KR102669525B1 - 비행기 동체 제방빙용 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비행기의 동체에 발생된 착빙을 다른 작업을 하면서 제거할 수 있어서 시간을 절감할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있도록 된 새로운 구조의 비행기 동체 제방빙용 드론에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제방빙용 드론은 본체(11)의 하측에 구비된 히터(14)를 이용하여 프로펠러(12)에 의해 하측으로 발생되는 바람을 가열하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 녹여 제거한다.
따라서, 용액을 이용하여 착빙을 제거하는 종래의 방법과 달리, 다른 작업을 하면서 동시에 착빙을 제거할 수 있음으로, 착빙에 소요되는 시간을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

비행기 동체 제방빙용 드론{drone for de-icing}

본 발명은 비행기의 동체에 발생된 착빙을 다른 작업을 하면서 제거할 수 있어서 시간을 절감할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있도록 된 새로운 구조의 비행기 동체 제방빙용 드론에 관한 것이다.

일반적으로, 겨울철에는 비행기에 눈이나 수분이 착빙하는 경우가 발생되며, 이러한 경우, 비행기의 양력발생에 문제가 발생될 뿐 아니라, 비행기의 무게와 공기저항이 증가되고, 각종 감지센서의 측정오차에 따른 조종장애가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 비행기에 착빙이 발생될 경우, 착빙, 즉, 비행기에 부착된 눈이나 얼음을 제거하는 제방빙작업을 하게 된다.

상기 제방빙작업은 얼음이나 눈을 제거하는 제빙작업과, 얼음이나 눈이 비행기에 부착되지 않도록 하는 방빙작업을 합친 것이다.

이때, 제빙작업은 고압의 용액을 비행기에 분사하여 얼음이나 눈을 제거하는 것이다.

상기, 방빙작업은 용액을 비행기에 분사하여 도포하는 것이다.

그런데, 이러한 제방빙작업을 할 때 사용되는 용액은 글라이콜이 포함됨으로, 제방빙작업을 할 때는 비행기에 형성된 모든 흡기구나 출입구를 차단하여 용액이 실내로 유입되지 않도록 한 상태에서 작업을 하여야 한다.

따라서, 이러한 제방빙작업을 하기 위해선, 비행기를 작업장소로 이동시킨 상태에서 제방빙작업을 하여야 함으로, 승객이 타거나 내리는 작업이나 화물을 싣거나 내리는 작업 또는 비행기의 정비작업과 함께 진행할 수 없게 되며, 비행기의 스케줄이 늦어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 제방빙작업에는 다량의 용액과 많은 장비 및 인원이 필요하게 됨으로, 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

한편, 최근 들어, 다양한 종류의 드론이 개발되어 다양한 목적으로 사용되고 있다.

도 1은 이러한 드론의 일반적인 형태를 도시한 것으로, 하측에 지지대(1a)가 구비된 본체(1)와, 상기 본체(1)의 둘레부에 구비되며 구동모터(2a)에 의해 회전되는 복수개의 프로펠러(2)와, 상기 본체(1)에 구비되며 상기 구동모터(2a)의 작동을 제어하는 제어수단(3)으로 구성되며, 상기 제어수단(3)은 사용자가 조작하는 무선조정기(4)와 무선으로 데이터통신가능하게 구성된다.

따라서, 사용자가 상기 무선조정기(4)를 조작하여 제어수단(3)에 제어명령을 입력하면, 상기 제어수단(3)이 구동모터(2a)를 제어하여 프로펠러(2)의 회전속도를 조절함으로써, 드론의 비행을 제어할 수 있다.

