(57)【要約】  本発明は、ロータを有する超小型飛行体に係り、さらに詳細には、別途のテイルウィングやジャイロのような安定装置なしでも、単一ロータの回転により揚力を得て垂直に離着陸できると共に、安定的に飛行するか、または水平方向の速度がほぼ０である状態で高度を維持する足踏み状態の飛行が可能な超小型飛行体に関する。本発明は、断面がエアフォイル形状であり、一定角度の間隔で配置された複数のブレード、及びこれらの各ブレードの一端部が互いに連結されるハブを備え、その回転によって揚力を発生させるロータと、先端がハブに結合され、回転自在な駆動軸を備え、ロータを回転させるために必要な駆動力を付与するロータ駆動部と、ロータ駆動部を収容し、ロータの下側に位置して、そのロータの回転によって発生する揚力により飛行するボディーと、ロータの回転によって、そのロータが回転する方向と逆方向にボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、ボディーの外側面の周縁方向に沿って一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、駆動軸の長手方向に前記ボディーに固定された複数の固定ウィングと、を備える。
2007521174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面がエアフォイル形状であり、一定角度の間隔で配置された複数のブレード、及びこれらの各ブレードの一端部が互いに連結されるハブを備え、その回転によって揚力を発生させるロータと、
先端が前記ハブに結合され、回転自在な駆動軸を備え、前記ロータを回転させるために必要な駆動力を付与するロータ駆動部と、
前記ロータ駆動部を収容し、前記ロータの下側に位置して、そのロータの回転によって発生する揚力により飛行するボディーと、
前記ロータの回転によって、そのロータが回転する方向と逆方向に前記ボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、前記ボディーの外側面の周縁方向に沿って一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、前記駆動軸の長手方向に前記ボディーに固定された複数の固定ウィングと、を備えることを特徴とする超小型飛行体。
【請求項２】
前記複数の固定ウィングは、前記ロータの回転により前記ブレードの端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、前記ロータの回転により前記ボディーに加えられる反作用トルクを相殺する回転力を発生させる反作用トルク相殺部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の小型飛行体。
【請求項３】
前記複数の固定ウィングは、そのそれぞれの他端部が曲がるように形成されて、前記反作用トルク相殺部が、前記ロータの回転によりそのロータの下方に流れる風を受ける角度や面積が調節されるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の超小型飛行体。
【請求項４】
断面がエアフォイル形状であり、一定角度の間隔で配置された複数のブレード及び、これらの各ブレードの一端部が互いに連結されるハブを備え、その回転によって揚力を発生させるロータと、
先端が前記ハブに結合され、回転自在な駆動軸を備え、前記ロータを回転させるために必要な駆動力を付与するロータ駆動部と、
前記ロータ駆動部を収容し、前記ロータの下側に位置して、そのロータの回転によって発生する揚力により飛行するボディーと、
前記ロータの回転により、このロータが回転する方向と逆方向に前記ボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、前記ボディーの外側面の周縁方向に一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、前記駆動軸の長手方向に対して一定角度に傾いて前記ボディーに固定されることによって、前記ロータの回転により、前記ブレードの端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、前記ロータの回転により前記ボディーに加えられる反作用トルクを相殺する回転力を発生させる複数の固定ウィングと、を備えたことを特徴とする超小型飛行体。
【請求項５】
前記複数の固定ウィングは、そのそれぞれの他端部が曲がるように形成されて、前記ロータの回転によりそのロータの下方に流れる風を受ける角度や面積が調節され得るように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の超小型飛行体。
