KR20190045789A - A Vertical take-off and landing aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉동사이클을 이용한 초 효율발전장치의 동력으로 원심압축분사장치를 만들고, 기 분사장치의 전, 후에 에어포일을 설치하여 양력을 발생시켜 수직 이착륙을 하고 별도의 초효율엔진에 의해 비행하는 드론기능을 겸한 수직 이착륙 항공기에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal compression injection device using power of a refrigeration cycle-based super-efficiency power generation device, and an airfoil is installed before and after the air injection device to generate lifting force for vertical takeoff and landing, Landing aircraft that combines a drones function.
헬리콥터나 드론과 같은 회전익에 기반 한 수직이착륙 항공기는 별도의 이착륙 시설 및 장비가 필요하지 않는 장점이 있으나, 고속비행, 장기체공 및 고고도 성능에 있어서는 동급의 고정익 항공기에 비해 성능이 떨어진다.Vertical takeoff and landing aircraft based on rotor blades, such as helicopters and drones, have the advantage of not requiring separate takeoff and landing facilities and equipment, but they are inferior in performance to high-flying, long-haul and high-altitude aircraft.
일반적으로 수직 이착륙을 하는 항공기 및 드론은 강한 압력을 노즐로 분사하여 지면에서 수직으로 이륙하는 영국행군의 주력기 해리어전투기방식과 헬리콥터의 프로펠러를 회전시켜 지면에서 이륙하는 방식이 있으며, 본인이 특허 출원한 드론의 원형 에어포일의 중심에서 외부로 바람을 이송시켜 양력을 발생시키는 방식이 있다.In general, aircraft and drones that take off and land vertically have a method of taking off from the ground by spinning a helicopter propeller in the main march of the British march that takes off the ground vertically by injecting strong pressure into the nozzle, There is a way to generate lift by transferring the wind from the center of the drone's round airfoil to the outside.
전자는 지면에서 먼지 등이 발생하여 가정에서 사용하기가 난점이 있고, 후자는 비행하는 속도가 늦는 단점이 있다.The former has a difficulty in using at home due to dust on the ground, and the latter has a disadvantage that the flying speed is slow.
전기 모터부터 제트 엔진까지 다양한 추진시스템의 선정이 가능한 고정익 항공기에 비해, 엔진의 축마력에만 의존하는 수직이착륙 항공기는 기체의 중량이 작을수록 추진시스템의 선택이 제한된다.Compared to a fixed-wing aircraft capable of selecting various propulsion systems from electric motors to jet engines, vertical takeoff and landing aircraft, which depend only on the axial horsepower of the engine, have a limited choice of propulsion system as the weight of the aircraft decreases.
특히, 최대이륙중량 (Maximum take-off weight: MTOW)이 10~300kg 내외로 작은 소형 항공기에 널리 사용되는 왕복엔진의 경우 출력대 중량비가 2 내외로 매우 작다.In particular, the output-to-weight ratio of the reciprocating engine, which is widely used for a small aircraft with a maximum take-off weight (MTOW) of about 10 to 300 kg, is very small.
따라서 , 수직이착륙에 필요한 동력을 공급하기 위해서, 엔진의 부피와 무게가 동급의 고정익 항공기에 비해 매우 커지게 되고, 항공기 건조중량(empty weight) 대비 추진 시스템의 무게가 과도하여 임무에 필요한 유상하중(payload) 및 체공시간(Endurance time)을 확보하기 어렵다.Therefore, in order to supply the power required for vertical takeoff and landing, the volume and weight of the engine is much larger than that of a fixed-wing aircraft of the same class, and the weight of the propulsion system to the aircraft's empty weight is excessively large, it is difficult to secure payload and endurance time.
