KR20080042400A - 수상이동 궤도벨트 워터크래프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상이동 궤도벨트 워터크래프트에 관한 것으로 비중에 관계없이 임의의 면적을 지닌 트랙(또는 궤도판)의 면적에 대하여 수직으로 수면과의 충돌 시, 충돌 순간에 물에 대한 반발력으로 수면 위에서 해당 궤도판이 잠시 정체한다는 현상과 이 정체 시간 내에 해당 트랙에 소요 운동량을 부가하였을 때, 이러한 운동량이 수중에 볼텍스 링(Vortex Ring)을 형성하여 트랙과 일체로 된 시스템이 진행하도록 하는데 있어서, 임의의 면적을 지닌 궤도판의 선속도가 해당 트랙과 일체로 된 시스템의 속도와 일치 할 경우, 즉, 수면에서의 시스템의 속도와 임의의 면적을 지닌 궤도판의 선속도가 일치할 때, 해당 면적은 수면상에서 이동하게 되고, 이러한 임의의 면적을 지닌 궤도판을 끊임없이 연속적으로 제공하게 되면, 전체의 시스템이 수면 상에서 연속적인 면적의 궤도 벨트로 수상 이동을 할 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 수면과의 충돌에 의하여 수면 상에서 움직일 수 있는 상황은 수면 위를 달리는 도마뱀과 수면을 향에 던져지는 둥글 넙적한 자갈이 수면에서 튕겨나가는 돌팔매질 현상과의 비교로서 설명될 수도 있겠다.

이와 같이, 본 발명은 임의의 면적을 지닌 미소 트랙이 낙차를 가지고 수면과 충돌하면서 트랙과 일체로 된 시스템의 속도와 대등한 선속도를 지닌 운동량을 연속적으로 부여할 때, 이때부터 트랙 벨트(또는 궤도 벨트)는 수면 상을 달릴 수 있는 임계속도가 되며, 이 임계값을 넘어서면 연속적으로 수면을 딛게 되며, 이 임계 속도는 궤도 벨트의 높이의 함수로 표시될 수 있고, 이때의 높이를 임계속도로 나누었을 때, 시스템이 물위를 달리기 개시되는 임계 시간 ΔT로 정의 될 수 있다.

따라서 본 발명은 미소면적의 궤도판 11이 궤도 타이어 21의 높이에서 수면에 부딪히는 순간 ΔT에 발생되는 반발력으로서 수면 위에 잔류하면서, 그 순간 ΔT 이내에 부가된 운동량이 수중에서의 볼텍스 링을 형성하고, 그 다음에 쫓아오는 궤도판의 미소 면적이 수면에 부딪히기 이전에 상기 궤도판의 이동 거리만큼의 임계속도로 진행하면서 볼텍스 링이 연속적으로 일어나서 볼텍스 쉐딩현상으로 실질적으로 수면을 딛고 달리는 궤도 벨트 10을 구비하는 시스템을 구성한 것이다.

워터크래프트(Watercraft), 내/외륜 구동, 미소면적의 궤도판(Tracked Plate), 하이/로우 트랙(궤도), 트랙(궤도) 벨트, 타이어, 임계속도, 보조 부력 탱크

Description

수상이동 궤도벨트 워터크래프트{A Watercraft with Caterpillar running on the Water Surface }

도 1은 본 발명의 수직 충격 원리를 설명하는 개념 사시도.

도 2는 본 발명의 수평 이동 원리를 구성하는 궤도벨트

도 3은 본 발명의 한 쌍의 궤도벨트를 이용한 실시 예

도 4는 본 발명의 부력 및 동력 조절 실시 예

도 5는 본 발명의 일련의 궤도벨트와 외륜 동력 시스템에 따른 실시 예

＜ 도면의 주요부분에 대한 설명 ＞

10 : 궤도벨트 11 : 미소면적의 궤도판 (하이/로우 트랙)