【請求項６】
遠隔の操縦装置から送信された信号を受信するための受信機と、この受信機により受信された信号を電気的信号に変換し、その電気的信号によって前記のロータ駆動部を制御するための制御部と、この制御部及び前記のロータ駆動部に電源を供給するための電源供給部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち何れか１項に記載の超小型飛行体。
【請求項７】
前記のロータ駆動部に電源を供給するための電源供給部を遠隔の操縦装置に設置し、前記電源供給部から電源が印加されるにつれて、この電源供給部及び前記ロータ駆動部に連結された電源線を通じて前記ロータ駆動部の駆動に必要な電源が供給されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち何れか１項に記載の超小型飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータを有する超小型飛行体に係り、さらに詳細には、別途のテイルウィングやジャイロのような安定装置なしでも、単一ロータの回転により揚力を得て垂直に離着陸できると共に、安定的に飛行したり、水平方向の速度がほぼ０である状態で高度を維持する足踏み状態の飛行が可能な超小型飛行体に関する。
【０００２】
特に、本発明のような超小型飛行体の開発は、高価なＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）模型飛行機を補完する飛行玩具の製作に利用可能であり、さらには、災難地域の情報やその他の情報獲得及び軍事偵察または環境探査などの目的に使用される小型のヘリコプタに適した最適の条件を探すために使用される実験用のヘリコプタとして活用され得る。
【背景技術】
【０００３】
航空機は、プロペラやエンジンの前進推力から揚力を発生させる固定されたウィングを有しており、一般的に、飛行機と呼ぶ固定ウィング機と、ロータの回転により揚力及び操舵力を共に得る回転ウィング機とに大別され得る。
【０００４】
このとき、ヘリコプタは、垂直離着陸をはじめとして巡航する全体飛行領域で、揚力のほとんどを回転するロータから得る航空機であって、回転ウィング機に分類されるが、本発明に係る超小型飛行体もロータの回転により揚力を得るので、ヘリコプタの特徴ないし問題点をそのまま有している。
【０００５】
それらのうち、本発明に関するものは、ロータの回転のみでボディーを持ち上げつつ、抗力に耐える力を効果的に発生させねばならないという点と、このようなロータの回転による反作用により、ボディーに作用する反作用トルクをどのように相殺して安定したヘリコプタの飛行を保証できるかに関する点であるが、現在、ヘリコプタのうち最も広く使用されている形態である単一ロータヘリコプタは、ボディーの上部に主ロータを装着し、この主ロータの回転によってボディーの飛行に必要な十分な揚力及び推力が発生し、後側に長く形成されたボディーのテイルにテイルロータを装着して、このテイルロータの回転によりボディーに作用する反作用トルクを相殺させている。
【０００６】
単一ロータヘリコプタ以外にも、ヘリコプタの種類には、同軸ロータ、両側ロータ、前後ロータヘリコプタなどがあるが、これらは何れも二つのロータを互いに逆方向に回転するように設置して、それぞれのロータの回転によりボディーに加えられる反作用トルクを互いに相殺させる構造になっている。
【０００７】
このような原理は、超小型のヘリコプタにそのまま適用され得るが、以下で説明する。
【０００８】
図１Ａ及び図１Ｂは、単一ロータの回転により揚力を得る飛行体において、ロータの回転によりボディーに加えられる反作用トルクを相殺できる装置が備えられていない状態で、ロータの回転による揚力を受けるボディーの飛行軌跡を示す簡略な図面であって、図１Ａは、飛行前の状態を示す図面であり、図１Ｂは、ロータの回転によって飛行するボディーの飛行状態を示す図面である。
【０００９】
図１Ａに示すように、ボディー２の上端に装着されたロータ１は、ボディーの駆動軸３が回転するにつれて共に回転し、駆動軸３の下端は、モーター４に連結されて、モーターの回転によりロータ１が回転し、モーターの下端に表示した実線は、電源線を示すものであって、電源の供給によってモーターが回転する構成になっている。
【００１０】
図１Ｂに示すように、電源線を通じて電源がモーターに供給されれば、ロータ１が回転しつつ発生する揚力によりボディーは浮き上がるが、ボディー２上の円形の面は、ロータ１の回転により形成される仮想の回転面を示す。このとき、ロータ１が揚力を発生させつつ回転する方向が、図面の矢印で表示されたように逆時計回り方向であれば、ロータの下側に位置したボディーは、ロータの回転に対する反作用によって時計回り方向に回転する反作用トルクを受ける。したがって、ボディー２は、飛行しつつ時計回り方向に回転し続け、その回転力は、ロータ１の回転力が強くなるほど、共に強くなるが、このようなボディーの動きは、ボディーが安定した飛行の可能な力の均衡関係を破って、ボディーは地面に垂直に立っている状態で飛行できず、傾いた状態でくるくる動く軌跡を作りつつ回り、結局、地に打ち込まれる。
