KR20110045856A - 가상 투명 비행체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상 투명 비행체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동체 표면이 빛을 반사하는 물질로 코팅되고 날개는 투명한 재질로 구성됨으로써 비행중 투명하게 보이는 효과를 내어, 지상의 관측자에게 관측되지 않도록 하는 비행체에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 빛 반사로 거울의 역할을 하는 동체 표면에 의해, 관측자로 하여금 비행체 표면으로부터 반사된 하늘의 모습을 보게 함으로써 비행체가 없는 것으로 인식하게 하여, 특히 군사작전시 상대방에게 관측되지 않고 비행체에 의한 임무 수행을 가능하게 한다.

광학, 반사, 투명, 비행체.

Description

가상 투명 비행체{VIRTUALLY INVISIBLE AERIAL VEHICLE}

본 발명은 가상 투명 비행체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동체 표면이 빛을 반사하는 물질로 코팅되고 날개는 투명한 재질로 구성됨으로써 비행중 투명하게 보이는 효과를 내어, 지상의 관측자에게 관측되지 않도록 하는 비행체에 관한 것이다.

비행기는 일반적으로 민수용으로는 여객이나 화물수송, 농업, 항공사진 등에, 군사용으로는 감시정찰이나 수송, 공격, 지휘 등에 사용된다. 요즘에는 전자공학의 발달로 무인항공기의 성능이 향상되어 임무 비중이 점차 커져가고 있다.

군사용으로 사용되는 비행기는 임무 용도에 따라 정찰기, 지휘기, 전투기, 전폭기, 폭격기 등으로 다양하며, 엔진이나 기체(body) 종류에 따라 헬기, 프로펠러 항공기, 제트 항공기, 로켓 등으로 구분된다.

군사적으로 사용되는 모든 비행기는 적에게 탐지되지 않고 은밀하게 기동하는 특성이 중요하다. 이를 위해 비행기 동체나 날개 표면에 하늘과 비슷한 색상의 도료를 칠한다든가 단면적을 최소화하거나 소음을 줄이는 노력을 꾸준히 해왔다. 특히, 전파에 의해 비행기를 탐지하는 레이더 기술이 보편화된 2차 세계대전 이후 로 전자기파에 의한 비행기에서의 반사를 줄이기 위한 스텔스(stealth) 기술이 개발되어, 스텔스 정찰기, 스텔스 폭격기, 스텔스 헬기 등의 형태로 개발되고 있다.

그러나 레이더에 감지되지 않는 비행기라고 하더라도 사람의 시야 거리에 들어오게 되면 육안으로 인식할 수 있게 됨으로써, 탐지 및 피격될 위험이 있다. 특히 정보 수집을 목적으로 하는 무인정찰기나 전폭기, 폭격기의 경우에는 그 위험이 더욱 크다 할 것이다.

지상의 관측자에게 광학적으로 비행기가 탐지되기 어렵도록 하기위한 광학적 스텔스 기술이 다양하게 제안되고 있으나, 전자기파와 마찬가지로 근본적으로 투명하게 보이는 것이 최선의 대안이다.

비행기를 투명하게 하는 방법으로서 동체를 투명하게 만드는 것이 가장 어렵지만 이 부분이 중요하다. 비행기 날개는 내부에 연료를 채우거나 관측장비를 탑재하지 않는다면 거의 투명하게 제작하는 것이 가능하다. 또한 프로펠러도 내부 구조물 등이 복잡하지 않다면 거의 투명하게 제작할 수 있다. 하지만 비행기 동체 내부에는 사람이 탑승하거나 엔진을 설치해야 하므로 내부를 투명하게 만드는 것이 불가능하다. 따라서 동체 외부에 적절한 수단을 사용하여 비행체를 투명하게 보이게 만드는 것이 중요한 것이다. 만약 날개에 엔진이나 탑재장비를 부착하는 경우에는 이 부분을 투명한 동체처럼 만들면 된다.

