KR20110067289A - 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치 - Google Patents

추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터(헬기) 보조 착륙장치에 관한 것으로서, 특히 헬기의 추락 등과 같은 긴급 상황시에 보조 착륙장치(휠/타이어)가 헬기의 몸체 내부로 회동되어 접혀 들어가도록 구성함으로써 보조 착륙장치의 조종석 침범 등으로 인하여 발생할 수 있는 조종사의 생명 위협과 같은 안전문제를 해결한 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 이동수단; 완충수단이 구비되며 일단부가 헬기의 하부 몸체 내측에 위치되어 상기 헬기의 후방으로 회동가능하게 결합되며, 타단부가 상기 이동수단과 결합되는 이동수단 결합프레임; 및 상기 이동수단 결합프레임과 상기 헬기의 하부 내측 몸체 사이에 상기 이동수단 결합프레임이 후방으로 회동되는 것을 방지하도록 결합되며, 일정 충격이 가해지면 붕괴되는 지지링크부재;를 포함하여 이루어진다.
헬리콥터, 착륙장치, 추락

Description

추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치{HELICOPTER NOSE LANDING GEAR TO PREVENT COCKPIT INTRUSION}
본 발명은 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헬기의 이동수단(휠/타이어)이 결합되는 이동수단 결합프레임을 헬기의 하부에서 상기 헬기의 하부몸체 내부로 회동되도록 구성하고, 상기 이동수단 결합프레임의 회동을 방지하는 지지링크부재의 결합을 시어핀(Shear Pin)을 이용하여 구성함으로써, 추락 등과 같은 사고시 일정 충격 이상이 상기 이동수단이 결합된 상기 이동수단 결합프레임에 가해지면 상기 시어핀의 절단과 함께 상기 지지링크부재가 붕괴되면서 상기 이동수단 결합프레임이 회동되어 상기 헬기의 하부몸체 내부로 접혀 들어가도록 구성한 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치에 관한 것이다.
추락시 조종사 및 승객을 치명적인 상해로부터 보호하기 위한 항공기 설계가 시도되어 왔다. 추락시 인명 피해를 유발하는 주된 원인은 항공기 연료의 누설로 인한 폭발, 조종사 및 승객의 머리 위에 설치된 중량물의 이탈, 지면으로부터 전달되는 충격하중, 항공기 주요 구조물의 조종석 및 객실 침범 등이 있다.
이러한 사고 원인을 방지하는 방법으로는 추락시 연료계통의 자동 차폐 및 기체로부터 연료탱크 분리, 중량물의 위치 변경, 충격하중 흡수를 위한 착륙장치/동체/좌석 설계, 추락시 주요 구조물을 기체로부터 분리하는 방법 등이 있다.
한편, 추락시 착륙장치로부터 유발될 수 있는 사고는 착륙장치의 조종석, 승객실, 연료탱크 침범이다. 고정익(固定翼)의 경우 이러한 사고를 예방하기 위해 추락시 착륙장치를 기체로부터 분리하는 방법을 사용하여 왔다. 하지만, 추락시 고정익은 전진속도가 높고 수직강하 속도가 낮은 반면 헬리콥터(헬기)는 반대로 전진속도가 낮고 수직강하 속도가 높기 때문에 헬리콥터의 경우 추락시에 이러한 방법을 사용할 수 없었다.
특히, 전투형 헬리콥터의 경우, 착륙장치는 항상 기체 외부로 돌출되어 있는 경우가 많다. 이러한 착륙장치를 ‘고정식 착륙장치’라고 하는데, 고정식 착륙장치가 헬리콥터 앞 부분에 장착될 경우, 통상 조종석 바로 아래 장착되며 이 경우 추락시 착륙장치가 조종석을 침범하여 조종사의 생명을 위협할 수 있다. 이러한 사고를 예방하기 위해, 추락시 조종석 아래 장착된 착륙장치에 대한 개선이 필요하다
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 주된 목적은 헬기의 추락시 일정량 이상의 충격이 가해지면 헬기의 보조 착륙장치가 조종석을 침범하지 못하도록 보조 착륙장치가 헬기의 하부 몸체 내부로 회동되어 접혀들어가도록 구성한 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 보조 착륙장치의 구성에 있어서, 다수 개의 링크 시스템과 이를 지지하는 시어핀을 사용하고, 상기 시어핀의 파손시 보조 착륙장치가 의도된 방향으로 움직이도록 링크 시스템을 구성하여 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치는, 이동수단; 완충수단이 구비되며 일단부가 헬기의 하부 몸체 내측에 위치되어 상기 헬기의 후방으로 회동가능하게 결합되며, 타단부가 상기 이동수단과 결합되는 이동수단 결합프레임; 및 상기 이동수단 결합프레임과 상기 헬기의 하부 내측 몸체 사이에 상기 이동수단 결합프레임이 후방으로 회동되는 것을 방지하도록 결합되며, 일정 충격이 가해지면 붕괴되는 지지링크부재;를 포함하여 이루어짐으로써 달성된다.
이때, 상기 지지링크부재는 일단부가 상기 이동수단 결합프레임의 하부에 결합되고, 타단부가 상기 이동수단 결합프레임의 후방에서 상기 헬기의 몸체로 연결되어 상기 이동수단 프레임이 후방으로 회동되는 것을 방지하는 지지링크; 상기 지지링크의 타단부와 연결되어 상기 헬기의 후방 몸체에 결합되는 제1보조지지링크; 상기 이동수단 결합프레임에 결합되는 제2보조지지링크; 및 상기 제2보조지지링크와 상기 지지링크 사이에 결합되는 제3보조지지링크;를 포함하며, 상기 지지링크와 상기 제1보조지지링크 및 상기 제2보조지지링크와 상기 제3보조지지링크 중 적어도 어느 한 곳에는 시어핀(Shear Pin)으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2보조지지링크는 제1샤프트로 구성되고 상기 제3보조지지링크는 제2샤프트 및 제3샤프트로 구성되어 상기 제1샤프트가 상기 제2샤프트 및 상기 제3샤프트 사이에 개재되며, 상기 제2보조지지링크 및 상기 제3보조지지링크의 결합부위에는 적어도 복수 개의 결합홀이 형성되어 상기 결합홀에 상기 시어핀이 결합되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 헬리콥터(헬기)의 추락 등과 같은 사고시에 휠/타이어 등이 부착된 보조 착륙장치가 조종석으로 침범하지 않도록 방지함으로써 조종사의 생존률을 높일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 보조 착륙장치의 구성을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치의 일실시예에 의한 개략적인 구성도이며, 도 3은 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치의 일실시예에 의한 작동 상태도이다.
