KR20130057222A - Flight driving apparatus and ornithopter having the same - Google Patents

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KR20130057222A
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황희철
박찬익
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국방과학연구소
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Abstract

PURPOSE: A wing driving device and an ornithopter with the same are provided to improve lift and thrust by implementing active twisting because a rear skin operates independent from a front skin with a rear driving part. CONSTITUTION: A wing driving device comprises a body(10), a wing mounting part(400), a front driving part(200), and a rear driving part(300). The wing mounting part is mounted on the body to provide lift and propelling force to an ornithopter. The wing mounting part comprises a front skin(504) and a rear skin(500) connected to the front skin. The front driving part controls the movement of the front skin. The rear driving part controls the movement of the rear skin to make phase difference between the rear skin and the front skin.

Description

날개 구동장치 및 이를 포함하는 날갯짓 비행체{FLIGHT DRIVING APPARATUS AND ORNITHOPTER HAVING THE SAME}FLY DRIVING APPARATUS AND ORNITHOPTER HAVING THE SAME

본 발명은 날갯짓운동에 의하여 비행하도록 이루어지는 날갯짓비행체에 관한 것으로서, 구체적으로 날개 구동장치 및 이를 포함하는 날갯짓 비행체에 관한 것이다. The present invention relates to a wing flying body made to fly by a wing movement, and more particularly, to a wing drive device and a wing flying vehicle including the same.

날갯짓 비행체(Ornithopter)는 자연계의 새와 곤충, 박쥐와 같이 날갯짓 운동을 통해 비행을 하도록 이루어진다. 날갯짓 비행체는 자연계의 비행체를 모방하여 날갯짓운동을 통해 비행할 수 있게 개발되었기 때문에, 외형적으로 기존의 고정익 비행체나 회전익 비행체와는 달리 위장성(camouflage)이 높다. 따라서, 목표에 매우 가까운 위치까지 접근하여 정보 획득, 감시, 정찰(Intelligence, Surveillance, Reconnaissance, ISR) 등의 임무를 수행하기에 적합한 플랫폼으로 최근 미국, 프랑스, 일본 등 항공 선진국에서 날갯짓비행체 관련 기초 기반 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. Ornithopters are made to fly through wing movements such as birds, insects and bats in nature. The winged wing vehicle has high camouflage unlike the conventional fixed wing or rotary wing aircraft because it has been developed to fly through the wing movement by imitating a natural plane. Therefore, it is a platform suitable for performing missions such as intelligence, surveillance, reconnaissance (ISR), etc. by approaching the location very close to the target, and recently based on the wing aircraft in advanced countries such as USA, France and Japan. Technology development is active.

조류의 날갯짓모션은 플래핑(flapping), 트위스팅(twisting), 폴딩(folding)으로 구성된다. 종래의 날갯짓비행체는 날개짓의 상하왕복운동으로 단순한 플래핑(flapping) 모션만 구현하고 있으며, 일부 날갯짓비행체에서는 플래핑(flapping) 모션시에 전방 스파와 후방 스파가 위상차를 가진 상태로 운동하는 모션인 트위스팅(twisting) 모션을 날개의 소개 특성에 따른 변형을 통해 제한적이고 수동적인 트위스팅(twisting) 모션을 구현하고 있다. The bird's wing motion consists of flapping, twisting, and folding. Conventional wing planes implement only simple flapping motion with the up-and-down reciprocating motion of the wing, and in some wing planes, the front and rear spars move in phase with flapping motion during flapping motion. In-twisting motion is modified according to the wing characteristics of the wing to implement a limited and passive twisting motion.

