KR20230091525A - Foldable fixed-wing unmmaned aerial system based on small rocket propulsion system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템에 관한 것으로서, 바디, 바디와 소정각도 회동가능하도록 연결되는 가변윙, 이동방향의 전방에 위치되는 헤드부 및 이동방향의 후방에 위치되는 동력부;를 포함하는 비행부; 및 비행부의 후방과 선택적으로 결합되는 고정스커트, 고정스커트로부터 연장되는 몸체 및 몸체의 단부에 마련되고 추진력을 바랭시키는 로켓엔진을 포함하는 추진부;를 포함하고, 로켓엔진이 점화됨으로써 추진부와 결합된 비행부가 기 결정된 높이에 도달하면 고정스커트가 비행부의 후방과 결합이 해제되어 분리되고, 전장부를 포함하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템이 제공된다.The present invention relates to a folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system, which includes a body, a variable wing connected to the body to be rotatable at a predetermined angle, a head unit located at the front in the moving direction, and a power unit located at the rear in the moving direction. Flight unit including; And a propulsion unit including a fixed skirt selectively coupled to the rear of the flight unit, a body extending from the fixed skirt, and a rocket engine provided at an end of the body and dissipating propulsive force; including, and coupled with the propulsion unit by the rocket engine being ignited. When the flight unit reaches a predetermined height, the fixed skirt is disengaged and separated from the rear of the flight unit, and a small rocket propulsion system-based foldable fixed-wing unmanned aerial vehicle system including electrical parts is provided.
Description
본 발명은 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system.
고정익 혹은 다중로터 무인항공기와 같은 비행체는 상업적, 군사적 및 민간 업무에 폭넓게 사용되고 있다. 특히, 고정익 무인항공기는 장거리 순항 시에 효율적이고, 다중로터식의 무인항공기에 비해 상대적으로 적은 연료로 장거리 비행이 가능한 장점이 있지만, 이러한 고정익 항공기는 통상 이륙을 위해 가속하고 착륙을 위해 감속하는 데 충분히 긴 활주로 공간을 필요로 한다. 따라서, 활주로 공간이 확보되지 목한 상태의 고정익을 채용한 무인항공기의 운용은 어려움이 있었으며, 무인항공기의 임무9-를 수행함에 있어서도 기 결정된 영역에 도달하는데 까지 소요되는 시간 및 연료량은 실제로 목적을 수행하기 위한 비행에 요구되는 것보다 상당한 양이 요구된다. 따라서, 고정익을 채용한 무인항공기의 운용은 특정고도에 도달한 이후 적은 연료소모로 장거리 비행이 가능하다는 장점이 있음에도 불구하고 폭넓게 사용되는데는 제한이 있어 왔으며, 이러한 단점을 극복하여 보다 넓은 분야에서 사용될 수 있도록 개선이 시급하다. Aviation vehicles, such as fixed-wing or multi-rotor unmanned aerial vehicles, are widely used in commercial, military and civilian applications. In particular, fixed-wing UAVs are efficient for long-distance cruising and have the advantage of being able to fly long distances with relatively little fuel compared to multi-rotor UAVs. It requires a sufficiently long runway space. Therefore, it was difficult to operate an unmanned aerial vehicle using a fixed wing in which the runway space was not secured, and even when performing the mission 9- of the unmanned aerial vehicle, the time and amount of fuel required to reach the predetermined area actually fulfilled the purpose. A significant amount is required than is required for flight to do so. Therefore, although the operation of fixed-wing unmanned aerial vehicles has the advantage of being able to fly long distances with low fuel consumption after reaching a certain altitude, there have been limitations in their wide use. improvement is urgently needed.
본 발명의 일 실시예는 무인항공기의 임무고도에 도달하는 방식에 있어 로켓타입을 적용하여 고정익을 가진 무인항공기를 탐사 등에 이용할 수 있는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention aims to be able to use a fixed-wing unmanned aerial vehicle for exploration by applying a rocket type in a method of reaching a mission altitude of an unmanned aerial vehicle.
