JP2007216846A

JP2007216846A - 表面効果飛翔体

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Publication number: JP2007216846A
Application number: JP2006040089A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzuki; 政彦鈴木
Original assignee: FJC KK
Current assignee: FJC KK
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP4768467B2

Abstract

【課題】この発明は、長い滑走をせずに上昇飛翔をすることができ、同時に積載容積の大きな飛翔体を提供する事を目的としている。
【解決手段】前後方向の縦断面を翼型とし、かつ両側上縁を下向き傾斜させた、平面視方形の胴体２の両側部に、側方へ突出すると共に前後に長く、後縁が胴体２後端部より後方へ突出する翼体３が突設されたこと、を特徴とする表面効果飛翔体１。
【選択図】図１

Description

本発明は表面効果飛翔体に係り、特に陸上若しくは水上において、短い滑走距離で急上昇可能な表面効果飛翔体に関する。

従来、飛行機は胴体の左右側に、側外方へ長い主翼を具備し、或いは高速飛行機で三角翼も使用されている。水上機は、胴体の下部に大きなフロートを具備している。

前記飛行機は、揚力が生じるまで助走しなければならないために、長い滑走路を必要としている。同時に着陸時においても、揚力を保つために必要な速度を維持しながら、降下するため、長い滑走路を必要としている。水上機においては、フロートを具備しているために、波浪が高いと滑走が困難となっている。
三角全翼機は、抵抗が低い、軽量化できるなどの長所がある反面、安定性が悪く、特に離着陸時に安定性が悪い。また荷物積載性が悪いという難点がある。
この発明は、長い滑走をせずに上昇飛翔をすることができ、同時に積載容積の大きな飛翔体を提供する事を目的としている。

この発明の具体的な内容は次の通りである。

(1) 前後方向の縦断面を翼型とし、かつ両側上縁を下向き傾斜させた、平面視方形の胴体の両側部に、側方へ突出すると共に前後に長く、後縁が胴体後端部より後方へ突出する翼体が突設された、表面効果飛翔体。

(2) 前記翼体は、背面視で翼体下面に、内側が高く外側が低い、下広がりの傾斜面が形成されている、前記(1)に記載された表面効果飛翔体。

(3) 前記翼体は、下面内側における、左右傾斜面の対面間隔が、前部から後部へかけて、次第に狭く形成されている、前記(1)(2)のいずれかに記載された、表面効果飛翔体

(4) 前記翼体は、背面視で外側端後部が、胴体後部下端より下位に形成されている、前記(1)〜(3)のいずれかに記載された、表面効果飛翔体。

(5) 前記翼体は、平面視で、後部を内側から外側へ外広がりの傾斜に、裁断されている、前記(4)に記載された表面効果飛翔体。

(6) 前記翼体は、背面視で内側後端部が胴体後端部より上位に、せり上って形成されている、前記(5)に記載された表面効果飛翔体。

(7) 前記翼体は、平面視で後部内側傾斜端縁部に、エルロンが形成されている、前記(5)に記載された表面効果飛翔体。

(8) 前記翼体は、外側端部下面が翼体の前部では下がり、翼体後部では胴体後端上部より上位になるよう、捩れている、前記(5)に記載された表面効果飛翔体。

(9) 前記胴体の下部左右側縁部、並びに翼体の下部外側縁部に、フロートが配設された、前記(1)〜(8)のいずれかに記載された表面効果飛翔体。

本発明によると次のような効果がある。

(1) 請求項１に記載された発明の表面効果飛翔体は、胴体の下面が略水平な平坦面に形成され、胴体の左右両側部に、縦長の翼体が、胴体前後に沿って長く配設されているので、胴体も翼と同じく、飛翔時に揚力を得ることができる。
該翼体は、後部を胴体の後端部より後方へ突出されているので、胴体の下面を後方へ通過する風流は、翼体の外側部によって、側方外への拡散が抑制され、かつ翼体の下面を後方へ通過する風流と干渉しにくい。
翼体の後方が、胴体の後端部より後方に位置することによって、胴体の縦長さを補うと共に、胴体の後方において、水平尾翼の作用をして滑空を安定させる。
胴体の下面が平坦なので、離着陸時に表面効果が得られ、短距離で浮上、急上昇することができるので、短い滑走路でも離着陸することができる。

(2) 請求項２に記載された発明の表面効果飛翔体は、翼体の下面外側部が下っているために、機体の下面に沿って、後方へ通過する風流は、外側外方への拡散が抑制され、強い風流となり、十分な揚力を得ることができる。