이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 추력과 양력이 향상된 날개 구동장치 및 이를 구비하는 날갯짓 비행체를 제공하기 위한 것이다. In view of the above, the technical problem of the present invention is to provide a wing drive device with improved thrust and lift, and a wing vehicle having the same.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 날개 구동장치는 날개 장착부, 전방 구동부 및 후방 구동부를 포함한다. 상기 날개 장착부는 비행체 본체에 장착되어 상기 비행체에 양력 및 추진력을 제공하고, 전방스킨 및 상기 전방스킨에 연결되는 후방스킨를 구비한다. 상기 전방 구동부는 상기 전방스킨의 움직임을 제어한다. 상기 후방 구동부는 상기 전방 구동부와 연동하여 상기 후방스킨이 상기 전방스킨과 위상차를 갖도록 상기 후방스킨의 움직임을 제어한다.In order to achieve the above object of the present invention, the wing drive device according to an embodiment of the present invention includes a wing mount, a front drive and a rear drive. The wing mounting portion is mounted on the aircraft body to provide lift and propulsion force to the vehicle, and has a front skin and a rear skin connected to the front skin. The front drive unit controls the movement of the front skin. The rear driving unit controls the movement of the rear skin so that the rear skin has a phase difference with the front skin in cooperation with the front driving unit.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 상기 전방구동부와 상기 후방구동부를 구동시키는 모터를 구비한다. 상기 전방구동부는 전방기어를 구비하고, 상기 후방구동부는 상기 전방기어와 연동하며, 상기 모터에 의하여 회전하도록 형성되는 후방기어를 구비한다.In one embodiment of the present invention, the vane driving device includes a motor for driving the front driving unit and the rear driving unit. The front drive unit includes a front gear, and the rear drive unit is interlocked with the front gear and has a rear gear formed to rotate by the motor.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 전방기어 및 상기 후방기어는 같은 속도로 운동한다.In one embodiment associated with the present invention, the front gear and the rear gear move at the same speed.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 상기 모터와 맞물리는 제1 기어, 상기 제1 기어와 맞물리고, 상기 전방기어 및 상기 후방기어를 같은 방향으로 회전시키는 제2 기어를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the vane driving device includes a first gear meshing with the motor, a second gear meshing with the first gear and rotating the front gear and the rear gear in the same direction. .

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 일단이 상기 전방기어의 중심에 고정되고, 일방향으로 연장되는 전방 크랭크 및 일단이 상기 후방기어의 중심에 고정되고, 상기 일방향과 기설정된 각도로 교차하는 방향으로 연장되는 후방 크랭크를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the vane driving device has one end fixed to the center of the front gear, a front crank extending in one direction and one end fixed to the center of the rear gear, at a predetermined angle with the one direction A rear crank extending in the intersecting direction.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 상기 날개 장착부와 연결되고, 상기 전방 구동부와 상기 후방구동부에 의하여 움직이는 스파마운트를 포함한다. 상기 스파마운트와 상기 전방 구동부 및 상기 후방구동부는 볼링크로 고정된다.In one embodiment related to the present invention, the vane driving device is connected to the vane mounting portion, and includes a spar mounted by the front drive unit and the rear drive unit. The spa mount, the front drive unit and the rear drive unit are fixed by ball links.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 일단이 상기 본체에 연결되고 기 설정된 간격으로 구부러지는 샤프트를 포함한다. 상기 날개 구동장치는 상기 샤프트의 타단에 고정되고, 상기 타단을 중심으로 기설정된 범위 내에서 회동하는 스파마운트를 포함한다. In one embodiment of the present invention, the vane driving device includes a shaft having one end connected to the main body and bent at a predetermined interval. The vane driving device is fixed to the other end of the shaft, and includes a spamount that rotates within a predetermined range around the other end.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 상기 전방 스킨과 상기 후방 스킨에 각각 연결되고, 서로 교차하도록 연장되는 전방 스파 및 후방 스파를 포함한다. 상기 전방 스파 및 후방 스파는 상기 샤프트를 사이에 두고 상기 스파마운트에 연결된다.In an embodiment related to the present invention, the vane driving device includes a front spar and a rear spar that are respectively connected to the front skin and the rear skin and extend to cross each other. The front spar and the rear spar are connected to the spamount with the shaft interposed therebetween.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 후방 스파에는 전방 스킨의 일변이 연결된다.In one embodiment associated with the present invention, one side of the front skin is connected to the rear spar.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 전방 구동부의 위상이 상기 후방 구동부의 위상보다 앞서도록 형성된다.In one embodiment of the present invention, the phase of the front driver is formed to be ahead of the phase of the rear driver.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 날갯짓 비행체는 비행체 본체, 상기 비행체 본체에 장착되어 상기 비행체에 양력 및 추진력을 제공하고, 전방스킨 및 상기 전방스킨에 연결되는 후방스킨을 구비하는 날개 장착부, 상기 전방스킨의 움직임을 제어하는 전방 구동부 및 상기 전방 구동부와 연동하여 상기 후방스킨이 상기 전방스킨과 위상차를 갖도록 상기 후방스킨의 움직임을 제어하는 후방 구동부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the wing aircraft according to another embodiment of the present invention is mounted on the aircraft body, the vehicle body to provide lifting and propulsion to the aircraft, and connected to the front skin and the front skin And a wing mounting unit having a rear skin, a front driving unit for controlling the movement of the front skin, and a rear driving unit for controlling the movement of the rear skin such that the rear skin has a phase difference with the front skin in association with the front driving unit. .

