KR20030044625A

KR20030044625A - 원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기

Info

Publication number: KR20030044625A
Application number: KR1020010075447A
Authority: KR
Inventors: 김승우; 장일형; 김명환; 김종선
Original assignee: 주식회사 뉴로스
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-09
Also published as: US6550716B1

Abstract

원격제어기를 이용하여 비행기의 이착륙과 승강 및 방향선회를 제어할 수 있는 원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기를 제공하고자 한다. 이 비행기(100)는 동체(110)와, 동체(110)의 전반부의 상측에 부착된 주익(120) 및, 동체(110)의 후미에 부착된 미익(170, 180)을 포함한다. 동체(110)의 하우징의 내부에는 전기모터(221)와 전동기구(230)와 배터리(222)와 제1 서보모터(310)와 제2 서보모터(320) 및 제어기(330)가 내장된다. 제1 서보모터(310)의 회전축에는 크랭크아암(311)이 연결되어 있고, 크랭크아암(311)의 자유단부에 연결된 커넥팅로드(312)는 수평미익지지부(271)의 하측모서리에 피봇식으로 연결되어 있다. 수평미익지지부(271)를 이루는 직육방체의 상측에 형성된 홈 속에는 제2 서보모터(320)가 장착되며, 이 때, 제2 서보모터(320)의 회전축은 수평미익의 중심축선 상에 배치된다. 수직미익지지부(272)는 제2 서보모터(320)의 회전축에 의해 지지되어 제2 서보모터(320)의 회전축이 회전함에 따라 좌우로 선회할 수 있게 구성된다.

Description

원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기 {Power-Driven Ornithopter Piloted by Remote Controller}

이 발명은 전기모터를 동력원으로 이용하는 동력식 날개치기형 비행기에 관한 것이며, 좀더 자세하게는 원격제어기를 이용하여 비행기의 이착륙과 승강 및 방향선회를 제어할 수 있는 원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기에 관한 것이다.

날개치기형 비행기는 그 자연친화적인 형상으로 인해 여전히 사람들의 호기심을 유발하고 있으며, 비행안정성에 대한 부담이 적은 레저용 비행기나 장난감 비행기로 개발하려는 시도가 부단히 계속되고 있다.

날개치기형 비행기의 개발에 관한 최근의 시도를 살펴보면 아래와 같다.

Gerard Van Ruymbeke에게 허여된 미국특허 4,729,748호(1988년 3월 8일)에서는 "비행장난감 (FLYING TOY)"이 개시되어 있다. 이 비행장난감은 조류의 몸체와 날개 및 꼬리와 유사한 외관을 갖는 동체와 주익 및 미익을 가지며, 탄성밴드와 탄성밴드를 비틀어 꼬는 기구와 꼬인 탄성밴드가 풀리는 힘을 전달하여 주익이 조류의 날개짓과 흡사한 날개치기를 행하게 하는 전동기구를 포함하며, 탄성밴드를 꼴 때 주익을 고정시키는 고정기구를 포함한다. Gerard Van Ruymbeke에게 허여된 미국특허 5,163,861호(1992년 11월 17일)에서는 "날개짓 비행장난감 및 비행종료시의 날개자동고정방법 (WING-OPERATED FLYING TOY, AND A PROCESS FOR AUTOMATICALLY LOCKING THE WINGS, AT THE END OF A FLIGHT)"이 개시되어 있다. 이 비행장난감은앞서 설명한 4,729,748호에 기재된 비행장난감의 고정기구가 탄성밴드가 풀리면서 비행기가 비행하는 과정에서도 주익을 고정시키도록 구성되어 있다.

Peter Gruich에게 허여된 미국특허 4,749,149호(1988년 7월 7일)에서는 "날개치기형 비행기(100)와 그 제조방법 및 이용방법 (ORNITHOPTER-TYPE VEHICLE, AND METHODS OF CONSTRUCTING AND UTILIZING SAME)"이 개시되어 있다. 이 비행기는 사람이 탑승할 정도의 대형 비행기로 설계된 것인데, 고정익 비행기와 유사한 방식으로 동체에 부착된 주익과 수평미익을 가지며, 고점과 저점 사이를 이동하는 주익의 날개치기 동작에서 상승동작은 탄성 복원력에 의해 이루어지고 강하동작은 동력원으로부터 유압회로를 통해 전달되는 동력에 의해 이루어진다. 이 비행기는 고점으로부터 직하방향이 아닌 후하방향으로 내려오는 주익의 강하동작에 의해 양력과 추력을 동시에 얻으며, 비행과정에서 비행기의 자세는 탑승자가 조정간을 통해 주익의 동작과 수평미익의 위치를 조정함으로써 유지되게 구성된다.

