KR20230062749A - 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 이용한 비행체 - Google Patents

토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 이용한 비행체 Download PDF

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Abstract

토크 및 반토크 상쇄 프로펠러를 이용한 비행체의 전진 또는 바람대응을 효율적으로 하는 비행체

Description

토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 이용한 비행체 {An aircraft using a torque and antitorque offset propeller.}
본 발명은 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 포함하는 비행체에 관한 것이다. 구체적으로는 비행체의 수직 이,착륙과 어느 방향으로나 이동이 가능하고, 호버링 시 천이 비행과정 없이 수평비행 및 바람 대응 시스템에 의한 궤도를 유지하며 안전 운행을 할 수 있는 비행체에 관한 기술이다.
기존의 드론 비행체는 수직 이,착륙으로 인하여 도심 접근성을 배가 시켰으나 어느 방향으로나 전진이 불가능하고, 바람에 부딪쳤을 시 궤도를 벗어나 안전운행에 한계가 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2019-0120029(덕트를 이용한 비행체 조절과 바람 대응 비행체)
본 발명은 수직 이, 착륙이 용이 하고 운전자의 조종에 따라 어느 방향으로나 운행이 가능하고 바람에 대응하는 시스템에 따라 어느 방향에서 바람에 부딪쳐도 궤도를 유지하며 안전 운행이 가능한 비행체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러로 전진하거나 바람에 대응을 할 때 토크 및 반 토크 현상이 발생하여 비행체가 회전을 하게 되는 것을 예방하여 회전 없이 전진 및 바람대응을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체는 조종자의 비행체 조종에 의하여 어느 방향으로나 이동이 가능하게 구성하여 조종의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 날개몸체 비행체는 수직 이착륙 비행체의 날개 양력에 의한 수평정상 비행체의 경우 호버링 상태에서 거쳐야 하는 천이 비행과정을 거치지 않고 바로 수평 비행을 함으로서 시간적 공간적 효용성 및 에너지 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체는 비행 중 바람이 부딪칠 경우 바람의 세기 및 방향을 측정하여 컴퓨터의 프로그램에 따라 바람에 의한 영향을 대응 상쇄시키도록 함으로서, 제자리 비행 및 수평비행 모두 안정적으로 운행할 수 있다.
또한, 복잡한 도심 속에서도 수직이착륙이 용이하고 상용화가 가능하다
도 1은 프레임 형상의 몸체 및 날개몸체에 추력장치로 프로펠러 또는 덕트 내의 장착된 프로펠러가 설치되었고 토크 상쇄 원리를 이용한 비행체를 도시한 것이다.
도 2은 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러의 가동에 따라 배출되는 공기를 배출방향 판으로 배출방향을 제어하는 것을 도시한 것이다.
도 3은 프레임 및 날개몸체의 공기 흡입구에서 공기를 흡입하고, 흡입한 공기를 배출하는 배출구를 흡입 공기 차단 판으로 배출 차단을 조절하는 것을 도시한 것이다.
도 4는 비행체에 장착된 바람세기 및 방향감지 장치를 도시한 것이다.
도 5 내지 5b는 날개몸체의 비행체에서 추력장치가 추력장치 지지축에 의해 비행체 위쪽에서 공기를 흡입하다가 비행체 진행 앞쪽에서 공기를 흡입하게 기울기 하여 고속 비행을 하는 것을 도시한 것이다.
도 6은 제자리 비행 시 바람이 비행체에 부딪쳤을 시 바람에 대응하기 위해 프레임 및 날개몸체의 추력장치의 추력증가 비율에 따른 추력증가 및 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러의 가동에 따른 배출 방향 판 및 공기흡입 차단 판의 변화를 도시한 것이다.
본 발명의 구현에 따른 추력장치(D)로 프로펠러(E)나 덕트(G) 내에 장착된 프로펠러(E)를 이용하며 중앙에 설치된 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)로 토크 및 반 토크의 상쇄를 이용하여 비행체의 진행조절과 바람대응 비행체에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임 형상의 몸체 및 날개 형상의 몸체에 추력장치(D)로 프로펠러(E) 및 덕트(G) 내에 장착된 프로펠러(E)가 설치되고 중앙에 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)가 설치된 비행체를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체는 파워 시스템 및 제어모듈(C)이 내장된 중앙 유니트, 상기 중앙 유니트에서 각각 수평방향의 일정 길이로 몸체를 형성하는 프레임(A) 및 날개몸체(B).
