KR101074851B1 - 비행선의 조립 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비행선의 기낭에 일정 대상물을 현가 결합시키기 위해 채용되었던 기존의 케이블을 대신하여 보다 간이하게 기구적 조립이 가능한 레일을 갖는 대상물로서의 곤돌라를 기낭의 패치 연결부에 보다 강고하고도 변위 가능하게 연결하기 위한 비행선의 조립구조에 관련한 것으로서, 비행선의 기낭을 정위치시키도록 상기 기낭의 일정부위에 패치를 매개로 장착되는 엔진 회전 서버수단이 구비된 곤돌라와, 상기 비행선의 기낭의 후부에 장착되어 기낭에 대향하는 바람의 방향에 따라 상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단을 포함하여 이루어지는 비행선의 연결구조에 있어서, 상기 곤돌라의 양측 상단부에 다수의 브라켓을 매개로 상기 기낭의 길이방향을 따라 병렬 배열된 제1 및 제2 레일과, 상기 제1 및 제2 레일에 간격져 관통형성된 다수의 접속공이 정위치되면서 체결부재를 매개로 체결 결합되도록 접속공이 형성된 패치 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

비행선의 조립 구조{Airship}
본 발명은 비행선의 기낭에 일정 대상물을 현가 결합시키기 위해 채용되었던 기존의 케이블을 대신하여 보다 간이하게 기구적 조립이 가능한 레일을 갖는 대상물로서의 곤돌라를 기낭의 패치 연결부에 보다 강고하고도 변위 가능하게 연결하기 위한 비행선의 조립구조에 관련한 것이다.
도 1은 종래의 에어로스탯(aerostat), 테더 케이블(tether cable) 및 지상 계류장치의 연결도를 나타낸다.
도 1을 참조하면 지상 계류장치(10)에는 테더 케이블(tether cable)(20)의 하측단이 연결된다. 테더 케이블(20, tether cable)의 상측단은 연결쇄(30)에 연결된다.
도 1을 참조하면 연결쇄(30)에는 고정 고리(32)가 설치된다. 고정 고리(32)에는 턴 버클(34, turnbuckle)의 하측단이 체결된다. 도1에 도시되지는 않았으나, 지지 몸체(40)의 배면에는 고정 고리(도면 미도시)가 설치되고, 턴버 클(turnbuckle)(34)의 상측단은 지지 몸체(40)의 배면에 설치된 고정 고리(도면 미도시)에 체결된다.
도 1을 참조하면 지지 몸체(40) 배면에는 카메라(38)가 장착된다.
도 1을 참조하면 지지 몸체(40)의 상면에는 다수개의 고정 고리(42)가 설치된다. 하나의 고정 고리(42)에는 2 개의 턴 버클(44, turnbuckle)의 하측단이 각각 체결된다. 이때 하나의 턴 버클(44, turnbuckle)의 상측단은 각각 하나의 연결선(50)의 하측단에 연결된다.
도 1을 연결하면 하나의 연결선(50)의 상측단에는 2 개의 보조 연결선(52)이 연결된다. 각각의 보조 연결선(52)은 패치(62, patch)에 연결되는데, 패치(62)는 기낭(60)에 결착되어 있다.
도 1을 참조하면 비행선, 특히 경비행선인 에어로스탯(aerostat)은 부력을 발생시키는 기낭(60) 외에 꼬리날개(20), 노즈콘(80) 등을 포함한다.
도 1을 참조하면 에어로스탯(aerostat)의 기낭(60)은 부력가스인 헬륨을 담아, 외부공기와 헬륨의 밀도차에 의한 부력을 발생시키는 구성품이다. 에어로스탯(aerostat)은 연결선(50), 테더 케이블(tether cable)(20) 및 지상계류장치(10)에 의하여 지상에 계류된다.
