WO2022139264A1 - 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더 - Google Patents

패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더 Download PDF

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WO2022139264A1
WO2022139264A1 PCT/KR2021/018581 KR2021018581W WO2022139264A1 WO 2022139264 A1 WO2022139264 A1 WO 2022139264A1 KR 2021018581 W KR2021018581 W KR 2021018581W WO 2022139264 A1 WO2022139264 A1 WO 2022139264A1
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WO
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canopy
upper wing
paraglider
wing
curvature
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/018581
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French (fr)
Inventor
김주하
신정한
이승철
이재화
송진석
박정목
Original Assignee
울산과학기술원
주식회사 진글라이더
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Publication date
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    • 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
    • B64D17/00—Parachutes
    • B64D17/02—Canopy arrangement or construction
    • B64D17/025—Canopy arrangement or construction for gliding chutes
    • 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
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    • B64D17/02—Canopy arrangement or construction
    • B64D17/14—Canopy arrangement or construction with skirt or air-deflecting panels
    • B64D17/16—Canopy arrangement or construction with skirt or air-deflecting panels secured to hem of main canopy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00—Parachutes
    • B64D17/02—Canopy arrangement or construction
    • B64D17/18—Vent arrangement or construction

Definitions

  • the present disclosure relates to a paraglider canopy and a paraglider having the same, and more particularly, to a paraglider canopy for increasing aerodynamic performance of the canopy and a paraglider having the same.
  • Paraglider is one of gliding means that can glide in the air by generating lift by using wind, and is mainly used for leisure sports for leisure activities of many people living in a stuffy modern society.
  • Paragliders have characteristics intermediate between the gliding characteristics of a hang glider and the descent characteristics of a parachute.
  • Paragliders generally have a canopy that is inflated by the inflow of air to generate gliding lift. It is insufficient.
  • the present disclosure was created to solve the above-described problems, and a paraglider canopy and a paraglider having the same may be provided.
  • a paraglider canopy having an upper wing including a first upper wing having a first curvature and a second upper wing having a second upper wing having a second curvature greater than the first curvature and a paraglider having the same may be provided. have.
  • a paraglider canopy including a leading edge configured in the form of a tubercle and a paraglider having the same may be provided.
  • a paraglider canopy including a cover member having one end coupled to the upper wing and the other end separated from the upper wing according to a pressure difference between the upper end and the lower end, and a paraglider having the same.
  • a paraglider canopy including a slot winglet or a sproid winglet formed on a wingtip of the canopy and a paraglider having the same may be provided.
  • An embodiment of the present invention for solving the above problems including a first upper wing having a first curvature and a second upper wing having a second curvature different from the first curvature, the upper wing and one end are the A para, comprising a lower wing connected to the upper wing and the other end being spaced apart from the upper wing, forming an air inlet in the spaced portion, and one or more air cells independently formed between the upper wing and the lower wing, respectively
  • a glider canopy is provided.
  • the upper wing, the first upper wing and the second upper wing may be alternately arranged in parallel.
  • a curvature of the second upper wing may be greater than a curvature of the first upper wing, and the first upper wing may be respectively disposed at wingtips of the paraglider canopy.
  • the leading edge of the paraglider canopy may have a forward protruding portion and a rear recessed portion alternately arranged.
  • one end is installed on the upper wing, the other end further comprises a free (free) cover member from the upper wing, the other end of the cover member by the pressure difference between the upper end and the lower end of the cover member. It can be separated from the upper wing.
  • At least one stick-shaped slot winglet formed on a wingtip of the paraglider canopy may be further included.
  • the paraglider canopy may further include a ring-shaped sproid winglet (spiroid winglet) formed on the tip of the canopy.
  • the present invention provides a paraglider comprising the above-described paraglider canopy.
  • high momentum is generated due to the second upper wing having a second curvature, which causes the flow to be easily attached to the surface of the upper wing, thereby delaying flow separation.
  • the air cells formed in the first upper wing and the air cells formed in the second upper wing expand differently, so that the tip vortex It is possible to reduce the elements of flight obstruction caused by
  • the lift coefficient of the canopy is improved and the angle of attack of the stall is increased through the protrusion formed on the leading edge, so that the lift ratio can also be increased.
  • FIG. 1A to 1C are views for explaining a conventional canopy.
  • FIG. 1A is a perspective view of a conventional canopy
  • FIG. 1B is a plan view of the conventional canopy
  • FIG. 1C is a front view of the conventional canopy.