따라서 , 소형 항공기에는 배터리와 전기모터를 이용한 추진시스템을 널리 사용하고 있으나, 낮은 에너지 밀도를 가지는 현재 배터리 기술의 한계로 인해, 임무에 필요한 충분한 체공시간을 제공할 수 없는 형편이다.Therefore, although a propulsion system using a battery and an electric motor is widely used for a small aircraft, due to the limitation of current battery technology having a low energy density, it is not possible to provide a sufficient time required for a mission.
장기체공을 위해서는 비에너지(specific energy)가 높은 에너지원과 이를 변환할 수 있는 동력장치가 요구되지만, 수직이착륙을 위해서는 비 동력(specific power)이 높은 에너지원과 이를 변환할 수 있는 장치가 요구된다.In order to construct a long-term space, energy sources with high specific energy and power units capable of converting them are required. However, for vertical takeoff and landing, energy sources with high specific power and devices capable of converting them are required .
그러나 , 비에너지와 비 동력이 모두 높은 에너지원 및 동력발생장치가 없으므로, 보다 긴 체공시간을 제공하기 위한 노력이 계속되고 있다.However, since there is no energy source or power generating device having both a non-energy and a non-power, there is an ongoing effort to provide a longer running time.
한편, 가장 많이 쓰고 있는 항공엔진은 원심압축기를 전반부에 두고, 압축공기를 연소시켜; 연소된 혼합가스로 터빈을 구동하고 전원을 발생시키며, 그 연소가스를 강한 압력으로 분사시켜 비행기의 전반은 음압으로 형상하고 배행기의 후방으로 강한 압력을 분사하여 그 추진력으로 이송하게 한다.On the other hand, the most used aviation engine has a centrifugal compressor in the first half and burns compressed air; The turbine is driven by the combusted gas mixture and the power is generated. The combustion gas is injected at a strong pressure, so that the first half of the airplane forms a negative pressure and injects a strong pressure to the rear of the boat to transfer it to the driving force.
그러나 , 종래의 내연기관과 항공엔진 등은 화석연료로 사용하여 구동하므로 환경을 오염시키는 커다란 문제점이 있었다.However, conventional internal combustion engines, aviation engines, and the like are driven by using them as fossil fuels, which has caused a great problem of polluting the environment.
따라서 , 본 발명의 목적은 프리에너지와 초효율에너지를 동력으로 이용하여 환경오염을 방지하고, 원심압축분사장치의 전, 후에 에어포일을 설치하여, 수직 이착륙이 가능하게 하여 드론기능과 속도가 빠른 항공기의 기능을 융합시켜, 드론기능을 겸한 수직 이착륙 항공기를 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a diesel engine capable of preventing environment pollution by using free energy and ultra-efficient energy as a power source and installing an airfoil before and after the centrifugal compression injection device, It is to provide a vertical takeoff and landing aircraft that combines functions of an aircraft and serves as a drones function.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉동사이클의 압력 차이를 터빈을 이용하여 발전하고, 공기 열과 융합하여 고온부와 저온부의 사이에서 발생되는 전자의 이동을 열전자발전소자를 이용하여 전기를 발생시키는 제1동력부와; 자석의 힘으로 회전하는 힘을 동력으로 하는 제2동력부와; 중력과 자력을 이용한 제3동력부; 상기 제1동력부에서 발생되는 전기에너지를 받아 구동되는 발전모터부와; 상기 발전모터의 회전력을 변속시켜 전달하는 속도컨트롤부로 압축기를 구동시키며; 상기 압축기 전, 후에 설치된 에어포일에; 상기 압축기 내부로 흡입되는 공기와 분사되는 공기의 속도에 의해 양력이 결정되도록 설치하는 것으로 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for generating electricity by using a thermoelectric power generator to generate electrons generated between a high temperature part and a low temperature part by generating a pressure difference in a refrigeration cycle using a turbine, A power section; A second power section that is powered by a force that rotates by the force of a magnet; A third power section using gravity and magnetic force; A power generating motor unit driven by receiving the electric energy generated by the first power unit; A compressor is driven by a speed control unit for shifting and transmitting the rotational force of the power generation motor; An airfoil installed before and after the compressor; And the lift is determined by the speed of the air sucked into the compressor and the air injected into the compressor.
