KR20220075468A - 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치 - Google Patents

에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220075468A
KR20220075468A KR1020200163560A KR20200163560A KR20220075468A KR 20220075468 A KR20220075468 A KR 20220075468A KR 1020200163560 A KR1020200163560 A KR 1020200163560A KR 20200163560 A KR20200163560 A KR 20200163560A KR 20220075468 A KR20220075468 A KR 20220075468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guide
downwash
guide shell
rotor
air mobility
Prior art date
Application number
KR1020200163560A
Other languages
English (en)
Inventor
강승규
민채욱
유승희
최대현
이승현
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020200163560A priority Critical patent/KR20220075468A/ko
Priority to US17/474,513 priority patent/US11554861B2/en
Priority to DE102021210172.0A priority patent/DE102021210172A1/de
Priority to CN202111139068.4A priority patent/CN114633882A/zh
Publication of KR20220075468A publication Critical patent/KR20220075468A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/26—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft characterised by provision of fixed wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0025—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/001—Shrouded propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/006—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/20—Rotorcraft characterised by having shrouded rotors, e.g. flying platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0091—Accessories not provided for elsewhere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
    • B64D45/06—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/36—Other airport installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/25—Fixed-wing aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/295—Rotors arranged in the wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/13—Propulsion using external fans or propellers
    • B64U50/14—Propulsion using external fans or propellers ducted or shrouded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/90—Launching from or landing on platforms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

본 발명은 에어 모빌리티를 위한 비행체의 로터 가이드에 다운워시를 차단하는 동시에 버티포트의 배출부로 안내할 수 있는 다단의 가이드 쉘을 승강 가능하게 장착하여, 비행체에 승하차하는 승객에게 다운워시의 영향이 미치는 것을 차단할 수 있도록 함으로써, 승객의 승하차시 불편함을 해소할 수 있는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치{DEVICE FOR BLOCKING DOWN WASH OF FLYING CAR}
본 발명은 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어 모빌리티를 위한 비행체의 이착륙시 발생하는 다운워시를 차단하여, 승객의 승하차시 불편함을 해소할 수 있도록 한 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치에 관한 것이다.
미래형 운송 및 교통 시스템을 위한 도심 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)가 개발 중에 있다.
상기 도심 항공 모빌리티를 개발하는데 가장 중요한 핵심은 수직 이착륙 비행이 가능한 비행체와, 이 비행체의 이착륙장인 버티포트(Vertiport) 개발에 있다.
첨부한 도 1은 도심 항공 모빌리티를 위한 비행체 및 버티포트의 일례를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도심 항공 모빌리티를 위한 비행체(100)는 승객이 탑승 가능한 기체부(110)와, 기체부(110)의 양측에 형성된 날개부(120)와, 날개부(120)의 끝단에 장착되는 로터 가이드(130)와, 로터 가이드(130) 내에 회전 가능하게 장착되어 실질적인 양력을 발생시키는 프로펠러 타입의 로터(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 비행체(100)의 수직 이착륙을 위한 장소인 버티포트(200)는 이착륙이 가능한 다양한 구조로 제작될 수 있다.
이러한 도심 항공 모빌리티를 위한 비행체(100)의 이착륙시 로터(140)의 회전력에 의하여 공기가 버티포트(200) 쪽을 향하여 강하게 불어지는 다운워시(Down wash)가 발생하게 된다.