  • FIG. 2A to 2C are views for explaining a canopy according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2A is a perspective view of the canopy according to the present invention
  • FIG. 2B is a plan view of the canopy according to the present invention
  • FIG. 2C is the view It is a front view of the canopy according to the invention
  • FIG. 3A and 3B are views for explaining a conventional canopy
  • FIG. 3A is a plan view of the conventional canopy
  • FIG. 3B is a side view of the conventional canopy.
  • FIG. 4A to 4C are views for explaining a canopy according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4A is a plan view of the canopy according to the present invention
  • FIG. 4B is a side view of the canopy according to the present invention
  • FIG. It is a view showing the leading edge and the trailing edge of the canopy according to the invention.
  • FIG. 5A and 5B are views for explaining a conventional canopy.
  • FIG. 5A is a plan view of the conventional canopy
  • FIG. 5B is a side view of the conventional canopy.
  • FIG. 6A and 6B are views for explaining a canopy according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a plan view of the canopy according to the present invention
  • FIG. 6B is a side view of the canopy according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a conventional canopy.
  • FIG. 8 is a view for explaining the structure of the tip of the canopy according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining the structure of the tip of the canopy according to the fifth embodiment of the present invention.
  • a paraglider canopy includes an upper wing comprising a first upper wing having a first curvature and a second upper wing having a second curvature different from the first curvature; a lower wing having one end connected to the upper wing and the other end being spaced apart from the upper wing to form an air inlet in the spaced portion; and at least one air cell independently formed between the upper wing and the lower wing.
  • the conventional canopy 100 has an upper wing 110 , a lower wing 120 whose one end is connected to the upper wing 110 under the upper wing 110 , and between the upper wing 110 and the lower wing 120 .
  • a plurality of air cells 140, 142, 144 formed independently of each other and the leading edge 113 of the upper wing 110 and the lower wing 120 are formed on the leading edge 113 of the air cells 140, 142, 144 ) may include air inlets (140a, 142a, 144a) formed to be introduced into each.
  • the canopy 200 according to the first embodiment of the present invention according to FIGS. 2A to 2C has an upper wing 210 and a lower wing ( 220), a plurality of air cells 240, 242, 244 each independently formed between the upper wing 210 and the lower wing 220, and the leading edge 213 of the upper wing 210 and the lower wing 220 It may include air inlets (240a, 242a, 244a) formed so that external air can be introduced into the plurality of air cells (240, 242, 244), respectively.
  • the upper wing 210 may include a first upper wing 211 having a first curvature and a second upper wing 212 having a second curvature greater than the first curvature. That is, it may have a structure in which the first upper wing 211 and the second upper wing 212 are alternately arranged in parallel as shown in FIG. 2A . Therefore, when flying a paraglider including the canopy 200, when external air is introduced through the air inlets 240a, 242a, 244a, the first upper wing 211 and the second upper wing 212 expand differently. will do In this case, due to a vortex generated in the second upper wing 212 , a higher momentum is generated, which causes the flow to adhere to the surface of the upper wing 210 and easily flow, resulting in flow. Delamination may be delayed.
  • the canopy 200 according to the first embodiment of the present invention increases the lift force of the canopy 200 due to the curved second upper wing 212 having a large curvature, and includes the canopy 200 . It is possible to increase the overall aerodynamic performance of the paraglider. Accordingly, the wake region can be reduced by delaying the flow separation at the rear end of the canopy 200 , and the aerodynamic performance of the canopy 200 can be improved.
  • first upper wing 211 and the second upper wing 212 may be alternately arranged in parallel, but two first upper wing 211 are arranged in parallel, and a second upper wing is disposed at a side end thereof.
  • the 212 may have a form in which they are arranged in parallel, and the arrangement structure of the first upper wing 211 and the second upper wing 212 is not limited.
  • first upper wing 211 and the second upper wing 212 from the lower wing 220 may be different, but may be the same, and the first upper wing 211 and the second upper wing 212 . ) may be different from each other, but may be the same.
  • the conventional canopy 300 has an upper wing 310 , a lower wing 320 whose one end is connected to the upper wing 310 under the upper wing 310 , and between the upper wing 310 and the lower wing 320 .
  • Air formed on the leading edge 313 of the plurality of air cells 330 and the upper wing 310 and the lower wing 320 independently formed in each of the air cells so that external air can be introduced into the plurality of air cells 330 . It may include an inlet 340 .
  • the canopy 400 according to the second embodiment of the present invention has an upper wing 410 and a lower wing ( 420), a plurality of air cells 430 formed independently between the upper wing 410 and the lower wing 420, and the leading edge 413 of the upper wing 410 and the lower wing 420, the outside air may include an air inlet 440 formed to be introduced into each of the plurality of air cells 430 .
