JPH0440223B2 - - Google Patents

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JPH0440223B2
JPH0440223B2 JP59226995A JP22699584A JPH0440223B2 JP H0440223 B2 JPH0440223 B2 JP H0440223B2 JP 59226995 A JP59226995 A JP 59226995A JP 22699584 A JP22699584 A JP 22699584A JP H0440223 B2 JPH0440223 B2 JP H0440223B2
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JP
Japan
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propeller
ground
vertical line
aircraft
fuselage
Prior art date
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JP59226995A
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Japanese (ja)
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JPS61105266A (en
Inventor
Tatsuya Nakamura
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Publication of JPS61105266A publication Critical patent/JPS61105266A/en
Publication of JPH0440223B2 publication Critical patent/JPH0440223B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/20Rotorcraft characterised by having shrouded rotors, e.g. flying platforms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は実用ホーバクラフトまたは遊具とし
て使用することができるホーバクラフトに関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a hovercraft that can be used as a practical hovercraft or a toy.

災害時における遭難現場での捜索、救助などの
作業や森林地帯での林業における作業などに伴う
移動、運搬は整地された道路上で行うことが困難
な場合が多い。また軟弱地盤、湿地や水面上で行
うことも多い。このような環境においては通常の
車輌は走行できないので、空中を移動し、作業を
する必要が生じる。これらの作業の多くは空中高
く飛行する必要がなく、地上から僅かに浮上して
いればよい。
It is often difficult to move and transport objects on cleared roads during search and rescue operations at distress sites during disasters, and for forestry operations in forest areas. It is also often performed on soft ground, wetlands, or on water. In such an environment, normal vehicles cannot drive, so it is necessary to move and work through the air. Many of these tasks do not require flying high into the air, just slightly above the ground.

また乗物は小型である方が、このような環境で
は適している場合が多い。例えば森林地帯での作
業を、ヘリコプタによつて行う場合を考えると、
空中から地上に降り立つことは樹木の枝葉が妨げ
になつて困難である。森林の中を樹木を避けなが
ら飛行することも考えられるが、ロータ径が大で
困難である。従つてロータ(またはプロペラ)を
含めた機体の寸法が小型であることが必要であ
る。
Furthermore, smaller vehicles are often more suitable for such environments. For example, if we use a helicopter to perform work in a forest area,
Descending from the air to the ground is difficult because of the obstacles of tree branches and leaves. It is possible to fly through the forest while avoiding trees, but the rotor diameter is large and difficult. Therefore, the dimensions of the aircraft body including the rotor (or propeller) must be small.

[従来の技術] 上記の用途に多用されているのはヘリコプタで
あるが、考えられる乗物としてはその他にホーバ
クラフトがある。そこで、ホーバクラフトとヘリ
コプタにおける問題点を明らかにし、本発明の効
果を明確にする。
[Prior Art] Helicopters are often used for the above purposes, but hovercrafts are another possible vehicle. Therefore, problems with hovercraft and helicopters will be clarified, and the effects of the present invention will be clarified.

従来のホーバクラフトは機体と地表面との間に
大気圧より高い圧力の空気クツシヨン(静圧)を
保持することによつて自重を支持するもので、本
発明の関連用語を用いれば静圧型ホーバクラフト
に属する。高い圧力を保持するには圧力室からの
空気流出は少ないことが必要であるので、原理的
に高い高度を浮上することは困難である。
A conventional hovercraft supports its own weight by maintaining an air cushion (static pressure) with a pressure higher than atmospheric pressure between the aircraft body and the ground surface. Using the terms related to the present invention, it is called a static pressure hovercraft. belong to In principle, it is difficult to float at a high altitude because in order to maintain a high pressure, the amount of air flowing out from the pressure chamber must be small.

しかし、推進効率(パワ当りの支持荷重)は他
の航空機に比べ良く、推進効率一定としたとき、
浮上高度は機体の大きさに比例する。現在の大型
のホーバクラフトでは1m程度が最大浮上高度と
なつており、上記用途においては不整地であるか
ら、小型の静圧型ホーバクラフトではなおのこと
浮上が困難である。つまり、不整地では実際上は
使用不可能である。
However, the propulsion efficiency (support load per power) is better than other aircraft, and when the propulsion efficiency is constant,
The levitation height is proportional to the size of the aircraft. Current large hovercraft have a maximum flying height of about 1 m, and since the ground is uneven in the above application, it is even more difficult for small hydrostatic hovercraft to float. In other words, it is practically unusable on rough terrain.

