KR20010108947A - 공기부양선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기를 하부로 토출시켜 부양함과 더불어 뒤쪽으로 토출하여 전방으로의 추진력을 갖도록 한 공기부양선에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 부양력이 우수하고 순간 선회력이 우수하도록 된 공기부양선를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 갑판의 상부에는 부양공기흡입구가 형성된 선체가 설치됨과 더불어 하부에는 부양압축공기배출구가 측면으로 다수개 형성된 압력부양체가 설치되고, 이 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 압력부양체의 하부로 압축공기를 토출하도록 설치된 공기부양선에 있어서, 상기 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 토출되는 압축공기를 2차로 압축하는 챔버를 형성함과 더불어 압축공기에 의해 팽창되어 단면원형으로 이루어지면서 소정위치에 다수개의 분사구가 형성된 스커트압력부양체가 설치되어 있다.

또한 선체의 후방에는 전방을 향하여 회전하는 추진엔진과 그 팬에 의해 추진력을 갖도록 설치된 추진수단의 추진력이 선체의 중앙상부에 설치된 조작수단에 의해 가감됨은 물론, 상기 추진수단의 후방에 회동가능하게 설치된 방향키부도 회전각이 조작수단에 의해 변화되도록 설치된 공기부양선에 있어서, 상기 조작수단을 구성하는 조향핸들부의 핸들을 조작에 따라 조향컬럼과 이 조향컬럼의 후방에 설치된 추진체회전부가 갑판에 고정되어 연동됨과 더불어, 상기 추진체회전부의 회동과 연동되도록 추진수단의 추진력발생부가 설치된 구조로 되어 있다.

Description

공기부양선{An air floting ship}

본 발명은 공기를 하부로 토출시켜 부양함과 더불어 뒤쪽으로 토출하여 전방으로의 추진력을 갖도록 한 공기부양선에 관한 것으로, 특히 부양력이 우수하고 순간 선회력이 우수하도록 된 공기부양선에 관한 것이다.

종래의 공기부양선(W)은 도 8 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 갑판(10)의 상부에는 부양공기흡입구(21)가 형성된 선체(20)가 설치됨과 더불어 하부에는 부양압축공기배출구(31)가 측면으로 다수개 형성된 압력부양체(30)가 설치되어 있다.

또한 상기 압력부양체(30)의 외측에는 상기 부양압축공기배출구(31)로 토출되는 압축공기를 압력부양체(30)의 하부로 모아서 부양실(P)을 형성하도록 스커트(40)가 설치된다.

또 상기 선체(20)의 후방에는 전방을 향하여 회전하는 팬에 의해 추진력을 갖도록 설치된 추진수단(50)의 추진력이 선체(20)의 중앙상부에 설치된 조작수단(60)에 의해 가감됨은 물론, 상기 추진수단(50)의 후방에 회동가능하게 설치된 방향키부재(70)도 상기 조작수단(60)에 의해 회전각이 변화되도록 설치된다.

한편 상기 갑판(10)에 설치된 엔진(90)은 상기 조작수단(60)에 의해 회전력이 조절되어 이 회력에 의해 회전되는 부양팬(80)이 상기 부양공기흡입구(21)를 통해 공기를 흡입하여 엔진(90)의 하부로 공기를 압축하도록 설치되어 있다.

따라서 상기 조작수단(60)를 조작하여 상기 엔진(90)을 구동하면 부양팬(80)이 회전하면서 압축공기가 상기 선체(20)의 부양공기흡입구(21)와 엔진(90)의 하측 갑판(10)을 통해 압력부양체(30)내부로 공급됨과 동시에 부양압축공기배출구(31)로 토출되어 상기 스커트(40)에 의해 부양실(P)을 형성하면서 공기부양선(W)이 부양한다.

즉, 상기 스커트(40)와 지면 또는 수면의 사이로 많은 양의 압축공기가 유입되어 외부로 배출되므로 공기부양선(W)은 일정높이 상승하게 된다.

이때 상기 조작수단(60)의 조작에 의해 상기 추진수단(50)를 추진하게 되면 공기부양선(W)이 전방으로 이동하게 되고, 이와 함께 조작수단(60)을 조작하여 상기 방향키부재(70)를 어느 한방향으로 회동시키면 회동된 방향으로 공기부양선(W)의 진행방향이 변하게 된다.

즉, 상기 조작수단(60)의 조작에 의해 공기부양선(W)의 부양력과 전방으로의 추진력 및 방향전환이 가능하게 된다.

그러나 이러한 공기부양선은 상기 스커트로 토출된 압축공기가 쉽게 외부로 빠져나가게 되어 일정한 부양능력을 갖기 위해서는 큰용량의 엔진이 필요하게 되는문제점이 있었다.

또한 상기 추진수단은 상기 선체의 후방에 고정되어 단지 추진수단의 팬회전에 따른 추진력과 방향키부재의 선회에 의해서만 순간선회력이 결정되므로 순간선회력이 부족하다는 문제점을 지니고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 스커트가 원형으로 형성되어 압축공기를 부양실로 토출하도록 구성하여, 부양력이 우수하도록 된 공기부양선을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공기부양선의 추진수단이 일정각도 범위내에서 회동가능하게 설치되어 순간 선회력도 우수하도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 공기부양선이 수면위에서 엔진의 구동을 중지하여도 외부로부터 유입되는 물로 인해 침수되는 것을 미연에 방지할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기부양선의 사시도,

도 2는 도 1의 우측면도,

도 3은 도 1의 정면도,

도 4는 도 2의 A - A선 단면도,

도 5는 도 3의 B - B선 단면도,

도 6은 도 1의 배면도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기부양선의 작동설명을 나타내는 개략사시도,

도 8은 종래 기술에 따른 공기부양선의 우측면도,

도 9는 도 8의 C - C선 단면도,

도 10은 도 8의 우측면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10:갑판 20:선체

30:압력부양체 100:스커트압력부양체

110:분사구 200:추진수단

210:추진력발생부 220:고정부재

230:팬드럼 240:방향키부

300:조작수단 320:조향컬럼

330:부양조절부 340:추진체회전부

350:방향키회전부 400:연료탱크

500:밧데리 W:공기부양선

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 갑판의 상부에는 부양공기흡입구가 형성된 선체가 설치됨과 더불어 하부에는 부양압축공기배출구가 측면으로 다수개 형성된 압력부양체가 설치되고, 이 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 압력부양체의 하부로 압축공기를 토출하도록 설치된 공기부양선에 있어서, 상기 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 토출되는 압축공기를 2차로 압축하는 챔버를 형성함과 더불어 압축공기에 의해 팽창되어 단면원형으로 이루어지면서 소정위치에 다수개의 분사구가 형성된 스커트압력부양체가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스커트압력부양체의 하부이면서 상기 분사구가 형성된 근접위치에 노즐구멍이 형성된 노즐부재가 체결부재로 설치된 구조로 되어 있으며, 공기부양선 내부에 소정경사를 지닌 부력부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선체의 후방에는 전방을 향하여 회전하는 추진엔진과 그 팬에 의해 추진력을 갖도록 설치된 추진수단의 추진력이 선체의 중앙상부에 설치된 조작수단에 의해 가감됨은 물론, 상기 추진수단의 후방에 회동가능하게 설치된 방향키부도 회전각이 조작수단에 의해 변화되도록 설치된 공기부양선에 있어서, 상기 조작수단을 구성하는 조향핸들부의 핸들을 조작에 따라 조향컬럼과 이 조향컬럼의 후방에 설치된 추진체회전부가 갑판에 고정되어 연동됨과 더불어, 상기 추진체회전부의 회동과 연동되도록 추진수단의 추진력발생부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기부양선의 사시도이고, 도 2는 도 1의 우측면도이며, 도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4는 도 2의 A - A선 단면도이며, 도 5는 도 3의 B - B선 단면도이고, 도 6은 도 1의 배면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기부양선의 작동설명을 나타내는 개략사시도로서, 종래기술을 설명하는 도 8 내지 도 10과 동일한 부위는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.

본 발명의 공기부양선(W)은 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 갑판(10)의 상부에는 부양공기흡입구(21)가 형성된 선체(20)가 설치됨과 더불어 하부에는 1차로 공기를 압축하도록 챔버를 형성하면서 부양압축공기배출구(31)가 측면으로 다수개 형성된 압력부양체(30)가 설치되어 있다.

또한 상기 압력부양체(30)의 외측에는 상기 부양압축공기배출구(31)로 토출되는 압축공기를 2차로 압축하는 챔버를 형성하도록 스커트압력부양체(100)가 설치된다.

여기서 상기 스커트압력부양체(100)는, 상기 압력부양체(30)의 측면으로 토출되는 압축공기에 의해 팽창되어 원형으로 이루어지면서 압력부양체(30)의 하부로 공기를 토출하여 부양실(P)을 갖도록 소정위치에 다수개의 분사구(110)가 형성되어 있다.

또한, 상기 스커트압력부양체(100)의 하부이면서 상기 분사구(110)가 형성된 근접위치에 하부로 소량의 압축공기를 토출하여 공기부양선이 튐을 방지하거나 공기부양능력을 극대화하도록 다수개의 노즐부재(121)가 너트(122)에 의해 체결되어 있다.

여기서 상기 노즐부재(121)는 하부가 반구형상으로 되고 길이방향으로 소정직경의 노즐구멍(121a)이 형성되어 있다.

또한, 상기 압력부양체(30)내에는 공기부양선이 수면위에서 엔진의 구동을 중지하여도 외부로부터 유입되는 물로 인해 침수되는 것을 미연에 방지하도록 소정 경사를 지닌 부력부재(S)가 설치되어 있다.

미설명부호 22는 공기부양선(W)을 조작하는 사람의 발을 올려놓을 수 있도록 설치한 발판이고, 23은 후방의 좌우측을 관찰할 수 있도록 설치한 사이드미러이다.

또한 도 1 내지 도 3과 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 선체(20)의 후방에는 전방을 향하여 회전하는 팬에 의해 추진력을 갖도록 설치된 추진수단(200)의 추진력이 선체(20)의 중앙상부에 설치된 조작수단(300)에 의해 가감됨은 물론, 상기 추진수단(200)의 후방에 회동가능하게 설치된 방향키부재(240)도 상기 조작수단(300)에 의해 회전각이 변화되도록 설치된다.

또한 상기 조작수단(300)의 회전조작에 의해 상기 추진수단(200)이 일정각도내에서 회동하도록 설치된다.

한편 상기 갑판(10)의 상부에 설치되면서 연료탱크(400)와 밧데리(500)의 후방에 위치한 엔진(90)은 상기 조작수단(300)에 의해 회전력이 조절되어 부양팬(80)이 상기 부양공기흡입구(21)를 통해 공기를 흡입하여 엔진(90)의 하부로 공기를 토출하도록 설치되어 있다.

상기 추진수단(200)은 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 조작수단(300)의 후술하는 추진체회전부의 상부에 설치되는 추진력발생부(210)와, 이 추진력발생부(210)와 고정되는 고정부재(220)와, 이 고정부재(220)가 일단 개구에 부착됨과 더불어 상기 추진력발생부(210)의 수용이 용이하도록 절결홈(231)이 형성된 팬드럼(230)과, 이 팬드럼(230)의 타단개구에 회동가능하게 설치됨과 더불어 일방향으로 복원력을 갖도록 설치된 방향키부(240)로 이루어져 있다.

여기서 상기 추진력발생부(210)은, 후술하는 추진체회전부와 수직으로 고정됨과 더불어 양단으로 돌출된 연결막대(211)와, 이 연결막대(211)의 단부에 설치된 추진엔진(212)과, 이 추진엔진(212)에 의해 회전되어 추진력을 갖도록 설치되는팬(213)으로 이루어져 있다.

또한, 외장의 형태와 관계없이 추진력의 발생을 위한 엔진부는 현재의 1부양 2추진엔진의 형태와 더불어 1엔진을 이용한 부양 및 추진과 1부양 1추진 엔진으로의 설계로 변경이 가능하며, 부양 및 추진 방식은 동일하다.

한편 상기 조작수단(300)은, 상기 선체(20)의 상부로 돌출되어 회전조작 및 가압조작하도록 설치된 조향핸들부(310)와, 이 조향핸들부(310)의 하부에 설치되어 조향핸들부(310)에 가해지는 외력이 제거되면 중앙위치에 복귀되도록 설치된 조향컬럼(320)과, 이 조향컬럼(320)의 전방에 설치되어 상기 엔진(90)의 부양력을 조절하도록 된 부양조절부(330)와, 상기 조향컬럼(320)의 후방에 설치되어 상기 추진수단(200)의 추진력발생부(210)가 회동 및 복원 가능하게 설치되는 추진체회전부 (340)와, 이 추진체회전부(340)의 후방에 설치되어 상기 방향키부(240)의 탄성력에 대향하는 위치로 견인할 수 있도록 상기 추진체회전부(340)와 동시에 회전하도록 설치된 방향키회전부(350)를 포함한다.

여기서 상기 조향핸들부(310)는, 핸들(311)과, 이 핸들(311)의 일측에 각각 설치되어 상기 추진력발생부(210)의 추진엔진(212)을 가속회전할 수 있도록 된 가속레버(312)가 구비된다.

그리고 상기 조향컬럼(320)은, 상기 핸들(310)의 최하단에 수직하게 설치된 격판(321)과, 이 격판(321)의 대향하는 위치에 설치된 브라켓(322)과, 이 브라켓 (322)에 설치되어 상기 격판(321)을 가압하도록 된 압축스프링(323)과, 상기 격판(321)의 상부에 위치되도록 핸들(310)에 설치된 회동레버(324)로 이루어져 있다.

또한 상기 추진체회전부(340)는, 상기 추진력발생부(210)가 상부에 설치됨과 더불어 갑판(10)에 회동가능하게 설치되는 회전바(341)와, 이 회전바(341)의 하부에 직각으로 설치된 격판(342)과, 이 격판(342)의 대향하는 위치에 설치된 브라켓(343)과, 이 브라켓(343)에 설치되어 상기 격판(342)을 가압하도록 된 압축스프링(344)으로 이루어져 있다.

여기서 상기 회동레버(340)의 양단에는 와이어(a,b)가 연결되어 상기 연결막대(211)의 양단에 각각 고정됨과 더불어 상기 방향키회전부(350)에도 고정되어 있다.

또 상기 가속레버(312)에 연결된 와이어(c,d)가 상기 추진엔진(212)에 각각 고정되어 엔진의 회전수를 증가시킨다.

또한 와이어e는 엔진에 접속신호를 전달하는 전원공급선이고, 와이어f는 상기 연료탱크(400)로부터 추진엔진((212)으로 공급하기 위한 연료공급선이다.

따라서 상기 조작수단(300)의 부양조절부(330)를 조작하여 상기 엔진(90)을 구동하면 부양팬(80)이 회전하면서 압축공기가 상기 선체(20)의 부양공기흡입구 (21)와 엔진(90)의 하측 갑판(10)을 통해 압력부양체(30)내부로 공급됨과 동시에 부양압축공기배출구(31)로 토출되어 상기 스커트압력부양체(100)로 유입되고, 이와 동시에 상기 분사구(110)와 노즐구멍(121a)을 통해 토출되면서 상기 압력부양체 (30)의 하부에는 부양실(P)을 형성하면서 공기부양선(W)이 부양한다.

즉, 상기 스커트압력부양체(100)와 지면 또는 수면의 사이로 많은 양의 압축공기가 유입되어 외부로 배출되므로 공기부양선(W)은 부양작용에 의해 일정높이 상승하게 되고, 상기 스커트압력부양체(100)의 압축실에 의해 부양효율이 상승하게 된다.

이때 상기 조작수단(300)의 조작에 의해 상기 추진수단(200)를 추진하게 되면 공기부양선(W)이 전방으로 이동하게 되고, 이와 함께 조작수단(300)을 조작하여 상기 추진수단(200)의 추진력발생부(210)와 방향키부(240)를 어느 한방향으로 회동시키면 회동된 방향으로 공기부양선(W)의 진행방향이 변하게 된다.

즉, 상기 조작수단(300)의 조작에 의해 공기부양선(W)의 부양력과 전방으로의 추진력 및 방향전환이 가능하게 된다.

상기 조작수단(300)에 의해 순각선회력이 상승하는 것에 대해 설명하면, 상기 조향핸들부(310)를 잡고 우측으로 당기면 상기 격판(321)이 우측의 압축스프링 (323)을 가압하면서 회동하게 되고, 이때 상기 회동레버(324)가 상기 핸들(311)과 함께 회동되어 와이어(a)가 당겨지게 된다.

이 와이어(a)에 연결된 연결막대(211)는 상기 추진체회전부(340)의 회전바(341)에 설치된 격판(342)를 매개로 압축스프링(344)을 가압한 상태에 놓이게 된다.

이때 상기 연결막대(211)에 고정된 추진수단(200)은 각각 상기 회전바(341)를 회전중심으로 일정각도(본 발명에서는 45도) 회전한다.

이와 동시에 상기 방향키회전부(350)는 상기 방향키부(240)를 역시 일정각도 회전시키게 되므로, 상기 추진수단(200)의 추진공기는 선체(20)를 기준으로 직각방향으로 배출되어 선체(20)를 급속하게 선회시키게 된다.

이후 상기 조향핸들부(310)의 핸들(311)를 놓으면 상기 조향컬럼(320)의 압축스프링(323)과 추진체회전부(340)의 압축스프링(344) 및 방향키부(240)의 비틀림스프링(241)의 복원력에 상기 추진수단(200)의 추진력발생부(210)와 방향키부(240)는 선체(20)와 평행한 상태로 놓이게 된다.

이와는 반대로 상기 조향핸들부(310)를 잡고 좌측으로 당기면 상기 격판(321)이 좌측의 압축스프링(323)을 가압하면서 회동하게 되고, 이때 상기 회동레버(324)가 상기 핸들(311)과 함께 회동되어 와이어(b)가 당겨지게 된다.

이 와이어(b)에 연결된 연결막대(211)는 상기 추진체회전부(340)의 회전바(341)에 설치된 격판(342)를 매개로 압축스프링(344)을 가압한 상태에 놓이게 된다.

이후의 작용 동작은 우측으로 당길때와 동일한 순서대로 작동하므로 생략한다.

한편 상기 가속레버(313)의 가속조정에 의해서 와이어(c,d)가 당겨지면서 상기 추진엔진(212)의 회전수가 증가하면서 추진력을 증가하게 된다.

이와는 별도로, 상기 공기 부양선이 수면위에서 엔진의 구동을 중지하거나 고장으로 인하여 정지중일 경우에는 압축공기가 부양압축공기 배출구(31)를 통하여 외부로 토출되지 않기 때문에 외부로부터 물이 유입되게 되는바, 압력부양체(30) 저면에 소정부력을 지닌 부력부재, 즉 경사면을 가진 스치로플등을 장착함으로서 공기부양선이 침수되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 스커트가 원형으로 형성되어 압축공기를 부양실로 토출하도록 구성하여, 부양력이 우수하게 되는 효과가 있다.

또한 공기부양선의 추진수단이 일정각도 범위내에서 회동가능하게 설치되어, 순간 선회력도 우수하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 갑판의 상부에는 부양공기흡입구가 형성된 선체가 설치됨과 더불어 하부에는 부양압축공기배출구가 측면으로 다수개 형성된 압력부양체가 설치되고, 이 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 압력부양체의 하부로 압축공기를 토출하도록 설치된 공기부양선에 있어서,

   상기 압력부양체의 부양압축공기배출구에서 토출되는 압축공기를 2차로 압축하는 챔버를 형성함과 더불어 압축공기에 의해 팽창되어 단면원형으로 이루어지면서 소정위치에 다수개의 분사구가 형성된 스커트압력부양체가 설치된 것을 특징으로 하는 공기부양선.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스커트압력부양체의 하부이면서 상기 분사구가 형성된 근접위치에 노즐구멍이 형성된 노즐부재가 체결부재로 설치된 것을 특징으로 하는 공기부양선.
3. 선체의 후방에는 전방을 향하여 회전하는 추진엔진과 그 팬에 의해 추진력을 갖도록 설치된 추진수단의 추진력이 선체의 중앙상부에 설치된 조작수단에 의해 가감됨은 물론, 상기 추진수단의 후방에 회동가능하게 설치된 방향키부도 회전각이 조작수단에 의해 변화되도록 설치된 공기부양선에 있어서,

   상기 조작수단을 구성하는 조향핸들부의 핸들을 조작에 따라 조향컬럼과 이조향컬럼의 후방에 설치된 추진체회전부가 갑판에 고정되어 연동됨과 더불어, 상기 추진체회전부의 회동과 연동되도록 추진수단의 추진력발생부가 설치된 것을 특징으로 하는 공기부양선.