  • the structure of the upper wing 410 has a first upper wing 411 having a first curvature and a second upper wing 412 having a second curvature greater than the first curvature alternately. It may have a form arranged in parallel.
  • leading edge 413 of the canopy 400 according to the second embodiment may be configured in the form of a tubercle.
  • the protrusion shape may be referred to as a nodule, a wave, a bump, a sawtooth, or a term having an equivalent technical meaning.
  • leading edge 413 of the canopy 400 according to the second embodiment may protrude forward or be recessed backward to configure the protrusion shape.
  • the canopy 400 according to the second embodiment has a higher lift coefficient at the same angle of attack compared to the conventional canopy 300 , so that the stall angle of attack is increased and the lift ratio can also be increased.
  • the peeling bubble is delayed by the eddy current generated by the protrusion shape of the leading edge 413 of the canopy 400, and through this, an increase in lift and a decrease in drag are achieved. , it is possible to increase the overall aerodynamic performance of the paraglider including the canopy 400 .
  • FIG. 4C is a view showing a leading edge 413 and a trailing edge 414 of the canopy 400 according to the second embodiment of the present invention.
  • the leading edge 413 of the canopy 400 according to the second embodiment of the present invention may have a protrusion shape.
  • s is the distance between adjacent projections
  • A is the distance from the average line l to the projection or depression
  • the average cord length of the canopy 400 (area/span of the canopy) )cast can be expressed as
  • the canopy area by the average cord length of the conventional canopy 300 and the canopy 400 according to the second embodiment of the present invention may be the same.
  • the canopy 400 according to the second embodiment may have higher lift ratio and glide ratio than the conventional canopy 300 .
  • the conventional canopy 500 has an upper wing 510 , a lower wing 520 whose one end is connected to the upper wing 510 under the lower wing 510 , and between the upper wing 510 and the lower wing 520 .
  • the upper wing 510 of the conventional canopy 500 may be inflated by the inflow of external air into the air cell 530 , and thus flow separation may be formed in the upper middle portion of the upper wing 510 . (See Fig. 5b).
  • the canopy 600 has an upper wing 610 and a lower wing ( 620), a plurality of air cells 630 each independently formed between the upper wing 610 and the lower wing 620, and the leading edge 613 of the upper wing 610 and the lower wing 620, the outside air may further include an air inlet 640 formed to be introduced into each of the plurality of air cells 630 , and a cover member 650 having one end coupled to the upper wing 610 .
  • the structure of the upper wing 610 has a first upper wing 611 having a first curvature and a second upper wing 612 having a second curvature greater than the first curvature alternately as shown in FIGS. 2A to 2C. It may have a form arranged in parallel.
  • the front end of the cover member 650 may be fixedly coupled to the upper wing 610 , and the rear end of the cover member 650 may be coupled in a free form from the upper wing 610 .
  • the other end of the cover member 650 may be separated from the upper blade 610 according to a pressure difference between the upper end and the lower end of the cover member 650 . Due to this, flow separation in the canopy 600 may be delayed towards the trailing edge 614 .
  • the drag force acting on the canopy 600 can be reduced by delaying the flow separation through the cover member 650 .
  • the conventional canopy 700 may have the structure shown in FIGS. 5A and 5B , and also includes wingtips 760 and 770 formed at both side ends of the canopy 700 .
  • the tip vortex generated by the pressure difference between the upper and lower portions of the tips 760 and 770 with respect to the tips 760 and 770 causes a decrease in lift and an increase in drag of the canopy 700 , and this causes flight stability degradation and tip collapse.
  • the upper wing 810 of the canopy 800 has a first upper wing 811 having a first curvature and a second curvature greater than the first curvature, as shown in FIGS. 2A to 2C .
  • the second upper wings 812 having a may have a form in which they are alternately arranged in parallel.
  • at least one stick-shaped slot winglet 861 and 871 formed on the tips 860 and 870 of the canopy 800 may be further included.
  • the stick shape is not limited, but as shown in FIG. 8 , the length may be longer toward the center of the tip ends 860 and 870 and shorter toward the ends of the tip ends 860 and 870 .
  • the canopy 900 according to the fifth embodiment of the present invention may further include ring-shaped sproid winglets 961 and 971 formed on the tips 960 and 970 .
  • the canopy according to the present invention has slotted winglets 861, 871 or sproidal winglets 961, 971, it can have a higher stall angle compared to the conventional canopy 700, and a higher coefficient of lift for the same angle of attack. can have
  • the drag increases after the stall angle, but in the case of the canopies 800 and 900 according to the fourth and fifth embodiments, slot winglets 861 and 871 or sproid winglets 961, 971), the degree of increase in drag is alleviated, and the lift ratio according to the angle of attack can also be high overall.
