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KR20160070034A - Vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle having fixed wing - Google Patents

Vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle having fixed wing Download PDF

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KR20160070034A
KR20160070034A KR1020150175399A KR20150175399A KR20160070034A KR 20160070034 A KR20160070034 A KR 20160070034A KR 1020150175399 A KR1020150175399 A KR 1020150175399A KR 20150175399 A KR20150175399 A KR 20150175399A KR 20160070034 A KR20160070034 A KR 20160070034A
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South Korea
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landing
asymmetric
blade
vertical take
asymmetric blade
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장종태
한상혁
문성태
김도윤
김민지
최연주
김종철
공현철
황인희
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한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기는 조종면이 구비되지 않은 고정익을 가지는 기체, 그리고 상기 기체의 미리 정해진 위치에 배치된 복수 개의 회전익을 구비한다. 또한, 상기 복수 개의 회전익은 각각 구동모터, 그리고 상기 구동모터에 결합된 하나 이상의 비대칭 블레이드를 포함한다. 또한, 상기 비대칭 블레이드는, 상기 구동모터의 회전축을 중심으로 비대칭구조로 배치되며, 비행모드에 따라 연속 회전되어 추력을 발생시키거나, 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 위치로 회전되어 양력의 크기를 조절한다.
본 발명에 의하면, 복수 개의 회전익이 고정익과 함께 기체에 구비되어 비행모드에 따라 연속 회전되거나 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 소정의 위치로 회전됨으로써, 고정익에 고가의 틸트 메커니즘이 적용된 별도의 조종면을 구비하지 않고, 양력의 크기를 조절하여 신속하고 정확하게 기체의 자세제어를 수행함은 물론, 이를 통해 기체의 구조를 단순화시켜 유지보수가 용이하고, 비용을 절감할 수 있다.
The wing vertical take-off landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes a wing having a fixed wing without a steering surface, and a plurality of rotor blades disposed at predetermined positions of the wing. The plurality of rotor blades each include a drive motor and at least one asymmetric blade coupled to the drive motor. The asymmetric blade is arranged asymmetrically with respect to the rotation axis of the drive motor. The asymmetric blade is continuously rotated in accordance with the flight mode to generate thrust, or rotated to a predetermined position through the angle proportional control in the stopped state, .
According to the present invention, a plurality of rotor blades are provided on the base body together with the rotor blades, and are continuously rotated or stopped according to the flight mode to rotate to a predetermined position through angle proportional control, thereby providing a separate tilting mechanism It is possible to control the posture of the gas quickly and accurately by adjusting the magnitude of the lift force, as well as to simplify the structure of the gas through it, thereby facilitating maintenance and cost reduction.

Description

고정익 수직 이착륙 무인기{VERTICAL TAKEOFF AND LANDING UNMANNED AERIAL VEHICLE HAVING FIXED WING}{VERTICAL TAKEOFF AND LANDING UNMANNED AERIAL VEHICLE HAVING FIXED WING}

본 발명은 복수의 프로펠러를 이용하여 고정익의 조종면 기능을 대체하는 고정익 수직 이착륙 무인기에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical take-off landing unmanned aerial vehicle that replaces the steering surface function of a fixed wing using a plurality of propellers.

일반적으로 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 드론(drone)은 비행기와 같이 기체의 좌우에 평판형의 날개가 구비되는 고정익(翼) 드론과, 헬리콥터와 같이 기체의 둘레에 복수의 로터가 설치되는 회전익 드론으로 구분된다.Generally, a drone flying by induction of a radio wave without a human being is composed of a wing dron having a planar wing on the left and right sides of a base such as an airplane, and a plurality of rotors around the base such as a helicopter And a rotary iron dron to be installed.

고정익 드론은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 좌우측에 구비된 평판형의 날개를 통하여 양력을 발생시키고, 각 날개의 후방에는 틸트 메커니즘을 적용하여 상하 회동 가능한 조종면(control surface)이 구비되어 비행 중 기체의 자세를 제어할 수 있다.As shown in FIG. 7 (a), the fixed-wing drones generate lift through planar wings provided on the right and left sides, and a tilt mechanism is applied to the rear of each wing to provide a control surface capable of pivoting up and down And can control the attitude of the gas during flight.