次にヘリコプタは上記用途に適した乗物である
が、ロータ径が大なることが障害となる。更に、
ヘリコプタを地面近くで飛行する場合には地形に
よる複雑な空力的な作用によつて操縦が極めて困
難である。ヘリコプタのこれらの特性はそもそも
地面に近接して飛行することを目的としていない
ことによる。すなわち、空気密度をρ、推力を
T、ロータ半径をRとすれば、地面の影響のない
高度でホバリングするときの推進効率ηは運動量
理論によつて η=R√2 となる。従つて所定の推力を得るとしたとき、R
を大とした程推進効率は向上する。従つて大きな
ロータをゆつくりと回転させるのが良く、例えば
ペイロード9.5Kgの無人ヘリコプタにおいてもロ
ータ直径は1.6mであり、10人乗りヘリコプタで
はロータ直径が9mにも達する。又、ロータの回
転速度は遅いので、ピストンエンジンの場合は回
転数を10〜20分の1に減速して駆動するため、2
段以上の減速機構が必要となり、その重量は小型
機でも50Kgと無視できない。
Next, although a helicopter is a vehicle suitable for the above-mentioned purpose, its large rotor diameter poses an obstacle. Furthermore,
When flying a helicopter close to the ground, it is extremely difficult to maneuver due to the complex aerodynamic effects of the terrain. These characteristics of helicopters are due to the fact that they are not intended to fly close to the ground. That is, if the air density is ρ, the thrust is T, and the rotor radius is R, the propulsion efficiency η when hovering at an altitude where there is no influence from the ground is η=R√2 according to momentum theory. Therefore, when a predetermined thrust is obtained, R
The propulsion efficiency improves as the value increases. Therefore, it is best to slowly rotate a large rotor; for example, even in an unmanned helicopter with a payload of 9.5 kg, the rotor diameter is 1.6 m, and in a 10-seater helicopter, the rotor diameter reaches 9 m. Also, since the rotational speed of the rotor is slow, in the case of a piston engine, the rotational speed is reduced to one-tenth to one-twentieth.
A speed reduction mechanism with more than one stage is required, and its weight cannot be ignored at 50 kg even for a small aircraft.

[発明が解決しようとする課題] このように、従来の静圧型ホーバクラフトやヘ
リコプタでは不整地の狭い場所での運行が困難で
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, it is difficult for conventional hydrostatic hovercrafts and helicopters to operate in narrow places on uneven ground.

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、高く空中での飛行は困難であつても
小型かつ軽量で地面付近で比較的高高度を浮上で
き、複雑な地形に適応できる乗物が必要であり、
本発明はこれに応えるものである。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and is a vehicle that is small and lightweight, can fly at a relatively high altitude near the ground, and can adapt to complex terrain even though it is difficult to fly high in the air. is necessary,
The present invention addresses this need.

[課題を解決するための手段] 本発明はプロペラをほぼ垂直軸まわりに回転さ
せて推力を得る点ではヘリコプタと同様である
が、地面による空力特性の変化(以下地面効果と
呼ぶ)とエンジン特性との関係から、小型化、軽
量化を達成して、複数のプロペラを取付けること
を可能にした結果、地形適応性を達成しようとす
るものでである。
[Means for Solving the Problems] The present invention is similar to a helicopter in that thrust is obtained by rotating a propeller around a substantially vertical axis, but changes in aerodynamic characteristics due to the ground (hereinafter referred to as ground effect) and engine characteristics With this in mind, the aim is to achieve greater terrain adaptability by making it smaller and lighter, making it possible to attach multiple propellers.

[作用] プロペラをほぼ垂直軸まわりに回転させて推力
を得て浮上する。
[Operation] The propeller rotates around a nearly vertical axis to obtain thrust and float.

[実施例] 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。
[Example] Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to drawings showing an example.