  • the winglet at the tip, it is possible to reduce the vortex generated at the tip. Since the tip is lifted upward through the winglet, air movement due to lift (or reaction) may occur in the direction of the tip of the wing. Due to this, the vortex can be reduced by offsetting the flow of air coming back to the upper side of the wing, and as the tip vortex is reduced, high aerodynamic performance can be achieved.
  • At least one of the embodiments described above may be separately configured or implemented simultaneously in the canopy according to the present invention.
  • 140a, 142a, 144a air inlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 패러글라이더 캐노피 및 패러글라이더 캐노피를 구비한 패러글라이더에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 패러글라이더 캐노피는 제1 곡률을 갖는 제1 상부익 및 상기 제1 곡률과 상이한 제2 곡률을 갖는 제2 상부익을 포함하는 상부익, 일단이 상기 상부익에 연결되고 타단이 상기 상부익과 이격되어, 이격된 부분에 공기 유입구를 형성하는 하부익 및 상기 상부익과 상기 하부익 사이에 각각 독립적으로 형성된 하나 이상의 공기 셀(air cell)을 포함할 수 있다.

Description

패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더
본 개시는 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더에 관한 것으로, 구체적으로는 캐노피의 공력성능을 증가시키기 위한 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더에 관한 것이다.
패러글라이더(paraglider)는 바람을 이용하여 양력을 발생시킴으로써 공중을 활공할 수 있는 활공수단의 하나이며, 답답한 현대 사회를 살아가고 있는 다수의 사람들의 여가 활동을 위한 레저 스포츠용으로 주로 사용되고 있다.
패러글라이더는 행글라이더의 활공 특성과 낙하산의 강하 특성의 중간적인 특성을 지님에 따라, 높은 활공 능력을 보유함과 동시에 높은 안전성 또한 겸비하여 그 보급이 널리 확산되고 있는 실정이다.
패러글라이더는 일반적으로, 공기 유입에 의해 팽창되어 활공 가능한 양력을 발생시키는 캐노피를 구비하는데, 이 경우, 비행 시 캐노피에 발생하는 박리기포와 유동박리를 감소시키기 위한 필요성이 높아지고 있으나, 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
본 개시는 전술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시 예에 의하면, 제1 곡률을 갖는 제1 상부익 및 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 상부익을 포함하는 상부익을 갖는 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더가 제공될 수 있다.
또한, 일 실시 예에 의하면, 돌기(tubercle) 형태로 구성되는 리딩 엣지를 포함하는 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더를 제공될 수 있다.
또한, 일 실시 예에 의하면, 상부익 상에 일단이 결합되고 타단이 상단부와 하단부의 압력차에 따라 상부익으로부터 분리되는 커버 부재를 포함하는 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더를 제공될 수 있다.
또한, 일 실시 예에 의하면, 캐노피의 익단(wingtip)에 형성된 슬롯 윙렛(slot winglet) 또는 스피로이드 윙렛(spiroid winglet)을 포함하는 패러글라이더 캐노피 및 이를 구비하는 패러글라이더를 제공될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 제1 곡률을 갖는 제1 상부익 및 상기 제1 곡률과 상이한 제2 곡률을 갖는 제2 상부익을 포함하는, 상부익 및 일단이 상기 상부익에 연결되고 타단이 상기 상부익과 이격되어, 이격된 부분에 공기 유입구를 형성하는 하부익 및 상기 상부익과 상기 하부익 사이에 각각 독립적으로 형성된 하나 이상의 공기 셀(air cell)을 포함하는, 패러글라이더 캐노피를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부익은, 상기 제1 상부익과 상기 제2 상부익이 교번하여 병렬 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 상부익의 곡률은 상기 제1 상부익의 곡률보다 크고, 상기 패러글라이너 캐노피의 양 익단(wingtip)에 상기 제1 상부익이 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패러글라이더 캐노피의 리딩 엣지(leading edge)는 전방 돌출 부분과 후방 함몰 부분이 교번 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 일단이 상기 상부익에 설치되고, 타단이 상기 상부익으로부터 자유로운(free) 커버 부재를 더 포함하고, 상기 커버 부재의 타단은 상기 커버 부재의 상단부와 하단부의 압력차에 의해 상기 상부익으로부터 분리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패러글라이더 캐노피의 익단(wingtip)에 형성된 적어도 하나의 스틱 형태의 슬롯 윙렛(slot winglet)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패러글라이더 캐노피의 익단에 형성된 고리 형태의 스피로이드 윙렛(spiroid winglet)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 패러글라이더 캐노피를 포함하는, 패러글라이더를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제2 곡률을 갖는 제2 상부익으로 인해 고모멘텀(higher momentum)이 생성되고, 이로 인해 유동이 상부익의 표면에 붙어 흐르기 쉬워져서 유동박리를 지연시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 패러글라이더 비행 시 공기유입구를 통해 외부 공기가 유입되면, 제1 상부익에 형성된 공기셀과 제2 상부익에 형성된 공기셀이 서로 다르게 팽창함으로써, 익단 와류로 인한 비행 방해 요소를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 리딩 엣지에 형성된 돌기 형태를 통해 캐노피의 양력계수를 향상시키고 실속 받음각이 증가하여, 양항비 또한 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 커버 부재를 통해 유동박리를 지연시킴으로써, 캐노피에 작용하는 항력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 캐노피의 익단에 슬롯 윙렛 또는 스피로이드 윙렛을 추가함으로써, 캐노피의 익단에서의 익단 와류를 감소시켜 높은 공력성능을 달성할 수 있다.