21 : 전방 타이어 22 : 후방타이어 23 : 아이들 타이어

30 : 워터크래프트 31, 41 : 외륜 구동 엔진

32 : 보조 부력 탱크 40 : 일련의 궤도벨트를 갖춘 워터크래프트

본 발명은 수상이동 궤도벨트 워터크래프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비중에 관계없이 임의의 면적을 지닌 트랙(궤도판)이 면적에 대하여 수직으로 수면 과의 충돌시, 충돌 순간에 물에 대한 반발력으로 수면 위에서 해당 궤도판이 잠시 정체한다는 현상과 이 정체 시간 내에 해당 트랙에 소요 운동량을 부가하였을 때, 이러한 운동량이 수중에 볼텍스 링(Vortex Ring)을 형성하여 트랙과 일체로 된 시스템이 진행하도록 하는데 있어서, 임의의 면적을 지닌 궤도판의 선속도가 해당 트랙과 일체로 된 시스템의 속도와 일치 할 경우, 즉, 수면에서의 시스템의 속도와 임의의 면적을 지닌 궤도판의 선속도가 일치할 때, 해당 면적은 수면 상에서 이동하게 되고, 이러한 임의의 면적을 지닌 궤도판을 끊임없이 연속적으로 제공하게 되면, 전체의 시스템이 수면 상에서 연속적인 면적의 궤도 벨트로 수상 이동을 할 수 있도록 한 것이다.

다시 말하면, 본 발명은 임의의 면적을 지닌 미소 궤도판이 낙차를 가지고 수면과 충돌하면서 궤도와 일체로 된 시스템의 속도와 대등한 선속도를 지닌 운동량을 연속적으로 부여할 때, 즉, 이는 연속적인 미소 면적의 궤도판이 궤도벨트를 형성하게 되고, 이때부터 궤도벨트의 선속도는 수면 상을 달릴 수 있는 임계속도가 되며, 이 임계값을 넘어서면 연속적으로 수면을 딛게 되며, 이 임계 속도는 벨트 궤도의 높이의 함수로 표시될 수 있고, 이때의 높이를 임계속도로 나누었을 때, 시스템이 물위를 달리기 개시되는 임계 시간 ΔT로 정의 될 수 있는 것이다. 특히, 본 발명은 궤도판이 궤도벨트 내의 타이어 높이만큼의 낙차를 가지고, 이 벨트를 따라 회전하면서 수면과의 충돌하고, 그리고 임의의 소요 거리를 진행하는 과정이 임의의 시간 ΔT 이내로 이루어 질 수 있도록 하여, 이러한 과정을 연속적으로 일어나게 하는 궤도벨트를 제공하고, 이 궤도벨트의 선속도가 궤도벨트와 일체를 이 룬 시스템의 속도와 일치하게 하여, 실질적으로 수면 위를 달릴 수 있는 수상이동 벨트궤도 수상기를 제공하는 것이다.

종래 대부분의 워터크래프트 발명은 부력을 근본으로 하여, 하이드로 포일과 같은 양력과 호버크래프트 같이 공기압을 이용하여 적은 동력으로 보다 빠른 속도로 수중에서 진행하거나, 수면상에서 활주를 할 수 있도록 한 것이 대부분이며, 간혹 링크 벨트의 외주 면에 날개를 형성시켜, 이 날개로 하여금 물의 저항을 받아 미끄러지지 못하고 그 자리에 있으려고 하며, 이때 추진 장치로 추진력을 주어 밀어 주면 진행되는 것으로 설명하고 있는 발명이 있는데, 이러한 발명이 가능한 지의 여부도 알 수 없을 뿐만 아니라 가능하다고 해도 엄청난 동력의 손실을 초래할 것은 자명한 일이라 하겠다.

한편, 어떤 물체가 수면 위를 달리거나 튕겨나가는 과정을 자연 현상에서 조사해 보면, 우선, 바시리스크(일명 예수) 도마뱀과 같이 물위를 걷는 동물이 있고, 이 동물이 어떻게 물에 빠지지 않고 달릴 수 있을까. 이에 대하여, 최근 미국의 하버드 대학에서 이 도마뱀의 놀라운 능력을 분석한 결과 다음과 같은 연구 결과를 내 놓았다.