Kenneth R. Bowers, Jr.,에게 허여된 미국특허 5,899,408호(1999년 5월 4일)에서는 "날개치기형 비행기 (ORNITHOPTER)"가 개시되어 있다. 이 비행기도 고정익 비행기와 유사한 방식으로 동체에 부착된 주익과 수평미익을 가지며, 동력원으로는 가솔린엔진을 이용한다. 이 비행기는 주익의 날개치기 동작에 의해 얻을 수 있는 양력을 증대시키기 위하여 주익의 하부에 플랩을 제공하고 있다.

날개치기형 비행기에 관한 위와 같은 연구실적에도 불구하고, 여러 가지 요인으로 인하여 상업적으로 성공한 동력식 날개치기형 비행기는 찾아보기 어렵다.

이 발명의 발명자는, 종래에 제안된 날개치기비행기와 달리, 가볍고 단순하면서도 내구성이 강한 전동기구와 무게에 비해 장시간의 비행시간을 제공할 수 있고 조작이 간단한 전기모터를 구비한 날개치기형 비행기를 제안하여 이 출원과 동일자로 출원한다. 이 비행기는 동체와, 동체의 전반부의 상측에 부착된 주익 및, 동체의 후미에 부착된 미익을 포함한다. 동체의 하우징의 내부에는 전기모터와 전동기구가 내장되어 있다. 전동기구는 전기모터의 회전운동을 적절한 속도로 조절하여 전달하는 기어열 및 회전운동을 주익의 스윙운동으로 변환한다.

이 비행기에서는 주익의 날개치기운동에 의해 공기를 동체의 후방으로 밀어내는 반력으로 추력을 얻으며, 수평미익의 승강각에 따라 기수가 처들어질 때 얻어지는 추력과 항력의 수직성분을 양력으로 이용한다.

이와 같은 동력식 날개치기형 비행기는 상당히 장시간에 걸쳐 비행할 것이므로, 조종하지 않고 자유롭게 방임해 두면, 비행기를 말린 위치로부터 회수가 곤란할 정도로 멀리 날아가 버릴 수 있다. 또한, 흥미고조를 위해서도 조종이 가능할 것이 요구된다. 그러나, 어느 문헌에서도 동력식 날개치기형 비행기의 조종수단에 관해 구체적으로 설명하지 않았다.

이 발명은 원격제어기를 이용하여 비행기의 이착륙과 승강 및 방향선회를 제어할 수 있는 원격조종이 가능한 동력식 날개치기형 비행기를 제안하려는 것이다.

또한, 이 발명은 주익의 날개치기운동의 속도에 의해 추력을 증감시켜 비행속도를 조절할 수 있으며, 비행속도에 따라 수평미익의 승강각을 적절히 조절함으로써 비행기의 고도를 조절할 수 있는 동력식 날개치기형 비행기의 원격조종시스템을 제안하려는 것이다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 날개치기형 비행기의 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 비행기의 주익의 전개도이며,

도 3는 도 1에 도시된 비행기의 수평미익의 평면도이고,

도 4은 도 1에 도시된 비행기의 수직미익의 측면도이며,

도 5은 도 1에 도시된 비행기의 동체 내에 내장된 부품을 도시한 사시도이고,

도 6은 도 1에 도시된 비행기의 동체의 용골패널의 사시도이며,

도 7는 도 1에 도시된 비행기의 전기모터와 전동기구의 조립체의 사시도이고,

도 8 및 도 9는 미익지지부 및 그러한 미익지지부를 작동시키는 작동요소를 용골패널의 후단의 근처에 장착된 상태로 확대하여 도시한 것으로서, 도 8은 용골패널의 좌측에서 관찰되는 형태를 도시한 사시도이고, 도 9는 용골패널의 우측에서 관찰되는 형태를 도시한 사시도이다.