등록특허 10-1779352호,

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비행기의 동체에 발생된 착빙을 다른 작업을 하면서 제거할 수 있어서 시간을 절감할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있도록 된 새로운 구조의 비행기 동체 제방빙용 드론을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본체(11)와, 상기 본체(11)의 둘레부에 구비되며 구동모터(12a)에 의해 회전되는 복수개의 프로펠러(12)와, 상기 본체(11)의 하측에 상하방향으로 연장되도록 구비된 가이드관체(13)와, 상기 가이드관체(13)의 내부에 구비된 히터(14)와, 상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비된 카메라(15)와, 상기 본체(11)의 전후방 양측에서 하측으로 연장된 복수개의 지지바(16)와, 측방향으로 연장된 원통형상으로 구성되며 전후방으로 이격되도록 양단이 상기 지지바(16)에 회전가능하게 결합되며 내부에는 보조히터(18)가 구비된 가열드럼(17)과, 상기 가열드럼(17)에 연결되어 가열드럼(17)을 구동시키는 드럼구동모터(19)와, 상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비되며 비행기(5)까지의 거리를 측정하는 거리측정수단(21)과, 상기 본체(11)에 구비되며 상기 카메라(15)와 거리측정수단(21)에 연결되고 무선조정기(23)와 데이터통신가능하게 구성되며 상기 구동모터(12a)와 히터(14)와 보조히터(18) 및 드럼구동모터(19)의 작동을 제어하는 제어수단(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행기 동체 제방빙용 드론이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제어수단(22)은 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 간접가열모드와 직접가열모드를 선택할 수 있도록 구성되고, 상기 간접가열모드로 설정되면 상기 거리측정수단(21)의 신호를 피드백하면서 상기 구동모터(12a)를 제어하여 비행기(5)로부터 미리 설정된 높이로 이격된 상태에서 상기 히터(14)를 on시켜 히터(14)의 열을 이용하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 가열하고, 직업가열모드로 설정되면 상기 보조히터(18)를 on시켜 가열드럼(17)이 가열되도록 한 상태에서 가열드럼(17)이 비행기(5)의 상면에 착륙되도록 하고 작업자가 상기 무선조정기(23)를 조작하면 상기 드럼구동모터(19)를 제어하여 드론이 전후진되도록 하는 것을 특징으로 하는 비행기 동체 제방빙용 드론이 제공된다.

본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론은 본체(11)의 하측에 구비된 히터(14)를 이용하여 프로펠러(12)에 의해 하측으로 발생되는 바람을 가열하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 녹여 제거한다.

따라서, 용액을 이용하여 착빙을 제거하는 종래의 방법과 달리, 다른 작업을 하면서 동시에 착빙을 제거할 수 있음으로, 착빙에 소요되는 시간을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 드론을 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론을 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론의 가이드관체를 도시한 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론을 도시한 정단면도,
도 5는 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론의 블록도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론의 작용을 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 비행기 동체 제방빙용 드론을 도시한 것으로, 본체(11)와, 상기 본체(11)의 둘레부에 구비되며 구동모터(12a)에 의해 회전되는 복수개의 프로펠러(12)와, 상기 본체(11)의 하측에 상하방향으로 연장되도록 구비된 가이드관체(13)와, 상기 가이드관체(13)의 내부에 구비된 히터(14)와, 상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비된 카메라(15)와, 상기 본체(11)의 전후방 양측에서 하측으로 연장된 복수개의 지지바(16)와, 측방향으로 연장된 원통형상으로 구성되며 전후방으로 이격되도록 양단이 상기 지지바(16)에 회전가능하게 결합되며 내부에는 보조히터(18)가 구비된 가열드럼(17)과, 상기 가열드럼(17)에 연결되어 가열드럼(17)을 구동시키는 드럼구동모터(19)와, 상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비되며 비행기(5)까지의 거리를 측정하는 거리측정수단(21)과, 상기 본체(11)에 구비되며 상기 카메라(15)와 거리측정수단(21)에 연결되고 무선조정기(23)와 데이터통신가능하게 구성되며 상기 구동모터(12a)와 히터(14)와 보조히터(18) 및 드럼구동모터(19)의 작동을 제어하는 제어수단(22)으로 구성된다.

상기 본체(11)와 프로펠러(12)는 종래의 드론에 구비된 것과 동일하다.

상기 가이드관체(13)는 중간부의 내경이 좁은 벤튜리관형태로 구성되며, 내부에는 상기 히터(14)를 지지하기 위한 지지부재(13a)가 십자가형태로 구비된다.

그리고, 상기 지지부재(13a)에는 상기 본체(11)에 연결되는 연결바(13a)가 상측으로 연장되도록 구비되어, 상기 가이드관체(13)가 본체(11)의 하측으로 조금 이격되는 위치에 고정된다.