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 날개 구동장치는 상기 비행체의 본체를 중심으로 서로 대칭되도록 형성되는 제1 구동조립체 및 제2 구동조립체를 포함한다.In one embodiment related to the present invention, the wing drive device includes a first drive assembly and a second drive assembly are formed to be symmetrical with respect to the main body of the aircraft.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 전방 구동부와 후방 구동부에 의하여 전방 스킨 및 후방 스킨이 독립적으로 플래핑(flapping)되고, 상기 후방 스킨은 후방 구동부에 의하여 상기 전방 스킨과 독립적으로 운동하므로, 능동적인 트위스팅(twisting)을 구현할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the front skin and the rear skin are flapping independently by the front drive unit and the rear drive unit, and the rear skin is moved independently of the front skin by the rear drive unit, thereby active You can implement in-twisting.

따라서, 비행체의 양력과 추력을 향상시킬 수 있다. Therefore, the lift and thrust of an aircraft can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따르는 날갯짓비행체의 사시도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 사시도.
도 3은 도 1의 A 부분의 측면도.
도 4a 내지 도 4d는 날갯짓 비행체의 움직임을 나타내는 측면도. 1 is a perspective view of a wing flying body according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged perspective view of a portion A of FIG. 1.
3 is a side view of the portion A of FIG.
4a to 4d are side views showing the movement of the wing vehicle.

이하, 본 발명과 관련된 날갯짓구동장치 및 이를 포함하는 날갯짓 운동체에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a wing drive device and a wing body including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따르는 날갯짓비행체의 사시도이다. 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 사시도이다. 1 is a perspective view of a wing flying body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view of portion A of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 날갯짓비행체는 본체(10), 기어박스(100), 전방 구동부(200), 후방 구동부(300), 날개 장착부(400) 및 날개부(500)를 포함한다.1 and 2, the wing flying body includes a main body 10, a gear box 100, a front driving unit 200, a rear driving unit 300, a wing mounting unit 400, and a wing unit 500.

상기 날개부(500)는 상기 본체(10)를 중심으로 좌우로 한 쌍으로 형성되는 전방스킨(504) 및 후방스킨(505)과 꼬리날개(507)를 포함한다. 상기 전방 스킨(504)과 상기 후방스킨(505)은 서로 인접하게 형성되고, 한 변에서 만나 연결된다. The wing unit 500 includes a front skin 504 and a rear skin 505 and a tail wing 507 formed in a pair from side to side with respect to the main body 10. The front skin 504 and the rear skin 505 are formed adjacent to each other and are connected to meet on one side.

상기 전방스킨(504)의 일변은 전방 스파(501)에 고정되고, 상기 후방스킨(505)의 일변은 후방 스파(502)에 고정된다. 상기 전방 스파(501)와 상기 후방 스파(502)는 기설정된 각도를 이루며 교차하여 연장된다. 상기 전방스킨(504) 및 상기 후방스킨(505)는 상기 전방 스파(501)과 상기 후방 스파(502)의 운동과 연동한다. One side of the front skin 504 is fixed to the front spar 501, and one side of the rear skin 505 is fixed to the rear spar 502. The front spar 501 and the rear spar 502 extend alternately at a predetermined angle. The front skin 504 and the rear skin 505 cooperate with the movement of the front spar 501 and the rear spar 502.

상기 꼬리날개(507)는 상기 본체(10)의 단부에 형성된다. 상기 꼬리날개(507)는 상기 전방스킨(504) 및 상기 후방스킨(505)와 연동되거나 독립적으로 구동될 수 있다. The tail wing 507 is formed at the end of the main body 10. The tail wing 507 may be driven in conjunction with or independently of the front skin 504 and the rear skin 505.

도 2를 참조하면, 상기 전방 스파(501)와 상기 후방 스파(502)의 각 단부는 스파마운트(503)에 고정된다. 상기 본체(10)를 중심으로 좌우로 전방 스파(501), 후방 스파(502) 및 스파마운트(503)가 형성된다.Referring to FIG. 2, each end of the front spar 501 and the rear spar 502 is secured to a spamount 503. The front spar 501, the rear spar 502, and the spamount 503 are formed to the left and right about the main body 10.