본 발명은 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템에 관한 것으로서, 바디, 바디와 소정각도 회동가능하도록 연결되는 가변윙, 이동방향의 전방에 위치되는 헤드부 및 이동방향의 후방에 위치되는 동력부;를 포함하는 비행부; 및 비행부의 후방과 선택적으로 결합되는 고정스커트, 고정스커트로부터 연장되는 몸체 및 몸체의 단부에 마련되고 추진력을 바랭시키는 로켓엔진을 포함하는 추진부;를 포함하고, 로켓엔진이 점화됨으로써 추진부와 결합된 비행부가 기 결정된 높이에 도달하면 고정스커트가 비행부의 후방과 결합이 해제되어 분리되고, 전장부를 포함하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템이 제공된다.The present invention relates to a folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system, which includes a body, a variable wing connected to the body to be rotatable at a predetermined angle, a head unit located at the front in the moving direction, and a power unit located at the rear in the moving direction. Flight unit including; And a propulsion unit including a fixed skirt selectively coupled to the rear of the flight unit, a body extending from the fixed skirt, and a rocket engine provided at an end of the body and dissipating propulsive force; including, and coupled with the propulsion unit by the rocket engine being ignited. When the flight unit reaches a predetermined height, the fixed skirt is disengaged and separated from the rear of the flight unit, and a small rocket propulsion system-based foldable fixed-wing unmanned aerial vehicle system including electrical parts is provided.
그리고, 전장부는 외부의 단말기와 통신이 되는 통신부, 비행부와 추진부 중 하나 이상의 위치를 감지하는 센서부 및 비행부와 추진부 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 제어부는, 가변윙의 작동, 고정스커트의 결합여부, 로켓엔진의 작동, 비행부의 자세, 동력부의 작동을 제어할 수 있다.In addition, the electrical unit further includes a communication unit that communicates with an external terminal, a sensor unit that detects the position of one or more of the flight unit and the propulsion unit, and a control unit that controls one or more of the flight unit and the propulsion unit, and the control unit has a variable wing. It can control the operation of the fixed skirt, the operation of the rocket engine, the posture of the flight unit, and the operation of the power unit.
또한, 추진부가 비행부와 결합이 해제되면, 센서부는 추진부가 회수가능한 지역에 위치되어 있는지 감지하고, 추진부가 회수가능한 지역에 위치된 것으로 감지되면 제어부에 의해 회수가능한 지역에 도달하도록 로켓엔진이 작동되고, 추진부가 회수가능한 지역에 도달하면 제어부에 의해 수직자세를 유지하고, 수직자세가 유지된 상태로 착륙개시 범위 내에 위치되면 낙하산을 전개할 수 있다.In addition, when the propulsion unit is disengaged from the flight unit, the sensor unit detects whether the propulsion unit is located in the recoverable area, and when it is detected that the propulsion unit is located in the recoverable area, the rocket engine operates to reach the recoverable area by the control unit. When the propulsion unit reaches the recoverable area, the vertical posture is maintained by the control unit, and the parachute can be deployed when the vertical posture is maintained and located within the landing start range.
또한, 추진부가 비행부와 결합이 해제되면, 비행부는 가변윙이 전개되는 제1자세로 변경되고, 센서부에 의해 비행부가 제1자세로 비행가능한 범위로 감지되면 제어부에 의해 목표지역으로 비행이동하고, 목표지역에 도달하면 제어부에 의한 가변윙의 제어를 통해 기 결정된 비행목적을 달성하고, 기 결정된 비행목적을 달성하면 비행부는 제어부에 의해 회수지역으로 선회하여 비행이동하고, 회수지역에 도달하면 낙하산을 전개할 수 있다.In addition, when the propulsion unit is disengaged from the flight unit, the flight unit is changed to a first posture in which the variable wings are deployed, and when the sensor unit detects that the flight unit is within a flightable range in the first posture, the flight unit moves to the target area by the control unit. When reaching the target area, the control unit achieves the predetermined flight purpose through the control of the variable wing, and when the predetermined flight objective is achieved, the flight unit turns to the recovery area by the control unit and moves, and when it reaches the recovery area Parachutes can be deployed.
또한, 추진부 및 비행부는 제어부에 의해 각각 제어되어 독립적으로 제어됨으로써 비행 후 회수할 수 있다.In addition, the propulsion unit and the flight unit can be recovered after flight by being controlled independently by the control unit.
또한, 추진부와 비행부와의 결합해제는 센서부에 의해 추진부와 비행부 간의 이격 후 이격거리가 기 결정된 거리 이상 이격된 것으로 감지될 때 결합이 해제된 것으로 감지할 수 있다.In addition, when the separation distance between the propulsion unit and the flight unit is detected by the sensor unit as being more than a predetermined distance after the separation between the propulsion unit and the flight unit, it may be detected that the coupling is released.
