JP2001500086A - グランドエフェクトビークル - Google Patents

グランドエフェクトビークル

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JP2001500086A JP10513158A JP51315898A JP2001500086A JP 2001500086 A JP2001500086 A JP 2001500086A JP 10513158 A JP10513158 A JP 10513158A JP 51315898 A JP51315898 A JP 51315898A JP 2001500086 A JP2001500086 A JP 2001500086A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V1/00Air-cushion
    • B60V1/22Air-cushion provided with hydrofoils

Abstract

(57)【要約】 本発明は、地面または海面に対して密な距離での飛行時に速度範囲を増大させる目的で、胴体長手方向軸線に対する平行線を中心にして旋回可能な主翼または外側の主翼部分(18)を有するグランドエフェクトビークルに関する。付加的に、主翼および胴体は後縁フラップ(19)を備えていてよく、これらの後縁フラップは水平方向軸線を中心にして旋回可能に枢着されていて、主翼もしくは外側の主翼部分の選択された迎え角に応じて、浮力増大手段、補助翼または昇降舵として制御可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 グランドエフェクトビークル 本発明は、下方に向けられた側方脚部と、両側に配置された主翼とを有する胴 体を備えたグランドエフェクトビークルに関する。「グランドエフェクトビーク ル」とは、一般に地面または海面に対するグランドエフェクト(地面効果)を利 用して浮上走行する車両を意味する。 このようなグランドエフェクトビークルは、たとえばドイツ連邦共和国特許出 願公開第4405152号明細書に基づき公知である。上記ドイツ連邦共和国特 許出願公開明細書において既に記載されているように、グランドエフェクトビー クルを発進させるためには、まず空気静力学的な浮力が利用される。この空気静 力学的な浮力は、胴体の翼面の下側に形成されるほぼ密な空間に駆動ユニットに よって空気を吹き込み、これによって空気クッションを形成し、この空気クッシ ョンの、周辺空気に比べて高められた圧力に基づき浮力を発生させることにより 形成される。グランドエフェクトビークルの前進運動時では、主翼に旋回可能に 配置されたフラップに作用する空気圧によって、これらのフラップが折り畳まれ るので、前方に向けられた流入開口を通じて、ビークル底部と水面または地面と の間の空間に空気が流入し得る。側部と後縁部とでは前記空間がシールされたま まとなるので、ビークルの前進運動は空気動力学的に形成された空気流のせき止 めを可能にし、ひいては正圧形成を可能にするので、これによって空気動力学的 なグランドエフェクト浮力が生ぜしめられる。しかし、公知先行技術に基づき知 られているグランドエフェクトビークルでは、水からの浮揚のために十分となる 動的空気クッションを形成するために、翼面荷重に関連した発進速度が必要とな る、という問題が生じる。空気に比べて約800倍高い水密度は、水に拘束され た発進段階では、空気支持された巡航段階に比べて約2〜2.7倍高い抵抗を生 ぜしめ、しかもこの抵抗は、浮揚速度が大きくなればなるほど、ますます高くな る。このことを満たすためには、翼面荷重が比較的低く保持されなければならな いが、このことは大きな翼寸法(翼幅)を招いてしまう。 したがって、発進時に飛行運動に比べて必然的に過剰に高められる駆動出力を 制限するために、比較的大きく設定された胴体の下方に端板として側方脚部が設 けられている。このような側方脚部はアウタフロートとしても、特にカタマラン フロートとしても働くように形成されている。せき止め空間の後側のシールは、 流れ方向に対向するように取り付けられた主翼後縁によって達成される。全ての グランドエフェクトビーク ルにとって共通の問題は、翼から地面もしくは水面までの距離が比較的小さく維 持された場合にしか、グランドエフェクト(地面効果)に基づき生じる浮力獲得 ならびに抵抗減少が利用可能にならない点にある。