KR20190002441A - 활공 조절기 시스템 및 공기 충진형 낙하산용 방법 - Google Patents

Abstract

단지 캐노피의 중앙 섹션에서만 에어포일 섹션을 왜곡하기 위해 공기 충진형 낙하산의 중앙 부근에서 특정 서스펜션 라인을 단축하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 이 중앙 섹션의 왜곡은 동시에 전진 속도를 감소시키고 하강률을 증가시킴으로써 낙하산의 활공비의 상당한 변경을 야기한다. 한편, 캐노피는 단지 중앙 섹션에서만 왜곡되기 때문에, 날개 팁은 연장되고 가압된 상태로 유지되어, 캐노피의 후단 에지에서 조향 장치가 방위를 유도하도록 완전히 기능 상태로 유지되게 된다.

Description

활공 조절기 시스템 및 공기 충진형 낙하산용 방법

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2016년 3월 4일 출원된 계류중인 미국 가출원 제15/061,804호에 권리가 부여되고 이에 의해 우선권을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 낙하산의 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 사람 또는 화물용 공기 충진형(ram air)/파라포일(parafoil) 낙하산에 관한 것이다.

최근까지, 공기 충진형 낙하산은 4:1 미만의 활공비(glide ratio)를 가졌다. 더 효율적인 에어포일 섹션, 더 높은 종횡비(aspect ration)[스팬/코드(span/chord)] 캐노피(canopy), 및 더 정교한 날개 플랫폼의 개발에 의해, 활공비는 낙하산에 대해 최대 6:1 및 지상 발사형 파라글라이더(ground launched paragliders)에 대해 심지어 최대 10:1로 증가되었다. 활공비의 증가는 동일한 전개 고도(deployment altitude)로부터 더 큰 비행 거리를 허용한다.

증가된 활공비는 종종 조종사(pilot)가 활공형 항공기를 비행하고 장시간 동안 높이 머무르기를 원할 수도 있는 일반적으로 레저용 패러글라이딩(paragliding) 분야에서 유리하지만, 예로서 위험한 강한 상승 기류를 피하기 위해, 패러글라이더가 활공비를 감소시키고 따라서 하강률을 증가시킬 필요가 있는 조건이 존재한다. 이를 위해, 하강률을 증가시키기 위한 기술이 패러글라이딩의 분야에서 개발되어 왔다. 이들 기술 중 2개는 "B-실속(B-line stall)" 및 "귀접기(big ears)"로서 당 기술 분야에 알려져 있다. 이들 기술의 모두는 캐노피의 양력(lift)을 감소시키고 항력(drag)을 증가시킴으로써 활공비를 변경한다.

B-실속 기술은 서스펜션 라인(suspension line)의 전체 제2 열(B 열)에 연결된 라이저(riser)를 아래로 당기는 것으로 이루어진다. 효과는 양력의 손실 및 따라서 하강률의 상당한 증가를 야기하는 패러글라이더 캐노피의 전체 스팬을 가로지르는 에어포일 섹션의 주 왜곡이다. 왜곡은 전체 스팬에 영향을 미치기 때문에, 날개 팁 부근의 후단 에지(trailing edge)에 위치된 조향 라인(steering line)이 비효율적이게 되고, 조종사는 그 후에 원하는 회전의 방향으로 그 또는 그녀의 체중을 시프트함으로써 패러글라이더의 방위(heading)를 제어해야 한다.

도 1은 패러글라이더의 코드방향 단면도이다. 이 도면은 높은 활공비 구성에서 공칭 활공 경로(3)를 따라 비행하는 조종사(2)에 의해 비행되고 있는 패러글라이더(1)를 도시하고 있다. 도 1은 코드를 따른 상이한 서스펜션 라인 열: 캐노피 또는 날개의 선단 에지(leading edge)에 가장 가까운 전방열(4)("A"), 중간열(5, 6)("B", "C" 및 "D" 각각), 후방열(7)("E") 및 후단 에지 상의 또는 인접한 조향 라인(8)의 위치를 또한 도시하고 있다. 서스펜션 라인을 그룹화하는 라이저(9, 10, 11)가 또한 도시되어 있다.

도 2는 조종사가 B-실속 구성을 생성하기 위해 B-라인(5)에 연결된 B 라이저(10)를 잡아당기는 것으로부터 발생하는 에어포일 섹션의 왜곡을 도시하고 있다. 캐노피의 상부면 및 하부면을 따른 기류의 혼란(disruption)은 양력을 감소시키고 패러글라이더는 더 가파른 활공 기울기(12)에서 비행한다. B-실속 구성에서, 조향 라인은 패러글라이더의 방향 또는 방위를 제어하는 데 비효율적이다.

공칭 비행에서 통상의 패러글라이더 날개가 도 3에 도시되어 있다. 활공 기울기를 감소시키기 위해 날개를 왜곡하는 대안적인 수단으로서, "귀접기" 기술이 사용될 수도 있다. 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 "귀접기" 구성은 날개의 하부면 아래에 날개 팁을 절첩하여, 이에 의해 날개의 스팬 및 따라서 캐노피 표면적을 감소시키기 위해, 날개 팁(13)에서 전방열 서스펜션 라인을 아래로 잡아당김으로써 생성된다. "귀접기" 기술은 기생 항력(parasitic drag)을 증가시키면서 날개 면적 및 종횡비를 상당히 감소시켜, 활공 경로가 훨씬 더 가파르게 한다. 그러나, 날개 팁의 절첩에 기인하여, 조향 라인은 완전히 동작 불능이 되고, 조종사는 방위를 제어하기 위해 하네스(harness) 내에서 그 또는 그녀의 체중을 시프트해야 한다.