第1図及び第2図において100は動圧型ホー
バクラフトである。1はバンパーであつて、機体
の重心部の周りにあつてプロペラを内包する位置
に円環状をなしていて動圧型ホーバクラフト10
0の外殻を構成しプロペラ5が障害物に接触する
のを防ぐ。2はフレームであり、機体に相当す
る。3はフレーム2に搭載したバツテリー等のパ
ワー源である。第1図に示すように、フレーム2
は機体の重心部に交差部を有する。交差部は上下
方面に吹き抜けではなく、上下方向の空気流を遮
断する、空気流に対して閉じた部分を構成する。
プロペラ5の後流が地面にはね返つて上向きの空
気流を生じるが、この閉じた部分はその上向きの
空気流を遮断して揚力(推力)に変換する機能を
発揮する部分である。パワ源3はこの閉じた部分
に固定されている。4はフレーム2の下方に取付
けた回転装置、5は羽根幅比(弦長/直径)の大
なる翼素を有するプロペラで、地形適応性を得る
ために、プロペラの取付位置を頂点とする図形の
中心が重心に平行でかつ重心部に一致する位置に
4個取付けてある。6はプロペラの空気流を受け
て位置・方向を調節するための偏向板であつてフ
レーム2に取付けられている。7は偏向板の回転
軸である。8はプロペラの回転方向を示す矢印、
9は地面である。機体はプロペラの空気流を妨げ
ない構造になつている。10は回転装置4を駆動
する動力装置である。
In FIGS. 1 and 2, 100 is a hydrodynamic hovercraft. Reference numeral 1 denotes a bumper, which has an annular shape around the center of gravity of the aircraft and encloses the propeller.
0 to prevent the propeller 5 from coming into contact with obstacles. 2 is a frame, which corresponds to the aircraft body. 3 is a power source such as a battery mounted on the frame 2. As shown in Figure 1, frame 2
has an intersection at the center of gravity of the aircraft. The intersection is not an open ceiling in the vertical direction, but forms a part closed to the airflow that blocks the vertical airflow.
The wake of the propeller 5 bounces off the ground and generates an upward airflow, and this closed part functions to block the upward airflow and convert it into lift (thrust). The power source 3 is fixed to this closed part. 4 is a rotating device attached below the frame 2, 5 is a propeller having blade elements with a large blade width ratio (chord length/diameter), and in order to obtain terrain adaptability, the shape is shaped with the apex at the propeller installation position. Four of them are attached at positions whose centers are parallel to and coincide with the center of gravity. Reference numeral 6 denotes a deflection plate for adjusting the position and direction by receiving the airflow from the propeller, and is attached to the frame 2. 7 is the rotation axis of the deflection plate. 8 is an arrow indicating the rotation direction of the propeller,
9 is the ground. The fuselage has a structure that does not obstruct the airflow of the propeller. 10 is a power device that drives the rotating device 4.

但し図ではパワ源3は機体中心に位置している
が、機体重心とプロペラによつて発生する推力の
中心とが一致するならば、機体中心でなくてもよ
い。例えばパワ源3がエンジンの燃料タンクとす
れば機体周辺でもよい。
However, although the power source 3 is located at the center of the fuselage in the figure, it may not be located at the center of the fuselage as long as the center of gravity of the aircraft coincides with the center of the thrust generated by the propeller. For example, if the power source 3 is a fuel tank of an engine, it may be around the fuselage.

又、プロペラ5の回転方向は垂直軸まわりのモ
ーメントの釣り合いを制御機構によつてとること
ができるならば、必ずしも図に示した方向でなく
てもよい。更にプロペラ5が4個の場合を示して
いるが何個でもよい。
Further, the rotational direction of the propeller 5 does not necessarily have to be the direction shown in the figure, as long as the moments around the vertical axis can be balanced by the control mechanism. Further, although the case where there are four propellers 5 is shown, any number may be used.

又、動力装置10(エンジン、モータなど)の
位置は回転装置4の位置でもよく、又機体中心で
もよい。動力装置10を回転装置4の位置に置く
場合は回転装置4は減速機構とも考えられ、又、
プロペラ5を動力装置10に直結する場合には動
力装置10が回転装置としても機能することにな
る。機体中心に1個の動力装置10を置く場合に
はベルト等を介して回転装置4を駆動することと
なる。
Further, the position of the power device 10 (engine, motor, etc.) may be the position of the rotating device 4, or may be the center of the aircraft body. When the power device 10 is placed in the position of the rotating device 4, the rotating device 4 can also be considered as a speed reduction mechanism, and
When the propeller 5 is directly connected to the power plant 10, the power plant 10 also functions as a rotating device. When one power unit 10 is placed at the center of the aircraft body, the rotating device 4 is driven via a belt or the like.