이 연구팀은 실험실의 수조에 반짝이는 작은 구슬을 뿌려 도마뱀이 물위를 달릴 때, 구슬이 반사하는 빛을 고속 카메라로 찍어 발의 움직임과 물의 흐름 등을 분석했다. 바시리스크 도마뱀은 뒷발로만 물위를 달리는데, 분석 결과 일단 수면을 내리친 (Slap Phase) 다음에는 그 발로 수영을 하듯 물을 뒤로 밀어 (Stroke Phase) 몸을 앞으로 나아가게 하는 것으로 확인되었다. 그 뒤에는 발을 들어 올려 다시 수면을 내리 칠 준비를 한다. 한편, 이렇게 수면을 내리칠 때, 형성된 공기 방울은 발로 물을 뒤로 밀 때까지 물에 빠지지 않게 도움을 주는 것으로 판단했다.

이와 같이 이 도마뱀이 물위를 달리는 원리는 물을 달릴 때, 1 초에 20번 움직이는 빠른 발이 수면과 순간적으로 찰싹 부딪혀 아래로 쏠리는 "중력"에 반대되는 반발력을 얻고 이 발로 물을 뒤로 미는 것에 의해서 수중에서 볼텍스 링(Vortex Ring)이 형성되어 앞으로 진행한다라는 결과를 알게 되었다.

또 하나의 자연 현상으로서 흔히 사람들이 물가에서 하는 놀이로서 동그랗고 평평한 자갈을 수면을 향하여 돌팔매질을 하면, 자갈이 수면에 여러 번 부딪히면서 튕겨 날아가다가 종국에는 물속으로 가라앉는 것을 볼 수 있다. 여기서 주목해야 될 점은 왜? 어떻게 하여 자갈이 바로 물속에 가라앉지 않고 수면에서 튀어 날아가느냐 하는 것이다. 이에 대한 구명은 호주의 한 대학에서 자연현상에서 일어나는 기이한 상황을 연구과제로 제시한 것 중에 한 과제이었고, 이를 해결하려는 여러 시도 중에 한 가지 해결사례를 참고로 하면, 자갈의 형상과 회전하면서 수면에 부딪히는 입수각과 얼마나 빠르게 던졌느냐 하는 등의 여러 요인들의 분석을 시도한 결과, 우선, 자갈로서 돌팔매질을 한다는 것은 자갈에 그만한 운동량 또는 에너지를 부여한 것이라는 것이다. 이러한 운동량을 지닌 자갈이 수면에 부딪히게 되면 순간적으로 자갈의 무게(중력)를 지탱해 줄 수 있는 압력 또는 반발력이 자갈 아래 면과 수면과의 사이에 발생하여 자갈은 물에 가라앉지 않고 수면으로부터 순간적으로 진행하면서 결국에는 튕겨 나가게 되는 현상을 고속 카메라로 관찰 하였고, 자갈이 여러 번 튕겨 날아가면서 종국에는 물속으로 빠지기 직전의 자갈의 수면에서 의 정체 시간을 측정해 본 결과 ΔT ≤ 10^-1 초라는 사실을 확인한 바 있었다.