또한, 제2동력부와 제3동력부로 항공기가 운행되지 않는 경우에 항공기 내부를 냉, 온방을 하는 역할을 하며, 잉여의 전기로 배터리를 충전하여, 비행기의 시동과 초기운행은 배터리와 제2동력부와 제3동력부가 에너지를 제공하고, 소정의 시간이 지나 제1동력부가 정상가동을 하면, 제1동력부가 모든 동력을 담당하도록 설치하며, 역 추진 분사장치를 중앙에 설치하여 이륙과 착륙 시, 그리고 비행을 멈추려고 하는 경우에 사용하도록 설치하였다.In addition, when the aircraft is not operated by the second power unit and the third power unit, the air is cooled and warmed, and the surplus electricity is charged to the battery, so that the start- The power unit and the third power unit provide energy, and when the first power unit performs a normal operation after a predetermined time, the first power unit performs all the power, and the reverse propulsion unit is installed at the center to take- City, and when you want to stop the flight.
상기에서 기술한 바와 같이 본 발명의 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기는 다음과 같은 효과를 발생시킨다.As described above, the vertical takeoff and landing aircraft serving as the drone function of the present invention produces the following effects.
본 발명의 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기는,In the vertical take-off and landing aircraft serving as the drone function of the present invention,
1. 압력을 이용하여 지면으로 분사하는 방식이 아니므로 가정이나 장소에 상관없이 편리하게 사용하는 것이 가능하다.1. It is not a method of spraying to ground by using pressure, so it can be used conveniently regardless of home or place.
2. 이륙 후 , 비행 속도가 빠르고, 제자리에서 회전등이 가능하며, 드론과 항공기능을 겸하여 사용할 수 있다.2. After take-off, the flight speed is fast, it can be rotated in place, and it can be combined with the drones and aviation functions.
3. 연료의 공급 없이 장기간 비행 할 수 있고, 항공기와 선박의 기능도 겸하여 바다에서도 항해 할 수 있다.3. It can fly for a long time without supplying fuel, and can also navigate at sea by combining aircraft and ship functions.
4. 주택으로서의 기능과 캠핑카 등의 기능을 겸할 수 있다4. It can be combined with functions such as housing and camper
제1도 : 본 발명의 양력 장치 구성도.
제2도 : 본 발명의 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기의 정면도.
제3도 : 본 발명의 "성"- "성" 단면 및 이착륙과 역방향 추진 설명도.
제4도 : 본 발명의 "공"- "공" 단면 및 추진력 설명도.
제5도 : 본 발명의 비행 시의 정면도.
제6도 : 본 발명의 비상 낙하시의 항공기 정면 전개도.
제7도 : 본 발명의 비상 낙하시의 항공기 측면 전개도.
* 도면의 주요한 부호에 대한 설명
01) 양력과 추진력 발생 장치 03) 에어포일
05) 공기안내 관 07) 원심압축기 09) 속도조정장치
11) 발전 모터 13) 초효율발전장치 15) 발전 모터
17) 속도조정장치 19) 원심압축기 21) 에어포일
31) 보조 낙하산 33) 주낙하산 35) 역 추진 분사장치
37) 자력 회전 장치 38) 중력과 자력 회전 장치
39) 추진력 발전장치 43) 결속장치 45) 에너지저장장치
47) 실내 공간 49) 배터리 51) 지지대
61) 양력발생날개 63) 양력발생날개 65) 각도조정장치
66) 탑승사다리
* 화살표()는 공기 또는 유체의 흐름과 항공기 이동방향.
표시 없는 사각은 공간과 같은 목적의 부품임.1 is a view showing the construction of a lifting device of the present invention;
2 is a front view of a vertical take-off and landing aircraft serving also as a drone function of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention. FIG.