상기 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착되며 추력장치 지지축(N)으로부터 힘을 전달 받아 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 전달하며 추력장치 지지축(N)을 지지하는 프레임 연결체(M).
각각의 프레임 연결체(M)에 지지받은 추력장치 지지축(N)이 설치되고 추력장치 지지축(N)에 장착되어 있는 추력장치(D)인 프로펠러(E) 및 덕트(G) 내에 장착된 프로펠러(E)가 설치되고,
비행체 중앙부에는 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 설치를 포함하고
각각의 추력장치(D)에는 추력 모터(Da)가 설치되고,
토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 모터(Fa)는 양방향 회전 모터로 설치하고,
중앙 토크 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 블레이드(O)의 기울기를 조절하는 기울기 조절책(P)을 포함한다.
상기 프레임(A) 및 날개몸체(B)에는 바람의 세기와 방향을 감지하는 바람세기와 방향 감지장치(Q)가 장착된다.
상기 바람세기와 방향 감지 장치(Q)에서 감지된 바람의 방향 및 세기 정보는 상기 제어모듈(C)로 전송되어 입력된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 추력장치(D)는 제어모듈(C)의 제어신호에 의해 제어되는 추력 모터(Da)와 연결된 프로펠러(E) 및 덕트(G) 내 장착된 프로펠러(E)에 의해 추력을 생성한다,
본 발명의 일 실시 예에 따른 각 모터는 상기 파워시스템 및 제어모듈(C)과 유선 또는, 무선으로 연결되어 전원 및 제어신호를 전송받는 것을 특징으로 한다,
상기 파워시스템에는 각 모터 및 각 장치에 전원을 공급하는 배터리 및 2차전지가 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 비행체를 작동시키기 위해 먼저 수직비행을 위해 각각의 추력장치(D)는 제어모듈(C)의 제어 신호에 의해 동일한 추력을 발생시켜 이륙하게 된다.
도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 비행체의 이륙 후, 운전자가 원하는 방향으로 전진하기 위해서 조정 조작을 하면, 운전자의 조정 조작에 따라 제어모듈(C)은 전진 방향이 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 중간지점(J)일 때는 전진 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B) 추력장치(D)의 추력을 동일한 비율로 증가시켜 전진하게 제어를 하고,
전진방향이 중간지점(J)을 기준으로 좌로나, 우로 치우침에 따라, 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 가까워질수록 가까운 쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B) 추력장치(D)의 추력증가 비율을 높여 추력을 증가시키고, 먼 쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B) 추력장치(D)의 추력증가 비율을 낮추어 추력을 증가시키고,
프레임 및 날개몸체의 직선지점(H) 방향으로 전진할 경우에는, 전진 방향의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력장치의 추력만을 증가시키고,
또한, 각각의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(D)의 추력증가 비율이 다르므로 토크 및 반 토크 현상이 발생하여 비행체가 회전을 하게 되는데.
중앙에 설치된 양방향 회전 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)가 비행체에 장착된 모든 추력장치의 좌, 우 회전하는 것을 합산하여 좌로나 우로나 큰 회전력의 반대로 회전하여 토크 및 반 토크를 상쇄하여 각각의 추력장치(D)의 추력증가가 다를 경우에도 비행체의 회전 없이 전진이 어느 방향으로나 가능한 것이다.
또한, 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 일부인 양방향 회전 블레이드(O)가 양방향으로 회전하여도 비행체 위쪽에서 공기를 흡입하도록 블레이드(O)가 회전하여 일정한 회전각도에서 회전하지 못하게 하여 기울기 각도가 유지되도록 하는 기울기 조절책(P)을 설치하고,