又、偏向板6はプロペラ5の空気流の流速が大
なる位置に取付ければよく、必ずしも図に示した
位置である必要はない。例えば、プロペラ5の直
下でもよい。但し、この場合には浮上高度が偏向
板7の高さより大でなければならない。要するに
偏向板7を空気流に挿入することによつて水平方
向の力を発生させる役目を果たす。また複数の偏
向板を用いてもよい。但し、機体に水平方向の力
を発生させるためには偏向板に加えて他の姿勢制
御機構を用いてもよい。そのような姿勢制御機構
としては特公平3−24384号公報(昭和59年特許
願第175671号)に記載された技術を用いることが
できる。
Further, the deflection plate 6 may be installed at a position where the flow velocity of the air flow of the propeller 5 is large, and does not necessarily need to be installed at the position shown in the figure. For example, it may be directly below the propeller 5. However, in this case, the flying height must be greater than the height of the deflection plate 7. In short, the deflection plate 7 serves to generate a horizontal force by inserting it into the air stream. Also, a plurality of deflection plates may be used. However, in order to generate horizontal force on the aircraft body, other attitude control mechanisms may be used in addition to the deflection plate. As such an attitude control mechanism, the technique described in Japanese Patent Publication No. 3-24384 (Patent Application No. 175671 of 1982) can be used.

本発明で基本となるのは、既に述べた如く機
体下方に取付けたプロペラ羽根幅比の大なるプ
ロペラプロペラの空気流の妨げとならない構造
を用いることにある。
The basic feature of the present invention is to use a structure that does not impede the air flow of the propeller installed below the fuselage and having a large propeller blade width ratio.

以下に本発明の作用について詳述する。 The effects of the present invention will be explained in detail below.

1つのプロペラを地面近くで回転させた場合、
揚抗比(揚力/抗力)が増大することが知られて
いる。即ち、空気流の管は第3図に示す如く地面
に近づくにつれ急速に拡大する。第3図におい
て、11は流線、12はプロペラ5の回転面であ
る。流量一定の条件から流管の断面積が増大すれ
ば流速の垂直成分は減少する。即ち、プロペラ5
の回転によつて誘導される流速は地面がない場合
に比べて小となる。
When one propeller rotates near the ground,
It is known that the lift-to-drag ratio (lift/drag) increases. That is, the airflow tube expands rapidly as it approaches the ground, as shown in FIG. In FIG. 3, 11 is a streamline, and 12 is a rotating surface of the propeller 5. Under the condition that the flow rate is constant, if the cross-sectional area of the flow tube increases, the vertical component of the flow velocity decreases. That is, propeller 5
The flow velocity induced by the rotation of is smaller than in the case where there is no ground.

第4図は誘導速度が翼素の揚力と抗力に及ぼす
影響を示したものである。但し空気の粘性に起因
する摩擦抵抗は示していない。回転中心からrの
翼素に対しては、プロペラの回転による水平方向
の流速rωの成分が存在する。但し、ωは回転角
速度である。また誘導速度uの成分が存在するの
で翼素に対する実質ピツチ角は、翼素の取り付け
ピツチ角αからuとrωで作る角度βを差し引い
たものとなる。実質ピツチ角(α−β)が失速し
ない範囲で大である程、揚力、抗力ともに増大す
ることが知られている。また誘導速度uがある場
合の揚力はLで示した矢印の如く回転軸Zに対し
て傾斜し、その水平成分が誘導抵抗D,Z成分が
推力Tとなる。したがつてuが小であれば、誘導
抵抗Dが減少し、推力が増大する。
Figure 4 shows the effect of induced velocity on the lift and drag of the wing elements. However, frictional resistance due to air viscosity is not shown. For a blade element located r from the center of rotation, there is a component of horizontal flow velocity rω due to the rotation of the propeller. However, ω is the rotational angular velocity. Furthermore, since there is a component of the induced velocity u, the effective pitch angle for the blade element is obtained by subtracting the angle β formed by u and rω from the attachment pitch angle α of the blade element. It is known that as the effective pitch angle (α-β) increases within a range that does not stall, both lift and drag force increase. Further, when there is an induced speed u, the lift force is inclined with respect to the rotation axis Z as shown by the arrow L, and its horizontal component becomes the induced resistance D and the Z component becomes the thrust force T. Therefore, if u is small, the induced resistance D will decrease and the thrust will increase.

