JP2009029400A - Flying unit - Google Patents

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Yukihide Kimura
雪秀 木村
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/06Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings
    • B64C39/062Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings having annular wings
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flying unit capable of increasing a lift force by a Coanda effect. <P>SOLUTION: This flying unit comprises a fluid supplying segment 20 for supplying fluid, a lift force generating segment 80 having an outer surface 12 inclined downward with respect to a fluid flowing direction and getting a lift force by changing the fluid flowing direction downwardly, and a fluid collecting segment 30 having an opposing surface 32 opposing the outer surface 12 of a lift force generating segment 10 where a space between the outer surface 12 and the opposing surface 32 at the upstream side in the fluid flowing direction is wider than a space between the outer surface 12 and the opposing surface 32 at the downstream side in the fluid flowing direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、コアンダ効果を利用して揚力を得る飛翔体に関する。   The present invention relates to a flying object that obtains lift using the Coanda effect.

インターネットサイト(非特許文献1)には、コアンダ効果を利用して揚力を得る飛翔体が示されている。   The Internet site (Non-Patent Document 1) shows a flying object that obtains lift using the Coanda effect.

また、従来文献(特許文献1)には、圧縮空気を利用して揚力を得る飛翔体が示されている。この従来文献では、コアンダ効果を利用して補助翼に揚力を発生させる飛翔体が一例として示されている。
http://jlnlabs.imars.com/gfsuav/n01amvt.htm 特開平1−301495号公報
Moreover, the flying document which obtains lift using compressed air is shown by the conventional literature (patent document 1). In this conventional document, a flying body that generates lift on an auxiliary wing using the Coanda effect is shown as an example.
http://jlnlabs.imars.com/gfsuav/n01amvt.htm JP-A-1-301495

しかしながら、従来技術の揚力発生装置では、流体のコアンダ効果を利用して揚力を発生させるものの、流体損失により流速が低下するため、その分だけ揚力が低下してしまう。   However, although the lift generator of the prior art generates lift using the Coanda effect of the fluid, the flow velocity decreases due to fluid loss, and therefore the lift decreases accordingly.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、コアンダ効果による揚力を大きくすることが可能な飛翔体を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a flying object capable of increasing the lift due to the Coanda effect.

上述した目的を達成するために、本発明に係る飛翔体は、流体を供給する流体供給部と、流体の流れ方向に対して下方に傾斜する外面を有し、流体の流れ方向を下方に変化させて揚力を得る揚力生成部と、揚力生成部の外面に対向する対向面を有し、流体の流れ方向の上流側における外面と対向面との間隔が、流体の流れ方向の下流側における外面と対向面との間隔よりも広い流体収集部と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, a flying object according to the present invention has a fluid supply part that supplies fluid and an outer surface that is inclined downward with respect to the fluid flow direction, and changes the fluid flow direction downward. A lift generating unit that obtains lift and an opposing surface that opposes the outer surface of the lift generating unit, and the distance between the outer surface on the upstream side in the fluid flow direction and the opposing surface is the outer surface on the downstream side in the fluid flow direction. And a fluid collecting section wider than the distance between the opposite surfaces.

上述した飛翔体によれば、流体供給部が流体を揚力生成部に供給すると、揚力生成部の外面が流体の流れ方向に対して下方に傾斜しているため、この外面において流体の流れ方向が下方に変化し、コアンダ効果により揚力生成部に揚力が作用する。一方、流体収集部は、揚力生成部の外面に対向する対向面を有しており、この対向面と揚力生成部の外面との間隔は、上流側ほど広い。このため、流体供給部からの流体が揚力生成部と流体収集部との間を通過することにより、流体収集部の流体入口側の周囲の気体が揚力生成部と流体収集部との間に引き込まれて通過する。この結果、揚力生成部に作用する揚力を効率的に大きくすることができる。   According to the flying object described above, when the fluid supply unit supplies the fluid to the lift generation unit, the outer surface of the lift generation unit is inclined downward with respect to the flow direction of the fluid. It changes downward and lift acts on the lift generation part by the Coanda effect. On the other hand, the fluid collecting unit has a facing surface that faces the outer surface of the lift generating unit, and the distance between the facing surface and the outer surface of the lifting force generating unit is wider toward the upstream side. For this reason, when the fluid from the fluid supply unit passes between the lift generation unit and the fluid collection unit, the gas around the fluid inlet side of the fluid collection unit is drawn between the lift generation unit and the fluid collection unit. Pass through. As a result, it is possible to efficiently increase the lift acting on the lift generation unit.