회전익 드론은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 기체의 둘레에 배치되어 회전되는 복수의 프로펠러를 통해 양력을 발생시키고, 복수의 프로펠러를 부분적으로 제어하여 비행을 제어할 수 있다.As shown in FIG. 7 (b), the rotor blade drums generate lift through a plurality of propellers rotated around the base body, and control the flight by partially controlling the plurality of propellers.

그러나 고정익 드론의 경우 기체의 좌우에 구비된 날개를 통하여 고속비행 및 장기비행이 가능하나, 수직 이착륙이 불가능하고, 조종면에 적용되는 틸트 메커니즘은 구조가 복잡하여 기체의 고장확률을 높임은 물론, 유지보수가 어렵고, 생산단가가 높아 고가의 비용이 발생되는 문제점이 있었다.However, the fixed-wing drones are capable of high-speed flight and long-term flight through the wings provided on the left and right sides of the gas, but vertical takeoff and landing is impossible and the tilt mechanism applied to the control surface has a complicated structure, There is a problem in that it is difficult to repair, and the production cost is high, resulting in an expensive cost.

또한, 회전익 드론의 경우 기체의 둘레에 구비된 복수의 로터를 통하여 양력을 발생시켜 수직 이착륙이 가능하고 기체의 자세제어가 용이하나, 비행속도가 매우 느리고, 비행시간이 짧으며, 비행을 유지하기 위해선 로터가 항시 회전상태를 유지하고 있어야만 하는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the rotor blade drums, lift can be generated through a plurality of rotors provided around the gas to enable vertical takeoff and landing and easy control of the posture of the aircraft. However, the flying speed is very slow, the flying time is short, There has been a problem in that the rotor has to be kept in a constantly rotating state.

한국 등록특허공보 제10-0577757호Korean Patent Registration No. 10-0577757

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고정익과 회전익이 지닌 장점을 혼합하여 비행 시에는 고정익을 이용하고, 비행 중 기체의 자세제어가 필요할 경우에만 자세제어장치를 선택적으로 구동시켜 신속하게 기체의 자세제어를 수행할 수 있는 고정익 수직 이착륙 무인기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to solve the problems of the present invention by combining the advantages of a fixed wing and a flywheel to use a fixed wing during flight, And is capable of performing posture control of the gas quickly by selectively driving the posture control device only.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기는 조종면이 구비되지 않은 고정익을 가지는 기체, 그리고 상기 기체의 미리 정해진 위치에 배치된 복수 개의 회전익을 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vertical take-off landing unmanned aerial vehicle, comprising: a base having a fixed wing without a control surface; and a plurality of rotor blades disposed at predetermined positions of the base.

또한, 상기 복수 개의 회전익은 각각 구동모터, 그리고 상기 구동모터에 결합된 하나 이상의 비대칭 블레이드를 포함한다.The plurality of rotor blades each include a drive motor and at least one asymmetric blade coupled to the drive motor.

또한, 상기 비대칭 블레이드는, 상기 구동모터의 회전축을 중심으로 비대칭구조로 배치되며, 비행모드에 따라 연속 회전되어 추력을 발생시키거나, 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 위치로 회전되어 양력의 크기를 조절한다.The asymmetric blade is arranged asymmetrically with respect to the rotation axis of the drive motor. The asymmetric blade is continuously rotated in accordance with the flight mode to generate thrust, or rotated to a predetermined position through the angle proportional control in the stopped state, .

또한, 상기 비대칭 블레이드는 비행방향에 대하여 상기 비행방향의 반대 방향으로 배치된 상태에서 상기 기체의 외측으로 회전될 경우 양의 방향으로 양력의 크기를 증가 시키고, 반대로 상기 기체의 내측으로 회전될 경우 음의 방향으로 양력의 크기를 증가시킨다.The asymmetric blade increases the magnitude of the lift in the positive direction when it is rotated to the outside of the base in a state of being arranged in the direction opposite to the flight direction with respect to the flight direction, To increase the magnitude of lift.

또한, 상기 비대칭 블레이드가 상기 비행방향의 반대 방향으로 배치된 상태에서 상기 기체의 내측 또는 외측으로 90도 범위에서 회전 가능하다.Further, the asymmetric blades are rotatable in a range of 90 degrees inward or outward of the base body in a state where the asymmetric blades are arranged in the direction opposite to the flight direction.