따라서 핵심적인 관건은 동체를 투명하게 보이게 만드는 방법이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 빛 반사로 거울의 역할을 하는 동체 표면에 의해, 관측자로 하여금 비행체 표면으로부터 반사된 하늘의 모습을 보게 함으로써 비행체가 없는 것으로 인식하게 하여, 특히 군사작전시 상대방에게 관측되지 않고 비행체에 의한 임무 수행을 가능하게 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 빛을 반사하는 재질을 이용하여 투명하게 보이는 효과를 내는 비행체는, 기체 전단부터 후단까지의 하부가 'V'자 형상이고, 표면은 빛을 반사하는 물질로 구성된 동체; 상기 동체에 결합되어 비행체를 추진하는 추진장치; 상기 동체에 결합되어 동체에 양력을 부여하는 투명 재질의 날개; 및 상기 비행체를 제어하는 조종장치를 포함한다.

상기 추진장치는, 프로펠러, 제트엔진 또는 로켓엔진일 수 있다.

상기 조종장치는, 유인 또는 무인 조종장치일 수 있다.

상기 동체 하부의 'V'자 형상의 각은 10도 내지 30도인 것이 바람직하다.

또한 바람직하게 상기 동체 표면 내부는, 레이더에 포착되지 않도록 전자파를 흡수할 수 있는 물질로 구성되는 것이 좋다.

상기 동체의 'V'자 형상의 면 이외의 면은, 입사되는 전자파를 입사방향 이외의 방향으로 산란시키는 스텔스(stealth) 구조를 가질 수 있다.

상기 프로펠러는, 투명 재질로 구성될 수 있다.

상기 조종장치는, 비행중 지상의 관측자가 감지된 경우, 상기 관측자에게 상기 동체 표면을 통하여 지면이 반사되지 않기 위해, 상기 동체의 상하방향 축을 특정 각도로 변경 또는 유지하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 빛을 반사하는 재질을 이용하여 투명하게 보이는 효과를 내는 비행체는, 하부가 'V'자 형상이고, 표면은 빛을 반사하는 물질로 구성되며, 내부에는 공기보다 가벼운 기체로 채워진 부유체; 및 비행체의 고도를 조절하는 고도 조절장치를 포함한다.

상기 부유체 하부의 'V'자 형상의 각은 10도 내지 30도인 것이 바람직하다.

또한 바람직하게 상기 부유체의 표면 내부는, 레이더에 포착되지 않도록 전자파를 흡수할 수 있는 물질로 구성되는 것이 좋다.

상기 부유체의 'V'자 형상의 면 이외의 면은, 입사되는 전자파를 입사방향 이외의 방향으로 산란시키는 스텔스(stealth) 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 가상 투명 비행체의 비행 경로를 제어하는 방법은, (a) 비행중 태양 입사광의 방향을 감지하는 단계; 및 (b) 관측자에게 투명효과가 극대화되도록, 상기 감지된 태양 입사광과 나란한 방향으로 비행경로를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 빛 반사로 거울의 역할을 하는 동체 표면에 의해, 관측자로 하여금 비행체 표면으로부터 반사된 하늘의 모습을 보게 함으로써 비행체가 없 는 것으로 인식하게 하여, 특히 군사작전시 상대방에게 관측되지 않고 비행체에 의한 임무 수행을 가능하게 하는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체(100)의 사시도이다.

도면을 참조하면, 가상 투명 비행체(100)는 전단부터 후단까지의 하부(11)를 'V'자 형상으로 하고 표면을 빛을 반사하는 물질로 구성한 동체(10), 동체(10)에 양력을 부여하는 날개(21,22,23)와, 본 도면에 도시되지는 아니하였으나 이착륙에 사용되는 바퀴 등의 이착륙장치를 더 포함할 수 있다. 추진력을 공급하는 수단으로는 프로펠러(30), 제트기관 또는 로켓을 포함할 수 있다.

동체(10)는 기본 틀을 금속으로 형성한 다음 위 금속 표면의 외부를 빛을 반사할 수 있는 물질로 덮어 제작한다. 동체(10)는 전단부터 후단까지의 하부(11)를 'V'자 형상으로 하였다. 그 'V'자 형상의 각은 약 10도 내지 30도로 하며, 더욱 바람직하게는 15도 내지 25도로 하는 것이 좋다. 이렇게 함으로써 비행고도 내 반경에 있는 관측자가 비행기를 보았을 때 동체(10) 표면에 대한 입사각이 작아 전반사가 일어나게 되고 관측자는 동체 표면에서 반사되는 하늘을 보게 되기 때문에 동체의 모습은 볼 수 없어 광학적으로 보이지 않게 된다. 이에 대하여는 도 5 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 후술한다.