이 발명에 따라 제공되는 날개치기형 비행기는 동체와, 동체의 전반부의 상측에 부착된 주익 및, 동체의 후미에 부착된 수평미익을 포함한다. 또한, 이 비행기는 동체에 장착된 배터리로부터 전원을 공급받아 회전하는 전기모터 및 서보모터와, 상기 전기모터의 회전운동을 상기 주익의 스윙운동으로 변환하여 전동하는 메인전동기구와, 상기 서보모터가 회전함에 따라 상기 수평미익의 승강각을 조절하게 구성된 서보전동기구 및, 상기 서보모터의 회전방향과 속도를 조절하게 구성된 제어기를 포함한다.

양호하게는, 이 비행기가 회전축이 상기 수평미익의 중심축에 연결된 또다른 서보모터를 부가적으로 포함하고, 상기 또다른 서보모터가 회전함에 따라 상기 수평미익의 회전각이 조절되게 구성된다.

이 비행기는 상기 수평미익의 상측에 배치된 수직미익을 부가적으로 포함할 수도 있으며, 이 때, 상기 수직미익을 지지하는 수직미익지지부에는 또다른 서보모터가 연결되어 상기 또다른 서보모터가 회전함에 따라 상기 수직미익지지부를 회전시켜 상기 수직미익의 선회각이 조절되게 구성되는 것이 양호하다.

양호하게는, 상기 제어기가 배터리로부터 각각의 서보모터에 공급되는 구동전원을 조절하여 각각의 서보모터의 회전방향 및 속도를 제어하게 구성된다.

상기 제어기가 MOSFET (Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용한 속도제어기를 포함할 수 있다.

상기 제어기가 원격제어송신기로부터 수신된 제어신호에 따라 각각의 서보모터에 공급되는 구동전원을 조절하게 구성되는 것이 양호하다.

더욱 양호하게는, 상기 제어기가 상기 원격제어송신기로부터 수신된 제어신호에 따라 주익을 작동시키기 위한 상기 전기모터에 공급되는 구동전원을 조절함으로써 주익의 스윙속도를 제어하게 구성된다.

여기에서, 방향을 지칭하는 모든 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 이 발명에 따른 날개치기형 비행기가 지면에 정자세로 착륙된 상태에서 지면을 기준으로 한 방향을 지칭하는 것으로 이해하여야 한다.

이 발명의 상기 및 기타의 특징과 장점 및 양태는 도면을 참조하여 설명하는 이 발명의 양호한 실시예에 대한 아래의 설명을 읽으면 좀더 명료해 질 것이다.

도 1에 보이듯이, 이 발명에 따른 날개치기형 비행기(100)는 동체(110)와, 동체(110)의 전반부의 상측에 부착된 주익(120) 및, 동체(110)의 후미에 부착된 미익(170, 180)을 포함한다.

동체(110)의 하우징의 내부에는 아래에서 상세하게 설명할 전기모터(221)와 전동기구(230)가 내장된다.

도 2에 보이듯이, 주익(120)은 표면을 형성하는 스킨(126)과 날개의 형상을 유지하는 프레임로드로 구성되며, 동체(110)의 중심축선을 따라 좌우대칭을 이루는 좌주익(121)과 우주익(122)이 일체형으로 형성되어 있다.

좌주익(121)과 우주익(122)은 하나의 프론트프레임로드(131)와 하나의 리어프레임로드(132) 및 다수의 트래버스프레임로드(133, 134, 135)를 각각 포함한다.

좌주익(121)과 우주익(122)의 프론트프레임로드(131) 및 리어프레임로드(132)는 서로 분리되어 있고, 좌주익(121)과 우주익(122)은 유연한 스킨(126)부재에 의해서만 연결되어 있으므로, 서로 절첩되거나 전개되는 방향으로 자유롭게 상대운동할 수 있다.

이 실시예에 따른 날개치기형 비행기(100)의 미익(170, 180)은 하나의 수평미익(170)과, 수평미익(170)의 상측에 배치된 하나의 수직미익(180)으로 구성된다.

수평미익(170)은, 도 3에 보이듯이, 동체(110)의 중심축선을 따라 후방으로 향하면서 좌우대칭을 이루게 폭이 확장되도록 그 정점이 동체(110)의 후미에 부착된다.