【００１１】
このように、一つのロータにより揚力を得るボディーは、単一ロータヘリコプタのテイルロータのような反作用トルクを相殺できる手段を備えた場合にのみ安定した状態で飛行が可能であり、そのような安定した飛行が可能な場合にのみボディーを所望の方向に操縦できる。
【００１２】
したがって、前記のような反作用トルクを解決するために、既存のＲＣ模型のヘリコプタは、前記単一ロータヘリコプタのようにテイルロータを有するか、または４個のロータをそれぞれ対称方向に配置して、一対のロータが回転する方向に対して他の一対はその逆方向に回転させて、ロータの回転によってボディーに加えられる反作用トルクを互いに相殺できるように構成しており、さらには、通常、ジャイロという安定装置を付加してボディーの動きを安定させている。
【００１３】
しかし、このように、ボディーに加えられる反作用トルクの相殺のための装置は、過度に高くて、一般人がＲＣ模型の飛行機を容易に得られなくする要因となっており、テイルロータなどの装置を使用する場合に、ギアボックス及び連結システムを必要として、構造が複雑になり、重量が増加し、さらに百万ウォンほどのＲＣ模型のヘリコプタは、小型のヘリコプタの製作のための実験用ヘリコプタとして使用し難く、テイルロータのような構成を装着するためには、飛行体のサイズが大きくなるという点において、超小型飛行体の開発に限界があるという問題点があった。
【００１４】
また、既存の超小型飛行体の安定した飛行のための装置の開発は、既存の飛行体に装着された飛行装置をそのまま適用する方向に焦点が合わせられており、特に、一つのロータが装着されたヘリコプタ形態の超小型飛行体は、その構造が簡単で、軽くて、かつ小さく製作され得るという利点があるにも拘らず、ロータの回転による反作用トルクを相殺できる手段についての開発はほとんど行われておらず、さらに、このような超小型飛行体の飛行位置を調整する手段の開発は全く研究されていない実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記問題点を解決するために、垂直に離着陸できる一つのロータが装着されたヘリコプタ形態の超小型飛行体に、簡単かつ安価であり、飛行体の重量をあまり増加させない反作用トルクの相殺構造を提供することを目的とする。
【００１６】
また、超小型飛行体にこのような反作用トルクの相殺構造を提供することによって、電源が供給される間には安定的に飛行させて、飛行体の操縦者が所望の方向に飛行体を動かせる方向操縦能力を有する超小型飛行体の開発に必要な手掛かりを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、断面がエアフォイル形状であり、一定角度の間隔で配置された複数のブレード、及びこれらの各ブレードの一端部が互いに連結されるハブを備え、その回転によって揚力を発生させるロータと、先端が前記ハブに結合され、回転自在な駆動軸を備え、前記ロータを回転させるために必要な駆動力を付与するロータ駆動部と、前記ロータ駆動部を収容し、前記ロータの下側に位置して、そのロータの回転によって発生する揚力により飛行するボディーと、前記ロータの回転によって、そのロータが回転する方向と逆方向に前記ボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、前記ボディーの外側面の周縁方向に沿って一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、前記駆動軸の長手方向に前記ボディーに固定された複数の固定ウィングと、を備える超小型飛行体を提供することが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る複数の固定ウィングは、前記ロータの回転により前記ブレードの端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、前記ロータの回転により前記ボディーに加えられる反作用トルクを相殺する回転力を発生させる反作用トルク相殺部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る複数の固定ウィングは、そのそれぞれの他端部が曲げ可能に形成されて、前記反作用トルク相殺部が、前記ロータの回転によりそのロータの下方に流れる風を受ける角度や面積が調節されるように構成されたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る複数の固定ウィングは、前記ロータの回転により、このロータが回転する方向と逆方向に前記ボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、前記ボディーの外側面の周縁方向に一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、前記駆動軸の長手方向に対して一定角度に傾いて前記ボディーに固定されることによって、前記ロータの回転により、前記ブレードの端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、前記ロータの回転により前記ボディーに加えられる反作用トルクを相殺する回転力を発生させるように構成されたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る複数の固定ウィングは、そのそれぞれの他端部が曲がるように形成されて、前記ロータの回転により、そのロータの下方に流れる風を受ける角度や面積が調節され得るように構成されたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る超小型飛行体は、遠隔の操縦装置から送信された信号を受信するための受信機と、この受信機により受信された信号を電気的信号に変換して、その電気的信号によって前記のロータ駆動部を制御するための制御部と、この制御部及び前記のロータ駆動部に電源を供給するための電源供給部と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る超小型飛行体は、前記のロータ駆動部に電源を供給するための電源供給部を遠隔の操縦装置に設置し、前記電源供給部から電源が印加されるにつれて、この電源供給部及び前記ロータ駆動部に連結された電源線を通じて、前記ロータ駆動部の駆動に必要な電源が供給されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下では、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、以下の実施形態は、単に、例示的な意味として解釈すべきものであり、本発明の権利範囲を限定する意味として把握してはならない。
【００２５】
図２は、本発明に係る超小型飛行体の第１実施形態を示す斜視図である。図２に示すように、断面がエアフォイル形状である一対のブレード１２が、ハブ１３で駆動軸１５と連結されており、この駆動軸は、その下端に連結されたロータ駆動部１６の駆動により回転され、それにより駆動軸１５上に結合された一対のブレードのロータ１１が回転する構造になっている。そして、ロータ駆動部には、一般的にモーターを使用することが好ましい。
【００２６】
まず、ブレード１２の断面形状がエアフォイルであるということは、一般的に公知の事項であるので、その構造についての説明は省略し、ブレード数は、図２では一対のブレードから構成されているが、３個、４個、５個など多様に変形可能であり、このような事項は、以下の実施形態で言及されなくても同様に適用される。
【００２７】
このように、断面がエアフォイル形状である複数のブレードを有するロータ１１が回転するにつれて、ロータ上にある空気はブレードに吸い込まれてブレードを通過して下側に流れつつ、ボディー１７を空中に浮き上げ、このような揚力は、ブレードの数が多くなるほど強くなるが、飛行体が重くなるにつれる抗力により揚力の一部は相殺されるので、本発明のような超小型飛行体では、約２個ないし３個のブレードを有するロータを使用することが好ましい。
【００２８】
一対のブレード１２は、個別的に形成されて、ハブ１３で互いに結合されることによってロータ１１が完成される構造になっても良いが、飛行体の重量及びロータ１１の耐久性を考慮して、ロータは、一体に形成されることが好ましい。
【００２９】
また、ロータの中心部に位置したハブ１３は、その中心部を駆動軸１５の先端と着脱可能に結合させる結合構造になっていることが好ましい。さらに詳細には、その締結構造によって駆動軸１６とロータ１１とは互いに着脱可能であるが、一旦、駆動軸にロータが結合された後には、駆動軸の回転によって直ぐロータが回転できなければならないと共に、駆動軸の下端に連結されているボディーの重量により、駆動軸１５とロータ１１との結合が分離されてはならない程度に堅く結合されねばならない。
【００３０】
したがって、駆動軸１６の先端は、角をなして形成され、ハブ１３の中心は、この駆動軸の角をなす先端が挿し込まれるように、それに対応する溝が形成されるか、または駆動軸の先端にはねじ山が、そして、ハブ中心の溝にはそのねじ山に対応するねじの溝が形成される構造になり、図２に示すように、ハブ１３は、駆動軸１５と結合される部分が中空型の円筒に形成されて、この中空型の円筒の溝に駆動軸１５が挿し込まれて結合されても良いなど、多様な形態の結合が可能である。