しかし、このような小さな距 離、言い換えれば低い飛行高度は、大きな障害物を飛び越える必要がない場合に しか維持され得ない。しかし、大きな障害物を飛び越える必要が生じた場合には 、特に、昇降舵操作によってグランドエフェクトビークルを「失速」させる危険 が生じる。この場合、低い高さもしくは飛行高度に基づき、航空機の場合のよう な引起しは不可能となる。さらに、補助翼(エルロン)が操作されると、広い翼 幅を有する主翼が曲線飛行、つまり旋回飛行中に水面または地面に接触する危険 が生じる。したがって、このような理由から、少なくとも発進段階においては望 ましいとされる大きな翼幅が断念されている。このような大きな翼幅は、所要格 納容積や重量が増大し、接岸時および入港時の操縦可能性が制限され、かつ河川 、水路、水門等の使用可能性が制限されるという理由からも、不都合であるとみ なされている。それに加えて、発進のために必要となる、過剰に高められた設備 駆動出力は、航空機の場合とは異なり、巡航速度を高めるためには利用され得な い。飛行速度が増大するにつれて迎え角が徐々に小さくなり、これにより空気せ き止め空間の流入面積が後縁部の流出面積に比べてま すます小さくなることに基づき、せき止めによる浮力増大が失われるだけでなく 、自動的な高さ安定性も失われる。しかし、このような自動的な高さ安定性はグ ランドエフェクトビークルの安全確実な運転のために、つまり巡航飛行中での水 面との接触を回避する目的で必要となる。 本発明の課題は、冒頭で述べた形式のグランドエフェクトビークルを、発進時 の翼面荷重を、できるだけ大きな翼面積によって減少させ、これにより低い離水 速度を達成し、ただし飛行中ではこの速度を増大させるように改良することであ る。 この課題は、請求項1に記載のグランドエフェクトビークルによって解決され る。主翼のそれぞれ外側に配置された主翼部分は、上方に向かって有利には最大 90°の旋回角度だけ旋回可能に枢着されている。このような手段を用いると、 せき止め浮力を生ぜしめる翼面積を変えることによって翼面荷重をその都度の運 転状態に適合させることができる。本発明によれば、利用可能な速度範囲を高め るために、飛行中の翼面積が減小されるので、必要となる正の迎え角を高い速度 でも維持することができる。旋回軸線は、上方旋回させられた状態において、ほ ぼ0に近い、できるだけ小さな抵抗しか残らないように設定されていると有利で ある。さらに別の利点としては、入港時や、河川、水路、水門等において主翼の 翼幅を相応して減少させる ことができるので、小幅の水路も利用可能となることが挙げられる。特に障害物 、たとえば船舶、島、岩棚、水中漂流物、浮氷等との衝突を回避する目的で、グ ランドエフェクトビークルの操縦可能性を高めるためには、小さな旋回飛行半径 と迅速な高度変化が望ましい。このためには、胴体と、主翼、特に外側の主翼部 分とに設けられた後縁フラップが、(グランドエフェクトビークル長手方向軸線 に対して)対称的または非対称的に制御可能に、もしくは互いに逆向きに制御可 能に形成される。分割された後縁フラップの変位は、特に調整された旋回飛行の ための傾斜姿勢をとることができるようにするために互いに異ならせることがで きる。たとえば、胴体からのみ成るか、または胴体と内側の主翼部分とから成っ ている内側部分に設けられた後縁フラップは、航空機の着陸フラップの場合と同 様に同じ向きで変位させることができるので、迎え角を増大させる必要なしに浮 力と、地面または水面に対する距離とを衝撃的に増大させることができる。 この場合、胴体の角度位置、ひいては乗客キャビンの角度位置は不変のままと なる。さらに、翼の過度に大きな迎え角の選択による、流れ剥離に基づく失速が 回避される。このことは、失速がもはや補償され得なくなるような低い飛行高度 において極めて重要となる。さらに、地面または水面への接近時に昇降舵の操作 によってグランドエフェクトビークルを引き起こすこ とも、もはや必要とならない。これによって、昇降舵や、昇降舵を操作するため に必要となる操舵機構を含めて、所要の高度操舵を不要にすることができる。グ ランドエフェクトビークルの操舵にかかる手間が減じられたことに基づき、特別 なパイロット経験もしくはパイロットライセンスも不要になる。