또한, 센서부는 비행부 및 추진부의 위치감지는 경도, 위도, 고도를 포함하는 정보를 통해 감지할 수 있다.In addition, the sensor unit may sense the location of the flight unit and the propulsion unit through information including longitude, latitude, and altitude.
본 발명의 일 실시예는 무인항공기의 임무고도에 도달하는 방식에 있어 로켓타입을 적용하여 고정익을 가진 무인항공기를 탐사 등에 이용할 수 있는 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템을 포함한다.An embodiment of the present invention includes a folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system capable of using a fixed-wing unmanned aerial vehicle for exploration by applying a rocket type in a method of reaching a mission altitude of the unmanned aerial vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 비행부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서 동력부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 비행부의 비행경로의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 추진부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서 추진부의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서 추진부의 이륙 및 회수를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기의 이륙의 순서를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기의 이륙 후 추진부의 회수까지의 단계를 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기의 이륙 후 비행부의 회수까지의 단계를 나타낸 순서도이다.1 is a perspective view showing an unmanned aerial vehicle as an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a flight unit as an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view showing a power unit as an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of a flight path of a flight unit as an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a propulsion unit as an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a propulsion unit as an embodiment of the present invention.
7 is a view showing take-off and recovery of a propulsion unit as an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a take-off sequence of an unmanned aerial vehicle as an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating steps from taking off of an unmanned aerial vehicle to recovery of a propulsion unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating steps from take-off of an unmanned aerial vehicle to recovery of a flight unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs.
기존 고정익을 포함하는 무인항공기(10)는 이륙과 임무 고도 도달에 약50% 이상의 에너지가 필요 할 수 있으며, 특히 이륙 단계에 많은 에너지가 소비된다. 여기서 로켓 추진 기관을 적용하면 이륙시에 짧은 시간동안 비교적 큰 추력을 발생시킬 수 있으며 무인항공기(10) 이륙 전반에 필요한 에너지를 대신 공급하면 기존에 비해 항속거리, 임무 지역 도달 시간, 임무 지속 시간 등을 향상시킬 수 있게 된다. 본 발명에 적용된 기술은 이러한 기술적 요소를 포함한 것이다.An unmanned
