KR20040075490A - 원격조정 비행체에 있어서 빠르고 안정적인 선회가 가능한수평 미익의 구조 - Google Patents

Abstract

신속하고 안정적인 선회를 이루는 원격조정비행체의 수평미익의 선회구조를 제공한다. 상기 수평미익의 선회구조(1000)는 동체(D)의 상면을 향하여 배치되는 서보 모터와 상기 서보 모터의 동력축에 결합되는 회전자(220)와 상기 회전자의 상면에 결합되는 것으로 그 타단이 상기 수평미익(400)과 결합되는 연결대(300)를 가진다. 이에 따라서, 상기 수평 미익(400)은 동체의 평면(P)에 대하여 회전한다.

Description

원격조정 비행체에 있어서 빠르고 안정적인 선회가 가능한 수평 미익의 구조{Rear wing structure for remote-controlled flight assuring fast and stable turning}

본 발명은 원격조정 비행체에 있어서 빠르고 안정적인 선회가 가능한 수평미익의 구조에 관한 것이다. 본 발명은, 특별히, 원격 조정되는 날개치기형 비행체를 예로 설명되고 있지만 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.

날개치기형 비행체가 있다. 이것은 동체의 좌우 주익을 커넥팅 로드 및 기어열을 통하여 전기모터와 연결하여 전기모터의 회전에 따라 상기 좌우주익이 날개치듯이 동작하여 추력과 양력을 형성하여 비행하는 비행체를 말한다. 이러한 비행체에 있어서 필요한 양력을 얻기 위해서는 수평주익이 필요하다. 즉, 수평주익을 그 하부가 상부로 쳐들어진 형상으로 조정하여 상기 좌우 주익의 날개치기 운동에 따른 반력의 수직성분이 양력으로 작용하게 되는 것이다.

이러한 날개치기형 원격조정 비행체에 있어서 종래 비행체의 좌우 방향으로의 선회를 위한 방식은 수직 미익을 설치하여 상기 수직 미익의 좌우 방향회전에 따라 비행체가 좌우로 선회하게 할 수 있다. 또는 수평미익이 진행방향에서 받는 항력에 따른 모멘트(moment)를 동체의 중심선에 대하여 불균형하게 형성하여 이에 따라 좌우 선회를 이룰 수 있다.

도 1은 종래의 날개치기형 비행체에 있어서 좌우 선회를 위한 수평미익(100)의 구조를 보이는 도면이다.

도시한 바와 같이, 동체의 내부에 패널(50)이 제공되고 상기 패널(50)에는 고도조절용 서보 모터(10)가 설치된다. 상기 패널(50)의 후부에는 선회용 서보 모터(20)를 지지하는 지지체(201)가 힌지(203)연결되며 상기 지지체(201)는 상기 고도조절용 서보 모터(10)의 동력축과 결합된 회전자(11)와 컨넥팅 로드(connecting rod)(12)를 통하여 링크 연결되어 있다. 또한 상기 지지체(201)에 결합된 상기 선회용 서보 모터(20)의 동력축에 상기 수평미익(40)이 결합된다.

이러한 구조에 따라, 상기 선회용 서보모터(20)가 작동하면 상기 수평미익(40)은 그 동력축에 대하여 회전하며(화살표 T 방향), 또한 상기 고도조절용 서보모터(10)가 작동하면 상기 컨넥팅 로드(12)의 링크운동에 따라 상기 지지체(201)가 패널(50)의 후부의 힌지점(203)에 대하여 선회하고 이에 따라 상기 수평미익(40)이 상하부로 쳐들어지게 된다. (화살표 H 방향)

상기 수평미익이 선회용 서보 모터(20)의 동력축을 중심으로 회전하면 상기 동체의 중심선(S)에 대하여 좌우로 수평미익의 면적 불균형이 발생한다. 그러면, 비행시 동체의 중심선(S)에 대하여 상기 수평미익이 받는 항력의 불균형이 발생하여 동체의 중심선에 따른 좌우의 모멘트 변화가 발생하고. 그 결과, 비행체의 선회가 이루어진다.

상기 고도조절용 서보 모터(10)의 작동에 따라 상기 수평미익(40)이 쳐들어 지는 정도가 변하며 이에 따라 상기 수평미익(40)이 진행방향에 대하여 받는 항력 면적이 변한다. 이것은 진행방향에 대하여 수평미익에 발생하는 항력의 변동을 초래하고 그 결과 동체 및 주익에 발생하는 받음각의 변동이 발생하여 고도가 변화한다.

