KR20210048269A - 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치 - Google Patents

회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치는 회전익 항공기의 전방에 배치되며 회전익 항공기의 전방으로 접근되는 전선을 전향시키는 전향유닛, 전향유닛에 의해 전향된 전선을 커팅하는 커터유닛 및 전향유닛에 배치되어 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 전향유닛에 히팅 열을 제공하는 히팅유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치{ANTI-ICING APPARATUS FOR CUTTING WIRE OR CABLE OF A ROTOR AIRCRAFT}
본 발명은 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저고도 비행 시 전선을 절단하는 전선 절단기의 방빙을 위한 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치에 관한 것이다.
일반적으로 항공기는 고정익 항공기와 회전익 항공기로 구분된다. 고정익 항공기는 엔진의 구조에 따라 제트 엔진을 사용하는 항공기와 프로펠러 엔진을 사용하는 항공기로 구분된다. 회전익 항공기는 고정익 항공기와 달리 상부에 메인 로터와 꼬리부에 테일(tail) 로터가 장착되어 수직 이착륙할 수 있다. 여기서, 회전익 항공기는 고정익 항공기 대비 상대적으로 낮은 고도에서 비행할 수 있는 장점이 있다.
회전익 항공기는 상기한 바와 같이 엔진으로부터 발생된 구동력으로 메인 로터와 테일 로터를 회전 운동하여 비행한다. 물론, 회전익 항공기 엔진의 연소 과정에서는 필수적으로 공기가 필요하며, 회전익 항공기에는 공기를 흡입하기 위한 공기흡입구가 형성되어 있다. 회전익 항공기는 앞서 설명한 바와 같이, 고정익 항공기와 달리 저고도에서 비행이 가능하다. 회전익 항공기의 저고도 비행 시 전력을 공급하는 전선 및/또는 케이블에 걸릴 위험성이 있다. 이러한 회전익 항공기의 저고도 비행 시 전선 및/또는 케이블에 걸림 위험성을 제거하기 위해 회전익 항공기의 전방에는 전선 및/또는 케이블을 절단하기 위한 전선 절단기가 배치되어 있다. 일반적으로 전선 절단기는 공기를 흡입하는 공기흡입구의 영역에 인접하게 배치된다.
한편, 저온 지역, 상세하게 수분이 얼음으로 응고되는 0도 이하의 지역에서 사용되는 회전익 항공기의 표면 및 전선 절단기의 표면에는 착빙된 얼음이 생성된다. 특히, 고도를 변경하여 운항하는 회전익 항공기의 경우 고도에 따른 온도 차이에 의해 착빙 현상이 발생한다. 여기서, 회전익 항공기에 착빙된 얼음이 공기 흡입구로 흡입되면 엔진 구성의 파손에 의해 정비가 요구되고, 또한 얼음의 유입량이 엔진 허용치를 초과할 경우 엔진 실속, 서지 및 실화를 초래할 수 있다. 그래서, 공기흡입구의 영역에는 착빙된 얼음 및/또는 과냉각된 액적을 액상 및 기상으로 상 변화하기 위한 방빙장치가 배치된다.
그런데, 종래의 회전익 항공기에 배치된 전선 절단기는 표면에 착빙된 얼음 및/또는 과냉각된 액적을 액상 및 기상으로 상 변환하기 위한 방빙수단을 포함하고 있지 않다. 즉, 전선 절단기에 착빙된 얼음 및/또는 과냉각된 액적은 회전익 항공기의 비행 시 공기흡입구로 흡입될 문제점이 있다.
일본 등록특허공보 제6193691호 : 방얼음 시스템 및 항공기
본 발명의 목적은 전선을 커팅하는 전선 절단기의 착빙된 얼음과 과냉각된 액적 중 적어도 어느 하나를 액상 및 기상으로 상 변환하도록 방빙수단이 배치되는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 회전익 항공기의 전방에 배치되며 상기 회전익 항공기의 전방으로 접근되는 전선을 전향시키는 전향유닛과, 상기 전향유닛에 의해 전향된 전선을 커팅하는 커터유닛과, 상기 전향유닛에 배치되어 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 상기 전향유닛에 히팅 열을 제공하는 히팅유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치에 의해 이루어진다.
