KR20060110241A - Dragonfly-type ornithopter with two pairs of wing - Google Patents

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KR20060110241A
KR20060110241A KR1020060065953A KR20060065953A KR20060110241A KR 20060110241 A KR20060110241 A KR 20060110241A KR 1020060065953 A KR1020060065953 A KR 1020060065953A KR 20060065953 A KR20060065953 A KR 20060065953A KR 20060110241 A KR20060110241 A KR 20060110241A
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조 원 장
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조 원 장
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Abstract

A dragonfly type ornithopter with two pairs of wings is provided to allow users to produce the beautiful flapping motion such as a dragonfly flies, and to control the lift and thrust performance by adjusting the phase difference between front and rear wings, so as to achieve the hovering and to improve the control of flight performance. The dragonfly type ornithopter with two pairs of wings comprises: a power transfer mechanism(1), transferring the power, generated from a motor; an ornithopter body(2), in which the power transfer mechanism(1) is mounted; front and rear wings(3,4), made out of a flexible material, and connected to the power transfer mechanism(1) so as to carry out a flapping motion; a wing structure(5), supporting the wings(3,4); and a tail section(6), controlling the flight direction; wherein the power transfer mechanism(1) is configured in such a manner that reduction gears are connected to a motor shaft, that driving disks are connected to the reduction gears respectively, and that connecting rods are connected to the driving disks respectively.

Description

두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체{DRAGONFLY-TYPE ORNITHOPTER WITH TWO PAIRS OF WING}DRAGONFLY-TYPE ORNITHOPTER WITH TWO PAIRS OF WING}

도1은 본 발명에 따른 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 구성도를 나타낸 것이다.1 is a block diagram of a dragonfly type wing aircraft having two pairs of wings according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 정면도를 나타낸 것이다. Figure 2 shows a front view of a dragonfly type wing vehicle with two pairs of wings in accordance with the present invention.

도3은 본 발명에 따른 날갯짓 비행체에서 두 쌍의 날개의 위상차를 조절할 수 있는 구동메커니즘을 나타낸 것이다.Figure 3 shows a drive mechanism that can adjust the phase difference of the two pairs of wings in the wing aircraft according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 실시 예로 두 쌍의 날개로 구동된 모델의 양력계수 및 항력계수를 나타낸 것이다. Figure 4 shows the lift coefficient and drag coefficient of the model driven by two pairs of wings according to the embodiment of the present invention.