종래 이러한 수평미익의 구조(100)에 따를 경우, 만일 선회를 위하여 수평미익(40)을 회전시키는 경우(화살표 T 방향), 이것은 실질적으로 진행방향에 대한 수평미익(40)의 항력면적의 감소를 의미하며 이에 따라 받음각의 감소를 초래하여 고도도 동시에 떨어진다. 따라서, 일정 고도를 유지하며 선회를 위해서는 상기 선회용 서보 모터(20)와 고도 조정용 서보 모터(10)의 동시조정을 요구하게 되는데, 이것은 매우 숙련된 조정솜씨를 필요로 하는 것이다.

따라서, 원격조정기에 의하여 원격조정되는 날개치기형 비행체에 있어서 초보자도 쉽게 안정적인 선회조정을 할 수 있는 수평미익의 구조가 요구된다.

본 발명은 상술한 요청을 만족시킨다. 본 발명의 목적은 초보자도 쉽게 안정적인 선회조정을 할 수 있는 원격조정 비행체에 있어서 수평미익의 구조를 제공하는 것이다. 본 발명에 따를 경우 비행체의 선회속도가 빠르고 이에 따라 선회시의 고도감소가 거의 없어 고도 조정없이 안정적인 선회를 이룰 수 있다. 결국 본 발명은 원격조정비행체에 있어서 빠르고 안정적인 선회가 가능한 수평미익의 구조를 제공한다.

이러한 본 발명에 따른 원격조정비행체의 수평미익의 선회구조는 동체의 내부에 제공되는 패널과, 상기 패널에 설치되는 서보 모터와, 수평 미익과, 상기 서보 모터의 회전에 따라 상기 수평미익을 동체의 평면에 대하여 회전하도록 상기 수평미익과 상기 모터사이에 결합되는 평면회전연결기구를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 평면회전연결기구는 상기 서보 모터와 연결되어 회전하는 것으로서동체의 상면을 향하여 배치되는 회전자와, 상기 회전자와 그 상면에서 결합되는 상기 수평미익과 연결된 연결대를 포함하여 이루어진다.

특별히, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 서보 모터는 상기 패널의 후부에서 동체의 상면을 향하도록 설치되고 상기 회전자는 상기 서보 모터의 동력축에 직접 결합되어 있다.

또한, 상기 연결대는 상기 수평미익의 전단부와 결합되는 수평미익측 결합부와 상기 회전자와 결합되는 회전자측 결합부와 이들 사이를 연결하는 연결부를 포함하며, 여기서 상기 수평미익측 결합부는 그 후측방향으로 진행함에 따라 상부로 경사진 형상을 가진다. 이에 따라, 상기 수평미익은 상부를 향하여 쳐들어진 형태를 하게 된다.

특별히, 본 발명에 따를 경우, 상기 모터를 지지하는 지지체와, 상기 지지체와 결합된 것으로서 선회결합부를 가지고 고정나사결합공을 가지는 제1연결부와, 상기 제1연결부의 선회결합부와 결합되어 이와 선회가능하게 결합되며, 상기 제1연결부의 선회에 따른 상기 제1연결부의 고정나사결합공의 궤적에 대응하여 형성되는 대응나사공을 가지는 것으로서 상기 패널에 결합되는 제2연결부를 더욱 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 원격조정 비행체의 수평 미익의 구조를 보이는 도면;

도 2는 본 발명에 따른 수평 미익의 구조를 보이는 도면;

도 3은 본 발명에 따라 수평 미익이 동체의 평면에 대하여 회전하는 상태를 보이는 도면;

도 4는 본 발명에 따라 수평미익이 회전하여 비행체가 선회를 이루는 것을 보이는 도면; 그리고

도 5는 종래의 수평미익의 구조와 본 발명에 따른 수평미익의 구조에 따른 효과를 비교하는 도면.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

400: 수평미익 300: 연결대

200: 지지체 220: 회전자

180: 제1연결부 160: 제2연결부

500: 패널 320: 회전자측 결합부

340: 수평미익측 결합부 310: 연결부

이제 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 원격조정 비행체의 수평미익의 구조(1000)를 보이는 도면이다.

먼저, 좌우 주익(Dw)을 가지는 동체(D)에 대하여 그 내부에 패널(500)이 제공되며, 상기 패널(500)의 후부 측에 서보 모터를 수용한 서보 모터 지지체(200)가 패널(500)에 결합된다. 상기 지지체(200) 내부의 서보 모터와 상기 수평미익(400)은 평면회전연결기구에 의하여 연결되어 상기 수평미익(400)은 동체의 평면(도 3의 P)에 대하여 회전을 이룬다.

상기 평면회전연결기구는 서보 모터의 동력축과 연결된 회전자(220)와 상기 회전자(220)와 상기 수평미익(400)을 연결하는 연결대(300)로 이루어진다.