이에 본 발명은 종래의 수상 워터크래프트들이 수중 또는 수상에서 빠르게 진행 또는 활주하는 데에 소요되는 엄청난 동력과 운행 불안정성 등을 해소하는데 있어, 본 발명의 트랙(궤도판)이 수면과의 충격에 의한 반발력과 빠른 진행에 따른 볼텍스 링의 형성으로 수면 위를 달릴 수 있는 기본원리를 적용한 것이다, 한편, 링크 벨트의 외주 면에 날개를 형성시켜, 이 날개로 하여금 물의 저항을 받아 미끄러지지 못하고 그 자리에 있으려고 하며, 이때 추진 장치로 추진력을 주어 밀어 주면 진행되는 것으로 설명하고 있는 발명이 있는데, 이러한 발명이 가능한 지의 여부도 알 수 없을 뿐만 아니라 가능하다고 해도 엄청난 동력의 손실을 초래하게 된다. 역시, 이와 같이, 수상에서의 진행 여부도 확실하지 않고, 가능하다고 해도 엄청난 동력 손실을 자초하는 문제점을 해결하기 위해서는 수면 위에서 달릴 수 있는 원리와 이에 대한 동력 소모가 확실하게 경제적이라는 것을 입증 할 필요가 있겠다. 해당 원리는 앞서 언급된 바시리스크 도마뱀이 물위를 달릴 수 있고, 수면으로의 돌팔매질의 효과와 같이 두 가지의 자연 현상을 참고로 하여, 임의의 미소 면적을 가진 궤도판이 수면과의 어느 정도의 거리(높이)에서 부딪히게 하는 충격에 대한 반발력과 , 해당 미소면적이 수면으로 빠르게 진행하여 충분한 운동량을 부여하여서 발생되는 볼텍스 링에 의해, 수면에서 머므르면서 그 순간 내에 그 미소 면적의 거리만큼 진행시키고 다음 궤도판의 미소 면적이 재차 수면 위를 연속적으로 딛 으므로 해서 수면 위를 지상에서와 같이 달릴 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 기본 원리에 대하여 보다 자세하게 설명하면, 임의의 미소 면적을 갖는 궤도판이 임의의 낙차(높이 또는 거리)를 두고, 수면과 충돌하면, 이에 반해, 이러한 면적에 상응하는 면적을 이루고, 이에 따른 물의 질량으로 부터의 충격력에 대한 대등한 반발력으로 궤도판이 수면 상에서 순간적으로 정체하게 되고, 해당 궤도판에 부가(내/외의 동력 요인)되는 소요 운동량이 궤도판 즉, 트랙에 수용되는 물과 공기를 통하여 수중에 볼텍스 링을 형성하고, 벨트 상의 뒤 이은 트랙에 따라 볼텍스 쉐딩에 의해 연속적으로 진행하게 되어, 이렇게 연속된 궤도의 벨트와 일체를 이룬 워터크래프트 시스템이 소요 거리를 진행할 수 있는 충분한 운동량이 순간적으로 부여된다는 것이다. 이러한 운동의 진행과정이 일어나는 순간을 임계시간 ΔT 라 정의하고, 이를 궤도벨트에 적용하면, 궤도벨트 내의 타이어의 높이(낙차)로부터 벨트의 궤도판이 타이어의 반경을 따라 수면으로 충돌하게 되고, 계속하여 수면 상을 진행하는 운동량이 부여된다고 하고, 이러한 과정이 순간의 임계시간 ΔT 이내에 이루어지며, 이를 전 벨트에 걸쳐 연속적으로 발생토록 한다. 이때, 궤도벨트와 수면과의 충돌 시, 벨트 하면과 수면 사이에 발생되는 순간적인 큰 압력 또는 반발력에 따라 임의의 순간 정체하게 되고, 벨트 상의 궤도(하이 또는 로우 트랙)가 수중에 볼텍스 링을 형성함으로서 빠른 선속도가 발생하게 되고, 이러한 선속도가 궤도벨트와 일체로 구성된 시스템(수상이동 궤도벨트 워터크래프트)의 속도와 일치되면, 즉, 시스템 및 벨트와 수면과의 상대속도가 이와 대등하게 됨으로, 실질적으로 해당 시스템이 수면 위를 달리게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 종래의 수중 및 수상에서의 선박을 빠른 속도로 진행시키기 위해 상당한 동력을 소모하거나 불안정한 활주에 의존하지 않고, 수면 위를 타이어가 내설된 궤도벨트가 충돌에 의한 반발력으로 구르면서 진행하도록 하여, 이러한 궤도벨트와 일체로된 수상이동 궤도벨트 워터크래프트가 수면 위를 고속도로에서 차량들이 고속으로 진행하는 것과 유사하게 달릴 수 있도록 한 것이다. 즉, 수상이동 궤도벨트 워터크래프트을 외부의 동력으로 추진 시, 이 워터크래프트의 속도와 로우 궤도벨트가 수면 위를 구르는 선속도를 일치 시킬 수 있도록 해당 시스템을 구성하는 것을 목적으로 하고 있다.

