JP2007509790A - Ducted fan vertical take-off and landing aircraft - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的に簡単且つ安価な構造で、複数の異なる機能を発揮できる乗物等を提供すること。
【解決手段】乗物は、縦軸と横軸を有する胴体と、この胴体に横軸の両側に取り付けられた2つのダクテッドファン揚力発生プロペラと、揚力発生プロペラの間の胴体内に形成され胴体の片側とほぼ一直線をなすパイロットコンパートメントと、揚力発生プロペラの間の胴体内且つパイロットコンパートメントの反対側に形成されたペイロード室と、乗物の後部に配置された2つの推進ファンと、を備える。乗物を、VTOL機としてのみならず、ホバークラフトやAVT機能を含む多くの多様な機能を奏する多機能実用機として使用できる種々の変形例が記載されている。無人形態の輸送機も記載されている。単一又は多重ダクテッドファン及びVTOL機において応用できる特有の特徴も記載されている。
【選択図】図18To provide a vehicle or the like that can exhibit a plurality of different functions with a relatively simple and inexpensive structure.
A vehicle includes a fuselage having a vertical axis and a horizontal axis, two ducted fan lift generating propellers attached to the fuselage on both sides of the horizontal axis, and one side of the fuselage formed in a fuselage between the lift generating propellers. And a payload compartment formed in the fuselage between the lift generating propellers and on the opposite side of the pilot compartment, and two propulsion fans disposed at the rear of the vehicle. Various modifications are described in which the vehicle can be used not only as a VTOL aircraft, but also as a multi-functional utility machine having many various functions including a hovercraft and an AVT function. An unmanned transport is also described. Specific features applicable to single or multiple ducted fans and VTOL machines are also described.
[Selection] Figure 18
Description
本出願は、2003年10月27日に出願された米国仮特許出願No.60/514,555、及び2004年8月23日に出願された米国仮特許出願No.60/603,274の優先権を要求し、ここではそれらを参照として援用する。
This application is filed with US provisional patent application no. 60/514, 555, and US provisional patent application no.
本発明は、乗物に関し、特に多機能な性能を備えた垂直離着陸(VTOL)機に関する。 The present invention relates to vehicles, and more particularly, to a vertical take-off and landing (VTOL) aircraft with multi-functional performance.
従来、VTOL機は、機体を空中に保つために必要な揚力を確保するため、プロペラやローターからの下向きの直接推力に依存する。これまで多数の異なるタイプのVTOL機が提案されており、空中に浮く機体の重量は、地上に垂直な回転軸を持つローターやプロペラによって直接支えられている。このタイプで公知の乗物の1つに、機体の胴体の上に取り付けられた1つの大きなローターを含む従来型のヘリコプターがある。他の型の乗物は多数のプロペラに頼っており、それらは露出しているか(例えば、ダクトなしのファン)、又は、円形のキャビティや、シュラウドや、ダクトや、別の型のナセルの内部に配置されており(例えば、ダクテッドファン)、ダクトの内部で空気の流れが生じる。或る種のVTOL機(例えばV−22)は、乗物の胴体に対して完全に回転可能な(約90度まで)回転軸を持つプロペラを使用しており、これらの乗物は通常垂直離着陸のため地上に垂直なプロペラ軸を有し、通常の飛行の際にはプロペラ軸を前方に傾ける。他の乗物は、ほぼ水平な軸を持つプロペラを使用しているが、直接の上向き揚力を発生させる流れの全て又は一部を下方に偏向させる空力デフレクターをプロペラの背後に配置している。 Conventionally, VTOL aircraft rely on direct downward thrust from propellers and rotors to ensure the lift necessary to keep the aircraft in the air. Many different types of VTOL aircraft have been proposed so far, and the weight of the airframe floating in the air is directly supported by a rotor or propeller having a rotation axis perpendicular to the ground. One known vehicle of this type is a conventional helicopter that includes a large rotor mounted on the fuselage fuselage. Other types of vehicles rely on a number of propellers that are exposed (eg, fans without ducts), or inside circular cavities, shrouds, ducts, or other types of nacelles. It is arranged (for example, a ducted fan), and an air flow is generated inside the duct. Some VTOL aircraft (e.g., V-22) use propellers with axes of rotation that are fully rotatable (up to about 90 degrees) with respect to the vehicle's fuselage, and these vehicles are typically used for vertical takeoff and landing. Therefore, it has a propeller shaft perpendicular to the ground, and tilts the propeller shaft forward during normal flight. Other vehicles use a propeller with a substantially horizontal axis, but an aerodynamic deflector is placed behind the propeller that deflects downwards all or part of the flow that generates direct upward lift.
これまで多数のVTOL機が提案されているが、そのうちで通常ダクトの内部に設置された2つ又は4つのプロペラが(即ち、ダクテッドファンが)、乗物の主要ペイロード室の前方及び後方に配置されている。典型的な例の一つは、Piasecki VZ−8「Flying Jeep」で、2つの大きなダクトを持ち、パイロットがダクトの間の中心部で機体の両側に配置されている。同様の配置が、Chrysler VZ−6及びCityHawk flying carで使用された。また、Bensen「Flying Bench」も同様な配置を使用している。Curtiss Wright VZ−7及びMoller Skycarは、2つでなく4つのスラスターを使用し、2つはパイロットとペイロードの各側(前後方)に配置されているが、残り二つは機体の中心部で機体の重心近くに固定された状態である。 A number of VTOL aircraft have been proposed so far, of which usually two or four propellers (ie ducted fans) installed inside the duct are placed in front of and behind the main payload chamber of the vehicle. Yes. One typical example is the Piasecki VZ-8 “Flying Jeep”, which has two large ducts with pilots located on either side of the fuselage in the center between the ducts. Similar arrangements were used with Chrysler VZ-6 and CityHawk frying car. Also, Bensen “Flying Bench” uses a similar arrangement. Curtis Wright VZ-7 and Moller Skycar use four thrusters instead of two, two located on each side (front and rear) of the pilot and payload, the other two at the center of the aircraft It is fixed near the center of gravity of the aircraft.
前述の現存する乗物は一般に特殊な機能のために設計されており、それ故に複数の機能を実行しようとすると便利ではない。 The aforementioned existing vehicles are generally designed for special functions and are therefore not convenient to perform multiple functions.
本発明の目的は、比較的に簡単且つ安価な構造で、複数の異なる機能を発揮できる乗物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle that can exhibit a plurality of different functions with a relatively simple and inexpensive structure.
本発明によると、乗物は、縦軸と横軸を持つ胴体と、横軸の両側及び胴体に配置された少なくとも1つの揚力生み出しプロペラと、揚力生み出しプロペラ間の胴体内に形成され、縦軸と実質的に一直線をなすパイロットコンパートメントと、揚力生み出しプロペラの間であって、パイロットコンパートメントの両側かつ胴体内に形成された1対のペイロード室とを含むことを特徴とする。 According to the present invention, a vehicle is formed in a fuselage having a longitudinal axis and a horizontal axis, at least one lift generating propeller disposed on both sides of the horizontal axis and on the fuselage, and a fuselage between the lift generating propellers, It is characterized by comprising a substantially straight pilot compartment and a pair of payload chambers formed on both sides of the pilot compartment and in the fuselage between the lift producing propeller.
以下に記述される本発明の好ましい実施形態の更なる特徴によると、ペイロード室の各々は、ペイロード室への経路を与える開放位置及びペイロード室を覆う閉鎖位置に展開可能な1つのカバーを含む。幾つかの記述された好ましい実施形態では、ペイロード室の各々のカバーは、各々のペイロード室の底にある胴体の縦軸に平行な軸に沿って胴体に対して回転可能に取り付けられ、カバーが開放位置に回転されるとき、それはまた各々のペイロード室でペイロードやその一部を支えるための支持部として機能することになる。 According to further features in preferred embodiments of the invention described below, each of the payload chambers includes a cover that is deployable in an open position that provides a path to the payload chamber and a closed position that covers the payload chamber. In some described preferred embodiments, each cover of the payload chamber is rotatably mounted to the fuselage along an axis parallel to the longitudinal axis of the fuselage at the bottom of each payload chamber, When rotated to the open position, it will also serve as a support for supporting the payload and parts thereof in each payload chamber.
以下に本発明の種々の実施形態について記述するが、そこでは揚力プロペラはダクテッドファンであったり、ダクトなしのファンであったり、そして胴体は横軸の両側に1対の揚力生み出しプロペラや、胴体の後端に垂直安定板や、胴体の後端に水平安定板を配置している。 Various embodiments of the present invention are described below, where the lift propeller is a ducted fan or a ductless fan, and the fuselage produces a pair of lifts on either side of the horizontal axis, and the fuselage of the fuselage. A vertical stabilizer at the rear end and a horizontal stabilizer at the rear end of the fuselage.
幾つかの好ましい実施形態についてもまた以下に記述するが、そこでは胴体がさらに胴体の後端にそして縦軸の両側に1対の推進プロペラを持っている。記述された実施形態では、胴体は2つのエンジンを持っており、各々は揚力生み出しプロペラ及び推進プロペラの1つを駆動するためのものであり、2つのエンジンは機械的に1つの共通の伝動装置に一緒に連結されている。1つの記述された好ましい実施形態では、2つのエンジンが、縦軸の両側かつ胴体に形成されたパイロンの中のエンジンコンパートメントに配置されている。もう1つの記述された実施形態では、2つのエンジンが、胴体の縦軸と一直線をなし、パイロットコンパートメントの下にある、共通のエンジンコンパートメント内に配置される。 Some preferred embodiments are also described below, where the fuselage further has a pair of propellers at the rear end of the fuselage and on either side of the longitudinal axis. In the described embodiment, the fuselage has two engines, each for generating lift and driving one of the propellers and propulsion propellers, the two engines being mechanically one common transmission. Are connected together. In one described preferred embodiment, two engines are located in the engine compartment in the pylon formed on both sides of the longitudinal axis and on the fuselage. In another described embodiment, the two engines are placed in a common engine compartment that is aligned with the longitudinal axis of the fuselage and under the pilot compartment.
1つの記述された好ましい実施形態では、乗物は垂直離着陸(VTOL)機で、1対の短翼を持ち、各短翼は1つのペイロード室の下に格納された保管位置と、揚力を増強するために伸張した展開位置に対して回転可能に取り付けられる。もう1つの記述された実施形態では、乗物が、地上や水上で移動するホバークラフトとして使用されたり、それに転用できる様に胴体の下部で伸張する柔軟なスカートを含む。さらにもう1つの記述された実施形態では、乗物がそれ自体を全地形型車両(ATV)に転用するために胴体の後端に取り付けできる大きな車輪を含む。 In one described preferred embodiment, the vehicle is a vertical take-off and landing (VTOL) aircraft, having a pair of short wings, each short wing stored in a payload chamber, and enhances lift. Therefore, it is rotatably attached to the extended deployment position. In another described embodiment, the vehicle includes a flexible skirt that extends at the bottom of the fuselage so that it can be used as, or diverted to, a hovercraft moving on the ground or water. In yet another described embodiment, the vehicle includes large wheels that can be attached to the rear end of the fuselage to divert itself into an all-terrain vehicle (ATV).