또한, 상기 하나 이상의 비대칭 블레이드는 상기 구동모터에 복수 개가 설치된다.In addition, a plurality of the at least one asymmetric blade are installed in the drive motor.

또한, 상기 복수 개가 설치되는 비대칭 블레이드는 상기 구동모터의 회전축 방향을 따라 이격되고, 회전방향으로도 이격되게 배치된다.The plurality of asymmetric blades may be spaced apart from each other along the rotational axis of the driving motor and spaced apart from each other in the rotational direction.

또한, 상기 비행모드는 수직이착륙 및 저속비행모드, 고정익을 이용한 고속비행모드일 수 있고, 상기 수직이착륙 및 저속비행모드에서는 상기 비대칭 블레이드가 연속 회전되어 추력을 발생시키며, 상기 고정익을 이용한 고속비용모드에서는, 상기 비대칭 블레이드가 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 위치로 회전되어 양력의 크기를 조절한다.In the vertical take-off and landing and low-speed flight modes, the asymmetric blades continuously rotate to generate thrust, and the high-speed cost mode using the fixed- , The asymmetric blade is rotated to a preset position through the angle proportional control in a stopped state to adjust the magnitude of lift.

본 발명에 의하면, 복수개의 회전익이 고정익과 함께 기체에 구비되어 비행모드에 따라 연속 회전되거나 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 소정의 위치로 회전됨으로써, 고정익에 고가의 틸트 메커니즘이 적용된 별도의 조종면을 구비하지 않고, 양력의 크기를 조절하여 신속하고 정확하게 기체의 자세제어를 수행할 수 있다.According to the present invention, a plurality of rotor blades are provided on the base body together with the rotor blades, and are continuously rotated or stopped according to the flight mode to rotate to a predetermined position through angle proportional control, whereby a fixed pilot blade It is possible to perform the posture control of the gas quickly and accurately by adjusting the size of the lift.

또한, 이를 통하여, 수직이착륙 및 저속 비행 시에는 일반적인 프로펠러와 같이 연속 회전 시 단위 시간 당 회전수에 따른 추력 크기 변화를 이용하여 일반적인 멀티콥터와 같이 비행할 수 있고, 고정익을 이용한 고속 비행 시에는 프로펠러의 연속 회전을 멈추고 프로펠러 블레이드를 회전축에 대해 각도 비례제어하여 비행 방향에 대한 유효 범위를 조종함으로써, 결과적으로 블레이드가 발생시키는 양력의 크기를 조종하여 이를 비행체의 자세제어에 이용할 수 있다.Also, during vertical take-off and landing and low-speed flight, it is possible to fly like a general multi-copter by using the change in thrust magnitude according to the number of revolutions per unit time in continuous rotation like a general propeller. And the propeller blade is controlled in proportion to the rotational axis to control the effective range with respect to the flying direction. As a result, the magnitude of the lift generated by the blade can be controlled and used for attitude control of the flying body.