그런데, 도 1을 참조하면 종래에는 지지 몸체(40)의 상면에 설치된 고정 고리(42)와 연결선(50)을 턴 버클(44, turnbuckle)을 이용하여 연결하였다. 즉, 테더 케이블(20, tether cable)에 연결쇄(30)를 연결하고, 연결쇄(30)에 지지 몸체(40)를 연결한 뒤, 지지 몸체(40)의 상면 4 귀퉁이에 설치된 고정 고리(42)에 턴 버 클(44)을 연결하여 종국적으로 에어로스탯(aerostat)의 패치(62, patch)와 테더 케이블(20, tethercable)을 연결하였다.
그러나, 이러한 연결방식은 단순하다는 장점이 있으나, 에어로스탯의 운동이나 연결선(50)의 변형에 따라서 각각의 연결선(50)에 작용하는 장력이 불균등하게 되는 단점이 있다.
더욱이, 일반적으로 연결선(50)으로는 로프를 사용하는데, 로프는 금속재료에 비하여 큰 변형을 일으키는 성질이 있어 각 로프에 작용하는 장력을 정확하게 조절하기 또한 쉽지 않다는 등의 문제점을 내포하고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 이러한 운용상의 단점과 비행선과 에어로스탯 설치의 편의성을 증진시키기 위하여, 에어로스탯의 기낭에 연결된 카메라나 바퀴 등의 설치구조의 일환인 곤돌라와의 연결 결합구조를 흔들림 없이 보다 강건하게 유지할 수 있는 장치를 안출하고자 한다.
즉, 본 발명은 에어로스탯(aerostat)의 기낭에 부착된 패치(patch)와 곤돌라를 위치 이동 가능하게 연결하기 위한 패치 연결장치를 제공하고자 한다.
기존의 에어로스탯은 기낭의 패치에 연결된 연결선이 턴 버클을 통하여 테더 케이블에 연결되므로, 각 연결선에 작용하는 장력에 큰 차이가 발생하여 에어로스 탯의 기낭 구조를 취약하게 할 수 있는 큰 단점이 있는데, 본 발명은 기낭의 패치 연결부에 길이방향으로 배열되는 2개의 레일을 갖는 곤돌라를 연결하는 방식을 개선하는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명은, 비행선의 기낭을 정위치시키도록 상기 기낭의 일정부위에 패치를 매개로 장착되는 엔진 회전 서버수단이 구비된 곤돌라와, 상기 비행선의 기낭의 후부에 장착되어 기낭에 대향하는 바람의 방향에 따라 상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단을 포함하여 이루어지는 비행선의 연결구조에 있어서,
상기 곤돌라의 양측 상단부에 다수의 브라켓을 매개로 상기 기낭의 길이방향을 따라 병렬 배열된 제1 및 제2 레일과,
상기 제1 및 제2 레일에 간격져 관통형성된 다수의 접속공이 정위치되면서 체결부재를 매개로 체결 결합되도록 접속공이 형성된 패치 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패치 연결부는, 단면이 다리가 2개인 ㅠ 자형으로 이루어져서, 양 다리부 사이에 제1 또는 제2 레일이 중앙에 삽입 접속되도록 구성됨이 바람직하다.
또, 상기 패치 연결부에는 상기 패치 연결부의 양 다리부가 관통 삽입되어 돌출되도록 구멍이 복수개 형성된 다각형상의 덧패치부재가 접합 구성됨이 바람직 하다.
또한, 상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단의 구성요소인 꼬리날개부의 선단 하면 일부에는 상기 기낭과의 착접성의 보강과 조립시 꼬리날개의 받음각의 변화를 저감하기 위한 나무재의 보강 플레이트가 접합 구성됨이 바람직하다.
또, 상기 기낭의 선단부에는 노즈콘이 접합 설치되고, 이 노즈콘은 정점부에 견인고리를 구비한 원뿔꼴 형태로 구성되며, 이 노즈콘의 내곽부에는 다수의 결속링에 의해 커버되는 제1 결속구가 형성되고, 이 제1 결속구에 일방형 권회되고, 이어서 제2 결속구를 가지며, 상기 기낭에 끝단부가 은닉된 상태로 접합되는 스트립바에 재차 권회되어 결속되는 결속부재가 구비되는 구조로 됨이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 비행선 또는 에어로스탯(aerostat)의 기낭에 부착된 패치(patch)와 곤돌라의 위치 이동이 가능하게 하고, 흔들림이 없도록 연결하기 위한 패치 연결 구조를 제공하는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.