4 shows a "hollow" - "hollow" cross section and thrust force explanatory view of the present invention.
5 is a front view of the airplane of the present invention.
6 is a front elevational view of an aircraft in an emergency falling state of the present invention.
7 is a side elevational view of an aircraft in an emergency falling state of the present invention.
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
01) Lift and propulsion generator 03) Airfoil
05) Air guide tube 07) Centrifugal compressor 09) Speed adjuster
11) Power generator motor 13) Ultra-efficient power generator 15) Power generator motor
17) Speed adjuster 19) Centrifugal compressor 21) Airfoil
31) Auxiliary parachute 33) Main parachute 35) Reverse propulsion unit
37) Magnetic rotating device 38) Gravity and magnetic rotating device
39) Propulsion power generation device 43) Bonding device 45) Energy storage device
47) Interior space 49) Battery 51) Support
61) Lifting blades 63) Lifting blades 65) Angle adjusting device
66) Boarding ladder
* arrow( ) Air or fluid flow and direction of aircraft movement.
The square without mark is a space-like part.
본 발명의 구성 상태를 제1도에서 제7도까지 제시한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The construction of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings from FIG. 1 to FIG. 7.
중간부에 공기 열과 압력을 이용한 냉동사이클로 발전하는 초효율발전장치(13)가 설치되고; 상기 초효율발전장치(13)의 양쪽에 발전 모터(11), (15)가 설치되며; 상기 발전 모터(11), (15)의 다른 쪽에 속도조정장치(09), (17)가 설치되고; 상기 설치된 장치들의 외부에 공기안내 관(05)이 설치되고; 상기 공기안내 관(05)의 한쪽에 에어포일(03)이 설치되고, 다른 쪽에 에어포일(21)이 설치된 양력과 추진력 발생장치(01)를 다 수개 준비한다.A super efficient
이때, 에어포일(03)과 에어포일(21)의 설치방향이 동일한 방향이어야 하고, 상기 에어포일들은 각각의 각도조정장치가 설치되어 양력을 조정할 수가 있어야 하며, 필용에 따라 양력과 항력의 크기를 같게 조정할 수 있어야 하고, 공기가 흡입되는 쪽이 앞, 공기가 분사되는 쪽을 후미라고 칭한다.At this time, the direction of installation of the
한편, 초효율발전장치(13)를 대형화한 추진력 발생장치(39)와 대형의 초효율발전장치(13)의 앞에 양력발생날개(61)가 설치되고, 후미에 양력발생날개(63)가 설치된 역 추진분사장치(35)를 준비한다.On the other hand, in the case where the
이어서, 단면이 타원형이고 길이를 갖는 양쪽이 개봉된 타원통의 양 측면에, 양력과 추진력 발생장치(01)를 다수 개 수평으로 설치한 것을 소형 단위 날개라고 하고; 상기 소형단위날개를 타원의 외주 면을 따라 양 측면에 대칭하여 복층으로 설치한다.Subsequently, a plurality of lift and propulsive force generators (01) are horizontally installed on both sides of a cylinder having both sides opened and having an oval cross section and a length, is referred to as a small unit wing; The small unit wings are arranged in a multi-layered manner on both sides along the outer circumferential surface of the ellipse.