< 도면의 부호 설명 ><Explanation of the Codes in Drawings>

1 : 구동 메커니즘1: drive mechanism

2 : 동체부2: fuselage

3 : 앞날개3: front wing

4 : 뒷날개4: rear wing

5 : 날개구조물5: wing structure

6 : 꼬리부분6: tail

7 : 앞날개7: front wing

8 : 뒷날개8: rear wing

9 : 잠자리의 눈9: dragonfly's eye

10 : 커넥팅 로드 연결부분10: connecting rod connecting part

11 : 모터축11: motor shaft

12, 12′ : 감속기어12, 12 ′: Reduction Gear

13, 13′ : 구동원판13, 13 ′: driving disk

14, 14′ : 커넥팅 로드14, 14 ′: connecting rod

15, 15′ : 커넥팅 로드를 고정용 구멍15, 15 ′: Hole for fixing connecting rod

16, 16′ : 플랩핑 운동 중심축16, 16 ′: central axis of flapping motion

17, 17′ : 날개의 앞전지지대 17, 17 ′: front of the wing

18 : 양력계수18: lift coefficient

19 : 추력계수19: thrust factor

본 발명은 날갯짓 비행체에 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형의 날개를 적용함으로써 제자리비행(HOVERING) 뿐만 아니라 양력 및 추력 발생을 효율적으로 조절할 수 있도록 발명한 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 관한 것이다. 좀 더 자세히 설 명하면, 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체가 비행 중에 앞날개와 뒷날개의 플랩핑 운동의 위상차(PHASE DIFFERENCE)를 둠으로써 제자리 비행을 하거나 양력 및 추력을 조절하여 비행성능을 제어할 수 있도록 발명한 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 관한 것이다. The present invention relates to a dragonfly-type wing vehicle invented to efficiently control lift and thrust generation as well as HOVERING by applying a dragonfly-type wing having two pairs of wings to a wing vehicle. In more detail, the dragonfly-type wing wing according to the present invention can control the flight performance by flying in place or by adjusting the lift and thrust by placing the phase difference (PHASE DIFFERENCE) of the flap movement of the front wing and the rear wing during the flight. It relates to a dragonfly type wing aircraft having two pairs of wings invented.

최근 미국 PTERYX MODEL AIRCRAFT社에서는 원격조종장치(RC)로 조종하는 날갯짓 비행체(날개를 퍼드덕거리며 나는 비행기)를 상품화하여 판매하고 있으며, 새와 같이 한 쌍의 날개를 갖는 날갯짓 비행체는 일반적으로 플래핑(FLAPPING) 속도를 증가시켜 양력을 증가시킨다. 이러한 날갯짓 비행체(ORNITHOPTER)는 원격으로 조종되고 있으나 한 쌍의 날개로 작동되어서 양력과 추력을 조절하는 방법이 날개가 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리유형 날갯짓 비행체인 경우와 기본원리가 다르다. Recently, PTERYX MODEL AIRCRAFT in the United States has commercialized and sold a flying aircraft (flying flapping wings) controlled by a remote control unit (RC), and a flying aircraft with a pair of wings like a bird is generally flapping ( FLAPPING) Increases lift by increasing speed. The wing wing (ORNITHOPTER) is remotely controlled, but operated with a pair of wings, the method of adjusting lift and thrust is different from the case of the dragonfly type wing wing with two pairs of wings.

이와 같이 한 쌍의 날개를 갖는 날갯짓 비행체(ORNITHOPTER)가 상품화되어 판매되고 있으나, 양력 및 추력 발생을 효율적으로 조절할 수 있는 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 상품화되어 있지 않는 실정이다. As described above, a winged wing vehicle having a pair of wings is commercialized and sold, but a dragonfly-type wing wing having two pairs of wings that can efficiently control lift and thrust generation is not commercialized.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 날갯짓 비행체의 날개를 잠자리와 같이 두 쌍의 날개를 적용하여 실제 잠자리처럼 비행하는 아름다운 날갯짓 운동을 연출하거나, 비행체의 앞·뒤날개의 위상차(PHASE DIFFERENCE)를 조절하여 양력 및 추력 성능을 제어할 수 있도록 발명한 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 관한 것이다.  The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by applying two pairs of wings like a dragonfly wings to produce a beautiful wing movement to fly like a real dragonfly, or front and rear wings of the aircraft The invention relates to a dragonfly-type wing vehicle that can control lift and thrust performance by adjusting the phase difference.

잠자리 유형 날갯짓 비행체의 날개에 위상차를 적용하기 위해서는 잠자리 유 형 날갯짓 비행체의 앞날개와 뒷날개의 위상차를 수동이든 자동이든 조절하여 비행성능을 제어할 수 있어야 한다. 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 앞날개 및 뒷날개에 위상차를 조절하는 방안에는 두개의 모터를 사용하여 모터의 속도를 조절하는 방법, 또는 하나의 모터를 사용하여 구동원판(DRIVING DISK)상의 커넥팅 로드(CONNECTING ROD)의 위치를 조절하여 앞·뒤날개의 위상차를 조절하는 방법 등이 있다. In order to apply the phase difference to the wings of the dragonfly-type wing vehicle, it is necessary to control the flight performance by adjusting the phase difference between the front and rear wings of the dragonfly-type wing vehicle. The method of adjusting the phase difference between the front wing and the rear wing of the dragonfly type wing vehicle is to adjust the speed of the motor using two motors, or to connect the connecting rod on the DRIVING DISK using one motor. There is a method of adjusting the position of the front and rear wings by adjusting the position.