상기 히팅유닛은 상기 전향유닛의 내부에 수용 또는 상기 전향유닛의 양측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 배치될 수 있다.
상기 히팅유닛은 상기 커터유닛에 배치되어, 상기 커터유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 상기 커터유닛에 히팅 열을 제공할 수 있다.
상기 히팅유닛은 상기 전향유닛에 배치되어 상기 전향유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 히팅 열을 생성하는 히팅부와, 상기 히팅부가 배치되는 상기 전향유닛에 배치되어 상기 히팅부로부터 제공된 히팅 열에 의한 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와, 상기 온도 감지부로부터 감지된 신호에 기초하여 상기 히팅부의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 히팅유닛은 상기 전향유닛 및 상기 커터유닛에 배치되어 상기 전향유닛의 표면 및 상기 커터유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 히팅 열을 생성하는 히팅부와, 상기 히팅부가 배치되는 상기 전향유닛 및 상기 커터유닛에 배치되어 상기 히팅부로부터 제공된 히팅 열에 의한 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와, 상기 온도 감지부로부터 감지된 신호에 기초하여 상기 히팅부의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 커터유닛은 상기 회전익 항공기의 표면과 상기 전향유닛의 사이에 배치되며 상기 전향유닛에 의해 전향된 전선을 커팅하도록 함몰 형성될 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치는 회전익 항공기의 저고도 비행 중 걸리는 전선을 커팅하기 위한 전선 절단부에 히팅 열을 제공하여 착빙된 얼음 또는 과냉각된 액적을 액상 및 기상으로 상 변환할 수 있으므로, 전선 절단기의 성능유지와 함께 전선 전달기로부터 엔진의 공기흡입구로 얼음의 유입을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 A 영역의 확대 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치의 분해 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치 영역의 정면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치의 제어 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 전달기용 방빙장치는 도 1 내지 도 6에서 전향유닛에만 히팅유닛이 배치될 뿐만 아니라 전향유닛의 양측면에 히팅유닛이 각각 배치되는 것으로 도시되어 있고, 이에 따른 기술적 구성 및 특징을 설명하고 있다.
그러나, 본원발명의 청구범위에 기재된 바와 같이 히팅유닛은 전향유닛의 내부에 배치될 수 있고, 또는 히팅유닛은 전향유닛 및 커터유닛에 배치될수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 A 영역의 확대 사시도, 그리고 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치의 분해 사시도, 그리고 도 4는 도 1에 도시된 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치 영역의 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기(H)의 전선 절단기용 방빙장치(10)는 전향유닛(100), 커터유닛(300) 및 히팅유닛(500)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기(H)의 전선 절단기용 방빙장치(10)는 회전익 항공기(H)의 전면, 즉 회전익 항공기(H)의 진행 방향으로 전방에 배치된다.
전향유닛(100)은 회전익 항공기(H)의 전방에 배치되며, 회전익 항공기(H)의 전방으로 접근되는 전선을 커터유닛(300)으로 전향시킨다. 물론, 전향유닛(100)은 전력을 공급하는 전선 이외에도 다양한 케이블 등을 커터유닛(300)으로 전향시킬 수 있다. 전향유닛(100)은 하부에 배치된 커터유닛(300)으로 전선을 전향시키도록 커터유닛(300)을 향해 경사를 가지고 배치된다.
본 발명의 일 실시 예로서, 전향유닛(100)은 전향부(120) 및 커버부(140)을 포함한다. 전향부(120)는 전향부 몸체(122), 제 1측부(124) 및 제 2측부(126)를 포함한다. 전향부 몸체(122)는 상술한 바와 같이 전선, 케이블 등을 커터유닛(300)으로 전향하도록 경사를 가지고 있다. 제 1측부(124) 및 제 2측부(126)는 각각 전향부 몸체(122)의 일측 및 타측에 형성된다. 여기서 제 1측부(124) 및 제 2측부(126)에는 각각 후술할 히팅유닛(500)의 제 1히팅유닛(520)과 제 2히팅유닛(540)이 배치된다. 전향부 몸체(122)는 회전익 항공기(H)의 프레임(F)에 지지 및 결합된다.