따라서, 난기류 공해의 일종인 상기 다운워시로 인하여 비행체에 승차하거나 비행체로부터 하차하는 승객이 불편함을 겪을 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 도심 항공 모빌리티를 위한 비행체의 로터 가이드에 다운워시를 차단하는 동시에 버티포트의 배출부로 안내할 수 있는 다단의 가이드 쉘을 승강 가능하게 장착하여, 비행체에 승하차하는 승객에게 다운워시의 영향이 미치는 것을 차단할 수 있도록 함으로써, 승객의 승하차시 불편함을 해소할 수 있는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 에어 모빌리티를 위한 비행체의 로터가 회전 가능하게 장착된 로터 가이드; 상기 로터 가이드에 중첩 및 승강 가능하게 장착되어, 상기 로터로부터 버티 포트를 향하여 불어지는 다운워시를 차단하는 복수의 가이드 쉘; 및 상기 로터 가이드와 각 가이드 쉘에 장착되어, 가이드 쉘들을 승강 구동시키는 구동장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 로터 가이드에는 하방향으로 개방된 가이드 쉘 수납공간이 형성되고, 또한 상기 가이드 쉘 수납공간으로부터 바깥쪽을 볼록하게 구획된 적어도 3개 이상의 구동장치 장착공간이 원주방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 가이드 쉘은 적어도 3개 이상이 서로 중첩되는 다단 구조로 제작된 것임을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 복수의 가이드 쉘은: 로터 가이드에 승강 가능하게 연결되는 제1가이드 쉘; 제1가이드 쉘에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제1가이드 쉘에 승강 가능하게 연결되는 제2가이드 쉘; 및 제2가이드 쉘에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제2가이드 쉘에 승강 가능하게 연결되는 제3가이드 쉘; 로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 가이드 쉘 중 가장 아래쪽에 위치하는 제3가이드 쉘의 하단부에는 버티 포트의 표면에 기밀 가능하게 밀착되는 그라운드 커플러가 장착될 수 있다.
상기 구동장치는: 로터 가이드의 각 구동장치 장착공간 내에 장착되는 제1모터; 제1모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 연결되어 하방향으로 배열되는 제1스크류 샤프트; 제1스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 상기 복수의 가이드 쉘 중 제1가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제1승강 안내용 브라켓; 으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1스크류 샤프트의 하단끝에는 제1가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제1승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제1스토퍼가 장착된다.
상기 구동장치는: 복수의 가이드 쉘 중 제1가이드 쉘의 상단부에 내측으로 돌출되게 장착되는 제1모터 장착브라켓; 제1모터 장착브라켓에 장착되는 제2모터; 제2모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 배열되는 제2스크류 샤프트; 및 제2스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 제2가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제2승강 안내용 브라켓; 을 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2스크류 샤프트의 하단끝에는 제2가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제2승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제2스토퍼가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 구동장치는: 제2가이드 쉘의 상단부에 내측으로 돌출되게 장착되는 제2모터 장착브라켓; 제2모터 장착브라켓에 장착되는 제3모터; 제3모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 배열되는 제3스크류 샤프트; 및 제3스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 제3가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제3승강 안내용 브라켓; 을 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제3스크류 샤프트의 하단끝에는 제3가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제3승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제3스토퍼가 장착된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치는: 상기 로터 가이드의 하부 소정 위치에 장착되어 버티 포트의 표면과의 거리를 감지하는 거리 감지 센서; 상기 거리 감지 센서에서 감지된 거리가 상기 복수의 가이드 쉘이 전개된 상하 길이보다 작으면 상기 구동장치에 구동신호를 인가하는 제어기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 상기 제어기의 구동신호에 의한 구동장치의 구동에 의하여 상기 복수의 가이드 쉘이 하강하여 전개되면, 비행체의 이착륙시 로터로부터 버티 포트로 불어지는 다운워시의 흐름이 각 가이드 쉘의 내부로 안내될 수 있다.
이어서, 상기 복수의 가이드 쉘이 전개된 후, 거리 감지 센서에서 감지된 거리가 비행체가 버티 포트에 착륙하는 시점까지 감소하는 것에 비례하여 상기 제어기에서 구동장치에 원복 구동신호를 인가함으로써, 각 가이드 쉘의 전개 길이가 감소될 수 있다.
바람직하게는, 상기 버티 포트에는 로터로부터 각 가이드 쉘의 내부로 불어지는 다운워시를 배출시키기 위한 다운워시 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 에어 모빌리티를 위한 비행체의 로터 가이드에 다단의 가이드 쉘을 승강 가능하게 장착하여, 비행체의 이착륙시 로터로부터 버티 포트로 불어지는 다운워시의 흐름을 가이드 쉘의 내부로 안내함으로써, 비행체에 승하차하는 승객에게 다운워시의 영향이 미치는 것을 차단할 수 있고, 그에 따라 승객의 승하차시 다운워시로 인한 불편함을 해소할 수 있다.