도 4에 도시된 바와 같이 거의 직각삼각형으로 이루어진 수직미익(180)은, 도 1에 보이듯이, 수평미익(170)의 상측에서 수평미익(170)의 표면과 직각을 이루는 평면 상에 배치되어 한 꼭지점이 동체(110)의 후미에 부착된다.

도 5은 하우징을 벗겨낸 상태에서 동체(110)의 내부를 도시한 것이다.

이 실시예에 따른 날개치기형 비행기(100)의 동체(110)의 용골은 도 6에 도시된 바와 같은 가벼우면서도 강도가 큰 일체형 패널로 형성된다. 이러한 용골패널(210)은, 도 5 및 도 6에 보이듯이, 동체(110)의 중심축선 상에 배치되어 그 길이가 동체(110)의 전단부의 근처로부터 후단부의 근처까지 연장되며, 그 폭은 동체(110)의 상단으로부터 하단까지 연장된다.

용골패널(210)의 상측 전단에는 전기모터(221)가 장착되고, 전기모터(221)의 전방에는 전동기구(230)가 장착된다. 용골패널(210)의 중앙부분에는 배터리장착구멍(214)이 형성되어 있다. 배터리(222)는 배터리장착구멍(214) 속에 삽입되어 클램프(215, 216)에 의해 단단히 조여진다. 또한, 용골패널(210)의 상단에는 좌주익(121)과 우주익(122)의 리어프레임로드(132)를 각각 지지하는 홀더(250, 260)들이 장착되며, 용골패널(210)의 후단에는 미익(170, 180)을 지지하는 지지부(271, 272)가 장착된다.

전동기구(230)는 좌주익(121)과 우주익(122)의 프론트프레임로드(131)에 각각 연결되는 한 쌍의 아암(231, 232)과, 하나 이상의 중간전동기어를 통해 전기모터(221)의 회전운동을 전달받아 회전하는 한 쌍의 종동휠(233, 234)과, 각각의 종동휠(233, 234)과 각각의 아암(231, 232)을 연결하여 종동휠(233, 234)이 회전함에 따라 아암(231, 232)을 그 선회점(Pivotal Point : 237)을 중심으로 정해진 각도범위 내에서 상하로 스윙(swing)시키는 커넥팅로드(235, 236)와, 전기모터(221)의 회전축으로부터 한 쌍의 종동휠(233, 234)까지 연결되어 전기모터(221)의 회전운동을 감속시켜 한 쌍의 종동휠(233, 234)에 동시에 전달하는 감속기어열(Reduction Gear Train) 및, 감속기어열을 지지하는 스탠드(239)를 포함한다.

전동기구(230)의 한 쌍의 아암(231, 232)에 프론트프레임로드가 연결된 주익(120)은 아암(231, 232)이 스윙함에 따라 상하로 퍼덕인다.

주익(120)의 리어프레임로드는 용골패널(210)의 상단에 설치된 지지홀더(250, 260)에 의해 운동이 자유롭게 지지되어 있다.

도 1에 보이듯이, 용골패널(210)의 둘레에 하우징이 조립된 상태에서, 하우징의 외측에는, 주익(120)이 날개치기가 자유롭게 노출되고, 수평미익(170)이 상하로의 승강각의 조정이 가능하게 노출되며, 수직미익(180)이 좌우로의 편향각의 조정이 가능하게 노출된다.

용골패널(210)의 배터리장착구멍(214) 속에는 리튬배터리 등과 같은 무게가 가볍고 대용량 충전이 가능한 배터리(222)가 장착되며, 배터리(222)의 충전단자는 하우징의 외측에 노출되게 구성한다.

도 8 및 도 9에는 이 실시예에 따라 용골패널(210)의 후단에 장착된 미익지지부 및 그러한 미익지지부를 작동시켜 수평미익(170)의 승강각과 수직미익(180)의 선회각을 조절하는 작동요소가 도시되어 있다. 미익지지부는 수평미익(170)을 지지하는 수평미익지지부(271) 및 수직미익(180)을 지지하는 수직미익지지부(272)를 포함한다. 수평미익지지부(271)는 소정의 높이를 갖는 직육방체로 형성되며, 수평미익지지부(271)의 상측모서리에는 용골패널(210)의 후단을 삽입할 수 있는 절개부(273)가 형성되어 있다. 이러한 절개부(273) 속에 용골패널(210)의 후단을 삽입한 후에 고정핀(274)을 삽입함으로써 수평미익지지부(271)가 고정핀(274)을 중심으로 상하로 선회할 수 있게 구성된다.