以下にもっと詳細に記述するが、上述の特徴に従って製造された乗物は、VTOL機の通常の機能の他に数多くの異なった機能を便利に実施できる比較的に簡単で安価な構造を持っている。したがって、上述の特徴は、1つの業務から他の業務に転換するときに乗物の基本的構造に主要な変化を要求せずに、兵器プラットフォームと、人員、兵器及び/又は貨物の輸送と、医療が必要な負傷者の避難などを含む多様な業務のために実用的な乗物として製造することができる。 As will be described in more detail below, vehicles manufactured according to the features described above have a relatively simple and inexpensive structure that can conveniently perform many different functions in addition to the normal functions of a VTOL aircraft. . Thus, the features described above do not require major changes to the basic structure of the vehicle when switching from one service to another, without the need for a weapon platform, personnel, weapons and / or cargo transport, and medical care. Can be manufactured as a practical vehicle for a variety of tasks, including evacuation of injured persons.
以下に記述する本発明の好ましい実施形態における更なる特徴によると、もう1つの選択肢である乗物の配置が記述され、そこでは乗物が比較的小型で、乗物の中央にコックピットを配置するには不十分な場所しかないので、その結果、パイロットのコックピットが乗物の片側に配置されることにより、2つの揚力生み出しプロペラの間の残った場所に1つの大きな単一なペイロード室を作ることになる。 According to further features in preferred embodiments of the invention described below, another alternative vehicle arrangement is described, where the vehicle is relatively small and is not suitable for placing a cockpit in the middle of the vehicle. Since there is only enough space, the result is that the pilot's cockpit is placed on one side of the vehicle, creating one large single payload chamber in the remaining space between the two lift-generating propellers.
以下に記述する本発明の好ましい実施形態における更なる特徴によると、もう1つの選択肢である乗物の配置が記述され、そこでは乗物が、適切な機上電子計算機に操縦されるか、又は地上からの遠隔制御による無人任務の使用のため、パイロットエンクロージャーを備えないという特徴がある。 According to further features in preferred embodiments of the invention described below, another alternative vehicle arrangement is described, in which the vehicle is steered to a suitable onboard computer or from the ground. Because of the use of unmanned missions by remote control, the pilot enclosure is not provided.
本発明の更なる特徴と有利性が以下の記述から明らかになる。これらのいくつかは、どのような単一又は複数のダクテッドファン及びVTOL機においても応用できるユニークな特徴を記述する。 Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description. Some of these describe unique features that can be applied in any single or multiple ducted fans and VTOL machines.
先に示したように、本発明は、1つの任務から他の任務に転換するときに多様な業務と任務において要求される変更をせずに、又は最小の変更のみで使用可能にする、新規構造の乗物を提供する。 As indicated above, the present invention is a novelty that can be used without changing or requiring minimal changes in various tasks and missions when converting from one mission to another. Provide construction vehicle.
このような乗物の基本構造を図1に示し、その中で一様に参照番号10を付する。それは縦軸LA及び横軸TAを持つ胴体11を含む。乗物10は更に縦軸LAに沿って、そして横軸TAの両側かつ胴体11の両端に据え付けられた2つの揚力生み出しプロペラ12a,12bを含む。揚力生み出しプロペラ12a,12bは、ダクテッドファン推進ユニットであり、胴体を通して垂直に伸び、垂直軸の周りを回転することで、空気を下方に推進させ、それによって上向きの揚力を生み出す。
The basic structure of such a vehicle is shown in FIG. It includes a
乗物10は、更に揚力生み出しプロペラ12a,12bの間の胴体11に形成されて、胴体の縦軸LA及び横軸TAと実質的に一直線をなすパイロットコンパートメント13を含む。パイロットコンパートメント13は、例えば図6aに示されるように1人のパイロットか、又は2人(又はそれ以上)のパイロットを収容できるような大きさになっている。
The
図1に図示された乗物10は、更にパイロットコンパートメント13の横方向両側かつ揚力生み出しプロペラ12a,12bの間にある、胴体11に形成された1対のペイロード室14a,14bを含む。図1に示されたペイロード室14a,14bは、胴体11と実質的に同一平面をなし、このことは、もっと詳細に以下で図6a〜6c及び図8a〜8dの描画図に関して記述される。また以下に、特に図8a〜8dの描画図に関して記述されるように、図1(そして以降に示される図)に図示されるように製造されるとき、そして特に図1の14aと14bに対応するペイロード室が配置されるときは、この乗物によって幅広い業務及び任務を達成できる。
The
図1に図示された乗物10は、更にその胴体11の両端に取り付けられた前部着陸ギア15a及び後部着陸ギア15bを含む。図1の着陸ギアは非格納式であるが、後述の実施形態のように格納式にすることもできる。縦軸LAの両端かつ胴体11の後端に据え付けられた垂直安定板16a,16bによって示されているように、空力安定表面板もまた要望によって、備え付けてもよい。
The
図2は、本発明による他の乗物構造を図示する。図2の乗物は、一様に参照番号20を付するが、胴体21は、胴体の横軸の両側に1対の揚力生み出しプロペラを備えている。したがって図2に示すように、乗物は、胴体21の前端に1対の揚力生み出しプロペラ22a,22bと胴体の後端にもう1対の揚力生み出しプロペラ22c,22dを含む。図2に示される揚力生み出しプロペラ22a〜22dもまた、ダクテッドファン推進ユニットである。しかしながら、それらは、胴体21に形成される代わりに、胴体の横方向に突出した取り付け構造体21a〜21dに据え付けられる。
FIG. 2 illustrates another vehicle structure according to the present invention. The vehicle of FIG. 2 is uniformly labeled with
図2に図示された乗物20は、また2対の揚力生み出しプロペラ22a,22b及び22c,22dの間の胴体21にそれぞれ形成されたパイロットコンパートメント23を含む。図1のパイロットコンパートメント13の場合のように、図2のパイロットコンパートメント23もまた、胴体21の縦軸LA及び横軸TAと実質的に一直線上にある。
The
図2に図示された乗物20は、更にパイロットコンパートメント23の横方向で、2対の揚力生み出しプロペラ22a〜22dの間の胴体21に形成された1対のペイロード室24a,24bを含む。しかしながら、図2では、ペイロード室が、図1のように胴体と一体化して形成されず、むしろ胴体の横方向両側に突出するように胴体に付属される。したがって、ペイロード室24aは、胴体のペイロード室24a側の揚力生み出しプロペラ22aと22cと実質的に一直線上にあり、そしてペイロード室24bは、胴体のペイロード室24b側の揚力生み出しプロペラ22bと22dと実質的に一直線上にある。
The
図2に図示された乗物20は、また前部着陸ギア25a及び後部着陸ギア25bを含むが、胴体後端に胴体縦軸と一直線上にただ1つの垂直安定板26のみを含む。しかしながら、図2に図示された乗物20もまた、図1の16a及び16bに示されているように、1対の垂直安定板を含むこともできるし、又はこのような空力安定表面板なしで構成できることもわかっている。
The
図3もまた、前方揚力生み出しプロペラ32aを取付けるための前部取付け構造体31a、及び後方揚力生み出しプロペラ32bを取付けるための後部取付け構造体31bを持つ非常に簡単な構造の胴体31を含む乗物30を図示する。両方のプロペラは、ダクトに入っていない、即ち開放されたプロペラである。胴体31は、その中心にパイロットコンパートメント33が形成され、パイロットコンパートメントの横方向で、その両側に2つのペイロード室34a,34bを備えている。
FIG. 3 also shows a
図3に図示された乗物30は、また前部着陸ギア35a及び後部着陸ギア35bを含むが、簡素化する目的のため、図1の垂直安定板16a,16bに対応する空力安定表面を含まない。
The
図4は、図2と類似な構造を持ち、一様に参照番号40を付す乗物を図示するが、取付け構造体41a〜41dを用いて、胴体の前端に1対のダクトを持たないプロペラ42a,42bと、そしてその後端に1対のダクトを持たないプロペラ42c,42dとをそれぞれ取付けている胴体41を含む。乗物40は、更に胴体の中心部にパイロットコンパートメント43と、パイロットコンパートメントの横方向に1対のペイロード室44a,44bと、前部着陸ギア45aと、後部着陸ギア45bと、胴体41の後端でその縦軸と一直線上にある垂直安定板46とを含む。
FIG. 4 illustrates a vehicle having a structure similar to that of FIG. 2 and having the
図5は、一様に参照番号50を付す乗物を図示し、それは前端に1対の揚力生み出しプロペラ52a,52bと、そして後端にもう1対のプロペラ52c,52dとを取り付ける胴体51を含む。揚力生み出しプロペラ52a,52b,及び52c,52dの各対は、胴体のそれぞれの端部において共有する長円形のダクト52e及び52fの中に格納される。
FIG. 5 illustrates a vehicle having a
図5に図示された乗物50は、更に胴体の中央に形成されたパイロットコンパートメント53と、パイロットコンパートメント53の横方向に1対のペイロード室54a,54bと、前部着陸ギア55aと、後部着陸ギア55bと、胴体51の後端に設置された垂直安定板56a,56bとを含む。
The
図6a,6b及び6cは、それぞれ本発明に従って製造されたもう1つの乗物の側面、上面及び背面図である。図6a〜6cに図示された乗物は、図では一様に参照番号60とするが、胴体の前端及び後端それぞれに揚力生み出しプロペラ62a及び62bを取り付ける胴体61を同様に含む。後者のプロペラは、図1に示すようにダクテッドユニットであることが望ましい。
Figures 6a, 6b and 6c are side, top and back views, respectively, of another vehicle manufactured in accordance with the present invention. The vehicle illustrated in FIGS. 6a-6c is uniformly designated as
乗物60は、更に胴体61の中央にパイロットコンパートメント63と、胴体及びパイロットコンパートメント横方向に1対のペイロード室64a,64bと、前部着陸ギア65aと、後部着陸ギア65bと、この場合、胴体61の後端を超えて延びている水平安定板66とを含む。
The
図6a〜6cに図示された乗物60は、更に水平安定板66の両側で胴体61の後端に取り付けられた1対の推進プロペラ67a,67bを含む。特に図6cに示すように、胴体61の後端は、水平安定板66とともに2つの推進プロペラ67a,67bを取り付けるために、1対のパイロン61a,61bで形成される。
The
2つの推進プロペラ67a,67bは、乗物がより高い水平速度を達成できるように可変ピッチプロペラであることが望ましい。水平安定板66は、ダクテッドファン62a,62bによって起こされる乗物の縦揺れモーメントを調整するために使用され、それによって乗物が高速飛行中に水平を保つことを可能にする。
The two
推進プロペラ67a,67bの各々は、各々のパイロン61a,61bに内蔵されたエンジンで駆動する。2つのエンジンは、ターボシャフトエンジンであることが望ましい。このように各パイロンは各々のパイロンの前端に空気吸入口68a,68b、及び各々のパイロンの後端に空気排出口(図示されていない)を持って形成される。
Each of
図7は、2つのダクテッドファン62a,62bと同様に、推進プロペラ67a,67bを駆動するための乗物60の内部の駆動部を概略的に図示する。駆動システムは、一様に参照番号70が付され、2つのエンジン71a,71bを含み、各々は2つのパイロン61a,61b内の1つのエンジンコンパートメントに含まれている。各エンジン71a,71bは、オーバーランニングクラッチ72a,72bによって、胴体の両側で2つのダクテッドファン62a,62bに連結するために、一方を各推進プロペラ67a,67bに、そしてもう一方を伝動装置に連結されているギアボックス73a,73bに連結される。したがって、図7に概略的に示されるように、後者の伝動装置は後部ダクテッドファン62bを駆動するために後部ギアボックス75bに、そして前部ダクテッドファン62bを駆動するために前部ギアボックス75aに連結された追加のギアボックス74a,74bを含む。
FIG. 7 schematically illustrates a drive part inside the
図8は、乗物60が採用するであろう外観の例を描画によって図示する。
FIG. 8 illustrates by drawing an example of an appearance that the
図8の描画図において、図6a〜6cの上記の構成部分に対応する乗物のそれらの構成部分は、理解を容易にするために同じ参照番号で特定される。しかし、図8はそのような乗物に与えられる多数の追加的な特徴を図示する。 In the drawing of FIG. 8, those components of the vehicle that correspond to the above components of FIGS. 6a-6c are identified with the same reference numbers for ease of understanding. However, FIG. 8 illustrates a number of additional features provided for such vehicles.