둘째, 다운워시가 버티 포트로 불어지는 동시에 외부방향으로 확장되는 것을 가이드 쉘에서 용이하게 차단함으로써, 승하차 승객에게 난기류 공해의 일종인 다운워시가 미치는 것을 차단하는 동시에 승객 승하차 편의성을 향상시킬 수 있으므로, 미래 UAM 허브 표준 기술 선점을 도모할 수 있다.
도 1은 종래의 에어 모빌리티를 위한 비행체가 버티 포트에 이착륙할 때 다운워시가 발생하는 것을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 도시한 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치로서, 가이드 쉘의 전개 전 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치로서, 가이드 쉘의 전개 후 상태를 도시한 단면도,
도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치에 대한 작동을 순서대로 도시한 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 위한 제어 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치의 작동 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치를 도시한 분리 사시도이고, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 가이드 쉘의 전개 전후 상태를 도시한 단면도로서, 도면부호 130은 로터 가이드를 지시한다.
상기 로터 가이드(130)의 내경부에는 에어 모빌리티를 위한 비행체의 이착륙시 실질적인 양력을 발생시키는 프로펠러 타입의 로터가 회전 가능하게 장착된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로터 가이드(130)에는 하방향으로 개방된 가이드 쉘 수납공간(132)이 형성되며, 이 가이드 쉘 수납공간(132)은 복수개의 원통형 가이드 쉘들이 중첩된 상태로 수납될 수 있도록 원형 링 단면의 공간으로 형성된다.
이에, 상기 로터 가이드(130)의 가이드 쉘 수납공간(132)에는 복수의 가이드 쉘(150)이 중첩 및 승강 가능하게 배치되고, 각 가이드 쉘(150)들이 하강하여 상하로 길다란 원통을 이루며 전개되면 로터로부터 버티 포트를 향하여 불어지는 다운워시를 차단하는 기능을 수행하게 된다.
이를 위해, 상기 복수의 가이드 쉘(150)은 적어도 3개 이상이 서로 중첩되는 다단 구조로 제작된다.
바람직하게는, 상기 복수의 가이드 쉘(150)은, 로터 가이드(130)에 승강 가능하게 연결되는 제1가이드 쉘(151)과, 제1가이드 쉘(151)에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제1가이드 쉘(151)에 승강 가능하게 연결되는 제2가이드 쉘(152)과, 제2가이드 쉘(152)에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제2가이드 쉘(152)에 승강 가능하게 연결되는 제3가이드 쉘(153)로 구성될 수 있다.
이에, 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)이 서로 중첩되어 상기 로터 가이드(130)의 가이드 쉘 수납공간(132)에 배치되면, 도 4에 도시된 바와 같이 제1가이드 쉘(151)의 내경부에 제2가이드 쉘(152)이 위치되고, 제2가이드 쉘(152)의 내경부에 제3가이드 쉘(153)이 위치되는 상태가 된다.
이때, 상기 복수의 가이드 쉘(150) 중 가장 아래쪽에 위치하는 제3가이드 쉘(153)의 하단부에는 버티 포트(200)의 표면에 기밀 가능하게 밀착되는 일종의 기밀부재인 그라운드 커플러(154)가 장착된다.
한편, 상기 로터 가이드(130)와 각 가이드 쉘(150)에는 가이드 쉘(150)들을 승강 구동시키기 위한 구동장치가 장착된다.
상기 구동장치는, 로터 가이드(130)에 제1가이드 쉘(151)를 승강 가능하게 연결시키고, 제1가이드 쉘(151)에 제2가이드 쉘(152)를 승강 가능하게 연결시키며, 제2가이드 쉘(152)에 제3가이드 쉘(153)을 승강 가능하게 연결시킬 수 있는 구조로 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 로터 가이드(130)에는 가이드 쉘 수납공간(132)으로부터 바깥쪽을 볼록하게 구획된 적어도 3개 이상의 구동장치 장착공간(134)이 원주방향을 따라 등간격으로 더 형성된다.