상기 날개 장착부(400)는 날개전방마운트(401)과 이에 좌우 대치되도록 설치되는 샤프트(402)를 포함한다. 상기 샤프트(402)는 상기 본체와 평행하도록 연장된 후 구부러진 형상 즉, 브이(v)형상으로 형성될 수 있다. 상기 좌우의 스파마운트(503)는 각각 상기 샤프트(402)에 고정된다. 상기 한 쌍의 샤프트(402)는 상기 날개전방마운트(401)에 고정되어 상기 날개부(500)의 기준이 된다. 즉, 상기 날개전방마운트(401)를 기준으로 좌우 한 쌍의 날개부(500)가 플래핑(flapping), 트위스팅(twisting)될 수 있다.The wing mounting unit 400 includes a wing front mount 401 and a shaft 402 which is installed to face left and right. The shaft 402 extends in parallel with the main body and may be formed in a bent shape, that is, a v shape. The left and right spamounts 503 are respectively fixed to the shaft 402. The pair of shafts 402 are fixed to the wing front mount 401 to serve as a reference for the wing 500. That is, the left and right pair of wings 500 may be flapping and twisted based on the front wings 401.

상기 기어박스(100)는 상기 본체(10)의 전방부에 배치된다. 상기 기어박스(100)는 모터(103)에 의하여 구동된다. 상기 모터(103)와 상기 기어박스(100)에 의하여 상기 날개부(500)가 구동된다. The gearbox 100 is disposed at the front of the body 10. The gearbox 100 is driven by the motor 103. The wing unit 500 is driven by the motor 103 and the gearbox 100.

즉, 상기 기어박스(100)에 상기 전방 구동부(200)와 상기 후방 구동부(300)가 연결된다. 상기 전방 구동부(200)와 상기 후방 구동부(300)는 상기 좌우 한 쌍의 날개부(500)에 각각 연결되기 위하여 좌우 대칭적으로 배치되는 한 쌍의 전방 구동부(300) 및 상기 후방 구동부(300)로 구성된다. 상기 전방 구동부(200)와 상기 후방 구동부(300)가 상기 기어박스(100)와 연결되어, 상기 날개부(500)를 구동하게 된다. That is, the front driving unit 200 and the rear driving unit 300 are connected to the gear box 100. The front driving unit 200 and the rear driving unit 300 are a pair of front driving units 300 and the rear driving unit 300 which are symmetrically disposed so as to be connected to the left and right pairs of wing units 500, respectively. It consists of. The front driving unit 200 and the rear driving unit 300 are connected to the gear box 100 to drive the wing unit 500.

도 2를 참조하면, 상기 전방 구동부(200)는 전방 크랭크샤프트(202), 전방 크랭크(203), 전방 볼링크(204) 및 전방 연결부(205)를 포함한다. 상기 후방 구동부(300)는 후방 크랭크샤프트(302), 후방 크랭크(303), 후방 볼링크(304) 및 후방 연결부(305)를 포함한다.2, the front drive unit 200 includes a front crankshaft 202, a front crank 203, a front ball link 204, and a front connection part 205. The rear drive unit 300 includes a rear crankshaft 302, a rear crank 303, a rear ball link 304, and a rear connection 305.

상기 전방 크랭크샤프트(202) 및 상기 후방 크랭크샤프트(302)는 상기 기어박스(100)를 관통하도록 형성되며, 서로 평행하도록 배치된다. The front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 are formed to penetrate the gearbox 100, and are arranged to be parallel to each other.

상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)에 각각 전방 크랭크(203) 및 후방 크랭크(303)의 일단부가 고정된다. 다만, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)는 서로 교차하는 방향으로 연장된다. 즉, 기설정된 각도를 이루도록 형성되며, 상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)를 축으로 회전한다.One ends of the front crank 203 and the rear crank 303 are respectively fixed to the front crank shaft 202 and the rear crank shaft 302. However, the front crank 203 and the rear crank 303 extend in a direction crossing each other. That is, it is formed to achieve a predetermined angle, and rotates the front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 about the axis.

상기 전방 크랭크(203) 및 후방 크랭크(303)의 타단부와 상기 스파마운트(503)는 각각 상기 전방 연결부(205) 및 상기 후방 연결부(305)가 연결한다. The other end of the front crank 203 and the rear crank 303 and the spamount 503 are connected to the front connection part 205 and the rear connection part 305, respectively.

따라서, 상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)가 회전하면, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)의 타단부는 원을 그리며 회전하고, 상기 전방 연결부(205) 및 상기 후방 연결부(305)에 연결된 스파마운트(503)가 운동한다.Therefore, when the front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 rotate, the other ends of the front crank 203 and the rear crank 303 rotate in a circle, and the front connecting portion 205 And a spamount 503 connected to the rear connection portion 305 moves.