したがって、図8に示されるように、胴体61の前端は、参照番号81に示される安定視野及びFLIR(前方監視用赤外線)装置と、参照番号82に示される各ペイロード室の前端の銃とを備えている。また、各ペイロード室は、ペイロード室への通路を提供する開放位置や、そして胴体61に関してペイロード室をカバーする閉鎖位置に展開可能なカバー83を含む。
Therefore, as shown in FIG. 8, the front end of the
図8では、各ペイロード室のカバー83は、各室の底部で胴体の縦軸に平行な軸84に沿って胴体61に回転可能に取り付けられる。カバー83は閉鎖状態の時、胴体61の外部表面に合わせ、それと同一平面をなす。カバー83が開放位置に回転するとき、このカバー83は各々のペイロード室でペイロード又はその一部を支持する支持部として働く。
In FIG. 8, the
あとの特徴は、さらに詳細に、2つのペイロード室の回転可能なカバー83によって特に可能になる乗物の種々の業務可能性を図示する図8A〜8Dに示される。したがって、図8Aは、銃や弾薬85aを取り付けたり、輸送したりするために使用されるペイロード室を図示し、図8Bは、人員や軍隊85bの輸送のためのペイロード室の使用を図示し、図8Cは、積み荷85cの輸送のためのペイロード室の使用を図示し、そして図8Dは、負傷者85dの避難のためのペイロード室の使用を図示する。多数の他の業務又は任務の可能性は明らかであろう。
The latter features are shown in more detail in FIGS. 8A-8D, which illustrate the various service possibilities of the vehicle that are particularly enabled by the two payload chamber rotatable covers 83. Thus, FIG. 8A illustrates the payload chamber used to attach and transport guns and
図9a及び9bは、もう1つの乗物を図示し、一様に参照番号90が付され、上述の乗物60から多少変更された構造のそれぞれ側面図及び上面図である。したがって、図9a及び9bに図示された乗物90もまた、胴体91と、胴体の両側に1対のダクテッドファン型の揚力生み出しプロペラ92a,92bと、胴体の中央にパイロットコンパートメント93と、パイロットコンパートメント93の横方向に1対のペイロード室94a,94bとを含む。乗物90は、更に前部着陸ギア95aと、後部着陸ギア95bと、水平安定板96と、胴体91の後端に1対の推進プロペラ97a,97bとを含む。
FIGS. 9a and 9b illustrate another vehicle, which is a side view and a top view, respectively, of a structure that is uniformly referenced 90 and slightly modified from the
図10は、概略的に乗物90における駆動システムを図示する。したがって、図10に示されるように、乗物90もまた、乗物60の場合のように、2つのダクテッドファン92a,92bと2つの推進プロペラ97a,97bをそれぞれ駆動するための2つのエンジン101a,101bを含む。しかし、乗物60では、2つのエンジンが2つのパイロン61a,61b内の別々のエンジンコンパートメントに配置されているが、図9a及び9bに図示されている乗物90では、両方のエンジンが、図9aの参照番号100に概略的に示されているようにパイロットコンパートメント93の下部にある共通のエンジンコンパートメントに内蔵される。2つのエンジン101a,101b(図10)も同様に、図7のようなターボシャフトエンジンである。この目的のため、胴体91の中心部は、パイロットコンパートメント93の前方の1対の空気吸入口98a,98bと、パイロットコンパートメントの後方の1対の空気排出口99a,99bをもって形成される。
FIG. 10 schematically illustrates the drive system in the
図10に示すように、2つのエンジン101a,101bは、オーバーランニングクラッチ102a,102bによって1対の水力ポンプ103a,103bを駆動し、その水力ポンプが、次に2つの推進プロペラ97a,97bの駆動部104a,104bを駆動する。2つのエンジン101a,101bは、更に2つのダクテッドファン92a,92bの駆動部106a,106bをそれぞれ駆動するドライブシャフト105に結合する。
As shown in FIG. 10, the two
図11a〜11dは、もう1つの乗物を図示し、そこでは、それは一様に参照番号110が付され、図6a〜6c,7,8及び8a〜8dに関して上述された乗物60と基本的に同じ構造である。したがって理解を容易にするために、対応する構成部分は同じ参照番号で特定する。しかし、図11a〜11dに記述される乗物110は、一様に参照番号111a,111bとされる2つの短翼を備えており、各々はダクテッドファン62a,62bによって生み出された揚力を増強するために、ペイロード室64a,64bの下であって、図11a及び11bに示された収容位置か、又は図11c及び11dに示された伸張した展開位置で胴体61に回転可能に取り付けられる。短翼111a,111bの各々は、水圧又は電気モーター(示されていない)によって駆動されるアクチュエーター112a,112bによって作動される。したがって、低速飛行において、短翼111a,111bは、図11aと11bに示すように収容位置に旋回されるが、高速度飛行においては、短翼はダクテッドファン61a,61bによって生み出される揚力を増加するために、図11cと11dに示されるように伸びた又は展開した位置に旋回される。その結果、ダクテッドファンの羽根は、全揚力の一部のみを生み出す低ピッチ状態である。
FIGS. 11a-11d illustrate another vehicle, where it is uniformly labeled 110 and is basically the same as the
参照番号115a及び115bに示された前部及び後部着陸ギアもまた、図11c及び11dに示されるように、高速飛行を可能にするために収容位置に回転可能である。そのような場合に、胴体61の前端は、格納状態の時に着陸ギアを収容するために大きくされていることが望ましい。図11a〜11dに図示されている乗物110も同様に、回転制御のために参照番号116a,116b(図11d)に示すように補助翼を含む。
The front and rear landing gears indicated by
図12は、図6a〜6dに図示された乗物60のような乗物がどのように地上又は水上を移動するためのホバークラフトに変えられるかを図示する。したがって、図12に図示された乗物は一様に参照番号120が付され、基本的に図6a〜6dに関して上述されたのと同じ構造をしており、対応する構成部分は同一の参照番号で特定されている。しかしながら、図12に図示された乗物120では、着陸ギア車輪(参照番号65a,65b、図6a〜6d)が取り除かれるか、畳まれているか、そうでない場合は収納されており、その代わりにスカート121が胴体61の下端に配置されている。ダクテッドファン62a,62bは、ホバークラフト機と同様に乗物が地上又は水上を浮かぶために充分な圧力を作るような非常に低いパワーで運転される。可変ピッチ推進プロペラ67a,67bは、個々に希望通り各プロペラのピッチを変えることによって、操縦制御はもちろん前方及び後方運動を提供する。
FIG. 12 illustrates how a vehicle, such as the
本発明に従って攻勢競れた乗物はまた、地上での移動にも使用可能である。したがって、着陸ギアの前部及び後部車輪は、乗物に内蔵されている電気又は水圧モーターによって駆動できる。 Vehicles that compete for offense in accordance with the present invention can also be used for movement on the ground. Thus, the front and rear wheels of the landing gear can be driven by electric or hydraulic motors built into the vehicle.
図13は、そのような乗物がどのようにしてATV(全地形型車両)として使用できるかを図示する。図13に図示された乗物は、図では一様に参照番号130を付すが、基本的には図6a〜6dに図示された乗物60と同じ構造をしているので、対応する構成部分は理解を容易にするために同一の参照番号によって特定されている。しかしながら、図13に図示された乗物130では、乗物の2つの後部車輪は、乗物当たりの全車輪数を4つ(又は6つ)にするために、2つ(又は4つ)の大きな車輪で置き換えられる。したがって、図13に示されるように、前部着陸ギアの前部車輪(例えば、図6cの参照番号65a)は存続されるが、後部車輪は乗物が全地形を走行できるように、2つの大きい車輪135a(又は、図示されないが追加的な1対の車輪)によって置換される。
FIG. 13 illustrates how such a vehicle can be used as an ATV (All Terrain Vehicle). The vehicle shown in FIG. 13 is uniformly denoted by
乗物が図13に示すようにATVとして使用されるときは、前部車輪65a又は後部車輪は操舵を提供すると同時に、推進プロペラ67a,67b及び主揚力ファン62a,62bは接続を絶つが、それらは、所望により離陸のためのパワー増強ができる。同様のことがまた、図12に図示されたホバークラフト型に関しても応用される。
When the vehicle is used as an ATV as shown in FIG. 13, the
したがって、このような本発明が、1つの業務又は任務からそれを他のものに乗物を変換するときに、最小の変更で広い範囲のVTOLの機能と同様に、多数の他の業務及び任務を実施できる比較的に簡単な構造の実用的乗物を提供することが解かる。 Thus, when such a present invention transforms a vehicle from one job or mission to another, a number of other jobs and missions, as well as a wide range of VTOL functions, with minimal changes. It can be seen that it provides a practical vehicle with a relatively simple structure that can be implemented.