날개는, 동체(10) 중간에 결합한 수평날개(21)와 동체 선미에 결합한 수평날개(22) 및 수직날개(23)로 이루어질 수 있다. 날개(21,22,23)는 동체(10)와 같이 'V'자 형상으로 구성할 수 없으므로, 투명한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

위 투명한 날개 중 수평날개(21)에는 각각 하나 이상의 프로펠러(30)가 구비될 수도 있다. 위 프로펠러(30)는 회전하여 터빈으로부터 동체(10)에 추진력을 공급하게 된다. 멀리 떨어져 있으면서 고속 회전하는 프로펠러(30)는 사람 눈의 분해능으로 구분하기 어려우므로 프로펠러는 일반적인 재질로 제작할 수 있으나, 투명효과를 더욱 확실히 하기 위해 투명한 재질로 제작할 수도 있다. 프로펠러(30)를 감싸는 하우징은 투명하게 제작하거나, 동체와 마찬가지로 'V'자 형상으로 제작한다. 프로펠러(30)는 동체(10) 기수에 부착하여 추진력을 주도록 할 수도 있다. 기수에 두는 경우 하우징을 투명화 할 필요가 없다. 또는 프로펠러(30)를 동체(10)의 선미에 부착하여 추진력을 얻도록 할 수도 있다. 프로펠러(30)를 기수에 두는 경우 와 마찬가지로 투명하지 않은 프로펠러 하우징을 사용할 수 있다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 위 동체 하부에는 이륙 후 동체(10) 내부로 접혀 들어가서 관측자의 눈에 띄지 않고 착륙시 돌출되어 착륙을 돕는 이착륙장치가 부착된다. 이륙 후 동체(10) 내부에 접혀 들어가므로 굳이 투명하지 않아도 된다 할 것이다. 따라서 일반적인 이착륙장치를 장착하여 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체(100)의 정면도이다.

동체(10)는 기본 틀을 금속으로 형성한 다음 금속 표면의 외부를 빛을 반사할 수 있는 물질(12)로 덮어 제작한다. 즉, 동체(10)의 하부(11)는, 거울의 역할을 하도록 빛을 반사시키는 물질에 의해 표면 처리되어 있는 판(12)과, 그 접촉하는 내부에 레이더 등의 전자파를 흡수할 수 있는 물질(13)을 구비하도록 하는 것이 좋다. 이와 같이 구성함으로써 관측자의 육안으로도 식별되지 않을 뿐 아니라, 전자기적인 측면에서도 레이더 등에 포착되지 않도록 함으로써 더욱 유용하게 군사적 용도로 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체(100)를 위에서 내려다 본 도면이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체를 아래에서 올 려다 본 도면이다. 가운데 선(14)으로 도시된 부분이 'V'자 형상의 최하단 부분을 나타낸다.

도 5는 본 발명의 가상 투명 비행체(100)의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

비행체(100)의 표면은 빛을 반사(51)하는 물질로 구성되어 있어, 관측자 'A'(56)가 비행체(100)를 볼 때 반사된 하늘의 영상(52)이 보이게 되어 투명하게 보이는 효과가 나도록 하는 것이다. 본 발명의 투명 효과는, 비행체(100)의 배경이 되는 하늘과 비행체(100)에 의해 반사된 하늘의 영상이 매우 유사한 경우에 크게 발휘된다. 도면을 참조하면, 관측자(56)에게 보이는, 비행체(100)의 배경이 되는 하늘 영상(53)이 구름(55)이 낀 모습이고, 비행체(100)에 의해 반사된 하늘 영상(52)도 구름(54)이 낀 모습이라면, 관측자(56)는 비행체(100)를 볼 때 배경이 되는 하늘과 연속되는 하늘의 영상을 볼 수 있게 되어 투명효과가 극대화된다. 이러한 하늘의 모양의 연속성 뿐 아니라 배경 하늘과 반사 하늘이 태양광에 의한 광도 차이가 적을 때 투명효과가 더욱 크게 된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 특정 위치에 있는 관측자에 대하여 적용되는 가상 투명 비행체의 원리를 설명하는 도면이다.