따라서, 상기 프로펠러(12)가 회전될 때 하측으로 발생되는 바람이 상기 가이드관체(13)의 내부를 통과하면서 속도가 증가되어 하측으로 배출된다.

상기 히터(14)는 상기 지지바(16)의 상면에 코일형태로 구비되어, on되면 상기 가이드관체(13)를 통과하여 하측으로 배출되는 공기를 가열한다.

상기 카메라(15)는 상기 본체(11)의 하측면 중앙부에 하측을 향하도록 구비되어, 드론 하측의 영상을 촬영하여 상기 제어수단(22)을 실시간으로 전송하도록 구성된다.

상기 지지바(16)는 4개로 구성되어 본체(11)의 전방 양측과 후방 양측에서 하측으로 연장되도록 구비된다.

상기 가열드럼(17)은 열전도율이 높은 금속재의 원통형으로 구성되어 내부의 보조히터(18)가 on되면 높은 온도로 가열되도록 구성된다.

상기 보조히터(18)는 상기 가열드럼(17)의 내주면에 밀착되도록 구비된다.

상기 드럼구동모터(19)는 상기 제어수단(22)의 제어신호에 따라 구동되어 가열드럼(17)이 정역방향으로 회전되도록 한다.

상기 거리측정수단(21)은 레이저를 이용하여 거리를 측정하도록 된 것으로, 본체(11)의 중앙부 하측면에 하측을 향하도록 구비되어, 본체(11)로부터 비행기(5)까지의 거리를 측정하도록 구성된다.

상기 제어수단(22)은 상기 카메라(15)에 의해 촬영된 영상을 실시간으로 상기 무선조정기(23)로 전송하고, 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 간접가열모드와 직접가열모드를 선택할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 무전조정기에는 작업자가 조작하여 제어명령을 입력하기 위한 스위치와, 제어수단(22)에서 전송된 영상을 디스플레이하기 위한 모니터가 구비된다.

이러한 비행기 동체 제방빙용 드론의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선 작업자는 무선조정기(23)를 조작하여 드론이 착빙이 발생된 비행기(5)의 상부에 위치되도록 제어한다.

그리고, 작업자가 상기 무선조정기(23)를 제어하여 간접가열모드를 선택하면, 제어수단(22)은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 거리측정수단(21)의 신호를 피드백하면서 상기 구동모터(12a)를 제어하여, 드론이 비행기(5)로부터 미리 설정된 높이의 상부에서 호버링을 하도록 제어한다.

그리고, 상기 제어수단(22)은 히터(14)를 on시켜서, 히터(14)의 열을 이용하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 가열하여 제거한다.

즉, 드론이 호버링을 하기 위해서는 상기 구동모터(12a)를 이용하여 프로펠러(12)를 회전시켜야 하며, 이때, 드론, 즉, 프로펠러(12)의 하측으로 강한 바람이 발생된다.

그런데, 상기 히터(14)는 상기 본체(11)의 하측에 구비된 가이드관체(13)의 내부에 구비됨으로, 드론의 하측으로 발생된 바람이 가이드관체(13)의 내부를 통과하면서 히터(14)에 의해 고열로 가열된 후, 하측으로 배출되어 비행기(5)에 발생된 착빙을 가열하여 녹이게 된다.

이때, 상기 카메라(15)는 드론 하부의 영상, 즉, 비행기(5)의 상면을 촬영하여 무선조정기(23)로 전송함으로, 작업자는 무선조정기(23)에 구비된 모니터의 영상을 통해 착빙이 발생된 위치를 육안으로 확인하고, 무선조정기(23)를 조작하여 드론의 위치를 조절함으로서, 드론이 착빙이 발생된 위치의 상부에서 호버링하여 착빙을 녹여 제거하도록 할 수 있다.

한편, 간접가열모드에서 작업자가 드론을 이동시킬 경우, 상기 제어수단(22)은 상기 거리측정수단(21)의 신호를 피드백하면서 상기 구동모터(12a)를 제어하여, 드론이 항상 비행기(5)로부터 미리 설정된 높이를 유지하도록 한다.

그리고, 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 직접가열모드를 선택하면, 제어수단(22)은 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(12a)를 제어하여, 드론이 비행기(5)의 상면에 착륙하도록 한다.

