KR20240109222A

KR20240109222A - Infinite-track runway for manned or unmanned aircraft

Info

Publication number: KR20240109222A
Application number: KR1020240000358A
Authority: KR
Inventors: 송산
Original assignee: 송산
Priority date: 2023-01-03
Filing date: 2024-01-02
Publication date: 2024-07-10

Abstract

본 발명은 상면이 바닥과 평평한 상태를 이루며 매설되되, 항공기의 바퀴를 지지하는 길이와 면적으로 형성되는 무한궤도(100)를 포함하는 한편, 상기 무한궤도(100)는 구동수단(180)이 구비되어 외부 신호에 따라 회전하거나 회전을 멈출 수 있게 형성되어, 상기 바퀴가 상기 무한궤도(100)에 얹혀진 상태에서 상기 항공기 엔진이 작동하여 추력을 발생시키면 상기 구동수단(180)이 작동하면서 상기 무한궤도(100)를 역회전시켜 상기 항공기가 제자리에서 추력을 증가시킬 수 있게 되는 한편, 상기 추력이 최대치에 이르면 상기 구동수단(180)이 상기 무한궤도의 회전을 멈춤으로써 상기 항공기가 전진하여 이륙할 수 있게 되는 무한궤도식 활주로에 관한 것이다.The present invention includes a crawler 100 that is buried with its upper surface flat with the floor and is formed with a length and area that supports the wheels of an aircraft, while the crawler 100 is provided with a driving means 180. It is formed to rotate or stop rotating according to an external signal, and when the aircraft engine operates to generate thrust while the wheel is placed on the crawler 100, the driving means 180 operates and the crawler 100 By rotating (100) in reverse, the aircraft can increase thrust in place, while when the thrust reaches its maximum value, the driving means (180) stops the rotation of the caterpillar, allowing the aircraft to move forward and take off. It is about the caterpillar runway that will be built.

Description

Infinite-track runway for manned or unmanned aircraft}

본 발명은 활주로에 관한 것으로, 특히 이착륙 거리를 단축할 수 있게 되는 무한궤도식 활주로에 관한 것이다.The present invention relates to runways, and particularly to a crawler runway that can shorten takeoff and landing distances.

일반적으로 항공기의 이륙을 위해서는 최소한 1km 이상의 활주로가 필요하다. 항공기의 중량이나 크기에 따라 다르지만, 상당한 길이로 활주로가 형성되어야 하는 것이다. 그러나 도서지역이나 항공모함 등 장소가 협소한 곳에서는 충분한 길이로 활주로를 확보하는 것이 불가능하다. Generally, a runway of at least 1 km is required for aircraft takeoff. Although it varies depending on the weight and size of the aircraft, the runway must be of considerable length. However, in places with limited space, such as islands or aircraft carriers, it is impossible to secure a runway of sufficient length.

한편, 항공모함에서는 짧은 활주로에서 이륙할 수 있도록 하기 위해 사출장치(catapult)가 설치되고 있다. 이러한 사출장치는 증기식과 전자식 등이 제안된바 있다. 하지만, 상기와 같은 사출장치를 구현하기 위해서는 고도의 기술력이 요구되고 있고, 특히나 군사 목적으로 사용되는 기술임에 따라 매우 높은 수준으로 비밀이 유지되고 있음에 따라 다양한 환경에서 범용적으로 활용하기는 어렵다는 문제가 있다.Meanwhile, catapults are being installed on aircraft carriers to enable takeoff from short runways. Steam-type and electronic-type injection devices have been proposed. However, in order to implement the above injection device, advanced technical skills are required, and as it is a technology used for military purposes, a very high level of secrecy is maintained, making it difficult to utilize it universally in various environments. there is a problem.

대한민국 공개특허공보(A) 제10-2022-0050239호(2022.4.22)Republic of Korea Patent Publication (A) No. 10-2022-0050239 (April 22, 2022)

본 발명은 항공기 이륙에 필요한 활주로 길이를 획기적으로 단축함으로써 충분한 공간을 확보할 수 없는 환경에서도 항공기가 이륙할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to allow aircraft to take off even in environments where sufficient space cannot be secured by dramatically shortening the runway length required for aircraft takeoff.