이하, 본 발명의 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 자연의 현상에서 바시리스크 도마뱀이 수면을 달리기 위해서 일초에 20번 씩이나 수면을 차면서 달린다는 것과, 수면으로의 돌팔매질 효과에 있어서, 자갈이 물속으로 잠기기 직전 까지 수면 위에서 정체하는 시간이 10^-1 초 이내라는 사실을 확인한 것을 참고로 하여, 도 1 에서와 같이, 임의의 미소면적을 지닌 트랙(궤도판)가 일정 높이에서 수면과의 충돌하고, 해당 트랙이 소요 거리를 진행하기를 임계시간 ΔT 이내에서 계속되도록 반경 "R" 인 타이어가 다수 내설된 궤도벨트로 하여금 궤도벨트의 선속도가 궤도벨트와 일체로 된 시스템 즉, 워터크래프트의 진행 속도가 일치되는 임계속도 V _b =πR/ΔT 이상에서는 수면 위를 달릴 수 있도록 한 것으로, 차량의 초기 부력을 향상시키기 위하여 대부분의 부력을 담당하 게 하고 있는 차량의 기저 부분 이외로 벨트궤도 내에 설치된 다수의 타이어에 고압의 공기압을 주입함으로서 부가 부력을 갖도록 하거나, 보다 충분한 초기 부력을 위하여 도 4에서와 같이, 워터크래프트 좌우 양측에 보조 부력 탱크를 위치하도록 하여, 홀수선이 타이어의 축보다도 아래로 위치하도록 한 워터크래프트에 있어서, 상기 워터크래프트(30)의 양측에 임의의 미소면적으로 이루어진 궤도판(11)이 연속적으로 연결되어 상기 궤도판(11)이 임계 정체시간 ΔT, 즉, ΔT=m _w U/αW _t (여기서 m_w 는 트랙이 충돌 시, 배제되는 상응 물의 질량, U는 물의 반발 평균 속도이고, W_t는 트랙의 무게이며, α 는 지구 중력 가속도의 임의 배수이다) 이내에 수면에서 소요 운동량으로 워터크래프트가 이동할 수 있도록 한 궤도판의 선속도 V _b =πR/ΔT 를 갖도록 된 궤도벨트(10)을 구비하고, 차량(30)의 전방과 후방 양측에 축 결합되어 상기 궤도벨트(10)의 전 후단을 권취 지지하는 전방 타이어(21)와 후방 타이어(22)을 구비하며, 상기 전방 타이어(21)과 후방 타이어(22) 사이에 밸트궤도(10)의 하면을 지지하는 하나 이상의 아이들 타이어(23)을 구비하고, 차량(30)의 내부에 내륜 구동 엔진을 구비하거나 외측 후방에 외륜 구동 엔진(31 또는 41)을 별도 부착 구비하여 실시 할 수 있는 것이다. 이때, 궤도벨트에 있어서, 외륜 구동 엔진에는 로우 트랙을 적용하고, 내륜 구동 엔진의 경우에는 워터크래프트의 추진력을 위하여 하이트랙을 사용한다. 즉, 도 2 에서와 같은 본 발명의 실시 예에 있어서 워터크래프트를 내륜 구동 시, 도 3에서와 같이, 토션 바(Torsion Bar) 등으로 연결된 적어도 한 쌍 이상의 궤도벨트(20)을 적용하게 되며, 궤도벨트의 내측에 있는 전방 타이어(21) 또는 후방 타이어(22)를 구동 시키면, 각 트랙이 수면과의 충돌 후, 진행 시, 각 트랙에 수용되는 물과 공기를 통하여, 후측으로 볼텍스 링이 형성되는데, 이때, 벨트상의 트랙이 연속적으로 진행하게 되면, 이에 따른 볼텍스 쉐딩 현상으로 본 발명의 워트크래프트가 추진되는 것이다. 이 경우, 한 개의 볼텍스 링에 미치는 힘의 크기는 F=ρΓA/ΔT (여기서, ρ 는 물의 밀도(kg/㎥), Γ는 볼텍스 링의 평균 써클레이션(Circulation, ㎡/s) 이며, A는 볼텍스 링의 투영 면적(㎡)이다)으로 표시 될 수 있겠다.

한편, 도 4 에서와 같이, 상기 워터크래프트(30)의 양 측면에 크래프트가 정지 또는 저속으로 수중 진행 시, 초기 부력의 향상을 위하여 보조 부력 탱크(32가)를 수중으로 내려서 워터크래프트의 홀수선이 타이어의 중심 축 보다도 아래 측으로 위치하도록 하며, 해당 워터크래프트가 수면 위를 달리는 속도가 되면, 서서히 보조 부력 탱크(32나)를 올려 수면과의 접촉을 피하여, 워터크래프트의 물에 대한 저항을 줄임으로서 보다 빠른 속도로 진행하도록 한 것이다.