상기 구동장치의 일 구성으로서, 로터 가이드(130)의 구동장치 장착공간(134)의 내부에는 상기 제1가이드 쉘을 승강시키기 위한 제1모터(161)가 장착됨과 함께 제1모터(161)의 출력축에 제1스크류 샤프트(162)가 제자리 회전 가능하게 연결되며 상하방향으로 배열된다.
또한, 상기 복수의 가이드 쉘(150) 중 제1가이드 쉘(151)의 상단부에는 상기 제1스크류 샤프트(162)가 나사 체결되도록 암나사부가 형성된 제1승강 안내용 브라켓(151-1)이 외측으로 돌출되게 장착된다.
바람직하게는, 상기 제1스크류 샤프트(162)의 하단끝에는 제1가이드 쉘(151)의 최대 하강 거리를 제한하는 동시에 이탈을 방지하도록 제1승강 안내용 브라켓(151-1)의 저부에 걸리는 제1스토퍼(163)가 장착된다.
상기 구동장치의 다른 구성으로서, 상기 제1가이드 쉘(151)의 상단부에 제1모터 장착브라켓(151-2)이 내측으로 돌출되게 장착되고, 이 제1모터 장착브라켓(151-2)에 제2모터(164)가 장착됨과 함께 제2모터(164)의 출력축에 제2스크류 샤프트(165)가 제자리 회전 가능하게 연결되며 상하방향으로 배열된다.
또한, 상기 제2가이드 쉘(152)의 상단부에는 상기 제2스크류 샤프트(165)가 나사 체결되도록 암나사부가 형성된 제2승강 안내용 브라켓(152-1)이 외측으로 돌출되게 장착된다.
바람직하게는, 상기 제2스크류 샤프트(165)의 하단끝에는 제2가이드 쉘(152)의 최대 하강 거리를 제한하는 동시에 이탈을 방지하도록 제2승강 안내용 브라켓(152-1)의 저부에 걸리는 제2스토퍼(166)가 장착된다.
상기 구동장치의 또 다른 구성으로서, 상기 제2가이드 쉘(152)의 상단부에 제2모터 장착브라켓(152-2)이 내측으로 돌출되게 장착되고, 이 제2모터 장착브라켓(152-2)에 제3모터(167)가 장착됨과 함께 제3모터(167)의 출력축에 제3스크류 샤프트(168)가 제자리 회전 가능하게 연결되며 상하방향으로 배열된다.
또한, 상기 제3가이드 쉘(153)의 상단부에는 상기 제3스크류 샤프트(168)가 나사 체결되도록 암나사부가 형성된 제3승강 안내용 브라켓(153-1)이 외측으로 돌출되게 장착된다.
바람직하게는, 상기 제3스크류 샤프트(168)의 하단끝에는 제3가이드 쉘(153)의 최대 하강 거리를 제한하는 동시에 이탈을 방지하도록 제3승강 안내용 브라켓(153-1)의 저부에 걸리는 제3스토퍼(169)가 장착된다.
본 발명의 다운워시 차단 장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로터 가이드(130)의 하부 소정 위치에 장착되어 버티 포트의 표면과의 거리를 감지하는 거리 감지 센서(170)와, 이 거리 감지 센서(160)에서 감지된 거리가 상기 복수의 가이드 쉘(150)이 완전하게 전개된 상하 길이보다 작으면 상기 구동장치의 각 모터(161,164,167)에 구동신호를 인가하는 제어기(180)를 더 포함하여 구성된다.
이에, 상기 구동장치의 각 모터(161,164,167)가 구동되어 상기 복수의 가이드 쉘(150)이 하강하여 전개되면, 비행체의 이착륙시 로터(140)로부터 버티 포트(200)로 불어지는 다운워시의 흐름이 각 가이드 쉘(150)의 내부로 안내될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1모터(161)의 일방향 회전 구동에 따라 제1스크류 샤프트(162)가 제자리 회전하면, 상기 제1스크류 샤프트(162)가 제1가이드 쉘(151)에 형성된 제1승강 안내용 브라켓(151-1)에 나사 체결된 상태이므로, 제1가이드 쉘(151)이 하강하게 된다.