본 발명의 로켓형 무인항공기(10)는 기존의 무인항공기(10)가 가진 항속거리, 임무시간, 임무지역 도달 시간 등을 개선함으로써, 기존 무인항공기(10)가 접근하기 어려웠던 원양 탐사, 구조, 정찰 등에 활용하고, 로켓 추진 방식의 특징을 활용해 초음속으로 임무 지역에 도달하여 즉각적인 활동을 개시할 수 있게 된다. 또는 더 적은 지상 기지, 발사 시설로 더 넓은 반경을 즉각적으로 무인 항공기가 활동할 수 있어 운영 준비 단계에서 소모되는 시간적 경제성 등을 확보하는 것을 기대할 수 있다.The rocket-type unmanned aerial vehicle (10) of the present invention improves the cruising distance, mission time, and mission area arrival time of the existing unmanned aerial vehicle (10), thereby providing ocean exploration, rescue, It can be used for reconnaissance, etc., and by utilizing the characteristics of rocket propulsion, it can reach the mission area at supersonic speed and start activities immediately. Alternatively, it can be expected to secure the time economy consumed in the operational preparation stage, as the unmanned aerial vehicle can immediately operate in a wider radius with fewer ground bases and launch facilities.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기(10)를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an unmanned
도 1을 참조하면, 본 발명의 무인항공시스템의 무인항공기(10)는 비행부(100)와 추진부(200)를 포함할 수 있다. 비행부(100)는 비행 중 기 결정된 지역의 탐사 등의 목적을 수행하기 위한 기체이고, 추진부(200)는 비행부(100)를 기 결정된 위치까지 신속히 이동시키기 위한 기체이다.Referring to FIG. 1 , the unmanned
상기 비행부(100)는 바디(110), 바디(110)와 소정각도 회동가능하도록 연결되는 가변윙(111), 이동방향의 전방에 위치되는 헤드부(120) 및 이동방향의 후방에 위치되는 동력부(130);를 포함할 수 있고, 추진부(200)는 비행부(100)의 후방과 선택적으로 결합되는 고정스커트(230), 고정스커트(230)로부터 연장되는 몸체(210) 및 몸체(210)의 단부에 마련되고 추진력을 바랭시키는 로켓엔진(220)을 포함할 수 있다.The
상기 로켓엔진(220)이 점화됨으로써 추진부(200)와 결합된 비행부(100)가 기 결정된 높이에 도달하면 고정스커트(230)가 비행부(100)의 후방과 결합이 해제되어 분리되고, 전장부(115)를 포함하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템이 제공된다.When the
그리고, 전장부(115)는 외부의 단말기와 통신이 되는 통신부, 비행부(100)와 추진부(200) 중 하나 이상의 위치를 감지하는 센서부 및 비행부(100)와 추진부(200) 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부는 가변윙(111)의 작동, 고정스커트(230)의 결합여부, 로켓엔진(220)의 작동, 비행부(100)의 자세, 동력부(130)의 작동을 제어할 수 있다. 그리고, 추진부(200) 및 비행부(100)는 제어부에 의해 각각 제어되어 독립적으로 제어됨으로써 비행 후 회수될 수 있다.In addition, the
도 1에 도시된 바와 같이 본 예시는 비행부(100)과 추진부(200)는 추진부(200) 측에 마련된 고정스커트(230)의 고정여부에 의해 고정될 수 있다. 무인항공기(10)는 전술한 바와 같이 제어부를 포함하고 제어부에 의해 이륙 및 착륙을 포함하는 모든 비행이 제어될 수 있다. 이는 기 설정된 비행정보에 따른 것일 수 있고, 외부의 단말기와 통신연결되는 통신부를 통한 송수신을 통해 실시간으로 입력된 제어정보에 따라 제어되는 것일 수 있다.As shown in FIG. 1 , in this example, the
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 비행부(100)를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing a
도 2를 참조하면, 추진부(200)가 비행부(100)와 결합이 해제되면, 비행부(100)는 가변윙(111)이 전개되는 제1자세로 변경되고, 센서부에 의해 비행부(100)가 제1자세로 비행가능한 범위로 감지되면 제어부에 의해 목표지역으로 비행이동하고, 목표지역에 도달하면 제어부에 의한 가변윙(111)의 제어를 통해 기 결정된 비행목적을 달성하고, 기 결정된 비행목적을 달성하면 비행부(100)는 제어부에 의해 회수지역으로 선회하여 비행이동하고, 회수지역에 도달하면 낙하산을 전개할 수 있다.Referring to FIG. 2, when the
여기서 제1자세는 가변윙(111)이 측방으로 전개된 도 2에 도시된 형태를 의미하며, 기 결정된 고도로 추진부(200)에 의해 이동된 후에 추진부(200)와 비행부(100)가 분리되는 시점 전후에 제1자세로 변경될 수 있다. 이는 지속적인 비행을 위한 것으로서, 추진 후에 의해 탐사 등의 소정의 목적을 수행하기 위한 위도, 경도, 고도를 포함한 위치에서 구현될 수 있다.Here, the first posture refers to the form shown in FIG. 2 in which the