図14a〜14eは、他の1つの選択肢である乗物配置の描画図であり、乗物は比較的小型で、乗物の片側に配置されたパイロットコックピットを持つ。種々の選択肢を持つペイロード室の可能性が示されている。 FIGS. 14a-14e are drawings of another option, vehicle arrangement, where the vehicle is relatively small and has a pilot cockpit arranged on one side of the vehicle. The possibility of a payload chamber with various options is shown.
図14aは、特殊なペイロードが取り付けられていない基本的な型の乗物を示す。乗物の全体的設計及び構成部分の配置は、図14の配置から、図8に示された配置で構成されたペイロード室の1つの空間を占めるパイロットコックピットを除いた図8に記載の「より大きな」乗物のそれらに類似している。図14aのコックピット配置は、コックピットの反対側のペイロードの全容積を可能なだけ増すことで他のペイロード領域として使用するため、図8の配置においてコックピットによって占められる場所を開放する。図14の乗物のエンジン、ドライブシャフト、及びギアボックスの機械的配置は、図7に関して記述されたのと同じであることが解る。 FIG. 14a shows a basic type of vehicle without a special payload attached. The overall design of the vehicle and the arrangement of the components is the “larger” as shown in FIG. 8 except for the pilot cockpit occupying one space of the payload chamber configured in the arrangement shown in FIG. “Similar to those of vehicles. The cockpit arrangement of FIG. 14a opens up the space occupied by the cockpit in the arrangement of FIG. 8 for use as another payload area by increasing the total volume of the payload opposite the cockpit as much as possible. It can be seen that the mechanical arrangement of the vehicle engine, drive shaft, and gearbox of FIG. 14 is the same as described with respect to FIG.
図14bは、図14bの基本的な乗物が患者を避難させるためにどのように使用されるかを図示する。単一のペイロード室は、状況に応じて、乗員を保護し、明かりが入りこむように透明部分を含むカバーと側面ドアを備える。患者は、乗物の縦軸対して概ね垂直に置かれ、患者の足がパイロットの座席部分を邪魔せず、乗物の小さいサイズに拘わらず充分に乗物内へ移動できるように、状況に応じて僅かな角度に傾けられたストレッチャーに横たわる。医療介護者のための場所は、乗物の外側近くに備えられる。 FIG. 14b illustrates how the basic vehicle of FIG. 14b is used to evacuate the patient. A single payload chamber, depending on the situation, includes a cover and side doors that include transparent portions to protect the occupant and allow light to enter. The patient is placed approximately perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle, and the patient's feet do not interfere with the pilot's seat and can move slightly into the vehicle regardless of the small size of the vehicle. Lying on a stretcher tilted at an angle. A place for medical caregivers is provided near the outside of the vehicle.
図14cは、飛行のために閉じられたカバーと側面ドアを備えた図14bの乗物を示す。 FIG. 14c shows the vehicle of FIG. 14b with the cover and side doors closed for flight.
図14dは、図14aの基本的な乗物が送電線の管理のような種々の実用的操作を実施するために、どのように使用されるかを図示する。図14dに示された例では、座席は、送電線がある外側に向いている作業者のために備えられている。図示するために、作業者が道具を使用してケーブルにプラスチックの球を取り付けているのが示されている。配置されていない球の半分と追加の器具が作業者の背後の空間に置かれていてもよい。同様な応用に、橋の点検と保守、アンテナの修理、窓の清掃、そして別種の応用のためのその他の実用器具も含むであろう。図14dの実用形態が実施可能な1つの非常に重要な任務は、乗物が手の届く範囲内に浮いている間に、作業者は生存者がプラットフォームによじ登ることを補助することによって、高層ビルディングから生存者の救出を行うことである。 FIG. 14d illustrates how the basic vehicle of FIG. 14a is used to perform various practical operations such as transmission line management. In the example shown in FIG. 14d, a seat is provided for an operator facing outwards with a transmission line. For illustration purposes, an operator is shown using a tool to attach a plastic ball to the cable. Half of the undisposed sphere and additional equipment may be placed in the space behind the operator. Similar applications would include bridge inspection and maintenance, antenna repair, window cleaning, and other utility equipment for other types of applications. One very important mission in which the practical form of FIG. 14d can be implemented is that, while the vehicle is floating within reach, the worker helps the survivor climb up the platform, thereby increasing the height of the building. Is to rescue the survivors from.
図14eは、図14aの基本的な乗物が、例えば、通勤、観測、警察業務の実施、又はその他の目的のために、快適な密閉型キャビン内で人間をどのように運ぶという使用をするかを図示する。 FIG. 14e illustrates how the basic vehicle of FIG. 14a uses to carry humans in a comfortable enclosed cabin, for example, for commuting, observation, police enforcement, or other purposes. Is illustrated.
図15は、図14の配置に従がって典型的に構成された乗物の描画図であるが、乗物を地上又は水上の移動のためのホバークラフトに変更するために底部に柔軟なスカートを備えている。図15に示された乗物は図14Eの応用に類似しているが、スカートは図14に示された応用のどれにも配置できる。 FIG. 15 is a drawing of a vehicle typically constructed according to the arrangement of FIG. 14, but with a flexible skirt at the bottom to change the vehicle into a hovercraft for ground or water movement. ing. The vehicle shown in FIG. 15 is similar to the application of FIG. 14E, but the skirt can be placed in any of the applications shown in FIG.
図14及び15は、左側にコックピットそして右側にペイロード室を持つ乗物を示すが、右側にコックピットそして左側にペイロード室があるような他の配置も可能であることが解る。図14及び15により提供された全ての記述は、またそのような他の選択肢の配置にも応用される。 FIGS. 14 and 15 show a vehicle with a cockpit on the left and a payload chamber on the right, but it will be appreciated that other arrangements are possible with a cockpit on the right and a payload chamber on the left. All descriptions provided by FIGS. 14 and 15 also apply to such other alternative arrangements.
図16は、いくつかのペイロード配置を持つ図14a〜14eの乗物の4つの上面図を示す。 FIG. 16 shows four top views of the vehicle of FIGS. 14a-14e with several payload arrangements.
図16aは、乗物の右側に空いたプラットフォームを持つ基本的な乗物である。図16bは、救出モジュールとして形作った時の右側コンパートメントの配置を示す。図16cは、観測者又は乗客を2人まで運ぶための右側コンパートメントの変換を示す。図16dは、主にパイロットの指導目的のために必要になる2つの機能的なコックピットを持つ。所望により、乗物の右側にパイロットコンパートメントを持ち、左側に多様な任務のペイロードを持つような類似の配置もできることが強調されるべきである。 FIG. 16a is a basic vehicle with a vacant platform on the right side of the vehicle. FIG. 16b shows the arrangement of the right compartment when shaped as a rescue module. FIG. 16c shows the conversion of the right compartment to carry up to two observers or passengers. FIG. 16d has two functional cockpits that are mainly needed for pilot guidance purposes. It should be emphasized that similar arrangements can be made, if desired, with a pilot compartment on the right side of the vehicle and a payload of various missions on the left side.
図17は、図16aの乗物の透視前面図で、乗物の種々の追加的な特徴と内部配置の詳細を示す。乗物の外部シェルは参照番号1701で示される。前方ダクテッドファン1703は、1列の吸入口羽根と1列の排出口羽根を持ち、共に乗物の横揺れ及び水平方向の横から横への平行移動に使用される。一例として、詳細図Aは、乗物の右側に最も近い最初の5つの羽根を示す。これらの羽根は、角度A5〜A1で取り付けられていることを示し、羽根5はほぼ垂直に取り付けられ、順次増加して図の角度A1で示されている15度の傾きになる。最初の列の羽根を段階的に偏向する取り付けは、翼弦線を入射流の局所的な流線に合わせる。これによって、羽根の基本取り付け角度付近において、偏向の両方向への羽根の全運動が妨げられないようになる。特に、同様の羽根の反対称配置が、図示されたダクトの反対側(乗物の左側)で使用されている。同様に、後部ダクトの吸入口に取り付けられた羽根もまた、ダクトに沿った各々の横方向の位置における局所的流入角度に羽根を向けるように、要求に従って傾けられ、その場合、角度は各羽根の縦方向の全幅にわたって平均されることが望ましい。羽根のこのユニークな配置は、入射流の空力的作用の結果と工学技術上の制限によって角度を変えてもよい。この配置はまたいかなる単一又は複数のダクテッドファン機に配置された吸入口羽根又は排出口羽根のどの列でも使用できる。
FIG. 17 is a perspective front view of the vehicle of FIG. 16a showing details of various additional features and internal arrangements of the vehicle. The vehicle's outer shell is indicated by
乗物の右側エンジン1708は、そのエンクロージャー1702の内部で、空気吸入口1709の下に取り付けられるように示されている。それは、90度ギアボックス1710に接続され、その90度ギアボックス1710はシャフト(図示されていない)を通じて下部90度ギアボックス1720に接続されている。そこから水平シャフトを通じて、パワーが揚力生み出しローター1716も支持する主ギアボックス1721に伝達される。左側エンジンに対して同様な配置が使用されてもよい(図示せず)。パイロットコンパートメント(コックピット)1706は、パイロット1711がコックピットに入出できるように、外部パネル1713が取り付けられている透明な上部(天蓋)を持つ。パイロットの座席1712は、通常のものであるか、必要に応じて、天蓋を通してコックピットからパイロットが素早く脱出ができるようなロケット式展開脱出シートでも良い。パイロットの操縦装置1714は、乗物の飛行制御システムに接続される。乗物の右側着陸ギア車輪1719は、地上に置かれているように示されており、そして左側着陸ギア車輪1715は、高速飛行での抗力を減少させるために、必要に応じて胴体に格納されている場合を示す。乗物の2つの推進ファン1704,1705は、一般に前記ファンの上及び間を横切っている翼/安定板1707によって、後部に取り付けられるように示される。
The vehicle