블레이드 지지축(Oa)을 중심으로 아래쪽을 넓게 구성하여 회전할 때, 공기접합면을 넓게 하여 블레이드 지지축을 중심으로 회전하여 기울기 조절책(P)에 걸려서 일정 각도를 유지하게 하여 공기를 위쪽에서 흡입하고,
반대로 회전하게 되어도 공기접면이 큰 아래쪽 브레이드(O)가 블레이드 지지축(Oa)을 중심으로 회전하여 일정 각도에서 기울기 조절책(P)에 걸려 더 이상 회전하지 않고 일정각도를 유지하며 회전하여 좌로나, 우로 어느 쪽으로 회전하여도 비행체 위쪽에서 공기를 흡입하게 구성 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 가동에 따른 흡입공기 배출 방향 판(L)을 도시한 것이다
도 2를 참조하면, 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 하부 측에 흡입공기 배출 방향 판(L)이 설치되어, 제어모듈(C)의 제어 신호에 의해 전진하는 방향의 반대쪽으로 흡입 공기를 배출하게 공기배출 방향 판(L)이 조절되게 전진의 효율을 증가한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임(A) 및 날개몸체(B)에서 공기를 흡입하고, 상기 공기흡입의 배출을 조절하는 공기 흡입 차단 판(K)을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 프레임(A) 및 날개몸체(B)에는 양면에 공기 흡입구(Ka)가 설치되고, 흡입관을 따라 공기배출구(Kb)로 연결이 되고, 상기 공기배출구(Kb) 아래쪽에는 공기 배출구(Kb) 차단을 조절하는 타원 형상의 공기 흡입 차단 판(K)이 설치되고, 상기 공기 차단 판(K)은 공기배출 방향 판(L)과 연결체로 결속되어 제어모듈(C)의 신호에 의해 회전하면 같이 회전을 하게 구성을 하고,
토크 및 반 토크 상쇄 모터(Fa)에 기어로 전자석 키(KK)에 의해 연결 또는 연결 해제되게 되어 있어 제어모듈(C)의 제어에 따라 회전 방향 및 회전 중단의 위치 조절이 가능하다.
도 3를 참조하면, 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 중간지점(J)으로 전진하는 경우에는 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 가동이 없이 전진 방향의 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 추력장치(D)를 동일하게 추력을 증가시키면 되고,
전진 방향이 중간지점(J)을 기준으로 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 치우쳐질 경우에는 가까운 쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 반대쪽의 추력증가 비율을 높여서 추력을 증가시키고, 반대쪽의 다른 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 추력증가 비율을 낮추어 추력을 증가시키고,
추력증가 비율의 차이로 인한 토크 및 반 토크 현상을 상쇄시키기 위해 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)를 가동시켜 비행체의 회전 없이 전진을 제어하고,
배출 방향 판(L)은 공기 흡입 차단 판(K)과 결속되어 전진 방향의 반대 방향으로 공기를 배출하게 조절되고,
공기 흡입 차단 판(K)은 전진 방향 쪽의 공기 배출구를 차단하고, 양옆의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 공기 배출구는 중간지점을 기준으로, 전진방향이 우측의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 가까워질수록 우회전 쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에서 흡입한 공기 배출구가 점점 더 차단되게 구성하고,
중간지점(J)을 기준으로 전진 방향이 좌측인 경우, 전진 방향이 좌측의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 가까울수록 좌회전 쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에서 흡입한 공기 배출구가 점점 더 차단되게 구성하고, 전진방향의 반대쪽의 공기를 흡입하게 구성하여 효율적으로 전진이 가능하고,
프레임(A) 및 날개몸체(B)가 프레임 및 날개몸체 직선지점(H) 방향과 같은 방향으로 전진하는 경우에는 전진 방향의 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 추력장치(D)의 추력만 증가시키고,
반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 추력장치(D)의 추력만 증가함에 따라 토크 및 반 토크 현상이 발생하는 것을 상쇄시키기 위해 토크 상쇄 프로펠러(F)를 가동시켜 토크 및 반 토크 현상을 해소하고,