상기 회전자(220)는 상면을 향하여 배치되며 여기에 상기 연결대(300)가 결합되는데, 본 실시 예에서 상기 서보 모터는 그 지지체(200) 내부에서 동체(D)의 상면을 향하도록 배치되고 상기 회전자(220)는 서보 모터의 동력축에 직접 연결되어 있다.

상기 연결대(300)는 상기 수평미익(400)의 전단부와 결합되는 수평미익측 결합부(340)를 가져 상기 수평미익(400)의 전단부측과 결합되는데, 본 실시 예에서, 도시한 바와 같이 나사(7)로 결합되어 있다. 또한 상기 연결대(300)는 회전자측 결합부(320)를 가져 상기 회전자(220)의 상면과 결합된다. 도시한 바와 같이, 본 실시 예에서 상기 회전자측 결합부(320)와 상기 회전자(220)는 나사(7)에 의하여 결합되고 있다.

상기 연결대(300)의 수평미익측 결합부(340)와 상기 회전자측 결합부(320)는 연결부(310)에 의하여 연결된다.

특별히, 상기 수평미익측 결합부(340)은 도시된 바와 같이, 그 후측방향으로진행함에 따라 상부로 경사진 형상을 가진다. 이에 따라, 이와 결합된 수평미익(400)은 상부를 향하여 쳐들어진 형태를 하게된다. 이것은 동체의 진행방향에 대하여 항력이 발생하게 하여 양력을 생성하기 위함이다.

이러한 구성에 따라, 상기 수평미익(400)은 동체(D)의 평면(P)에 대하여 회전하게 된다. 즉 도 3을 참고로, 상기 수평미익(400)은 상기 지지체(200)내부의 서보 모터의 동작에 따라 동체의 평면(P)에 대하여 회전을 이루게 된다.

이렇게 수평미익(400)이 동체의 평면에 대하여 회전을 이루게 됨에 따라, 비행체의 신속하고 안정적인 선회가 가능해 진다.

도 4를 참고로 원격조정기의 조정에 따라 상기 서보 모터가 작동하고 상기 수평미익(400)이 동체의 평면(S)에 대하여 회전을 이루면 동체의 중심선(S)에 대하여 면적 불균형이 발생한다. 즉 동체의 전방을 기준으로 수평미익(400)이 회전함에 따라 중심선(S)에 대하여 편향된 면적(A2)이 그 반대편으로 편향된 면??(A1)보다 넓게 된다. 또한 동체의 중심선(S)에 대하여 항력이 미치는 거리(R)의 편차가 발생하여 비행체는 선회를 이루게 된다. 이때, 도 5에서 보이는 것과 같이 본 발명에 따를 경우가 그 편향면적(A2)가 더욱 크며 동체의 중심으로부터 편향면적의 항력이 미치는 거리(R)가 크게 증가한다.

도 5의 (b)는 도 1에서 보이는 것과 같이, 수평미익이 동체의 중심선에 대하여 회전하는 경우로, 선회를 위하여 상기 수평미익과 연결된 서보 모터를 작동하는 경우 그 좌우측의 항력면적의 차이가 도 5의 (a)의 본 발명에 따른 경우 보다 작다. 또한 그 편향면적(A2)의 단면 모멘트(M)까지의 거리 R2가 도 5(a)의 본 발명에 따른 R1 보다 작다.

결국 본 발명에 따른 경우 수평미익이 동체의 평면에 대하여 회전함에 따라 그 편향면적(A2)이 종래 보다 넓게 되고 또한 동체의 중심선에 대하여 항력이 미치는 거리(R2)가 증대되는 것이다. 그 결과 동체의 중심선에 대한 모멘트가 종래의 경우보다 더욱 크고 이에 따라 신속한 선회를 이룰 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따를 경우 신속한 선회에 따라 고도의 감소가 실질적으로 적게 일어난다. 즉 수평 미익의 회전에 따라 동체의 전진방향에 대한 항력의 감소로 일정부분 고도의 감소가 있지만 선회가 빠른 시간 내에 이루어지므로 그 고도의 감소가 거의 없다. 결국, 신속한 선회에 따라 안정적 선회가 가능해지는 것이다.

특별히 본 발명에 따를 경우, 수평미익의 승강각을 조정하여 고도를 조정할 수도 있으나 수평미익(400)을 승강각과 관련하여 패널(500)에 고정할 수도 있다. 수평미익의 승강각을 고정하면 별도의 고도조정의 테크닉이 필요하지 않아 초보자도 원격조정을 즐길 수 있는 이점이 있다. 이 경우 고도 조정을 위해서는 날개치기형 비행체에 있어서는 날개치는 속도를 조정하게 된다.