(3) 請求項３に記載された発明の表面効果飛翔体は、翼体下部左右側における傾斜部の対面間隔が、前部から後部へかけて次第に狭く設定されているので、翼体下面に沿って後方へ通過する風流は、加圧されながら通過するため、大きな揚力を得ることができる。

(4) 請求項４に記載された発明の表面効果飛翔体は、前記翼体は、背面視で外側端後部が、胴体後部下端より下位に形成されているので、胴体後端部から後方へ抜けようとする風流も、翼体外側端部によって拡散が抑制されて、強い風流となり揚力へ加効される。

(5) 請求項５に記載された発明の表面効果飛翔体は、前記翼体の平面視で後部を、内側から外側へ外広がりの傾斜に、裁断されているので、翼体の後方へ抜ける風流は、飛翔体の中央よりに寄せられて、空気密度を高め、強い風流となり、揚力を高めることができる。

(6) 請求項６に記載された発明の表面効果飛翔体は、背面視で翼体の内側後端部が胴体後上部より上位に、せり上がって形成されているので、胴体と翼体とに接して、後方へ抜ける風流が、異なった流動を示し、ピッチングとローリングの発生を抑制して、安定した飛翔をすることができる。

(7) 請求項７に記載された発明の表面効果飛翔体は、平面視で翼体の後部内側傾斜端縁部に、エルロンが形成されているので、ローリング防止と舵取性に優れている。

(8) 請求項８に記載された発明の表面効果飛翔体は、翼体の下面が、前部では外側下りで部では外側が上がっているため、翼体の外側部で、風流の側方への拡散を抑制しながら、後部では水平後方へ風流を抜けさせるので、揚力を高める。

(9) 請求項９に記載された発明の表面効果飛翔体は、胴体、翼体の下部にフロートが配設されているので、水面に浮くことができ、水面からの飛翔、並びに着水をすることができる。

本願発明の実施例を、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る表面効果飛翔体の平面図、図２は要部側図、図３は背面図である。図において車輪は省略されている。
図において、飛翔体(1)の胴体(2)は、平面において略長方形に形成されている。表面効果飛翔体(1)の縦長と横幅は、ほぼ同じに設定されているが、これに限定されるものではない。

胴体(2)の側面は、前部は厚く、後方へ次第に薄くされ、縦断側面は略飛行機の主翼の断面状に形成されている。胴体(2)の左右両側部には、それぞれ翼体(3)が配設されている。
翼体(3)は、平面において、それぞれ胴体(2)の略半分の狭い幅で、前後方向に長く形成されている。

翼体(3)の内側後端部(3a)は、胴体(2)の後部に近接され、外側後端部(3b)は、胴体(2)の後部よりも後方に突出されて、平面における翼体(3)の後部内側(3c)は、前後方向に対して斜面に形成されている。
翼体(3)前端部は、胴体(2)前部より後退され、外側部は更に後退されている。

翼体(3)の側面視は、前部は胴体(2)の厚さと同じく厚く、後部へかけて次第に薄くされ、飛行機の主翼の断面類似形に形成されている。図中符号(4)は昇降舵、(5)はエルロン、(6)は垂直尾翼、(7)は方向舵、(8)は推進器である。

図２における符号(ｓ)は、表面効果飛翔体(1)の側面中心線、(L)は水平線である。胴体(2)の後端部(2a)は、水平線(L)よりやや上に位置されている。
翼体(3)の内側後端部(3a)は、胴体(2)後端部(2a)よりも上に位置されている。翼体(3)の外側後端部(3b)は、胴体(2)の後端部(2a)よりも、水平線(L)よりも下方に位置して形成されている。

図３に背面を示すように、翼体(3)の内側後端部(3a)は、胴体(2)後端部(2a)よりも上に位置されていることと、外側後端部(3b)は、胴体(2)の後端部(2a)よりも下に位置していることから、翼体(3)の後部内側(3c)は、内から外へかけて下る傾斜面に形成されている。
該、左右の傾斜面の対面間隔は、前部から後部へかけて、次第に狭くなるように形成することができる。

上記構成において、推進器(8)が稼働されると、胴体(2)の上下に風流が流れる。上部を流れる風は、障害がないので高速で通過する。胴体(2)の下部へ入る風は、胴体(2)の下部で遮られるために、滞って空気密度が高まり、風圧が高まる。
その結果、胴体(2)前下部の傾斜した下面に当る風は、胴体(2)と地面にあたり、胴体(2)下面の圧力があがり、風圧に作用されて、胴体(2)が持ちあがる。