용골패널(210) 상에는 수평미익지지부(271)를 작동시켜 수평미익(170)의 승강각을 조절하는 작동요소로서의 제1 서보모터(310)가 장착되며, 제1 서보모터(310)의 회전축에는 크랭크아암(311)이 연결되어 있고, 크랭크아암(311)의 자유단부에 연결된 커넥팅로드(312)는 수평미익지지부(271)의 하측모서리의피봇부(313)에 선회가 가능하게 연결되어 있다. 크랭크아암(311)과 커넥팅로드(312)는 제1 서보모터(310)가 회전운동함에 따라 수평미익지지부(271)를 고정핀(274)을 중심으로 선회시키는 크랭크기구의 역할을 한다.

수평미익지지부(271)를 이루는 직육방체의 상측에 형성된 홈 속에는 수직미익지지부(272)를 작동시켜 수직미익(180)의 선회각을 조절하는 작동요소로서의 제2 서보모터(320)가 장착되며, 이 때, 제2 서보모터(320)의 회전축은 수평미익의 중심축선 상에 배치된다. 수직미익지지부(272)는 제2 서보모터(320)의 회전축에 의해 지지되어 제2 서보모터(320)의 회전축이 회전함에 따라 좌우로 선회할 수 있게 구성된다.

제1 서보모터(310)와 제2 서보모터(320)의 구동전원은 배터리(222)로부터 공급되며, 이러한 구동전원을 공급을 제어함으로써 제1 서보모터(310) 및 제2 서보모터(320)의 회전방향 및 속도를 제어하기 위한 제어기(330)가 용골패널(210) 상에 장착되어 있다. 제어기(330)는 시중에서 유통되는 MOSFET (Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용한 속도제어기 (Speed Controller)를 이용하여 구성될 수 있으며, 역시 시중에서 구입할 수 있는 원격제어송신기(도시 안됨)로부터 송신되는 제어신호를 수신한다.

제어신호의 수신을 원활하게 하기 위해 제어기(330)는 수신안테나(331)를 구비하며, 이러한 수신안테나(331)는 도선으로 이루어진 선형 안테나로 구성되어 동체 또는 미익의 표면에 부착된다.

원격제어송신기로는 장난감 자동차나 장난감 고정익 비행기의 원격조종에 이용되는 송신기와 유사한 형식의 것이 이용될 수 있다.

제어기(330)는 원격제어송신기로부터 수신한 제어신호에 따른 속도와 방향으로 제1 서보모터(310)를 회전시킴으로써 수평미익(170)의 승강각을 조절하며, 제2 서보모터(320)를 회전시킴으로써 수직미익(180)의 선회각을 조절한다.

또한, 제어기(330)는 원격제어송신기로부터 수신한 제어신호에 따라 주익(120)을 작동시키기 위한 전기모터(221)에 공급되는 구동전원을 조절함으로써 주익의 스윙속도를 제어할 수 있다.

아래에서는, 이 실시예에 따른 날개치기형 비행기(100)의 작동에 대해 설명하겠다.

이 실시예에 따른 날개치기형 비행기(100)에서는 전기모터(221)가 회전함에 따라 좌주익(121)과 우주익(122)이 상하로 펄럭거린다. 주익의 이러한 운동은 마치 부채질과 같은 방식으로 공기를 동체의 후방으로 밀어내는 기류를 형성하며, 그 반력은 동체를 전진시키는 추력으로만 작용한다. 그런데, 수평미익(170)을 수평자세가 아닌 쳐들어진 상태로 유지하면, 비행기의 전진에 의해 수평미익(170)이 받게 되는 반력으로 인해 기수가 처들어진다. 이렇게 기수가 처들어진 자세에서는 반력의 수직성분은 비행기를 상승시키는 양력으로 작용하며, 수평성분만 추력으로 작용한다. 한편, 기수가 처들어진 상태에서 수평방향 또는 활강방향으로 전진하면, 동체와 주익은 비행기의 전진에 따라 주변으로 흐르는 상대기류의 방향에 대해 비스듬한 받음각을 이룬다. 이러한 받음각은 동체 및 주익에서 상대기류에 의한 항력의 작용방향 및 크기에 영향을 준다. 항력의 수직성분은 양력으로 작용하며, 수평성분은 추력과 반대방향으로 작용한다.