따라서 본 발명은 두 쌍을 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 플래핑 운동을 구현하기 위해서는 두 쌍의 날개를 구동하여야 하는 기술적 과제가 있다. 이러한 기술적 과제는 앞·뒤날개의 위상차에 따른 양력 및 추력을 조사하고 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 적용함으로써 해결할 수 있다. Accordingly, the present invention has a technical problem of driving two pairs of wings in order to implement flapping motion in a dragonfly type wing aircraft having two pairs. This technical problem can be solved by investigating the lift and thrust according to the phase difference between the front and rear wing and applying it to the dragonfly type wing vehicle.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명은 잠자리와 같이 두 쌍의 날개를 장착함으로써 앞·뒤날개의 위상차를 통하여 효율적으로 양력 및 추력을 조절할 수 있도록 발명한 잠자리 유형 날갯짓 비행체에 관한 것으로 동력전달 메커니즘과; 상기 동력전달 메커니즘이 장착되는 동체부분, 동력전달 메커니즘에 연결되어 플래핑 운동(FLAPPING MOTION)을 수행하는 앞날개 및 뒷날개, 날개를 지탱하는 날개구조물, 그리고 비행방향을 조절할 수 있는 꼬리부분 등으로 구성된 것을 특징으로 하고 있다. The present invention for realizing the above object relates to a dragonfly-type wing aircraft invented to be able to efficiently adjust the lift and thrust through the phase difference of the front and rear wings by mounting two pairs of wings like a dragonfly; It is composed of a fuselage portion to which the power transmission mechanism is mounted, a front wing and a rear wing connected to the power transmission mechanism to perform a FLAPPING MOTION, a wing structure supporting the wing, and a tail portion to adjust the direction of flight. It features.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체를 상세히 설명하기로 한다.  Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the dragonfly type wing aircraft according to the present invention.

도1은 본 발명에 따른 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 구성도를 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는; 동력전달 메커니즘(1)과; 상기 동력전달 메커니즘(1)이 장착되는 동체부분(2), 동력전달 메커니즘에 연결되어 플래핑운동(FLAPPING MOTION)을 수행하며, 유연한 재료로 만들어진 앞날개(3) 및 뒷날개(4), 그리고 날개를 지탱하는 날개구조물(5), 비행중 비행방향 및 안정성을 도와주는 꼬리부분(6) 등으로 구성되어 있다. 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 동체부분(2)에 장착된 동력전달 메커니즘(1)은 기본적으로 원운동을 직선운동으로 바꾸는 장치이며, 특히 꼬리부분(6)은 잠자리와 같이 어느 정도 유연한 재료(FLEXIBLE MATERIAL)로 제작하여 비행방향과 속도에 따라 약간 구부러져서 비행 안정성 및 조종성을 유지할 수 있어야 한다.   1 is a block diagram of a dragonfly type wing aircraft having two pairs of wings according to the present invention. Dragonfly type wing vehicle according to the present invention; A power transmission mechanism 1; The body part (2) on which the power transmission mechanism (1) is mounted, connected to the power transmission mechanism to perform a FLAPPING MOTION, and the front wing (3) and rear wing (4) made of a flexible material, and wings It consists of a supporting wing structure (5), the tail portion (6) to help the flight direction and stability during flight. The power transmission mechanism (1) mounted on the fuselage part (2) of the dragonfly type wing vehicle is basically a device for converting circular motion into linear motion, and in particular, the tail part (6) is a flexible material such as a dragonfly (FLEXIBLE MATERIAL) It should be bent slightly according to the direction and speed of flight to maintain flight stability and maneuverability.