상기 검토한 바와 같이, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)는 서로 교차하는 방향으로 연장된다. 즉, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)는 기설정된 각도를 이루도록 상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)에 고정된다. 상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)의 단부에 형성되는 고정돌기는 회전하지 못하도록 일정형태로 형성된다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 단면이 직사각형으로 형성될 수 있다. As discussed above, the front crank 203 and the rear crank 303 extend in the direction crossing each other. That is, the front crank 203 and the rear crank 303 are fixed to the front crank shaft 202 and the rear crank shaft 302 to achieve a predetermined angle. Fixing protrusions formed at the ends of the front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 are formed in a predetermined shape to prevent rotation. For example, the cross section may be formed as a rectangle as shown.

상기 기설정된 각도를 조절하면, 상기 위상차를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 날갯짓비행체의 용도, 크기 및 날개부의 특징에 따라 조절할 수 있다. By adjusting the predetermined angle, the phase difference may be adjusted. Therefore, it can be adjusted according to the purpose, size and characteristics of the wing of the wing flight body.

상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)가 회전하면, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)는 동일한 속도로 회전하지만, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)의 타단부는 위상차를 가지고 연결되어 있기 때문에, 상기 날개전방마운트(401) 위상차를 가지고 상하 운동하게 된다. When the front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 rotate, the front crank 203 and the rear crank 303 rotate at the same speed, but the front crank 203 and the rear crank ( Since the other end of 303 is connected with a phase difference, the wing front mount 401 has a phase difference and moves up and down.

따라서, 상기 위상차를 가지고 상하운동하는 날개전방마운트(401)에 연결되 상기 전방 스파(401) 및 상기 후방 스파(402)도 위상차를 가지고 움직이게 되며, 따라서, 상기 전방스킨(504) 및 상기 후방스킨(505)는 각각 위상차를 가지고 상하운동 하게 된다. 즉, 상기 전방스킨(504) 및 상기 후방스킨(505)는 각각 독립적으로 상기 전방 스파(401) 및 상기 후방 스파(402)에 의하여 능동적인 트위스팅(twisting) 운동을 하게 된다. Therefore, the front spar 401 and the rear spar 402 are also moved with the phase difference, which is connected to the wing front mount 401 which moves up and down with the phase difference, and thus, the front skin 504 and the rear skin. 505 moves up and down with phase difference, respectively. That is, the front skin 504 and the rear skin 505 are each independently active twisting (twisting) movement by the front spar 401 and the rear spar 402.

상기 전방 크랭크(203), 후방 크랭크(303), 전방 연결부(205) 및 후방 연결부(305)의 길이가 변하면, 상기 날개부(500)의 플래핑(flapping) 모션의 상하운동의 각도가 변한다. 따라서, 날갯짓비행체의 특성에 맞게 상기 플래핑(flapping) 모션의 각도를 조절할 수 있다.When the lengths of the front crank 203, the rear crank 303, the front connecting portion 205, and the rear connecting portion 305 are changed, the angle of vertical movement of the flapping motion of the wing 500 is changed. Therefore, the angle of the flapping motion can be adjusted according to the characteristics of the wing flight body.

또한, 상기 전방 크랭크샤프트(202)와 상기 후방 크랭크샤프트(302)의 각도가 변하면, 상기 트위스팅(twisting) 모션각이 변한다. 따라서, 날갯짓비행체의 특성에 맞게 상기 트위스팅(twisting) 모션각을 조절할 수 있다. In addition, when the angles of the front crankshaft 202 and the rear crankshaft 302 change, the twisting motion angle changes. Therefore, the twisting motion angle can be adjusted according to the characteristics of the wing flight body.

또한, 상기 전방 크랭크(203)와 전방 연결부(205) 사이, 상기 후방 크랭크(303)와 후방 연결부(305) 사이, 상기 날개전방마운트(401)의 연결부는 볼링크(506)가 형성된다. 상기 볼링크(506)에 의하여 회전운동 및 날개의 트위스팅(twisting) 운동이 원활해진다.In addition, a ball link 506 is formed between the front crank 203 and the front connection portion 205, the rear crank 303 and the rear connection portion 305, and the connection portion of the front wing 401. The ball link 506 facilitates the rotational movement and the twisting (twisting) movement of the wing.

상기 날개부(500)의 운동은 상기 기어박스(100)와 상기 모터(103)에 의하여 구현된다. 이하, 상기 기어박스(100) 및 상기 모터(103)의 구체적인 구조를 검토한다.Movement of the wing unit 500 is implemented by the gearbox 100 and the motor 103. Hereinafter, a detailed structure of the gearbox 100 and the motor 103 will be examined.

도 3은 도 1의 A 부분의 측면도이다.3 is a side view of the portion A of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 기어박스(100)는 기어박스프레임(101), 상기 기어박스프레임(101) 내부에 배치되는 피니언기어(104), 리덕션기어(105), 전방기어(201) 및 후방기어(202)를 포함한다. 1 to 3, the gearbox 100 includes a gearbox frame 101, a pinion gear 104, a reduction gear 105, and a front gear 201 disposed inside the gearbox frame 101. ) And rear gear 202.