도 1a 내지 1c는 종래의 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 1a는 종래의 캐노피의 사시도이고, 도 1b는 종래의 캐노피의 평면도이며, 도 1c는 종래의 캐노피의 정면도이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 2a는 본 발명에 따른 캐노피의 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 캐노피의 평면도이며, 도 2c는 본 발명에 따른 캐노피의 정면도이며,
도 3a 및 3b는 종래의 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 종래의 캐노피의 평면도이고, 도 3b는 종래의 캐노피의 측면도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 4a는 본 발명에 따른 캐노피의 평면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 캐노피의 측면도이며, 도 4c는 본 발명에 따른 캐노피의 리딩 엣지와 트레일링 엣지를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 종래의 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 5a는 종래의 캐노피의 평면도이고, 도 5b는 종래의 캐노피의 측면도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐노피를 설명하기 위한 도면으로, 도 6a는 본 발명에 따른 캐노피의 평면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 캐노피의 측면도이다.
도 7은 종래의 캐노피의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 캐노피의 익단 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 캐노피의 익단 구조를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따른 패러글라이더 캐노피는 제1 곡률을 갖는 제1 상부익 및 상기 제1 곡률과 상이한 제2 곡률을 갖는 제2 상부익을 포함하는, 상부익; 일단이 상기 상부익에 연결되고 타단이 상기 상부익과 이격되어, 이격된 부분에 공기 유입구를 형성하는 하부익; 및 상기 상부익과 상기 하부익 사이에 각각 독립적으로 형성된 하나 이상의 공기 셀(air cell); 을 포함할 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐노피(200)를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1a 내지 1c를 참조하여, 종래의 캐노피(100)를 설명한다.
종래의 캐노피(100)는 상부익(110), 상부익(110)의 하방에서 그 일단이 상부익(110)과 연결되는 하부익(120), 상부익(110)과 하부익(120) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(140, 142, 144) 및 상부익(110)과 하부익(120)의 리딩 엣지(113)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(140, 142, 144)로 각각 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(140a, 142a, 144a)를 포함할 수 있다.
캐노피(100)를 포함하는 패러글라이더 비행 시, 공기유입구(140a, 142a, 144a)를 통해 외부 공기가 유입되어 각각의 공기셀이 팽창할 수 있으며, 상부익(110) 및/또는 하부익(120)에는 공기셀에 유입된 외부 공기가 토출될 수 있는 공기배출구가 형성된다.
종래의 캐노피(100)의 경우, 캐노피(100)의 받음각이 증가함에 따라 유동박리가 발생하여 후류 영역이 생성된다. 후류 영역과 유동박리가 생성되는 경우 캐노피의 양항비 감소를 유발하게 된다.
반면, 도 2a 내지 2c에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐노피(200)는 상부익(210), 상부익(210)의 하방에서 그 일단이 상부익(210)과 연결되는 하부익(220), 상부익(210)과 하부익(220) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(240, 242, 244) 및 상부익(210)과 하부익(220)의 리딩 엣지(213)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(240, 242, 244)로 각각 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(240a, 242a, 244a)를 포함할 수 있다.
캐노피(200)를 포함하는 패러글라이더 비행 시, 공기유입구(240a, 242a, 244a)를 통해 외부 공기가 유입되어 각각의 공기셀이 팽창할 수 있으며, 상부익(210) 및/또는 하부익(220)에는 공기셀에 유입된 외부 공기가 토출될 수 있는 공기배출구가 형성된다.