본 발명에서는 상면이 바닥과 평평한 상태로 매설되되, 항공기의 바퀴를 지지하는 길이와 면적으로 형성되는 무한궤도를 포함하는 한편, 상기 무한궤도는 구동수단이 구비되어 외부 신호에 따라 회전하거나 회전을 멈출 수 있게 형성되어, 상기 바퀴가 상기 무한궤도에 얹혀진 상태에서 상기 항공기 엔진이 작동하여 추력을 발생시키면 상기 구동수단이 작동하면서 상기 무한궤도를 역회전시켜 상기 항공기가 제자리에서 추력을 증가시킬 수 있게 되는 한편, 상기 추력이 최대치에 이르면 상기 구동수단(180)이 상기 무한궤도의 회전을 멈춤으로써 상기 항공기가 전진하여 이륙할 수 있게 되는 무한궤도식 활주로를 제안하여 상기의 목적을 달성한다.In the present invention, the crawler is buried with the upper surface flat with the floor and is formed with a length and area to support the wheels of the aircraft, while the crawler is provided with a driving means to rotate or stop rotation according to an external signal. It is formed so that when the aircraft engine operates to generate thrust while the wheels are placed on the crawler, the driving means operates and reverses the crawler, allowing the aircraft to increase thrust in place. Meanwhile, when the thrust reaches its maximum value, the driving means 180 stops the rotation of the crawler, thereby achieving the above purpose by proposing a crawler runway that allows the aircraft to move forward and take off.

본 발명에 따르면 활주로의 길이를 짧게 형성하는 것이 가능하게 되므로 충분한 공간이 확보되지 않은 환경에서도 항공기가 이륙할 수 있는 활주로를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to shorten the length of the runway, thereby providing a runway on which aircraft can take off even in environments where sufficient space is not secured.

도 1은 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로를 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로에서 항공기가 제자리에서 추력을 발생시키는 상태를 보여주는 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로에서 항공기가 이륙하는 상태를 보여주는 예시도.1 is an exemplary diagram showing a caterpillar runway according to the present invention;
Figure 2 is an example diagram showing a state in which an aircraft generates thrust in place on a caterpillar runway according to the present invention;
Figure 3 is an exemplary diagram showing a state in which an aircraft takes off from a caterpillar runway according to the present invention.

본 발명에서는 항공기 이륙에 필요한 활주로 길이를 획기적으로 단축함으로써 충분한 공간을 확보할 수 없는 환경에서도 항공기가 이륙할 수 있도록 하기 위해, 상면이 바닥과 평평한 상태로 매설되되, 항공기의 바퀴를 지지하는 길이와 면적으로 형성되는 무한궤도를 포함하는 한편, 상기 무한궤도는 구동수단이 구비되어 외부 신호에 따라 회전하거나 회전을 멈출 수 있게 형성되어, 상기 바퀴가 상기 무한궤도에 얹혀진 상태에서 상기 항공기 엔진이 작동하여 추력을 발생시키면 상기 구동수단이 작동하면서 상기 무한궤도를 역회전시켜 상기 항공기가 제자리에서 추력을 증가시킬 수 있게 되는 한편, 상기 추력이 최대치에 이르면 상기 구동수단(180)이 상기 무한궤도의 회전을 멈춤으로써 상기 항공기가 전진하여 이륙할 수 있게 되는 무한궤도식 활주로를 제안한다.In the present invention, in order to allow aircraft to take off even in environments where sufficient space cannot be secured by dramatically shortening the runway length required for aircraft takeoff, the upper surface is buried flat with the floor, and the length to support the wheels of the aircraft is It includes a crawler formed by an area, while the crawler is provided with a driving means so that it can rotate or stop rotating according to an external signal, so that the aircraft engine operates while the wheel is placed on the crawler. When thrust is generated, the driving means operates and reversely rotates the crawler, allowing the aircraft to increase thrust in place. Meanwhile, when the thrust reaches its maximum value, the drive means 180 rotates the crawler. We propose a crawler runway that allows the aircraft to move forward and take off by stopping.