上述した飛翔体において、流体収集部の対向面の位置または姿勢を調節する調節機構を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、調節機構により流体収集部の対向面の姿勢が調節されるため、揚力生成部と流体収集部との間に引き込まれる流体量を調節して、揚力生成部に作用する揚力を調節することができる。   In the above-described flying object, it is preferable to further include an adjustment mechanism for adjusting the position or posture of the facing surface of the fluid collection unit. According to this configuration, since the posture of the opposing surface of the fluid collection unit is adjusted by the adjustment mechanism, the amount of fluid drawn between the lift generation unit and the fluid collection unit is adjusted, and the lift acting on the lift generation unit Can be adjusted.

上述した飛翔体において、流体供給部は流体の吹出し口を有しており、当該吹出し口は外面と対向面との間に配置されていることが好ましい。この構成によれば、流体供給部の流体吹出し口が、揚力生成部の外面と流体収集部の対向面との間に配置されているため、流体が揚力生成部と流体収集部との間を通過する時の流体損失が小さくなるため、揚力生成部に作用する揚力の低下を抑制することができる。   In the above-described flying object, the fluid supply section preferably has a fluid outlet, and the outlet is preferably disposed between the outer surface and the opposing surface. According to this configuration, since the fluid outlet of the fluid supply unit is disposed between the outer surface of the lift generation unit and the opposing surface of the fluid collection unit, the fluid is interposed between the lift generation unit and the fluid collection unit. Since the fluid loss at the time of passing becomes small, the fall of the lift which acts on a lift production | generation part can be suppressed.

上述した飛翔体において、揚力生成部の外面には、流体の流れを乱流化する乱流生成手段が設けられていることが好ましい。この構成によれば、揚力生成部の外面に設けられた乱流生成手段により流体の流れが乱流化されるため、揚力生成部の外面に沿って流れる流体は当該外面から剥離し難くなり、揚力生成部に揚力を確実に作用させることができる。   In the flying object described above, it is preferable that turbulent flow generation means for turbulent fluid flow is provided on the outer surface of the lift generation unit. According to this configuration, since the fluid flow is turbulent by the turbulent flow generating means provided on the outer surface of the lift generating unit, the fluid flowing along the outer surface of the lift generating unit is difficult to peel off from the outer surface. Lift can be reliably applied to the lift generator.

なお、上述した飛翔体は、流体収集部の対向面の面積は、揚力生成部の外面の面積よりも小さくなるように構成すればよい。また、上述した飛翔体は、流体収集部の対向面は、揚力生成部の外面の下流側端部よりも上流側の部位に対向ように構成すればよい。また、上述した飛翔体は、揚力生成部の外面は、飛翔体の機体本体の外面となるように構成すればよい。   In addition, what is necessary is just to comprise the flying body mentioned above so that the area of the opposing surface of a fluid collection part may become smaller than the area of the outer surface of a lift production | generation part. Moreover, what is necessary is just to comprise the flying body mentioned above so that the opposing surface of a fluid collection part may oppose the site | part upstream from the downstream edge part of the outer surface of a lift production | generation part. Moreover, what is necessary is just to comprise the flying body mentioned above so that the outer surface of a lift production | generation part may become the outer surface of the airframe main body of a flying body.

上述した飛翔体において、流体収集部の上流にある流体の内部エネルギを増大させる内部エネルギ増大部を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、内部エネルギ増大部は、流体収集部の上流にある流体の内部エネルギを増大させる。流体の内部エネルギは増大しているため、流体は流体収集部付近でより大きく断熱膨張する。よって、揚力生成部に沿って流れる流体の運動量を大きくして、揚力生成部により大きな揚力を発生させることができる。   In the above-described flying object, it is preferable to further include an internal energy increasing unit that increases the internal energy of the fluid upstream of the fluid collecting unit. According to this configuration, the internal energy increasing unit increases the internal energy of the fluid upstream of the fluid collecting unit. Since the internal energy of the fluid increases, the fluid expands more adiabatically near the fluid collection portion. Therefore, the momentum of the fluid flowing along the lift generation unit can be increased, and a large lift can be generated by the lift generation unit.