상부익(210)은 제1 곡률을 갖는 제1 상부익(211)과 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 상부익(212)을 포함할 수 있다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)이 교번하여 병렬 배치되는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 캐노피(200)를 포함하는 패러글라이더 비행 시, 공기유입구(240a, 242a, 244a)를 통해 외부 공기가 유입되면, 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)은 서로 다르게 팽창하게 된다. 이 경우, 제2 상부익(212)에서 발생하는 와류(vortex)로 인하여, 고모멘텀(higher momentum)이 생성되고, 이로 인해 유동이 상부익(210)의 표면에 붙어 흐르기 쉬워지고, 결과적으로 유동박리가 지연될 수 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐노피(200)는 큰 곡률을 가지며 굽어져 형성된 제2 상부익(212)으로 인해, 캐노피(200)의 양력을 증가시키며, 캐노피(200)를 포함하는 패러글라이더의 전체적인 공력성능을 증가시킬 수 있다. 따라서, 캐노피(200) 후단의 유동박리를 지연시켜 후류영역을 축소시킬 수 있고, 캐노피(200)의 공력성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)이 교번하여 병렬 배치될 수도 있으나, 제1 상부익(211)이 2개 병렬 배치되고, 그 측단에 제2 상부익(212)이 병렬 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)의 배치 구조는 제한되지 않는다.
또한, 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)의 하부익(220)으로부터의 높이는 서로 다를 수 있으나, 동일할 수도 있으며, 제1 상부익(211)과 제2 상부익(212)의 폭은 서로 다를 수 있으나, 동일할 수도 있다.
다음, 도 3 및 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피(400)를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 3a 및 3b를 참조하여 종래의 캐노피(300)를 설명한다.
종래의 캐노피(300)는 상부익(310), 상부익(310)의 하방에서 그 일단이 상부익(310)과 연결되는 하부익(320), 상부익(310)과 하부익(320) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(330) 및 상부익(310)과 하부익(320)의 리딩 엣지(313)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(330)로 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(340)를 포함할 수 있다.
즉, 종래의 캐노피(300)의 경우, 캐노피(300)의 리딩 엣지(313)의 형태가 둥근(blunt body) 형태를 갖기 때문에, 해당 부분에 박리기포가 발생할 수 있다. 상기 박리기포에 의해 종래의 캐노피(300)는 공력성능이 감소한다.
도 4a 내지 4c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피(400)는 상부익(410), 상부익(410)의 하방에서 그 일단이 상부익(410)과 연결되는 하부익(420), 상부익(410)과 하부익(420) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(430) 및 상부익(410)과 하부익(420)의 리딩 엣지(413)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(430) 각각으로 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(440)를 포함할 수 있다.
상부익(410)의 구조는 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 제1 곡률을 갖는 제1 상부익(411)과 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 상부익(412)이 교번하여 병렬 배치되는 형태를 가질 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 캐노피(400)의 리딩 엣지(413)는 돌기(tubercle) 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 돌기 형태는 결절, 웨이브, 융기, 톱니 또는 이와 동등한 기술적 의미를 갖는 용어로 지칭될 수 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 캐노피(400)의 리딩 엣지(413)는 전방으로 돌출되거나 후방으로 함몰됨으로써 상기 돌기 형태를 구성할 수 있다.
제2 실시예에 따른 캐노피(400)는 종래의 캐노피(300)에 비해 동일 받음각에서 더 높은 양력계수를 가짐으로써 실속 받음각이 증가하고, 양항비 또한 증가할 수 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 캐노피(400)는 캐노피(400)의 리딩 엣지(413)의 돌기 형태에 의해 발생되는 와류에 의해 박리기포가 지연되고 이를 통해 양력의 상승과 항력의 감소를 달성함으로써, 캐노피(400)를 포함하는 패러글라이더의 전체적인 공력 성능을 증가시킬 수 있다.
도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피(400)의 리딩 엣지(413)과 트레일링 엣지(414)를 도시한 도면이다.
도 4c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피(400)의 리딩 엣지(413)는 돌기 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 다수의 돌기 형태에서, 서로 이웃한 돌기부 사이의 거리를 s, 평균선(l)으로부터 돌출부 또는 함몰부까지의 거리를 A, 캐노피(400)의 평균 코드길이(캐노피의 면적/스팬(span)를
Figure PCTKR2021018581-appb-img-000001
로 나타낼 수 있다.