도2는 본 발명에 따른 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 정면도를 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 유연한 재료로 만들어진 앞날개(7)와 앞날개와 위상차(PHASE DIFFERENCE)를 갖고 플래핑운동을 수행하는 뒷날개(8), 동력전달 메커니즘이 장착되는 동체부분의 앞부분으로 미관을 위하여 잠자리 눈처럼 만든 동체 앞부분(9), 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽에 연결된 커넥팅 로드(10) 등으로 구성되어 있다. 이러한 앞날개는 한 주기(PERIOD) 동안 0°~360°의 위상(PHASE)을 갖고 플래핑 운동을 하고 있으며, 뒷날개도 0°~360°의 위상을 갖고 한 주기(PERIOD)동안 플래핑 운동을 수행한다. 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 앞·뒤날개의 위상차가 0°인 경우 앞·뒤날개 모두 동시에 플래핑 운동을 수행하며, 앞·뒤날개의 위상차가 180°인 경우 앞·뒤날개가 서로 반대방향으로 엇갈려 플래핑 운동을 수행한다.   Figure 2 shows a front view of a dragonfly type wing vehicle with two pairs of wings in accordance with the present invention. Dragonfly type wing aircraft according to the present invention has a front wing (7) made of a flexible material and a rear wing (8) having a front wing and a phase difference (PHASE DIFFERENCE) to perform the flapping movement, the front part of the fuselage portion is equipped with a power transmission mechanism For the dragonfly is made of a front part of the fuselage (9), made of a connecting rod (10) connected to the root (ROOT) side of the wing structure. This fore wing is flapping with a phase of 0 ° to 360 ° for one period and the fore wing has a phase of 0 ° to 360 ° and performs flapping for one period. do. In the dragonfly type wing wing according to the present invention, when the phase difference of the front and rear wings is 0 °, both the front and rear wings simultaneously perform flapping motion, and when the phase difference of the front and rear wings is 180 °, the front and rear wings are different from each other. Perform flapping movements crossed in opposite directions.

도3은 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 두 쌍의 날개를 구동시킬 수 있는 구동 메커니즘을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 앞날개를 구동시키는 구동메커니즘은 모터 축(11)에 연결된 감속기어(REDUCTION GEAR)를 두고, 상기 감속기어(12)에 연결된 구동 원판(DRIVING DISK)과 상기 구동원판(13)에 연결된 커넥팅 로드(CONNECTING ROD)를 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽에 연결하여 모터의 원운동을 날개의 플랩핑 운동(FLAPPING MOTION)으로 바꾸어 주도록 구성되어 있다. 이러한 구동메커니즘을 첨부된 도면에 의거 좀 더 자세히 설명하면, 모터 축(11)을 감속기어(12) 및 구동 원판(13)에 연결하고, 구동 원판(DRIVING DISK)의 여러 위치에 커넥팅 로드(14)를 고정할 수 있는 축 구멍(15)을 두며, 커넥팅 로드(CONNECTING ROD)의 한쪽 끝은 모터 축(11) 쪽에 연결된 구동원판(13)에 연결하고 다른 한쪽 끝은 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽(16)에 연결함으로써 모터(모터 축의 반대편에 존재, 미도시)의 원운동을 날개의 플랩핑 운동(FLAPPING MOTION)으로 바꾸어 주는 방법이다.   Figure 3 illustrates a drive mechanism capable of driving two pairs of wings of a dragonfly type wing vehicle in accordance with the present invention. The driving mechanism for driving the front wing of the dragonfly type wing aircraft according to the present invention has a reduction gear (REDUCTION GEAR) connected to the motor shaft 11, the driving disk (DRIVING DISK) and the driving disk connected to the reduction gear 12. It is configured to connect the connecting rod (13) connected to the (13) to the root (ROOT) side of the wing structure to change the circular motion of the motor to the flapping motion of the wing (FLAPPING MOTION). The drive mechanism will be described in more detail based on the accompanying drawings, in which the motor shaft 11 is connected to the reduction gear 12 and the drive disc 13, and the connecting rod 14 at various positions of the drive disc DRIVING DISK. ), And one end of the connecting rod is connected to the drive disc 13 connected to the motor shaft 11, and the other end is the root of the wing structure. By connecting to the side 16, a circular motion of a motor (existing on the opposite side of the motor shaft, not shown) is converted into a flapping motion of the wing.