したがつて全体としては、誘導速度uが小であ
れば、実質ピツチ角(α−β)の増大によつて推
力、抗力ともに増大するが、誘導抵抗の減少分だ
け、抗力の増え方が少ない。まとめるとプロペラ
が地面に近づくにつれ、効力が大となるが、揚抗
比も大となる。
Therefore, overall, if the induced speed u is small, both thrust and drag will increase due to an increase in the effective pitch angle (α-β), but the increase in drag will be smaller by the amount of decrease in induced resistance. . In summary, as the propeller approaches the ground, its effectiveness increases, but so does its lift-drag ratio.

ヘリコプタにおいて、径の大なるロータを使用
する理由は、翼理論から言えば、誘導速度は翼端
渦によつて生じるため、プロペラ径が大なる程誘
導速度が小となる点にある。従つて地面近くでは
地面の影響により誘導速度が小となるためプロペ
ラ径を小さくしても揚抗比の減少はないことにな
る。実際には誘導速度は0とならないので、プロ
ペラ径が大なる程揚抗比が大であることには変り
がないが、プロペラ径を小とすることによる揚抗
比の減少は地面のない場合に比べて少ないことに
なる。半径rにおける翼素の面積をS、速度をv
(=rω)としたとき、その翼素によつて生じる推
力T及び抗力Dは次式で表される。
The reason why a rotor with a large diameter is used in a helicopter is that, according to blade theory, the induced speed is generated by the blade tip vortex, so the larger the propeller diameter, the smaller the induced speed. Therefore, the induced speed becomes small near the ground due to the influence of the ground, so even if the propeller diameter is made smaller, the lift-drag ratio will not decrease. In reality, the induced speed does not become 0, so the larger the propeller diameter, the greater the lift-drag ratio.However, by making the propeller diameter smaller, the lift-drag ratio decreases compared to when there is no ground. It will be less. Let S be the area of the wing element at radius r, and let v be the speed.
(=rω), the thrust force T and the drag force D generated by the blade element are expressed by the following equations.

T=(1/2)ρv2CTS D=(1/2)ρv2CDS 但し、CT,CDは推力、抗力の係数で、翼形状
とピツチ角によつて定まる。翼素の回転に要する
パワPは次式で定まる。
T=(1/2)ρv 2 C T S D=(1/2)ρv 2 C D S However, C T and C D are coefficients of thrust and drag, which are determined by the blade shape and pitch angle. The power P required to rotate the blade element is determined by the following equation.

P=vD このとき推進効率ηは η=T/P=(CT/CD)(1/v) =(CT/CD)(1/rω) となる。前述の議論により、地面の影響でプロペ
ラ径の大小によるCT,CDの変化はないとすれば
推進効率ηはvのみの関数である。従つて第5図
の実線に示したプロペラに対して半径をa倍に縮
小し、弦長を1/a倍に拡大し、回転速度を1/
a倍に高速化すれば推進効率は一定である。以上
から地面近くでは羽根幅比の大なるプロペラを利
用することができる。又、プロペラは機体の下方
に取付けて地面に近接させて地面効果を生じさせ
ること、また空気流の拡がりを妨げない機体構造
であることが導かれる。
P=vD In this case, the propulsion efficiency η is η=T/P=(C T /C D )(1/v) =(C T /C D )(1/rω). According to the above discussion, if there is no change in C T and CD due to the size of the propeller diameter due to the influence of the ground, the propulsion efficiency η is a function of only v. Therefore, for the propeller shown by the solid line in Figure 5, the radius is reduced by a times, the chord length is increased by 1/a times, and the rotational speed is reduced by 1/
If the speed is increased by a times, the propulsion efficiency remains constant. From the above, a propeller with a large blade width ratio can be used near the ground. Additionally, the propeller should be mounted below the fuselage so as to be close to the ground to create a ground effect, and the fuselage structure should be such that it does not hinder the spread of airflow.