상기 기어박스프레임(101)은 상기 본체(10)의 전방에 배치된다. 상기 기어박스프레임(101) 내부에 상기 모터(103)가 장착된 피니언기어(104)가 배치된다. The gearbox frame 101 is disposed in front of the main body 10. The pinion gear 104 in which the motor 103 is mounted is disposed in the gearbox frame 101.

상기 피니언기어(104)는 상기 리덕션기어(105)와 맞물리도록 배치된다. 상기 모터(103)이 회전하면, 상기 피니언기어(104)가 회전하고, 이에 의하여 상기 리덕션기어(105)가 회전한다. 상기 리덕션기어(105)는 상기 피니언기어(104)보다 크기가 큰 기어로, 상기 회전속도를 감소시킨다.The pinion gear 104 is arranged to mesh with the reduction gear 105. When the motor 103 rotates, the pinion gear 104 rotates, thereby rotating the reduction gear 105. The reduction gear 105 is a larger gear than the pinion gear 104 and reduces the rotation speed.

상기 리덕션기어(105)는 상기 크기가 큰 제1 기어 및 상기 제1 기어에 고정되어 상기 제1 기어와 동일한 축을 중심으로 회전하고, 상기 제1 기어보다 크기가 작은 제2 기어를 포함한다. 즉, 상기 제1 기어는 상기 피니언기어(104)와 맞물리도록 배치되고 상기 제2 기어를 회전시킨다.The reduction gear 105 includes a first gear having a larger size and a second gear that is fixed to the first gear, rotates about the same axis as the first gear, and has a smaller size than the first gear. That is, the first gear is disposed to engage the pinion gear 104 and rotate the second gear.

상기 제2 기어는 상기 전방기어(201) 및 상기 후방기어(301) 사이에 배치되고, 맞물리도록 배치된다. 따라서, 상기 피니언기어(104)가 회전하면, 상기 제1 기어가 회전함과 동시에 제2 기어가 회전하며, 상기 제2 기어에 의하여 상기 전방기어(201)과 상기 후방기어(301)가 실질적으로 같은 방향 및 같은 속도로 회전한다.The second gear is disposed between the front gear 201 and the rear gear 301 and arranged to engage. Therefore, when the pinion gear 104 rotates, the first gear rotates and the second gear rotates, and the front gear 201 and the rear gear 301 are substantially rotated by the second gear. Rotate in the same direction and at the same speed.

상기 전방기어(201)의 중심에 상기 전방 크랭크(203)가 고정되고, 상기 후방기어(301)의 중심에 상기 후방 크랭크(303)가 고정된다. 따라서, 상기 전방기어(201) 및 상기 후방기어(301)가 회전하면, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)가 회전하게 된다.The front crank 203 is fixed to the center of the front gear 201, and the rear crank 303 is fixed to the center of the rear gear 301. Accordingly, when the front gear 201 and the rear gear 301 rotate, the front crank 203 and the rear crank 303 rotate.

따라서, 하나의 모터(103)에 의하여 상기 전방 구동부(200)과 상기 후방 구동부(300)가 동시에 운동하게 된다.Therefore, the front driving unit 200 and the rear driving unit 300 are simultaneously moved by one motor 103.

이하, 상기 기어박스(100), 전방 및 후방 동력전달부(200, 300) 및 날개부(500)의 운동상태를 설명한다. Hereinafter, the state of movement of the gear box 100, the front and rear power transmission unit 200, 300 and the wing unit 500 will be described.

도 4a 내지 도 4d는 날갯짓비행체의 움직임을 나타내는 측면도 및 기어박스의 확대도이다. 4A to 4D are side views illustrating the movement of the wing flight body and an enlarged view of the gearbox.

도 4a 내지 도 4d를 순서대로 참조하면, 상기 전방기어(201)과 상기 후방기어(301)는 시계방향으로 회전한다. 이에 따라 상기 전방스킨(504)와 상기 후방스킨(505)는 아래에서 위로 플래핑(flapping)하게 된다.4A to 4D, the front gear 201 and the rear gear 301 rotate clockwise. Accordingly, the front skin 504 and the rear skin 505 flap from bottom to top.