커버부(140)는 전향부(120)를 커버하도록 마련된다. 특히, 커버부(140)는 외부의 환경에 의해 전향부(120)에 배치된 히팅유닛(500)의 파손 및 고장을 방지하기 위해 전향부(120)를 커버한다. 커버부(140)는 본 발명의 일 실시 예로서, 제 1측부(124)에 배치되는 제 1커버부(144)와 제 2측부(126)에 배치되는 제 2커버부(146)를 포함한다. 여기서, 커버부(140)는 히팅유닛(500)에 의해 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환될 때 액상 및 기상으로 상 변환된 유체가 빠르게 이탈되는 재질 또는 표면을 가지고 제작되는 것이 바람직하다.
커터유닛(300)은 전향유닛(100)에 의해 전향된 전선을 커팅한다. 커터유닛(300)은 회전익 항공기(H)의 표면과 전향유닛(100)의 하부 사이에 배치된다. 커터유닛(300)은 커터몸체(320) 및 커팅부(340)를 포함한다. 커터몸체(320)는 회전익 항공기(H)의 표면에 배치되고 전향유닛(100)을 지지한다. 커터몸체(320)는 전향부 몸체(120)에 결합될 수 있도록 마련된다.
커팅부(340)는 커팅몸체(320)에 함몰 형성 또는 커팅몸체(320)와 별도로 제작되어 커팅몸체(320)에 결합된다. 상세하게 커팅부(340)는 회전익 항공기(H)의 진행 방향의 반대 방향으로 함몰 형성된다. 이렇게 커팅부(340)가 회전익 항공기(H)의 진행 방향의 반대 방향으로 함몰 형성됨에 따라 전향유닛(100)에 의해 전향된 전선에 커팅력을 보다 증대할 수 있다.
다음으로 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치의 제어 구성도이다.
히팅유닛(500)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 전향유닛(100)의 양측면에 배치된다. 그러나, 히팅유닛(500)의 기술적 구성 및 배치는 본 발명의 설명에서 한정되지 않고, 히팅유닛(500)은 전향유닛(100)의 내부에 배치되거나 전향유닛(100)의 양측면 중 어느 일측면에 배치될 수 있을 뿐만 아니라 전향유닛(100) 및 커터유닛(300)에도 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로서, 히팅유닛(500)은 전향유닛(100)의 양측면에 착빙된 얼음과 과냉각된 액적 중 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환되도록 히팅 열을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 히팅유닛(500)은 전향유닛(100)의 제 1측부(124)와 제 2측부(126)에 각각 배치된다.
히팅유닛(500)은 본 발명의 일 실시 예로서, 히팅부(522, 542), 온도감지부(524, 544) 및 제어부(526, 546)를 포함한다. 히팅부(522, 542)는 전향유닛(100)에 배치 또는 전향유닛(100)의 양측면 중 적어도 어느 하나 또는 전향유닛(100) 및 커터유닛(300)에 배치되어 히팅 열을 생성한다. 온도감지부(524, 544)는 히팅부(522, 542)가 배치되는 영역에 배치되어 히팅부(522, 542)로부터 제공된 히팅 열에 의한 온도 변화를 감지한다. 제어부(526, 546)는 온도 감지부(524, 544)로부터 감지된 신호에 기초하여 히팅부(522, 542)의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 일 실시 예로서, 히팅유닛(500)은 전향유닛(100)의 제 1측부(124) 및 제 2측부(126)에 각각 배치되는 제 1히팅유닛(520) 및 제 2히팅유닛(540)을 포함한다. 제 1히팅유닛(520)과 제 2히팅유닛(540)은 본 발명의 일 실시 예로서 각각 제 1측부(124)와 제 1커버부(144) 사이 및 제 2측부(126)와 제 2커버부(146) 사이에 배치된다.