이어서, 상기 소형단위날개를 결속장치(43)로 고정한다.Then, the small unit wing is fixed by the
이어서, 소형단위날개의 설치된 네 곳의 모서리부에 추진력 발전장치(39)를 설치하고, 타원의 짧은반경의 중심선상이며, 상부와 하부의 외측에 역 추진 분사장치(35)를 설치하고; 상기 역 추진 분사장치(35)의 양쪽부에 자력 회전 장치(37)를 설치한다.Subsequently, the
또 다른 한편, 실내 공간(47)에 중력과 자력의 회전 장치(38) 설치하고,On the other hand, a
기 설치된 추진력발전장치(39)의 외면에 에너지저장장치(45)를 역 추진분사장치(35)의 외면에 배터리(49)를 설치한다.The
여기에서, 자력 회전 장치(13)와 초효율발전장치(13), 중력과 자력의 회전 장치(38) 등은 본인이 특허출원한 내용을 상세히 참조하기 바란다.Here, the magnetic
이어서, 상부에 기 설치된 추진력 발전장치(39)의 양쪽에 보조 낙하산(31)을, 역 추진 분사장치(35)의 중앙부에 주낙하산(33)을 설치하고, 하부의 소형 단위 날개부이며 추진력 발전장치(39)의 안쪽에 지지대(51)를 설치하고, 후미 쪽의 본체에 탑승사다리(66)를 설치하되, 이륙 시 지지대(51)는 접고, 탑승사다리(66)는 문 내부의 실내 공간(47)으로 이동시길수 있도록 설치하면 본 발명의 구성이 완료된다.Subsequently, a
이어서, 본 발명의 작용 상태를 제1도에서 제7도까지 제시된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
양력과 추진력 발생장치(01)의 초효율발전장치(13)에서 발생된 에너지로 발전 모터(11)와 발전 모터(15)를 회전시켜, 속도조정장치(09), (17)에 의해원심압축기(07), (19)를 회전하면, 공기가 공기안내 관(05)에 흡입되는 과정에서 에어포일(03)에 양력을 발생하게하고, 분사되는 과정에서 에어포일(21)에 양력을 발생하게 하면, 소형단위날개의 전부분에서 양력이 발생하게 되어, 항공기의 기체가 상승하게 되며, 전진운동도 동시에 발생 하게 된다.The
이때, 역 추진 분사장치(35)가 함께 가동되어, 양력발생날개(61)와 양력발생날개(63)에서 양력이 발생되며, 공기의 흐름은 소형단위날개의 경우와 반대로 이송하게 한다.At this time, the reverse
따라서 , 전진하고자 하는 힘과 후진하고자 하는 힘이 상쇄되고, 양력만 발생되어 항공기의 몸체는 수직 이륙하게 된다.Therefore, the forward force and the backward force are canceled, and only the lift is generated, and the body of the aircraft is taken off vertically.
목표지점까지 이륙한 항공기 기체는 추진력 발전장치(39)를 가동하여 직진, 정기, 회전, 상승, 하강 등의 운동을 자유자재로 하게 된다.The airplane body that has taken off to the target point operates the
이때, 에어포일(03), (21)과 양력발생날개(61)와 양력발생날개(63)는 각도조정장치(65)에 의해 작용 각이 조정되어 양력을 발생하기도 하고, 억제하기도 한다.At this time, the angle of operation of the air foils 03 and 21, the
비상상황이 발생되어 추락이 되면서 하강속도가 소정의 속도를 넘게 되면, 보조낙하산(31)과 주낙하산(33)이 산개되어 하강속도를 늦추어 안전하게 착지하게 된다.When an emergency situation occurs and the descending speed exceeds a predetermined speed in a fall, the
한편, 항공기가 착륙하여 비행을 멈추면, 자력 회전 장치(37)와 중력과 자력 회전 장치(38)를 제외한 모든 기능들이 정지하고; 상기 자력 회전 장치(37)와 중력과 자력 회전 장치(38)에서 발생되는 전원으로 실내 공간(47)의 냉난방과 에너지저장장치(45)와 배터리(49)를 충전시킨다.On the other hand, when the aircraft lands and stops the flight, all functions except the magnetic
한편, 해상에 착륙을 한 경우에는 하부의 추진력 발생장치(39)와 역 추진 분사장치(35)에서 수온을 이용한 전원과 추진력을 발생시킬 수 있어, 해상에서도 공중에서도 사용이 가능하다.On the other hand, when landing on the sea, a power source and propulsion force using the water temperature can be generated in the lower
또한, 본 발명의 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기는 이동식 주택으로도 가능하고, 캠핑카로 대용이 가능하다.Further, the vertical takeoff and landing aircraft serving as the drone function of the present invention can also be used as a mobile house, and can be used as a camper.