이와 동시에, 상기 제2모터(164)의 일방향 회전 구동에 따라 제2스크류 샤프트(165)가 제자리 회전하면, 상기 제2스크류 샤프트(165)가 제2가이드 쉘(152)에 형성된 제2승강 안내용 브라켓(152-1)에 나사 체결된 상태이므로, 제2가이드 쉘(152)이 하강하게 된다.
또한, 상기 제3모터(167)의 일방향 회전 구동에 따라 제3스크류 샤프트(168)가 제자리 회전하면, 상기 제3스크류 샤프트(168)가 제3가이드 쉘(153)에 형성된 제3승강 안내용 브라켓(153-1)에 나사 체결된 상태이므로, 제3가이드 쉘(153)이 하강하게 된다.
이때, 상기 제3가이드 쉘(153)의 하단부에 장착된 그라운드 커플러(154)가 버티 포트(200)의 표면에 기밀 가능하게 밀착된다.
이와 같이, 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)이 함께 하강하여 전개됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)이 로터(140)와 버티 포트(200) 간에 수직으로 배열되는 상태가 된다.
특히, 상기 버티 포트(200)에는 로터(140)로부터 가이드 쉘(150)의 내부로 불어지는 다운워시를 배출시키기 위한 다운워시 배출구(202)가 형성되는 바, 상기 그라운드 커플러(154)가 다운워시 배출구(202)의 외주부 표면에 밀착된다.
따라서, 상기 로터(140)로부터 불어오는 다운워시가 상기와 같이 전개된 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)의 내부를 통과한 후, 버티 포트(200)의 다운워시 배출구(202)로 배출됨으로써, 승하차를 위한 승객에게 다운워시가 전혀 미치지 않게 되어 승객의 승하차 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
여기서, 에어 모빌리티를 위한 비행체의 이착륙 및 가이드 쉘의 전개 작동에 대한 일례를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치에 대한 작동을 순서대로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치의 작동 흐름도이다.
먼저, 도 5에서 보듯이 상기 비행체(100)가 비행을 마치고 착륙을 위하여 버티 포트(200)상에 위치하게 되면, 상기 거리 감지 센서(170)에서 버티 포트(200)와 거리를 감지하고(S101), 감지된 신호는 제어기(180)로 전송된다.
연이어, 상기 제어기(180)에서 거리 감지 센서(160)에서 감지된 거리와 복수의 가이드 쉘(150)이 완전하게 전개되었을 때 상하 길이를 비교한다(S102).
비교 결과, 상기 거리 감지 센서(160)에서 감지된 거리가 복수의 가이드 쉘(150)이 완전하게 전개되었을 때 상하 길이보다 작으면, 상기와 같이 복수의 가이드 쉘(150)에 대한 전개 작동이 이루어진다(S103).
이를 위해, 상기 제어기(180)에서 각 모터(161,164,167)에 구동 신호를 인가하여, 상기와 같이 제1모터(161)의 구동 및 제1스크류 샤프트(162)의 제자리 회전에 따른 제1가이드 쉘(151)의 하강 작동과, 제2모터(164)의 구동 및 제2스크류 샤프트(165)의 제자리 회전에 따른 제2가이드 쉘(152)의 하강 작동과, 제3모터(167)의 구동 및 제3스크류 샤프트(168)의 제자리 회전에 따른 제3가이드 쉘(153)의 하강 작동이 이루어짐으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)이 로터(140)와 버티 포트(200) 간을 연결하며 수직으로 배열되는 상태가 된다.
따라서, 상기 로터(140)로부터 불어오는 다운워시가 상기와 같이 전개된 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)의 내부를 통과한 후, 버티 포트(200)의 다운워시 배출구(202)로 배출됨으로써, 승하차를 위한 승객에게 다운워시가 전혀 미치지 않는 상태가 된다.
이어서, 상기 복수의 가이드 쉘(150)들이 전개 완료된 후, 비행체(100)가 버티 포트(200)에 착륙을 위하여 하강을 시작한다.