B-실속 또는 "귀접기" 기술을 구현한 후에 요구되는 체중 시프트를 통해 얻어지는 제어는 매우 제한되어 있고, 따라서 단지 매우 경량인 패러글라이더에 의해서만 실제로 가능하다. 그러나, 패러글라이더에 의해서도, B-실속을 실행하는 것은 기초적이고 섬세한 조작이다. 날개는 많은 내부 가압을 손실하였기 때문에, 격렬한 거동(violent behavior)을 나타낼 수 있다.

점퍼(jumper) 및/또는 페이로드(payload)를 갖고 높은 고도로부터 전개되는 낙하산의 사용으로 전환할 때, B-실속 및 "귀접기" 기술은, 특히 무거운 하중의 점퍼를 수송하는 군사 작전을 위해 설계된 낙하산과 관련하여 비실용적이고 효과적이지 않다. 크고 무거운 배낭에 부착된 군사용 낙하산 하네스에 고정될 때, 점퍼는 방향을 전환하기 위해 그 또는 그녀의 체중을 시프트하는 능력을 거의 갖지 않는다. 그 결과, 조작성이 제한된다.

또한, 군사 작전에서, 신속하게 변경될 수 없는 높은 활공비를 갖는 공기 충진형 낙하산은 임무를 실패하게 할 수 있다. 예를 들어, 점퍼가 군사 작전 임무의 부분이고 상당히 과도한 고도를 갖는 타겟 위에 도달하면, 점퍼는 장시간 동안 공중에서 빈둥거리며, 타겟 위로 반복적으로 빙글빙글 돌도록(circling) 강요된다. 이 착륙 구역 위에서의 긴 시간은 점퍼가 적의 타겟이 되게 할 수 있다. 방위의 효과적인 제어를 유지하면서 요구시에 고도를 신속하게 손실하는 능력은 군대에 의해 전개되는 바와 같은 사람 및 화물용의 고성능 공기 충진형 낙하산의 분야에서 점점 더 중요해지고 있다.

따라서, 낙하산 방위를 제어하기 위한 조향 라인의 효용성이 유지되면서, 하강률이 신속하게 증가되고 전진 속도가 감소될 수도 있는 사람 또는 화물 적재형 공기 충진형 낙하산의 활공 경로를 조절하기 위한 시스템 및 방법에 대한 요구가 존재한다.

상기의 견지에서, 본 발명은 날개 팁이 연장되고 가압된 상태로 유지되어 조향 시스템이 방위를 제어하기 위해 완전히 기능 상태로 유지되는 동안 캐노피의 중앙 섹션을 왜곡하기 위해, 일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 근접한, B 라인 열 상에 위치된 중앙에 위치된 서스펜션 라인만을 단축시키도록 비행 중에 활성화될 수 있는 디바이스 또는 시스템을 구비한 사람용 또는 화물용 공기 충진형 활공 낙하산에 관한 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 시스템은 캐노피의 각 측에서 정중앙 B 라인에만 연결된 조절 라인을 포함한다. 점퍼 또는 자동화 시스템은 활공비가 감소되어야 할 때 조절 라인을 아래로 잡아당기고, 낙하산 캐노피의 단지 중앙 섹션의 결과적인 왜곡은 후단 에지 조향 제어 시스템의 기능성을 유지하면서 전진 속도를 감소시키고 하강률을 증가시킨다.

이에 따라, 본 발명의 목적은 단지 중앙 섹션만을 왜곡하여, 캐노피가 내부 가압을 유지하는 동안, 증가된 하강률 및 감소된 전진 속도를 야기하기 위해, 캐노피의 중앙에서 B 라인 열(일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 근접한) 상에 위치된 분별있게 선택된 라인을 단축시키도록 비행 중에 활성화되는 사람용 또는 화물용 공기 충진형 낙하산과 함께 사용을 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 활공 경로의 동적으로 제어된 조절을 위해, B 열(일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 근접한)에서 선택된 라인의 점진적인 또는 즉각적인 단축을 허용하는 상기 목적에 따른 사람용 또는 화물용 공기 충진형 낙하산과 함께 사용을 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 최대 조향 능력을 유지하면서 활공 경로 조절을 허용하는 상기 목적들에 따른 사람용 또는 화물용 공기 충진형 낙하산과 함께 사용을 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 후단 에지 조향 시스템의 동작 효율과 간섭하지 않고 제어 라인 및 토글을 사용을 통해 활공각의 상당한 조절을 제공하는 시스템을 사람용 또는 화물용 공기 충진형 낙하산에 장착하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 비행 중에 낙하산의 활공 기울기를 수정하도록 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하기 위해 캐노피의 중앙에서 B 라인 열(일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 근접한) 상에 라인을 단축시키도록 구성된 디바이스를 갖는 사람용 또는 화물용 공기 충진형 활공 낙하산을 개장하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 방법이 단지 중앙 B 라인(일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 근접한)에만 부착된 부가의 쌍의 조절 라인을 레거시 공기 충진형 활공 낙하산에 제공하는 것을 포함하고, 상기 라인은 후단 에지 조향 시스템의 효율이 완전히 유지되는 동안 활공 경로를 조절하기 위해 사용 가능한 것인, 상기 목적에 따른 상기 목적에 따른 사람용 또는 화물용 공기 충진형 활공 낙하산을 개장하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 최고 활공비로부터 최저 활공비로 활공비를 감소시키고 이 감소를 점진적으로 또는 신속하게 실행하기 위해 단지 캐노피의 중앙 영역만을 왜곡하도록 동작하는 조절 구성요소를 포함하는, 상기 목적들에 따른 사람용 또는 화물용 공기 충진형 낙하산과 함께 사용을 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

이들 목적은 이후에 명백해지게 될 다른 목적 및 장점과 함께 더 완전히 후술되고 청구되는 바와 같은 구성 및 동작의 상세에 있고, 유사한 도면 부호가 전체에 걸쳐 유사한 부분을 나타내는 그 부분을 형성하는 첨부 도면을 참조해야 한다.

