 의해 부풀게 할 수 있는 인플랫터블(inflatable) 고무 영역을 설치하는 것이 또한 가능하다.

낮은 공기속도를 고려하여, 원래의 꼬리를 확대하는 것이 현명하다.

통상의 환경하에서, 엔진 배치는 동체(1)사이의 그라운드 이펙트 날개(2)의 중간부분에 위치된다. 팬 엔진(9)의 프로펠러(오픈 프로펠러가 또한 사용될 수 있다)는 엔진에 의해 연장된 축을 통해 직접 구동되고, 날개의 내부에 위치된다.

주로 수상에서 작동되는 수송장치의 경우에, 하버크래프트방식의, 또는 강성의 측벽(13)과 조절가능한 제어 플랩(14)를 갖는 에어쿠션 수송장치방식의 에어쿠션은 착륙장치 대신에 설치된다. 이 경우, 에어쿠션은 팬 엔진(9)에 의해 발생된 공기흐름의 부분을 전환함으로서 발생된다. 제7a도에 도시된 바와 같이, 에어쿠션 착륙장치(15)는 그라운드 이펙트 날개(2)아래의 동체(1)사이에 위치된다.

플랩(14)는 횡적으로 작동되어 이착륙상태 동안에 속도의 작용으로서 조절된다.

이륙동안, 플랩(14)은 앞 플랩(14')에서 상승하는 동압이 에어쿠션의 내부압력보다 크거나 동일할 때까지 닫히어 있다. 이후, 플랩(14)은 역전되어(개방되어), 전체 엔진 파워가 그라운드 이펙트 수송장치의 가속에 이용될 수 있다. 상기 밸브는 착륙동안 대응하는 역순으로 제어된다.

동체(1)아래에 인플랫터블(inflatable) 래프트(16) 또는 인플랫터블 래프트와 비슷한 부표가 장착된 그라운드 이펙트 수송장치가, 제9도 및 제10도에 도시되어 있다. 이러한 인플랫터블 래프트(16)는 압축공기 또는 다른 가스가 채워진 적어도 하나의 에어 챔버(18) 또는 안전을 이유로 여러개의 에어쳄버(18)를 갖는 두개 이상의 인플랫터블 부표(17)를 포함한다.

인플랫터블 래프트(16), 또는 적어도 부표(17)는 고무 또는 고무보강 섬유로 이루어지거나, 유사한 탄성의 파손방지 플래스틱물질등과 같은 것으로 이루어진다. 제10도에 도시된 바와 같이, 각 부표(17)를 인플랫터블 래프트(16) 대신에 동체(1)의 바닥상에 측면상으로 고정할 수도 있다.

이러한 방식의 착륙장치는 하나 이상의 동체를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치에 적합하고, 이러한 착륙장치는 종래의 접을 수 있는 휘일 착륙장치 또는 에어쿠션 착륙장치와 결합될 수 있어, 그 결과로서 상기 그라운드 이펙트 수송장치가 어떤 주위조건과 어떤 지형에서도 사용될 수 있다. 이러한 광범위 이용성에 의해 상기 그라운드 이펙트 수송장치는 수상에서, 또는 부분적으로 오염된 수상에서, 또는 빙상에서, 또는 부분적으로 결빙된 수상에서 또는 채비된 또는 채비되지 않는 눈 또는 잔디 활주로상에서 특수한 기술적인 제공물이 없이도 작동될 수 있다.

이러한 상황에서, 상기 물은 갈대, 잔디, 해초기타등등과 같은 어떤 초목을 포함할 수 있다. 이러한 방식의 착륙장치를 갖는 그라운드 이펙트 수송장치는, 거칠게 채비된 모래 활주로(사막 활주로) 또는 종래의 착륙장치로는 이착륙이 불가능한 진흙 활주로상에서 문제이 작동될 수 있다.

인플랫터블 래프트(16), 또는 각 부표(17)는 제7a도 및 제8도에 도시된 에어쿠션 착륙장치와 결합될 수 있다. 이 경우, 부표(17)는 그들 사이에 장착된 플랩(14)를 갖고 단순히 강성 측벽 대신에 설치되어야 한다. 이는 상당히 이륙을 용이하게 한다.

착륙장치로서 인플랫터블 래프트(16) 또는 부표(17)의 사용은 동시에 필요 수력 체적이 착수시에 이용될 수 있음을 보증한다.

인플랫터블 래프트(16) 또는 부표(17)를 갖는 착륙장치의 개량이 부가적인 스키드(19)를 제공함에 의해 성취되고, 상기 스키드(19)는 부표(17)아래에 세로로 장착되거나 부표(17)의 외부표면에 고정연결된다. 상기 스키드(19)는 탄성의 파손방지프래스틱으로 이루어지고 이는 최상의 슬라이딩성능을 나타내야 한다. 이동방향에서 스키드(19)의 앞단은 스키와 같은 식으로 위를 향하여, 모든 표면에서 좋은 슬라이딩을 보증한다.