또한, 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 뒷날개(4)를 구동시키는 구동 메커니즘은 이미 앞에서 언급한 앞날개(3)를 구동시키는 메커니즘과 아주 유사하다. 본 발명에 따른 뒷날개(4)는 모터 축(11)에 연결한 감속기어(REDUCTION GEAR)를 두고, 상기 감속기어(12′)에 연결된 구동 원판(DRIVING DISK)과 상기 구동원판(13′)에 연결된 커넥팅 로드(14′)를 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽에 연결하고, 구동 원판(DRIVING DISK)의 여러 위치에 커넥팅 로드(14‘)를 고정할 수 있 는 축 구멍(15’)을 두며, 커넥팅 로드(CONNECTING ROD)의 한쪽 끝은 모터 축(11) 쪽에 연결된 구동원판(13’)에 연결하고, 다른 한쪽 끝은 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽(16‘)에 연결함으로써 모터(모터 축의 반대편에 존재, 미도시)의 원운동을 뒷날개(4)의 플랩핑 운동(FLAPPING MOTION)으로 바꾸어 주도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 구동 메커니즘은 감속기어(12, 12′) 및 구동원판(13, 13′)의 무게를 줄이기 위하여 일부분을 제거할 수 있으며, 상기 구동원판(13, 13′)의 여러 위치에 커넥팅 로드(14, 14′)를 고정할 수 있는 축 구멍(15, 15′)을 두어 앞날개 및 뒷날개의 위상차를 조절할 수 있다. 이와 같이 구동되는 앞·뒤날개는 플랩핑 운동 중심축(16, 16′)에 날개의 앞전지지대(17, 17′)가 고정되어 앞날개 및 뒷날개의 플래핑 운동을 가능하게 한다. 또한 앞날개 및 뒷날개의 플랩핑 각도를 조절할 수 있도록 구동원판(13, 13′)의 여러 위치에 구멍(15, 15’)을 뚫어 놓았으며, 플랩핑 진폭을 조절할 수 있도록 커넥팅 로드(14, 14′)를 교체함으로써 축의 위치와 길이를 조절할 수 있도록 하였다. 이상과 같이 설명한 본 발명은 앞에서 설명한 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 예를 들면 앞날개와 뒷날개를 구동시키는데 있어서 두 개의 모터를 사용하여 각각 구동시키는 방법이라든가 모터의 회전속도를 크게 감속시키고 플래핑 운동의 힘을 키우기 위하여 여러 개의 감속기어를 사용하는 방법 등이다.   In addition, the drive mechanism for driving the rear wing 4 of the dragonfly type wing vehicle according to the invention is very similar to the mechanism for driving the front wing 3 already mentioned above. Rear wing 4 according to the present invention has a reduction gear (REDUCTION GEAR) connected to the motor shaft 11, the drive disk (DRIVING DISK) and the drive disk 13 'connected to the reduction gear 12'. The connecting connecting rod 14 'is connected to the ROOT side of the wing structure, and there are shaft holes 15' for fixing the connecting rod 14 'at various positions of the driving disc. One end of the connecting rod is connected to the drive disc 13 'connected to the motor shaft 11 side, and the other end is connected to the root side 16' of the wing structure to connect the motor (motor shaft). It is configured to change the circular motion of the other side (present, not shown) into the flapping motion of the rear wing (4). The drive mechanism of the dragonfly type wing aircraft according to the present invention can remove a portion to reduce the weight of the reduction gears 12, 12 'and the drive disk (13, 13'), the drive disk (13, 13 ') It is possible to adjust the phase difference of the front wing and the rear wing by having the shaft holes 15 and 15 'for fixing the connecting rods 14 and 14' at various positions of. The front and rear wings driven in this way are fixed to the front battery zones 17 and 17 'of the wings on the central axes 16 and 16' of the flapping motion to enable flapping motion of the front and rear wings. In addition, holes 15 and 15 'are drilled at various positions of the driving discs 13 and 13' to adjust the flapping angle of the front and rear wings, and the connecting rod 14 and 14 'to adjust the flapping amplitude. ), The position and length of the shaft can be adjusted. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical scope of the present invention. For example, two motors are used to drive the front and rear wings, or a plurality of reduction gears are used to greatly reduce the rotational speed of the motor and increase the power of the flapping motion.