이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 비행선 연결구조를 예시한 전체 사시 구조도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비행선 연결구조를 예시한 전체 사시 구조도이며, 도 3은 도 2의 비행선의 측면 구조도이고, 도 4는 도 2의 비행선의 정면 구조도이며, 도 5는 도 2의 비행선의 저면 구조도이고, 도 6은 본 발명의 비행선 연결구조의 주요 구성인 곤돌라와 기낭 간의 연결 결합구조를 예시하기 위한 분해 조립 구조도이고, 도 7은 도 6의 선 A-A에 따른 패치 연결부 및 곤돌라의 결합구조 단면도이며, 도 8은 도 6의 패치 연결부에 적층 배열되는 덧패치부재를 예시한 구조도이고, 도 9는 본 발명의 비행선의 꼬리날개 부위 구조도이고, 도 10은 본 발명 비행선의 선단부의 노즈콘의 결합 구조도이다.
본 발명은 일예로, 비행선의 기낭을 정위치시키도록 상기 기낭의 일정부위에 패치를 매개로 장착되는 엔진 회전 서버수단(110)이 구비된 곤돌라(100)와, 상기 비행선의 기낭(60)의 후부에 장착되어 기낭(60)에 대향하는 바람의 방향에 따라 상기 기낭(60)의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단(200)을 포함하여 이루어지는 비행선의 연결구조의 일환으로 도출된 것이다.
또, 상기 비행선의 연결구조는, 상기 곤돌라(100)의 양측 상단부에 다수의 브라켓(121)을 매개로 상기 기낭(60)의 길이방향을 따라 병렬 배열된 제1 및 제2 레일(120, 120)과, 상기 제1 및 제2 레일(120, 120)에 설정 간격으로 간격져 관통 형성된 다수의 접속공이 정위치되면서 체결부재를 매개로 체결 결합되도록 접속공이 형성된 패치 연결부(130)를 포함하여 이루어진다.
또, 상기 패치 연결부(130)는, 단면이 다리가 2개인 ㅠ 자형으로 이루어지고, 기낭재질이 뻣뻣하지 못하기 때문에 ㅠ자형 다리사이에 알루미늄 등의 가벼운 딱딱한 것을 넣고, 재질과의 접합을 위해 결속링(일명, 아이랫)으로 고정하여 볼트 너트를 사용하는데 무리가 없도록 제작하여 이루어져서, 양 다리부 사이에 제1 또는 제2 레일(120, 120)이 중앙에 삽입 접속되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 패치 연결부(130)에는 상기 패치 연결부(130)의 양 다리부가 관통 삽입되어 돌출되도록 구멍이 복수개 형성된 다각형상의 덧패치부재(131)가 접합 구성되어 있다.
또, 상기 기낭(60)의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단(200)의 구성요소인 꼬리날개부의 선단 하면 일부에는 상기 기낭(60)과의 착접성의 보강과 조립시 꼬리날개의 받음각의 변화를 저감하기 위한 나무재의 보강 플레이트(210)가 접합 구성되어 있다.
또한, 상기 기낭(60)의 선단부에는 노즈콘(80)이 접합 설치되고, 이 노즈콘(80)은 정점부에 견인고리를 구비한 원뿔꼴 형태로 구성되며, 이 노즈콘(80)의 내곽부에는 라인의 끊어짐과 구멍의 수명 증대를 위해, 다수의 결속링(81)에 의해 커버되는 제1 결속구(81a)가 형성되고, 이 제1 결속구(81a)에 일방형 권회되고, 이어서 제2 결속구(85a)를 가지며, 상기 기낭(60)에 끝단부가 은닉된 상태로 접합되는 스트립바(85)에 재차 권회되어 결속되는 결속부재(83)가 구비되는 구조로 되어 있다.