흡입 공기 차단기(K)로 전진 방향의 앞쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 공기 배출구와 양쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에서도 전진방향 쪽(1B,3A)의 공기 배출구를 차단하고 전진 방향의 반대쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 공기흡입구(1A, 3B)에서 공기를 흡입하여 배출하여 효율을 높이고,
흡입 차단기(K)와 결속되어 있는 배출방향 판(L)은 전진 반대 방향으로 공기를 배출하게 구성되어 효율적인 전진 비행이 가능하게 된다,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체에 장착된 바람세기와 방향 감지장치의 예를 도시한 것이다,
도 4를 참조하면, 상기 프레임(A) 및 날개몸체(B)에는 바람의 세기와 방향을 감지하는 바람세기와 방향 감지장치(Q)가 장착된다. 상기 바람세기와 방향감지장치(Q)에서 감지된 바람의 방향 및 세기 정보는 상기 제어모듈(C)로 전송되어 입력된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제어모듈(C)은 상기 비행체의 비행제어 프로그램이 저장되어 실행되는 프로세서 및 CPU가 내장된다.
예를 들면, 상기 제어모듈(C)은 마이컴, 컴퓨터, MCU 중 어느 하나를 포함하도록 적용될 수 있다.
상기 제어모듈에(C)는 비행체의 상태에 맞추어 바람의 세기, 방향에 따라 대응하기 위한 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(D)의 추력증가비율 및 중앙에 설치된 토크 상쇄 프로펠러(F)의 추력의 정도 또는 공기 흡입 차단기(K) 및 배출 방향 판(L) 방향회전 정도의 정보가 입력 축적되고 프로그램에 설정되어 저장된다.
상기 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(D)는 상기 제어모듈(C)의 제어신호에 따라 추력의 증기비율로 증가 및 감소하도록 제어된다.
중앙에 설치된 토크 상쇄 프로펠러(F)는 상기 제어모듈(C)의 제어 신호에 따라 회전의 방향 및 추력의 정도가 제어된다.
공기 흡입 차단기(K) 및 배출 방향 판(L)은 상기 제어모듈(C)의 제어 신호에 따라 좌, 우 방향회전 및 회전의 정도가 제어 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 비행체의 이, 착륙 시에는 제어모듈(C)의 수직 이,착륙 제어신호에 의해 각각의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(D)의 추력을 동일하게 증가시켜 이륙을 하고, 착륙 시에는 추력을 약하게 하게 제어하여 이, 착륙을 원활하게 할 수 있다.
도 5 내지 5b은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체의 고속 진행 방향에 따른 추력장치 지지축(N)에 의한 추력장치의 제어동작을 설명하기 위한 도면이다
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 효율적인 고속비행을 위해서는 도 5에서 도 5b의 과정으로 추력장치(D)가 비행체의 진행 앞면 쪽으로 점차적으로 기울기 하여 공기를 흡입하게 제어함으로써, 진행방향으로 점점 속도를 증가시켜서 효율적인 고속비행이 가능하게 된다.
도 5를 참조하면, 이륙 후, 수평 비행 상태에서 속도를 높이기 위해서는 각각의 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(B)의 추력을 증가시키면서 진행방향으로 기울기를 하게 제어한다.
도 5에 도시된 바와 같이 추력장치(D)를 지지하는 추력장치 지지축(N)이 형성되어 추력장치(D)의 기울기를 조작한다.
상기 추력장치 지지축(N)은 제어모듈(C)의 제어신호에 의해 추력장치 제어 모터(Db)가 좌, 우 회전하는 것에 따라 추력장치 지지축(N)이 회전하면서 상기 추력장치(D)의 기울기를 하게 하여 공기 흡입하는 방향을 비행체 위쪽에서 진행 앞쪽으로 향하게 제어조절 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체의 정상비행 과정에서 추력장치 지지축(N)에 의한 추력장치(D)의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 상태에서 더 고속으로 효율적으로 비행을 제어하기 위하여는 도 5a에 도시된 바와 같이 추력장치 지지축(N)을 회전시켜서, 추력장치(D)가 공기 흡입 방향을 비행체 위쪽에서 시작하여 점차적으로 기울기하여 진행방향의 앞쪽에서 흡입하게 제어동작을 수행한다, 이때 속도의 증가에 따라 비행체의 날개 양력이 비행체가 하강하지 않을 정도가 되도록 조절하여 제어한다.