또한, 기체의 구조를 단순화시켜 유지보수가 용이하고, 비용을 절감할 수 있다.In addition, the structure of the gas is simplified, maintenance is easy, and cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 고정익 수직 이착륙 무인기에서 회전익이 기체에 연결된 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드가 비행모드에 따라 각각 다르게 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드의 위치에 따른 양력의 크기변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드의 최대 회전각도 및 회전각도에 따른 양력의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드가 구동모터에 복수개로 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 종래의 수직 이착륙 무인기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a schematic view of a wing-like vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a structure in which a rotor blade is connected to a base in the vertical take-off landing unmanned aerial vehicle of FIG.
3 is a view illustrating a state in which asymmetric blades of a fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention are rotated differently according to a flight mode.
4 is a view for explaining the magnitude of the lift according to the position of the asymmetric blade of the fixed wing vertical take-off landing unmanned aerial vehicle according to the embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the magnitude of lift according to the maximum rotation angle and the rotation angle of the asymmetric blade of the fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to the embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state where a plurality of asymmetric blades of a fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention are installed in a driving motor.
7 is a schematic view of a conventional vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 고정익 수직 이착륙 무인기에서 회전익이 기체에 연결된 구조를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드가 비행모드에 따라 각각 다르게 회전되는 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드의 위치에 따른 양력의 크기변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드의 최대 회전각도 및 회전각도에 따른 양력의 크기를 나타내는 그래프이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기의 비대칭 블레이드가 구동모터에 복수개로 설치된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a wing-type vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view illustrating a structure in which a flywheel is connected to a base in a vertical take- The asymmetric blades of the fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to the example are rotated differently according to the flight mode. 4 is a view for explaining the magnitude of the lift according to the position of the asymmetric blade of the fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to the embodiment of the present invention. 6 is a graph showing a state where a plurality of asymmetric blades of a fixed wing vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention are installed on a driving motor.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 고정익 수직 이착륙 무인기(100)(이하 '수직 이착륙 무인기(100)'라 함)는 기체(10) 및 기체(10)의 좌측 및 우측에 대칭 배치되고, 조종면이 구비되지 않은 고정익(20)을 구비한다. 참고로, 도 1에서 후술하는 회전익(30)과 기체(10)가 연결되는 구조는 설명의 편의상 생략하였다.1 and 2, a fixed wing vertical take-off / landing / unmanned aerial vehicle 100 according to an embodiment of the present invention includes a base 10 and a base 10, And a fixed wing 20 symmetrically disposed on the right side and not provided with a steering surface. For reference, the structure in which the rotor blade 30 and the base 10 are connected to each other as described later with reference to FIG. 1 has been omitted for convenience of explanation.

또한, 본 수직 이착륙 무인기(100)는 기체(10)의 미리 정해진 위치에 배치된 복수 개의 회전익(30)을 구비한다.Also, the vertical take-off and landing UAV 100 includes a plurality of rotor blades 30 disposed at predetermined positions of the base 10.

복수 개의 회전익(30)은 각각 기체(10)에 연결되는 구동모터(31) 및 구동모터(31)에 결합된 하나 이상의 비대칭 블레이드(33)를 포함하고, 고정익(20)의 전방 및 후방에 배치되어 기체(10)에 양력 또는 추력을 발생시키거나, 선택적으로 구동되어 기체(10)의 자세제어를 수행할 수 있다.The plurality of rotor blades 30 each include at least one asymmetric blade 33 coupled to a drive motor 31 and a drive motor 31 connected to the base 10 and disposed forwardly and rearwardly of the rotor blades 20, Thereby generating lifting force or thrust force to the base 10, or selectively driving the base 10 to perform posture control of the base 10.

여기서, 비대칭 블레이드(33)는 구동모터(31)의 회전축을 중심으로 구동모터(31)의 상부에 비대칭구조로 배치되며, 비행모드에 따라 연속 회전되어 추력(thrust)을 발생시키거나, 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 범위 내의 소정 위치로 회전되어 양력(lift)의 크기를 조절한다.The asymmetric blades 33 are arranged asymmetrically on the upper portion of the driving motor 31 around the rotation axis of the driving motor 31 and are continuously rotated in accordance with the flying mode to generate thrust, The angle of the lift is rotated to a predetermined position within a predetermined range through the angle proportional control to adjust the size of the lift.

즉, 비대칭 블레이드(33)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 연속으로 회전(continous rotate)될 경우에는 수직방향으로 추력(thrust)을 발생시켜 기체(10)를 수직방향으로 상승시킨다. 또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 정지된 상태에서 소정 위치로 회전될 경우에는 기체(10)가 받는 양력(lift)의 크기를 조절할 수 있다. 도 3의 (b)에서, 비대칭 블레이드(33)의 무게중심에서 작용하는 양력(lift)에 의해 기체(10)에 작용하는 모멘트는 [수학식 1]로 표시될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3A, the asymmetric blade 33 generates a thrust in a vertical direction to continuously raise the base 10 in the vertical direction . As shown in FIG. 3 (b), the size of the lift received by the base 10 can be adjusted when the base 10 is rotated from a stopped state to a predetermined position. 3 (b), the moment acting on the base 10 by the lift acting on the center of gravity of the asymmetric blade 33 can be expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

모멘트(M) = 양력(Lift) * 기체 중심선으로부터의 거리(Distance from centerline)Moment = Lift * Distance from centerline (Distance from centerline)

더 자세하게는, 비대칭 블레이드(33)는 수직 이착륙 또는 저속 비행 시에는 일반적인 프로펠러와 같이 연속회전(continuous rotate)되어 단위시간 당 회전수에 따른 추력 크기 변화를 이용하여 일반적인 멀티콥터와 같은 방식으로 비행하도록 한다.More specifically, the asymmetric blade 33 continuously rotates like a general propeller during vertical take-off or landing or low-speed flight, so that it can fly in the same manner as a general multi-copter using the change in thrust magnitude according to the number of revolutions per unit time do.