이하, 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로를 보여주는 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로에서 항공기가 제자리에서 추력을 발생시키는 상태를 보여주는 예시도, 도 3은 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로에서 항공기가 이륙하는 상태를 보여주는 예시도이다.Figure 1 is an exemplary diagram showing a caterpillar runway according to the present invention, Figure 2 is an exemplary diagram showing a state in which an aircraft generates thrust in place on a caterpillar runway according to the present invention, and Figure 3 is an exemplary diagram showing a crawler runway according to the present invention. This is an example diagram showing the state of an aircraft taking off.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 무한궤도식 활주로는 궤도 회전을 하는 무한궤도(100)를 포함하여 형성된다.As shown, the crawler runway according to the present invention is formed including a crawler 100 that rotates in orbit.

무한궤도(100)는 바닥에 매립되는 구조로 형성된다. 바닥에 공간(200)을 형성하고 공간(200) 내부에 무한궤도(100)가 설치되는데, 이때 무한궤도(100)의 상면은 외부로 드러나 바닥에 평평한 상태를 이루게 된다.The caterpillar 100 is formed as a structure buried in the floor. A space 200 is formed on the floor and a crawler 100 is installed inside the space 200. At this time, the upper surface of the crawler 100 is exposed to the outside and is flat on the floor.

무한궤도(100)는 제자리에서 궤도 회전을 할 수 있도록 하는 구성이라면 어느 것이라도 채택될 수 있다. 대표적인 예로 벨트(140)와 롤러(120)로 구성되는 무한궤도(100)가 있다. 나란하게 배열되는 복수개의 롤러(120)와 롤러(120)를 감싸며 채워지는 벨트(140)를 포함하여 무한궤도(100)가 형성될 수 있는 것이다. 이러한 구성에서 벨트(140)는 스프로켓(160)에 의해 궤도 회전을 할 수 있게 구성될 수 있고, 상기와 같은 무한궤도(100)의 구조는 기존에 알려진 것이 참고될 수 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 구조의 무한궤도(100)를 예로 도시하였다.The caterpillar 100 may be of any configuration that allows orbital rotation in place. A representative example is a caterpillar 100 consisting of a belt 140 and a roller 120. A crawler track 100 can be formed including a plurality of rollers 120 arranged in parallel and a belt 140 that surrounds and fills the rollers 120. In this configuration, the belt 140 can be configured to orbitally rotate by the sprocket 160, and the previously known structure of the crawler 100 as described above can be referred to. In the present invention, an infinite orbit 100 having the above structure is shown as an example.

무한궤도(100)의 규격은 항공기의 바퀴를 지지하는 길이와 면적으로 형성된다. 그리고 항공기의 무게를 감당할 수 있도록 구조적으로 충분히 견고하게 형성되어야 함은 당연하다. The specifications of the crawler track 100 are formed by the length and area that support the wheels of the aircraft. And it goes without saying that it must be structurally strong enough to bear the weight of the aircraft.

한편, 무한궤도(100)는 항공기의 규격보다 일정한 정도 길게 형성될 수 있다. 항공기가 무한궤도(100)를 따라 일정한 정도로 활주할 수 있는 길이로 형성되는 것이다. Meanwhile, the caterpillar 100 may be formed to be longer than the aircraft standard to a certain extent. It is formed to a length that allows the aircraft to glide to a certain degree along an endless track (100).

그리고 무한궤도(100)는 도로형 활주로(300)와 이어지게 형성될 수 있다. 소정의 길이로 형성되는 도로형 활주로(300) 시작지점에 무한궤도(100)가 설치됨으로써 달성될 수 있는 구성이다. 이 구성에서 공간(200) 입구에는 무한궤도(100)와 도로형 활주로(300)가 이어지는 지점에 형성되는 틈을 막아주는 연결부(320)가 형성될 수 있다. 이를 통해 항공기가 전진하는 과정에서 무한궤도(100)에서 도로형 활주로(300)로 부드럽게 진입할 수 있게 된다.And the crawler track 100 may be formed to be connected to the road-type runway 300. This configuration can be achieved by installing the crawler track 100 at the starting point of the road-type runway 300 formed of a predetermined length. In this configuration, a connection portion 320 may be formed at the entrance of the space 200 to close the gap formed at the point where the crawler track 100 and the road-type runway 300 are connected. Through this, the aircraft can smoothly enter the road-type runway (300) from the crawler track (100) while moving forward.