이러한 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 구동메커니즘은 회전운동에서 상하운동으로 변경하는 과정에서 마찰이 발생하여 동력손실을 유발하므로 이를 반드시 고려하여 야 하며, 특히 구동 메커니즘의 구동원판(13, 13‘)에 연결된 커넥팅 로드(14, 14′)는 구조강도를 견디고 원활한 기능을 수행하기 위하여 약간 구부려 제작하여야 한다. 또한 두 쌍의 날개를 갖는 날갯짓 비행체의 구동 메커니즘은 날갯짓 비행체의 동체부분에 배설되며, 동력전달 메커니즘에는 톱니기어 또는 감속기어를 한 개 이상을 설치하여 모터의 속도를 감속함으로써 날개의 플랩핑 운동을 가능하게 한다.   The driving mechanism of the dragonfly-type wing vehicle must be considered because friction occurs in the process of changing from the rotational movement to the vertical movement, so it must be taken into consideration, in particular, the connection connected to the drive discs 13 and 13 'of the drive mechanism. The rods 14 and 14 'should be slightly bent to withstand structural strength and perform a smooth function. In addition, the driving mechanism of the wing wing body having two pairs of wings is disposed on the fuselage part of the wing wing body, and the power transmission mechanism is provided with at least one gear gear or a reduction gear to reduce the speed of the motor to reduce the flapping motion of the wing. Make it possible.