그리고 고정익(20)을 이용한 전진 비행 시에는 도 4에 도시되 바와 같이, 회전축에 대해 각도 비례 제어(angle control)를 수행하여 비행방향(flight direction)에 대한 유효 범위(effective domain)를 조종함으로써, 비대칭 블레이드(33)가 발생시키는 양력의 크기를 조절하여 기체(10)의 자세제어에 이용한다. 이때, 도면에는 도시되지 않았으나, 고정익(20) 또는 기체(10)의 선미에는 전진 비행 시 추진력을 발생시킬 수 있도록 추력용 프로펠러가 별도로 장착될 수 있다. 참고로, 도 4의 (a)는 비대칭 블레이드(33)가 기체(10)의 비행방향에 양의 방향으로 90도인 경우이고, 도 4의 (b)는 비대칭 블레이드(33)가 기체(10)의 비행방향에 양의 방향으로 대략 30도인 경우를 나타낸다.In forward flight using the fixed wing 20, as shown in FIG. 4, angle control is performed on the rotation axis to control an effective domain of the flight direction, And adjusts the magnitude of lift generated by the asymmetric blade 33 and is used to control the attitude of the base 10. At this time, although not shown in the drawing, a thrust propeller may be separately mounted on the stern of the fixed wing 20 or the base 10 so as to generate propulsive force in forward flight. 4 (a) shows a case in which the asymmetric blade 33 is 90 degrees in the positive direction with respect to the flying direction of the base 10, and Fig. 4 (b) In the positive direction in the flight direction of the vehicle.

따라서 비대칭 블레이드(33)는 도 5에 도시된 바와 같이, 비행방향에 대하여 평행하게 비행방향의 반대 방향으로 배치된 상태(비대칭 블레이드(33) 회전각도 0도에 해당)에서 기체(10)의 외측(양의 방향)으로 회전될 경우에는 양의 방향으로 양력의 크기를 증가시키고, 반대로 기체(10)의 내측(음의 방향)으로 회전될 경우에는 음의 방향으로 양력의 크기를 증가시킬 수 있다.5, the asymmetric blades 33 are arranged in the direction opposite to the flight direction parallel to the flight direction (corresponding to 0 degree rotation angle of the asymmetric blade 33) (Positive direction), the magnitude of the lift force in the positive direction is increased. On the contrary, when the force is rotated inside (negative direction) of the base 10, the magnitude of the lift force in the negative direction can be increased .

즉, 비대칭 블레이드(33)가 0도에서 +90도 사이에서 증가할 경우, 기체(10)에 작용하는 양력의 크기는 양의 방향으로 증가하고, 반대로 비대칭 블레이드(33)가 0도에서 90도 사이에서 증가할 경우, 기체(10)에 작용하는 양력의 크기는 음의 방향으로 증가할 수 있다.That is, when the asymmetric blade 33 increases between 0 and +90 degrees, the magnitude of the lift acting on the base 10 increases in the positive direction, and conversely, when the asymmetric blade 33 moves from 0 degrees to 90 degrees The magnitude of lift applied to the base 10 can increase in the negative direction.

한편, 비대칭 블레이드(33)는 추력의 크기를 증가시킬 수 있는 구조로 형성될 수 있다.On the other hand, the asymmetric blade 33 can be formed in a structure capable of increasing the magnitude of thrust.

도 6을 참조하면, 비대칭 블레이드(33)는 구동모터(31)에 복수 개로 설치될 수 있다.Referring to FIG. 6, asymmetric blades 33 may be installed in the drive motor 31 in a plurality of ways.