翼・フラップ配 置は、胴体姿勢を変えることなしにグランドエフェクトビークルの鉛直方向の高 度変化が調節可能になるように設定されている。このことは乗客の乗り心地を著 しく改善する。このことは、正または(有利には)負の後退角により、グランド エフェクトビークルの重心を中心としたモーメントの補償を行うことによって達 成される。フラップ配置を、旋回可能な翼外面の後縁フラップと組み合わせて、 高度と傾斜姿勢とが一緒に制御可能となるような重畳制御を行うことができる。 内側の主翼部分もしくは胴体に設けられた内側の後縁フラップを外側の主翼部分 に設けられた外側の後縁フラップと相応して連動結合させることにより、旋回飛 行時に飛行高度の増大を達成することもできる。これにより、降下された外側の 主翼部分と水との接触が回避可能となる。外側の主翼部分に配置された後縁フラ ップは特に、これらの後縁フラップが補助翼(エルロン)、方向舵および/また はエアブレーキとして作用し得るように制御可能でかつ旋回可能である。外側の 主翼部分の相応する後縁フラップを用いると、内側旋 回によって制動作用を発生させることができる。この制動作用によって、後縁フ ラップの手前に位置する翼面部分の流れが剥離させられ、これにより浮力が低下 し、ひいては一層迅速な着水が可能となる。グランドエフェクトビークルのこの ような制動による迅速な降下により、全制動距離が短縮され、この制動距離は着 水時には相応して一層短くなる。外側の主翼部分の枢着軸線は、上方旋回させら れた状態において有効迎え角が小さくされて、これによって形成された角度が極 めて小さな抵抗しか生ぜしめないように斜めに設置されている。その場合、引き 続き浮力が形成される(この状態では必要でもないし、望ましくもない)ことな しに一種の「デカラージュ」(decalage)が生じる。 胴体および/または主翼には、各水平方向軸線を中心にして旋回可能である後 縁フラップが配置されている。このような後縁フラップは航空機構造では着陸フ ラップまたは補助翼(エルロン)として原則的に知られている。グランドエフェ クトビークルにおいては、このような後縁フラップは次のような利点を提供する 。すなわち、後縁フラップによって飛行高度を制御することができるので、従来 必要とされた昇降舵が不要となるだけでなく、昇降舵制御のための相応するパイ ロット知識も不要となる。後縁フラップ操作により、グランドエフェクトビーク ルは強制的に持ち上げられ るので、より高い飛行高度に基づき、主翼端部と水面または地面との接触はもは や生じなくなる。 本発明によるグランドエフェクトビークルの有利な構成は請求項2以下に記載 されている。 本発明の有利な構成では、グランドエフェクトビークルの胴体がカタマラン、 つまり双胴船として形成されており、この場合、特に側方脚部の端部がフロート として働く。カタマラン構造に基づき、良好な浮動安定性が得られると同時に、 グランドエフェクトビークルが停止している状態でも、水上をゆっくりと運動し ている状態でも、特に風運動時の転覆防止性が提供される。 本発明の別の有利な構成では、それぞれ外側に配置された主翼部分が、2腕式 の旋回可能なレバーとして形成されていて、胴体に隣接した内側の主翼部分に枢 着されており、この場合、上方旋回させられた外側の主翼部分が、下方に向けら れた翼端板を形成するようになっており、しかもこの翼端板の自由端部が、胴体 に隣接した内側の主翼部分よりも下方にまで延びていて、胴体に隣接した内側主 翼部分の下方に位置するせき止め空間を側方で外部に対して仕切っている。この ような配置により、グランドエフェクトビークルを発進させるためには、大きな 有効せき止め浮力を有する面積を形成することができる。このような大きな浮力 は発進速度を減少させ、ひいてはこのために設備され るべき駆動出力をも減少させる。飛行速度が増大するにつれて、迎え角は最良の 揚抗比が得られるまで減少する。自動的な高度保持を行う速度をも制限するこの ような角度を下回らないようにするためには、外側翼(外側の主翼部分)が段階 的または連続的に上方旋回させられ、この場合、最適の迎え角を有する、その都 度の速度に適合された翼面荷重が維持されるようになる。旋回可能な外側の主翼 部分(または主翼)の枢着はさらに、迎え角が鉛直線に向かって減少して、この 主翼部分がウィングレットとしてできるだけ小さな抵抗しか発生させないと同時 に、前記翼端板作用によって上方に向かって有効アスペクト比を改善し得るよう に選択されている。