이상에서 설명한 것은 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기의 본 발명을 실시하기위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 이하의 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to other types of vertical takeoff and landing aircraft having a drone function. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention.
Claims (4)
단면이 타원형이고 길이를 갖는 양쪽이 개봉된 타원통의 양 측면에, 양력과 추진력 발생장치(01)를 다수 개 수평으로 설치한 것을 소형 단위 날개라고 하고; 상기 소형단위날개를 타원의 외주 면을 따라 양 측면에 대칭하여 복층으로 설치하는 수단과,
소형단위날개의 설치된 네 곳의 모서리부에 추진력 발전장치(39)를 설치하고, 타원의 짧은반경의 중심선상이며, 상부와 하부의 외측에 역 추진 분사장치(35)를 설치하고; 상기 역 추진 분사장치(35)의 양쪽부에 자력 회전장치(37)를 설치하는 수단과,
실내 공간(47)에 중력과 자력의 회전 장치(38) 설치하고, 기 설치된 추진력발전장치(39)의 외면에 에너지저장장치(45)를 역 추진 분사장치(35)의 외면에 배터리(49)를 설치하는 수단과,
상부에 기 설치된 추진력 발전장치(39)의 양쪽에 보조 낙하산(31)을, 역추진 분사장치(35)의 중앙부에 주낙하산(33)을 설치하고, 하부의 소형 단위 날개부이며 추진력 발전장치(39)의 안쪽에 지지대(51)를 설치하고, 후미 쪽의 본체에 탑승사다리(66)를 설치하는 수단이 특징인 드론 기능을 겸한 수직 이착륙 항공기.A super efficient power generation device 13 is installed in the middle part of the refrigerator to generate a refrigeration cycle using air heat and pressure; Generation motors 11 and 15 are installed on both sides of the super efficient power generation device 13; Speed adjusting devices 09 and 17 are installed on the other side of the power generating motors 11 and 15; An air guide pipe 05 is installed outside the installed devices; Means for preparing a lift and propulsion generating apparatus 01 provided with an airfoil 03 on one side of the air guide pipe 05 and an airfoil 21 on the other side,
A plurality of lifting and propulsive force generators (01) are horizontally installed on both sides of a cylinder having both sides opened in an elliptical shape and having a length, is referred to as a small unit wing; Means for arranging the small unit wings in a double layer in symmetry on both sides along the outer circumferential surface of the ellipse,
A propulsion generating device 39 is installed at the four corners of the small unit wing, the reverse propulsion jetting device 35 is provided on the center line of the short radius of the ellipse, and on the outside of the upper and lower portions; Means for installing a magnetic force rotating device (37) on both sides of the reverse propulsion injecting device (35)
A gravity and magnetic force rotating device 38 is installed in the indoor space 47 and an energy storage device 45 is attached to the outer surface of the installed propulsion power generation device 39 on the outer surface of the reverse propulsion device 35, And means
The main parachute 33 is provided at the central portion of the inverted spraying device 35 and the small unit wing portion at the bottom and the propulsion power generating device 39 , And a means for installing a ladder (66) on the main body at the rear end, the vertical take-off and landing aircraft also serving as a drone function.
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KR1020170139431A KR20190045789A (en) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | A Vertical take-off and landing aircraft |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114802730A (en) * | 2022-05-09 | 2022-07-29 | 歌尔科技有限公司 | Unmanned aerial vehicle and system |
KR20220165415A (en) | 2021-06-08 | 2022-12-15 | 현대자동차주식회사 | Indoor booster system of air mobility |
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- 2017-10-24 KR KR1020170139431A patent/KR20190045789A/en unknown
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