상기 가변윙(111)은 미도시된 보조익이 제어부에 의해 제어되면서 비행중 고도 및 비행 방향이 조정될 수 있다. 나아가, 비행동력을 위해 비행부(100)의 비행시에 동력부(130)의 구동이 이루어질 수 있다. 동력부(130)는 이하의 도 3에 도시된 바와 같이 방향전환을 통한 프로펠러(131)로 추력을 발생시켜 양력의 유지 및 조절을 통해 비행을 지속시키는데 도모할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예로서 동력부(130)를 나타낸 확대도이다.3 is an enlarged view showing a
도 3을 참조하면, 동력부(130)는 프로펠러(131), 방향타(132), 하우징(133), 모터부(134)를 포함할 수 있다. 모터부(134)는 최후방에 위치되어 하우징(133)에 의해 외측으로부터 커버될 수 있다. 하우징(133)과 모터부(134)사이의 공간을 통해 프로펠러(131)로부터 발생되는 공기이동이 형성되도록한다. 즉, 하우징(133)와 모터부(134) 및 프로펠러(131)는 동축상으로 결합되어 마련될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
그리고, 하우징(133)은 방향타(132)와 복수의 지점이 결합되어 방향타(132)의 조정에 의해 비행부(100)의 바디(110)와 축이 엇갈리도록 배치될 수 있고, 이를 통해 추력이 발생하는 방향을 진행방향과 다르게 발생시킴으로써 비행방향 및 필요에 따른 추력의 크기 및 방향을 발생시킬 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 비행부(100)의 비행경로의 예시를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing an example of a flight path of the
도 4를 참조하면, 앞서 도 2 및 도 3을 통해 설명한 비행부(100)의 조향을 통해 기 결정된 비행지역을 비행할 수 있고, 비행을 통해 지형(G)을 감지 및 파악하는 등의 탐사를 수행할 수 있다. 물론, 이는 탐사 목적에 한정된 경우이며, 다양한 목적에 사용자의 선택에 따라 적용될 수 있다. 비행의 목적인 기 결정된 지형(G), 탐지영역(S) 등의 탐사가 완료되면, 선회하여 이륙한 위치 또는 기 결정된 비행부(100)의 회수위치로 착륙을 수행할 수 있다. 이륙, 비행 및 착륙이 되는 동안 제어부에 의해 제어되는 비행부(100)의 제어흐름은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기(10)의 이륙의 순서를 나타낸 순서도를 나타낸 도 8과 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기(10)의 이륙 후 비행부(100)의 회수까지의 단계를 나타낸 순서도인 도 10과 같은 흐름으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 4, it is possible to fly in a predetermined flight area through the steering of the
한편, 사출되는 무인항공기(10)는 사전에 입력된 일정 거리의 임무 지역의 경도, 위도, 고도 내에 위치되기까지도 제어부의 개입에 의해 작동하며, 고정스커트(230)의 탈착에 의해 비행부(100)가 분리되도록 한다. 이때, 고정스커트(230)는 로켓엔진(220)의 추진 시 비행부(100)의 자중을 지지하고 추진부(200)의 몸체(210)와 비행부(100)를 결합하며, 전개 시 힌지를 따라 180도 회전하여 결합을 해제하고, 내부 수납된 노즈콘(240)을 전방에 위치시켜 회수 비행 시의 항력을 최소화한다. On the other hand, the ejected unmanned
또한, 비행부(100)는 추진부(200)로부터 분리 후 서로 소정거리 이격되었을 때, 가변윙(111)을 전개시키고 동력부(130)의 프로펠러(131) 동작을 개시하여 수평으로 자세를 복구하도록 제어되는 것이 바람직하다. 이후, 탐지영역(S)으로 비행하여 임무를 수행한 후, 임무가 완료되면 최초 이륙 위치 등의 기 결정된 위치로 돌아와 착륙할 수 있다. 여기서 착륙시에는 미도시된 낙하산을 전개하여 착륙을 할 수 있다.In addition, when the
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 추진부(200)를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예로서 추진부(200)의 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 추진부(200)는 몸체(210), 몸체(210)의 일단에 위치된 로켓엔진(220) 및 몸체(210)의 타단에 위치된 고정스커트(230)를 포함한다. 구체적으로 추진부(200)는 상기 타단부에는 노즈콘(240)이 마련되고, 몸체(210)의 내측에 위치된 추진부(200)가 비행부(100)와 결합이 해제되면, 센서부는 추진부(200)가 회수가능한 지역에 위치되어 있는지 감지하고, 추진부(200)가 회수가능한 지역에 위치된 것으로 감지되면 제어부에 의해 회수가능한 지역에 도달하도록 로켓엔진(220)이 작동되고, 추진부(200)가 회수가능한 지역에 도달하면 제어부에 의해 수직자세를 유지하고, 수직자세가 유지된 상태로 착륙개시 범위 내에 위치되면 낙하산을 전개할 수 있다. 낙하산(미도시)은 몸체(210)표면에 개방부가 열람되면서 전개될 수 있도록 마련할 수 있다.Figure 5 is a perspective view showing the