이와 관련되어, 다시 도 2를 참고로, 상기 수평 미익(400)과 연결된 서보 모터 지지체(200)는 상기 패널(500)과 제1연결부(180) 및 제2연결부(160)를 통하여 연결된다. 상기 제2연결부(160)는 전방에서 두 개로 갈라진 판부(168)(169)를 가지며 이들 판부(168)(169)사이에 패널(500)의 후부가 결합된다. 상기 지지체(200)에 결합된 제1연결부(180)는 상기 제2연결부(160)에 대하여 지점(184)에서 선회 가능하게 결합된다. 제1연결부(180)는 도시한 바와 같이 전방에 포크형상으로 갈라진 선회결합부를 가지며 여기에 제2연결부(160)의 원형의 머리부가 끼워지며 이들 각각의 선회결합부 및 상기 원형의 머리부에 형성된 대응나사공(184)(164)에 대하여 나사가 결합되어 제1연결부(180)는 제2연결부(160)에 대하여 선회 가능하게 결합된다.

상기 제1연결부(180)는 고정결합나사공(182)을 가지며 상기 제1연결부(180)가 그 선회연결점(184)에 대하여 선회하는 궤적에 대응하여 상기 제2연결부는 상기 고정나사결합공(182)에 대응하는 대응나사공(162, 162', 162")이 형성되어 있다. 이에 따라 도 2의 원 A에서 표시된 것과 같은 위치에서 고정나사결합공(182)(162")의 나사를 풀고 제1연결부(180)를 제2연결부(160)에 대하여 일정 각도 선회한 후 상기 제1연결부의 나사공(182)에 제2연결부의 나사공(162)이 대응되면 대응되는 이들 나사공에 나사를 결합하여 B로 표시된 원안에와 같이 제1연결부(180)와 제2연결부(160)의 결합각도를 조정할 수 있다.

이것은 결국 수평 미익(400)의 쳐들려지는 정도의 조정으로 이어져 적절한 양력을 가지도록 수평 미익(400)의 쳐들림 정도를 조정할 수 있는 것을 의미한다.

이와 같이 본 발명은 원격조정비행체에 있어서 빠르고 안정적인 선회가 가능한 수평미익의 구조를 제공한다. 이에 따라서, 초보자도 쉽게 안정적인 선회조정을 할 수 있게 된다.

이로서 본 발명의 목적이 달성되었음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

Claims (7)

1. 원격조정비행체에 있어서,

   (a) 동체의 내부에 제공되는 패널과;

   (b) 상기 패널에 설치되는 서보 모터와;

   (c) 수평 미익과;

   (d) 상기 서보 모터의 회전에 따라 상기 수평미익을 동체의 평면에 대하여 회전하도록 상기 수평미익과 상기 모터사이에 결합되는 평면회전연결기구를 포함하여 이루어지는 수평미익의 선회구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 평면회전연결기구는

   (a) 상기 서보 모터와 연결되어 회전하는 것으로서 동체의 상면을 향하여 배치되는 회전자와;

   (b) 상기 회전자와 그 상면에서 결합되는 상기 수평미익과 연결된 연결대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 서보 모터는 상기 패널의 후부에서 동체의 상면을 향하도록 설치되고 상기 회전자는 상기 서보 모터의 동력축에 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 연결대는 상기 수평미익의 전단부와 결합되는 수평미익측 결합부와 상기 회전자와 결합되는 회전자측 결합부와 이들 사이를 연결하는 연결부를 포함하며, 여기서 상기 수평미익측 결합부는 그 후측방향으로 진행함에 따라 상부로 경사진 형상을 가져 이와 결합된 수평미익은 상부를 향하여 쳐들어진 형태를 하게 됨을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.
5. 제3항에 있어서,

   상기 모터를 지지하는 지지체와;

   상기 지지체와 결합된 것으로서 선회결합부를 가지고 고정나사결합공을 가지는 제1연결부와;

   상기 제1연결부의 선회결합부와 결합되어 이와 선회가능하게 결합되며, 상기 제1연결부의 선회에 따른 상기 제1연결부의 고정나사결합공의 궤적에 대응하여 형성되는 대응나사공을 가지는 것으로서 상기 패널에 결합되는 제2연결부를 더욱 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.
6. 제1항 또는 제2항 또는 3항 또는 제5항에 있어서,

   상기 원격조정비행체는 날개치기형 비행체임을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.
7. 제4항에 있어서,

   상기 원격조정비행체는 날개치기형 비행체임을 특징으로 하는 수평미익의 선회구조.