즉, 수평미익의 승강각을 조절하면, 기수의 처들어진 정도에 따른 받음각의 크기가 조절되고, 그에 따라 양력이 조절되어 비행기를 승강시킬 수 있다.

한편, 도시된 실시예에서처럼 수직미익(180)을 구비한 경우에는, 직진비행을 하기 위해서는 수직미익(180)을 동체(110)의 중심축선과 동일한 방향으로 유지시키고, 좌선회시키기 위해서는 수직미익(180)을 좌측으로 편향시키며, 우선회시키기 위해서는 수직미익(180)을 우측으로 편향시킨다.

이 실시예에 따른 비행기는 동체(110)의 하부에 랜딩기어(도시 안됨)를 제공하여 일정한 속도를 얻을 때까지 활주하다가 비행하게 하거나, 손으로 동체(110)를 파지하고 전원스위치를 온시켜 주익의 날개치기가 시작된 후에 가볍게 앞으로 던져서 비행시킨다.

비행기의 고도를 상승시키기 위해서는 원격제어송신기를 조작하여 제1 서보모터(310)를 제1 방향으로 회전시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 수평미익(170)을 상승시키며, 고도를 강하시키기 위해서는 제1 서보모터(310)를 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 수평미익(170)을 강하시킨다.

비행기를 시계방향으로 선회시키기 위해서는 원격제어송신기를 조작하여 제2 서보모터(320)를 제1 방향으로 회전시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 수직미익(180)을 동체(110)의 우측으로 선회시키며, 반시계방향으로 선회시키기 위해서는 제2 서보모터(320)를 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 수직미익(180)을 동체(110)의 좌측으로 선회시킨다.

비행속도를 증속시키기 위해서는 원격제어송신기를 조작하여 전기모터(221)에 공급되는 구동전력을 증가시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 주익(120)의 날개치기 속도를 증속시키며, 감속시키기 위해서는 전기모터(221)에 공급되는 구동전력을 감소시킬 수 있는 제어신호를 송출함으로써 주익(120)의 날개치기 속도를 감속시킨다.

한편, 이 실시예에 따른 비행기의 주익의 프론트에지에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드(281 내지 288)를 부착함으로써 야간에도 비행기의 위치와 자세 및 비행방향을 알 수 있게 하였다.

앞서 설명한 실시예에 따른 비행기는 수평미익(170)과 수직미익(180)을 모두 구비하였지만, 구조를 좀더 단순하게 하고 무게를 감소시키기 위하여 수직미익(180)을 생략하고 수평미익만 구비하게 구성할 수도 있다.

이러한 경우에, 수평미익(170)은 승강각 뿐만 아니라 선회각도 조절할 수 있게 구성되는 것이 양호하다. 여기에서 수평미익(170)의 회전각이라고 함은, 수평미익의 좌단과 우단이 수평하게 유지되는 것이 아니라, 수평미익(170)을 그 중심축선을 따라 회전시킴으로써 좌단과 우단 중의 하나가 다른 하나에 비해 높아지거나 낮아지게 하는 각도를 말한다. 더욱 양호하게는, 회전축이 수평미익(170)의 중심축에 연결된 부가적인 서보모터가 제공되어 이 서보모터가 회전함에 따라 수평미익(170)의 회전각이 조절되게 구성한다.

이 실시예에 따른 비행기에서는 앞서 설명한 실시예에 따른 비행기에서와 마찬가지로 수평미익(170)의 승강각을 조절함으로써 비행기의 고도를 승강시킬 수 있고, 수평미익(170)의 회전각을 조절함으로써 비행기를 선회시킬 수 있다.

도면에 도시된 양호한 실시예에서는 수직미익과 수평미익을 모두 포함하는 것을 설명하고 있지만, 수직미익을 생략하고 수평미익을 승강각의 조절이 가능함과 아울러 동축의 중심축선과 평행한 회전축을 중심으로 소정의 각도범위 내에서 좌우로 회전할 수 있게 구성함으로써, 수평미익만으로 비행기의 상승과 선회를 제어할 수 있다.