이러한 과정을 통해 이하의 도 7과 같은 궤적을 그리며 추진부(200)는 지면(L)으로 회수될 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예로서 추진부(200)의 이륙 및 회수를 나타낸 도면으로서, 도 7을 참조하면 추진부(200)와 비행부(100)와의 결합해제는 센서부에 의해 추진부(200)와 비행부(100) 간의 이격 후 이격거리가 기 결정된 거리 이상 이격된 것으로 감지될 때 결합이 해제된 것으로 감지할 수 있다. 상기 기 결정된 거리는 적어도 비행부(100) 및 추진부(200)가 각각의 비행을 정상적으로 수행할 수 있는 정도의 이격거리 이상을 의미한다.Through this process, the
본 발명의 무인항공기(10)는 이륙시 추진부(200)의 로켓엔진(220)이 점화됨에 따라 발사되어 목표 순항고도와 속력을 얻게 된다. 추진부(200)를 통해 이륙과 순항에 필요한 에너지를 얻으면 추진부(200)와 비행부(100)는 분리되며, 추진부(200)는 로켓엔진(220)의 일 종류인 이중 펄스 로켓 모터의 재추진으로 비행하여 회수되고 비행부(100)는 자체 추진장치를 통해 임무 지역으로 순항한다. 임무 종류와 요구 도달 시간에 따라 분리 시점의 고도와 속도는 제어부를 통해 조절 가능하며, 이에 따라 추진부(200)의 회수는 수직 착륙하거나 별도의 날개로 글라이딩 하여 이루어진다. 분리된 비행부(100)는 임무 지역에서 특정 임무를 수행하고 난 뒤에 고도를 활용해 회수 지역으로 착륙한다.The unmanned
또한, 전술한 전장부(115)는 구체적인 예로서 각 부의 제어를 위한 서보모터와 제어컴퓨터, 비행 정보를 계측하기 위한 GPS와 관성항법장치, 통신 센서, 전원 공급을 위한 배터리팩, 발사대 결합을 위한 발사대 결합장치를 포함할 수 있다. 로켓추진 파트 중 이중 펄스 로켓모터는 단일 고체 로켓 추진 기관으로 이륙과 착륙 시 두 번으로 나뉘어 추진하며, 무인항공기(10) 사출 후 전방 날개를 전개하여 회수 지역까지 비행 운동 에너지를 공급한다.In addition, as a specific example, the above-described
이러한, 이륙, 비행 및 착륙이 되는 동안 제어부에 의해 제어되는 추진부(200)의 제어흐름은 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기(10)의 이륙의 순서를 나타낸 순서도를 나타낸 도 8과 본 발명의 일 실시예로서 무인항공기(10)의 이륙 후 추진부(200)의 회수까지의 단계를 나타낸 순서도인 도 9와 같은 흐름으로 이루어질 수 있다.The control flow of the
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.
10 : 무인항공기
100 : 비행부
110 : 바디
110a : 접철면
111 : 가변윙
115 : 전장부
120 : 헤드부
130 : 동력부
131 : 프로펠러
132 : 방향타
133 : 하우징
134 : 모터부
200 : 추진부
210 : 몸체
220 : 로켓엔진
221 : 제어날개
230 : 고정스커트
231 : 스커트힌지
240 : 노즈콘
S : 탐지영역
G : 지형
L : 지면10: UAV
100: flight department
110: body
110a: folding surface
111: variable wing
115: electrical part
120: head part
130: power unit
131: propeller
132: rudder
133: housing
134: motor unit
200: propulsion unit
210: body
220: rocket engine
221: control wing
230: fixed skirt
231: skirt hinge
240: nose cone
S: detection area
G: Terrain
L: ground
Claims (7)
상기 비행부의 후방과 선택적으로 결합되는 고정스커트, 상기 고정스커트로부터 연장되는 몸체 및 상기 몸체의 단부에 마련되고 추진력을 바랭시키는 로켓엔진을 포함하는 추진부;를 포함하고,
상기 로켓엔진이 점화됨으로써 추진부와 결합된 비행부가 기 결정된 높이에 도달하면 상기 고정스커트가 상기 비행부의 후방과 결합이 해제되어 분리되고, 전장부를 포함하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
A flight unit including a body, a variable wing connected to the body to rotate at a predetermined angle, a head unit located in front of the moving direction, and a power unit located at the rear of the moving direction; and
A propulsion unit including a fixed skirt selectively coupled to the rear of the flight unit, a body extending from the fixed skirt, and a rocket engine provided at an end of the body and dissipating thrust,
When the rocket engine is ignited and the flight unit coupled with the propulsion unit reaches a predetermined height, the fixed skirt is disengaged from the rear of the flight unit and separated, and a small rocket propulsion system-based foldable fixed-wing unmanned aerial vehicle system including electric parts. .