도4는 본 발명에 따른 실시 예로 두 쌍의 플래핑 날개로 구동되는 잠자리 유형 모델을 아음속 풍동(SUBSONIC WIND TUNNEL) 시험부에 장착하여 로드 셀(LOAD CELL)을 이용하여 측정한 양력계수(18) 및 항력계수(19)를 나타낸 것이다. 제시된 공력 데이터에 대하여 좀더 자세히 설명하면, 앞·뒤날개의 위상차가 180°인 경우, 가로축은 무차원 시간(시간/한주기의 시간)이며, 세로축은 각각 양력계수(18)와 추력계수(19)를 나타낸 것으로 풍동실험(WIND TUNNEL EXPERIMENT)을 통하여 얻은 한주기 동안의 공기역학적 데이터를 나타낸 것이다. 앞·뒤날개의 위상차 180°에서는 전술한 바와 같이 앞·뒤날개의 운동과정이 서로 상반되는 운동과정을 하게 된다. 이러한 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 양력계수(18)는 도4에 나타낸 바와 같이 한주기 동안 크게 증가하거나 감소하지 않고 거의 일정한 것을 볼 수가 있다. 이러한 이유는 앞날개가 upstroke 운동(날개가 윗방향으로 움직이는 운동)을 수행하면 뒷날개는 downstroke 운동(날개가 아랫방향으로 움직이는 운동)을 수행하고, 앞날개가 downstroke 운동을 수행하면, 뒷날개는 upstroke 운동을 수행하기 때문이다. 이러한 앞·뒤날개의 운동은 앞?뒤 날개 중 어느 한쪽의 날개가 양력을 발생시 키면, 다른 한 날개는 양력 반대 방향의 성분으로 공기력을 발생시켜 양력 발생이 크게 변하지 않고 거의 일정하게 된다. 그러나 가로축의 무차원 시간(t/T=시간/한주기의 시간)이 0.5인 부근에서 양력이 약간 증가하게 되는데, 이러한 원인은 날개의 면적이 더 큰 뒷날개가 downstroke 운동과정을 수행하기 때문이다. 도4에 제시된 바와 같이 한주기 동안의 추력계수(19)는 그리 크지는 않으며 항력으로 나타나지 않고 추력으로 발생되고 있다. 그러나 잠자리 유형 날갯짓 비행체의 추력 성분은 급격한 증가나 감소하는 경향을 보이지 않고 있다. 이와 같이 양력 성분(18)과 추력 성분(19)의 증가 혹은 감소량이 크지 않아 위상차 180°에서 제자리비행(HOVERING)을 수행하리라 예상되며, 실제 잠자리의 경우도 180°의 위상차에서 제자리비행을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에서는 풍동실험을 통하여 위상차에 따라 제자리 비행도 가능하다는 것을 입증함으로써 두 쌍의 날개를 갖는 날갯짓 비행체의 앞·뒤날개의 위상차로 비행을 제어할 수 있다는 것을 검증하였다.   4 is a lift coefficient 18 measured using a load cell by mounting a dragonfly type model driven by two pairs of flapping wings in a subsonic wind tunnel test unit according to an embodiment of the present invention. And the drag coefficient 19. In detail, the presented aerodynamic data show that when the phase difference between the front and rear wing is 180 °, the horizontal axis is dimensionless time (time / time of one cycle), and the vertical axis is the lift coefficient (18) and the thrust coefficient (19). ) Shows aerodynamic data for one cycle obtained through the wind tunnel test (WIND TUNNEL EXPERIMENT). In the phase difference 180 ° of the front and rear blades, as described above, the motion processes of the front and rear blades are opposite to each other. It can be seen that the lift coefficient 18 of this dragonfly-type wing vehicle is almost constant without a significant increase or decrease in one period as shown in FIG. This is because the fore wing performs upstroke (the wing moves upward), the back wing performs downstroke (the wing moves downward), and the fore wing performs the downstroke, the rear wing performs the upstroke. Because. The movement of the front and rear wings generates lift by one of the front and rear wings, while the other wing generates air force as a component in the opposite direction of lift so that the lift is almost unchanged. However, there is a slight increase in lift around 0.5 dimensionless time (t / T = time / period of time), because the rear wing with the larger wing area performs the downstroke motion. As shown in Fig. 4, the thrust coefficient 19 during one cycle is not so large and is generated as thrust without appearing as drag. However, the thrust component of the dragonfly-type wing vehicle does not show a sharp increase or decrease. As such, the amount of increase or decrease of the lift component 18 and the thrust component 19 is not large, and it is expected to perform the HOVERING at a phase difference of 180 °. Known. Therefore, in the present invention, it was verified that the flight can be controlled by the phase difference of the front and rear wings of the wing aircraft having two pairs of wings by proving that the in-flight flight can be performed according to the phase difference through the wind tunnel test.

이상과 같이 본 발명에 따른 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 날갯짓 비행체를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above with reference to the drawings illustrated a dragonfly-type wing aircraft having two pairs of wings according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, the scope of the technical spirit of the present invention Of course, various modifications can be made by those skilled in the art.