胴体に隣接した内側の主翼部分と、外側に配置された主翼部 分との間の枢着軸線は、胴体に隣接した内側の主翼部分の上面の範囲に位置して いると有利である。この場合、胴体に隣接した内側の主翼部分と、外側に配置さ れた、旋回させられていない状態の主翼部分との共通の接触面は、グランドエフ ェクトビークル中心平面(水平方向平面)に対して斜めの角度で位置している。 このような斜めの角度で配置された共通の接触面と、旋回軸線の位置とに基づき 、旋回させられていない状態では、上面側および下面側で平坦な一体の翼が存在 するようになり、さらに外側の主翼部分の斜めに位置する接触面が、相応する上 方旋回後に内側の側方翼端板面を形成するようになる 。これにより、主翼部分の構成部分数や、相応する制御器具の構成部分数が最小 限に抑えられる。 外側に配置された主翼部分の旋回運動のための作動装置は、有利にはハイドロ リック式に、つまり液圧式に作動するようになっていて、ばね弾性的に形成され ている。これにより、水との接触によって生じる、走行運動時に最大に生じる空 気負荷よりも高い過剰負荷がばね弾性的に受け止められるようになる。当該ばね 部材はガスクッションまたは弾性的な中間部材によって実現することができる。 ばね作用は、空気負荷はばたつきなしに支持され得るが、しかしたとえば水撃時 に波によって生じ得る一層高い負荷は、相応する動作によってばね弾性的に受け 止められるように設定される。このような手段により、翼の外面だけでなく内面 をも、接続力の減少によって一層軽量に形成することができる。それと同時に、 発進時の鉛直方向での加速負荷も減じられ、これにより、一層の負荷軽減と、乗 客の乗り心地の一層の改善とが得られる。 本発明の複数の実施例が図面に示されている。 第1図はカタマランもしくは双胴船として形成された胴体と、両側に配置され た主翼とを有するグランドエフェクトビークルの平面図であり、 第2図は第1図に示したグランドエフェクトビークルの正面図であり、ただし 図面の左側には発進時の主翼位置が示されており、図面の右側には発進時とは異 なる旋回位置が示されており、 第3図はカタマラン式の胴体と、旋回可能な外側の主翼部分を備えた両側に配 置された主翼とを有するグランドエフェクトビークルの平面図であり、 第4図は第3図に示したグランドエフェクトビークルの正面図であり、ただし 外側の主翼部分の種々異なる旋回位置が示されており、 第5図は第4図に対応する図面であるが、ただし外側の主翼部分の別の旋回位 置が示されており、 第6図は第4図または第5図に示した配置を示しているが、ただしばね弾性的 に支承された外側の主翼部分が示されており、 第7図は第4図〜第6図に示したグランドエフェクトビークルを示しているが 、ただし翼幅を減少させるために両側で上方旋回させられた外側の主翼部分が示 されており、 第8図は下方に向かって変位された主翼後縁フラップを有するグランドエフェ クトビークルの平面図であり、 第9図は正のフラップ変位を有する主翼の断面図であり、 第10図は傾斜姿勢を調節するための非対称的なフラップ変位位置で示すグラ ンドエフェクトビークルの平面図であり、 第11図は互いに異なる後縁フラップ位置を有する 主翼外側部分の断面図であり、 第12図は第11図に相応する断面図であるが、ただし別の後縁フラップ調節 が示されており、 第13図は選択されたフラップ調節によって旋回飛行と同時に高さ距離変化を 行うグランドエフェクトビークルの後面図であり、 第14図および第15図は上方旋回させられた外側の主翼部分と、この外側の 主翼部分の互いに異なる後縁フラップ位置とを有するグランドエフェクトビーク ルの平面図である。 第1図〜第15図に示したグランドエフェクトビークルは共通して、フロート 16として形成された、下方に向けられた側方脚部と、側方脚部に跨るように張 設された、乗客キャビンとして形成された翼中央部分17とを有する胴体を備え ている。この胴体の両側には主翼が配置されており、両主翼はその仝体が最大9 0°だけ上方に向かって旋回可能であるか、または外側に配置された翼部分の範 囲だけが最大90°だけ上方に向かって旋回可能である。それぞれ旋回可能な部 分は符号18で示されている。胴体ならびに主翼の後側には、それぞれ後縁フラ ップ19,20が設けられている。