더 자세하게는, 비대칭 블레이드(33)는 구동모터(31)의 회전축(RA) 방향을 따라 소정 간격 이격되어 복수 개로 설치될 수 있다. 이때, 복수 개로 설치된 비대칭 블레이드(33)는 회전방향으로 소정 각도(θ) 이격된 상태로 배치될 수 있다. 즉, 단위 면적당 추력의 양을 증가시키고자 할 경우에는 다수 개의 비대칭 블레이드(33)를 적용하면 된다. 다만, 다수 개의 비대칭 블레이드(33)를 적용할 경우에는 다수 개의 비대칭 블레이드(33)가 회전축(RA) 방향으로 소정 간격 이격되도록 하여 회전 방향으로 선행하는 비대칭 블레이드(33)의 유동 내에 후행하는 또 다른 비대칭 블레이드(33)가 위치하지 않도록 하는 것이 바람직하다.More specifically, the asymmetric blades 33 may be provided at a plurality of spaced apart from each other along the direction of the rotation axis RA of the drive motor 31. At this time, asymmetrical blades 33 provided in a plurality may be disposed at a predetermined angle (?) In the rotational direction. That is, in order to increase the amount of thrust per unit area, a plurality of asymmetric blades 33 may be applied. However, when a plurality of asymmetric blades 33 are applied, a plurality of asymmetric blades 33 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the direction of the rotation axis RA, It is preferable that the asymmetric blade 33 is not located.

이처럼 본 발명에 의하면, 복수 개의 회전익(30)이 고정익(20)과 함께 기체(10)에 구비되어 비행모드에 따라 연속 회전되거나 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 소정의 위치로 회전됨으로써, 고정익(20)에 고가의 틸트 메커니즘이 적용된 별도의 조종면을 구비하지 않고, 양력의 크기를 조절하여 신속하고 정확하게 기체(10)의 자세제어를 수행할 수 있다.As described above, according to the present invention, a plurality of rotor blades 30 are provided on the base 10 together with the rotor blades 20 and are continuously rotated or stopped according to the flight mode, and are rotated to a predetermined position through angle proportional control, It is possible to quickly and accurately control the posture of the base 10 by adjusting the size of the lift without providing a separate control surface to which an expensive tilt mechanism is applied.

또한, 이를 통하여, 회전익(30)을 이용한 수직이착륙 및 저속 비행 시에는 일반적인 프로펠러와 같이 연속 회전 시 단위 시간 당 회전수에 따른 추력 크기 변화를 이용하여 일반적인 멀티콥터와 같이 비행할 수 있고, 고정익(20)을 이용한 고속 비행, 즉 전진 비행 시에는 고정익(20) 또는 기체(10)의 선미에 별도로 장착된 추력용 프로펠러를 통하여 추진력을 발생시키고, 비대칭 블레이드(33)의 연속 회전을 멈춘 후, 비대칭 블레이드(33)를 회전축에 대해 각도 비례제어하여 비행 방향에 대한 유효 범위를 조종함으로써, 결과적으로 비대칭 블레이드(33)가 발생시키는 양력의 크기를 조종하여 이를 기체(10)의 자세제어에 이용할 수 있다.In addition, during vertical takeoff and landing and low-speed flight using the rotor blades 30, it is possible to fly like a general multi-copter by using a change in thrust magnitude according to the number of revolutions per unit time in continuous rotation like a general propeller, 20, the propulsion force is generated through the propeller mounted on the stern of the fixed blade 20 or the airframe 10, and after the continuous rotation of the asymmetric blade 33 is stopped, As a result, the magnitude of the lift generated by the asymmetric blade 33 can be manipulated and used to control the attitude of the base 10 by controlling the blade 33 in an angle-proportional manner with respect to the rotation axis to control the effective range with respect to the flying direction .

또한, 기체(10)의 구조를 단순화시켜 유지보수가 용이하고, 비용을 절감할 수 있다.Further, the structure of the base 10 can be simplified to facilitate maintenance and reduce costs.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.