エンジンの特性は第6図に示すようにある回転
数で出力最大となる。出力最大時の回転数は
2000RPM〜20000RPMとかなり高速である。し
たがつて径の小なるプロペラを高速回転させるこ
とによつてヘリコプタにおけるような大幅な減速
は必要でなくなり、最高出力回転数の比較的小な
るエンジンを使用する場合にはプロペラをエンジ
ンに直結することも可能となる。
As shown in FIG. 6, the engine characteristics are such that the output reaches its maximum at a certain rotation speed. The rotation speed at maximum output is
It is quite fast at 2000RPM to 20000RPM. Therefore, by rotating a propeller with a small diameter at high speed, there is no need for large decelerations like in a helicopter, and when using a relatively small engine with a maximum output speed, the propeller can be connected directly to the engine. It also becomes possible.

地面効果によつて径が小なるプロペラにおいて
も推進効率が、一定と理想化したが、実際には一
定以上の浮上高度を保つ必要があり、誘導速度は
0とならず径が小となれば推進効率は劣化するの
で、設計において径の縮小は許容範囲内に止める
べきである。又、弦長はプロペラ径によつて制限
を受けるので、プロペラ径の縮小にも限度があ
る。実際にはプロペラの翼素の羽根幅比は0.1〜
0.5とすることが望ましい。
It was idealized that the propulsion efficiency would be constant even with a propeller whose diameter is small due to the ground effect, but in reality it is necessary to maintain a floating height above a certain level, and the induced speed will not become 0 but if the diameter becomes small. Since the propulsion efficiency deteriorates, the reduction in diameter should be kept within an acceptable range in the design. Furthermore, since the chord length is limited by the propeller diameter, there is also a limit to the reduction of the propeller diameter. In reality, the blade width ratio of propeller blades is 0.1~
It is desirable to set it to 0.5.

又、プロペラ径の縮小により誘導、空気流速は
増大することを利用し、偏向板を挿入して板に垂
直な力を発生させてその力を位置・方向の微調整
に用いることが可能となる。これに対し、プロペ
ラ径が大の場合には偏向板に作用する力は微弱で
あつて位置・方向の調節の用を果たさない。
In addition, by taking advantage of the fact that the guidance and air flow speed increase due to a reduction in the propeller diameter, it is possible to insert a deflection plate to generate a force perpendicular to the plate and use that force to finely adjust the position and direction. . On the other hand, when the propeller diameter is large, the force acting on the deflection plate is so weak that it does not serve the purpose of adjusting the position or direction.

この発明の動圧型ホーバクラフトでは複数のプ
ロペラを取付け可能とした結果、プロペラを複数
取付けて複雑な地形に対しても対地適応性をもた
せることができ、また地形による地面効果の変化
に対応して各プロペラの推力を個別に制御すれば
対地適応性は一層向上する。
As a result of the hydrodynamic hovercraft of this invention being able to attach multiple propellers, it is possible to attach multiple propellers to provide ground adaptability even to complex terrain, and to adapt to ground effects that vary depending on the terrain. Ground adaptability can be further improved by controlling the thrust of the propellers individually.

第1図及び第2図に示すものと同様な構造を有
する模型(機体直径30cm)を作製した。プロペラ
の数4個のプロペラの羽根幅比0.5、機体全重量
20Kgパワ源にNi−Cd電池(60g)動力装置にモ
ータ(各20g)を使用して浮上した。プロペラは
モータに直結である。又模型用エンジンを使用し
た場合にも当然浮上する。
A model (body diameter: 30 cm) having a structure similar to that shown in Figures 1 and 2 was fabricated. Number of propellers 4 propeller blade width ratio 0.5, total weight of the aircraft
It floated using Ni-Cd batteries (60g) as a 20Kg power source and motors (20g each) as a power unit. The propeller is directly connected to the motor. Also, it naturally floats when a model engine is used.

