Flying Wing Tail-sitter VTOL Aircraft with Dynamically Repositioning Payload Unit

본 발명은 페이로드 유닛을 동적으로 재배치하는 테일시터 방식 전익기형 수직이착륙기(eVTOL)에 관한 것으로, 전익기 구조 고유의 높은 양력 생산 능력과 비행 효율성을 바탕으로, 기체의 종축에 평행하게 고정된 복수의 프로펠러만을 이용하여 수직 비행과 고속·고효율의 수평 순항 비행을 모두 수행한다. 핵심 구성요소인 '페이로드 유닛'은 전익기형 동체의 피치 회전축에 회전 가능하게 결합되어, 비행 모드에 따라 그 위치를 동적으로 재배치함으로써 기체의 공력 특성과 안정성을 비행 단계별로 최적화하며, 어떠한 비행 자세에서도 탑승객의 쾌적성과 화물의 안정성을 보장한다. 수직 비행 시에는 동체로부터 하방으로 이격되어 무게중심을 낮춤으로써 강력한 복원 토크를 생성하고, 수평 순항 시에는 동체 하면에 밀착하여 항력을 최소화하고 고유의 정적 안정성을 확보한다. 나아가, 본 발명은 전통적인 기계식 조종면을 배제하고, 복수의 고정형 프로펠러 간의 추력을 비대칭적으로 제어하는 '차등 추력(Differential Thrust)'을 주된 제어 방식으로 활용하여 3축 자세 제어를 수행한다. 이러한 구조적 단순성은 기계적 신뢰성을 극대화하며, 임무 목적에 따라 페이로드 유닛의 자세를 정밀하게 제어하는 '능동 제어 시스템' 또는 구조적 단순성을 극대화한 '수동 유지 시스템'을 선택적으로 적용할 수 있다. 마지막으로, 본 발명은 어떠한 상황에서도 탑승객의 안전을 최우선으로 확보하도록 설계되었다. 순항 중에는 항공기 전체를 거대한 공력 브레이크로 활용하는 신속 감속 기동, 나아가 역추진을 통한 비상 제동 및 후진 비행까지 가능한 압도적인 기동성을 통해 돌발상항 발생시 충돌 위험을 원천적으로 회피한다. 또한, 비행중 일부 프로펠러 고장시 비행을 지속할 수 있도록 하는 고장 허용 기능과, 모든 동력이 상실된 최악의 상황에서도 전익기 구조의 우수한 활공 성능을 기반으로 프로펠러에 '차등 항력'을 발생시켜 활공 경로를 능동적으로 제어하고 지상 접근 단계에서 공력 브레이크를 활용하여 최종 접근 속도를 감소시키는 등 다층적 비상 대응 시스템을 통해 생존 가능성을 극대화한다.