図18は、図16bの縦方向断面図で、乗物の種々の追加的特徴と内部配置の詳細図を示す。外部シェル1801は、乗物の全体をカバーし、そしてエンジンエンクロージャー1825へとつながっている。シェルの内部には、前部ダクト1802及び後部ダクト1803が取り付けられており、その内部には前部主揚力生み出しプロペラ1814及び後部主揚力生み出しプロペラ1813が取り付けられる。ダクト及びプロペラは、高速飛行時の入射気流を取り入れることができるように、垂直面に対して前方に傾き(他の値も可能であるが、一般に5度と10度の間)、乗物の横軸に沿って回転するように、乗物の内部に静止状態で配置されることが望ましい。前部ダクト1802は、吸入口に何列かの縦羽根1809と排出口に何列かの縦羽根1810を持つ。これらの羽根は、主に乗物の横揺れならびに横方向への平行移動を制御するために使用される。同様な縦方向に配置された羽根のセット1811及び1812は、後部ダクト1803の入口及び出口にそれぞれ取り付けられる。必要に応じて、横方向に取り付けられた追加の羽根が、参照番号1805及び1804として示されているが、前部及び後部ダクトの排出口にそれぞれ取り付けられる。これらの羽根は可動で、乗物の種々の飛行形態に対して参照番号1815に概略的に示されるように、ダクトから排出する空気を偏向するために使用される。図18は、パイロットコンパートメント、及び左側エンジンと推進ファンの設置を参照のため見やすいようにそのままにしたが、一般に右向きの乗物の中心を通る断面である。乗物の中央胴体部の下方部分1808は、主燃料タンクとしての役割をする。前部から後部側までのこの胴体の外形は、両ダクト1802及び1803の外形的必要性に応じて型に入れて成型される。中央胴体の下方部分は、高速飛行時の乗物の周囲の気流全体を整えて、前部ダクト1802から排出する流れを緩めるための切り抜き1806を持つ。中央胴体1808の上方部1807は、後部ダクト1803に入る空気を加速するために適当に湾曲され、それによって胴体の上部で低圧部分を作り、主揚力生み出しプロペラ1813及び1814の揚力生み出し負担を幾分軽減する。この中央胴体の上方部1807はまた、地上に安全に戻るか、又はさらに推進用ファンの推進で前方飛行を続行するような、緊急状態で使用されるパラシュートやパラフォイルの取り付けを容易にすることができる。パイロット1818は、通常のものであるか、又は必要に応じて、天蓋を通してコックピットからパイロットの素早い脱出ができるようなロケット式展開脱出シートでも良いパイロットの座席1831に着席した状態で示されている。パイロットの操縦装置1819は、乗物の飛行制御システムに接続される。また、図18には、外部シェル1825の内部で空気吸入口1824の下に取り付けられ、参照番号1826として示されている乗物に使用される2つのエンジンの1つが示される。90度ギアボックス1823は、シャフトを通じて、エンジン1826からの回転パワーを下部のギアボックスに伝達する。それからこの下部ギアボックス(ギアボックス、シャフトは図示されていない)は、プロペラ1813も支持する主後部揚力プロペラギアボックス1822に接続する。相互連結シャフト機械装置(図示なし)は、更に前方主揚力プロペラも支持する前方ギアボックス1823にパワーを分配する。また、図18に、推進ファン1827の1つと、推進ファンの上部とその間に取り付けられた安全板1828を通しての断面図を示す。また、湾曲線1830が、エンジンエンクロージャー1825の滑らかな輪郭に切り込んで、エンクロージャー1825に対して深い切り抜きの前側の境界部を形づくっているに気づく。切り抜きは、外気を推進ファンへ向けるために使用される。湾曲線1830の一般的な形状は、また図16の上面図のいずれにも示されている。前方ダクト1802の前方端は、一般にダクト1802の前方4分の1部分を通る任意的な前方対面円周スロット1829を持つ。スロットは、高圧(よどみ近くの)である流れの領域で流入流と直面する。スロットに入ってくる空気は、一般に収縮している外形的内面形状のために加速され、そしてダクト内部の流れより速い空気速度で2番目の内部スロット1830を通り、そして一般にダクト1802の内部の壁と接線方向に送られる。スロットからダクトへのこの速い気流によって生じる結果としての低圧部分は、その上部でダクトの外部(上部)縁を流れる空気に影響し、後者の流れをダクトの内面に付着させる吸引を与え、高速での流れの分離を阻止する。スロット1829及び1830による2番目の役割は、追加された開放部を通してダクト1802を流れる空気の一部を方向付け、それによってダクトの縁上部を流れる空気の量を減少させ、それによってまた高速飛行で、前方ダクトによって生成される全体の縦揺れモーメント(乗物に不都合な効果を持つ)を減少する。特に、スロット1829は、また、飛行速度が増加する時にのみ、バイパス気流の開放を容易にする任意の1つ又は複数のドアを持つ。使用されるときは、このような1つ又は複数のドアは、アクチュエーターや機械装置によって外部から作動してもよいし、又は別の方法で、必要に応じてスプリング負荷されたドアや複数のドアを自動的に動作させるため、ダクトの内部及び外部の間の圧力分布及び差を利用してもよい。着陸ギア車輪1821及び1820は、着陸ギアの伸張した位置において示されている。任意的であるが(図示されていない)、高速飛行で抗力を減少させるために、胴体シェル1801の中に4つ全ての着陸ギアを格納しているのもある。
FIG. 18 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 16b showing a detailed view of various additional features and internal arrangements of the vehicle. An
図19は、乗物の無人応用の描画図である。図によってパイロットエンクロージャーがない乗物の外部シェルが明らかである。また、何列かの縦方向に取り付けられた吸入口羽根を備えた前部ダクト1909が見える。右側エンジンエンクロージャー1903は、一般にエンジンエンクロージャー1903の上側及び前方の近傍に配置された吸入口1904と共に示される。同様な配置は、左側エンジンエンクロージャー1902及び左側エンジン吸入口ポート1905にも見ることができる。2つの推進ファン1906及び1907は、その間にまたがる安定板1908とともに示される。乗物に固定されたスキッド型着陸ギアは参照番号1910に示され、観測システムの典型的な描画的配置は、参照番号1911に示される。
FIG. 19 is a drawing of an unmanned application of a vehicle. The figure reveals the outer shell of the vehicle without the pilot enclosure. Also visible is a
図20は、図19と多少異なるエンジン配置を持つ1つの任意的な無人の乗物の更なる描画図である。ここで、図19と類似の方法で、胴体外部シェル2001は、同様にパイロットコンパートメントがない。しかし、乗物のエンジンは、参照番号2006として概略的に示された場所で胴体の内部に取り付けられている。空気吸入口2005はエンジンに空気を供給する。2つの推進ファン2006及び2007は、安全板2008としても使用される。前部ダクト2002及び後部ダクト2003は、縦方向に取り付けられた羽根を持つ。観測システムの典型的な描画的配置を参照番号2009で示す。乗物固定スキッド型着陸ギアを参照番号2010で示す。
FIG. 20 is a further depiction of one optional unmanned vehicle having an engine arrangement slightly different from FIG. Here, in a manner similar to FIG. 19, the fuselage
図21は、高速飛行のための伸張可能な翼を備えた図16bの乗物を示す上面図である。右側翼は、伸張位置では参照番号2101、胴体の下部に畳まれた時は参照番号2102とする。アクチュエーター2103は、所望により翼を伸張したり、格納したりするために使用される。左側翼は、図で明らかなように同様である。 FIG. 21 is a top view of the vehicle of FIG. 16b with extendable wings for high speed flight. The right wing is referenced 2101 in the extended position and referenced 2102 when folded to the bottom of the fuselage. Actuator 2103 is used to extend and retract the wing as desired. The left wing is similar as apparent in the figure.
図22a及び22bは、それぞれ側面図及び上面図であり、2つの揚力ダクテッドファンで運ぶことが可能なペイロードよりも増加したペイロードを運ぶことを目的として、縦に配置され全てが共通のシャシーに接続される複数の揚力生み出しファンを採用するVTOL機を図示する。参照番号2001が付されたシャシーは、揚力を生み出す多数のダクテッドファン2002を内蔵する。ファンは、高速飛行を達成するために、図22aに示すように幾分前方に傾斜している。2つの長く延びたキャビン2003及び2004は、乗客又は他の積荷を収容するためにダクテッドファンの両側に配置されるのが望ましい。パイロット2005は、左キャビン2004のようなキャビンの1つの前端のコックピット2006に座っている。2つのエンジン2012は、キャビンの後部に配置され、空気吸入口2013を持つ。シュラウドに内蔵された2つの可変ピッチ推進ファン2014は、キャビンの後部に取り付けられる。安定板2015は、前方飛行で下降調整モーメントを容易にする推進ファンの間に取り付けられる。多重吸入口・横揺れ・片揺れ・側面力制御羽根2007は、ダクト出口で類似の羽根2008により補われ、全てのダクト内部に縦方向に取り付けられるのが望ましい。また、横方向に取り付けられた誘導羽根2009は、ダクトからの流出流の摩擦損失及び流れの分離を減少するために取り付けられる。側面開口部2016は、外部の空気が上部からの流入と混合できるように任意に配置され、キャビンがダクテッドファンの推力増強と共にこれらのダクテッドファンの吸入口に配置された羽根の制御効果を持つことによる衝撃を減少する。可変ピッチファン(ローター)2010は、各々のダクト内に取り付けられる。半分のファン(又は、図22に示すものと類似の乗物の場合で、奇数個の揚力ダクテッドファンを持つ場合には、できるだけ半分に近いファン)は、他の半分のファンと反対方向に回転するのが好ましい。複数の着陸ギア2001は、地上で乗物を支持し、着陸衝撃の減衰に役立つ。着陸ギアに採用される幾つかの車輪は動力化されるか、あるいは前方地上運動が可変ピッチ推進ファンの使用によって達成できる。
Figures 22a and 22b are side and top views, respectively, arranged vertically and all connected to a common chassis for the purpose of carrying more payload than can be carried by two lifted ducted fans. 1 illustrates a VTOL machine employing a plurality of lift generating fans. The chassis denoted by
図23は、後部取り付けエンジンの各々から、図14〜19に示された乗物に見られるような2つの揚力ファン及び2つの推進ファンへパワーを伝達するためのパワー分配システムの任意な配置を示す。図から明らかなように、2つのエンジン2303は、一連のシャフト及びギアボックスを通じて2つの主揚力ローター及び2つの推進ファンを駆動するために使用されるのが望ましい。各エンジンのパワーテークオフ(PTO)は、短シャフト2315を通じて参照番号2302及び2301が付された右側及び左側後部伝動装置にそれぞれ連結される。これらの伝動装置から、パワーは対角線状に向いているシャフト2304を通じて後部推進支持棒と共に、2つの水平に取り付けられたシャフト2306を通じて後部ローターギアボックス2307に配分される。2つの主揚力ローターは、支持棒フランジ2308を通じてそれぞれのギアボックスに接続される。両方の主揚力ローターを相互接続するシャフトは、参照番号2309及び2312が付された2つの部分に分割され、フレキシブルジョイントを通じて中央ギアボックス2310によって接続される。この中央ギアボックスは、主として平行に回転中心を移動させ、回転の方向に影響せずに両方のシャフト2309及び2312を接続する(即ち、その長さに沿って取り付けられた奇数の平面ギアを採用)。少なくとも中央ギアボックス2310の中間ギアの1つは、参照番号2311が付され外部に開放されているシャフトを持ち、ギアボックス2310の面のどちらかの側にある付属品のためにパワーを有効にし、その結果回転が反対方向になる(ローターは図示されていない)。ローターは、乗物でのトルクの不釣合いを除去するために反対方向に回転するのが望ましい。
FIG. 23 shows an optional arrangement of power distribution systems for transferring power from each of the rear mounted engines to the two lift fans and the two propulsion fans as found in the vehicle shown in FIGS. . As can be seen, the two
図24は、中央に取り付けられたエンジンから、又はツインパックを形成する2つのエンジンから、図9及び図20の典型的な乗物に見られるような2つの揚力ファンと2つの推進ファンにパワーを伝達するためのパワー分配システムの1つの任意の配置を示す。図から明らかなように、参照番号2401とされたエンジンは、一連のシャフト及びギアボックスを通じて2つの主揚力ローター及び2つの推進ファンを駆動するために使用される。参照番号2408が付されたエンジンのパワーテークオフ(PTO)は、短シャフトを通じて中央伝動装置2402に接続される。参照番号2409が付された同じシャフトの延長部分は、参照番号2410が付された前部揚力ファンギアボックスに直接パワーを伝達する。中央伝動装置2402から、パワーは、参照番号2406と付けられたシャフトを通じて後部揚力ファンギアボックスへと共に、2つの水平に取り付けられたシャフト2403を通じて参照番号2404のような2つの角度を持つギアボックスへの両方に分配される。角度を持つギアボックスから、2つの対角線上のシャフト2405は、後部推進支持棒ギアボックス2405にパワーを伝達する。中央伝動装置2402は、また付属品に対して有効なパワーのために開放されている追加のシャフトを持つ(ローターは図示されていない)。ローターは、乗物でのトルクの不均衡を除去するために反対方向に回転するのが望ましい。
FIG. 24 shows power to two lift fans and two propulsion fans as seen in the typical vehicle of FIGS. 9 and 20 from a centrally mounted engine or from two engines forming a twin pack. 1 shows one optional arrangement of a power distribution system for transmission. As can be seen, the engine designated by