상기와 같이 무한궤도(100)가 도로형 활주로(300)와 이어지게 형성되면 항공기가 무한궤도(100)에서부터 도로형 활주로를 진행하면서 이륙할 수 있게 된다. 따라서 도로형 활주로(300)의 길이는 항공기가 이륙하는데 필요한 양력을 확보할 수 있는 적정한 활주로의 길이를 고려하여 형성하게 된다. When the crawler 100 is formed to be connected to the road-type runway 300 as described above, an aircraft can take off while proceeding from the crawler 100 to the road-type runway. Therefore, the length of the road-type runway 300 is formed by considering the appropriate length of the runway that can secure the lift necessary for an aircraft to take off.

또한 본 발명에 의한 무한궤도(100)는 사출장치와 같이 적용되어 활주로를 형성하는 것도 가능하다. 이러한 구성은 항공모함과 같은 선박에서 적용될 수 있을 것이다.Additionally, the caterpillar 100 according to the present invention can be applied together with an injection device to form a runway. This configuration could be applied to ships such as aircraft carriers.

무한궤도(100)는 구동수단(180)이 구비된다. The caterpillar 100 is provided with driving means 180.

구동수단(180)은 전기적으로 작동하는 모터일 수 있고, 외부 신호에 따라 작동을 하거나 작동을 멈추게 된다. 벨트(140)가 스프로켓(160)에 의해 궤도 회전을 하는 구조로 무한궤도(100)가 형성되는 경우 상기 구동수단(180)이 스프로켓(160)에 직접 또는 간접적으로 연결되게 설치되어서 충분한 속도로 스프로켓(160)을 회전시키게 된다. 이와 같이 스프로켓(160)이 회전을 하게되면 벨트(140)가 궤도 회전을 하게 되는 것이다.The driving means 180 may be an electrically operated motor, and operates or stops operating according to an external signal. When the endless orbit 100 is formed in such a way that the belt 140 orbitally rotates by the sprocket 160, the driving means 180 is installed to be directly or indirectly connected to the sprocket 160, so that the sprocket rotates at a sufficient speed. (160) is rotated. When the sprocket 160 rotates in this way, the belt 140 rotates in an orbit.

구동수단(180)은 무한궤도(100)를 일방향으로 회전시킴과 아울러 타방향으로도 회전시킬 수 있게 형성된다. 무한궤도(100)가 구동수단(180)의 작동에 따라 시계방향으로 회전하거나 반시계 방향으로 회전할 수 있게 되는 것이다. The driving means 180 is configured to rotate the crawler 100 in one direction as well as in the other direction. The caterpillar 100 can rotate clockwise or counterclockwise according to the operation of the driving means 180.

구동수단(180)은 복수 개가 형성될 수 있다. A plurality of driving means 180 may be formed.

구동수단(180)이 복수 개로 형성되는 경우는 무한궤도(100)에도 벨트(140)를 회전시키는 스프로켓(160)이 소정의 간격으로 복수개 형성될 수 있다. 복수 개의 스프로켓(160) 중 일부 또는 전부에 구동수단(180)이 형성되어 동시에 회전될 수 있게 형성될 수 있는 것이다.When the driving means 180 is formed in plural, a plurality of sprockets 160 for rotating the belt 140 may be formed in the crawler 100 at predetermined intervals. A driving means 180 may be formed on some or all of the plurality of sprockets 160 so that they can rotate simultaneously.

구동수단(180)이 복수 개로 형성되면 무한궤도(100)를 회전시키거나 멈추는 힘을 구동수단(180)의 개수만큼 비례적으로 향상시킬 수 있게 된다. 항공기의 중량에 따라 구동수단(180)의 개수나 출력을 결정하면 되는 것이다.When a plurality of driving means 180 are formed, the force to rotate or stop the crawler 100 can be improved proportionally by the number of driving means 180. The number or output of the driving means 180 can be determined depending on the weight of the aircraft.