上述した飛翔体において、流体収集部は断熱材を用いて構成されていることが好ましい。この構成によれば、流体収集部は断熱材を用いて構成されているため、流体の内部エネルギが流体収集部により奪われ難くなり、流体は流体収集部付近でより大きく断熱膨張する。よって、揚力生成部に沿って流れる流体の運動量を大きくして、揚力生成部により大きな揚力を発生させることができる。   In the flying object described above, it is preferable that the fluid collecting unit is configured using a heat insulating material. According to this configuration, since the fluid collecting unit is configured by using the heat insulating material, the internal energy of the fluid is less likely to be taken away by the fluid collecting unit, and the fluid is more adiabatically expanded near the fluid collecting unit. Therefore, the momentum of the fluid flowing along the lift generation unit can be increased, and a large lift can be generated by the lift generation unit.

上述した飛翔体において、流体収集部は、流体の流れ方向に沿って複数設けられており、複数の流体収集部のいずれか1つの下流端における外面と対向面との間隔よりも、その1つ下流側にある流体収集部の上流端における外面と対向面との間隔の方が大きいことが好ましい。この構成によれば、流体の流れ方向に沿って複数の流体収集部が設けられているため、複数の流体収集部により多量の流体を収集して揚力生成部に沿って流すことができ、揚力生成部により大きな揚力を発生させることができる。   In the above-described flying object, a plurality of fluid collecting units are provided along the fluid flow direction, and one of the fluid collecting units is more than the distance between the outer surface and the opposing surface at the downstream end of any one of the plurality of fluid collecting units. It is preferable that the distance between the outer surface and the opposed surface at the upstream end of the fluid collecting portion on the downstream side is larger. According to this configuration, since a plurality of fluid collecting units are provided along the fluid flow direction, a large amount of fluid can be collected by the plurality of fluid collecting units and flow along the lift generating unit. A large lift can be generated by the generator.

上述した飛翔体において、複数段の流体収集部の少なくとも1つは、揚力生成部の外面に対向する第1位置、または、揚力生成部の内部に格納される第2位置のいずれか一方に位置調節自在に構成されていることが好ましい。この構成によれば、流体収集部を揚力生成部の外面に対向する第1位置に移動した場合には、流体収集部は揚力向上に寄与する。一方、流体収集部を揚力生成部の内部に格納される第2位置に移動した場合には、流体収集部は揚力向上に寄与しない。すなわち、流体収集部の少なくとも1つを第1位置または第2位置のいずれか一方に位置調節自在とすることにより、飛翔体に作用する揚力を調節することができる。   In the above-described flying object, at least one of the plurality of stages of fluid collecting units is located at either the first position facing the outer surface of the lift generating unit or the second position stored inside the lift generating unit. It is preferably configured to be adjustable. According to this configuration, when the fluid collection unit is moved to the first position facing the outer surface of the lift generation unit, the fluid collection unit contributes to the improvement of lift. On the other hand, when the fluid collection unit is moved to the second position stored in the lift generation unit, the fluid collection unit does not contribute to improvement of lift. That is, the lift force acting on the flying object can be adjusted by adjusting the position of at least one of the fluid collecting portions to either the first position or the second position.

上述した飛翔体において、流体収集部を通過する流体に水蒸気を供給する水蒸気供給装置を、さらに備えることが好ましい。この構成によれば、流体収集部を通過する流体に水蒸気を供給されるため、水蒸気が凝集した場合には凝集潜熱が流体に与えられる。この結果、流体の内部エネルギは増大するため、流体は流体収集部付近でより大きく断熱膨張する。よって、揚力生成部に沿って流れる流体の運動量を大きくして、揚力生成部により大きな揚力を発生させることができる。なお、流体供給部は、非燃焼式の駆動機構を用いて流体を供給するものであってもよい。   In the above-described flying object, it is preferable to further include a water vapor supply device that supplies water vapor to the fluid passing through the fluid collecting unit. According to this configuration, since the water vapor is supplied to the fluid passing through the fluid collecting unit, the aggregation latent heat is given to the fluid when the water vapor is aggregated. As a result, since the internal energy of the fluid increases, the fluid expands more adiabatically near the fluid collecting portion. Therefore, the momentum of the fluid flowing along the lift generation unit can be increased, and a large lift can be generated by the lift generation unit. Note that the fluid supply unit may supply fluid using a non-combustion drive mechanism.