図25aは、1つの任意的な単一ダクト無人機の概念断面図及び設計詳細を示す。乗物は、2502と付けられた発電装置を持ち、それは、他の推力手段も可能であるが、図25aに概略的に示されたようにターボシャフト技術に基づいている。参照番号2501が付された筒状ダクトは、参照番号2504と付けられたローター(揚力ファン)を取り巻く。ダクト2501は、また飛行制御及び通信装置と共に任務の持続のための燃料を内蔵するのに役立つかも知れない。ポンプを持つ燃料貯油タンクは2505が付される。参照番号2503が付されたギアボックスは、ファン2504に要求されるものに適合するように、エンジンシャフトの回転速度を下げるために使用される。2層の羽根(2506及び2508)は、乗物の横揺れ、縦揺れ、片揺れ、横方向と縦方向の平行移動制御のために使用される。羽根の層は、図25cに関して説明されるように、多重平面に配置されるのが望ましい。典型的にビデオカメラからなるペイロードは、参照番号2512と付けられた透明な球状コンパートメントに内蔵される。
FIG. 25a shows a conceptual cross-sectional view and design details of one optional single duct drone. The vehicle has a power generator labeled 2502, which is based on turboshaft technology as shown schematically in FIG. 25a, although other thrust means are possible. A cylindrical duct with
図25bは、1つの任意の揚力ファンの配置を示し、そこでは2つのローター2510及び2511は、参照番号2504のような1つのファンが乗物に持つであろうトルク効果を消去するために反対方向に回転する。参照番号2509と付けられた幾分大きいギアボックスが、2つのローターを同心のシャフトを通じて反対方向に回転させるために使用される。
FIG. 25b shows the placement of one optional lift fan, where the two
図25cは、図25aで一般に矢印Aで示される図であるが、また底部(出口)層の羽根2508に対して典型的であるダクトの吸入口における羽根の異なった配置を示す。図25c配置が多数の可能性を示す一方、多くの追加的な配置も可能である。参照番号2513〜2519と付けられた図25bの平面内羽根配置における共通する原理は、典型的に半分の羽根が他の半分に対して、1つの角度(典型的には、90度であるが、他の角度も可能)で整列されており、それによって、図25aで参照番号2506が付された吸引口羽根であれ、又は図25aで参照番号2508が付された出口羽根であれ、羽根の平面においてどの方向及び大きさの単一の等価力が生じる力成分のいかなる組み合わせをも作り出す。図2516の四角形パターン、図2517のクロスパターン、及び図2518の織物パターンのような種々の羽根構造が可能である。
FIG. 25c is a view generally indicated by arrow A in FIG. 25a, but also showing a different arrangement of the vanes at the duct inlet, which is typical for the bottom (outlet)
図26は、緊急救出システムに基づくラムエア「パラグライダー」の描画図である。緊急時、又は遠距離用などのような他の目的のために、参照番号2601が付されたダクテッドファン機(有人又は無人機)は、揚力を生み出す揚力ファン(2606)に依存する必要はないが、その代わり描画的に示され、そして参照番号2605が付された揚力生み出しラムエア「パラグライダー」を放出する。必要に応じて、「パラグライダー」は、概略的に示され、参照番号2607が付されたステアリングケーブルを使用することによって操縦される。参照番号2602が付された乗物の推進ファンが作動している場合には、乗物はその目的地まで水平飛行でたどり着くことができる。その目的地まで到達すると、乗物は「パラグライダー」(2605)を放出し、その揚力ファン(2606)を使用して飛行を続けることができるし、又はまだ乗物に接続されている「パラグライダー」(2605)を使用して、着陸することを選択できる。代わりに、推進ファン(2602)が充分な推力を生み出さないのであれば、「パラグライダー」(2605)は、望ましくは、着陸のために乗物を下方に滑空し、球状の「標準」パラシュートを充分超える滑空比を伸ばすことが望ましい。 FIG. 26 is a drawing of a ram air “paraglider” based on the emergency rescue system. For other purposes, such as for emergencies or for long distances, a ducted fan machine (manned or unmanned) with reference number 2601 need not rely on a lift fan (2606) to generate lift. Instead, it produces a lift-generating ram air “paraglider”, shown graphically and labeled with reference numeral 2605. If desired, the “paraglider” is steered by using a steering cable that is schematically shown and labeled with reference numeral 2607. When the vehicle propulsion fan labeled with reference numeral 2602 is operating, the vehicle can reach the destination in level flight. Upon reaching that destination, the vehicle releases a “paraglider” (2605) and can continue to fly using its lift fan (2606), or “paraglider” (2605) still connected to the vehicle. ) To choose to land. Alternatively, if the propulsion fan (2602) does not produce enough thrust, the "paraglider" (2605) desirably glides down the vehicle for landing, well beyond the spherical "standard" parachute It is desirable to increase the glide ratio.
図27は、図1,5,6,8,9及び11〜22に記述された乗物の後部揚力ファンの典型例に対して、ナセルによって遮蔽された揚力ダクトや空力的表面に追加の空気を補給する任意的な方法を図示する。図27で、参照番号2703が付された揚力生み出しダクテッドファンは、ナセル2702によってその周りの空気から部分的に遮蔽されることが望ましい。参照番号2704及び2705と付けられた空気の開放口は、側面からチャンネル(2706)を通して外部空気が流入する(2707)ことや、ダクテッドファン(2703)に対して比較的擾乱されない流れの状態を作る上部からの流入(2708)と結合することを可能にする。開放口2704及び2705を配置することによって、ダクテッドファンの推進増強でのナセルの衝撃と共に羽根の制御効果が最小にされる。開放口2704及び2705の出口部分は、ダクテッドファン2703のダクト上部縁と合致し、実質的に一線上にあることが望ましい。
FIG. 27 shows additional air to the lift ducts and aerodynamic surfaces shielded by the nacelle, compared to the typical example of a vehicle rear lift fan described in FIGS. 1, 5, 6, 8, 9 and 11-22. Figure 2 illustrates an optional method of replenishment. In FIG. 27, the lift producing ducted fan labeled with
図28a〜28eは、図14b,14c及び16bに記述された乗物の救出キャビンにおける医療介護者ステーションの更に詳細な概略的上面図である。図28aは、どのようにキャビンが乗物に設計されているかを概略的に示す。図28bは、参照番号2802が付された医療介護者が前方を向いて、テーブル2801の上に彼又は彼女の腕を置いているところを図示する。図28cは、椅子の中間位置にいる医療介護者を示し、医療介護者が、テーブル2801のレールに沿って自由に移動でき、そしてどのような中間位置にも固定できる担架やストレッチャーの上に横たわっている、参照番号2803が付された患者の胸部と腹部に楽に手を伸ばすができる。図28dは、医療介護者が極限の回転位置(2805)に位置し、患者の担架が極限の「内部キャビン」の位置に移動していることを示し、その位置により、医療介護者は、患者の気道を確保するために処置が必要な際は、背後から患者の頭部に手を伸ばすことができる。図28eは、医療介護者2802によって使用できる回転椅子2806の概略図である。また、図28eに異なる数の車輪やローラーも使用できるが、4つの車輪やローラー2814によって誘導されて誘導レール2801に沿って移動できる患者の担架2807が概略的に示される。図28bで参照番号2802のように介護者が前方に面している時、そして例えば患者が搭乗していない時に、図28eの椅子2806は、概略的に参照番号2811に示されるように最右端の位置に回転する。担架に患者が乗せられると、通常では図28aに描画的に示すように、そして図28eで参照番号2808として概略的に示すように置かれる。この位置で、介護者2802は、中間位置2813に椅子2806の上で回転し、患者の胸部及び腹部に近づく。この椅子の位置は、参照番号2804として図28cに描画的に示された介護者の位置に対応する。介護者が背後から患者2803の頭部に近よる必要が起こると、担架2807が軌道2810に沿って移動し、一方で参照番号2805として図28cで示される介護者は、参照番号2812として図28eに概略的に示されるように最左端の位置に椅子2806を回転させる。
Figures 28a-28e are more detailed schematic top views of the medical caregiver station in the vehicle rescue cabin described in Figures 14b, 14c and 16b. FIG. 28a schematically shows how the cabin is designed for a vehicle. FIG. 28b illustrates a medical caregiver labeled 2802 having his or her arm on the table 2801 facing forward. FIG. 28c shows the medical caregiver in an intermediate position on the chair, on a stretcher or stretcher that the medical caregiver can move freely along the rails of the table 2801 and can be fixed in any intermediate position. It is easy to reach the lying chest and abdomen of the patient with
図29は、側面図で、図14〜18に記述された乗物のコックピット部分への種々の任意の追加を図示する。参照番号2901が付されたパイロットは、パイロットの背後のクルーメンバー又は乗客2902のための任意の部屋と共に示される。また、医療介護者2903及びキャビン机2905の上に末端の「内部キャビン」の位置2904に横たわっている患者が示される。参照番号2906と付けられたコックピットフロアは、パイロットコンパートメントをキャビンから仕切るために密閉されてもよい。
FIG. 29 is a side view illustrating various optional additions to the cockpit portion of the vehicle described in FIGS. The pilot labeled with
図30a〜dは、図18に示されたものに一般的に類似する乗物を示すが、5人の乗客又は戦闘員を輸送可能な幾何学なキャビン配置を含む種々の構成要素のための選択可能な内部配置を示す。図30aは、概略的に各々の乗員の位置を示す上面図である。図30bは、乗物内の装置及び乗客の配置を示す縦方向の断面図であり、図30c及び30dは、乗物の部分的な横断面である。典型的な乗客又は戦闘員3002が図30cに示される。キャビンの天井3001は、乗物の中央部に乗客又は戦闘員を収容するために図18のものよりも上方に持ち上げられる。単一の主伝動装置ユニット(3004)は、図18のそれとは別のパワー伝動装置のスキームとして示される。パワーは、エンジン3003から主伝動装置ユニット3004に伝達される。1つの角度のあるシャフト3005は、パワーを後部推進ファン3009に伝達し、2番目の一般的に水平のシャフト3006は、パワーを後部揚力ローターギアボックス3010に伝達する。シャフト3006は、機械的に後部揚力ローターギアボックス3010も支持するエアフォイル型ハウジング3008の中に内蔵される。中央胴体2次伝動装置3007は、主揚力ローターギアボックス3010,3011のそれぞれに接続され、そしてまた補助装備のための付属装置を内蔵する。
FIGS. 30a-d show a vehicle that is generally similar to that shown in FIG. 18, but choices for various components including a geometric cabin arrangement capable of transporting five passengers or combatants. A possible internal arrangement is shown. FIG. 30 a is a top view schematically showing the position of each occupant. FIG. 30b is a longitudinal cross-sectional view showing the arrangement of devices and passengers in the vehicle, and FIGS. 30c and 30d are partial cross-sections of the vehicle. A typical passenger or
図31は、図30a〜dに示されたものに一般的に類似した乗物の上面図であるが、胴体が9人の乗客又は戦闘員を収容するために長くされている。 FIG. 31 is a top view of a vehicle that is generally similar to that shown in FIGS. 30a-d, but with the fuselage lengthened to accommodate nine passengers or combatants.