[発明の効果] このようにして、この発明の動圧型ホーバクラ
フトでは、プロペラによる空気流を利用して、か
つ羽根幅比の大きなプロペラを使用して、更に地
面効果を有効利用することによつて軽量で、小型
であり、かつ高い地形適応性を持ち、従つて不整
地等の複雑な地形で、かつ狭い場所において運行
することができる。
[Effects of the Invention] In this way, the hydrodynamic hovercraft of the present invention utilizes airflow from the propeller, uses a propeller with a large blade width ratio, and effectively utilizes the ground effect. It is lightweight, compact, and highly adaptable to terrain, so it can operate on complex terrain such as rough terrain and in narrow spaces.

特に重要なこととして、この発明によれば、従
来常識的に不利と考えられていた、径の小さなプ
ロペラを用いた浮上機を得ることができる。
What is particularly important is that according to the present invention, it is possible to obtain a levitator using a propeller with a small diameter, which was conventionally considered to be disadvantageous based on common sense.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の動圧型ホーバクラフトの平
面説明図、第2図はこの発明の動圧型ホーバクラ
フトの側面説明図、第3図はプロペラを地面近く
で回転させた場合の空気流を示す説明図、第4図
は誘導速度が翼素の揚力と抗力に及ぼす影響を示
す説明図、第5図はプロペラの半径長さと円周長
さを示す説明図、及び第6図はエンジンの出力と
回転数の関係を示すグラフである。 1……バンパー、2……フレーム、3……パワ
源、4……回転装置、5……プロペラ、6……偏
向板、7……偏向板の回転軸、8……矢印、9…
…地面、10……動力装置、11……流線、12
……プロペラの回転面、100……動圧型ホーバ
クラフト。
Fig. 1 is an explanatory plan view of the hydrodynamic hovercraft of the present invention, Fig. 2 is an explanatory side view of the hydrodynamic hovercraft of the invention, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing airflow when the propeller is rotated near the ground. , Figure 4 is an explanatory diagram showing the influence of induced speed on the lift and drag of the blade elements, Figure 5 is an explanatory diagram showing the radial length and circumferential length of the propeller, and Figure 6 is an explanatory diagram showing the engine output and rotation. It is a graph showing the relationship between numbers. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Bumper, 2... Frame, 3... Power source, 4... Rotating device, 5... Propeller, 6... Deflection plate, 7... Rotation axis of deflection plate, 8... Arrow, 9...
...Ground, 10...Power unit, 11...Streamline, 12
...The rotating surface of the propeller, 100...Dynamic pressure type hovercraft.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 機体重心を通る鉛直線上に前記鉛直線に垂直
に空気流を遮断する閉じた部分を有する機体を有
し、羽根幅比が0.1より大なる翼素を有する4個
以上のプロペラを前記プロペラの取付け位置を頂
点とする前記鉛直線に垂直な多角形の中心が前記
鉛直線上にある位置において前記機体より前記鉛
直線方向の下方において回転面が前記鉛直線上方
向に垂力の総和が生ずる向きに取り付け、前記プ
ロペラを内包する位置で前記機体に取付けられて
いるバンパーを有し、かつ、偏向角が可変の偏向
板を前記機体の側部の前記鉛直線方向の下方に取
付けており、前記プロペラの回転に伴う前記機体
周辺に噴出する空気流を拘束せずに動圧を生じさ
せるように構成したことを特徴とする動圧型ホー
バクラフト。
1. The aircraft has a fuselage on a vertical line passing through the center of gravity of the aircraft and has a closed part perpendicular to said vertical line that blocks airflow, and has four or more propellers having blade elements with a blade width ratio of greater than 0.1. At a position where the center of a polygon perpendicular to the vertical line with the mounting position as the apex is on the vertical line, the rotating surface is oriented below the aircraft body in the vertical line direction so that the sum of normal forces is generated in the upward direction of the vertical line. a bumper attached to the fuselage at a position that encloses the propeller, and a deflection plate with a variable deflection angle is attached below the vertical direction on the side of the fuselage; 1. A dynamic pressure type hovercraft, characterized in that it is configured to generate dynamic pressure without restricting the airflow ejected around the body as the body rotates.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889902A (en) * 1972-12-26 1975-06-17 Francois Madet Helicopter comprising a plurality of lifting rotors and at least one propelling unit

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