KR20140121080A - 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인 멀티 콥터에 있어서, 콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와, 상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와, 상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과, 상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),를 포함하여 구성되되, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되, 상기 전력 공급부(100)는, 액체 연료통(10)과, 상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과, 상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와, 상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 관한 것이다.

Description

액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 { Unmanned Aerial Vehicle Equipped With Engine Type Electric Genarator }

본 발명은 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 및 공급 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 관한 것이다.

특2003-0054450는 무인기 및 모형항공기의 서보모터 제어를 위한 펄스폭변조 신호원 스위칭 회로는, "모형비행기 및 무인항공기에 탑재된 탑재 컴퓨터로부터 자동비행 소프트웨어에 의한 제어신호를 입력받는 컴퓨터신호 입력단(10)과, 지상에서 원격조종장치로 전송된 비행제어용 원격제어신호를 입력받는 원격신호 입력단(20)과, 상기 원격신호 입력단(20)에서 지상으로부터 전송받은 스위칭을 위한 펄스폭제어 신호를 감지하는 스위칭 감지부(30)와, 상기 스위칭 감지부(30)에서 감지된 펄스폭제어 스위칭신호에 의해 컴퓨터신호 입력단(10)이나 원격신호 입력단(20)의 신호를 선택하여 서보출력단(50)에 인가시켜 비행시키는 스위치(40)를 구비한 것을 특징으로 하는 무인기 및 모형 항공기의 서보모터 제어를 위한 펄스폭 변조 신호원 스위칭 회로."를 게시한다.

종래의 멀티 콥터는 자체 중량을 이길 정도의 양력을 보유한 완구용부터 시작하여 촬영 카메라 장착용 5~20 kg 정도의 수송 용량을 갖춘 멀티 콥터 등 다양한 사양이 있으나, 소용량 모터를 4~12 정도 사용하여 각 모터에 속하는 회전익을 회전시키는 관계로 큰 중량 예를들어, 80 kg 이상의 중량(항공기 자체 무게 포함)을 수송할 있는 경우가 없다.

또한, 모터의 출력을 증가시키기 위하여 모터 규격과 출력을 증가시키는 경우 전기 공급을 위한 큰 중량의 배터리(예를들어 10 ~ 30 Kg 배터리)가 필요하여 순순한 수송가능 중량 증강에 한계가 있는 문제점 및 전력 용량의 한계에 따라 최소시간만 운영(비행)이 가능하므로 제한된 용도로만 사용 가능할뿐 원활한 임무를 위한 산업용 무인항공기로서의 운영은 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 무거운 중량의 배터리를 사용하지 않고도 모터에 큰 전력을 공급할 수 있어 자체 중량을 제외한 수송가능 중량을 50 ~ 80 kg 이상으로 증대하고 항공기 임무가능시간(비행시간)을 획기적으로 증가시킬 수 있는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는,

콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와,

상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와,

상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과,

상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),

를 포함하여 구성되되,

액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되,

상기 전력 공급부(100)는,

액체 연료통(10)과,

상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과,

상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와,

상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),

를 포함하여 구성되는 것을 특징이다.

본 발명에 따르는 경우, 무거운 중량의 배터리를 사용하지 않고도 모터에 큰 전력을 공급할 수 있어 자체 중량을 제외한 수송가능 중량을 50 ~ 80 kg 이상으로 증대하고 항공기 임무가능시간(비행시간)을 획기적으로 증가시킬 수 있는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 동력 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 개념도.
도 3은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 전체 구성도.
도 4는 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 상세도.
도 5은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 제어흐름도.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 동력 흐름도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터 개념도, 도 3은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 전체 구성도, 도 4는 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 상세도, 도 5은 스키드 겸용 그립형 멀티 이착륙 장치 제어흐름도이다.

도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는, 콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와, 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와, 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과, 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300)를 포함하여 구성된다.