図32a〜gは、前方飛行中に外部気流が、図1〜21及び図30〜31に記述された乗物の前部ダクテッドファンの前方面側3201に侵入する方法を図示する。そのような気流の浸入を得るために使用されるであろう1つの配置が、図32bに示され、一様に図32aの前方端に示される。空気の流通を可能にするための一般的に垂直の開放スロット3204の列が、上部縁3202及び下方リング3205を含む残りのダクト構造と共に示される。エアフォイル型垂直支持部3203は、構造を安定化し、ダクト内部のファンに保護を与える役割をする。スロット3204は常時開いている。そのような気流浸入を得るための2番目の配置は、図32cに示され、前部ダクトの全前方壁は、1つの任意の中央支持部3207を持つ2つの一般的に長方形の開口部3206を得るために切断される。1つの追加的なオプションは、図32bの方法の発展であり、図32d及び32eに示され、外部から作動される回転バルブ3208が各スロット3204の内部に取り付けられる。乗物が空中に浮いている時は、スロットは、図32eに示されるようにバルブによって閉じられる。乗物が前方飛行をしており、ダクトへの空気の流れが望まれる時には、外部から作動されるバルブ3208が、図32dに示す「開放」位置に回転し、気流3209はスロットを通って自由に流れる。図32d〜eの概念のもう1つの選択肢は、図32f〜gに示され、そこでは、多重垂直支持部が多重垂直軸3210の周りを回転でき、図32gに示す位置を取る蝶番によって、垂直支持部3203の各々が上部縁3202及び下部リング2305に装着される。そのとき、多重スロット3204は外部気流に対して閉じている。
FIGS. 32a-g illustrate how external airflow enters the front side 3201 of the front ducted fan of the vehicle described in FIGS. 1-21 and 30-31 during forward flight. One arrangement that would be used to obtain such airflow penetration is shown in FIG. 32b and uniformly shown at the front end of FIG. 32a. A row of generally vertical
図33a〜eは、前方飛行中に、内部気流が図1〜21及び図30〜31に記述された乗物の後部ダクテッドファンの壁を通して外に出ることができる他の方法を図示する。そのような気流流出を得る1つの配置は、図33bに示され、一般的にまた図33aに示された乗物の後部端に示される。空気の流出を可能にする一般的垂直開放スロット3304の列が、上部縁3302及び下部リング3305を含む残りのダクト構造と共に示される。エアフォイル型垂直支持部3303は、構造を安定化し、ダクト内部のファンに保護を与える役割をする。スロット3304は常時開いているのが望ましい。そのような気流流出を得るための2番目の可能なオプションは、図33cに示され、後部ダクトの全後部壁が、1つの任意の中央支持部3307を持つ2つの一般的に長方形の開口部3306を得るために切断される。追加的なオプションは、図33bの方法の発展で、図33d及び33eに示され、外的に作動された回転バルブ3308が各スロット3304の内部に取り付けられる。乗物が空中に浮いている時は、スロットは、図33eに示されるようにバルブによって閉じられる。乗物が前方飛行をしており、ダクトの壁を通して空気の流出が望まれる時には、外的に作動されるバルブ3308が、図33dに示すように「開放」位置に回転し、気流3309はスロットを通って自由に流れる。図33d〜eの概念のもう1つの選択肢は、図33f〜gに示され、そこでは多重垂直支持部を多重垂直軸3210の周りを回転でき、そして図33gに示す位置を取る蝶番によって、垂直支持部3203の各々が上部縁3202及び下部リング3205に付着される。そのとき、多重スロット3204は外部気流に対して閉じている。
Figures 33a-e illustrate another way in which the internal airflow can exit through the wall of the rear ducted fan of the vehicle described in Figures 1-21 and 30-31 during forward flight. One arrangement for obtaining such airflow outflow is shown in FIG. 33b and is generally shown at the rear end of the vehicle also shown in FIG. 33a. A row of general vertical
図34a〜cは、前方飛行で乗物のモーメント抵抗を最小にする目的のため内部気流を後方向きの速度成分を持って流出するように方向付ける他の選択肢の手段を図示する。図示のように、前部ダクトの下部前方部3401は、円形の前部ダクト壁に沿って順次増加する角度で後方に湾曲して、中央部で最大角度に達する。曲率は、垂直面からダクトの全周で変化し、例えば空中に浮いている時は、中央で垂直面から30〜45度後方に傾斜し、ダクトの側面に向かって順次減少する。同様に、下部前方中央胴体3402、中央胴体の下部後方部分3403及び後部ダクトの下部後方部分3404は、乗物が前方飛行時に、ダクトから流出する流れをより良好に揃えて向くように後方に湾曲される。ダクトの出口を上記のように幾何学的に形を変えることにより、図34aに示すように固定され(即ち、ダクトの形に作り込まれ)、また他の選択として、図34bに示すように、ダクトの柔軟な下方部分のような可変外形形状になる。前記の下部ダクト部分への外形的な変化を得る種々の方法が可能である。図34bに図示された1つの選択肢は、柔軟な又は分割された下方部分3406が付属されたダクトの上部固定部分3405を示す。柔軟な「プッシュプル」ケーブル3407の外部スリーブ3408が、フレキシブルな又は分割された下方部分3406の底部に接続され、それによって1つのアクチュエーター3409、又は他の選択肢として胴体の内部に取り付けられた参照番号3409及び3410として概略的に示された2つのアクチュエーターが、ケーブル3407を引っ張り、それによって必要に応じてダクトの外形形状に影響する。中央胴体の下部後方部分3404は、説明したように、前部ダクトの下部前方部分3401と同様の方法で後方に動かされるが、しかし後部ダクト下方部分を後方に動かすことは、図34bの場合のように、胴体の内部からの1つ又は複数のアクチュエーターによって引くというよりはむしろ柔軟な「プッシュプル」ケ−ブルを押すことを含むと言う相違がある。
Figures 34a-c illustrate another alternative means of directing the internal airflow to exit with a backward-facing velocity component for the purpose of minimizing vehicle moment resistance in forward flight. As shown, the lower front portion 3401 of the front duct curves backward at an increasing angle along the circular front duct wall, reaching a maximum angle at the center. The curvature changes from the vertical plane over the entire circumference of the duct. For example, when floating in the air, the curvature is inclined 30 to 45 degrees rearward from the vertical plane at the center and gradually decreases toward the side of the duct. Similarly, the lower front
図35a〜cは、前方飛行中に乗物のモーメント抵抗を最小にする目的のために、外部気流が図1〜21及び図30〜31に記述された乗物の前部ダクトの壁に侵入でき、そして内部気流が後部ダクテッドファンの壁を通して流出できるための更なる選択手段を図示する。図35aに示すように、前部ダクトの前方部分は、上方部分3501、流入気流の開放口3502及び下部リング3506を持つ。同様に、後部ダクトの後方は、上方部分3504、流入気流の開放口3505及び下部リング3506を持つ。任意的な中央支持部3509,3510は、下部リング3503及び3506を支持するため、それぞれ前部及び後部ダクトに配置される。図35b及び35cは、1つの選択肢である流れブロッカー3507を持つ前部ダクトに通じる拡大断面図を示す。流れブロッカー3507は、前方飛行時は上部縁の中に滑り上り、空中に浮遊中は流れをブロックするように下に滑って戻る剛体で湾曲した障壁であることが望ましい。
FIGS. 35a-c show that for the purpose of minimizing the vehicle's moment resistance during forward flight, external airflow can enter the walls of the vehicle's front duct described in FIGS. 1-21 and 30-31; And further selection means for allowing the internal airflow to flow through the wall of the rear ducted fan is illustrated. As shown in FIG. 35 a, the front portion of the front duct has an
図35cは、乗物が低速飛行又は空中に浮遊中に、外部気流を阻止するために、リング3506や他の類似の手段を下部のリングに係合させ、そしてダクトの出口下までダクトの直線円筒形を保持するため、アクチュエーター又は図示されていない他の手段によって、流れブロッカー3507が機械的にどのように降ろされるかを示す。類似の配置は、後部ダクトの後端にも応用できる。流れブロッカー3507は、各ダクトに対して1個であってもよいし、垂直支持部3509及び3510を加える選択肢を選ぶ場合のように、2つの部分に分割してもよいことが認識される。
FIG. 35c shows that the
本発明が幾つかの好ましい実施形態について記述されてきたが、これらは単に例証の目的のためであり、本発明の多数の他の変化、修正及び応用が明白であることが認識される。 While the invention has been described in terms of several preferred embodiments, it will be appreciated that these are for purposes of illustration only and numerous other variations, modifications and applications of the invention are apparent.