이 경우, 종래의 캐노피(300)와 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐노피(400)의 평균 코드길이에 의한 캐노피 면적은 동일할 수 있다. 제2 실시예에 따른 캐노피(400)는 종래의 캐노피(300)보다 더 높은 양항비와 활공비를 가질 수 있다.
다음, 도 5 및 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐노피(600)를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 5a 및 5b를 참조하여 종래의 캐노피(500)를 설명한다.
종래의 캐노피(500)는 상부익(510), 상부익(510)의 하방에서 그 일단이 상부익(510)과 연결되는 하부익(520), 상부익(510)과 하부익(520) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(530) 및 상부익(510)과 하부익(520)의 리딩 엣지(513)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(530)로 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(540)를 포함할 수 있다.
이 경우, 종래의 캐노피(500)의 상부익(510)은 공기셀(530)로의 외부 공기 유입에 의해 팽창될 수 있으며, 이로 인해 상부익(510) 상단 중간부위에 유동박리가 형성될 수 있다(도 5b 참조).
종래의 캐노피(500)의 경우, 패러글라이더의 속도 증가에 따라 공기유입구(540)를 통해 외부 공기가 더 유입되고, 캐노피(500)가 팽창하여, 이로 인해 캐노피(500)의 트레일링 엣지(514)로의 경사각도가 증가하게 된다. 이 때, 팽창된 상부익(510)의 트레일링 엣지(514)로의 경사각도가 증가함에 따라 유동박리가 커지게 되고, 유동박리에 의한 항력 증가가 발생하게 된다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐노피(600)는 상부익(610), 상부익(610)의 하방에서 그 일단이 상부익(610)과 연결되는 하부익(620), 상부익(610)과 하부익(620) 사이에 각각 독립적으로 형성된 다수의 공기셀(630) 및 상부익(610)과 하부익(620)의 리딩 엣지(613)에 형성되어 외부 공기가 다수의 공기셀(630) 각각으로 유입될 수 있도록 형성된 공기유입구(640)를 포함하고, 상부익(610) 상에 일단이 결합된 커버 부재(650)를 더 포함할 수 있다.
상부익(610)의 구조는 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 제1 곡률을 갖는 제1 상부익(611)과 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 상부익(612)이 교번하여 병렬 배치되는 형태를 가질 수 있다.
구체적으로는, 커버 부재(650)의 선단이 상부익(610)에 고정 결합되고 커버 부재(650)의 후단은 상부익(610)으로부터 자유로운(free) 형태로 결합될 수 있다.
즉, 커버 부재(650)의 타단은, 커버 부재(650)의 상단부와 하단부의 압력차에 따라 상부익(610)으로부터 분리될 수 있다. 이로 인해, 캐노피(600)에서의 유동박리가 트레일링 엣지(614) 쪽으로 지연될 수 있다.
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐노피(600)는 커버 부재(650)를 통해 유동박리를 지연시킴으로써, 캐노피(600)에 작용하는 항력을 감소시킬 수 있다.
다음, 도 7 내지 9를 참조하여 본 발명의 제4 및 제5 실시예에 따른 캐노피(800, 900)를 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 7을 참조하여 종래의 캐노피(700)를 설명한다.
종래의 캐노피(700)는 도 5a 및 5b에 도시된 구조가 적용될 수 있으며, 캐노피(700)의 양 측단에 형성된 익단(wingtip)(760, 770)을 또한 포함한다. 이 때, 익단(760, 770)을 기준으로 익단(760, 770)의 상부와 하부의 압력차에 의해 발생하는 익단 와류는 캐노피(700)의 양력 감소 및 항력 증가를 유발하고, 이로 인해 비행안정성 저하 및 익단 붕괴를 초래할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 캐노피(800)의 상부익(810)은 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 제1 곡률을 갖는 제1 상부익(811)과 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 상부익(812)이 교번하여 병렬 배치되는 형태를 가질 수 있다. 또한, 캐노피(800)의 익단(860, 870)에 형성된 적어도 하나의 스틱 형태의 슬롯 윙렛(slot winglet)(861, 871)을 더 포함할 수 있다. 스틱 형태는 제한되지 않으나 도 8에 도시된 바와 같이 그 길이가 익단(860, 870)의 중앙을 향할수록 더 길어지고 익단(860, 870)의 끝단을 향할수록 더 짧아지는 형태일 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 캐노피(900)의는 익단(960, 970)에 형성된 고리 형태의 스피로이드 윙렛(spiroid winglet)(961, 971)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 캐노피가 슬롯 윙렛(861, 871) 또는 스피로이드 윙렛(961, 971)을 가짐에 따라, 종래의 캐노피(700)에 비해 높은 실속각을 가질 수 있고, 동일 받음각에 대해 높은 양력계수를 가질 수 있다.