비행체(100)는 동체(10)의 기수부터 꼬리까지 하부를 'V'자 형상(617)으로 하고 외부를 빛을 반사하는 물질로 입혀 광학적으로 투명한 효과를 내어 관측자의 눈에 띄지 않게 되어 있으며, 본 도면은 비행체(100)를 정면에서 바라본 형상이 도시되어 있고 편의상 동체(10) 형상만을 도시하였다.

지면(601) 위의 'A' 지점에 있는 관측자(602)가 비행중인 비행체(100)를 올려다 본 시선의 방향(604)이 지면(601)과 이루는 각을 b°(603)라 하고, 지면(601)에 수직인 직선(605)과 비행체(100)의 중심선(607)이 이루는 각, 즉 비행체(100)가 선회 비행 등에 의해 수직선과 이루는 각을 a°(608)라 한다. 또한 'V'자형의 비행체(100)의 'V'자 형상의 각은 2k°(606)라 한다. 이때 비행체의 한 쪽 표면(609)과 수직인 법선(611)과 관측자의 시선 방향(604)이 이루는 각은 b-(a+k)°(612)를 이루고, 반사각(613)은 입사각(612)과 같으므로, 법선(611)과 b-(a+k)°(613)의 각을 이룬다.

이 경우, 시선(604)이 비행체(100)의 동체(10)의 V자 표면(609)에서 반사되는 방향(614)이 지면(601)에 평행인 방향보다 위쪽을 향해야만 관측자(602)에게는 비행체(100) 표면(609)에 반사된 하늘이 보이게 되고, 이에 따라 비행체가 보이지 않게 되는 효과가 나타나는 것이다. 만약 시선(604)이 비행체(100)의 표면(609)에서 반사되는 방향(614)이 지면(601)에 평행인 방향보다 아래쪽을 향하게 된다면 비행체(100)의 표면(609)에서 지면(601)의 모습이 반사되어 관측자(602)의 시야에서 비행체(100)가 투명하게 되는 효과가 나타나지 않게 된다.

즉, 비행체(100) 표면(609)이 시선(604)과 이루는 각(615)에, 시선(604)과 반사 방향(614)이 이루는 각을 더한 각(612, 613)이, 비행체(100) 표면(609)이 지면(601)과 이루는 아래쪽 각(616)보다 커야한다. 이를 수식으로 표현하면,

{90°+(a+k)-b} + {b-(a+k)} + {b-(a+k)} ≥ {90°+(a+k)}

로부터,

b ≥ 2(a+k) 또는 b-2a ≥ 2k

가 유도된다. 즉 수학식 2의 조건을 만족해야만 비행체(100)가 투명하게 보이는 효과가 나타나는 것이다. 예를 들어 비행체(100)의 비행중 기울어짐이 없을 경우(a=0), 비행체(100) V자 형상의 각도가 20°(2k=20°)라면, 관측자(602)의 시선(604)이 지면과 이루는 각도 b(603)가 20°이상일 경우 비행체는 투명하게 보이게 되므로 관측자(602)의 시야에서 사라지게 되는 것이다. 관측자가 지면과 특정 각도 b를 이루는 시선 방향으로 올려다 볼 때, 비행체(100)의 V자 형상의 각도가 작을수록, 즉 2k 값이 작을수록 위 수학식 2를 만족시키기가 쉬워진다. 2k 값이 작을수록 a 값, 즉 선회비행 등에 의해 비행체(100)가 지면에 수직인 선으로부터 기울어진 각을 더 크게 허용할 수 있기 때문이다. 다만 비행체(100) 내부에는 엔진, 조종석 등의 각종 장치들이 포함되므로, 이를 수용하기 위해 V자 형상의 각을 무한히 줄일 수만은 없으므로, 2k 값은 약 10도 내지 30도, 더욱 바람직하게는 15도 내 지 25도로 하는 것이 바람직하다.

한편, 동체(10)의 V자형 면(609) 이외의 부분, 예를 들어 동체(10)의 윗부분 등은 레이더 등의 입사파를, 되돌아가도록 하지 않고 다른 방향으로 산란시키는 구조, 즉 스텔스(stealth) 구조를 가짐으로써 레이더 망에 포착되지 않도록 할 수 있다.