これらの後縁フラップ19,20はグランド エフェクトビークルの各水平方向軸線を中心にして旋回可能である。グランドエ フェクトビークルは図示のカタマラン構造、つまり双胴船構造の他に、純然たる 空気クッションビークルないし水中翼船として形成されていてもよい。駆動機構 ならびに空気クッションを制限するための装置は、図面を見易くする目的で図示 されていないが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4405152号明細書に記 載の構成と同様に形成されていてよい。破線Sはグランドエフェクトビークルの 重心もしくは、その都度の全浮力が有効となる点を含んでいる。 発進運転時および航行運転時には、翼中央部分17と、降下されたほぼ水平方 向に位置する主翼18との下方で、グランドエフェクトビークルと水面または地 面23との間に生じる空間24内に形成される空気クッションが利用される。静 的な空気クッションまたは動的な空気クッションの形成は、ドイツ連邦共和国特 許出願公開第4405152号明細書に詳細に記載されている。第2図の左側に 図示した主翼18と、右側に図示した対応する主翼の図示の下側位置とは、発進 位置に位置しており、この発進位置では、主翼の翼幅に相応した、できるだけ大 きな空気静力学的な浮力が利用可能となる。右側に図示した主翼から判るように 、主翼18は、発進段階が終了しかつ巡航速度が達成された後に、不連続的また は連続的な段階で任意の角度だけ対称的または非対称的に旋回させることができ る。鉛直方向への相応する旋回は、狭い川幅での航行時、入港時または水門航行 時にも利用され得る。第2 図に示した実施例では、各主翼18の全体が旋回可能である。 上記実施例とは異なり、第3図に示した主翼の配置では、それぞれ外側の主翼 部分18しか旋回可能でない。それに対して、内側の主翼部分21は旋回不可能 にグランドエフェクトビークルの胴体に配置されている。第4図の左側から判る ように、外側の主翼部分18と内側の主翼部分21とが互いに接触している共通 の接触面は鉛直方向ではなく、鉛直方向に対して斜めの角度で位置している。こ れにより、外側の主翼部分18の上方旋回時には、下方に向けられた翼端板(ウ イングレットとも云う)26が形成され、この翼端板26は巡航位置において空 気せき止め空間25を側方で仕切る。これにより、発進段階後でも、主翼部分が 上方旋回させられた状態で、改善された空気動力学的な浮力、つまり揚力が保証 される。第5図には、巡航位置において、別の旋回角度で旋回させられた外側の 主翼部分18と、相応して減少された空気せき止め空間25とが示されている。 第6図には、外側の主翼部分18の旋回角度を調節するための液圧式の作動装 置27が示されている。この液圧式の作動装置27はばね部材22によって弾性 的に支承されているので、波運動している水(波23参照)に沿った滑空時に外 側の主翼部分18が水に接触すると、この外側の主翼部分18が撓むようになっ ている。ばね定数は、外側の主翼部分18に関して空気静力学的な力または空気 動力学的な力が有効になるように設定されるのではなく、波との接触時にのみ力 が有効となるように設定される。第2図につき既に説明した実施例と同様に、第 7図に示したグランドエフェクトビークルは、入港時または狭い川幅、水門等で の航行時に、外側の主翼部分18の上方旋回によって減じられた翼幅によって調 節される。 特に第9図、第11図および第12図から判るように、旋回可能な外側の主翼 部分18の後縁フラップ20と、内側の主翼部分21もしくは胴体によって与え られた翼中央部分17の後縁フラップ19とは、水平線を中心にして旋回可能に 枢着されている。有利には各後縁フラップ19;20が互いに別個に旋回可能で あるので、対称的なフラップ調節も、非対称的なフラップ調節も可能となる。第 8図および第9図には、それぞれ下方に向かって変位された後縁フラップ19; 20が示されており、このような後縁フラップ19;20は図示の位置でグラン ドエフェクトビークルの高さ変化を生ぜしめる。第10図および第11図から判 るように、外側の主翼部分18に設けられた後縁フラップの非対称的な変位によ って、グランドエフェクトビークルの、調整された旋回飛行のための傾斜姿勢が 調節可能である。このためには、第10図の左側に示した後縁フラップ20は上 方に向かって調節され、反 対の側の、つまり第10図の右側に示した後縁フラップ20は下方に向かって調 節される(第11図に示した調節参照)。