여기에서, 상기 결속부재(83)는 낙하산 산줄로 사용되는 재질로서, 일예로 노끈부재가 적합하나, 추가의 연결 클립으로 대체해도 좋다.
이로써, 상기 기낭(60)의 일정부위에 고정되는 사각 형상의 제1 및 제2 레 일(120, 120)은, 이 제1 및 제2 레일(120, 120)을 중심으로 양측으로 동일면상에서 연장되어 상기 패치 연결부(130)로의 결합부위의 이동에 따라 상기 곤돌라(100)를 전후로 위치 이동 시킬 수 있게 되는 것이다.
그리고 상기 비행선의 기낭(60)의 움직임에 따라 발생되는 전기적인 흐름 정보가 상기 엔진 회전 서버수단(110)으로 입력되게 되며 입력되는 정보에 따라 상기 엔진 서보와 좌우측 엔진이 움직이게 된다. 여기서 상기 엔진은 프로펠라가 구동되는 방식으로 처리하는 것이 바람직 하다.
또, 상기 비행선의 기낭(60)의 후부에 장착되어 기낭에 대향하는 바람의 방향에 따라 상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조절수단(200)은, 상기 비행체의 기낭(60)의 일정부위에 장착되는 꼬리날개와, 비행선의 방향을 조절하는 조종면(ㄱ자형태로 생긴 날개 우측부분)이 컨터롤러 신호와 서보모터내의 포텐셜 미터에 의해 일정한 각도로 작동되도록 상기 기낭(60)의 후단부에 형성된 4개의 꼬리날개와 방향조정서버(220)를 포함하며, 풍향계와, 이 풍향계의 하부에 장착되는 로타리 엔코더와, 이 로터리 엔코더에 연결되어 상기 풍향계의 정보를 수신하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러에 전기적으로 연결되어 상기 콘트롤러의 신호에 따라 작동되도록 상기 기낭(60)의 후단부 형성된 4 쌍의 수직 꼬리날개에 장착되는 한쌍의 방향조정서버(220)를 포함한다.
이때 상기 콘트롤러(도시생략)는 (무선)원격제어기(도시생략)를 이용하여 지상에서 수동으로 조작할 수 있다.
룰론, 종래와 같은 방식으로 계류하는 차량용 계류 비행선은 이동수단의 상 부에 장착할 수 있으나, 지상에 고정하여 계류시킬 수도 있다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 따른 작동과정은 다음과 같다.
우선, 차량(80)을 이용하여 사용자가 원하는 지역으로 이동한 후 차량(80)에 적재된 비행선의 기낭(60)에 개스를 주입한 후 곤돌라와 꼬리날개를 장착한다. 그 다음 무선송수신 조종기를 통하여 작동상태를 점검하고, 추진력의 방향을 위로하여 비행선을 이륙시킨다. 일정한 높이의 고도로 올라가면 추진력의 방향을 전진방향으로 하고, 꼬리날개의 조종면을 서버모터로 움직여 비행선을 상하 좌우로 조종할 수 있다.
또한 비행선에 FCC(Flight Control Computer)를 이용하여 비행선의 자세와 위치센서를 읽어 사전에 프로그램된 알고리즘에 의해 꼬리날개 및 각 엑츄에이터에 명령을 주어 비행선이 임무를 완수할 수 있도록 한다.
일단, 차량(80)을 이용하여 사용자가 원하는 지역으로 이동한 후 차량(80)에 적재된 비행선의 기낭(60)에 개스를 주입한 후 상부로 부상시킨다.
그 후 상기 비행선의 기낭(60)이 정위치에서 이탈하게 되면 상술한 바와 같이 상기 기낭(60)의 움직임에 따른 전기적인 신호가 상기 엔진 회전 서버로 전달되고 기설정된 수치에서 이탈하게 되면 상기 종동 및 피동기어가 움직이고, 또한 상기 좌우측 프로펠라 엔진(110, 110)이 움직이게 되어 상기 기낭(60)은 정위치를 유지하게 된다.