本発明によれば、コアンダ効果による揚力を大きくすることが可能な飛翔体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flying body which can enlarge the lift by a Coanda effect can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

[第1実施形態]
先ず、本発明の第1実施形態に係る飛翔体1について説明する。図1(a)は、第1実施形態に係る飛翔体1を側方から見た概略的な断面図である。図1(b)は、第1実施形態に係る飛翔体1を上方から見た上面図であり、図1(b)のI−I断面が図1(a)に対応している。
[First Embodiment]
First, the flying object 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the flying object 1 according to the first embodiment as viewed from the side. FIG.1 (b) is the top view which looked at the flying body 1 which concerns on 1st Embodiment from upper direction, and the II cross section of FIG.1 (b) respond | corresponds to Fig.1 (a).

第1実施形態に係る飛翔体1は、全体として円盤形状に構成されており、コアンダ効果を利用して揚力を得て飛翔する物体である。第1実施形態に係る飛翔体1は、揚力生成部10、流体供給部20および流体収集部30を備えている。   The flying object 1 according to the first embodiment is configured in a disk shape as a whole, and is an object that obtains lift using the Coanda effect and flies. The flying object 1 according to the first embodiment includes a lift generation unit 10, a fluid supply unit 20, and a fluid collection unit 30.

流体供給部20は、円盤形状の揚力生成部10の上側中央に配置されている。流体供給部20は、ファン、ジェットエンジン、プロペラなどの流体の流れを生成する機構を内部に有しており、側面に形成された吹出し口22から流体(空気)を揚力生成部10の上側外面12に供給する。なお、流体供給部20の吹出し口22は、上から見て360°全て方向に形成されており、360°全ての方向の揚力生成部10の上側外面12に流体を供給する。   The fluid supply unit 20 is disposed at the upper center of the disk-shaped lift generation unit 10. The fluid supply unit 20 has a mechanism for generating a fluid flow, such as a fan, a jet engine, or a propeller, inside, and fluid (air) is discharged from an outlet 22 formed on the side surface to the upper outer surface of the lift generation unit 10. 12 is supplied. The outlets 22 of the fluid supply unit 20 are formed in all directions of 360 ° as viewed from above, and supply fluid to the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 in all directions of 360 °.

揚力生成部10は、飛翔体1の機体本体である。揚力生成部10は、概ね円盤形状に構成されており、上方から見ると円形形状であり、側方から見ると横方向に延びた形状である。揚力生成部10の上側外面12は、上に向かって凸の曲面となっている。このため、揚力生成部10の上側外面12の各部位において、揚力生成部10の上側外面12は、流体の流れ方向に対して下方に傾斜している。揚力生成部10の上側外面12は、中央付近の部位にて曲面の曲率が小さくなっており、この部位で得られる揚力は小さい。一方、揚力生成部10の上側外面12は、中央から離れた部位12aにおいて曲面の曲率が最大となっており、この部位付近で得られる揚力が大きい。   The lift generation unit 10 is the airframe body of the flying object 1. The lift generation unit 10 is generally formed in a disc shape, and has a circular shape when viewed from above and a shape extending in the lateral direction when viewed from the side. The upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 is a curved surface that protrudes upward. For this reason, in each part of the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10, the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 is inclined downward with respect to the fluid flow direction. The upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 has a curved surface with a small curvature near the center, and the lift obtained at this portion is small. On the other hand, the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 has a maximum curvature of the curved surface at a portion 12a away from the center, and the lift obtained in the vicinity of this portion is large.