본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 앞·뒤날개가 위상차를 갖고 플랩핑 운동을 수행하므로 기존 한쌍의 날갯짓 비행체와 달리 위상차로 비행성능 을 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 두 쌍의 날개로 비행하므로 아름다운 비행 장면을 연출할 수 있으며, 사용자가 실제 잠자리와 같은 비행감을 느끼면서 조종할 수 있는 즐거움을 얻을 수 있다. 이외에도 본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 플랩핑 운동 속도뿐만 아니라 앞·뒤날개의 위상차로도 양력 및 추력을 조절할 수 있으므로 난이도가 높은 비행감을 느낄 수 있다. Dragonfly-type wing wing according to the present invention has the advantage that can control the flight performance by the phase difference, unlike the pair of wing wing aircraft because the front and rear wing performs the flapping movement with the phase difference. In addition, the dragonfly-type wing wing according to the present invention can fly with two pairs of wings to produce a beautiful flight scene, the user can enjoy the pleasure of feeling while flying like a real dragonfly. In addition, the dragonfly-type wing flying vehicle according to the present invention can adjust the lift and thrust by the phase difference of the front and rear wings as well as the flapping movement speed, it can feel a high degree of difficulty flying.

본 발명에 따른 잠자리 유형 날갯짓 비행체는 앞·뒤날개를 구동함으로써 일정한 양력을 발생시키거나 추가적인 양력과 추력을 발생할 수 있기 때문에 종전의 날갯짓 비행체와 공기역학적 성능이 다르며, 앞?뒤 날개의 위상차를 조절함으로써 제자리 비행이 가능한 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 날갯짓 비행체는 두 쌍의 날개가 적용됨으로써 기존의 한 쌍 날개를 갖는 날갯짓 비행체보다 비행성능을 제어할 수 있는 능력이 향상되는 특징이 있다. Dragonfly-type wing wing according to the present invention is different from the previous wing wing body and aerodynamic performance, because it can generate a constant lift or additional lift and thrust by driving the front and rear wings, and adjust the phase difference of the front and rear wings This has the advantage of being able to fly in place. Therefore, the wing aircraft according to the present invention is characterized by the ability to control the flight performance than the wing aircraft having a pair of wings by applying two pairs of wings.

Claims (1)

모터에서 발생된 동력을 전달하는 동력전달 메커니즘(1)은 모터 축(11)에 연결한 감속기어(REDUCTION GEAR)를 두고, 상기 감속기어(12, 12‘)에 연결된 구동 원판(DRIVING DISK)과 상기 구동원판(13, 13’)에 연결된 커넥팅 로드(CONNECTING ROD)를 날개 구조물의 뿌리(ROOT) 쪽에 연결하여 모터의 원운동을 날개의 플랩핑 운동(FLAPPING MOTION)으로 바꾸어 주며; 상기 동력전달 메커니즘(1)은 날갯짓 비행체의 동체부분(2)에 장착되고, 동력전달 메커니즘(1)에 연결되어 플래핑운 동(FLAPPING MOTION)을 수행할 뿐만 아니라 유연한 재료로 만들어진 앞날개(3) 및 뒷날개(4), 날개를 지탱하는 날개구조물(5) 그리고 비행방향을 조절할 수 있는 꼬리부분(6) 등으로 구성되어 앞날개와 뒷날개의 위상차(PHASE DIFFERENCE)를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 잠자리 유형 날갯짓 비행체. The power transmission mechanism 1 for transmitting the power generated from the motor has a REDUCTION GEAR connected to the motor shaft 11, and a driving disk DRIVING DISK connected to the reduction gears 12 and 12 ′. Connecting a connecting rod connected to the driving disks 13 and 13 'to the root of the wing structure to change the circular motion of the motor into a flapping motion of the wing; The power transmission mechanism 1 is mounted to the fuselage portion 2 of the wing wing body, and is connected to the power transmission mechanism 1 to perform flapping motion as well as a front wing 3 made of a flexible material. And a rear wing (4), a wing structure for supporting the wing (5) and a tail portion (6) to adjust the flight direction, etc. Dragonfly type, characterized in that to adjust the phase difference (PHASE DIFFERENCE) of the front wing and the rear wing Wing aircraft.
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