이때, 상기 비행체(100)가 버티 포트(200)에 착륙을 위하여 하강하면, 상기와 같이 전개된 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)의 상하 전개 길이도 파손 방지를 위하여 줄어들어야 한다.
즉, 상기 비행체(100)가 버티 포트(200)에 착륙하는 종료 시점까지 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)의 상하 전개 길이로 비례적으로 줄어들어야 한다.
이를 위해, 상기 제어기(180)는, 복수의 가이드 쉘(150)들이 전개된 후, 거리 감지 센서(170)에서 감지된 거리가 비행체(100)가 버티 포트에 착륙하는 시점까지 감소하는 것에 비례하여 각 가이드 쉘(150)의 전개 길이가 감소되도록 상기 구동장치에 원복 구동신호를 인가하게 된다.
다시 말해서, 상기 거리 감지 센서(170)에서 비행체(100)의 하강에 따른 버티 포트(200)와의 거리가 점차 감소됨을 감지하여 제어기(180)에 전송하면, 제어기(180)에서 제1,2,3모터(161,164,167)에 역구동 신호를 인가하여 각 가이드 쉘(150)들의 전개 길이가 감소되도록 한다(S104).
보다 상세하게는, 상기 비행체(100)가 버티 포트(200)에 착륙하는 종료 시점까지 하강할 때, 상기 거리 감지 센서(170)에서 감지되는 버티 포트(200)와의 거리도 비례적으로 감소하므로, 제어기(180)에서 제1,2,3모터(161,164,167)에 역구동 신호를 인가하여 각 가이드 쉘(150)들의 전개 길이도 비례적으로 감소될 수 있다.
따라서, 상기 비행체(100)가 버티 포트(200)에 착륙 완료되더라도, 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)은 그 상하 전개 길이만 줄어들 뿐, 로터(140)로부터 불어오는 다운워시를 계속해서 버티 포트(200)의 다운워시 배출구(202)로 배출시키는 안내 역할을 수행하게 된다.
이어서, 상기 비행체(100)의 착륙이 완료된 후, 승객 승하차가 이루어질 수 있다(S105).
이때, 상기 제1,2,3가이드 쉘(151,152,153)을 통하여 로터(140)로부터 불어오는 다운워시가 계속해서 버티 포트(200)의 다운워시 배출구(202)로 배출되므로, 승하차 승객에게 다운워시가 미치지 않게 되고, 그에 따라 승객의 승하차시 다운워시로 인한 불편함을 해소하는 동시에 승하차 편의성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 비행체(100)에 대한 승하차가 완료된 후, 비행체(100)의 이륙 준비가 완료되면, 상기 가이드 쉘(150)이 본래 위치로 복귀되어 중첩 배열되도록 한 운전자의 스위치 조작 또는 스마트 기기의 무선 조작 신호가 제어기(180)로 전송될 수 있다.
이에, 상기 제어기(180)에서 제1,2,3모터(161,164,167)에 역구동 신호를 인가함으로써, 각 가이드 쉘(150)들이 다시 상승하여 로터 가이드(130)의 가이드 쉘 수납공간(132) 내에 중첩된 상태로 수납될 수 있다(S106).
이렇게 각 가이드 쉘(150)들이 로터 가이드(130)의 가이드 쉘 수납공간(132) 내에 중첩된 상태로 수납이 완료된 상태가 되면, 비행체(100)의 이륙이 이루어질 수 있다(S107).
이상에서 본 바와 같이, 에어 모빌리티를 위한 비행체의 로터 가이드에 다단의 가이드 쉘을 승강 가능하게 장착하여, 비행체의 이착륙시 로터로부터 버티 포트로 불어지는 다운워시의 흐름을 가이드 쉘의 내부로 안내함으로써, 비행체에 승하차하는 승객에게 다운워시의 영향이 미치는 것을 차단할 수 있고, 그에 따라 승객의 승하차시 다운워시로 인한 불편함을 해소하는 동시에 승하차 편의성을 향상시킬 수 있으므로, 미래 UAM 허브 표준 기술 선점을 도모할 수 있다.
