KR20150090539A - Vertical takeoff and landing aircraft for fire control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소방 관제용 수직이착륙기에 관한 것으로서, 상세하게는 다수의 엔진 및 프로펠러를 구비하여 적재 가능한 최대 하중이 크고 장시간의 비행이 가능한 소방 관제용 수직이착륙기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
헬리콥터는 로터(rotor)라고 불리는 회전 날개를 기관으로 돌려서 생기는 양력과 추진력으로 나는 항공기이며, 수직이착륙과 공중 정지가 가능하고, 회전 날개가 각도를 조종하여 전진, 후진, 횡진을 할 수 있다.A helicopter is an aircraft with lift and propulsive force generated by turning a rotating wing, called a rotor, to the engine. Vertical takeoff and landing and air stopping are possible, and the rotary wing controls the angle so that it can move forward, backward, and horizontally.
헬리콥터는 작은 면적에서 이착륙이 가능하고, 복잡한 지형을 따라 느린 속도로 비행이 가능하며 한 곳에 머무를 수 있는 특징이 있어, 경찰 업무, 인명 구조, 화재 진압, 공중 촬영 등 다양한 용도에 사용된다. 또한, 헬리콥터는 공중 촬영, 농약 등 투여 등에서 사용할 때는 사용자가 직접 탑승하지 않고 무인으로 사용할 경우도 있다.Helicopters are available for a variety of purposes such as police service, lifeguarding, fire suppression, aerial photographing, and the ability to take off and land on a small area, fly at slow speed along complicated terrain, and stay in one place. In addition, a helicopter may be used as an unattended person without being carried directly by the user when used in aerial photography, pesticide application, or the like.
하지만, 전통적인 헬리콥터는 메인로터 그리고 서브로터 2개의 날개로 구성되어 있어서, 하나의 날개에 손상 또는 장애가 발생하더라도 무인헬기가 추락하는 문제점과 동시에 상대적으로 측면이 완만하고 평평하여 항공에서 부는 바람에 매우 취약한 문제점을 가지고 있다.However, since the conventional helicopter is composed of the main rotor and the sub rotor two wings, even if a single wing is damaged or obstructed, the unmanned helicopter crashes, and at the same time, the side is gentle and flat, I have a problem.
최근에는 배터리를 사용하여 전기모터로 작동하는 다수의 전기모터와 프로펠러를 가진 멀티콥터가 개발되었는데 멀티콥터는 수직 이착륙과 공중 정지, 수평비행 등이 가능한 헬리콥터의 일종으로서, 다수의 구조가 간단한 회전익을 갖는 것이 특징이다. 대부분의 멀티콥터는 2 쌍(쿼드로콥터, X 콥터), 3 쌍(헥사콥터, Y-6), 4 쌍(옥토콥터) 식으로 짝수의 회전익을 가지고 있으며, 회전익들은 대부분 동일 평면에, Y-6의 경우 아래위 2 개의 면에 배치된다. 하지만 멀티콥터는 배터리의 전기를 사용함으로써 이륙하중이 작고 비행시간의 제한이 있어 영상 촬영 등 이외에는 활용범위가 제한되어 있었다. Recently, a multi-copter with a number of electric motors and propellers has been developed that uses a battery to operate as an electric motor. The multi-copter is a type of helicopter capable of vertical takeoff and landing, . Most multi-copters have an even number of rotor blades in the form of two pairs (quadrocopter, X-copter), three pairs (hexacopter, Y-6) and four pairs (octocopter) In the case of -6, it is placed on the two lower planes. However, the multi - copter has a limited take - off load due to the use of electricity from the battery, which limits the flight time.
특히, 화재, 유독가스 발생, 원자력사고, 화생방 테러, 이상기후 또는 홍수해로 인한 도심침수현장과 같은 소방요원이 접근하기 어려운 재난 상황에 무인 비행체가 투입될 수 있다. 피해현장의 상황을 소방 요원 및 지휘통제실에 보고하여 신속하게 지휘 통제하며 소방요원의 안전을 지킬 수 있는 무인비행체 기술의 개발이 필요한 실정이다.In particular, unmanned aerial vehicles can be put into a disaster situation where firefighting personnel are inaccessible, such as fire, toxic gas generation, nuclear accident, CBRN terrorism, floods due to abnormal climate or floods. It is necessary to develop the unmanned aerial vehicle technology that can promptly control and control the situation of the damage site to the firefighting officer and the command and control room and safeguard the safety of firefighting personnel.