게다가 상기 기낭(60)을 향하여 부는 바람의 영향에 따라 상기 풍향계가 움직이게 되고 이러한 풍향계의 움직임에 따른 정보는 상기 로터리 엔코더로 입력되 고 콘트롤러로 보내지게 된다.
상기 콘트롤러에서는 상기 기낭(60)의 후부에 형성된 수직 꼬리 날개에 장착된 프로펠라 방향조정서버를 조절함으로써 용이하게 풍향에 대체할 수 있게 되도록 함이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 비행선 연결구조를 예시한 전체 사시 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 비행선 연결구조를 예시한 전체 사시 구조도,
도 3은 도 2의 비행선의 측면 구조도이고, 도 4는 도 2의 비행선의 정면 구조도,
도 5는 도 2의 비행선의 저면 구조도,
도 6은 본 발명의 비행선 연결구조의 주요 구성인 곤돌라와 기낭(60) 간의 연결 결합구조를 예시하기 위한 분해 조립 구조도,
도 7은 도 6의 선 A-A에 따른 패치 연결부 및 곤돌라의 결합구조 단면도,
도 8은 도 6의 패치 연결부에 적층 배열되는 덧패치부재를 예시한 구조도,
도 9는 본 발명의 비행선의 꼬리날개 부위 구조도, 및
도 10은 본 발명 비행선의 선단부의 노즈콘의 결합 구조도.

Claims (5)

  1. 비행선의 추진력을 장착하기 위한 기낭을 정위치시키도록 상기 기낭의 일정부위에 패치를 매개로 장착되는 엔진 회전 서버수단이 구비된 곤돌라와, 상기 비행선의 기낭의 후부에 장착되어 기낭에 대향하는 바람의 방향에 따라 상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단을 포함하여 이루어지는 비행선의 연결구조에 있어서,
    상기 곤돌라의 양측 상단부에 다수의 브라켓을 매개로 상기 기낭의 길이방향을 따라 병렬 배열된 제1 및 제2 레일과,
    상기 제1 및 제2 레일에 간격져 관통형성된 다수의 접속공이 정위치되면서 체결부재를 매개로 체결 결합되도록 접속공이 형성된 패치 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행선의 연결구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패치 연결부는, 단면이 다리가 2개인 ㅠ 자형으로 이루어지고, 내부에 알루미늄판이나 합판 등의 강성재를 넣고, 결속링으로 고정하여, 양 다리부 사이에 제1 또는 제2 레일이 중앙에 삽입 접속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 비행선의 연결구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패치 연결부에는 상기 패치 연결부의 양 다리부가 관통 삽입되어 돌출되도록 구멍이 복수개 형성된 다각형상의 덧패치부재가 접합된 것을 특징으로 하는 비행선의 연결구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기낭의 위치를 정위치 시키는 풍향 방향 조정수단의 구성요소인 꼬리날개부의 선단 하면 일부에는 상기 기낭과의 착접성의 보강과 조립시 꼬리날개의 받음각의 변화를 저감하기 위한 나무재의 보강 플레이트가 접합된 것을 특징으로 하는 비행선의 연결구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기낭의 선단부에는 노즈콘이 접합 설치되고, 이 노즈콘은 정점부에 견인고리를 구비한 원뿔꼴 형태로 구성되며, 이 노즈콘의 내곽부에는 다수의 결속링에 의해 커버되는 제1 결속구가 형성되고, 이 제1 결속구에 일방형 권회되고, 이어서 제2 결속구를 가지며, 상기 기낭에 끝단부가 은닉된 상태로 접합되는 스트립바에 재차 권회되어 결속되는 결속부재가 구비된 것을 특징으로 하는 비행선의 연결 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5516065A (en) 1993-06-08 1996-05-14 Luftschiffbau Zeppelin Gmbh Landing and anchoring mechanism for an airship

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