도 5b은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체의 고속 비행 시 추력장치 지지축(N)에 의한 추력장치(D)의 공기 흡입 방향이 진행 앞쪽에서 하도록 기울기가 완료된 것을 설명하기 위한 도면이다,
도 5b에 도시된 바와 같이 고속 비행을 위해 제어모듈(C)은 추력장치(D)가 진행방향의 앞면으로 향하도록 기울기를 제어한다.
이 때 진행방향의 앞쪽에서 공기를 흡입하고, 진행방향의 뒤로 흡입된 공기를 배출함으로써, 공기의 저항을 최소화 하면서 효율적으로 고속 비행을 유지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행체에서 제자리 비행 시 바람 대응을 위해 각각의 프레임(A) 및 날개몸체(B)에 장착된 추력장치(D)의 추력증가의 비율 및 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 가동에 따른 배출 방향 판(L) 또는 공기 흡입 차단 판(K)의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제자리 비행 중 프레임 및 날개몸체 직선지점(H)방향으로 바람이 부딪쳤을 시 바람에 대응하기 위하여 제어모듈(C)은 바람세기와 방향감지장치(Q)로부터 바람세기와 방향신호를 전송 받아 이를 설정된 프로세서에 따라 프레임 및 날개몸체 직선(H)의 반대쪽 추력장치(D)만 추력을 증가시키고,
프레임 및 날개몸체 직선(H) 반대쪽의 추력장치(D)만 추력이 증가함에 따라 토크 및 반 토크 현상이 발생하게 됨으로 중앙에 설치된 토크 상쇄 프로펠러(F)를 가동하여 토크 및 반 토크 현상을 상쇄시키고,
공기 흡입 차단 판(K)는 프레임 및 날개몸체 직선(H) 쪽의 공기 배출구를 차단하고, 양쪽의 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 프레임 및 날개몸체 직선(H) 쪽(1A,3A)의 공기 배출구를 차단하여 바람에 대응하여 효율을 높이고,
배출 방향 판(L)은 바람 방향 반대쪽으로 흡입한 공기를 배출하게 함으로서 바람에 대응하는 것을 특징으로 한다.
제자리 비행 중 사이점(I)으로 바람이 부딪쳤을 시 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 중간지점(J)을 기준으로 바람 방향이 가까운 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 반대쪽(프레임4)의 추력장치의 추력증가 비율을 높여 추력을 증가시키고,
바람방향과 먼 다른 프레임 및 날개몸체(프레임1)의 추력장치(D)의 추력증가 비율을 낮추어 추력을 증가시키고,
바람방향과 가까운 프레임 및 날개몸체(프레임2)의 반대쪽 추력비율과 바람방향과 먼 다른 프레임 및 날개몸체(프레임1)의 반대쪽 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율이 다르므로 인한 토크 및 반 토크 현상이 발생됨으로 중앙에 설치된 토크 및 반 토크상쇄 프로펠러(F)를 가동시켜 토크 및 반 토크 현상을 해소하고,
토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러(F)의 위쪽에 설치된 공기 흡입 차단 판(K)은 프레임(A) 및 날개몸체(B)의 중간지점(J)을 기준으로 바람방향이 가까운 프레임 및 날개몸체(2A,2B)에서 흡입한 배출구은 완전 차단하고,
프레임 및 날개몸체 직선(H)의 양쪽의 프레임 및 날개몸체(1A,!B,3A,3B)에서 흡입한 공기 배출구는 프레임 및 날개몸체 직선(H)과 바람방향이 멀어질수록 프레임1 및 날개몸체1의 공기흡입구(1B)의 공기 배출구의 차단 비율이 적어지게 제어되고,
공기 흡입 차단 판(K)과 결속되어 있는 배출 방향 판(L)은 바람의 방향반대쪽으로 공기를 배출하게 제어되어 바람 대응에 효율적으로 하는 것을 특징으로 한다.
프레임(A) 및 날개몸체(B)의 중간지점(J)으로 바람에 부딪쳤을 경우 바람방향의 반대쪽의 프레임1,4 및 날개몸체1,4의 추력장치(D)의 추력을 동일하게 증가시켜 바람에 대응하는 것을 특징으로 하고,
상기의 설명과 같이 비행체의 어느 방향으로나 바람에 부딪쳤을 경우, 제어모듈의 제어신호에 의해 제어되어 바람에 대응하여 운전자가 운행하는 방향 및 제자리 비행이 가능한 비행체를 특징으로 하는 것이다.
A : 프레임
B : 날개몸체
C : 제어모듈
D : 추력장치
Da : 추력 모터
Db : 추력장치 제어 모터
E : 프로펠러
F : 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러
Fa : 토크 및 반 토크 상쇄 모터
G : 덕트
H : 프레임 및 날개몸체 직선지점
I : 사이점
J : 중간지점
K : 공기 흡입 차단 판
Ka : 공기 흡입구
Kb : 공기 배출구
KK : 전자석 키
L : 공기 배출 방향 판
M : 프레임 연결체
N : 추력장치 지지축
O : 블레이드
Oa : 브레이드 지지축
P : 기울기 조절책
Q : 바람세기와 방향 감지장치