流体収集部30は、揚力生成部10の上方に配置されたリング状の板部材である。流体収集部30の下側面は、揚力生成部10の上側外面12に対向する対向面32である。流体収集部30の対向面32は、下に向かって凸の曲面となっている。流体収集部30の対向面32と揚力生成部10の上側外面12との間隔は、流体の流れ方向の上流側において広く、流体の流れ方向の下流側において狭くなっている。流体収集部30の対向面32の面積は、揚力生成部10の上側外面12の面積よりも小さい。流体収集部30の対向面32は、揚力生成部10の上側外面12の下流側端部よりも上流側の部位に対向しており、より具体的には、揚力生成部10の上側外面12の最大曲率部位12aよりも上流側の部位に対向している。   The fluid collection unit 30 is a ring-shaped plate member disposed above the lift generation unit 10. The lower surface of the fluid collection unit 30 is a facing surface 32 that faces the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10. The facing surface 32 of the fluid collecting unit 30 is a curved surface that protrudes downward. The distance between the opposing surface 32 of the fluid collecting unit 30 and the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 is wide on the upstream side in the fluid flow direction and narrow on the downstream side in the fluid flow direction. The area of the opposed surface 32 of the fluid collecting unit 30 is smaller than the area of the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10. The facing surface 32 of the fluid collecting unit 30 faces a portion upstream of the downstream end of the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10, and more specifically, the upper surface 12 of the lift generating unit 10. It faces the upstream portion of the maximum curvature portion 12a.

上述した本実施形態の飛翔体1によれば、流体供給部20が流体の流れを生成して揚力生成部10に供給すると、揚力生成部10の上側外面12が流体の流れ方向に対して下方に傾斜しているため、流体は揚力生成部10の上側外面12に沿って流れ、この上側外面12において流体の流れ方向が下方に変化する。この時、揚力生成部10にはコアンダ効果による流れの方向の変化により揚力が作用し、飛翔体1を重力に逆らって浮き上がらせる。なお、揚力生成部10の上側外面12の各部分には、その部分の曲率に応じた揚力が作用する。揚力生成部10の上側外面12の最大曲率部分12a付近にて、揚力が最大となる。   According to the flying object 1 of the present embodiment described above, when the fluid supply unit 20 generates a fluid flow and supplies the fluid flow to the lift generation unit 10, the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 is downward with respect to the fluid flow direction. Therefore, the fluid flows along the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10, and the fluid flow direction changes downward on the upper outer surface 12. At this time, lift acts on the lift generation unit 10 due to a change in the direction of the flow due to the Coanda effect, causing the flying object 1 to rise against gravity. In addition, the lift according to the curvature of the part acts on each part of the upper outer surface 12 of the lift generation part 10. In the vicinity of the maximum curvature portion 12a of the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10, the lift is maximized.

流体収集部30は、揚力生成部10の上側外面12に対向する対向面32を有しており、流体の流れ方向の上流側における外面と対向面との間隔が、流体の流れ方向の下流側における外面と対向面との間隔よりも広い。このため、流体供給部20からの流体が揚力生成部10と流体収集部30との間を通過することにより、流体収集部30の流体入口側の周囲の気体が揚力生成部10と流体収集部30との間に引き込まれて通過する。このような流体の現象は、イジェクト効果(エジェクター効果)と呼ばれている。   The fluid collecting unit 30 has a facing surface 32 that faces the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10, and the distance between the outer surface and the facing surface on the upstream side in the fluid flow direction is the downstream side in the fluid flow direction. It is wider than the distance between the outer surface and the opposing surface. For this reason, when the fluid from the fluid supply unit 20 passes between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the surrounding gas on the fluid inlet side of the fluid collection unit 30 becomes the lift generation unit 10 and the fluid collection unit. Passed between 30. Such a fluid phenomenon is called an eject effect (ejector effect).

ここで、流体の流速と損失の関係を説明する。流体が比較的に低速である場合には、流体抵抗は粘性による影響が支配的となり速度の1乗に比例するため、流体の運動量の低下は少なく、流体の剥離も抑制され、流体損失が小さい。一方、流体が比較的に高速である場合には流体抵抗は、流体抵抗は慣性による影響が支配的となり速度の2乗に比例するため、流体の運動量は周囲の流体の抵抗を受けて顕著に低下し、流体の剥離も大きく、流体損失が大きい。   Here, the relationship between the fluid flow velocity and the loss will be described. When the fluid is relatively slow, the influence of the viscosity is dominant in the fluid resistance and is proportional to the first power of the velocity. Therefore, there is little decrease in the momentum of the fluid, fluid separation is suppressed, and fluid loss is small. . On the other hand, when the fluid is relatively fast, the fluid resistance is dominated by the inertia due to the influence of inertia and proportional to the square of the velocity. Decrease, fluid separation is large, and fluid loss is large.