【００３１】
さらには、ロータ１１と駆動軸１５とが一体に形成されて、駆動軸の一端がボディーのロータ駆動部１６に挿し込まれつつ結合する構造になっても良い。その結合構造は、前述した構造と同じであるか、またはそれと類似した公知の構造を適用できる。
【００３２】
次いで、本発明に係る超小型飛行体の固定ウィングの構造及び特徴について説明する。
【００３３】
まず、構造を説明すれば、本発明に係る固定ウィング２０は、ロータが回転する方向の逆方向にボディーを回転させる反作用トルクを低減させるか、または無くすために、ボディーの外側面の周縁方向に一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部は、前記駆動軸の長手方向に前記ボディーに固定される構造になっており、ボディーに固定される固定ウィングの数も、図面に示されているように４個で形成しても良いが、飛行体の重さ及び反作用トルクの減衰効率を考慮して、３個ないし４個に形成し、左右に互いに対称に配置することが好ましい。また、固定ウィングは、ボディーと一体に形成されることが好ましいが、分離形成後に固定ウィングをボディーに付着または結合しても良い。
【００３４】
このとき、固定ウィングの一端部２１は、固定ウィングがボディーに固定される部分を称し、この一端部は、ボディーに固定されているので、ボディー１７が回転すれば、固定ウィング２０も回転し、逆に、固定ウィングが回転する力を受ければ、ボディーも同じ方向に回転し、他端部２２は、一端部を除いた固定ウィングの部分を称し、以下でも同じである。
【００３５】
そして、図２に示す固定ウィング２０は、角をなす四角形の平板形状になっているが、これは、単に一例であり、菱形であっても良く、半円形であっても良く、固定ウィングの形状は、板状に限定されず、多様な形態の固定ウィングを使用できる。
【００３６】
次いで、本発明に係る固定ウィング２０が飛行体の飛行に及ぼす影響を説明する。
【００３７】
ロータが１１の回転によって、ブレード１２の端部が描く回転面に対して垂直に吸い込まれる空気は、ボディー１７を浮き上げる揚力を発生させるが、前記従来の技術で説明したように、ブレードの回転による反作用によって下側に結合されているボディーは、ブレードの回転方向と逆方向に回転する反作用トルクを受けて、本発明のような補助手段が設けられていない単一ロータ飛行体は、反作用トルクにより良好に飛行できず、数秒以内に地に打ち込まれるが、本発明に係る固定ウィング２０をボディー１７に固定した場合には、電源が供給される間には継続的に飛行できる。
【００３８】
その理由としては色々なものがあるが、そのうち幾つかを説明すれば、第一に、ロータ１１の回転によりロータの下方に流れる空気の流れは、垂直方向にのみ流れるのではなく、傾いて、または渦流を形成しつつ流れるので、このような風は、駆動軸に平行に配置された固定ウィング２０にぶつかりつつ、反作用トルクにより回転するボディーの回転を妨害し、第二に、ボディー１７が反作用トルクにより回転するにつれて、共に回転する固定ウィングは、自然的に空気の抵抗を受ける抵抗体の役割を行って、ボディーの回転を妨害し、第三に、固定ウィング自体の重さ及び固定ウィングによってボディーの回転半径が大きくなるにつれて、ボディー１７が反作用トルクによって回転するとしても、その回転速度があまり速くないので、飛行体は、比較的に安定的に飛行できる。ただし、さらに能動的にロータ１１の回転面を通過して下方に流れる空気の流れを受けて、反作用トルクによるボディー１７の回転を妨害する手段がある場合には、ボディーは、飛行中に回転せず、さらに安定的に飛行できる。これを以下の実施形態で説明する。
【００３９】
図３Ａないし図３Ｃは、本発明に係る固定ウィングの第１実施形態であって、図３Ａは、簡略な斜視図であり、図３Ｂは、簡略な平面図であり、図３Ｃは、正面の固定ウィングのみを示す簡略な正面図である。以下では、前記の説明で使用された図面の参照符号と同じ符号は、同じ部材を示す。
【００４０】
図３Ａに示すように、本発明に係る固定ウィング３０は、ロータ１１の回転によりブレード１２の端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、ロータの回転によりボディーに加えられる反作用トルクを相殺する回転力を発生させる反作用トルク相殺部３３を有する。
【００４１】