종래의 기술로서, 특허문헌 1은 4개의 날개 구조를 갖춘 회전익 무인정찰기를 제안하고 있으나, 본 발명의 소방 관제용 수직이착륙기와 같이 장시간의 비행이 불가능하고 적재 하중이 크지 못한 단점이 있다.As a conventional technique,
본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 종래의 배터리와 전기모터로 작동되는 멀티콥터의 한계를 극복하고자 구조가 간단하여 고장이 적고, 적재 가능한 최대 하중이 크고 장시간의 비행이 가능한 다수의 엔진 및 프로펠러를 구비한 소방 관제용 수직이착륙기에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a multi-copter which can operate with a battery and an electric motor, And a vertical take-off and landing gear for a fire control system equipped with an engine and a propeller.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기는 몸체부, 상기 몸체부에 결합하는 제어부, 일단이 상기 몸체부와 결합하고 상기 몸체부의 중심으로부터 방사형으로 연장되되, 2개 이상의 쌍으로 형성된 프레임, 상기 프레임의 타단에 각각 결합되고, 상기 제어부로부터 신호를 수신하여 구동하는 엔진 및 상기 엔진의 일단에 결합하고 상기 엔진에 의해 회전하여 수직방향의 추력을 발생시키는 프로펠러로 구성되는 추진유닛, 상기 몸체부에 설치되는 연료통 및 상기 프레임에 고정되어 각각의 상기 엔진에 연료를 공급하는 연료라인으로 구성되는 연료공급유닛, 상기 몸체부에 설치되어 재난 지역의 영상 및 음성을 수집하여 송신하는 소방관제유닛 및 조종신호를 상기 제어부로 송신하여 상기 수직이착륙기를 무선으로 조종하는 지상통제유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vertical take-off device for a firefighting control system, comprising: a body part; a control part coupled to the body part; one end coupled to the body part and extending radially from the center of the body part, An engine that is coupled to the other end of the frame and receives signals from the control unit and drives the engine; and a propeller that is coupled to one end of the engine and rotates by the engine to generate a vertical thrust A fuel supply unit which is installed on the body part and which is fixed to the frame and supplies a fuel to each of the engines; A firefighter unit and a control signal to the control unit to wirelessly transmit the vertical take- It characterized in that it comprises a control unit that controls the ground.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 소방관제유닛은 상기 몸체부 하단에 2축을 중심으로 회전하도록 설치되는 짐벌, 상기 짐벌에 설치되고 영상을 촬영하는 열화상 카메라, 음성을 녹음하는 녹음기, 경고음 또는 상기 지상통제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커, 전후방을 비추는 인명 유도가 가능한 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present invention, the fire-fighting unit may include a gimbal installed at the lower end of the body part to rotate about two axes, a thermal imager installed on the gimbal and capturing an image, a sound recorder for recording voice, A speaker for transmitting sound transmitted from the ground control unit, and an illumination device for illuminating the front and rear sides.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 지상통제유닛은 상기 소방관제유닛이 송신하는 영상 또는 상기 수직이착륙기를 조종하는 조종 화면이 표시되는 디스플레이, 음성을 녹음하여 상기 소방관제유닛으로 전송하는 녹음기 및 상기 소방관제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the terrestrial control unit may include a display for displaying images transmitted by the firefighter unit or a control screen for controlling the vertical takeoff and landing, a sound recorder for recording voice and transmitting the sound to the firefighter unit, And a speaker for transmitting the voice transmitted from the first unit.