이러한 형태에 의해 이착륙동안에 착륙장치에 작용하는 힘이 매우 양호하게 분배되고, 그라운드 이펙트 수송장치의 동체에 전달되는 잇점이 있다. 더우기, 이러한 방식의 착륙장치의 탄성은 이착륙동안 불가피하게 발생되는 죠인트의 쿠션을 양호하게 한다.

그라운드 이펙트에 관하여, 상기 그라운드 이펙트 수송장치는 날개길이의 10 내지 50%의 물의 위의 고도에서 약 400km/h까지의 속도를 성취하고, 순항속도는 크기와 의도하는 목적에 따라 120 내지 400km/h 사이로 선택할 수 있다.

구형비행기 동체의 상기와 같은 사용은 바람직한 최소한의 비용측면이 있다. 물론 완전히 새로운 조립체로 그라운드 이펙트 수송장치를 제조할 수도 있다.

상기 그라운드 이펙트 수송장치는 일반적인 항공교통으로 참여하지 않으므로, 현존의 항공로상의 짐이 구제되고, 공항주변의 소음공해가 감소된다. 그라운드 이펙트로부터 초래되는 특별한 상승 조건의 측면에서, 엔진파워가 상당히 감소될 수 있다. 이러한 상황에서, 디젤엔진 또는 수소추진시스템은 장래에 사용될 것으로 예측될 수 있고, 이들은 생태학적인 조건에서 매우 바람직하나 상승시 요구되는 대량의 연료에 기인하여 또 더 큰 하중때문에 비행기용으로 사용될 수 없다.

Claims

적어도 하나의 동체(1), 착륙장치와 그라운드 이펙트 날개(2), 방향조절용 꼬리부(3), 동체(1) 및/또는 상기 날개(2; 6)상에 위치된 프로펠러 또는 팬엔진(7; 9)의 형태의 드라이브시스템을 갖는 승객 및/또는 화물의 신속한 수송을 위한, 그라운드 이펙트 수송장치에 있어서,

상기 그라운드 이펙트 수송장치는, 비행기의 적어도 하나의 동체로 구성되고,

상기 그라운드 이펙트 날개(2)는, 비행기의 현존의 날개(6)의 부분에 직접 고정되거나, 또는 그라운드 이펙트 날개를 둘러싸는 또는 현존의 날개아래에서 그라운드 이펙트 날개상의 현존의 스파상에 고정되고,

착륙장치(4,15; 16)는 이착륙상태동안에 부력을 증가하기 위한 및/또는 마찰을 감소하기 위한 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항에 있어서,

상기 그라운드 이펙트 날개(2)는 직선 후위엣지를 갖는 저속 비행 부분을 구비한 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 날개(6)는 깊이에 대하여 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항에 있어서,

상기 날개(2)는 낮은 날개 비행기상에 통상의 날개(6) 대신에 장착된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항에 있어서,

상기 그라운드 이펙트 날개(2)는 높은 날개 비행기상에, 상기 날개(6)상에 위치된 엔진(7,9)를 갖는, 구형 비행기의 현존의 날개(6)아래에 장착된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항 내지 제4항에 있어서,

둘 이상의 그라운드 이펙트 날개(2)가 직렬 배치로 동체(1)에 연결된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항 내지 제6항에 있어서,

두개의 동체(1)가 그라운드 이펙트 날개(2)에 의해 쌍동선방식으로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제7항에 있어서, 쌍동선방식 동체배치상의 꼬리부(8)는 그 위에 장착된 엘레베이터(11)에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

엔진(7)의 구동모터는 중간 날개부분상에 설치되고 그 프로펠러가 연장된 구동축을 통해 구동되는 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항 내지 제10항에 있어서,

에어쿠션이 조정가능한 조정 플랩(14)에 의해, 엔진(7)에 의해 생성된 공기흐름의 부분이 측벽(13)사이로 향하도록, 고정된 측벽(13)사이에서 그라운드 이펙트 수송장치 아래에 형성된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제10항에 있어서,

상기 에어쿠션은, 앞쪽 공기 입구측과 뒷쪽 공기 출구측상에 횡적으로 배치된, 피봇팅 조정 플랩(14)에 의해 제어되고 테가 둘러지고, 상기 플랩(14)는 속도의 작용으로서 제어되는 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제1항 내지 제11항에 있어서,

부표(17)를 갖는 인플랫터블(inflatable) 래프트(16) 또는 동체의 측면상에 배치된 세로로 장착된 부표(17)가 동체아래에 고정된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제12항에 있어서,

상기 인플랫터블(inflatable) 래프트(16) 및/또는 부표(17)가 고하중에 견딜 수 있는 파손방지물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 부표(17)의 하면에 세로의 스키드(19)가 설치된 것을 특징으로 하는 그라운드 이펙트 수송장치.