제 1히팅유닛(520)은 제 1히팅부(522), 제 1온도 감지부(524) 및 제 1제어부(526)를 포함한다. 제 1히팅부(522)는 제 1측부(124)에 히팅 열을 제공한다. 제 1히팅부(522)는 코일 형상의 히터 또는 판 형상의 히터가 선택적으로 사용된다. 제 1온도 감지부(524)는 제 1측부(124)에 배치된다. 제 1온도 감지부(524)는 히팅 열에 의해 히팅된 제 1측부(124)의 온도를 감지한다. 제 1제어부(526)는 제 1온도 감지부(524)로부터 감지된 감지 신호에 기초하여 제 1히팅부(522)의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제 1제어부(526)는 제 1온도 감지부(524)로부터 감지된 신호가 섭씨 48도 내지 54도의 범위를 갖도록 제 1히팅부(522)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
제 2히팅유닛(540)은 제 2히팅부(542), 제 2온도 감지부(544) 및 제 2제어부(546)를 포함한다. 제 2히팅부(542)는 제 2측부(126)에 배치되어 제 2측부(126)에 히팅 열을 제공한다. 제 2히팅부(542)는 코일 형상의 히터 또는 판 형상의 히터가 선택적으로 사용된다. 제 2온도 감지부(544)는 제 2측부(126)에 배치된다. 제 2온도 감지부(544)는 히팅 열에 의해 히팅된 제 2측부(126)의 온도를 감지한다. 제 2제어부(546)는 제 2온도 감지부(544)로부터 감지된 감지 신호에 기초하여 제 2히팅부(542)의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제 2제어부(546)는 제 2온도 감지부(544)로부터 감지된 신호가 섭씨 48도 내지 54도의 범위를 갖도록 제 2히팅부(741)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
이렇게 히팅유닛(500)이 전향부(120)의 양측면인 제 1측부(124)와 제 2측부(126)에 개별적으로 제 1히팅유닛(520)과 제 2히팅유닛(540)의 구성으로 배치되어 양측면의 온도 제어를 독립적으로 수행함으로써, 전향유닛(100)에 착빙된 얼음과 과냉각된 액적 중 적어도 어느 하나를 액상 및 기상으로 빠르게 상 변환할 수 있는 이점이 있다.
이에, 회전익 항공기의 저고도 비행 중 걸리는 전선을 커팅하기 위한 전선 절단부에 히팅 열을 제공하여 착빙된 얼음 또는 과냉각된 액적을 액상 및 기상으로 상 변환할 수 있으므로, 전선 절단기의 성능유지와 함께 전선 전달기로부터 엔진의 공기흡입구로 얼음의 유입을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치
100: 전향유닛 300: 커터유닛
500: 히팅유닛 520: 제 1히팅유닛
540: 제 2히팅유닛 522, 542: 히팅부
524, 544: 온도 감지부 526, 546: 제어부

Claims (6)

  1. 회전익 항공기의 전방에 배치되며, 상기 회전익 항공기의 전방으로 접근되는 전선을 전향시키는 전향유닛과;
    상기 전향유닛에 의해 전향된 전선을 커팅하는 커터유닛과;
    상기 전향유닛에 배치되어, 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 상기 전향유닛에 히팅 열을 제공하는 히팅유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히팅유닛은 상기 전향유닛의 내부에 수용 또는 상기 전향유닛의 양측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 히팅유닛은 상기 커터유닛에 배치되어, 상기 커터유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 상기 커터유닛에 히팅 열을 제공하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 히팅유닛은,
    상기 전향유닛에 배치되어, 상기 전향유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 히팅 열을 생성하는 히팅부와;
    상기 히팅부가 배치되는 상기 전향유닛에 배치되어, 상기 히팅부로부터 제공된 히팅 열에 의한 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와;
    상기 온도 감지부로부터 감지된 신호에 기초하여, 상기 히팅부의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 히팅유닛은,
    상기 전향유닛 및 상기 커터유닛에 배치되어, 상기 전향유닛의 표면 및 상기 커터유닛의 표면에 생성되는 과냉각된 액적과 착빙된 얼음 중 적어도 어느 하나가 액상 및 기상으로 상 변환하도록 히팅 열을 생성하는 히팅부와;
    상기 히팅부가 배치되는 상기 전향유닛 및 상기 커터유닛에 배치되어, 상기 히팅부로부터 제공된 히팅 열에 의한 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와;
    상기 온도 감지부로부터 감지된 신호에 기초하여, 상기 히팅부의 작동을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커터유닛은 상기 회전익 항공기의 표면과 상기 전향유닛의 사이에 배치되며, 상기 전향유닛에 의해 전향된 전선을 커팅하도록 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기의 전선 절단기용 방빙장치.
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JP6193691B2 (ja) 2013-09-11 2017-09-06 三菱航空機株式会社 防氷システム、及び、航空機
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