前進しながら、胴体(2)の前部が少し持ちあげられると、翼体(3)の前下部にも風が入り、全体を持上げる。翼体(3)の下面に風が通過すると、胴体(2)と翼体(3)の下面の広い面積に接して、風が加圧されて通過することになり、風が通過することによる表面効果は、飛翔体(1)の浮上を容易にし、短距離の前進で離陸することができる。

図３において、翼体(3)の下内面は、内側が高い位置にあり、外側は低い位置にあるので、胴体(2)の下面を後方へ通過する風流は、翼体(3)によって側部を囲われたようになり、側方外への散逸が抑制されて、後方へ通過する。
その過程において、翼体(3)の後部内側(3c)は、内側が短く外側が長く傾斜されているために、翼体(3)の内側から先に、気流が後上外へ抜けることになる。

図１において、翼体(3)の後部から抜ける風は、翼体(3)の後部内側(3c)と直交する線と、進行方向線との中間の線方向へ抜ける。また胴体(2)の下面を抜ける風は、やや上向きとなって直後方へ抜ける。
そのため、後部へ抜ける風流は、中央部へ集合することになり、風圧が高まる。その高圧風流が後方へ抜ける反動として、胴体(2)は後部を持上げ、前へ押される。

また、胴体(2)は、後部へ抜ける風流により、反作用として上方へ持上げられることになる。しかし、図２において、胴体(2)の前下部は、前上がりの迎角をもっているので、ここに風圧を受けると、必然的に前上がりの姿勢になるが、その姿勢は、後方へ抜ける風流による、胴体(2)後部の持上げにより、バランスがとれて、ピッチングが生じないため、上空では安定した滑空をすることができる。

すなわち、この表面効果飛翔体(1)は、胴体(2)が扁平で前下部に迎角があるため、この迎角に風流を受けると、揚力が得られると同時に、前上がりとなり、ピッチングを生じるが、前上がりにならないように、抑制する必要がある。その手段が、縦長の翼体(3)の後部による持上作用であり、水平尾翼の作用を具備している。

公知の三角全翼機と比較すると、左右の翼側端三角部がないので、横幅を基準とすると、全体を数倍の大きさにすることができる。胴体(2)が大きいので、積載容量を大きくすることができる。平面において、左右前後の長さがほぼ同じなので、滑空安定性が高い。翼体(3)下面において、外側部が下って、風流の拡散が抑制されているために、翼体(3)の横幅が狭くても、ローリングが生じにくく、安定している。

胴体(2)は、扁平で横幅が広く、前後縦が短いが、翼体(3)の後部が、後方へ突出されていることによって、胴体(2)の縦長さをカバーし、かつ水平尾翼の作用を兼ている。
三角全翼機と比較して、胴体(2)と翼体(3)とが区別されていることによって、それぞれの側面形を変えることができ、それぞれの後方へ通過する風流を変えることが出来たため、ピッチング、ローリングに対する安定性が高められた。

すなわち、胴体(2)は滑空性に適し、翼体(3)は風流調整性に優れている。翼体(3)の下面外側部の下垂傾斜は、三角全翼機には出来ない構成である。翼体(3)の下面外側部の下垂傾斜によって、これに囲まれた胴体(2)下面には、例えば、風流のレールが形成され、この風流のレールの上を、胴体(2)が滑空するような直進性安定が得られる。

翼体(3)の後部が、胴体(2)後端部よりも、後方に突出されていることによって、胴体(2)下面を通過する風流の方が、先に胴体(2)から離脱する。翼体(3)の下面を通過する風流は、後方に通過しながら内側方へ上昇する。この上昇気流は胴体(2)をもちあげる。

胴体(2)と翼体(3)の後部から、後方へ通過する気流は、干渉を起すが、翼体(3)の後部を、平面視、内から外方へ斜に形成したことによって、翼体(3)の内側後端部での干渉が生じにくくなる。

従って、飛翔体(1)の幅は胴体(2)の約２倍なので、通常の飛行機に対比して、極端に幅が狭く、そのことは、横幅を基準にすれば、大きな胴体にすることができて、胴体(2)部分における積載容積を、大きなものとすることができる。

胴体(2)の下面が平坦なので、離着陸時において、表面効果に優れており、その結果、短距離の進行で浮上できるため、長い滑走路を必要としないので、普通の空港を使用しなくても、小さなスペースでも離着陸できる。胴体(2)も翼体(3)と同じく揚力が大きいので、小型エンジンでも飛翔性能に優れ、経済性に優れている。

図４は、実施例２を示す表面効果飛翔体の平面図、図５は側面図、図６は背面図である。前例と同じ部位には、同じ符号を付して説明を省略する。この実施例２は、胴体(2)については、前例とほぼ変らない。図において推進器、車輪などは省略されている。