구체적으로 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)의 연장선이 서로 교차하도록, 상기 전방기어(201)와 상기 후방기어(301)에 고정된다. 상기 전방기어(201)와 상기 후방기어(301)가 시계방향으로 회전하면, 중심축을 기준으로 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)가 시계방향으로 회전한다. Specifically, the extension lines of the front crank 203 and the rear crank 303 are fixed to the front gear 201 and the rear gear 301 so as to cross each other. When the front gear 201 and the rear gear 301 rotate clockwise, the front crank 203 and the rear crank 303 rotate clockwise with respect to the central axis.

도 4a를 참조하면, 상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)의 위상차에 의하여 상기 전방 크랭크(203)의 위상이 기 설정된 간격으로 앞서게 된다. Referring to FIG. 4A, the phase of the front crank 203 is advanced at a predetermined interval by the phase difference between the front crank 203 and the rear crank 303.

상기 전방 크랭크(203) 및 상기 후방 크랭크(303)는 각각 상기 전방 연결부(205) 및 후방 연결부(305)를 움직이고. 이는 스파마운트(503)를 움직이게 한다. The front crank 203 and the rear crank 303 move the front connection 205 and the rear connection 305 respectively. This causes the spamount 503 to move.

도 4c를 참조하면, 상기 스파마운트(503)의 중심에는 상기 샤프트(402)가 연결되어 있다. 상기 샤프트(402)를 기준으로 전방에는 상기 전방 연결부(205)와 상기 전방 스파(501)가 연결되어 있고, 후방에는 상기 후방 연결부(305)와 상기 후방 스파(502)가 연결되어 있다.Referring to FIG. 4C, the shaft 402 is connected to the center of the sparmount 503. The front connecting portion 205 and the front spar 501 are connected to the front with respect to the shaft 402, and the rear connecting portion 305 and the rear spar 502 are connected to the rear.

따라서, 상기 전방 연결부(205) 및 후방 연결부(305)의 위상차에 따라 상기 스파마운트(503)가 상기 샤프트(402)를 기준으로 기울어지게 된다. 상기 스파마운트(503)의 움직임에 연동하여 상기 전방 스파(501)와 상기 후방 스파(502)가 움직이게 된다.Therefore, according to the phase difference between the front connecting portion 205 and the rear connecting portion 305, the spamount 503 is inclined with respect to the shaft 402. The front spar 501 and the rear spar 502 move in conjunction with the movement of the spamount 503.

즉, 상기 전방 스파(501)가 먼저 최고 위치에 도달하고, 뒤따라 상기 후방 스파(502)가 최고 위치에 도달하게 된다. 이에 따라 상기 전방 스파(501)와 상기 후방 스파(502)에 연결되어 있는 전방스킨(504)과 후방스킨(505)이 움직이게 된다. 시간의 흐름에 따라 보면, 상기 전방스킨(504)의 움직임을 상기 후방스킨(505)이 따라 가는 것으로 보인다. 즉, 상기 전방스킨(504) 및 상기 후방스킨(505)의 결합은 트위스팅(twisting)한다.That is, the front spar 501 first reaches its highest position, followed by the rear spar 502 reaching its highest position. Accordingly, the front skin 504 and the rear skin 505 connected to the front spar 501 and the rear spar 502 are moved. As time passes, the rear skin 505 appears to follow the movement of the front skin 504. That is, the combination of the front skin 504 and the rear skin 505 is twisted (twisting).

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후방스킨(505)는 상기 전방스킨(504)이 움직이는 힘에 끌려 수동적으로 이동되지 아니하고, 독립적으로 연결된 후방 스파(502)의 운동에 의하여 능동적으로 운동하게 된다. 따라서, 상기 전방스킨(504)과 후방스킨(505)의 결합체는 능동적으로 트위스팅(twisting)된다. 이에 따라 비행체의 양력과 추력을 향상시킬 수 있어 에너지 효율면에서 유리하다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the rear skin 505 is not passively moved by the force of the front skin 504, but is actively moved by the movement of the independently connected rear spar 502. Thus, the combination of the front skin 504 and the rear skin 505 is actively twisted. Accordingly, the lift and thrust of the aircraft can be improved, which is advantageous in terms of energy efficiency.

상기와 같이 설명된 날갯 구동장치 및 날갯짓 비행체는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The wing drive device and the wing vehicle described above are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be selectively or partially all of the embodiments so that various modifications may be made. It may be configured in combination.

