KR20160072522A

KR20160072522A - 틸트로터 항공기용 날개

Info

Publication number: KR20160072522A
Application number: KR1020140180245A
Authority: KR
Inventors: 김철완; 이융교
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-23

Abstract

본 발명은 틸트로터 항공기용 날개(10)에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시 날개(10) 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시켜, 이착륙 또는 정지비행에 필요한 에너지를 줄일 수 있는 틸트로터 항공기용 날개(10)에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 상기 날개(10)의 외측에 구비되는 회전로터(100); 상기 날개(10)의 후단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되는 후단플랩(200); 및 상기 날개(10)의 전단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되고, 상기 날개(10)의 하단에 밀착되는 전단플랩(300);을 포함하여 이루어진다.

Description

틸트로터 항공기용 날개{TILT-ROTOR AIRCRAFT WING}

본 발명은 틸트로터 항공기용 날개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시, 날개 아래에 발생되는 와류를 분산시키기 위한 틸트로터 항공기용 날개에 관한 것이다.

틸트로터 항공기는 이착륙 또는 착륙 시 헬리콥터와 같이 수직방향으로 가능하고, 비행 시 회전로터와 날개에 의해 비행기와 같이 비행이 가능한 항공기이다.

도1에서 보는 바와 같이, 틸트로터 항공기는 각 날개(10)의 양 끝단에 회전로터(100)가 구비되고, 이착륙 또는 정지비행 시 회전로터(100)의 프로펠러(110) 중심축이 지면과 수직되게 형성된다. 반면, 틸트로터 항공기가 비행할 경우에는 회전로터(100)가 날개(10)를 중심으로 회전하여, 프로펠러(110)의 중심축이 지면과 수평되게 형성된다.

그러나, 이러한 틸트로터 항공기는 도2에서 보는 바와 같이, 이착륙 또는 정지비행 시, 날개(10)의 하단에 와류가 발생된다. 상기 와류에 의해 틸트로터 항공기는 아랫방향의 힘(download)이 발생되어, 이착륙 또는 정지비행 시에 많은 에너지가 필요한 문제점을 가지고 있다.

이와 관련하여, 한국등록특허 제1125870호 ("나셀틸트각과 플래퍼론각의 기계적 연동이 이루어지는 고성능 틸트로터 항공기", 등록일 2012.03.05., 이하 '선행기술')는 날개 후단에 구비되는 플래퍼론의 각도을 조절하여, 틸트로터 항공기의 체공시간 및 비행거리 성능을 향상시키는 내용이 기재되어 있다. 다만, 상기 선행기술은 날개 하단에 발생되는 와류에 의한 아랫방향의 힘을 분산 또는 상쇄시키는 내용이 기재되지 않아, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시 많은 에너지가 요구되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시, 날개 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시켜, 이착륙 또는 정지비행에 필요한 에너지를 줄일 수 있는 틸트로터 항공기에 대해 요구되고 있다.

한국등록특허 제1125870호 ("나셀틸트각과 플래퍼론각의 기계적 연동이 이루어지는 고성능 틸트로터 항공기", 등록일 2012.03.05.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시 날개 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시켜, 이착륙, 또는 정지비행 시에 필요한 에너지를 줄일 수 있는 틸트로터 항공기용 날개를 제공함에 있다.

본 발명은 틸트로터 항공기용 날개(10)에 관한 것으로, 틸트로터 항공기의 날개(10)는 상기 날개(10)의 외측에 구비되는 회전로터(100); 상기 날개(10)의 후단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되는 후단플랩(200); 및 상기 날개(10)의 전단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되고, 상기 날개(10)의 하단에 밀착되는 전단플랩(300);을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 전단플랩(300)은, 상기 날개(10)의 길이와 대응되는 길이로 형성되며, 양 끝단은 상기 날개(10)의 내부에 회전 가능하도록 결합되고, 둘레면은 상기 전단플랩(300)과 결합되는 전단회전축(310); 및 상기 날개(10)의 내부에 상기 전단회전축(310)과 연결되어 구비되고, 상기 전단플랩(300)을 회전시키는 전단회전모터;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 후단플랩(200) 및 전단플랩(300)은 틸트로터 항공기가 이착륙 또는 정지비행 시, 상기 날개(10)와 수직되도록 하부방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단플랩(300)은 틸트로터 항공기가 전진 비행 시, 상기 전단플랩(300)과 부딪히는 공기에 의해 상기 날개(10)의 하단에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단플랩(300)의 두께는 상기 날개(10)의 외측 단면 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 틸트로터 항공기용 날개에 관한 것으로, 본 발명은 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시 날개 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시켜, 이착륙 또는 정지비행에 필요한 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 틸트로터 항공기의 사시도
도 2는 종래의 틸트로터 항공기용 날개를 이용하여 시뮬레이션한 그래프
도 3은 본 발명에 따른 틸트로터 항공기용 날개의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 틸트로터 항공기용 날개를 이용하여 시뮬레이션한 그래프

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명에 따른 틸트로터 항공기용 날개의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 틸트로터 항공기용 날개를 이용하여 시뮬레이션한 그래프이다.

도3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 틸트로터 항공기용 날개(10)는 회전로터(100), 후단플랩(200) 및 전단플랩(300)으로 이루어진다.

회전로터(100)는 틸트로터 항공기용 날개(10)의 외측 끝단에 구비되며, 회전이 가능하도록 형성된다. 또한, 상기 회전로터(100)는 프로펠러(110)가 구비되고, 상기 회전로터(100)에 의해 프로펠러(110)가 회전하여 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 비행이 가능하게 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시, 회전로터(100)에 구비되는 프로펠러(110) 중심축이 지면과 수직되게 형성된다. 이때, 상기 프로펠러(110)는 지면방향으로 추진력을 발생시켜, 틸트로터 항공기를 이착륙 또는 정지비행 시키는 역할을 한다.

또한, 틸트로터 항공기의 전진비행 시, 회전로터(100)의 프로펠러(110) 중심축이 지면과 수평되도록 상기 회전로터(100)가 회전된다. 이러한 상기 회전로터(100)에 의해 틸트로터 항공기는 비행기와 같이 전진 비행이 가능하다.

후단플랜은 날개(10) 후단에 형성되며, 일반적인 비행기 날개(10)와 동일한 역할을 한다. 상기 후단플랜은 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 전진비행 시, 양력을 발생시켜 비행기를 이착륙 또는 전진비행 시킨다.

전단플랜은 날개(10)의 전단에 구비되며, 상하방향으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 상기 전단플랜은 날개(10) 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시키는 역할을 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 전단플랜은 전단회전축(310) 및 전단회전모터를 포함하며, 날개(10)의 하단에 밀착되어, 상하방향으로 회전 가능하도록 형성된다.

전단회전축(310)은 날개(10)의 길이와 대응되는 길이로 형성되며, 양 끝단이 날개(10)와 회전 가능하도록 결합된다. 또한, 상기 전단회전축(310)의 둘레면은 상기 전단플랩(300)과 결합된다.

전단회전모터는 날개(10)의 내부에 구비되고, 상기 전단회전축(310)과 결합되어 상기 전단플랩(300)을 회전시킨다.

이러한 구성의 전단플랩(300)은 날개(10)의 상하방향으로 회전이 가능하다. 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시, 상기 전단플랩(300)은 날개(10)와 수직되도록 하부방향으로 회전된다.

도4에서 보는 바와 같이, 상기 전단플랩(300)이 날개(10) 하부방향으로 수직되게 형성되면, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 정지비행 시, 날개(10) 하단에 발생되는 와류를 분산 또는 상쇄시킨다. 와류가 분산 또는 상쇄되면, 틸트로터 항공기의 이착륙 또는 착륙 시 에너지가 줄어드는 장점이 있다.

또한, 상기 전단플랩(300)은 틸트로터 항공기가 전진비행 시, 상기 전단회전모터에 의해 날개(10) 하단에 밀착되거나, 전단플랩(300)과 부딪히는 공기에 의해 날개(10)의 하단에 밀착되기도 한다. 이러한 상기 전단플랩(300)은 상기 전단회전모터가 따로 구비되지 않아도, 공기 저항에 의해 밀착된다. 상기 전단회전모터가 날개(10)에 구비되지 않는다면, 날개(10)의 무게가 줄어들고, 이로 인해 이착륙, 정지비행, 또는 전진비행 시 에너지를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 전단플랩(300)의 두께는 날개(10)의 외측 단면 두께와 동일하게 형성되기도 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 전단플랩(300)의 두께는 날개(10)의 무게를 줄이기 위해 두께가 얇게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전단플랩(300)은 회전로터(100)에서 발생되는 바람의 방향과 평행하게 형성되기 때문에, 바람의 저항이 심하지 않다. 따라서, 상기 전단플랩(300)의 두께는 얇게 형성되는 것이 좋으며, 틸트로터 항공기의 전진비행 시 날개(10)와 밀착되도록 형성되는 것이 좋다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 날개
100 : 회전로터
110 : 프로펠러
200 : 후단플랩
300 : 전단플랩
310 : 전단회전축

Claims

틸트로터 항공기의 날개(10)에 있어서,
상기 날개(10)의 외측에 구비되는 회전로터(100);
상기 날개(10)의 후단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되는 후단플랩(200); 및
상기 날개(10)의 전단에 상하방향으로 회전 가능하도록 구비되고, 상기 날개(10)의 하단에 밀착되는 전단플랩(300);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트로터 항공기용 날개.
제1항에 있어서,
상기 전단플랩(300)은,
상기 날개(10)의 길이와 대응되는 길이로 형성되며, 양 끝단은 상기 날개(10)의 내부에 회전 가능하도록 결합되고, 둘레면은 상기 전단플랩(300)과 결합되는 전단회전축(310); 및
상기 날개(10)의 내부에 상기 전단회전축(310)과 연결되어 구비되고, 상기 전단플랩(300)을 회전시키는 전단회전모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트로터 항공기용 날개.
제1항에 있어서,
상기 후단플랩(200) 및 전단플랩(300)은
틸트로터 항공기가 이착륙 또는 정지비행 시, 상기 날개(10)와 수직되도록 하부방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 틸트로터 항공기용 날개.
제1항에 있어서,
상기 전단플랩(300)은
틸트로터 항공기가 전진 비행 시, 상기 전단플랩(300)과 부딪히는 공기에 의해 상기 날개(10)의 하단에 밀착되는 것을 특징으로 하는 틸트로터 항공기용 날개.
제1항에 있어서,
상기 전단플랩(300)의 두께는
상기 날개(10)의 외측 단면 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 틸트로터 항공기용 날개.