한편, 상기와 같은 구동수단(180)은 모터 외에도 필요한 정도의 동력을 발생시켜 무한궤도(100)를 일방향 또는 타방향으로 회전시킴과 아울러 필요한 시점에서 구동을 멈출 수 있는 것이라면 어느 것이라 가능하다.Meanwhile, the driving means 180 as described above may be any type other than a motor as long as it generates a necessary amount of power to rotate the crawler 100 in one direction or the other direction and stops the driving at a necessary point.

이하, 본 발명에 이한 무한궤도식 활주로에서 항공기가 이륙하는 과정을 설명한다.Hereinafter, the process of an aircraft taking off from a caterpillar runway according to the present invention will be described.

이륙을 준비하는 항공기는 무한궤도(100) 위에 정지된 상태로 위치된다. 무한궤도(100) 외부에 준비되어 있는 별도의 격납고나 대기 장소에 대기하고 있다가 자체 동력 또는 견인차량에 의해 무한궤도(100) 위로 이동을 하게 된다. An aircraft preparing for takeoff is positioned in a stationary state on a crawler track 100. It waits in a separate hangar or waiting area prepared outside the crawler track (100) and then moves onto the crawler track (100) by its own power or a towing vehicle.

항공기는 무한궤도(100) 위에 위치된 상태에서 엔진을 작동시킨다. 이에 따라 추력이 발생하게 되는데, 이와 동시에 구동수단(180)이 작동하여 무한궤도(100)를 회전시킨다. 항공기에서 발생하는 추력과 같은 방향으로 무한궤도(100)를 회전시키게 되는데, 따라서 추력이 발생하더라도 항공기가 전진을 하지 못하고 제자리에 멈춰있는 상태를 유지하게 된다.The aircraft operates its engine while positioned on a crawler track (100). Accordingly, thrust is generated, and at the same time, the driving means 180 operates to rotate the crawler 100. The crawler 100 rotates in the same direction as the thrust generated by the aircraft, so even if thrust is generated, the aircraft does not move forward and remains stationary.

상기와 같은 상태에서 항공기가 추력을 계속 증가시키게 되면 구동수단(180)이 무한궤도(100)의 회전 속도를 증가시키게 된다. 항공기에서 발생하는 추력에 비례하여 무한궤도(100)의 회전 속도를 증가시키게 되는 것이다. 이에 따라 추력이 계속 증가하더라도 항공기는 제자리에 멈춰있는 상태를 유지하게 된다. 이를 위해 항공기의 추력에 따른 진행속도 및 그에 맞는 무한궤도(100)의 회전속도가 미리 계산되어야 함은 당연하다.If the aircraft continues to increase thrust in the above state, the driving means 180 increases the rotation speed of the crawler 100. The rotational speed of the caterpillar 100 is increased in proportion to the thrust generated by the aircraft. Accordingly, even if the thrust continues to increase, the aircraft remains stationary. For this purpose, it is natural that the progress speed according to the thrust of the aircraft and the rotation speed of the caterpillar 100 corresponding thereto must be calculated in advance.

이후 항공기의 추력이 최대치에 이르면 구동수단(180)의 작동을 멈춘다. 그로 인해 무한궤도(100)의 회전이 멈추게 되고, 그와 동시에 항공기가 스스로의 추력에 의해 전진을 하게 된다. 추력이 최대로 끌어올린 상태에서 활주를 시작하게 되는 것이고, 추력이 최대치에 이른 상태임에 따라 당연하게도 매우 빠르게 가속되며 전진을 하게 된다.Afterwards, when the thrust of the aircraft reaches its maximum value, the driving means 180 stops operating. As a result, the rotation of the caterpillar 100 stops, and at the same time, the aircraft moves forward by its own thrust. The glide begins with the thrust raised to its maximum, and as the thrust reaches its maximum, it naturally accelerates very quickly and moves forward.