도 1은 5개의 열(A 내지 E)을 따라 위치된 복수의 서스펜션 라인, 뿐만 아니라 서스펜션 라인을 그룹화하는 데 사용되는 조향 라인 및 라이저를 갖는 종래의 패러글라이더의 코드방향 단면도를 도시하고 있다.
도 2는 B-실속을 실행하기 위해 캐노피의 전체 스팬을 가로질러 B 라인에 연결된 B 라이저를 잡아당김으로써 에어포일 섹션이 왜곡된 후에 도 1의 패러글라이더를 도시하고 있다.
도 3은 공칭 비행 중에 종래의 패러글라이더 캐노피 또는 날개의 평면도이다.
도 4는 패러글라이딩의 스포츠에서 알려진 바와 같이 날개 팁이 아래로 당겨진 상태로 "귀접기" 구성이 개시될 때 도 3에 도시되어 있는 날개의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시되어 있는 "귀접기" 구성의 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 중앙에 위치된 B 라인에 연결된 조절 라인을 갖는 공기 충진형 낙하산의 한쪽 절반부측의 저면도이다.
도 7은 본 발명에 따른, 측마다 조절 라인 및 단지 2개의 라이저를 갖고, 조절 라인이 아래로 당겨지기 전에 도시되어 있는, A-A에 의해 지시된 방향에서, 도 6의 라인(50)에서 공기 충진형 낙하산의 코드방향 도면을 도시하고 있다.
도 7a는 도 7에 도시되어 있는 상세 A의 확대도이다.
도 8은 본 발명에 따른, 조절 라인이 아래로 당겨져 있고 캐노피의 중앙 섹션이 왜곡되어 있는 상태의 도 7에 도시되어 있는 공기 충진형 낙하산의 코드방향 도면을 도시하고 있다.
도 8a는 도 8에 도시되어 있는 상세 A의 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따른 신속 하강(낮은 활공비) 구성으로 낙하산을 설정하기 위해 조절 라인을 아래로 잡아당긴 구성으로 체결하는 데 사용되는 도 8 및 도 8a에 도시되어 있는 클리트(cleat)에 결합된 조절 라인의 확대도이다.
도 10은 본 발명에 따른 캐노피의 중심부를 왜곡하기 위해 중앙 B 라인이 아래로 잡아당겨져 있는 상태의 낙하산의 정면 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시되어 있는 낙하산의 B 서스펜션 라인을 따라 취한 정면 단면도이다.
도 12는 서스펜션 라인이 스팬방향보다는 코드방향으로 캐스케이딩된(cascaded) 상태의 공기 충진형 낙하산의 코드방향 도면이다.

본 발명의 단지 하나의 바람직한 실시예가 상세히 설명되지만, 실시예는 단지 예시로서 제공된 것이라는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 이하의 상세한 설명에 설명되거나 또는 도면에 도시되어 있는 구성요소의 구성 및 배열의 상세에 그 범주가 한정되도록 의도되는 것은 아니다. 또한, 바람직한 실시예를 설명하는 데 있어서, 특정 용어가 명료화를 위해 재분류될 것이다. 각각의 특정 용어는 유사한 목적을 성취하기 위해 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적 등가물을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.

공기 충진형 낙하산의 하부면의 한쪽 절반부측의 도면인 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 캐노피(60)를 가로질러 스팬방향으로 선단 에지(15) 인접부로부터 후단 에지(17)로 일반적으로 평행하게 연장하는 일렬로 정렬되어 있는 복수의 서스펜션 라인을 갖는 공기 충진형 낙하산에 관한 것이다. 서스펜션 라인의 용이한 예시를 위해, 도 6은 낙하산 캐노피(60)의 한쪽 절반부측에서 단지 A 라인, B 라인, C 라인 및 후단 에지 조향 라인(19)을 도시하고 있다. 낙하산의 대향측(도시 생략)은 도 6에 도시되어 있는 측의 경면 대칭 이미지이다. 당 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 바와 같이, 더 대형의 캐노피 상에는, D 라인, E 라인 등과 같은 서스펜션 라인이 A, B 및 C 라인에 추가하여 존재할 수도 있다.

본 발명은 몇몇 서스펜션 라인의 하부 부분이 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 캐노피의 하부면에 부착된 복수의 상부 서스펜션 라인 내로 스팬방향으로 캐스케이딩되어 있는 사람 및 화물용 공기 충진형 낙하산에 관한 것이다. 서스펜션 라인의 하부 부분은 일반적으로 도시되어 있는 바와 같이 2개 이상의 상부 서스펜션 라인 내로 캐스케이딩되어 있지만, 서스펜션 라인은 또한 연속적이고 캐노피의 하부면에 직접 부착될 수 있다. 2000 lb 초과의 수송 능력을 갖는 대형 화물 공기 충진형 낙하산의 경우에, 서스펜션 라인은 통상적으로 캐스케이딩되고, 원하는 활공 조절을 성취하기 위해 캐노피 중앙 셀의 각 측에 하나 초과의 B 라인을 잡아당길 필요가 있을 수도 있다. 일반적으로, 스팬의 대략 30%를 포함하는 중앙부가 왜곡될 때 효율적인 활공 조절이 성취된다.