또한, 상기 전방 타이어(21)와 후방 타이어(22) 및 아이들 타이어(23)는 워터크래프트 자체의 초기 부력 이외로 부가 부력을 형성할 수 있게 고압공기가 충진된 공기 타이어로 실시함이 바람직한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 자연현상에서 일어난 바시리스크 도마뱀이 수면 위를 달리는 원리 및 수면으로의 돌팔매질 효과에 의하여 수면 위를 연속적으로 달릴 수 있도록 한 것으로서, 궤도판이 연속적으로 물을 내리칠 때 생긴 반발력으로 수면에 머므르면서 상기 궤도판이 빠르게 진행하면서 수면 위를 달릴 수 있게 되는 것이다.

이를 즉, 소요 거리에서 수면에 부딪치면서 반발력으로 수면 위에 머므르는 순간의 시간을 실험적으로나 공학적으로 구한 다음, 그 순간에 진행되어야 할 속도를 내외륜 구동, 동력의 힘으로 가동시키는 것이다. 이때 필요한 속도는 예를 들면, 외륜 구동에 의해 속도를 유발시키고, 그때의 외부동력 시스템의 진행속도와 궤도판의 미소면적의 이동속도를 일치시킨다면, 즉, 궤도벨트의 높이에 따른 임계속도에 도달하면 자연스럽게 미소면적의 합이 시스템을 보지하면서 수면 위를 진행하도록 된 시스템이 성립되게 된다.

여기에서 바시리스크 도마뱀이 수면에서의 정체 시간은 1/20 초이고, 수면으로의 돌팔매질 효과의 경우도 대략 10^-1 초 이내의 기간 동안 머무르는 것으로 알려져 있다.

그러면, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 기술적 표현을 공학적 측면에서 전개하여 보면, 궤도판의 미소면적이 A 위치에서 B 위치의 수면 위로 일정거리 떨어져 부딪혀서 ΔT 순간만큼 정체할 때 미소면적이 A위치에서 B 위치까지 연속적으로 이송되는 시간도 ΔT 이어야만 한다. 이와 같이, 궤도벨트 내에 설치된 타이어의 반경 "R" 일 경우, 미소 궤도판은 원호 반경을 따라 A 위치에서 B 위치까지 내려와서 진행되어야할 임계속도 V_b 는 V _b =πR/ΔT 이 되고, 예를 들어 ΔT = 10^-1 초라고 하고, 제 2도에서와 같은 벨트의 반경을 0.3 미터라 하면, V_b = 3π m/sec 이고, 환산 을 하면, V_b =33.9 km/hr 즉, 약 18.3 노트가 된다.

여기서, 도 5의 실시 예에서와 같이 본 발명의 수상이동 궤도벨트 워터크래프트는 정지 시에는 차량의 타이어 축선 아래에 위치한 홀수선까지 물이 차있게 되며, 두 개의 수상엔진 모터(41)에 의해 스크류를 가동시켜 추진하여, 본 발명의 임계속도 이상, 즉, 물을 딛는 속도에 도달하면 전체 시스템을 지지하고 있는 전륜과 후방 타이어 등을 감싸고 있는 궤도벨트가 수면위로 올라가서 달릴 수 있게 된다. 이때, 만일, 도 5에서와 같이 다수의 아이들링 상태의 궤도벨트 모듈(20)의 경우, 도 1에서와 같이 시스템의 속도를 V_s 라 하면, 궤도벨트의 속도 V_b 가 V_s에 일치될 경우에야 비로소, 궤도벨트가 수면 위에서 물을 딛게 된다고도 할 수 있겠다. 즉, 다시 언급하며는, 궤도벨트가 아이들링 상태이던가 구동되는 경우라고 하더라도 궤도벨트의 선속도가 워터크래프트의 이동속도와 일치하는 V_s = V_b = πR/ΔT 의 임계속도 조건을 만족시켜야만 비로서 수면 위를 달리는 궤도벨트로 성립되는 것이다. 수면을 딛는 시점에서의 해당 궤도벨트 내의 타이어의 회전수를 계산하여 보면 30/ΔT R,P,M 이고, 소요 동력은

마력에 달한다. 여기서 "M" 은 시스템의 전체 질량을 표시한다. 상기 예에서와 같이 만약 해당 임계 시간 ΔT = 10^-1 초 라고 하고, 타이어의 직경 또는 궤도벨트의 높이를 0.6 미터라고 하면, 해당 시스템의 톤당 마력수는 대략 60 마력이 소요되고, 이 이상의 동력이 제공되어야 수면 위를 달릴 수 있는 수상이동 궤도벨트 워터크래프트가 성립되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수면 위를 지상에서와 같이 고속으로 진행할 수 있어 가히 수상 혁명이라고 할 수 있으며 기존의 모든 수상 이동수단들이 물과의 전쟁을 계속하여 왔다면, 본 발명은 물과의 협력관계를 지속적으로 유지할 수 있어, 수면 위에 고속도로를 건설한 것과 같은 효과가 있다고 하겠다.