한편, 상기와 같이 항공기가 활주를 시작하는 과정에서 구동수단(180)은 무한궤도(100)의 회전속도를 천천히 감소시키다가 정지시킬 수 있다. 이를 통해 항공기가 전진을 시작하는 시점에서 비교적 부드럽게 출발하며 속도를 높일 수 있도록 하게 된다. Meanwhile, in the process of starting the aircraft gliding as described above, the driving means 180 may slowly reduce the rotational speed of the crawler track 100 and then stop it. This allows the aircraft to start relatively smoothly and increase speed when it starts moving forward.

이상의 과정을 통해 항공기가 최대 추력으로 전진을 하여 무한궤도(100)에서 활주함으로써 이륙을 하게 된다. 이때 무한궤도(100)가 항공기의 이륙에 충분한 길이로 형성되어 있는 상태에서는 무한궤도(100) 끝 부분에 이르러 이륙을 하게 된다. 그리고 항공기의 종류에 따라 이륙에 필요한 길이 만큼 도로형 활주로(300)가 이어지는 구조로 형성된 경우 무한궤도(100)를 지나 도로형 활주로(300)를 활주하면서 충분한 양력을 얻어 이륙을 하게 된다.Through the above process, the aircraft moves forward at maximum thrust and takes off by gliding in an endless orbit (100). At this time, when the crawler track 100 is formed with a length sufficient for takeoff of the aircraft, takeoff occurs at the end of the crawler track 100. And, depending on the type of aircraft, if the road-type runway (300) is connected to the length required for takeoff, the aircraft passes through the crawler track (100) and glides on the road-type runway (300) to obtain sufficient lift to take off.

이상과 같은 본 발명에 따르면 무한궤도(100)를 통해 항공기가 추력을 최대로 끌어올린 상태에서 활주를 시작하여 이륙을 할 수 있게 된다. 따라서 항공기가 이륙하는데 필요한 활주로의 길이를 기존 활주로에 비해 짧게 형성할 수 있게 된다. 그 결과 도서지역이나 도심지 또는 선박 등 충분한 공간이 확보되지 않은 환경에서도 항공기가 이륙할 수 있는 활주로를 구현할 수 있게 된다. 나아가 무한궤도(100)를 설치함으로써 항공기의 이륙에 필요한 활주로를 짧게 형성할 수 있게 되므로, 전시와 같은 긴급한 상황에서 항공기의 이륙이 가능한 활주로를 단시간에 빠르게 구축할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, the crawler 100 allows the aircraft to start gliding and take off with maximum thrust. Therefore, the length of the runway required for an aircraft to take off can be made shorter than the existing runway. As a result, it is possible to create a runway that allows aircraft to take off even in environments where sufficient space is not available, such as islands, urban areas, or ships. Furthermore, by installing the caterpillar 100, it is possible to form a short runway required for takeoff of an aircraft, making it possible to quickly build a runway for takeoff of an aircraft in a short time in emergency situations such as wartime.

100 : 무한궤도, 120 : 롤러,
140 : 벨트, 160 : 스프로켓,
180 : 구동수단,
200 : 공간,
300 : 도로형 활주로, 320 : 연결부100: caterpillar, 120: roller,
140: belt, 160: sprocket,
180: driving means,
200: space,
300: road-type runway, 320: connection part

Claims

It includes a crawler 100 that is buried with its upper surface flat with the floor and is formed with a length and area that supports the wheels of the aircraft, while the crawler 100 is equipped with a driving means 180 to signal an external signal. It is formed so that it can rotate or stop rotating depending on the
When the aircraft engine operates to generate thrust while the wheel is placed on the crawler 100, the driving means 180 operates and reversely rotates the crawler 100 so that the aircraft increases thrust in place. While it is possible to do so,
A caterpillar runway where the driving means (180) stops the rotation of the crawler (100) when the thrust reaches its maximum value, allowing the aircraft to move forward and take off.

According to claim 1,
The caterpillar 100 is a caterpillar runway installed to be connected to a road-type runway 300 of a predetermined length.

According to claim 1,
The driving means 180 is a crawler runway capable of rotating the crawler 100 in one direction or the other direction.

According to claim 1,
A crawler runway in which a connection portion 320 is formed at the entrance of the space 200 to close the gap between the connection point of the crawler track 100 and the runway 300.