위에서는 이 발명의 양호한 실시예에 따른 날개치기형 비행기에 대해 설명하였지만, 이 것은 단지 예시적인 것이며, 이 발명을 제한하려는 것이 아니다. 이 기술분야에 숙련된 자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 앞서 설명한 실시예로부터의 변화와 변경 및 조절이 가능함이 자명할 것이다. 첨부된 특허청구의 범위에서는 그러한 변화예와 변경예 및 조절예를 포괄할 것을 의도하였다.

이 발명에 따른 날개치기형 비행기(100)는 무선원격제어방식으로 조종될 수 있으며, 무게가 가볍고 에너지소비율이 낮은 저속에서 큰 양력을 얻을 수 있으므로, 한 번의 배터리충전으로 장시간 비행이 가능하다.

Claims

동체와, 동체의 전반부의 상측에 부착된 주익 및, 동체의 후미에 부착된 수평미익을 포함하는 날개치기형 비행기에 있어서,

동체에 장착된 배터리와,

상기 배터리로부터 전원을 공급받아 회전하는 전기모터 및 서보모터와,

상기 전기모터의 회전운동을 상기 주익의 스윙운동으로 변환하여 전동하는 메인전동기구와,

상기 서보모터가 회전함에 따라 상기 수평미익의 승강각을 조절하게 구성된 서보전동기구 및,

상기 서보모터의 회전방향과 속도를 조절하게 구성된 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1에 있어서,

회전축이 상기 수평미익의 중심축에 연결된 또다른 서보모터를 부가적으로 포함하고,

상기 또다른 서보모터가 회전함에 따라 상기 수평미익의 회전각이 조절되게 구성된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1에 있어서,

상기 수평미익의 상측에 배치된 수직미익을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 3에 있어서,

회전축이 상기 수직미익을 지지하는 수직미익지지부에 연결된 또다른 서보모터를 부가적으로 포함하고,

상기 또다른 서보모터가 회전함에 따라 상기 수직미익지지부를 회전시켜 상기 수직미익의 선회각이 조절되게 구성된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 제어기가 배터리로부터 각각의 서보모터에 공급되는 구동전원을 조절하여 각각의 서보모터의 회전방향 및 속도를 제어하게 구성된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 5에 있어서,

상기 제어기가 MOSFET (Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용한 속도제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 6에 있어서,

상기 제어기가 원격제어송신기로부터 수신된 제어신호에 따라 각각의 서보모터에 공급되는 구동전원을 조절하게 구성된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 제어기가 상기 원격제어송신기로부터 수신된 제어신호에 따라 주익을 작동시키기 위한 상기 전기모터에 공급되는 구동전원을 조절함으로써 주익의 스윙속도를 제어하게 구성된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 주익은 다수의 프레임로드로 짜여진 윙프레임과 상기 윙프레임에 부착되어 상기 주익의 아웃라인을 형성하는 스킨을 포함하며,

상기 주익의 윙프레임은 상기 동체의 상부에 노출된 지지수단에 의해 지지되어 있고,

상기 전동기구는 상기 동력원의 회전운동을 적절한 속도로 조절하여 전달하는 기어열 및 회전운동을 상기 주익의 스윙운동으로 변환하는 커넥팅로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 수평미익을 지지하는 수평미익지지부는 직육방체로 형성되며,

상기 수평미익지지부는 그 상측모서리에서 상기 동체의 용골패널의 후단에 대해 선회가 가능하게 지지되어 있고,

상기 수평미익의 승강각을 조절하는 상기 서보모터의 회전축에는 크랭크아암(311)이 연결되어 있으며,

상기 크랭크아암의 자유단부에는 커넥팅로드의 한 단부가 연결되어 있고,

상기 커넥팅로드의 다른 단부는 상기 수평미익지지부의 하측모서리에 피봇식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 4에 있어서,

상기 수직미익의 선회각을 조절하는 상기 또다른 서보모터는 상기 수평미익지지부를 이루는 직육방체의 상측에 형성된 홈 속에는 장착되며,

상기 수직미익의 선회각을 조절하는 상기 또다른 서보모터의 회전축은 수평미익의 중심축선 상에 배치된 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.
청구항 1내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 주익의 프론트에지 부착된 적어도 하나 이상의 발광다이오드를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 날개치기형 비행기.