먼저, 통상적인 헬리콥터의 고정식 보조 착륙장치는 도 1에 도시된 바와 같다.
즉, 이동수단(100)이 구비된 프레임은 자세히 도시하지는 않았으나 헬기의 몸체 하부에 고정되어 결합된다.
또한, 상기 헬기의 몸체 하부에 고정되어 결합된 프레임은 헬기의 착륙시 헬기의 몸체 하부에서 몸체 쪽 수직 방향 및 헬기의 하부에서 후방으로 힘을 받기 때문에(도 3 참조) 상기 프레임에 완충기를 구비하고, 상기 프레임의 후방으로는 지지링크를 결합하여 상기 이동수단(100)이 결합된 상기 프레임이 후방으로 힘을 받는 것을 지지해 준다.
하지만, 상기와 같은 구조는 헬기의 추락과 같은 사고시에 상기 프레임 자체가 조종석을 침범하게 되면서 보조 착륙장치 자체가 조종사의 생명을 위협하였다.
이에 따라, 본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동수단(100); 완 충수단(210)이 구비되며 일단부가 헬기(10)의 하부 몸체 내측에 위치되어 상기 헬기(10)의 후방으로 회동가능하게 결합되며, 타단부가 상기 이동수단(100, 휠/타이어)과 결합되는 이동수단 결합프레임(200); 및 상기 이동수단 결합프레임(200)과 상기 헬기(10)의 하부 내측 몸체 사이에 상기 이동수단 결합프레임(200)이 후방으로 회동되는 것을 방지하도록 결합되며, 일정 충격이 가해지면 붕괴되는 지지링크부재(300);를 포함하여 구성하였다.
이때, 상기 지지링크부재(300)는 일단부가 상기 이동수단 결합프레임(200)의 하부에 결합되고, 타단부가 상기 이동수단 결합프레임(200)의 후방에서 상기 헬기(10)의 몸체로 연결되어 상기 이동수단 결합프레임(200)이 후방으로 회동되는 것을 방지하는 지지링크(310); 상기 지지링크(310)의 타단부와 일단부가 연결되어 상기 헬기(10)의 후방 몸체에 타단부가 결합되는 제1보조지지링크(320); 상기 이동수단 결합프레임(200)에 일단부가 결합되는 제2보조지지링크(330); 및 상기 제2보조지지링크(330)와 상기 지지링크(310) 사이에 결합되는 제3보조지지링크(340);를 포함하며, 상기 지지링크(310)와 상기 제1보조지지링크(320) 및 상기 제2보조지지링크(330)와 상기 제3보조지지링크(340) 중 적어도 어느 한 곳에는 시어핀(350, Shear Pin)으로 결합된다.
바람직하게는, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 제2보조지지링크(330)는 제1샤프트(331)로 구성되고 상기 제3보조지지링크(340)는 상호 간에 소정 간격 이격되어 배열되는 제2샤프트(341) 및 제3샤프트(342)로 구성되어 상기 제1샤프트(331)가 상기 제2샤프트(341) 및 상기 제3샤프트(342) 사이에 개재되며, 상 기 제2보조지지링크(330) 및 상기 제3보조지지링크(340)의 결합부위에는 적어도 복수 개의 결합홀(미도시)이 형성되어 상기 결합홀에 상기 시어핀(350)을 결합시킨다.
또한, 상기 제1보조지지링크(320)는 상기 시어핀(350)의 파손시 상기 제2보조지지링크(330)와 상기 제3보조지지링크(340)가 붕괴되면, 자동으로 함께 붕괴되도록 구성한다.
즉, 상기 제1보조지지링크(320)는 상기 제2보조지지링크(330) 및 상기 제3보조지지링크(340) 없이는 상기 지지링크(310)를 지지할 수 없으며, 이에 대한 결합 구성은 상기 이동수단 결합프레임(200)에 상기 헬기(10)의 정상 착륙시와 추락시에 작용하는 각각의 하중 및 힘을 계산하여 제작하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 헬기(10)의 추락시 도 3에 도시된 바와 같이, 조종석 아래에 장착된 상기 이동수단(100), 상기 이동수단 결합프레임(200) 및 상기 지지링크부재(300) 등으로 구성된 보조 착륙장치에 지상반력이 작용하며, 이때, 상기 지지링크부재(300)가 파손되면서 보조 착륙장치는 상기 지지링크부재(300)의 붕괴와 함께 상기 헬기(10) 속으로 접혀 들어가며, 상기 보조 착륙장치의 조종석 침범을 방지하게 된다.
즉, 상기 시어핀(350)은 일정 하중이상에서 파손되며, 정상 착륙시 상기 시어핀(350)에 작용하는 하중을 계산하여 이 하중보다 큰 하중이 작용할 경우 파손되도록 설계하는 것이 바람직하다.
본 발명은 일정 하중이상이 되면 파손되는 상기 시어핀(350)과 상기 시어 핀(350)의 파손시 의도된 방향으로 구조물(이동수단 결합프레임)을 움직이는 상기 지지링크부재(300)를 활용한 것으로써, 상기 시어핀(350)은 전자부품의 퓨즈(Fuse)와 같은 역할을 하는 기계부품이며 다양한 기계장치에 활용되고 있는 것으로, 고정익 항공기에서는 상기 시어핀(350)을 활용하여 추락시 착륙장치를 동체로부터 분리하지만 상기 헬기(10)의 특성상 추락시 보조 착륙장치를 기체(헬기)로부터 분리시키기가 어려우므로 기체(헬기) 속으로 접어넣어 조종사의 생존성을 향상시키도록 구성한 것이다.
이상에서 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 보조 착륙장치의 구성을 보인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치의 일실시예에 의한 개략적인 구성도,
도 3은 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치의 일실시예에 의한 작동 상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 헬기
100 : 이동수단 200 : 이동수단 결합프레임
210 : 완충수단
300 : 지지링크부재 310 : 지지링크
320 : 제1보조지지링크 330 : 제2보조지지링크
331 : 제1샤프트 340 : 제3보조지지링크
341 : 제2샤프트 342 : 제3샤프트
350 : 시어핀

Claims (3)

  1. 이동수단;
    완충수단이 구비되며 일단부가 헬기의 하부 몸체 내측에 위치되어 상기 헬기의 후방으로 회동가능하게 결합되며, 타단부가 상기 이동수단과 결합되는 이동수단 결합프레임; 및
    상기 이동수단 결합프레임과 상기 헬기의 하부 내측 몸체 사이에 상기 이동수단 결합프레임이 후방으로 회동되는 것을 방지하도록 결합되며, 일정 충격이 가해지면 붕괴되는 지지링크부재;
    를 포함하여 이루어지는 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지링크부재는,
    일단부가 상기 이동수단 결합프레임의 하부에 결합되고, 타단부가 상기 이동수단 결합프레임의 후방에서 상기 헬기의 몸체로 연결되어 상기 이동수단 프레임이 후방으로 회동되는 것을 방지하는 지지링크;
    상기 지지링크의 타단부와 연결되어 상기 헬기의 후방 몸체에 결합되는 제1보조지지링크;
    상기 이동수단 결합프레임에 결합되는 제2보조지지링크; 및
    상기 제2보조지지링크와 상기 지지링크 사이에 결합되는 제3보조지지링크;
    를 포함하며,
    상기 지지링크와 상기 제1보조지지링크 및 상기 제2보조지지링크와 상기 제3보조지지링크 중 적어도 어느 한 곳에는 시어핀(Shear Pin)으로 결합되는 것을 특징으로 하는 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2보조지지링크는 제1샤프트로 구성되고 상기 제3보조지지링크는 제2샤프트 및 제3샤프트로 구성되어 상기 제1샤프트가 상기 제2샤프트 및 상기 제3샤프트 사이에 개재되며, 상기 제2보조지지링크 및 상기 제3보조지지링크의 결합부위에는 적어도 복수 개의 결합홀이 형성되어 상기 결합홀에 상기 시어핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 추락시 조종석 침범 방지를 위한 헬리콥터 보조 착륙장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190072049A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 한국항공우주산업 주식회사 헬리콥터의 전선 절단장치
KR20200043144A (ko) 2018-10-17 2020-04-27 현대위아 주식회사 조종석 충격흡수 장치

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