それに対して、後縁フラップ19は、 下方に向かって旋回させられた後縁フラップ20(第10図の右側)とほぼ同じ 位置を有している。 第13図には、第10図〜第12図に示した主翼調節および後縁フラップ調節 を後側から見た図が示されている。外側の主翼部分18のほぼ同じ旋回角度にお いて、左側に図示した外側の主翼部分18の後縁フラップ20は上方に向かって 旋回させられており、他方の側、つまり右側に図示した外側の主翼部分18の後 縁フラップ20は下方に向かって旋回させられている。内側の主翼部分21に設 けられた後縁フラップ19は下方に向かって互いに異なる程度で、つまり互いに 異なる旋回角度で旋回させられている(このことは、第13図に示した互いに異 なる長さの矢印で示されている)。後縁フラップ19の下方旋回は、図示の旋回 飛行時では、地面もしくは水面23に対する距離の増大を生ぜしめる。 第14図から判るように、外側の主翼部分18が上方旋回させられた状態では 、後縁フラップ20が方向舵として使用可能となる。後縁フラップ20が下方に 向かって旋回するか(第14図の左側)、もしくは上方に向かって旋回する(第 14図の右側)ことは、外側の主翼部分18が鉛直位置をとっていることに基づ き、後縁フラップ20の側方旋回につながり、これによって左旋回飛行が導入さ れる。後縁フラップ20のための正の旋回角度および負の旋回角度は、絶対的に 同じ大きさの値を有するか、あるいはまた互いに異なる大きさの値を有していて もよい。 第15図に示した状態では、両後縁フラップ20が外側の主翼部分18に対し て相対的に上方に向かって旋回させられている。このことは、当該鉛直位置に基 づき、後縁フラップ20の内方旋回につながり、これによって後縁フラップ20 は制動作用を発揮する。それと同時に、このような制動作用により、流れ剥離に 基づき外面の浮力が減じられる。すなわち、グランドエフェクトビークルを、よ り迅速に水面へ降下させることができる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年6月9日(1998.6.9) 【補正内容】 明細書 グランドエフェクトビークル 本発明は、請求項1の上位概念部に記載の形式のグランドエフェクトビークル に関する。「グランドエフェクトビークル」とは、一般に地面または海面に対す るグランドエフェクト(地面効果)を利用して浮上走行する車両を意味する。 このようなグランドエフェクトビークルは、たとえばドイツ連邦共和国特許出 願公開第4405152号明細書に基づき公知である。上記ドイツ連邦共和国特 許出願公開明細書において既に記載されているように、グランドエフェクトビー クルを発進させるためには、まず空気静力学的な浮力が利用される。この空気静 力学的な浮力は、胴体の翼面の下側に形成されるほぼ密な空間に駆動ユニットに よって空気を吹き込み、これによって空気クッションを形成し、この空気クッシ ョンの、周辺空気に比べて高められた圧力に基づき浮力を発生させることにより 形成される。グランドエフェクトビークルの前進運動時では、主翼に旋回可能に 配置されたフラップに作用する空気圧によって、これらのフラップが折り畳まれ るので、前方に向けられた流入開口を通じて、ビークル底部と水面または地面と の間の空間に空気が流入し得る。側部と後縁部とでは 前記空間がシールされたままとなるので、ビークルの前進運動は空気動力学的に 形成された空気流のせき止めを可能にし、ひいては正圧形成を可能にするので、 これによって空気動力学的なグランドエフェクト浮力が生ぜしめられる。しかし 、公知先行技術に基づき知られているグランドエフェクトビークルでは、水から の浮揚のために十分となる動的空気クッションを形成するために、翼面荷重に関 連した発進速度が必要となる、という問題が生じる。空気に比べて約800倍高 い水密度は、水に拘束された発進段階では、空気支持された巡航段階に比べて約 2〜2.7倍高い抵抗を生ぜしめ、しかもこの抵抗は、浮揚速度が大きくなれば なるほど、ますます高くなる。このことを満たすためには、翼面荷重が比較的低 く保持されなければならないが、このことは大きな翼寸法(翼幅)を招いてしま う。 フランス国特許出願公開第2281272号明細書に基づき、グランドエフェ クトビークルに設けられた主翼を作動シリンダを介して全体的に上方に向かって 旋回させ、これにより一定の迎え角を維持することが知られている。