본 명세서에 사용될 때 용어 "B" 라인 및 "B 서스펜션 라인"과 관련하여, 이들 용어는, "B 라인" 또는 "B 서스펜션 라인"이 라이저에 결합하는 그 하단부에서의 단일 라인이고 캐노피에 부착된 그 대향 상단부에 있는 단일의 라인 또는 더 통상적으로 대형 공기 충진형 낙하산의 경우에, 다수의 부착점(41)(도 10 및 도 11 또한 참조)에서 캐노피에 부착하도록 라인의 단일의 하단부로부터 캐스케이딩되는 다수의 상단 라인일 수도 있다는 이해를 갖고, 캐노피로부터 라이저까지의 서스펜션 라인의 전체 길이를 칭하도록 의도된다. 도 6에서, 정중앙 B 라인(30)은 2개의 부착점(41) 내로 캐스케이딩되고, 각각의 A 라인은 2개의 부착점(141) 내로 캐스케이딩되고, C 라인에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, B 서스펜션 라인에 대해 "라인"의 언급은 직접 단일의 "라인" 부착 및 라이저에 도달시에 단지 하나의 라인인 "B 라인" 또는 "B 서스펜션 라인"의 상부 부근에서 캐스케이딩하는 다수의 라인으로부터 발생하는 다수의 부착점 구성의 모두를 포함하도록 의도된다.

도시되어 있는 바와 같이, A 라인은 날개 팁들 사이에서 캐노피의 스팬을 가로질러 측방향으로 연장하고, 선단 에지(15)에 가장 가까운 캐노피(60)에 연결된다. A 라인은 내부 라인(20), 외부 라인(24) 및 내부 라인(20)과 외부 라인(24)으로부터 이격되고 그 사이에 있는 중간 라인(22)을 포함하고, 각각의 A 라인(20, 22, 24)은 2개의 부착점(141)을 갖는다. 유사하게, B 라인은 내부 라인(30), 외부 라인(34) 및 내부 라인(30)과 외부 라인(34)으로부터 이격되고 그 사이에 있는 중간 라인(32)을 포함하고, 각각의 B 라인(30, 32, 34)은 2개의 부착점(41)을 갖고, C 라인은 내부 라인(40), 외부 라인(44) 및 내부 라인(40)과 외부 라인(44)으로부터 이격되고 그 사이에 있는 중간 라인(42)을 포함하고, 각각의 C 라인은 2개의 부착점(241)을 또한 갖는다. 재차, 큰 스팬 캐노피 내의 각각의 A, B 및 C 열에 3개 초과의 라인이 존재할 수도 있다.

도 6에 도시되어 있는 바와 같이, B 라인은 A 라인으로부터 후방으로 이격되어 있고, C 라인은 B 라인으로부터 후방으로 이격되어 있다. 내부 B 라인(30)은 캐노피의 중앙 셀(51)(도 11 참조)의 양측 상에 부착을 위해 캐스케이딩하는 것으로서 도시되어 있는 데; 중앙 셀(51)의 단지 절반 셀(52)만이 도 6에 도시되어 있다. 절반 셀(52), 인접 셀(53) 및 다음의 인접 셀(55)의 절반 셀(54)(도 11 참조)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 조절 셀(12)이 아래로 잡아당겨질 때 왜곡된다. 조향 라인(19)이 날개 팁(21)에 인접한 캐노피(60)의 후단 에지(17)에서 또는 부근에서 부착된다. 중앙 셀의 각 측의 내부 B 라인(30)은 본 발명에 따른 낙하산의 활공 변조를 위해 사용되어, 시스템이 즉시 구현되는 것을 가능하게 하는 유일한 B 라인이다. 도 6에 도시되어 있는 한쪽 절반 캐노피의 대향측(도시 생략)은 경면 대칭 이미지이기 때문에, 낙하산의 중앙 셀(51)의 양측에서 정중앙 B 라인(30)의 각각 상에 하나씩, 2개의 조절 라인이 존재하는 것이 자명하다. 그러나, B 라인이 캐스케이딩되지 않으면, 즉 활공 기울기를 조절하기 위해 아래로 잡아당겨지는 캐노피의 각 측의 단일의 B 서스펜션 라인의 하단부가 캐노피의 이면측에 부착된 다수의 상부 라인 내로 캐스케이딩되지 않고 "직접" 라인으로서 단일의 점에서 부착되면, B 열을 따른 캐노피 중앙 셀의 각 측의 직접 라인이 사용될 수도 있다.

도 7 및 도 8에 도시되어 있는 바람직한 실시예에서, 낙하산 서스펜션 라인은 예로서 고속 링크(25)(당 기술 분야에 잘 알려져 있음)를 통해, 각 측의 단지 2개의 라이저(11)에 연결된다. 명료화를 위해, 도 7 및 도 8은 A-A로 지시된 방향에서 라인(50)에서 취한 바와 같은 낙하산의 단지 일측만을 도시하고 있다. 도 6과 관련하여 전술된 바와 같이, 도 6에 도시되어 있는 측에 대응하는 측은 경면 대칭 이미지이다. 경면 대칭 이미지측을 향한 방향 A-A는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 선단 및 후단 에지 배향, 즉 선단 에지 대 좌측 및 후단 에지 대 우측에 대응하기 위해 지시되어 있다.

본 발명에 따르면, 부가의 라인으로서 구체화되고 본 명세서에서 조절 라인(12)이라 칭하는 조절 구성요소가 캐노피 중앙 셀의 각 측에 내부 B 라인과 함께 제공된다. 조절 라인(12)의 일 단부(27)는 B 라인(30)에 스티칭 등에 의해 연결되고, 조절 라인(12)의 다른 단부(29)는 토글(14)을 구비한다. 바람직한 구성에서, 조절 라인의 길이는 링크로부터 캐노피까지 측정될 때 B 라인의 총 길이의 약 5% 내지 약 10%이다. 단부(29) 상의 토글은 조절 라인에 하향 잡아당김을 인가하기 위해 점퍼에 의해 파지될 수 있다. 도 10의 전체 캐노피 도면 및 도 11의 단면도는 중앙 셀(51)의 양측의 좌측 및 우측 B 라인이 아래로 잡아당겨질 때 캐노피의 중앙에서의 결과적인 왜곡을 도시하고 있다. 바람직한 실시예에 따르면, B 서스펜션 라인은 조절될 때 길이의 약 5% 내지 약 10%만큼 단축된다. B 라인을 나타내기 위해 본 명세서에 사용될 때 용어 "좌측" 및 "우측"은 중앙 셀의 각 측에 있는 것으로서 B 라인의 위치에 관하여 명백함을 제공하도록 의도된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 선단 에지로부터 볼 때 캐노피의 "좌측"은 물론 동일한 캐노피를 후단 에지로부터 볼 때 "우측"일 것이기 때문에, 용어 "좌측" 및 "우측"은 상대적이고 절대적인 것은 아니다.