도 7은 도 6의 경우와 다른 위치에 있는 관측자에 대하여 적용되는 가상 투명 비행체의 원리를 설명하는 도면이다.

도 6에서의 관측자 'A'(602)보다 더 오른쪽으로 벗어난 위치에 있는 관측자 'B'(702)가 비행중인 비행체(100)를 올려다 본 시선의 방향(704)이 지면(701)과 이루는 각 b°(703)는 도 6의 'A'(602)가 비행체(100)를 올려다 본 시선의 방향(604)이 지면(601)과 이루는 각(603)보다 작게 된다. 이 경우 상기 수학식 2에서, 비행체(100)의 V자 형상의 각도 2k 값은 일정한데 반해 b 값이 작아지게 되므로, 수학식 2의 부등식이 만족하지 않게 되는 경우가 발생한다. 그렇게 되면 관측자 시선(704)이 비행체(100)의 표면(709)에서 반사되는 방향(713)이 지면(701)과 만나게 되므로 지면이 비행체(100)에서 반사되게 되어 투명하게 보이는 효과가 사라진다. 그러므로 이때 수학식 2의 부등식을 만족시키려면 a 값, 즉 선회비행 등에 의해 비행체(100)가 지면(701)에 수직인 선(705)으로부터 기울어진 각을 줄여야 한다. 도면을 참조하면 이를 위해 비행체(100)가 선회 비행 등에 의해 지면(701)에 수직인 선(705)과 이루는 각 a(708)가 도 6의 경우(608) 보다 작아졌음을 볼 수 있다. 이 렇게 하여 관측자 시선(704)이 비행체(100)의 표면(709)에서 반사되는 방향(713)이 지면(701)과 평행인 선보다 위쪽을 향하여 하늘이 관측자에게 반사되게 되므로 다시 투명하게 보이는 효과를 내게 된다.

이를 위해, 상기 비행체(100)가 조종사에 의해 조종되는 유인 비행체라면, 조종사가 지상의 관측자(702)를 발견한 경우 지면(701)에 수직인 선(705)에 가깝도록 비행체(100)를 세워 비행하도록 할 수 있다. 만약 조종사가 없는 무인 비행체인 경우는 관측자가 감지된 경우 그 각(703)을 측정하고, 비행각 a(708)가 상기 수학식 2의 부등식을 만족하도록 자동으로 비행체를 제어하여 비행하게 할 수 있다. 무인 비행체의 경우에는 지상의 관측자(702) 및 관측각(703)을 감지할 수 있는 감지장치를 포함하거나 중앙 통제부에서 관측자(702) 및 관측각(703)을 감지하여 비행체의 비행각(708)을 제어할 수도 있다. 물론 유인 비행체의 경우에도 지상의 관측자(702) 및 관측각(703)을 감지할 수 있는 감지장치를 포함하여 조종사에게 감지된 정보를 제공하거나, 자동으로 비행체의 비행각(708)을 제어할 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따른, 광학적 투명효과를 가질 뿐 아니라 전파에 의해서도 감지되지 않도록 하는 비행체 표면 구조를 나타내는 도면이다. 이는 도 2를 참조하여 간단히 설명한 바 있으나 본 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 이하에서 설명한다.

위 도면(810)에는 비행체(100)의 표면을 통하여 관측자에게로 반사되는 빛(81) 및 비행체(100)의 표면으로 침투하는 전자파(82)가 도시되어 있다.

아래 도면(820)은 비행체(100)의 표면(11) 구조를 나타낸다. 표면의 광 반사판(12)을 통하여 빛(81)이 반사되고 광 반사판(12) 내부의 전파 흡수체(13)에서 전자파(82)를 흡수하게 된다. 전파 흡수체(13)는 금속재료로 이루어지는데, 전파 흡수체(13)를 이루는 금속재료의 특성에 따른 등가 전파 침투 깊이(skin depth)(84)까지 전자파가 흡수되고 반사를 막음으로써, 레이더 망에 의해 비행체(100)가 포착되는 것을 막아 준다. 이러한 광 반사판(12)의 두께는 1㎛ 이내, 전파 흡수체(13)의 두께는 5cm 이내인 것이 바람직하다.