これにより 、主翼の種々異なる引出し角度において、せき止め空間は鏡面に対して常にほぼ 平行に位置する後縁によって閉鎖される。 本発明の課題は、冒頭で述べた形式のグランドエフェクトビークルを、発進時 の翼面荷重を、できるだけ大きな翼面積によって減少させ、これにより低い離水 速度を達成し、ただし飛行中ではこの速度を増大させるように改良することであ る。 この課題は、請求項1に記載のグランドエフェクトビークルによって解決され る。主翼のそれぞれ外側に配置された主翼部分は、上方に向かって有利には最大 90°の旋回角度だけ旋回可能に枢着されている。このような手段を用いると、 せき止め浮力を生ぜしめる翼面積を変えることによって翼面荷重をその都度の運 転状態に適合させることができる。本発明によれば、利用可能な速度範囲を高め るために、飛行中の翼面積が減小されるので、必要となる正の迎え角を高い速度 でも維持することができる。旋回軸線は、上方旋回させられた状態において、ほ ぼ0に近い、できるだけ小さな抵抗しか残らないように設定されていると有利で ある。さらに別の利点としては、入港時や、河川、水 路、水門等において主翼の翼幅を相応して減少させることができるので、小幅の 水路も利用可能となることが挙げられる。特に障害物、たとえば船舶、島、岩棚 、水中漂流物、浮氷等との衝突を回避する目的で、グランドエフェクトビークル の操縦可能性を高めるためには、小さな旋回飛行半径と迅速な高度変化が望まし い。このためには、胴体と、主翼、特に外側の主翼部分とに設けられた後縁フラ ップが、(グランドエフェクトビークル長手方向軸線に対して)対称的または非 対称的に制御可能に、もしくは互いに逆向きに制御可能に形成される。分割され た後縁フラップの変位は、特に調整された旋回飛行のための傾斜姿勢をとること ができるようにするために互いに異ならせることができる。たとえば、胴体から のみ成るか、または胴体と内側の主翼部分とから成っている内側部分に設けられ た後縁フラップは、航空機の着陸フラップの場合と同様に同じ向きで変位させる ことができるので、迎え角を増大させる必要なしに浮力と、地面または水面に対 する距離とを衝撃的に増大させることができる。 請求の範囲 1.胴体と、両側に配置された主翼(18,21)とを備えたグランドエフェ クトビークルにおいて、主翼または主翼のそれぞれ外側に配置された主翼部分( 18)が、胴体長手方向軸線に対する平行線を中心にして上方に向かって、有利 には最大90°の旋回角度だけ上方に向かって旋回可能に枢着されていて、主翼 または主翼のそれぞれ外側に配置された主翼部分(18)の旋回によって、その 都度の速度に適合された翼面荷重が、最適な迎え角と共に維持されるようになっ ており、正または負の後退角によってグランドエフェクトビークル重心を中心と したモーメントの補償が行われるようになっており、各主翼部分(18,21) が後縁フラップ(19,20)を有しており、該後縁フラップ(19,20)が 胴体長手方向軸線に対して選択的に対称的か、または非対称的に制御可能であり 、外側の主翼部分(18)に配置された後縁フラップ(20)が、補助翼、方向 舵および/またはエアブレーキとして作用するようになっていることを特徴とす るグランドエフェクトビークル。 2.外側に配置された主翼部分(18)の旋回角度が、最大90°である、請 求項1記載のグランドエフェクトビークル。 3.胴体がカタマランもしくは双胴船として形成さ れていて、特に側方脚部端部がフロート(16)として働く、請求項1または2 記載のグランドエフェクトビークル。 4.外側に配置された主翼部分(18)が、それぞれ2腕式の旋回可能なレバ ーとして形成されていて、胴体に隣接した内側の主翼部分(21)に枢着されて おり、上方旋回させられた外側の主翼部分(18)が、下方に向けられた翼端板 (26)を形成しており、しかも該翼端板(26)の自由端部が、胴体に隣接し た内側の主翼部分(21)よりも下方にまで延びていて、胴体に隣接した内側の 主翼部分(21)の下方に位置するせき止め空間(25)を側方で外部に対して 仕切っている、請求項1から3までのいずれか1項記載のグランドエフェクトビ ークル。 5.