すなわち、固定ウィング３０は、ボディー１７の外側面の周縁方向に一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部３１は、駆動軸１５の長手方向にボディーに固定され、他端部は、ロータ１１の回転により下方に流れる風を直接的に受けて固定ウィング３０が空気の流れに対して抵抗をさらに多く受けるように、風の方向に対して交差する面を有する。このような交差面、すなわち、反作用トルク相殺部３３は、ロータ１１に近い方向、すなわち、駆動軸１５の上側をロータ１１とし、下側をボディー１７側とするとき、固定ウィングの上側に形成しても良いが、この場合、風の流れが激しくて飛行体の安定を破る結果をもたらすので、反作用トルク相殺部は、ロータから下方に流れる空気の流れが、固定ウィング３０の面に沿って流れて反作用トルク相殺部３３を経て抜け出つつ、固定ウィングに緩やかなトルクを与えるように固定ウィングの下側に形成することが好ましい。
【００４２】
したがって、図面に示すように、本発明の実施形態では、一端部３１が固定された固定ウィング３０の他端部３２の下端を、ロータから風が吹く方向にやや巻き上げられるか、または曲げられた形状に形成した。
【００４３】
但し、反作用トルク相殺部３３は、ロータの回転によってボディーが回転する反作用トルクを相殺するために設けられるものであるので、図面に示すように、ロータが逆時計回り方向に回転する場合には、時計回り方向に曲げられ、逆に、ロータが時計回り方向に回転する場合には、逆時計回り方向に曲げられて形成されねばならず、これは、以下の実施形態でも同じであり、本発明に係るロータ駆動部１６は、モーターを使用することが好ましいが、順回転または逆回転の可能なモーターを使用できる。
【００４４】
図３Ｂは、図３Ａの超小型飛行機をロータ１１の上側から見た平面図であって、ロータが逆時計回り方向に回転するにつれて、本発明に係る好ましい反作用トルク相殺部３３は、時計回り方向に曲げられてロータによって下方に流れる風を受けるように形成されている。
【００４５】
図３Ｃは、複数の固定ウィング３０のうち一つを正面から見た図面であって、ロータ１１が逆時計回り方向に回転するにつれて、時計回り方向に曲げられている反作用トルク部を示している。このとき、反作用トルク部が曲げられている程度を概略的にθと示し、θが大きくなるか、または反作用トルク部３３の面積が大きくなるにつれて、固定ウィング３０の風に対する抵抗力は強くなって、極端な場合には、むしろロータの回転方向と同じ方向にボディー１７が回転する場合が発生することもある。
【００４６】
したがって、本発明に係る固定ウィングの反作用トルク部３３の曲がり程度を概略的に示すθ角及び反作用トルク部の面積は、ロータの回転によってボディーに加えられる反作用トルクと、ロータの回転によってロータの下方に吹き込まれる空気の流れに対する反作用トルク部３３の抵抗により発生するトルクとが互いに相殺されて、飛行中にボディーが回転しない程度に調節されねばならない。
【００４７】
図４は、ロータの回転によりロータの下方に流れる空気の流れが、第１実施形態に係る固定ウィングに沿って流れることを概略的に示す図面であって、他の固定ウィングは省略した。図４に示すように、ロータ１１から下方に流れる空気は、固定ウィングに沿って流れて反作用トルク部３３を過ぎ、反作用トルクを減衰させるトルクを固定ウィング３０に加える。
【００４８】
図５は、本発明に係る固定ウィングの第１実施形態の変形例であって、反作用トルク相殺部が折り畳まれうるということを示す図面であって、図５に示すように、本発明に係る固定ウィング４０の反作用トルク部４３は、曲がり以上の折り畳まれた形状に形成され、点線で表示された部分は、本図面による反作用トルク部が折られていることを示すための線である。
【００４９】
図６は、固定ウィング自体が曲がり得るということを示す図面であって、図６に示すように、固定ウィング５０は、曲がり得る材質から形成されて、固定ウィングの他端部を曲げることによって、前記のθ角度や固定ウィングがロータの下方に流れる空気の流れに交差する面積、すなわち、反作用トルク調節部の面積が調節され得る。このとき、図５に示した固定ウィングの場合のように、折り畳める形態に形成しても良い。
【００５０】
図７は、本発明に係る固定ウィングの第２実施形態であって、図７に示すように、本発明に係る固定ウィング６０は、ボディーの外側面の周縁方向に一定角度の間隔で配置され、そのそれぞれの一端部６１は、駆動軸１５の長手方向に対して一定角度に傾いてボディー１７に固定されることによって、ロータ１１の回転により前記ブレード１２の端部が描く回転面を通過して下方に流れる風を受けて、前記ロータの回転により前記ボディーに加えられる反作用トルクを相殺するように形成され得る。したがって、この場合には、別途に反作用トルク減衰部といえる特定の面が指定されず、固定ウィングの全体が反作用トルクを直接的に減衰する役割を行う。
【００５１】