100 : 비행체 110 : 기체부
120 : 날개부 130 : 로터 가이드
132 : 가이드 쉘 수납공간 134 : 구동장치 장착공간
140 : 로터 150 : 가이드 쉘
151 : 제1가이드 쉘 151-1 : 제1승강 안내용 브라켓
151-2 : 제1모터 장착브라켓 152 : 제2가이드 쉘
152-1 : 제2승강 안내용 브라켓 152-2 : 제2모터 장착브라켓
153 : 제3가이드 쉘 153-1 : 제3승강 안내용 브라켓
154 : 그라운드 커플러 161 : 제1모터
162 : 제1스크류 샤프트 163 : 제1스토퍼
164 : 제2모터 165 : 제2스크류 샤프트
166 : 제2스토퍼 167 : 제3모터
168 : 제3스크류 샤프트 169 : 제3스토퍼
170 : 거리 감지 센서 180 : 제어기
200 : 버티 포트 202 : 다운워시 배출구

Claims (16)

  1. 에어 모빌리티를 위한 비행체의 로터가 회전 가능하게 장착된 로터 가이드;
    상기 로터 가이드에 중첩 및 승강 가능하게 장착되어, 상기 로터로부터 버티 포트를 향하여 불어지는 다운워시를 차단하는 복수의 가이드 쉘; 및
    상기 로터 가이드와 각 가이드 쉘에 장착되어, 가이드 쉘들을 승강 구동시키는 구동장치;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터 가이드에는 하방향으로 개방된 가이드 쉘 수납공간이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 로터 가이드에는 가이드 쉘 수납공간으로부터 바깥쪽을 볼록하게 구획된 적어도 3개 이상의 구동장치 장착공간이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 가이드 쉘은 적어도 3개 이상이 서로 중첩되는 다단 구조로 제작된 것임을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 가이드 쉘은:
    로터 가이드에 승강 가능하게 연결되는 제1가이드 쉘;
    제1가이드 쉘에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제1가이드 쉘에 승강 가능하게 연결되는 제2가이드 쉘; 및
    제2가이드 쉘에 비하여 작은 직경으로 구비되어 제2가이드 쉘에 승강 가능하게 연결되는 제3가이드 쉘;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 가이드 쉘 중 가장 아래쪽에 위치하는 제3가이드 쉘의 하단부에는 버티 포트의 표면에 기밀 가능하게 밀착되는 그라운드 커플러가 장착되는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동장치는:
    로터 가이드의 각 구동장치 장착공간 내에 장착되는 제1모터;
    제1모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 연결되어 하방향으로 배열되는 제1스크류 샤프트; 및
    제1스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 상기 복수의 가이드 쉘 중 제1가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제1승강 안내용 브라켓;
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1스크류 샤프트의 하단끝에는 제1가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제1승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제1스토퍼가 장착된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 구동장치는:
    복수의 가이드 쉘 중 제1가이드 쉘의 상단부에 내측으로 돌출되게 장착되는 제1모터 장착브라켓;
    제1모터 장착브라켓에 장착되는 제2모터;
    제2모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 배열되는 제2스크류 샤프트; 및
    제2스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 제2가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제2승강 안내용 브라켓;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2스크류 샤프트의 하단끝에는 제2가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제2승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제2스토퍼가 장착된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 승강 구동장치는:
    제2가이드 쉘의 상단부에 내측으로 돌출되게 장착되는 제2모터 장착브라켓;
    제2모터 장착브라켓에 장착되는 제3모터;
    제3모터의 출력축에 제자리 회전 가능하게 배열되는 제3스크류 샤프트; 및
    제3스크류 샤프트가 나사 체결되는 암나사부가 형성된 구조로 구비되어, 제3가이드 쉘의 상단부에 외측으로 돌출되게 장착되는 제3승강 안내용 브라켓;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제3스크류 샤프트의 하단끝에는 제3가이드 쉘의 최대 하강 거리를 제한하도록 제3승강 안내용 브라켓의 저부에 걸리는 제3스토퍼가 장착된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터 가이드의 하부 소정 위치에 장착되어 버티 포트의 표면과의 거리를 감지하는 거리 감지 센서;
    상기 거리 감지 센서에서 감지된 거리가 상기 복수의 가이드 쉘이 전개될 상하 길이보다 작으면 상기 구동장치에 구동신호를 인가하는 제어기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어기의 구동신호에 의한 구동장치의 구동에 의하여 상기 복수의 가이드 쉘이 하강하여 전개되면, 비행체의 이착륙시 로터로부터 버티 포트로 불어지는 다운워시의 흐름이 각 가이드 쉘의 내부로 안내되는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어기는, 복수의 가이드 쉘이 전개된 후, 거리 감지 센서에서 감지된 거리가 비행체가 버티 포트에 착륙하는 시점까지 감소하는 것에 비례하여 각 가이드 쉘의 전개 길이가 감소되도록 상기 구동장치에 원복 구동신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 버티 포트에는 로터로부터 각 가이드 쉘의 내부로 불어지는 다운워시를 배출시키기 위한 다운워시 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치.