Claims (6)

  1. 비행체에 있어서,
    제어모듈이 내장된 중앙몸체;
    상기 중앙몸체에서 수평의 각 방향으로 일정 길이로 형성된 프레임 및 날개몸체;
    상기 프레임 및 날개몸체의 종단부에 각각 장착되고 상부 측의 공기를 흡입하여 하부 측으로 배출하는 추력장치;
    상기 추력장치는 추력모터로 프로펠러를 가동하여 공기 흡입 배출방법과 덕트 내에 장착된 프로펠러를 추력모터가 가동되어 공기 흡입 및 배출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하고, 비행체 중앙에 설치되고 제어모듈의 제어신호에 의해 각각의 추력장치의 추력불일치에 따른 토크 및 반 토크 현상을 없게 하여 운행 중 비행체의 회전을 예방하는 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러;
    상기 토크 및 반 토크 프로펠러를 양 방향으로 회전시키는 토크 및 반 토크 상쇄 모터;
    상기 토크 및 반 토크 프로펠러가 양방향으로 회전하여도 언제나 위쪽에서 공기를 흡입하고 아래쪽으로 배출하게 하는 블레이드 및 기울기 조절책;
    상기 블레이드는 블레이드 지지축을 중심으로 아래쪽의 면적을 넓게 하여 어느 방향으로 회전하여도 블레이드 지지축을 중심으로 위쪽에서 공기를 흡입할 각도까지 회전하면 기울기 조절책에 의해 중지되어 위쪽에서 공기를 흡입하고 아래쪽으로 배출하는 것을 특징으로 하는 비행체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러의 하부에 설치되고, 제어모듈의 제어 신호에 의해 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 배출한 공기를 비행체의 진행방향의 반대방향으로 또는 바람이 부딪치는 반대 방향으로 배출하게 조절되는 공기 배출 방향 판을 포함하는 비행체.
  3. 제2항에 있어서,
    프레임 및 날개몸체의 양면에는 공기 흡입구가 설치되고,
    흡입관을 따라 배출구로 연결되고,
    상기 배출구 아래쪽에는 공기 배출구 차단을 하는 타원 형상의 공기 흡입 차단 판이 설치되어 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 공기를 흡입할 때 제어모듈의 제어 신호에 의해 공기 배출구 차단이 조절되고,
    상기 공기 흡입 차단 판은 배출 방향 판과 연결체로 결속되어 제어모듈의 신호에 의해 회전하면 같이 회전하게 구성하고,
    상기 공기 흡입 차단 판과 배출 방향 판은 토크 및 반 토크 상쇄 모터와 기어로 연결 및 연결 해제하게 되어있어 제어모듈의 제어 신호에 따라 회전방향 및 회전 중단의 위치가 제어 되어,
    배출 방향 판은 전진 방향 및 바람 부딪치는 곳의 반대 방향으로 공기를 배출하게 구성되고,
    전진 방향 쪽 및 바람 부딪치는 곳의 프레임 및 날개몸체에서 흡입한 공기를 배출하는 공기 배출구를 타원 형상의 공기 흡입 차단 판이 차단하여 전진하는 것 및 바람 부딪침의 대응을 효율적으로 하는 것을 특징으로 하는 비행체.
  4. 제3항에 있어서
    상기 제어모듈은 상기 비행체의 전진운행을 제어하는 운전자의 조정 조작에 따라,
    프레임 및 날개몸체의 중간지점으로 전진 운행하는 경우에는 전진 방향 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력증가를 동일한 비율로 증가시켜 전진하고,