後述の図及び上記記述は、現在1つの好ましい実施形態と考えられるものを含み、主に本発明の概念的側面及びその種々の可能な実施形態の理解を助けることを目的として提供されていることを理解すべきである。明確さ及び簡潔さのために、慣例的な技術及び設計を用いて、当業者が記述された発明を理解し実施できるために必要なこと以上は詳細について提供しない。記述された実施形態は、例証の目的のためのみであり、本発明はここに記述された以外の形態及び応用で実施可能であることも更に理解すべきである。 The following figures and the above description, including what is presently considered as one preferred embodiment, are provided primarily for the purpose of assisting in understanding the conceptual aspects of the present invention and the various possible embodiments thereof. Should be understood. For clarity and brevity, no more detail is provided than is necessary to enable one of ordinary skill in the art to understand and practice the described invention using conventional techniques and designs. It is further to be understood that the described embodiments are for illustrative purposes only and that the invention can be practiced in other forms and applications than described herein.
Claims (26)
前記ダクト内部に回転可能に取り付けられ、前記ダクトの上端の吸入口から前記ダクトの下端の排出口を通して周囲の流体を押し出すプロペラと、
前記吸入口及び前記排出口のいずれか一方に、それを横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の羽根と、を備え、前記羽根は、前記プロペラによって作り出される揚力に対して所望の水平力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転するダクテッドファン羽根構造であって、
前記複数の羽根の各々は、翼弦線に沿って異なる角度をなし、前記羽根による入射流のベクトルとマッチするダクテッドファン羽根構造。 Ducts,
A propeller that is rotatably mounted inside the duct and pushes the surrounding fluid from the inlet at the upper end of the duct through the outlet at the lower end of the duct;
A plurality of blades rotatably mounted across the suction port and the discharge port, and spaced apart in parallel, the blades acting against lift generated by the propeller A ducted fan blade structure that selectively rotates about an axis to produce a desired horizontal force component,
Each of the plurality of blades is at a different angle along the chord line, and a ducted fan blade structure that matches a vector of incident flow by the blades.
2つの中空のダクトに内蔵され、前記縦軸に沿って前記胴体内に静的に配置された少なくとも2つの揚力発生プロペラと、を備える乗物であって、
前記プロペラ群及び前記ダクト群のいずれか一方は、前記乗物の垂直面に関して前方に傾斜し、且つ、前記乗物の前記横軸に沿っている乗物。 A fuselage having a vertical axis and a horizontal axis;
A vehicle comprising at least two lift generating propellers built in two hollow ducts and statically disposed in the fuselage along the longitudinal axis;
One of the propeller group and the duct group is a vehicle inclined forward with respect to a vertical plane of the vehicle and along the horizontal axis of the vehicle.
2つの中空のダクトに内蔵され、前記縦軸に沿って前記胴体内に配置された少なくとも2つの揚力発生プロペラと、を備える乗物であって、
前記ダクトのうちの1つの前端は、前方に面する円周のスロットであって、前記ダクトの前面にほぼ横切って走り且つ外気を前記スロットを通して前記ダクト内部に送るために作用するスロットを少なくとも1つ有する乗物。 A fuselage having a vertical axis and a horizontal axis;
A vehicle comprising at least two lift generating propellers built in two hollow ducts and disposed in the fuselage along the longitudinal axis;
The front end of one of the ducts is a forwardly facing circumferential slot that has at least one slot that runs substantially across the front of the duct and serves to send outside air through the slot into the duct. One vehicle.
前記第一伝動装置に接続され且つ駆動される第一推進プロペラと、
第二伝動装置に接続された第二エンジンと、
前記第二伝動装置に接続され且つ駆動される第二推進プロペラと、
揚力プロペラを駆動するために作用する第一ギアボックスと、を備える乗物駆動装置であって、
前記ギアボックスは、前記伝動装置の間に介在し、別々のシャフトによって別々にプロペラに接続された乗物駆動装置。 A first engine connected to the first transmission,
A first propeller connected to and driven by the first transmission;
A second engine connected to the second transmission,
A second propulsion propeller connected to and driven by the second transmission;
A vehicle drive device comprising: a first gearbox acting to drive a lift propeller;
The gearbox is a vehicle drive unit that is interposed between the transmission devices and is separately connected to the propeller by separate shafts.
前記ダクトの吸入口及び排出口のいずれか一方に、前記ダクトの縦軸にほぼ沿って横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第一羽根であって、前記プロペラによって前記横軸に沿って作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第一羽根と、
吸入口及び排出口のいずれか一方に、それを前記ダクトの横軸にほぼ沿って横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第二羽根であって、前記プロペラによって前記縦軸に沿って作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第二羽根と、を備えるダクテッドファン羽根構造。 At least one lift generating propeller built into the hollow duct;
A plurality of first blades that are rotatably attached to one of the suction port and the discharge port of the duct so as to cross substantially along the longitudinal axis of the duct, and are spaced apart in parallel by the propeller. A first vane that selectively rotates about an axis to produce a desired force component for lift created along the horizontal axis;
A plurality of second blades that are rotatably attached to one of the suction port and the discharge port so as to traverse substantially along the horizontal axis of the duct, and are spaced apart in parallel by the propeller. A ducted fan blade structure comprising: a second blade that selectively rotates about an axis so as to produce a desired force component for lift created along the shaft.
前記ダクトの吸入口及び排出口のいずれか一方に、それを第一の方向において前記ダクトの縦軸から約45度ずれて横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第一羽根であって、前記プロペラによって第二の方向において前記縦軸から約45度ずれて作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第一羽根と、
前記吸入口及び前記排出口のいずれか一方に、それを前記第二の方向において前記ダクトの前記縦軸から約45度ずれて横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第二羽根であって、前記プロペラによって前記第一の方向において前記縦軸から約45度ずれて作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第二羽根と、
前記吸入口及び前記排出口のいずれか一方に、それを前記第一の方向において前記ダクトの前記縦軸から約45度ずれて横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第三羽根であって、前記プロペラによって前記第二の方向において前記縦軸から約45度ずれて作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第三羽根と、を備えるダクテッドファン羽根構造。 At least one lift generating propeller built into the hollow duct;
A plurality of first spaced apart and parallelly attached to either one of the inlet and the outlet of the duct so as to be rotated in a first direction so as to cross about 45 degrees from the longitudinal axis of the duct. A first vane that selectively rotates about an axis so as to produce a desired force component for lift generated by the propeller in a second direction offset from the longitudinal axis by about 45 degrees; ,
A plurality of first and second parallel ports spaced apart in parallel are attached to one of the suction port and the discharge port so as to be crossed by about 45 degrees from the longitudinal axis of the duct in the second direction. A second vane that selectively rotates about an axis so as to produce a desired force component for a lift created by the propeller in the first direction offset about 45 degrees from the longitudinal axis. Feathers,
A plurality of first and second parallel ports spaced apart in parallel are attached to one of the suction port and the discharge port so as to cross about 45 degrees from the longitudinal axis of the duct in the first direction. A third blade that selectively rotates about an axis so as to produce a desired force component for a lift created by the propeller in the second direction offset from the longitudinal axis by about 45 degrees in the second direction. And a ducted fan blade structure.
前記ダクトの吸入口及び排出口のいずれか一方に、前記ダクトの縦軸にほぼ沿って横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第一羽根及び第二羽根であって、前記プロペラによって前記ダクトの横軸に沿って作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第一羽根及び第二羽根と、
前記ダクトの吸入口及び排出口のいずれか一方に、前記横軸にほぼ沿って横切るように回転可能に取り付けられ、平行に離間された複数の第三羽根及び第四羽根であって、前記プロペラによって前記縦軸に沿って作り出される揚力に対して所望の力成分を生じるように、軸の周りで選択的に回転する第三羽根及び第四羽根と、を備えるダクテッドファン羽根構造。 At least one lift generating propeller built into the hollow duct;
A plurality of first blades and second blades, which are rotatably attached to either one of the suction port and the discharge port of the duct so as to cross substantially along the longitudinal axis of the duct, First and second blades that selectively rotate about an axis so as to produce a desired force component for the lift created along the transverse axis of the duct by the propeller;
A plurality of third blades and fourth blades, which are rotatably attached to either one of the suction port and the discharge port of the duct so as to cross substantially along the horizontal axis, and are spaced apart in parallel. A ducted fan blade structure comprising third and fourth blades that selectively rotate about an axis so as to produce a desired force component for the lift created along the longitudinal axis.
前記胴体内のダクト内部に前記縦軸に沿って配置された少なくとも1つの揚力発生プロペラと、
前記胴体の後端に配置された少なくとも1つの推進プロペラと、
飛行中の乗物の上方に延出し前記乗物に接続されるよう拡張可能に展開された拡張翼と、を備える乗物。 A fuselage having a vertical axis and a horizontal axis;
At least one lift generating propeller disposed along the longitudinal axis within the duct in the fuselage;
At least one propeller disposed at the rear end of the fuselage;
A vehicle comprising: extended wings extending above the vehicle in flight and expanded to be connected to the vehicle.
前記胴体内のダクト内部に前記縦軸に沿って配置された少なくとも1つの揚力発生プロペラであって、前記ダクトへの空気流が、ナセル及び前記胴体の一部のいずれかによって少なくとも部分的に遮断される揚力発生プロペラと、
空気が前記部分的に遮断されたダクト内へと流れる少なくとも1つの空気流管であって、前記管の出口部が、前記ダクトの上縁部に接触し且つほぼ整列する空気流管と、を備える乗物。 A fuselage having a vertical axis and a horizontal axis;
At least one lift generating propeller disposed along the longitudinal axis within a duct within the fuselage, wherein air flow to the duct is at least partially blocked by either the nacelle or a portion of the fuselage; A lift generating propeller,
At least one airflow tube in which air flows into the partially blocked duct, wherein an outlet of the tube is in contact with and substantially aligned with an upper edge of the duct; Vehicles to be provided.
前記胴体内のダクト内部に前記縦軸に沿って配置された少なくとも1つの揚力発生プロペラと、
前記胴体内に摺動するように取り付けられた担架と、
前記担架に回転して接近可能な回転椅子と、を備える乗物。 A fuselage having a vertical axis and a horizontal axis;
At least one lift generating propeller disposed along the longitudinal axis within the duct in the fuselage;
A stretcher attached to slide into the body;
A vehicle comprising: a swivel chair that can rotate and approach the stretcher.
前記ダクトの片側には、前記ダクトの内部と前記ダクトの外部との間で、前記ダクトの縦軸にほぼ沿って、空気を流すための少なくとも1つの開口部が形成されているダクテッドファン。 A ducted fan comprising at least one lift generating propeller disposed inside a hollow duct,
A ducted fan in which at least one opening for flowing air is formed on one side of the duct between the inside of the duct and the outside of the duct, substantially along the longitudinal axis of the duct.
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