도 7의 코드방향 캐노피 도면 및 도 7a에 도시되어 있는 확대된 상세 A에 도시되어 있는 바와 같이, 조절 라인이 사용되지 않을 때 그리고 낙하산이 캐노피가 완전 개방된 상태로 비행할 때, 조절 라인(12)에 처짐(slack)이 존재하고, 반면에 B 라인(30)이 팽팽하다. 활공 기울기비를 감소시키기 위해, 조절 라인(12)의 단부(29)에 부착된 토글(14)은 하향으로 잡아당겨지는 데, 이는 이어서 부착된 단부(27)가 B 라인을 아래로 잡아당기도록 조절 라인을 조인다. B 라인 상의 하향 잡아당김은 도 8, 도 8a 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 B 라인 내에 처짐을 생성하면서 캐노피(60)의 중앙 섹션(62)을 왜곡한다. 캐노피(60)의 중앙 섹션(62)의 왜곡은 후단 에지(17)에서 양측의 조향 라인(19)이 방위를 제어하기 위해 완전히 작동 상태로 유지되는 동안 전진 속도를 감소시키고 하강률을 증가시킴으로써 낙하산의 활공비를 조절하는 역할을 한다. 대부분의 경우에, 스팬의 약 30%의 왜곡은 양호한 활공 조절을 제공한다.

조절 라인(12)이 낙하산을 신속 하강(낮은 활공비) 구성으로 설정하도록 아래로 잡아당겨진 후에, 조절 라인(12)은 도 7a, 도 8a 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 라이저(11)의 전방에 위치된 소형 클리트(23)와 같은 고정 요소에 체결될 수 있다. 도 9는 조절 라인(12)에 의해 아래로 잡아당겨진 후에 B 라인(30)을 도시하고 있는 데, 조절 라인은 클리트(23) 내에 고정되어 있다. 도 9의 루프(31)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 조절 라인(12)이 활공 기울기를 조절하도록 아래로 잡아당겨질 때 B 라인(30) 내에 처짐이 존재한다. 대안적으로, 점퍼는 라인(12)의 토글(14)을 손에 계속 쥐고 필요에 따라 활공 기울기를 수동으로 조절하는 옵션을 갖는다. 토글(14) 및 클리트(23) 이외의 다른 기구가 내부 B 라인 상의 장력을 통해 캐노피의 중앙에 왜곡을 유지하기 위해 아래로 잡아당겨진 구성으로 조절 라인(12)을 설정 또는 고정하는 데 사용될 수 있다.

설명된 바와 같은 전개 후에 조절 라인의 사용에 추가하여, 공기 충진형 낙하산은 낮은 활공비 모드에서 낙하산을 전개하기 위해 낙하산 패킹 단계 중에 조절 라인이 아래로 당겨져서 고정되도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 구성될 때, 활공 조절 라인은 낙하산이 그 최대 활공비 능력으로 비행하게 하기 위해 전개 후에 해제된다. 일단 활공 조절 라인이 해제되면, 이러한 라인은 그 후에 캐노피의 중앙의 초기 왜곡 없이 전개되도록 구성된 낙하산과 동일한 방식으로 비행 중에 활공비를 조절하기 위해 재차 아래로 잡아당겨질 수도 있다.

본 명세서에 설명되어 있는 바와 같이, 본 발명은 도 10의 사시도 및 B 서스펜션을 따라 취한 도 11의 단면 정면도에 도시되어 있는 바와 같이 코드가 가장 긴 캐노피(60)의 중앙 섹션(62)에서 단지 좌측 및 우측 B 라인만을 잡아당기는 것으로 이루어지는 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 캐노피로의 B 라인 부착점은 일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 가장 가깝게 위치되기 때문에, 캐노피의 좌측 및 우측의 각각의 하나 상의 중앙에 위치된 B 라인이 사용된다.

도 11은 양 셀 및 캐노피(60)의 스팬을 가로지르는 소위 절반 셀로의 셀의 분할을 도시하고 있다. 정중앙 B 서스펜션 라인(30)에 부착된 조절 라인(도 10 및 도 11에는 도시되어 있지 않음)이 아래로 잡아당겨질 때, 중앙 셀(51), 인접 셀(53) 및 다음의 인접 셀(55)의 절반 셀(54)의 결과적인 왜곡은 캐노피의 중앙에서 양력을 감소시키고 항력을 증가시킨다. 본 발명의 현재 개발 상태 및 시험에 기초하여, 30%의 스팬이 중앙 섹션(62)에서 왜곡될 때 낙하산의 양호한 활공 조절이 성취된다. 그러나, 전체 캐노피는 그 내부 가압을 유지하여, 좌측 및 우측 외측셀이 이 조작에 의해 영향을 받지 않고 캐노피 후단 에지(17)에서 조향 라인(19)은 완전히 기능 상태로 유지되게 되어, 통상의 방식으로 완전한 조향 제어를 허용하고 낙하산을 조향하려는 노력시에 점퍼가 하네스 내에서 체중 시프트에 의존해야 하는 임의의 필요성을 제거한다.