이와 같이 드론이 착륙을 하면, 상기 가열드럼(17)이 비행기(5)의 상면에 밀착되며, 히터(14)를 on시면 가열드럼(17)이 고온으로 가열된다.

그리고, 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 전후진명령을 입력하면, 상기 제어수단(22)은 상기 드럼구동모터(19)를 구동시켜 가열드럼(17)을 정역방향으로 회전시켜, 드론이 전후진되도록 한다.

따라서, 가열드럼(17)이 비행기(5)의 상면에 발생된 착빙에 직접 접촉하여 착빙이 빠르게 녹아서 제거되도록 한다.

이와 같이 구성된 비행기 동체 제방빙용 드론은 본체(11)의 하측에 구비된 히터(14)를 이용하여 프로펠러(12)에 의해 하측으로 발생되는 바람을 가열하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 녹여 제거한다.

따라서, 용액을 이용하여 착빙을 제거하는 종래의 방법과 달리, 다른 작업을 하면서 동시에 착빙을 제거할 수 있음으로, 착빙에 소요되는 시간을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 제어수단(22)은 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 간접가열모드와 직접가열모드를 선택할 수 있도록 구성되고, 상기 간접가열모드로 설정되면 히터(14)를 이용하여 프로펠러(12)에서 하측으로 발생되는 공기를 가열하여 넓은 면적을 가열할 수 있으며, 직업가열모드로 설정되면 상기 보조히터(18)를 on시켜 가열드럼(17)을 가열시키고, 가열드럼(17)을 착빙에 접촉시켜 직접적으로 착빙을 가열하여 제거할 수 있다.

따라서, 착빙이 발생된 면적과, 착빙의 두께 등에 따라 적절히 간접가열모드나 직접가열모드를 선택하여, 착빙을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

11. 본체 12. 프로펠러
13. 가이드통체 14. 히터
15. 카메라 16. 지지바
17. 가열드럼 18. 보조히터
19. 드럼구동모터 21. 거리측정수단
22. 제어수단 23. 무선조정기

Claims (2)

1. 본체(11)와,
   상기 본체(11)의 둘레부에 구비되며 구동모터(12a)에 의해 회전되는 복수개의 프로펠러(12)와,
   상기 본체(11)의 하측에 상하방향으로 연장되도록 구비된 가이드관체(13)와,
   상기 가이드관체(13)의 내부에 구비된 히터(14)와,
   상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비된 카메라(15)와,
   상기 본체(11)의 전후방 양측에서 하측으로 연장된 복수개의 지지바(16)와,
   측방향으로 연장된 원통형상으로 구성되며 전후방으로 이격되도록 양단이 상기 지지바(16)에 회전가능하게 결합되며 내부에는 보조히터(18)가 구비된 가열드럼(17)과,
   상기 가열드럼(17)에 연결되어 가열드럼(17)을 구동시키는 드럼구동모터(19)와,
   상기 본체(11)에 하측을 향하도록 구비되며 비행기(5)까지의 거리를 측정하는 거리측정수단(21)과,
   상기 본체(11)에 구비되며 상기 카메라(15)와 거리측정수단(21)에 연결되고 무선조정기(23)와 데이터통신가능하게 구성되며 상기 구동모터(12a)와 히터(14)와 보조히터(18) 및 드럼구동모터(19)의 작동을 제어하는 제어수단(22)을 포함하고,
   상기 제어수단(22)은 작업자가 무선조정기(23)를 조작하여 간접가열모드와 직접가열모드를 선택할 수 있도록 구성되고,
   상기 간접가열모드로 설정되면 상기 거리측정수단(21)의 신호를 피드백하면서 상기 구동모터(12a)를 제어하여 비행기(5)로부터 미리 설정된 높이로 이격된 상태에서 상기 히터(14)를 on시켜 히터(14)의 열을 이용하여 비행기(5)에 발생된 착빙을 가열하고,
   직업가열모드로 설정되면 상기 보조히터(18)를 on시켜 가열드럼(17)이 가열되도록 한 상태에서 가열드럼(17)이 비행기(5)의 상면에 착륙되도록 하고 작업자가 상기 무선조정기(23)를 조작하면 상기 드럼구동모터(19)를 제어하여 드론이 전후진되도록 하는 것을 특징으로 하는 비행기 동체 제방빙용 드론.
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