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 몸체부에 설치되고 상기 수직이착륙기의 위치를 확인하여 상기 지상통제유닛으로 전달하는 GPS를 더 포함하고, 상기 지상통제유닛은 수신한 실시간 GPS를 상기 디스플레이에 표시하여 원격조종비행 또는 자동비행이 가능하며, 저전압 또는 통신두절 시 출발지로 자동 귀환하는 것을 특징으로 한다.As an embodiment of the present invention, the navigation system further includes a GPS installed in the body portion and confirming the position of the vertical take-off and landing device and transmitting the position to the ground control unit. The ground control unit displays the received real- It is capable of remote control flight or automatic flight, and is characterized by automatic return to the starting point when low voltage or communication is lost.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 제어부는 상기 엔진의 연료 분사량을 조절하는 스로틀 밸브를 제어하여 상기 프로펠러의 회전속도를 제어함으로써 상기 수직이착륙기의 자세 및 추력을 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the controller controls a throttle valve that controls a fuel injection amount of the engine to control a rotational speed of the propeller, thereby controlling a posture and a thrust of the vertical take-off and landing device.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 추진유닛은 시계방향으로 회전하는 프로펠러 및 반시계 방향으로 회전하는 하는 프로펠러가 쌍을 이루는 것을 특징으로 한다.As an embodiment of the present invention, The propulsion unit is characterized in that the propeller rotating in the clockwise direction and the propeller rotating in the counterclockwise direction are paired.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 추진유닛은 상기 엔진 축에 연결되되 상기 프로펠러가 연결된 반대방향에 구비된 시동기를 포함하여, 상기 제어부는 상기 지상통제유닛으로부터 시동 신호를 받아 상기 시동기에 전류 신호를 전달하여 상기 시동기의 전기모터에 의해 상기 엔진을 활성화하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the propulsion unit includes a starter connected to the engine shaft in an opposite direction to which the propeller is connected, and the control unit receives a start signal from the ground control unit and outputs a current signal to the starter And activates the engine by the electric motor of the starter.
본 발명은 중앙에 연료통이 배치되고, 다수의 엔진과 프로펠러를 구비하여 배터리와 전기모터를 이용하는 멀티콥터에 비하여 적재할 수 있는 최대 하중이 크고 비행시간이 길다.The present invention has a large maximum load and a long flying time as compared with a multi-copter in which a fuel cell is disposed at the center and a plurality of engines and a propeller are used for a battery and an electric motor.
또한, 다수의 프로펠러를 구비하여 안정성이 높으며, 단순한 구조로 고장이 적다.In addition, it is equipped with a large number of propellers, and has high stability.
또한, 어떤 지형에서도 수직이착륙이 가능하고 소형차량에도 탑재가능하여 화재 등의 재난 현장에 실시간으로 투입되어 효율적인 지휘 통제가 가능하다.In addition, vertical landing and landing is possible on any terrain, and it can be mounted on a small vehicle.
도 1은 본 발명에 따른 다수의 엔진 및 프로펠러를 이용한 소방 관제용 수직이착륙기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 추진유닛을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 측면도.1 is a perspective view showing a vertical take-off and landing aircraft for fire control using a plurality of engines and propellers according to the present invention.
2 is a plan view of a vertical take-off and landing aircraft for fire fighting control according to the present invention.
3 is a view showing a propulsion unit of a vertical take-off and landing aircraft for fire control according to the present invention.
4 is a side view of a vertical take-off and landing aircraft for fire control according to the present invention.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings illustrate only the essential features of the invention in order to facilitate clarity of the invention and are not to be construed in a limiting sense since they are not shown in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 다수의 엔진 및 프로펠러를 이용한 소방 관제용 수직이착륙기를 나타낸 사시도이고 도 2는 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 평면도로서, 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기는 몸체부(100), 제어부(200), 프레임(300), 추진유닛(400), 연료공급유닛(500), 소방관제유닛(600) 및 지상통제유닛(700)을 포함한다.FIG. 1 is a perspective view of a vertical take-off and landing aircraft for fire control using a plurality of engines and propellers according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of a vertical take-
상기 몸체부(100)는 수직이착륙기가 지면에서 일정 높이로 이격되어 착지하도록 지지하는 착지 수단을 더 포함할 수 있다. The
상기 제어부(200)는 상기 몸체부(100)에 결합할 수 있다. 제어부(200)는 추진유닛(400), 연료공급유닛(500)을 제어하여 수직이착륙기의 비행을 안정적으로 조종할 수 있다. The
상기 프레임(300)은 일단이 상기 몸체부(100)와 결합하고 상기 몸체부(100)의 중심으로부터 방사형으로 연장되되, 2개 이상의 쌍으로 형성될 수 있다. 종래의 헬리콥터는 2개의 날개 구조를 가져 안정성이 낮고, 하나의 날개에 손상이 있는 경우 추락의 가능성이 높으나 본 발명에 따른 프레임(300)은 몸체부(100)에 방사형으로 연장되되 쌍으로 형성되어 비행의 안정성을 높일 수 있다. The
도 3은 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 추진유닛을 나타낸 도면으로서, 상기 추진유닛(400)은 상기 프레임(300)의 타단에 각각 결합되고, 상기 제어부(200)로부터 신호를 수신하여 구동하는 엔진(410) 및 상기 엔진(410)의 일단에 결합하고 상기 엔진(410)에 의해 회전하여 수직방향의 추력을 발생시키는 프로펠러(420)로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 수직이착륙기는 다수의 엔진(410)과 프로펠러(420)를 구비하여 배터리와 전기모터를 이용하는 멀티콥터에 비하여 적재할 수 있는 최대 하중이 크고 비행시간이 길다. 엔진(410)은 니트로 엔진, 2행정 또는 4행정의 가솔린 엔진일 수 있다. 또한, 다수의 프로펠러(420)를 구비하여 비행안정성이 매우 우수하며, 단순한 구조로 고장이 적고 하나의 날개가 손상이 되더라도 비행이 가능하다. 현재 무인 헬기의 경우 조종 교육기간에 2달에 이르지만, 4개 엔진 및 프로펠러로 이루어진 본 발명에 따른 수직이착륙기는 조종이 매우 쉬워 2일 교육 후 운용가능하다. 또한, 프로펠러(420)는 바깥 둘레에 원통형 덕트를 포함하여 프로펠러(420)를 지지하고 보호하는 동시에 추진 효율을 향상시킬 수 있다.3, the
상기 추진 유닛(400)은 시계방향으로 회전하는 프로펠러(420) 및 반시계 방향으로 회전하는 하는 프로펠러(420)가 쌍을 이루어 수직이착륙기의 자세 및 추력을 제어할 수 있다. 중앙에 제어부(200)와 4개 이상의 짝수로 구성된 내연기관엔진(410)으로 구성되고 엔진(410)의 상부에는 이에 대응하는 프로펠러(420)가 구성된다. 짝수의 엔진(410) 및 프로펠러(420) 중 절반은 시계 방향, 다른 절반은 반시계 방향으로 회전하며, 프로펠러(420)는 각각 아래 방향의 공기 흐름을 발생시키도록 정방향 회전 엔진에는 정피치, 역방향 회전 엔진에는 역피치를 구비할 수 있다. 4개의 프로펠러(420)를 구비한 쿼드 로터의 경우, 전후방의 프로펠러(420)는 시계방향으로 돌며, 좌, 우측의 프로펠러(420)는 반 시계방향으로 돈다. 같은 수의 프로펠러(420)가 서로 반대로 돌아서 토크를 상쇄시킨다. 상승이나 하강을 하려면 전체 회전속도를 높이거나 낮추면 되고, 좌로 기울이려면 좌측 프로펠러(420)의 회전속도를 낮추고 우측 프로펠러(420)의 회전속도를 높이면 되고, 우로 기울이려면 그 반대로 하면 된다. 전진 후진도 같은 방법으로 할 수 있다.The
상기 제어부(200)는 상기 엔진(410)의 연료 분사량을 조절하는 스로틀 밸브(412)를 제어하여 상기 프로펠러(420)의 회전속도를 제어함으로써 상기 수직이착륙기의 자세 및 추력을 제어할 수 있다. 제어부(200)로부터 받은 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 회전서보(411)가 받아 회전서보(411)와 엔진(410) 기화기의 스로틀 밸브(412)를 연동시켜, 회전서보(411)의 움직임에 대응하여 스로틀 밸브(412)의 각도를 조절하도록 구비한다. 상기 제어부(200)는 스로틀 밸브(412)의 각도를 조절하여 엔진(410)으로 분사되거나 흡입되는 연료를 증감하여 상기 엔진(410)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 제어부(20)는 엔진(410)을 제어하고, 각 엔진(410)에 구비된 프로펠러(420)의 회전속도를 제어함으로써 수직이착륙기의 상승, 하강 및 비행 방향을 제어하게 된다.The
회전서보(411)의 움직임이 360도(0 ~ 100%)까지를 스로틀 밸브(412)가 0 ~ 90도까지 대응할 수도 있고, 스로틀 밸브(412)는 회전서보(411)의 응답특성을 좋게 하기 위해 나비 밸브 구조를 사용하되 회전서보(411)의 움직임이의 0 ~ 50%를 밸브의 0도 ~ 90도로 대응하게 할 수 있다. 스로틀 밸브(412)는 나비 밸브 형태의 구조를 가져 완전히 개방되면 유체 흐름과 수평으로 위치하게 하여 더 이상 회전할 수 없는 구조로 구성하게 한다. The
또한, 상기 추진유닛(400)은 시동기를 포함한다. 상기 엔진(410) 축에 연결되되 상기 프로펠러가 연결된 반대방향에 시동기가 구비될 수 있다. 상기 제어부(200)는 상기 지상통제유닛(700)으로부터 시동 신호를 받아 상기 시동기에 전류 신호를 전달하여 상기 시동기의 전기모터에 의해 상기 엔진(410)을 활성화할 수 있다. 시동기는 엔진(410) 후방의 축에 연결되어 전기적으로 동작시킨다.In addition, the
도 4는 본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기의 측면도로서, 상기 연료공급유닛(500)은 상기 몸체부(100)에 설치되는 연료통(510) 및 상기 프레임(300)에 고정되어 각각의 엔진(410)에 연료를 공급하는 연료라인(520)으로 구성될 수 있다. 연료공급유닛(500)의 연료통은 상기 몸체부(100)에 설치되고, 연료라인(520)을 통하여 각 엔진(410)에 연료를 공급하게 된다. 배터리로 비행하는 보통의 멀티콥터에 비하여 중앙에 연료통(510)이 배치되고, 다수의 엔진(410) 및 프로펠러(420)의 구동에 연료를 공급함으로써 수직이착륙기의 비행시간을 증가시킬 수 있으며, 동시에 적재 가능한 최대 중량을 증가시킬 수 있다. 적재중량을 늘임으로써 장시간의 비행이 가능하여 화재 등의 재난 지역의 관제작업의 효율성을 높일 수 있다.4 is a side view of a vertical take-off and landing aircraft for fire fighting control according to the present invention. The fuel supply unit 500 includes a
상기 소방관제유닛(600)은 상기 몸체부(100)에 설치되어 재난 지역의 영상 및 음성을 수집하여 송신할 수 있다. 또한, 상기 소방관제유닛(600)은 상기 몸체부(100) 하단에 2축을 중심으로 회전하도록 설치되는 짐벌(610), 상기 짐벌(610)에 설치되고 영상을 촬영하는 열화상 카메라(620), 음성을 녹음하는 녹음기(630), 경고음 또는 상기 지상통제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커(640), 전후방을 비추는 인명 유도가 가능한 조명장치(650)를 포함할 수 있다. The
2축 짐벌 카메라(620)는 촬영 방향을 조종하고 영상의 틸트축과 롤축을 안정감있게 제어할 수 있으며, 조종자 1명이 비행과 영상을 동시에 제어할 수 있다. 또한 짐벌(610)에 장착되는 카메라(620)는 일반 카메라 또는 열화상 카메라 등이 재난지역의 상황에 따라 장착될 수 있다. 녹음기(630) 및 스피커(640)를 구비하여 재난 현장의 영상뿐만 아니라 현장의 구조요청 등의 음성을 녹음하여 송신하고 스피커(640)로 지휘소나 소방요원의 인명의 안전한 유도를 위한 안내 방송을 확성하여 송출할 수 있다. 또한, 조명장치(650)을 구비하여 야간 또는 유독가스 등으로 어두운 곳에서도 강력한 조명으로 현장 확인과 인명의 유도가 가능하다.The two-
상기 지상통제유닛(700)은 조종신호를 상기 제어부(200)로 송신하여 상기 수직이착륙기를 무선으로 조종할 수 있다. 또한, 상기 지상통제유닛(700)은 상기 소방관제유닛(600)이 송신하는 영상 또는 상기 수직이착륙기를 조종하는 조종 화면이 표시되는 디스플레이(710), 음성을 녹음하여 상기 소방관제유닛(600)으로 전송하는 녹음기(720) 및 상기 소방관제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커(730)를 포함하여 지상통제유닛(700)은 수직이착륙기의 비행만 아니라 영상촬영, 음성 송수신, 조명 장치(650) 등을 원격 조종할 수 있다. The
디스플레이(710)이 구비되어 소방관제유닛(600)이 송신하는 실시간 영상과 비행 조종 화면을 한 번에 확인하여 지상통제에 유리하다. 또한, 밝은 야외에서도 수신 영상 및 조종 화면이 확인 가능하도록 고휘도의 디스플레이를 사용할 수 있다. 또한 지상통제유닛(700)은 LTE망을 이용하여 영상 및 음성의 송수신이 가능하여 실시간으로 재난 현장을 확인하고 지휘할 수 있다. A
상기 수직이착륙기는 상기 몸체부(100)에 설치되고 상기 수직이착륙기의 위치를 확인하여 상기 지상통제유닛(700)으로 전달하는 GPS를 더 포함하고, 상기 지상통제유닛(700)은 수신한 실시간 고도 및 GPS 위치를 상기 디스플레이(710)에 표시하여 원격조종비행 또는 자동비행이 가능하며, 저전압 또는 통신두절 시 출발지로 자동 귀환할 수 있다. GPS를 구비하고 디지털 지도를 탑재하여 수직이착륙기의 실시간 위치를 확인할 수 있으며, 도착지점을 설정하여 비행경로로 자동비행이 가능하다. 또한. 비행 장애가 발생한 경우 출발 위치로 귀환이 가능하다.The vertical take-off and landing device further includes a GPS installed on the
본 발명에 따른 소방 관제용 수직이착륙기는 중앙에 연료통이 배치되고, 다수의 엔진과 프로펠러를 구비하여 배터리와 전기모터를 이용하는 멀티콥터에 비하여 적재할 수 있는 최대 하중이 크고 비행시간이 길다. 다수의 프로펠러를 구비하여 안정성이 높으며, 단순한 구조로 고장이 적어 재난 상황에 투입되는 경우 안정적으로 사용이 가능하다. 어떤 지형에서도 수직이착륙이 가능하고 소형차량에도 탑재 가능하여 화재 등의 재난 현장에 실시간으로 투입되어 신속하고 효율적인 지휘 통제가 가능하다. 또한, 소방요원의 안전 및 진압을 획기적으로 지원하여 피해 현장의 인명 구조 능력을 높일 수 있다.The vertical takeoff and landing aircraft according to the present invention has a fuel tank at the center, a plurality of engines and a propeller, and has a large maximum load and a long flight time as compared with a multi-copter using a battery and an electric motor. It has high stability with many propellers and can be used stably when it is put into a disaster situation due to its simple structure. It can be vertically landed and landed on any terrain, and can be mounted on a small vehicle. It can be put into real-time in a disaster scene such as a fire, so that quick and efficient command control is possible. In addition, it is possible to enhance the rescue ability of the damaged area by supporting the safety and suppression of firefighting personnel.
이상에서는 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
100: 몸체부 200: 제어부
300: 프레임 400: 추진유닛
410: 엔진 411: 회전서보
412: 스로틀 밸브 420: 프로펠러
500: 연료공급유닛 510: 연료통
520: 연료라인 600: 소방관제유닛
610: 짐벌 620: 열화상 카메라
630: 녹음기 640: 스피커
650: 조명장치 700: 지상통제유닛
710: 디스플레이 720: 녹음기
730: 스피커100: body part 200:
300: frame 400: propelling unit
410: engine 411: rotation servo
412: Throttle valve 420: Propeller
500: fuel supply unit 510: fuel tank
520: Fuel line 600: Firefighter unit
610: Gimbal 620: Thermal camera
630: Recorder 640: Speaker
650: Lighting device 700: Ground control unit
710: Display 720: Sound Recorder
730: Speaker
Claims (7)
상기 몸체부에 결합하는 제어부;
일단이 상기 몸체부와 결합하고 상기 몸체부의 중심으로부터 방사형으로 연장되되, 2개 이상의 쌍으로 형성된 프레임;
상기 프레임의 타단에 각각 결합되고, 상기 제어부로부터 신호를 수신하여 구동하는 엔진 및 상기 엔진의 일단에 결합하고 상기 엔진에 의해 회전하여 수직방향의 추력을 발생시키는 프로펠러로 구성되는 추진유닛;
상기 몸체부에 설치되는 연료통 및 상기 프레임에 고정되어 각각의 상기 엔진에 연료를 공급하는 연료라인으로 구성되는 연료공급유닛;
상기 몸체부에 설치되어 재난 지역의 영상 및 음성을 수집하여 송신하는 소방관제유닛; 및
조종신호를 상기 제어부로 송신하여 상기 수직이착륙기를 무선으로 조종하는 지상통제유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.A body portion;
A control unit coupled to the body portion;
A frame, one end of which engages with the body and extends radially from the center of the body, wherein the frame is formed in two or more pairs;
A propulsion unit coupled to the other end of the frame and configured to receive and drive signals from the control unit and a propeller coupled to one end of the engine and rotated by the engine to generate a vertical thrust;
A fuel supply unit comprising a fuel tank installed in the body and a fuel line fixed to the frame and supplying fuel to each of the engines;
A firefighter unit installed in the body and collecting and transmitting images and sounds of the disaster area; And
And a ground control unit for wirelessly controlling the vertical take-off and landing device by transmitting a control signal to the control unit.
상기 몸체부 하단에 2축을 중심으로 회전하도록 설치되는 짐벌;
상기 짐벌에 설치되고 영상을 촬영하는 열화상 카메라;
음성을 녹음하는 녹음기;
경고음 또는 상기 지상통제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커; 및
전후방을 비추는 인명 유도가 가능한 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.The fire fighting apparatus according to claim 1,
A gimbal installed at the lower end of the body to rotate about two axes;
An infrared camera mounted on the gimbals and capturing an image;
A voice recorder;
A speaker for transmitting a warning sound or a sound transmitted from the ground control unit; And
And a lighting device capable of guiding the person to the front and rear of the vehicle.
상기 소방관제유닛이 송신하는 영상 또는 상기 수직이착륙기를 조종하는 조종 화면이 표시되는 디스플레이;
음성을 녹음하여 상기 소방관제유닛으로 전송하는 녹음기; 및
상기 소방관제유닛에서 송신하는 음성을 송출하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.2. The apparatus of claim 1, wherein the ground control unit
A display for displaying images transmitted by the firefighter unit or a control screen for controlling the vertical takeoff and landing;
A sound recorder for recording the voice and transmitting the sound to the fire fighting unit; And
And a speaker for transmitting sound transmitted from the firefighter unit.
상기 몸체부에 설치되고 상기 수직이착륙기의 위치를 확인하여 상기 지상통제유닛으로 전달하는 GPS를 더 포함하고,
상기 지상통제유닛은 수신한 실시간 GPS를 상기 디스플레이에 표시하여 원격 조종비행 또는 자동비행이 가능하며, 저전압 또는 통신두절 시 출발지로 자동 귀환하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.The method of claim 3,
Further comprising: a GPS installed in the body portion and confirming the position of the vertical take-off and landing device and transmitting the position to the ground control unit,
Wherein the ground control unit displays the received real time GPS on the display to enable remote control flight or automatic flight and automatically return to the starting point when low voltage or communication is lost.
상기 제어부는 상기 엔진의 연료 분사량을 조절하는 스로틀 밸브를 제어하여 상기 프로펠러의 회전속도를 제어함으로써 상기 수직이착륙기의 자세 및 추력을 제어하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.The method according to claim 1,
Wherein the controller controls a throttle valve for controlling the fuel injection amount of the engine to control the rotational speed of the propeller to control the posture and the thrust of the vertical take-off and landing device.
상기 추진유닛은 시계방향으로 회전하는 프로펠러 및 반시계 방향으로 회전하는 하는 프로펠러가 쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.The method according to claim 1,
Wherein the propulsion unit comprises a pair of a propeller rotating in a clockwise direction and a propeller rotating in a counterclockwise direction.
상기 추진유닛은 상기 엔진 축에 연결되되 상기 프로펠러가 연결된 반대방향에 구비된 시동기를 포함하여, 상기 제어부는 상기 지상통제유닛으로부터 시동 신호를 받아 상기 시동기에 전류 신호를 전달하여 상기 시동기의 전기모터에 의해 상기 엔진을 활성화하는 것을 특징으로 하는 소방 관제용 수직이착륙기.The method according to claim 1,
The propulsion unit includes a starter connected to the engine shaft in the opposite direction to which the propeller is connected. The control unit receives a start signal from the ground control unit and transmits a current signal to the starter, Wherein said engine is activated by said control means.
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2014
- 2014-01-29 KR KR1020140011305A patent/KR20150090539A/en not_active Application Discontinuation
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