胴体に隣接した内側の主翼部分(21)と、外側に配置された外側の主翼 部分(18)との間の枢着軸線が、胴体に隣接した主翼部分上面の範囲に位置し ており、胴体に隣接した内側の主翼部分(21)と、旋回させられていない状態 の外側に配置された主翼部分(18)との共通の接触面が、グランドエフェクト ビークル中心平面に対して斜めの角度で位置している、請求項4記載のグランド エフェクトビークル。 6.水との接触によって生じる、走行運動時に最大に生じる空気負荷よりも高 い過剰負荷をばね弾性的に受け止めるために、外側に配置された主翼部分(18 )の旋回運動のための作動装置(27)が、ばね弾性的に形成されている、請求 項1から5までのいずれか1項記載のグランドエフェクトビークル。 7.胴体と内側の主翼部分(21)とに設けられた後縁フラップ(19)が、 外側の主翼部分(18)に設けられた後縁フラップ(20)と連動結合されてい て、外側の後縁フラップ(20)の非対称的な変位によって生じるグランドエフ ェクトビークルの傾斜姿勢において、内側の後縁フラップ(19)が、地面もし くは水面に対する距離を増大させるための正の変位を実施するようになっている 、請求項1から6までのいずれか1項記載のグランドエフェクトビークル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.胴体と、両側に配置された主翼とを備えたグランドエフェクトビークルに おいて、主翼の外側の主翼部分が、胴体に隣接した内側の主翼部分に、上方に向 かって旋回可能に枢着されていて、外側の主翼部分の旋回によって、その都度の 速度に適合された翼面荷重が、最適な迎え角と共に維持されるようになっており 、各主翼部分が後縁フラップを有しており、該後縁フラップが胴体長手方向軸線 に対して選択的に対称的か、または非対称的に制御可能であり、しかも胴体姿勢 を変えることなしに鉛直方向の高度変化が調節可能となるように翼・フラップ配 置が選択されており、外側の主翼部分に配置された後縁フラップが、補助翼、方 向舵および/またはエアブレーキとして作用するようになっていることを特徴と するグランドエフェクトビークル。 2.外側に配置された主翼部分の旋回角度が、最大90°である、請求項1記 載のグランドエフェクトビークル。 3.胴体がカタマランもしくは双胴船として形成されていて、特に側方脚部端 部がフロート(16)として働く、請求項1または2記載のグランドエフェクト ビークル。 4.外側に配置された主翼部分(18)が、それぞ れ2腕式の旋回可能なレバーとして形成されていて、胴体に隣接した内側の主翼 部分(21)に枢着されており、上方旋回させられた外側の主翼部分(18)が 、下方に向けられた翼端板(26)を形成しており、しかも該翼端板(26)の 自由端部が、胴体に隣接した内側の主翼部分(21)よりも下方にまで延びてい て、胴体に隣接した内側の主翼部分(21)の下方に位置するせき止め空間(2 5)を側方で外部に対して仕切っている、請求項1から3までのいずれか1項記 載のグランドエフェクトビークル。 5.胴体に隣接した内側の主翼部分(21)と、外側に配置された外側の主翼 部分(18)との間の枢着軸線が、胴体に隣接した主翼部分上面の範囲に位置し ており、胴体に隣接した内側の主翼部分(21)と、旋回させられていない状態 の外側に配置された外側の主翼部分(18)との共通の接触面が、グランドエフ ェクトビークル中心平面(水平方向平面)に対して斜めの角度で位置している、 請求項4記載のグランドエフェクトビークル。 6.水との接触によって生じる、走行運動時に最大に生じる空気負荷よりも高 い過剰負荷をばね弾性的に受け止めるために、外側に配置された主翼部分(18 )の旋回運動のための作動装置(27)が、ばね弾性的に形成されている、請求 項1から5までのいずれか1項記載のグランドエフェクトビークル。 7.胴体と内側の主翼部分(21)とに設けられた後縁フラップ(19)が、 外側の主翼部分(18)に設けられた後縁フラップ(20)と連動結合されてい て、外側の後縁フラップ(20)の非対称的な変位によって生じるグランドエフ ェクトビークルの傾斜姿勢において、内側の後縁フラップ(19)が、地面もし くは水面に対する距離を増大させるための正の変位を実施するようになっている 、請求項1から6までのいずれか1項記載のグランドエフェクトビークル。
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