100. 수직 이착륙 무인기
10. 기체
20. 고정익
30. 회전익
31. 구동모터 33. 비대칭 블레이드
RA. 회전축
FLIGHT DIRECTION. 비행방향
100. Vertical takeoff and landing UAV
10. Gas
20. Fixed income
30. Rotor blade
31. Driving motor 33. Asymmetric blade
RA. Rotating shaft
FLIGHT DIRECTION. Flight direction

Claims (8)

조종면이 구비되지 않은 고정익을 가지는 기체, 그리고
상기 기체의 미리 정해진 위치에 배치된 복수 개의 회전익
을 구비하는 고정익 수직 이착륙 무인기.
A gas having fixed wings not provided with a control surface, and
A plurality of rotor blades arranged at a predetermined position of the base,
Vertical take - off landing craft.
제1항에서,
상기 복수 개의 회전익은 각각
구동모터, 그리고
상기 구동모터에 결합된 하나 이상의 비대칭 블레이드
를 포함하는 고정익 수직 이착륙 무인기.
The method of claim 1,
The plurality of rotor blades
Drive motor, and
At least one asymmetric blade coupled to the drive motor
Vertical takeoff and landing UAVs including fixed wings.
제2항에서,
상기 비대칭 블레이드는
상기 구동모터의 회전축을 중심으로 비대칭구조로 배치되며, 비행모드에 따라 연속 회전되어 추력을 발생시키거나, 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 위치로 회전되어 양력의 크기를 조절하는 고정익 수직 이착륙 무인기.
3. The method of claim 2,
The asymmetric blade
The driving motor is disposed in an asymmetrical structure with respect to the rotational axis of the driving motor. The driving motor rotates continuously according to the flight mode to generate thrust, or rotates to a predetermined position through angle proportional control in a stopped state, Takeoff and landing.
제3항에서,
상기 비대칭 블레이드는
비행방향에 대하여 상기 비행방향의 반대 방향으로 배치된 상태에서 상기 기체의 외측으로 회전될 경우 양의 방향으로 양력의 크기를 증가 시키고, 반대로 상기 기체의 내측으로 회전될 경우 음의 방향으로 양력의 크기를 증가시키는 고정익 수직 이착륙 무인기.
4. The method of claim 3,
The asymmetric blade
When it is rotated in the direction opposite to the flying direction with respect to the flying direction, increases the magnitude of the lift in the positive direction when it is rotated to the outside of the airframe and conversely increases the magnitude of the lift in the negative direction Wing vertical take - off landing.
제4항에서,
상기 비대칭 블레이드가
상기 비행방향에 대하여 상기 비행방향의 반대 방향으로 배치된 상태에서 상기 기체의 내측 또는 외측으로 90도 범위에서 회전 가능한 고정익 수직 이착륙 무인기.
5. The method of claim 4,
The asymmetric blade
Wherein the main body is rotatable in a range of 90 degrees inward or outward of the base body in a state of being arranged in a direction opposite to the flight direction with respect to the flight direction.
제2항에서,
상기 하나 이상의 비대칭 블레이드는 상기 구동모터에 복수 개가 설치되는 고정익 수직 이착륙 무인기.
3. The method of claim 2,
Wherein the at least one asymmetric blade is installed in the driving motor.
제6항에서,
상기 복수 개가 설치되는 비대칭 블레이드는
상기 구동모터의 회전축 방향을 따라 이격되고, 회전방향으로도 이격되게 배치되는 고정익 수직 이착륙 무인기.
The method of claim 6,
The plurality of asymmetric blades
Wherein the vertical take-off landing and landing is a vertical take-off landing.
제3항에서,
상기 비행모드는 수직이착륙 및 저속비행모드, 고정익을 이용한 고속비행모드일 수 있고, 상기 수직이착륙 및 저속비행모드에서는 상기 비대칭 블레이드가 연속 회전되어 추력을 발생시키며,
상기 고정익을 이용한 고속비용모드에서는, 상기 비대칭 블레이드가 정지된 상태에서 각도 비례 제어를 통해 미리 설정된 위치로 회전되어 양력의 크기를 조절하는
고정익 수직 이착륙 무인기.
4. The method of claim 3,
The asymmetric blades may continuously rotate to generate a thrust in the vertical take-off and landing and low-speed flight modes,
In the high-speed cost mode using the fixed blade, the asymmetric blade is rotated to a preset position through the angle proportional control in the stopped state to adjust the size of the lift
Vertical takeoff and landing UAV.
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