도 9는 가상 투명 비행체의 모형에 의한 실험 사진을 나타내는 도면이다.

좌측 사진(910)은 모형 비행체(150)의 하부에서 비스듬히 모형 비행체(150) 및 하늘을 바라본 사진이며, 모형 비행체(150)의 'V'자형의 일면(151)에 하늘 영상이 반사되어 투명하게 보이는 모습이 도시되어 있다. 우측 사진(920)은 모형 비행체(150)의 하부에서 수직으로 모형 비행체(150) 및 하늘을 바라본 사진이며, 모형 비행체(150)의 'V'자형의 양면(151, 152)에 하늘 영상이 반사되어 투명하게 보이는 모습이 도시되어 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 투명 비행체(200)를 도시한 도면이다.

본 도면의 가상 투명 비행체(200)는, 내부가 공기보다 가벼운 기체로 채워진 기구의 형태를 가진다. 도 1의 투명 비행체(100)의 경우와 같이 지상의 관측자에게 하늘이 반사되어 투명 효과를 내기 위해, 비행체(100)는 종래 열기구의 풍선 형상과 달리 하부가 'V'자 형상(21)을 가지며, 표면은 빛을 반사하는 물질로 구성된다.

본 도면의 가상 투명 비행체(200)는, 고도 조절장치로서 비행체(200)가 공기 중에 떠오르도록 상기 기체에 열을 가하는 가열기를 포함하거나, 공기 중으로 부상하기 위한 프로펠러를 포함할 수도 있고, 또는 제트기관을 사용해서 부력을 얻을 수도 있다.

상기 비행체(200)에 하단부에 연결되어 상기 비행체(200)와 균형을 이루게 하는 하중을 가하는 하중체를 포함할 수 있다. 이러한 하중체는 상기 비행체(200) 외부의 하부에 끈 등을 통하여 연결될 수도 있고, 더욱 바람직하게는 비행체(200) 내부의 하부에 위치하도록 하는 것이 좋다. 또한 이와 같은 하중체 없이, 자이로휠 등을 포함하여 비행체(200)의 각도를 제어하도록 할 수도 있다.

또한 비행체(200)는 조종사의 탑승석 및 조종사에 의해 제어될 수 있게 하는 유인 조종장치를 구비할 수 있으며, 비행체(200)가 무인 비행체로 구성될 경우 무인 조종장치를 구비할 수 있다.

도 1을 참조하여 비행기 형상의 가상 투명 비행체(100)의 경우에 대하여 설명한 바와 같이 본 도면의 가상 투명 비행체(200)도, 하부의 'V'자 형상의 각은 10도 내지 30도, 더욱 바람직하게는 15도 내지 25도인 것이 좋다. 또한 상기 비행체(200)의 표면 내부도, 레이더에 포착되지 않도록 전자파를 흡수할 수 있는 물질로 구성되는 것이 바람직하며, 이는 도 8을 참조하여 전술한 바와 같다.

도 11은 비행체의 투명효과를 극대화하는 비행 경로 설계 방법을 나타내는 도면이다.

비행체(100, 200)의 비행 경로를 태양방향(1101)을 향하도록 설계한다면, 반사되는 하늘의 영상(1102)과 배경이 되는 하늘의 영상(1103)이 대칭적일 때, 임의의 위치에 관측자(1104)가 있어도, 비행체(100, 200)의 V형 반사판(11, 21)의 각도가 아주 작을 경우 반사 영상과 배경 영상의 광도가 유사해져서 투명효과가 극대화 되게 된다.

즉, 이를 비행체(100, 200)가, 비행중 자신의 비행경로를 제어하는 방법 측면에서 설명하면, 우선 비행중인 비행체(100, 200)가 현재 태양 입사광(1105)의 방향을 감지하는 단계와, 전술한 바와 같이 관측자에게 투명효과가 극대화되도록, 감지된 태양 입사광(1105)과 나란한 방향으로 비행경로를 제어하는 단계를 통해 비행경로를 제어하게 된다.