KR1020200163560A 2020-11-13 2020-11-30 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치 KR20220075468A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200163560A KR20220075468A (ko) 2020-11-30 2020-11-30 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치
US17/474,513 US11554861B2 (en) 2020-11-13 2021-09-14 Downwash blocking apparatus for air mobility
DE102021210172.0A DE102021210172A1 (de) 2020-11-30 2021-09-15 Vorrichtung zum blockieren des abwinds für luftmobilität
CN202111139068.4A CN114633882A (zh) 2020-11-30 2021-09-27 用于空中交通的下洗阻挡设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200163560A KR20220075468A (ko) 2020-11-30 2020-11-30 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220075468A true KR20220075468A (ko) 2022-06-08

Family

ID=81586182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200163560A KR20220075468A (ko) 2020-11-13 2020-11-30 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11554861B2 (ko)
KR (1) KR20220075468A (ko)
CN (1) CN114633882A (ko)
DE (1) DE102021210172A1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20220153406A1 (en) 2022-05-19
DE102021210172A1 (de) 2022-06-02
CN114633882A (zh) 2022-06-17
US11554861B2 (en) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2019204882C1 (en) System, Method and Station for landing of a Drone
RU2500579C2 (ru) Летательный аппарат (варианты) и способ подъема спасательной люльки в фюзеляж летательного аппарата
AU2008343110B2 (en) Osculating device for boarding bridge canopy
CA3129913A1 (en) Landing structure for an unmanned aerial vehicle
CN1093081C (zh) 用于多层集装箱堆垛的分布机
KR101775922B1 (ko) 도로주행 및 수직이착륙이 가능한 ｐａｖ
CN107472464A (zh) 一种旅客登船桥接船通道
KR20220075468A (ko) 에어 모빌리티용 다운워시 차단 장치
CN110963068B (zh) 一种系留无人机自动展开地面回收平台
CN207241965U (zh) 一种旅客登船桥接船通道
KR101652799B1 (ko) 헬리포트용 승강기 시스템
CN110759205B (zh) 一种双驱动控制的电梯
CN107140185A (zh) 一种智能多旋翼无人机
CN107117513A (zh) 一种电梯救援装置
CN208630282U (zh) 汽车飞行器
CN205328395U (zh) 一种电梯综合管理系统
KR102575265B1 (ko) 수직 이착륙 에어 모빌리티 터미널 및 주기장용 리프트
CN208533386U (zh) 停机坪防护网自动翻转系统
KR100967065B1 (ko) 승강기 도어 개폐 장치
JPH08177015A (ja) ヘリポート
JP2010030725A (ja) エレベータシステム
KR20120008202U (ko) 탑승교용 구동부 및 이를 갖는 탑승교
ES2275368B2 (es) "conjunto de acoplamiento de suelo de cabina adaptable para aeronave de reaccion de pasajeros de corta distancia y convencional".
CN217575580U (zh) 一种浮空器用的排气组件及浮空器
CN217575579U (zh) 一种浮空器转航系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination