KR200263151Y1 - 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 모형 글라이더의 동체에 전원 공급수단을 내장하고 주날개 및 수평/수직꼬리날개에는 상기 전원 공급수단으로부터 전원을 공급받아 점등되는 램프를 각각 설치하여 야간에도 글라이더의 비행방향 변화를 확인하면서 비행원리를 학습할 수 있는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 길다란 막대형상으로 되고 선단부에는 균형부재(12)가 내장된 동체(10)와, 상기 동체의 중앙부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 보조날개(31)가 형성된 주날개(30)와, 상기 동체의 꼬리부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 승강타(41)가 형성된 수평꼬리날개(40)와, 상기 동체의 꼬리부분 상측에 부착되며 후단부에는 좌/우 조절이 가능하게 방향타(51)가 형성된 수직꼬리날개(50)로 이루어진 학습용 모형 글라이더에 있어서, 상기 균형부재는 전원을 공급하는 전원 공급수단(12a)이고, 상기 주날개와 수평/수직 꼬리날개에는 상기 전원 공급수단으로부터 전원을 공급받아 점등되도록 램프(80)가 설치되며, 상기 전원 공급수단과 램프는 전선(71)으로 연결되며 그 전선에는 전원을 공급할 수 있는 스위치(70)가 설치된 것이다.

Description

램프가 구비된 학습용 모형 글라이더{A model glider for education having on/off lamp}

본 고안은 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모형 글라이더에 설치된 주날개와 수평/수직날개에 램프를 설치하여 야간비행시 글라이더의 비행방향을 확인하면서 모형 글라이더에 작용하는 힘(양력, 중력, 추력, 항력)의 변화를 학습할 수 있는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더에 관한 것이다.

일반적으로 비행기는 도 1에 나타낸 바와 같이 주날개와 수평/수직꼬리날개를 고정시키는 역할을 하며 선단에는 균형부재(2)가 내장된 동체(1)와, 비행기를 활공시키는 양력이 발생되며 상반각에 의해서 좌/우 방향의 안정성을 유지하는 주날개(3)와, 양력이 발생되고 앞/뒤 방향 안정성을 유지하며 비행방향을 상/하로 조정하는 수평꼬리날개(4)와, 회전방향 안전성을 유지하고 비행기를 좌/우로 선회시키는 수직꼬리날개(5)로 이루어진다.

한편 비행기를 원하는 방향으로 비행시키기 위해서는 주날개(3)에 설치된 보조날개(6)와 수평꼬리날개(4) 및 수직꼬리날개(5)에 각각 설치된 방향타(8) 및 승강타(7)를 조정하게 된다.

보조날개(6)는 비행기의 동체(1) 길이방향 축을 중심으로 좌/우로 기울어지게 하는 것으로 서로 반대방향으로 조작함으로써, 비행기를 좌/우로 기울게 한다.

승강타(7)는 주날개(3)의 길이방향 축을 중심으로 비행기가 상승 또는 하강하게 한다.

방향타(8)는 동체(1)의 수직 축을 중심으로 선회하게 한다.

이와 같은 비행기의 각 날개에 작용하는 힘은 공기흐름에 따른 공기압력과 마찰로 인해 발생하는 것으로서, 공기흐름은 비행에 직접적인 영향을 주며 이를 이용해서 비행기는 양력을 받게 된다.

이러한 공기흐름과 압력과의 상관관계를 베르누이 정리라고 하는데 이것은 '공기의 흐름이 빨라지면 압력이 떨어지고 공기의 흐름이 늦어지면 압력이 증가한다'라는 것이다.

비행기 날개에 작용하는 공기의 흐름에 의하여 발생되는 압력을 살펴보면 도 2에 나타낸 바와 같다.

도 2는 일반적인 비행기 날개에 작용하는 공기의 흐름 및 압력을 나타낸 단면도로서, 날개의 상부면은 약간의 곡면을 이루고 하부면은 대체로 편편하게 되어 있다.

이러한 비행기 날개에 공기가 흐를 때 날개의 상부면의 공기흐름은 빠르게 되어 낮은 압력이 작용하고 하부 면의 공기흐름은 느리게 되어 높은 압력이 작용하게 되는 것이다. 즉, 하부 면에 작용하는 압력이 윗면보다 상대적으로 높아져 위로 떠받치는 힘(양력)이 발생하는 것이다.

따라서 비행기 날개 단면의 모양은 비행기에 따라 다른 것으로서 저속비행을 하는 글라이더는 날개단면이 두꺼운 반면 속도가 빠른 전투기 등의 날개는 비교적 얇다.

한편, 모형 글라이더는 도 3에 나타낸 바와 같이 날개의 하부 면에서 발생하는 와류가 공기의 흐름을 더디게 함으로써 하부 면의 압력을 증가시켜 양력을 발생시킨다.

그리고 비행기에는 도 4에 나타낸 바와 같이 중력, 양력, 추력, 항력이 작용하게 된다.

중력은 지구 중력에 의해 아래로 떨어지려는 힘(무게)으로 4개의 힘 중에 가장 기본적인 힘으로서, 비행기에 대한 무게가 적으면 적을수록 양력이나 추력에 의한 힘에 대해 이득을 볼 수 있다.

양력은 중력을 이겨내고 비행기가 지상으로부터 뜨게 하는 가장 중요한 힘으로서, 양력이 좋을수록 많은 무게를 들어올릴 수 있어 여객기나 수송기의 경우에는 날개를 크게 한다.

추력은 비행기를 앞으로 나아가게 하는 원동력이다.

항력은 공기의 흐름에 의해 생기는 마찰력으로 비행기의 전진방향과 반대로 작용하는 힘으로서, 이러한 공기의 저항(마찰력)을 줄이기 위해서 자동차와 마찬가지로 비행기 동체를 유선형으로 만든다.

따라서 비행기는 상술한 4가지 힘이 균형을 유지할 때 일정한 속도로 수평비행을 하며 양력의 크기를 조절함으로서 상승 또는 하강 비행하고 추력을 조절함으로서 가속 또는 감속 비행을 하는 것이다.

이와 같은 비행기의 비행원리를 이용하여 비행하는 다양한 형태의 모형 글라이더가 생산되고 있다.

이러한 모형 글라이더는 사용자의 팔 힘을 이용하여 날리는 모형 글라이더와 실을 걸어 달림에 따라 발생되는 속력을 이용하여 띄우는 토우라인(Tow-Line) 글라이더로 구분되는 무동력 모형 글라이더와 프로펠러 날개를 고무줄에 꼬아서 고무줄이 풀리는 힘에 의하여 추진력을 얻는 고무동력 글라이더로 나뉘어 진다.

이러한 모든 유형의 모형 글라이더들은 길다란 나무막대로 된 동체가 마련되어 있으며 이 동체의 선단에 일정한 중량을 갖는 균형부재가 마련되어 있고 상기 동체의 중앙 및 후단부위에 주날개와 꼬리날개가 각각 마련되어 있다.

상기 주날개는 글라이더의 균형 및 양력을 얻도록 동체의 중간부분에 마련되고 꼬리날개는 글라이더의 비행 방향을 조절하는 수직꼬리날개와 비행 높이를 조절하는 수평꼬리날개가 마련되어 있다.

한편, 고무동력 모형 글라이더인 경우 프로펠러와 다리가 마련되어 있고 이 프로펠러와 뒷날개에 이르기까지 고무줄유닛이 연결되어 있다.

이러한 종래의 모형 글라이더에서 무동력 모형 글라이더는 사용자가 동체의 중앙부분을 잡고 팔의 힘을 이용하여 날리고 토우라인 모형 글라이더는 동체에 실을 걸고 달리는 속력에 의해서 모형 글라이더를 띄우고 있다.

또한 고무줄 동력을 사용하는 고무동력 모형 글라이더는 사용자가 모형 글라이더를 하늘로 날리기 위해서는 프로펠러를 회전방향으로 돌려 고무줄유닛이 꼬이면서 감기도록 한다. 이때 고무줄유닛이 감긴 만큼 고무줄 자체의 탄성력으로 동력을 저장하게 되므로 이후에 프로펠러를 자유롭게 놓으면 고무줄이 풀리면서 저장된 동력에 의해서 프로펠러를 고속으로 회전시키게 된다.