Claims (12)

비행체의 본체;
상기 본체에 장착되어 상기 비행체에 양력 및 추진력을 제공하고, 전방스킨 및 상기 전방스킨에 연결되는 후방스킨을 구비하는 날개 장착부;
상기 전방스킨의 움직임을 제어하는 전방 구동부; 및
상기 전방 구동부와 연동하여 상기 후방스킨이 상기 전방스킨과 위상차를 갖도록 상기 후방스킨의 움직임을 제어하는 후방 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치.Main body of the aircraft;
A wing mounting portion mounted on the main body to provide lift and propulsion to the vehicle and having a front skin and a rear skin connected to the front skin;
A front drive unit controlling the movement of the front skin; And
And a rear drive unit which controls the movement of the rear skin such that the rear skin has a phase difference with the front skin in association with the front drive unit. 제1항에 있어서,
상기 전방구동부와 상기 후방구동부를 구동시키는 모터를 포함하고,
상기 전방구동부는 전방기어를 구비하고,
상기 후방구동부는 상기 전방기어와 연동하며, 상기 모터에 의하여 회전하도록 형성되는 후방기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치.The method of claim 1,
It includes a motor for driving the front drive and the rear drive,
The front drive unit has a front gear,
The rear drive unit is interlocked with the front gear, the wing drive device characterized in that it comprises a rear gear formed to rotate by the motor. 제2항에 있어서, 상기 전방기어 및 상기 후방기어는 같은 속도로 운동하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치. The wing drive device according to claim 2, wherein the front gear and the rear gear move at the same speed. 제3항에 있어서,
상기 모터와 맞물리는 제1 기어;
상기 제1 기어와 맞물리고, 상기 전방기어 및 상기 후방기어를 같은 방향으로 회전시키는 제2 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치.The method of claim 3,
A first gear engaged with the motor;
And a second gear meshing with the first gear and rotating the front gear and the rear gear in the same direction. 제4항에 있어서,
일단이 상기 전방기어의 중심에 고정되고, 일방향으로 연장되는 전방 크랭크;
일단이 상기 후방기어의 중심에 고정되고, 상기 일방향과 기설정된 각도로 교차하는 방향으로 연장되는 후방 크랭크를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치.5. The method of claim 4,
A front crank having one end fixed to the center of the front gear and extending in one direction;
One end is fixed to the center of the rear gear, the wing drive device characterized in that it comprises a rear crank extending in a direction intersecting the one direction at a predetermined angle. 제5항에 있어서,
상기 날개 장착부와 연결되고, 상기 전방 구동부와 상기 후방구동부에 의하여 움직이는 스파마운트를 포함하고,
상기 스파마운트와 상기 전방 구동부 및 상기 후방구동부는 볼링크로 고정되는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치. The method of claim 5,
It is connected to the wing mounting portion, and includes a spamount moving by the front drive unit and the rear drive unit,
The spar, the front drive unit and the rear drive unit blade drive, characterized in that fixed to the ball link. 제1항에 있어서,
일단이 상기 본체에 연결되고 기 설정된 간격으로 구부러지는 샤프트; 및
상기 샤프트의 타단에 고정되고, 상기 타단을 중심으로 기설정된 범위 내에서 회동하는 스파마운트를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치. The method of claim 1,
A shaft having one end connected to the main body and bent at a predetermined interval; And
It is fixed to the other end of the shaft, the wing drive device, characterized in that it comprises a spamount to rotate within a predetermined range around the other end. 제6항에 있어서,
상기 전방 스킨과 상기 후방 스킨에 각각 연결되고, 서로 교차하도록 연장되는 전방 스파 및 후방 스파를 포함하고,
상기 전방 스파 및 후방 스파는 상기 샤프트를 사이에 두고 상기 스파마운트에 연결되는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치.The method according to claim 6,
A front spar and a rear spar connected respectively to said front skin and said rear skin and extending to intersect with each other,
And the front spar and the rear spar are connected to the spamount with the shaft interposed therebetween. 제7항에 있어서, 상기 후방 스파에는 전방 스킨의 일변이 연결되는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치. The wing drive device according to claim 7, wherein one side of the front skin is connected to the rear spar. 제1항에 있어서,
상기 전방 구동부의 위상이 상기 후방 구동부의 위상보다 앞서는 것을 특징으로 하는 날개 구동장치. The method of claim 1,
The vane drive device, characterized in that the phase of the front drive is ahead of the phase of the rear drive. 날갯짓비행체의 본체; 및
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따르는 날개 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체.Main body of the wing vehicle; And
Wing vehicle comprising a wing drive according to any one of claims 1 to 10. 제11항에 있어서,
상기 날개 구동장치는 상기 비행체의 본체를 중심으로 서로 대칭되도록 형성되는 제1 구동조립체 및 제2 구동조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 날갯짓 비행체.The method of claim 11,
The wing drive device is a wing vehicle, characterized in that it comprises a first drive assembly and a second drive assembly formed to be symmetrical with each other about the body of the aircraft.
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