또한 비행체(100, 200)의 비행경로를 설계하는 방법 측면에서 설명하면, (a) 목적지 정보 및 도착 예정 시각에 관한 정보를 입력받는 단계, (b) 현재 위치와 상기 목적지 사이의 각 지점에서 태양 입사광의 방향을 파악하는 단계, (c) 상기 파악된 태양 입사광의 방향과 나란한 방향으로 가상 투명 비행체(100, 200)가 이동하도록 임시 비행경로를 설정하는 단계, (d) 상기 도착 예정 시각에 관한 정보를 기초로 하여 상기 단계 (c)에서 설정된 임시 비행경로상의 각 지점에 도달하는 시각을 추정하는 단계 및 (e) 상기 단계 (d)에서 추정된 시각의 해당 지점에서의 태양 입사광의 방향을 고려하여 임시 비행경로를 수정하여 실제 비행경로를 결정하는 단 계를 통해 비행경로를 설계하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체의 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체의 정면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체의 위에서 내려다 본 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 투명 비행체를 아래에서 올려다 본 도면.

도 5는 본 발명의 투명 비행체의 동작 원리를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 특정 위치에 있는 관측자에 대하여 적용되는 가상 투명 비행체의 원리를 설명하는 도면.

도 7은 도 6의 경우와 다른 위치에 있는 관측자에 대하여 적용되는 가상 투명 비행체의 원리를 설명하는 도면.

도 8은 본 발명에 따른, 광학적 투명효과를 가질 뿐 아니라 전파에 의해서도 감지되지 않도록 하는 비행체 표면 구조를 나타내는 도면.

도 9는 가상 투명 비행체의 모형에 의한 실험 사진을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 투명 비행체를 도시한 도면.

도 11은 비행체의 투명효과를 극대화하는 비행 경로 설계 방법을 나타내는 도면.

Claims (13)

1. 빛을 반사하는 재질을 이용하여 투명하게 보이는 효과를 내는 비행체로서,

   기체 전단부터 후단까지의 하부가 'V'자 형상이고, 표면은 빛을 반사하는 물질로 구성된 동체;

   상기 동체에 결합되어 비행체를 추진하는 추진장치;

   상기 동체에 결합되어 동체에 양력을 부여하는 투명 재질의 날개; 및

   상기 비행체를 제어하는 조종장치

   를 포함하는 가상 투명 비행체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 추진장치는,

   프로펠러, 제트엔진 또는 로켓엔진인 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 조종장치는,

   유인 또는 무인 조종장치인 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 동체 하부의 'V'자 형상의 각은 10도 내지 30도인 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 동체 표면 내부는,

   레이더에 포착되지 않도록 전자파를 흡수할 수 있는 물질로 구성되는 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 동체의 'V'자 형상의 면 이외의 면은,

   입사되는 전자파를 입사방향 이외의 방향으로 산란시키는 스텔스(stealth) 구조를 가지는 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 프로펠러는,

   투명 재질로 구성된 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 조종장치는,

   비행중 지상의 관측자가 감지된 경우, 상기 관측자에게 상기 동체 표면을 통하여 지면이 반사되지 않기 위해, 상기 동체의 상하방향 축을 특정 각도로 변경 또는 유지하도록 제어하는 것

   을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
9. 빛을 반사하는 재질을 이용하여 투명하게 보이는 효과를 내는 비행체로서,

   하부가 'V'자 형상이고, 표면은 빛을 반사하는 물질로 구성되며, 내부에는 공기보다 가벼운 기체로 채워진 부유체; 및

   비행체의 고도를 조절하는 고도 조절장치

   를 포함하는 가상 투명 비행체.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 부유체 하부의 'V'자 형상의 각은 10도 내지 30도인 것

    을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 부유체의 표면 내부는,

    레이더에 포착되지 않도록 전자파를 흡수할 수 있는 물질로 구성되는 것

    을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 부유체의 'V'자 형상의 면 이외의 면은,

    입사되는 전자파를 입사방향 이외의 방향으로 산란시키는 스텔스(stealth) 구조를 가지는 것

    을 특징으로 하는 가상 투명 비행체.
13. 청구항 1 또는 청구항 9의 가상 투명 비행체의 비행 경로를 제어하는 방법으로서,

    (a) 비행중 태양 입사광의 방향을 감지하는 단계; 및

    (b) 관측자에게 투명효과가 극대화되도록, 상기 감지된 태양 입사광과 나란한 방향으로 비행경로를 제어하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 투명 비행체의 비행경로 제어 방법.

Images