상기 전장부는 외부의 단말기와 통신이 되는 통신부, 상기 비행부와 상기 추진부 중 하나 이상의 위치를 감지하는 센서부 및 상기 비행부와 상기 추진부 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 가변윙의 작동, 상기 고정스커트의 결합여부, 상기 로켓엔진의 작동, 상기 비행부의 자세, 상기 동력부의 작동을 제어하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
The method of claim 1,
The electrical unit further includes a communication unit communicating with an external terminal, a sensor unit detecting a position of one or more of the flight unit and the propulsion unit, and a control unit controlling one or more of the flight unit and the propulsion unit,
The control unit,
A folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system that controls the operation of the variable wing, whether or not the fixed skirt is coupled, the operation of the rocket engine, the posture of the flight unit, and the operation of the power unit.
상기 추진부가 상기 비행부와 결합이 해제되면,
상기 센서부는 상기 추진부가 회수가능한 지역에 위치되어 있는지 감지하고,
상기 추진부가 회수가능한 지역에 위치된 것으로 감지되면 상기 제어부에 의해 회수가능한 지역에 도달하도록 상기 로켓엔진이 작동되고,
상기 추진부가 회수가능한 지역에 도달하면 상기 제어부에 의해 수직자세를 유지하고,
상기 수직자세가 유지된 상태로 착륙개시 범위 내에 위치되면 낙하산을 전개하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
The method of claim 2,
When the propulsion unit is disengaged from the flight unit,
The sensor unit detects whether the propulsion unit is located in a recoverable area,
When it is detected that the propulsion unit is located in the recoverable area, the rocket engine is operated to reach the recoverable area by the control unit;
When the propulsion unit reaches a recoverable area, the control unit maintains a vertical posture,
A folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system that deploys a parachute when located within a landing start range in a state where the vertical posture is maintained.
상기 추진부가 상기 비행부와 결합이 해제되면,
상기 비행부는 상기 가변윙이 전개되는 제1자세로 변경되고,
상기 센서부에 의해 상기 비행부가 상기 제1자세로 비행가능한 범위로 감지되면 상기 제어부에 의해 목표지역으로 비행이동하고,
상기 목표지역에 도달하면 상기 제어부에 의한 상기 가변윙의 제어를 통해 기 결정된 비행목적을 달성하고,
기 결정된 상기 비행목적을 달성하면 상기 비행부는 상기 제어부에 의해 회수지역으로 선회하여 비행이동하고,
상기 회수지역에 도달하면 낙하산을 전개하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
The method of claim 2,
When the propulsion unit is disengaged from the flight unit,
The flight unit is changed to a first posture in which the variable wing is deployed,
When the sensor unit detects that the flight unit is within a range capable of flying in the first attitude, the control unit flies to a target area,
When reaching the target area, a predetermined flight purpose is achieved through control of the variable wing by the controller,
When the predetermined flight purpose is achieved, the flight unit turns and moves to the recovery area by the control unit,
A folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a small rocket propulsion system that deploys a parachute when reaching the recovery area.
상기 추진부 및 상기 비행부는 상기 제어부에 의해 각각 제어되어 독립적으로 제어됨으로써 비행 후 회수되는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
According to claim 3 or claim 4,
The propulsion unit and the flight unit are each controlled by the control unit and are independently controlled so that they are recovered after flight.
상기 추진부와 상기 비행부와의 결합해제는 상기 센서부에 의해 상기 추진부와 상기 비행부 간의 이격 후 이격거리가 기 결정된 거리 이상 이격된 것으로 감지될 때 결합이 해제된 것으로 감지하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
According to claim 3 or claim 4,
Disengagement of the propulsion unit and the flight unit is a small rocket that detects that the coupling is released when the sensor unit detects that the separation distance is more than a predetermined distance after the separation between the propulsion unit and the flight unit. A folding fixed-wing unmanned aerial vehicle system based on a propulsion system.
상기 센서부는,
상기 비행부 및 상기 추진부의 위치감지는 경도, 위도, 고도를 포함하는 정보를 통해 감지하는, 소형 로켓추진 시스템 기반 접이식 고정익 무인항공시스템.
The method of claim 2,
The sensor unit,
A small rocket propulsion system-based foldable fixed-wing unmanned aerial vehicle system that detects the position of the flight unit and the propulsion unit through information including longitude, latitude, and altitude.
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