본 발명에 따른 활공 조절 시스템을 구비한 낙하산의 시험된 구성에서, 활공비는 본 발명의 시스템 및 방법에 의해 5.5:1 내지 대략 1:1로 용이하게 감소되었다. 활공 조절은 최대로부터 최저 활공비로 점진적으로 또는 직접적으로 성취될 수 있다.

본 발명이 캐노피의 중앙에 가장 가까운 B-라인만에 조절 라인을 부착하는 것을 참조하여 본 명세서에 설명되었지만, 더 대형의 캐노피의 경우에 캐노피의 중앙부 내에 체류하면서 더 많은 B-라인을 잡아당기는 것이 유리할 수도 있다. 예를 들어, 11개의 셀을 갖는 공기 충진형 낙하산의 경우에, 4개의 라인 부착점(41)(각 측에 2개씩) 상의 B-라인은 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 조절 라인에 의해 잡아당겨질 수도 있다. 31개의 셀을 갖는 공기 충진형 낙하산에 의해, 캐노피 중앙의 각 측의 6개의 라인 부착점이 캐노피의 중앙부의 충분히 큰 부분을 왜곡하기 위해 잡아당겨질 필요가 있을 수도 있다.

본 발명은 또한 정밀 유도 공중 투하(precision guided aerial delivery)에 적용 가능하다. 공중 유도 유닛(Airborne Guidance Unit: AGU)은 활공을 조절하기 위해 B 라인에 연결된 액추에이터를 구비하고, 반면에 원래 좌측 및 우측 액추에이터는 낙하산을 좌측 및 우측으로 조향하는 데 이용된다. 낙하산은 단일의 액추에이터로 조향될 수 있고, 활공 조절은 전용 액추에이터에 의해 실행될 수 있다는 것이 또한 고려 가능하다.

일단 활공 조절 시스템이 낙하산 강하자에 의해 또는 AGU에 의해 결합해제되면, 낙하산은 그 원래 활공 기울기 구성으로 복귀할 것이다.

상기 설명과 조화하여, 본 발명에 따른 정중앙 B 라인보다는, 단지 정중앙 C 서스펜션 라인만을 단축시킴으로써 활공 기울기를 조절하는 것이 가능할 수도 있다. 정중앙 C 열 서스펜션 라인(40)에 부착된 조절 라인(112)은 도 6에 점선(112)에 의해 도시되어 있다. 서스펜션 라인을 코드방향으로 캐스케이딩함으로써 정중앙 B 라인과 정중앙 C 라인의 모두를 단축시키는 것이 또한 가능하다. 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 최내측 B 서스펜션 라인(130) 및 최내측 C 서스펜션 라인(140)은 라이저(11)에 결합하는 하부 라인(135)으로부터 캐스케이딩한다. 유사하게, D 서스펜션 라인(150) 및 E 서스펜션 라인(160)은 하부 라인(155)으로부터 캐스케이딩한다. 조절 라인(212)은 라인(135)에 부착되고, 최내측 B 및 C 서스펜션 라인의 모두를 동시에 아래로 잡아당기는 데 사용될 수도 있다. 최내측 B 라인만이, 최내측 C 라인만이 또는 코드방향으로 캐스케이딩하는 B 및 C 라인이 함께 사용되는지 여부는 특정 캐노피의 압력의 중심에 의존한다. 그러나, 캐노피로의 B 라인 부착점은 일반적으로 에어포일의 압력의 중심에 더 근접하여 위치되기 때문에, 바람직한 실시예는 캐노피의 각 측의 하나의 중앙에 위치된 B 라인을 단축시키는 것이다.

상기 설명 및 도면은 본 발명의 원리의 단지 예시로서 고려되어야 한다. 본 발명은 다양한 형상 및 크기로 구성될 수도 있고, 바람직한 실시예의 치수에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 수많은 용례가 당 기술 분야의 숙련자들에게 즉시 발생할 것이다. 따라서, 개시된 특정 예에 또는 도시되어 있고 설명되어 있는 정확한 구성 및 동작에 본 발명을 한정하도록 요구되는 것은 아니다. 오히려, 모든 적합한 수정 및 등가물이 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 재분류될 수도 있다.

Claims (22)