도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터는, 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100)를 더 포함하여 구성된다. 전력 공급부(100)는 전력 공급부(100)는액체 연료통(10)과, 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과, 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와, 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40)를 포함하여 구성된다. 여기서 액체 연료는 가솔린, 휘발류, 경유 일 수 있으며 엔진은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, HCCI 엔진 일 수 있다. 엔진은 가솔린 엔진인 것이 바람직하다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이착륙부(300)는, 콥터몸체(200)에 하향 연장되는 형성으로 하부컬럼(310)과, 하부컬럼(310)의 하부에 형성된 서보모터(320)와, 서보모터(320)의 하부에 형성되고 상기 서보모터(320)에 의해 회전되고 집게발 작동수단이 구성된 회전블록(330)과, 회전블록(330)에 적어도 2 개이상 형성되고 집게발 작동수단에 의해 오무리거나 펼쳐지는 집게발(350)을 포함한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이착륙부(300)는 압력센서(370)를 더 포함하여 구성되고, 상기 압력센서(370)는 콥터몸체(200)에 의해 상기 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중을 감지하여 제어부(390)에 전달하고, 집게발(350)이 이착륙장의 피물림부를 물고 있는 상태에서 무인항공기가 추진익(230)을 회전시켜서 콥터몸체(200)로부터 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중이 설정값(W1) 미만으로 떨어지면, 제어부(390)가 상기 집게발(350)을 펼쳐서 집게발(350)과 이착륙장의 피물림부 사이의 물림상태가 해제되어 무인항공기가 이륙한다.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.

10 : 액체 연료통
30 : 발전기
40 : 에이시디시 컨버터
100 : 전력 공급부
200 : 콥터몸체 210 : 날개지지부
220 : 구동 모터 230 : 추진익
300 : 이착륙부 310 : 하부컬럼

Claims (5)

1. 무인 멀티 콥터에 있어서,
   콥터몸체(200)에 방사상으로 연장되는 형상으로 2~20개가 형성된 날개지지부(210)와,
   상기 날개지지부(210)의 외측에 각각 고정되는 구동 모터(220)와,
   상기 구동 모터(220)에 의해 각각 회전되는 추진익(230)과,
   상기 콥터몸체(200)의 하부에 하향 고정된 이착륙부(300),
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.
2. 제1항에 있어서,
   액체 연료와 엔진을 이용한 전력 공급부(100);를 더 포함하여 구성되되,
   상기 전력 공급부(100)는,
   액체 연료통(10)과,
   상기 액체 연료통(10)으로부터 연료를 공급받아 점화하여 회전동력 생산하는 엔진(20)과,
   상기 엔진(20)에서 발생된 회전동력으로 전기를 생산하는 발전기(30)와,
   상기 발전기(30)로부터 생산된 교류를 직류로 변화하는 에이시디시 컨버터(40),
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 엔진은 가솔린 엔진인 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이착륙부(300)는,
   콥터몸체(200)에 하향 연장되는 형성으로 하부컬럼(310)과,
   상기 하부컬럼(310)의 하부에 형성된 서보모터(320)와,
   상기 서보모터(320)의 하부에 형성되고 상기 서보모터(320)에 의해 회전되고 집게발 작동수단이 구성된 회전블록(330)과,
   상기 회전블록(330)에 적어도 2 개이상 형성되고 집게발 작동수단에 의해 오무리거나 펼쳐지는 집게발(350),
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 이착륙부(300)는 압력센서(370)를 더 포함하여 구성되고,
   상기 압력센서(370)는 콥터몸체(200)에 의해 상기 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중을 감지하여 제어부(390)에 전달하고,
   집게발(350)이 이착륙장의 피물림부를 물고 있는 상태에서 무인항공기가 추진익(230)을 회전시켜서 콥터몸체(200)로부터 이착륙부(300)로 전달되는 콥터몸체(200)의 하중이 설정값(W1) 미만으로 떨어지면,
   상기 제어부(390)가 상기 집게발(350)을 펼쳐서 집게발(350)과 이착륙장의 피물림부 사이의 물림상태가 해제되어 무인항공기가 이륙하는 것을 특징으로 하는 액체 연료와 엔진을 이용한 전력 자가 생성 방식의 고출력 모터 구동식 무인 멀티 콥터.

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