또한, 본 발명과 같이 수면 위를 달릴 수 있는 궤도벨트 내에 일련의 고압의 공기 주입 타이어를 내장하고 외부의 동력과의 전달 또는 자체로 아이들링 하도록 설계 및 제작된 캐터필러를 모듈화 하면 레져용 소형 차량의 경우는 한 세트의 캐터필러 모듈로부터 대형 수상 차량의 경우에는 차량의 중량을 포함하여 적재물의 중량 및 크기를 고려하고 소요 개수의 캐터필러 모듈을 설치 할 수도 있는 것이다.

본 발명은 궤도벨트 수상이동 워터크래프트에 있어서 워터크래프트의 좌우 양측에 구비되는 보조 부력 탱크는 워터크래프트의 정지 또는 저속으로 수중에서 진행 시, 홀수선이 차량의 타이어 축선 아래에 위치하도록 도움을 주면서, 출발 시 또는 본 발명의 수상이동 궤도벨트 워터크래프트가 임계속도에 도달할 때까지의 차량 전방의 물의 저항을 최소화하면서 부가 부력을 유발시키며, 임계속도 이상이 되며는 보조 부력탱크는 수면 위로 이동시켜 이에 대한 물의 저항을 제거하여, 빠르게 수면 위를 진행할 수 있도록 구성된 것이다.

Claims (4)

1. 시스템의 기저에 초기 부력 및 타이어 등의 부가 부력을 지닌 워터크래프트에 있어서: 상기 워터크래프트(30)의 하측에 미소면적으로 이루어진 트랙 또는 궤도판(11)이 연속적으로 연결되어 궤도벨트(10)을 구성하면서, 궤도벨트 내에 반경 "R" 인 일련의 타이어(21,22 및 23)를 구비하여, 이 궤도판이 타이어의 직경 또는 궤도벨트의 높이로부터 수면 위로 부딪하면서 임계속도 V _b =πR/ΔT 로 진행하는 것을 상기 궤도판의 임계 정체시간 ΔT 이내에 이루어지도록 운동량을 부가하는 동력을 갖춘 워터크래프트(30)에 있어서, 해당 벨트궤도(10)의 트랙이 후방으로 볼텍스 링을 형성하고, 연속된 트랙에 의해 볼텍스 쉐딩 현상으로 수면 상을 진행할 수 있도록, 워터크래프트(30)의 내부에 내륜 구동 엔진을 구비하거나 외측 후방에 외륜 구동 엔진(31 또는 41)을 별도 부착 구비한 것을 특징으로 하는 수상이동 궤도벨트 워터크래프트
2. 제 1 항에 있어서,

   침수선인 홀수선이 벨트궤도 내의 타이어 축보다 낮게 위치하도록 워터크래프트(30)의 양측에 상하로 움직이면서, 임계속도 이하에서 충분한 부력 값을 갖게 한 보조 부력 탱크 (31 가 및 나)를 구비하고, 홀수선의 위치에 따라 외륜 엔진의 위치(31 가 및 나)를 변화시키는 것을 특징으로 하는 수상 이동 궤도벨트 워터크래 프트.
3. 제 1항에 있어서:

   궤도벨트의 트랙의 높이를 외륜 구동 엔진의 경우에는 로우 트랙을 적용하고, 내륜 구동 엔진에 있어서는 추진을 위해 하이 트랙을 사용하는 것을 특징으로 하는 수상이동 궤도벨트 워터크래프트
4. 제 3 항에 있어서:

   궤도가 입수 시, 물과 공기를 동시에 수용할 수 있도록 하였으며, 수면으로부터 격리 시, 배수가 원활하도록 된 형상을 지닌 하이 또는 로우 트랙

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