また、本実施形態の固定ウィング６０は、そのそれぞれの他端部６３が曲がり得るように形成されて、前記ロータの回転によりそのロータの下方に流れる風を受ける角度や面積が調節されるように構成され得る。
【００５２】
図８は、本発明に係る超小型飛行体の制御ブロック図の一例であって、通常のＲＣ操縦機のような操縦装置８で送信する信号を受信機６が受信し、これを制御部７で電気的信号に変換して、その信号によってロータ駆動部１６を制御する構造になっている。この場合には、電源供給部５は、一例としてバッテリーが提供され得るものであって飛行体のボディー１７に設置され、制御部は、ロータ駆動部に供給する電圧または電流の量を制御して飛行体を調整する。
【００５３】
図９は、本発明に係る超小型飛行体の制御ブロック図の他の例であって、図９に示すように、ロータ駆動部１９に電源を供給するための電源供給部が遠隔の操縦装置１８に設置され、操縦者が操縦装置を操縦することによって、電源供給部から電源線で連結された飛行体に電源を供給し、さらには、ロータ駆動部に供給される電圧または電流の量を調整して飛行する飛行体の高低を調節できる。
【００５４】
このような本発明に係る超小型飛行機は、リチウムポリマー２次電池を使用し、別途の受信装置を備えていない状態で電圧６.５Ｖ、電流０.１６Ａの電源を供給して約１０分間の空中浮揚状態を持続した。この時に使用した飛行体は、固定ウィングを含む長さ９ｃｍ、重さ２０ｇほどである飛行体を使用したものであって、無線飛行体としての十分な可能性を示した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の適した実施形態に係る超小型飛行体は、固定ウィングを提供することによって、ロータの回転による反作用トルクを相殺させて、超小型飛行体を安定的に飛行させており、飛行体の重さ、供給電圧及び固定ウィングのサイズなどを考慮して所定以上の電圧を加えれば、飛行体は、足踏み状態の飛行が可能である。
【００５６】
特に、本発明に係る固定ウィングは、その構造が簡単かつ安価であり、飛行体の重量をあまり増加させないことを特徴とするものであって、数十万ウォンないし数百万ウォンほどのＲＣ模型のヘリコプタを補完して誰でも楽しめる飛行玩具として利用可能であり、本発明に係る飛行体が安定的に飛行できるという特徴を利用して、災難地域の情報やその他の情報の獲得、及び軍事偵察または環境探査などの目的に使用される小型のヘリコプタに適した最適の条件を探すために使用される実験用のヘリコプタとして使用され、さらには、電源が供給される間には安定的に飛行させて、飛行体の操縦者が所望の方向に飛行体を動かせる方向操縦能力を有する超小型飛行体の開発に必要な手がかりを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】別途の回転防止装置が備えられておらず、単一のロータにより揚力を受けるボディー及びその一般的な飛行状態を示す図面であって、飛行前の状態を示す図面である。
【図１Ｂ】別途の回転防止装置が備えられておらず、単一のロータにより揚力を受けるボディー及びその一般的な飛行状態を示す図面であって、飛行後の状態を軌跡で示して簡略に示す図面である。
【図２】本発明に係る超小型飛行体の第１実施形態の斜視図である。
【図３Ａ】本発明に係る固定ウィングの第１実施形態であって、簡略な斜視図である。
【図３Ｂ】本発明に係る固定ウィングの第１実施形態であって、簡略な平面図である。
【図３Ｃ】本発明に係る固定ウィングの第１実施形態であって、正面の固定ウィングのみを示す簡略な正面図である。
【図４】ロータの回転によりロータの下方に流れる空気の流れが、第１実施形態に係る固定ウィングによって流れることを概略的に示す図面である。
【図５】本発明に係る固定ウィングの第１実施形態の変形例であって、反作用トルク相殺部が折り畳まれうるということを示す図面である。
【図６】固定ウィング自体が曲がり得るということを表す図面である。
【図７】本発明に係る固定ウィングを示す第２実施形態である。
【図８】本発明に係る超小型飛行体の制御ブロック図の一例である。
【図９】本発明に係る超小型飛行体の制御ブロック図の他の例である。
2007521174.tif 000003
【図２】
2007521174.tif 000004
2007521174.tif 000005
2007521174.tif 000006
【図４】
2007521174.tif 000007
【図５】
2007521174.tif 000008
【図６】
2007521174.tif 000009
【図７】
2007521174.tif 000010
【図８】
2007521174.tif 000011
【図９】
2007521174.tif 000012
【国際調査報告】
2007521174.tif 000013