図７は、図４におけるＡーＡ断面図、図８は図４におけるＢーＢ断面図である。すなわちこの実施例２において翼体(3)は、前部における下面は、外側下がりに形成されているが、後部へかけて、下面外側部は次第に上位置へ変位されて、後端部では略水平に形成されている。

この結果、胴体(2)の下面を後方へ通過する風流は、翼体(3)の外側部で側外方への散逸が抑制されているが、胴体(2)後部から後方の翼体(3)の下面は、略水平となっているので、翼体(3)の後部での気流は、後方へ流れて揚力を維持し、滑空性も向上する。
また、翼体(3)の内側端は、胴体(2)の外側端より外側に位置しているので、胴体(2)後方へ通過する気流と、翼体(3)下面を通過する気流の干渉が生じにくい。

図９は、実施例３を示す表面効果飛翔体の底面図、図１０は正面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例３においては、図示するように、底面において、胴体(2)の両側端部にフロート(9)が配設されている。同時に翼体(3)の下部外側端部にも、フロート(10)が配設されている。

該フロート(9)(10)は、外層を金属或いは合成樹脂で形成し、中を中空にするか、或いは発泡合成樹脂を詰装する。胴体(2)或いは翼体(3)を、ＦＲＰなど合成樹脂で成形するときは、フロート(9)(10)も同質材で一体成形する。

上記のように構成された、この実施例３の表面効果飛翔体(1)は、水上にあるとき、推進器(8)を稼働すると、胴体(2)の下面並びに翼体(3)の下面において、水流はフロート(9)(10)によって外側方へ拡散が抑制されて浮力が生じ、胴体(2)の下面並びに翼体(3)の下面に入る風流が圧力を高めて、表面効果を生み、やがて表面効果飛翔体(1)は、水上を滑空、飛翔することができる。

なお、この発明は、前記実施例に限定されるものではなく、目的に沿って適宜設計変更をすることができる。各実施例の各特徴部位は、適宜組合わせることができる。推進器(8)は当然にジェツトエンジンにすることができる。

この発明の表面効果飛翔体は、積載容積を大きくすることができ、また離着陸時の滑走距離を短くすることができるので、特に短距離地域間における貨物輸送機等に利用される。

本発明に係る表面効果飛翔体の平面図である。図１における側面図である。図１における背面図である。実施例２を示す表面効果飛翔体の平面図である。図４における側面図である。図４における背面図である。図４におけるＡーＡ断面図である。図４におけるＢーＢ断面図である。実施例３を示す表面効果飛翔体の底面図である。図９における正面図である。

符号の説明

(1)表面効果飛翔体
(2)胴体
(2a)後端部
(3)翼体
(3a)内側後端部
(3b)外側後端部
(3c)後部内側
(4)昇降舵
(5)エルロン
(6)垂直尾翼
(7)方向舵
(8)推進器
(9)(10)フロート

Claims

前後方向の縦断面を翼型とし、かつ両側上縁を下向き傾斜させた、平面視方形の胴体の両側部に、側方へ突出すると共に前後に長く、後縁が胴体後端部より後方へ突出する翼体が突設されたこと、を特徴とする表面効果飛翔体。
前記翼体は、背面視で翼体下面に、内側が高く外側が低い、下広がりの傾斜面が形成されていること、を特徴とする請求項１に記載された表面効果飛翔体。
前記翼体は、下面内側における、左右傾斜面の対面間隔が、前部から後部へかけて、次第に狭く形成されていること、を特徴とする請求項１．２のいずれかに記載された、表面効果飛翔体
前記翼体は、背面視で外側端後部が、胴体後部下端より下位に形成されていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された、表面効果飛翔体。
前記翼体は、平面視で、後部を内側から外側へ外広がりの傾斜に、裁断されていること、を特徴とする請求項４に記載された表面効果飛翔体。
前記翼体は、背面視で内側後端部が胴体後端部より上位に、せり上って形成されていること、を特徴とする請求項５に記載された表面効果飛翔体。
前記翼体は、平面視で後部内側傾斜端縁部に、エルロンが形成されていること、を特徴とする請求項５に記載された表面効果飛翔体。
前記翼体は、外側端部下面が翼体の前部では下がり、翼体後部では胴体後端上部より上位になるよう、捩れていること、を特徴とする請求項５に記載された表面効果飛翔体。
前記胴体の下部左右側縁部、並びに翼体の下部外側縁部に、フロートが配設されたこと、を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載された表面効果飛翔体。