1. 사람용 공기 충진형 활공 낙하산(ram air gliding parachute) 또는 화물용 공기 충진형 활공 낙하산용 활공 경로 조절 시스템으로서,
   캐노피, 상기 캐노피의 스팬을 가로질러 연장하는 복수의 B 라인, 및 상기 캐노피의 상기 스팬을 가로질러 연장하고 낙하산의 선단 에지에 관하여 상기 복수의 B 라인의 후방에 위치된 복수의 C 라인을 구비하는 공기 충진형 활공 낙하산으로서, 상기 B 라인은, 상기 스팬을 따라 상기 캐노피의 중앙 섹션에 가장 가까운 제1 쌍의 B 라인으로서, 상기 제1 쌍의 B 라인 중 하나는 중앙 셀의 각 측에서 상기 캐노피에 부착되어 있는 것인 제1 쌍의 B 라인; 및 상기 캐노피의 양측의 상기 제1 쌍의 B 라인으로부터 외향으로 이격되어 있는 적어도 제2 쌍의 B 라인을 포함하고, 상기 C 라인은, 상기 스팬을 따라 상기 캐노피의 중앙 섹션에 가장 가까운 제1 쌍의 C 라인으로서, 상기 제1 쌍의 C 라인 중 하나는 상기 중앙 셀의 각 측에서 상기 캐노피에 부착되어 있는 것인 제1 쌍의 C 라인; 및 상기 제1 쌍의 C 라인으로부터 외향으로 이격되어 있는 적어도 제2 쌍의 B 라인을 포함하는 것인, 공기 충진형 활공 낙하산;
   상기 캐노피의 후단 에지에 위치된 조향 장치로서, 상기 후단 에지 조향 장치는 상기 낙하산을 조향하는 데 사용되는 것인 조향 장치; 및
   상기 캐노피의 단지 중앙 섹션만을 왜곡시키기 위해 단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 상기 제1 쌍의 B 라인을 및/또는 단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 상기 제1 쌍의 C 라인을 단축시키도록 비행 중에 활성화되는 디바이스로서, 상기 캐노피 중앙 섹션의 상기 왜곡은 상기 낙하산의 하강률을 증가시키고 상기 낙하산의 전진 속도를 감소시키는 것인, 디바이스
   를 포함하는 활공 경로 조절 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 단지 상기 제1 쌍의 B 라인만이 아래로 잡아당겨지는 것인 활공 경로 조절 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 후단 에지 조향 장치는 상기 캐노피 중앙 섹션이 왜곡될 때 상기 낙하산을 조향하도록 작동 상태로 유지되는 것인 활공 경로 조절 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 B 라인은 상기 제2 쌍으로부터 외향으로 이격되어 있는 제3 쌍의 B 라인을 포함하고, 상기 제3 쌍의 B 라인은 상기 제1 및 제2 쌍의 B 라인에 비해 상기 캐노피의 날개 팁 섹션에 가장 가까운 것인 활공 경로 조절 시스템.
5. 제2항에 있어서, 상기 캐노피의 각 측에 대해, 상기 디바이스는, 일 단부에서 상기 제1 쌍의 B 라인 중 하나에 부착되는 한편 아래로 잡아당겨질 때 상기 부착된 B 라인을 잡아당기는 대향 단부를 갖는 조절 라인을 포함하고, 상기 캐노피의 각 측의 상기 조절 라인은 상기 조절 라인이 아래로 잡아당겨질 때 상기 제1 쌍의 B 라인이 부착되어 있는 상기 캐노피의 중앙 섹션을 왜곡하는 것인 활공 경로 조절 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 조절 라인의 대향 단부는 토글을 구비하는 것인 활공 경로 조절 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 B 라인은 그 하단부에서 라이저에 부착되고, 상기 라이저에는 상기 조절 라인이 아래로 잡아당겨져서 상기 캐노피를 왜곡할 때 상기 부착된 단부에 대향하는 상기 조절 라인의 단부가 고정되는 클리트가 장착되는 것인 활공 경로 조절 시스템.
8. 후단 에지 조향 장치 및 복수의 서스펜션 라인을 갖는 공기 충진형 낙하산을 개장하는 방법으로서, 상기 복수의 서스펜션 라인은 낙하산의 각 측에서 링크에 의해 라이저에 결합되며, 상기 공지 충진형 낙하산은 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하기 위해 단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 중앙 셀의 양측에 좌측 B 라인 및 우측 B 라인을 포함한 한 쌍의 B 열 서스펜션 라인의 각각을 단축시키도록 구성된 조절 라인을 포함하는 디바이스를 구비하며, 상기 방법은,
   상기 낙하산의 중앙 셀의 각 측에서, 상기 조절 라인의 일 단부를 상기 라이저 위에서 상기 한 쌍의 B 열 서스펜션 라인 중 하나에 부착하는 단계로서, 상기 조절 라인의 대향 단부는 상기 라이저 상의 고정 요소에 해제 가능하게 결합되어 사용중이 아닐 때 상기 조절 라인의 제한되지 않은 이동을 방지하는 것인, 부착 단계를 포함하고;
   상기 조절 라인의 상기 대향 단부는 비행 중에 상기 고정 요소로부터 결합 해제되고 단지 상기 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하기 위해 상기 한 쌍의 B 열 서스펜션 라인 중 상기 하나를 아래로 잡아당기는 데 사용되도록 구성되고, 상기 왜곡은 상기 낙하산의 하강률을 증가시키고 상기 낙하산의 전진 속도를 감소시키는 것인 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 상기 B 열 서스펜션 라인 상의 상기 조절 라인의 부착은 상기 후단 에지 조향 장치가 낙하산 방위를 제어하기 위해 작동 상태로 유지되게 하는 것인 방법.
10. 제8항에 있어서, 비행시에 상기 캐노피의 중앙 섹션의 왜곡된 양태를 유지하기 위해 상기 조절 라인 상에 장력을 가진 상태로 상기 고정 요소에 상기 조절 라인의 대향 단부를 고정하는 단계를 더 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 낙하산이 낮은 활공비 모드로 전개되도록 상기 낙하산이 패킹될 때 아래로 잡아당겨진 구성으로 상기 고정 요소에 상기 조절 라인의 대향 단부를 고정하는 단계를 더 포함하는 방법.