    프레임 및 날개몸체의 중간지점을 기준으로 좌로나, 우로 치우친 방향으로 전진하는 경우에는,
    전진방향의 치우침이 가까운 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대의 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율을 높여서 추력을 증가시키고,
    전진방향의 치우침이 먼 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율을 낮추어서 추력을 증가시키고,

    전진 방향과 가까운 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율과 먼 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율의 차이를 상쇄시키는 만큼 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 가동하고,

    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 흡입하는 공기를 전진방향 쪽의 프레임 및 날개몸체에서 흡입한 공기를 배출하는 배출구를 흡입 차단 판이 차단하여 상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러가 공기를 흡입하지 못하게 하고,
    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 배출한 공기를 배출 방향 판이 전진 운행 반대 방향으로 배출하게 하는 것을 특징으로 하고,

    프레임 및 날개몸체와 직선 방향으로 전진하는 경우에는 전진 방향 쪽의 ,프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력만을 증가시키고,
    전진 방향 쪽의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력만 증가로 인한 토크 및 반 토크 현상을 상쇄시키는 만큼 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 가동하고,
    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 흡입하는 공기를 전진 방향 쪽의 프레임 및 날개몸체에서 흡입하여 배출하는 배출구를 흡입 차단 판이 차단하여 상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러가 전진 방향 쪽에서 공기를 흡입하지 못하게 하고,

    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 배출한 공기를 배출 방향 판이 전진 운행 반대 방향으로 배출하게 하여 어느 방향으로나 전진 운행이 가능한 것을 특징으로 하는 비행체.
  5. 제4항에 있어서
    상기 제어모듈은, 상기 비행체가 제자리 비행 시 바람에 부딪친 것으로 판단되면 제어모듈의 제어 신호에 따라,
    프레임 및 날개몸체의 중간지점의 방향으로 바람이 부딪쳤을 경우에는, 바람 부딪치는 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력장치의 추력증가 비율을 동일하게 증가시켜 바람에 대응하여 제자리 비행을 하고,

    프레임 및 날개몸체의 중간지점을 중심으로 좌로나, 우로 치우친 바람 방향에 비행체가 부딪쳤을 경우,
    바람방향의 치우침이 가까운 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력장치의 추력증가 비율을 높여서 추력을 증가시키고,
    바람방향의 치우침이 먼 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력장치의 추력증가 비율을 낮추어서 추력을 증가시키고,

    바람방향의 치우침과 가까운 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 추력증가 비율과 먼 곳의 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력증가 비율의 차이를 상쇄시키는 만큼 토크 반 토크 상쇄프로펠러를 가동하고,

    상기 토크 반 토크 상쇄 프로펠러에서 흡입하는 공기 중에서 바람이 부딪치는 쪽의 프레임 및 날개몸체에서 흡입하여 배출하는 배출구를 흡입 차단 판이 차단하여 상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러가 흡입하지 못하게 하고,
    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 배출하는 공기를 배출방향 판이 바람 부딪치는 방향의 반대 방향으로 배출시켜 제자리 비행이 가능하게 하고,

    프레임 및 날개몸체 직선 방향에서 바람에 부딪쳤을 경우,
    바람에 부딪치는 반대쪽의 프레임 및 날개몸체의 추력장치만 추력을 증가시켜 바람에 대응하고,

    바람에 부딪치는 프레임 및 날개몸체의 반대쪽의 프레임 및 날개몸체만 추력증가로 인한 토크 및 반 토크 현상을 상쇄시키는 만큼 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러를 가동하여 토크 및 반 토크를 상쇄하고,

    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 흡입하는 공기 중에서 바람이 부딪치는 쪽의 프레임 및 날개몸체에서 흡입하여 배출하는 배출구를 흡입 차단 판이 차단하여 상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러가 흡입하지 못하게 하고,

    상기 토크 및 반 토크 상쇄 프로펠러에서 배출하는 공기를 배출방향 판이 바람방향의 반대쪽으로 향하게 배출하는 것을 특징으로 하고, 어느 방향에서 바람에 부딪쳐도 대응이 가능한 것을 특징으로 하는 비행체,
  6. 제5항에 있어서
    상기 제어모듈은, 상기 날개몸체 비행체를 고속으로 비행을 제어하기 위하여 상기 추력장치 지지축을 회전시켜서, 상기 추력장치가 공기 흡입 방향을 비행체 위쪽에서 비행체 진행방향으로 기울기하여, 비행체의 진행방향에서 공기를 흡입하고 진행방향 뒤쪽으로 배출하는 것을 특징으로 하는 비행체.
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