이와 같이 동체 선단의 프로펠러가 고속으로 회전되면서 프로펠러에 의해 공기를 동체의 후방으로 빠르게 이송시켜 바람을 일으키고 이 바람은 앞날개에 의해 발생되는 양력이 글라이더를 상승시킴으로써 하늘로 날게되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 모형 글라이더는 모형 글라이더를 좌/우로 기울어지게 하는 보조날개와 모형 글라이더를 상승/하강시키는 승강타 및 모형 글라이더를 선회시키는 방향타가 별도로 마련되지 않거나 마련되어 있어도 고정된 상태를 유지하게 되므로 평이한 비행만이 가능하고 바람의 이용이 곤란하여 비행시간 또한 짧게 되었다.

또한 보조날개, 승강타, 방향타의 조절에 따라서 모형 글라이더의 비행방향의 변화를 확인할 수 없어 비행원리를 학습할 수 없게되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 균형을 유지하도록 균형부재(12)를 내장하고 선단부에는 탄성부재(60)가 결합된 동체(10)에 주날개(30) 및 수평/수직꼬리날개(40)(50)를 부착하고 각 날개에 형성되어 모형 글라이더를 좌/우로 기울게 하는 보조날개(31)와 모형 글라이더를 상승/하강하게 하는 승강타(41) 및 모형 글라이더를 선회시키는 방향타(51)를 조절 가능하도록 하여 보조날개(31), 승강타(41), 방향타(51)의 위치에 따라서 비행방향의 변화를 확인하면서 비행원리를 학습할 수 있는 학습용 모형 글라이더가 개발되어사용되고 있다.

그러나 상술한 학습용 모형 글라이더를 주간에 날릴 때에는 별도의 확인 수단이 강구되지 않았으므로 야간에는 학습을 할 수 없게되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 그 목적은 모형 글라이더의 동체에 전원 공급수단을 내장하고 주날개 및 수평/수직꼬리날개에는 상기 전원 공급수단으로부터 전원을 공급받아 점등되는 램프를 각각 설치하여 야간에도 글라이더를 이용하여 보조날개, 승강타, 방향타의 위치에 따라서 비행방향의 변화를 확인하면서 비행원리를 학습할 수 있는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 비행기를 나타낸 개략도.

도 2는 일반적인 비행기의 날개에 작용하는 공기의 흐름을 나타낸 단면도.

도 3은 일반적인 모형 글라이더의 날개에 작용하는 공기의 흐름을 나타낸 단면도.

도 4는 일반적인 비행기에 작용하는 힘을 나타낸 사시도.

도 5는 종래 모형 글라이더의 조립상태 사시도.

도 6은 종래 모형 글라이더의 비행 방향을 조절하는 상태의 사시도.

도 7은 본 고안에 따른 모형 글라이더의 부품도.

도 8은 본 고안에 따른 점멸램프가 구비된 모형 글라이더의 분해 사시도.

도 9는 본 고안에 따른 점멸램프가 구비된 모형 글라이더의 결합상태 사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 동체 12 : 균형부재

12a : 전원 공급수단 30 : 주날개

31 : 보조날개 40 : 수평꼬리날개

41 : 승강타 50 : 수직꼬리날개

51 : 방향타 70 : 스위치

71 : 전선 80 : 램프

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안 학습용 무동력 모형 글라이더의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 학습용 모형 글라이더는 길다란 막대형상으로 되고 선단부에는 균형부재가 내장된 동체와, 상기 동체의 중앙부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 보조날개가 형성된 주날개와, 상기 동체의 꼬리부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 승강타가 형성된 수평꼬리날개와, 상기 동체의 꼬리부분 상측에 부착되며 후단부에는 좌/우 조절이 가능하게 방향타가 형성된 수직꼬리날개로 이루어진 학습용 모형 글라이더에 있어서, 상기 균형부재는 전원을 공급하는 전원 공급수단이고, 상기 주날개와 수평/수직 꼬리날개에는 상기 전원 공급수단으로부터 전원을 공급받아 점등되도록 램프가 설치되며, 상기 전원 공급수단과 램프는 전선으로 연결되며 그 전선에는 전원을 선택적으로 공급할 수 있는 스위치가 설치된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 고안에 따른 모형 글라이더의 부품도이고, 도 8은 본 고안에 따른 점멸램프가 구비된 모형 글라이더의 분해 사시도이며, 도 9는 본 고안에 따른 점멸램프가 구비된 모형 글라이더의 결합상태 사시도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 고안은 목재 또는 합성수지재 등 가벼운 재질로 이루어지며 선단부에 삽입공(11)이 형성된 동체(10)와, 상기 삽입공(11)에 삽입되는 균형부재는 모형 글라이더의 균형을 유지하는 한편 이후에 설명할 램프(80)에 전원을 공급할 수 있는 전원 공급수단(12a)이며 그 전원 공급수단(12')은 소형 건전지(수은 전지)와, 상기 전원 공급수단(12a)으로부터 전원을 공급받아 점등되는 복수개의 램프(80)와, 상기 전원 공급수단(12')과 램프(80)를 연결하되, 동체(10)의 표면에 부착될 수 있도록 스트립 도선으로 이루어진 전선(71) 및 그 전선(71)에 연결되어 전원 공급수단(12a)의 전원을 선택적으로 공급하는 스위치(70)와, 상기 동체(10)에 부착되는 날개 및 측면판 형상이 표시된 종이재질의 부품판과, 상기 모형 글라이더가 추락할 때 동체(10)의 선단부가 파손되는 것을 방지하도록 그 동체(10)의 선단부에 핀(61)을 매개로 결합되는 고무재질의 탄성부재(60)로 이루어진다.

상기 부품판에는 동체(10)의 양 측면에 부착되는 한쌍의 측면판(20),주날개(30), 수평꼬리날개(40), 수직꼬리날개(50), 보조판(32)을 오려낼 수 있는 실선과 절첩시키는 점선이 표시되어 있다.

따라서 상기 부품판에 표시된 실선을 따라 각 부분을 오려내어 동체(10)의 삽입홈(11)에 전원 공급수단(12a)을 삽입하고 그 전원 공급수단(12')에 전선(71)을 연결한 상태에서 그 동체(10)의 양 측면에 측면판(20)을 각각 부착시키며 상기 전선(71)에는 스위치(70)를 연결하고 그 스위치(70)는 동체(10)의 상면에 고정시킨다.

이때 상기 전선(71)은 측면판(20)과 동체(10)의 사이에 삽입시킨 상태에서 측면판(20)을 부착시키거나 측면판(20)의 표면에 전선(71)을 부착하여도 무방하다.

이와 같이 동체(10)의 양 측면에 측면판(20)을 부착시킨 후 상기 측면판(20)의 중앙 상측에 형성된 각 지지편(21)이 동체(10)의 외측으로 향하도록 절첩시킨다.

한편, 동체(10)의 상부 중앙에 보조판(32)의 하부면에 와류가 발생하도록 점선을 따라 절첩시키고 상반각이 유지되도록 부착하며 그 보조판(32)의 상면에 주날개(30)를 부착시키되, 절첩면(33)이 접혀지도록 점선을 따라 절첩시킨 상태에서 부착시킨다.

그리고 동체(10)의 후단부에 수평꼬리날개(40)를 부착시키되, 수평꼬리날개(40)의 중앙부에 수직꼬리날개(50)가 위치되도록 부착하면 모형 글라이더의 조립이 완료되는 것이다.

또한 상기 주날개(30) 및 수평꼬리날개(40)와 수직꼬리날개(50)에는램프(80)를 각각 부착시키는 것이며 그 램프(80)의 부착위치는 사용자가 선택적으로 부착할 수 있으나 각 날개의 전면 중앙부에 부착하는 것이 바람직하며 상기 램프(80)에는 전원 공급수단(12a)에 연결된 전선(71)을 연결하는 것이다.

그리고 상기 램프(80)는 전원이 공급될 때 점등되는 램프(80)는 물론 점등/소등을 연속적으로 반복되는 점멸램프를 사용하여도 무방하다.

한편, 모형 글라이더가 추락할 때 발생되는 충격에 의해서 동체(10)가 파손되는 것을 방지하기 위하여 동체(10)의 선단부에는 고무재질의 탄성부재(60)에 부착된 핀(61)을 압입하는 방법으로 상기 탄성부재(60)를 고정시킨다.

이와 같이 조립 완료된 모형 글라이더를 날릴 때에는 사용자가 동체(10)의 중앙부분을 잡고 팔의 힘으로 날리면 모형 글라이더에는 중력, 양력, 추력, 항력이 발생되어 비행을 하게되는 것이며 모형 글라이더의 비행상태에 따라 보조날개(31)와 승강타(41)를 상/하로 이동시키고 방향타(51)를 좌/우로 이동시키면서 균형을 조절하는 것이다.

그리고 모형 글라이더가 추락하게 되면 동체(10)의 선단부가 지면에 접촉되면서 충격이 발생하게 되며 이때 발생되는 충격력은 동체(10)의 선단부에 고정된 탄성부재(60)에 의해서 완충되어 동체(10)가 파손되는 것을 방지하게 된다.

가령, 모형 글라이더가 곧바로 추락하면 모형 글라이더의 선단부가 하부로 향하는 것이므로 주날개(30)에 형성된 보조날개(31) 및 수평꼬리날개(40)에 형성된 승강타(41)를 약간 상부로 이동시키고, 모형 글라이더가 파도처럼 상승과 하강을 반복하면 선단부가 뒤로 향하는 것이므로 상기 보조날개(31) 및 승강타(41)를 약간하부로 이동시키면 모형 글라이더의 비행을 안정적으로 유지할 수 있게 되는 것이다.

또한 모형 글라이더가 좌/우로 선회하면 수직꼬리날개(50)에 형성된 방향타(51)를 선회하는 반대방향으로 약간 이동시키면 모형 글라이더의 선회비행을 방지 할 수 있게되는 것이다.

이와 같이 보조날개(31)와 승강타(41)의 상/하 이동으로 모형 글라이더의 승/하강 비행을 조절하고 방향타(51)의 좌/우 이동으로 모형 글라이더의 좌/우 선회비행을 조절할 수 있게 되므로 사용자가 보조날개(31), 승강타(41), 방향타(51)를 이동시킨 후 모형 글라이더를 날리게 되면 모형 글라이더(비행기)가 비행할 때 작용하는 기본적인 4가지 힘(중력, 양력, 추력, 항력)이 변화를 관찰할 수 있게 되는 것이다.

한편, 야간에 비행기의 원리를 학습 할 때에는 각 날개에 부착된 램프(80)를 점등시킨 상태에서 글라이더를 날리면서 글라이더의 비행 방향을 관찰 하게되는 것이다.

상기 램프(80)를 점등시킬 때에는 동체(10)의 상면에 부착된 스위치(70)를 온상태로 위치시키면 상기 동체(10)에 내장된 전원 공급수단(12a)의 전원은 전선(71)을 통하여 각 날개에 부착된 램프(80)로 공급되므로 상기 램프(80)가 점등되는 것이다.

따라서 글라이더를 날리고 램프(80)의 이동방향을 관찰하면 야간에도 글라이더를 이용하여 비행 원리를 관찰하면서 학습효과를 얻을 수 있게되는 것이다.

이와 같이 본 고안은 사용자 특히 어린이들이 보조날개, 승강타, 방향타를 직접 조작하면서 모형 글라이더를 날려 그 모형 글라이더의 비행방향 변화를 관찰하면서 모형 글라이더에 작용하는 힘의 변화를 학습할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 고안은 스위치의 조작으로 램프를 점등시킨 상태에서 글라이더를 날리면 상기 글라이더의 비행방향을 램프에 의해서 확인 가능하게 되므로 야간에도 글라이더를 이용한 비행기의 비행원리를 학습할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 길다란 막대형상으로 되고 선단부에는 균형부재(12)가 내장된 동체(10)와, 상기 동체의 중앙부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 보조날개(31)가 형성된 주날개(30)와, 상기 동체의 꼬리부분 양측에 부착되며 후단부에는 상/하 조절이 가능하게 승강타(41)가 형성된 수평꼬리날개(40)와, 상기 동체의 꼬리부분 상측에 부착되며 후단부에는 좌/우 조절이 가능하게 방향타(51)가 형성된 수직꼬리날개(50)로 이루어진 학습용 모형 글라이더에 있어서,

   상기 균형부재는 전원을 공급하는 전원 공급수단(12a)이고, 상기 주날개와 수평/수직 꼬리날개에는 상기 전원 공급수단으로부터 전원을 공급받아 점등되도록 램프(80)가 설치되며, 상기 전원 공급수단과 램프는 전선(71)으로 연결되며 그 전선에는 전원을 선택적으로 공급할 수 있는 스위치(70)가 설치됨을 특징으로 하는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 램프는 점등 및 소등이 가능한 점멸 램프인 것을 특징으로 하는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전원 공급수단과 램프를 연결하는 상기 전선은 상기 동체의 표면에 접촉될 수 있는 스트립 도선인 것을 특징으로 하는 램프가 구비된 학습용 모형 글라이더.