12. 제8항에 있어서, 단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 한 쌍의 C 열 서스펜션 라인의 각각에 조절 라인의 일 단부를 부착하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. 사람용 공기 충진형 활공 낙하산 또는 화물용 공기 충진형 활공 낙하산의 활공 기울기를 조절하는 방법으로서,
    캐노피, 상기 캐노피의 스팬을 가로질러 연장하는 복수의 B 라인을 갖는 공기 충진형 활공 낙하산을 제공하는 단계로서, 상기 B 라인은 상기 스팬을 따라 상기 캐노피의 중앙 섹션에 가장 가깝고 그에 부착된 제1 쌍의 라인으로서, 상기 제1 쌍의 라인은 중앙 셀의 양측에 좌측 B 라인 및 우측 B 라인을 포함하는 것인 제1 쌍의 라인, 및 상기 제1 쌍으로부터 외향으로 이격되어 있는 적어도 제2 쌍의 B 라인을 포함하고, 상기 낙하산은 상기 낙하산을 조향하기 위해 상기 캐노피의 날개 팁 섹션에 인접하여 위치된 후단 에지 조향 장치를 구비하고, 상기 낙하산은 활공 기울기 조절 디바이스를 구비하는 것인, 제공 단계; 및
    상기 캐노피의 중앙 섹션만을 왜곡하기 위해, 단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 상기 제1 쌍의 B 라인을 단축시키도록 비행 중에 상기 활공 기울기 조절 디바이스를 활성화하는 단계로서, 상기 캐노피 중앙 섹션의 상기 왜곡은, 상기 후단 에지 조향 장치가 상기 낙하산을 조향하도록 작동 상태로 유지되어 있는 동안, 상기 낙하산의 하강률을 증가시키고 상기 낙하산의 전진 속도를 감소시키는 것인, 활성화 단계
    를 포함하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 캐노피 중앙 섹션이 왜곡될 때 완전히 작동 상태로 유지되는 상기 후단 에지 조향 장치에 의해 상기 낙하산을 계속 조향하는 단계를 더 포함하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 활공 기울기 조절 디바이스는 제1 단부에서 상기 좌측 B 라인에 부착되는 한편 대향 제2 단부를 갖는 좌측 조절 라인, 및 제1 단부에서 상기 우측 B 라인에 부착되는 한편 대향 제2 단부를 갖는 우측 조절 라인을 포함하고, 상기 활성화 단계는 상기 조절 라인의 부착된 단부를 통해 상기 좌측 및 우측 B 라인을 아래로 잡아당기고 상기 캐노피 중앙 섹션을 왜곡하도록 상기 좌측 및 우측 조절 라인의 제2 단부를 아래로 잡아당기는 것을 포함하는 것인 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 좌측 및 우측 B 라인의 각각은 상기 캐노피의 각 측에 고정 요소를 구비한 각각의 라이저에 결합되고, 상기 방법은 상기 캐노피의 각 측에서 그리고 상기 조절 라인을 아래로 잡아당긴 후에, 상기 조절 라인 상에 장력을 유지하면서 상기 각 측의 각각의 라이저 상의 각각의 고정 요소에 상기 좌측 및 우측 조절 라인의 제2 단부를 고정하는 단계를 더 포함하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 고정 요소는 클리트이고, 상기 고정 단계는 상기 클리트에 상기 조절 라인을 체결하는 것을 포함하는 것인 방법.
18. 제어된 활공 기울기 조절을 위해 공기 충진형 낙하산을 개장하기 위한 디바이스로서, 상기 공기 충진형 낙하산은 후단 에지 조향 장치와, 각 측에 라이저에 의해 결합된 복수의 서스펜션 라인을 갖는 것인 디바이스에 있어서,
    단지 상기 캐노피의 중앙 섹션에서 그리고 중앙 셀의 양측에서 좌측 및 우측 B 열 서스펜션에 작동적으로 결합된 조절 구성요소를 포함하고, 상기 조절 구성요소는 단지 상기 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하기 위해 상기 좌측 및 우측 B 열 서스펜션 라인을 단축하도록 구성되고, 상기, 왜곡은 상기 좌측 및 우측 B 열 서스펜션 라인이 단축되고 상기 캐노피 중앙 섹션이 왜곡될 때 상기 후단 에지 조향 장치가 낙하산 방위를 제어하도록 작동 상태로 유지된 동안에 비행시의 상기 낙하산의 하강률을 증가시키고 상기 낙하산의 전진 속도를 감소시키는 것인 디바이스.
19. 제18항에 있어서, 상기 조절 구성요소는 상기 공기 충진형 낙하산의 중앙 섹션의 양측에 상기 좌측 B 열 서스펜션 라인에 부착된 좌측 조절 라인 및 상기 우측 B 열 서스펜션 라인에 부착된 우측 조절 라인을 포함하고, 이들 조절 라인의 각각은 단지 상기 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하고 상기 낙하산의 활공비를 감소시키기 위해 상기 캐노피 중앙 섹션에서 중앙 셀의 양측의 단지 좌측 및 우측 B 라인만을 아래로 잡아당기기 위해 비행 중에 점퍼 또는 자동화 디바이스에 의해 사용되는 단부를 그 부착된 단부의 대향측에 구비하는 것인 디바이스.
20. 제19항에 있어서, 상기 조절 구성요소는 각각의 라이저 상에 고정 요소를 더 포함하고, 아래로 잡아당겨지는 상기 조절 라인의 상기 단부는 사용중이 아닐 때 상기 조절 라인의 제한되지 않은 이동을 방지하도록 상기 라이저 상의 상기 고정 요소에 해제 가능하게 결합되고, 상기 고정 요소는 비행시에 상기 캐노피 중앙 섹션의 왜곡을 유지하기 위해 상기 조절 라인의 단부를 아래로 잡아당겨진 위치에 고정하고 고착하도록 또한 구성되는 것인 디바이스.
21. 제20항에 있어서, 상기 조절 라인의 상기 단부는 상기 낙하산이 패킹될 때 장력 없이 상기 고정 요소에 고정되고, 상기 조절 구성요소는 단지 상기 캐노피 중앙 섹션만을 왜곡하고 비행시에 활공비를 감소시키기 위해 상기 좌측 및 우측 B 열 서스펜션 라인을 단축하도록 비행 중에 활성화되는 것인 디바이스.
22. 제20항에 있어서, 상기 조절 라인의 상기 단부는 상기 낙하산이 낮은 활공비 모드로 전개하도록 상기 낙하산이 패킹될 때 아래로 잡아당겨진 구성으로 상기 고정 요소에 고정되고, 상기 조절 라인의 상기 단부는 상기 낙하산이 그 최대 활공비로 비행하게 하도록 비행시에 제거되고 필요에 따라 상기 낙하산을 낮은 활공비 모드로 복귀하기 위해 아래로 잡아당겨진 구성으로 상기 고정 요소에 재고정되도록 구성되는 것인 디바이스.

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