또한, 종래의 캐노피(700)는 실속각 이후에 항력이 증가하지만, 제4 및 제5 실시예에 따른 캐노피(800, 900))의 경우 슬롯 윙렛(861, 871) 또는 스피로이드 윙렛(961, 971)을 통해 항력의 증가 정도가 완화되고, 받음각에 따른 양항비 또한 전체적으로 높을 수 있다.
즉, 익단에 윙렛을 포함함으로써, 익단에서 발생되는 와류를 감소시킬 수 있다. 윙렛을 통해 익단이 상방으로 들려있는 구조이기 때문에, 양력(또는 반작용)에 의한 공기의 움직임이 날개의 끝쪽 방향으로 발생할 수 있다. 이로 인해, 날개의 위쪽으로 돌아들어오려는 공기의 흐름과 상쇄되어 와류가 감소될 수 있으며, 익단 와류가 감소됨에 따라 높은 공력성능을 달성할 수 있다.
전술한 적어도 하나의 실시예들은 본 발명에 따른 캐노피에 별도로 구성되거나 동시에 구현될 수 있다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 캐노피
110: 상부익
113: 리딩 엣지
114: 트레일링 엣지
120: 하부익
140, 142, 144: 공기셀
140a, 142a, 144a: 공기유입구
200: 캐노피
210: 상부익
211: 제1 상부익
212: 제2 상부익
213: 리딩 엣지
214: 트레일링 엣지
220: 하부익
240, 242, 244: 공기셀
240a, 242a, 244a: 공기유입구
300: 캐노피
310: 상부익
313: 리딩 엣지
314: 트레일링 엣지
320: 하부익
330: 공기셀
340: 공기규입구
400: 캐노피
410: 상부익
411: 제1 상부익
412: 제2 상부익
413: 리딩 엣지
414: 트레일링 엣지
420: 하부익
430: 공기셀
440: 공기유입구
500: 캐노피
510: 상부익
513: 리딩 엣지
514: 트레일링 엣지
520: 하부익
530: 공기셀
540: 공기유입구
600: 캐노피
610: 상부익
613: 리딩 엣지
614: 트레일링 엣지
620: 하부익
630: 공기셀
640: 공기유입구
650: 커버 부재
700: 캐노피
760, 770: 익단
800: 캐노피
810: 상부익
811: 제1 상부익
812: 제2 상부익
860, 870: 익단
861, 871: 슬롯 윙렛
900: 캐노피
910: 상부익
911: 제1 상부익
912: 제2 상부익
960, 970: 익단
961, 971: 스피로이드 윙렛

Claims (8)

  1. 제1 곡률을 갖는 제1 상부익 및 상기 제1 곡률과 상이한 제2 곡률을 갖는 제2 상부익을 포함하는, 상부익;
    일단이 상기 상부익에 연결되고 타단이 상기 상부익과 이격되어, 이격된 부분에 공기 유입구를 형성하는 하부익; 및
    상기 상부익과 상기 하부익 사이에 각각 독립적으로 형성된 하나 이상의 공기 셀(air cell); 을 포함하는,
    패러글라이더 캐노피.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부익은,
    상기 제1 상부익과 상기 제2 상부익이 교번하여 병렬 배치되는,
    패러글라이더 캐노피.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 상부익의 곡률은 상기 제1 상부익의 곡률보다 크고,
    상기 패러글라이너 캐노피의 양 익단(wingtip)에 상기 제1 상부익이 각각 배치되는,
    패러글라이더 캐노피.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패러글라이더 캐노피의 리딩 엣지(leading edge)는 전방 돌출 부분과 후방 함몰 부분이 교번 배치되는,
    패러글라이더 캐노피.
  5. 제1항에 있어서,
    일단이 상기 상부익에 설치되고, 타단이 상기 상부익으로부터 자유로운(free) 커버 부재;를 더 포함하고,
    상기 커버 부재의 타단은 상기 커버 부재의 상단부와 하단부의 압력차에 의해 상기 상부익으로부터 분리되는,
    패러글라이더 캐노피.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패러글라이더 캐노피의 익단(wingtip)에 형성된 적어도 하나의 스틱 형태의 슬롯 윙렛(slot winglet);을 더 포함하는,
    패러글라이더 캐노피.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패러글라이더 캐노피의 익단에 형성된 고리 형태의 스피로이드 윙렛(spiroid winglet);을 더 포함하는,
    패러글라이더 캐노피.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 패러글라이더 캐노피를 포함하는,
    패러글라이더.
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