上述した飛翔体1では、流体収集部30の流体入口側の周囲の気体が揚力生成部10と流体収集部30との間に引き込まれるため、流体の流量を増やすとともに流体の流速を低下させることができる。このように、揚力生成部10の上側外面12に沿って流れる流体を低速で大流量とすることで、流体の運動量が周囲の流体の抵抗を受けて顕著に低下することを抑制することができ、この結果、揚力生成部10に作用する揚力を大きくすることができる。   In the above-described flying object 1, since the gas around the fluid inlet side of the fluid collection unit 30 is drawn between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the flow rate of the fluid is increased and the flow rate of the fluid is decreased. Can do. In this way, by making the fluid flowing along the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 at a low speed and a large flow rate, it is possible to suppress the momentum of the fluid from significantly decreasing due to the resistance of the surrounding fluid. As a result, the lift acting on the lift generation unit 10 can be increased.

なお、上述した飛翔体1は、通常のヘリコプタと比較して飛行状態が安定するという利点がある。すなわち、飛翔中に飛翔体1の姿勢が傾くと、揚力生成部10の傾斜により高くなった部位における流体圧が、揚力生成部10の傾斜により低くなった部位における流体圧よりも高くなり、飛翔体1の姿勢を元に戻そうとする。よって、飛翔体1は、水平状態から姿勢が崩れても元の水平状態に戻ることができ、静止時や方向転換時などで外乱に強くなる。   In addition, the flying object 1 mentioned above has the advantage that a flight state is stabilized compared with a normal helicopter. That is, when the attitude of the flying object 1 is tilted during the flight, the fluid pressure at the portion increased by the inclination of the lift generation unit 10 becomes higher than the fluid pressure at the portion decreased by the inclination of the lift generation unit 10. Attempt to return body 1 to its original position. Therefore, the flying object 1 can return to the original horizontal state even when the posture is lost from the horizontal state, and is strong against disturbances when stationary or when the direction is changed.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る飛翔体3について説明する。図2(a)は、第2実施形態に係る飛翔体3を側方から見た概略的な断面図である。図2(b)は、第2実施形態に係る飛翔体3を上方から見た上面図であり、図2(b)のII−II断面が図2(a)に対応している。
[Second Embodiment]
Next, the flying object 3 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the flying object 3 according to the second embodiment as viewed from the side. FIG. 2B is a top view of the flying object 3 according to the second embodiment as viewed from above, and a II-II cross section in FIG. 2B corresponds to FIG.

第2実施形態に係る飛翔体3は、第1実施形態と同様に、全体として円盤形状に構成されており、コアンダ効果を利用して揚力を得て飛翔する物体である。第2実施形態に係る飛翔体3は、揚力生成部10、流体供給部20、流体収集部30に加えて、流体収集部30の位置または姿勢を調節するための調節機構40を備えている。流体収集部30は、それぞれ独立した8つの板部材34からなり、全体としてリング状に配置されている。そして、各板部材34に対応して調節機構40が設けられている。   As in the first embodiment, the flying object 3 according to the second embodiment is configured in a disk shape as a whole, and is an object that obtains lift using the Coanda effect and flies. The flying body 3 according to the second embodiment includes an adjustment mechanism 40 for adjusting the position or posture of the fluid collection unit 30 in addition to the lift generation unit 10, the fluid supply unit 20, and the fluid collection unit 30. The fluid collection unit 30 includes eight plate members 34 that are independent of each other, and is arranged in a ring shape as a whole. An adjustment mechanism 40 is provided corresponding to each plate member 34.

流体収集部30の位置または姿勢を調節する調節機構40は、第1調節機構43、第2調節機構42および第3調節機構41を備えている。第1調節機構43は、流体の流れ方向に板部材34を駆動するアクチュエータを有しており、流体収集部30の対向面32の流体供給部20からの距離を調節する。第2調節機構42は、流体の流れ方向に直行する方向に板部材34を駆動するアクチュエータを有しており、流体収集部30の対向面32の揚力生成部10からの距離を調節する。第3調節機構41は、板部材34を回転駆動するアクチュエータを有しており、揚力生成部10の上側外面12に対する流体収集部30の対向面32の姿勢を調節する。言い換えれば、第3調節機構41は、上流側に向かった板部材34の開き具合を調節する。   The adjustment mechanism 40 that adjusts the position or posture of the fluid collection unit 30 includes a first adjustment mechanism 43, a second adjustment mechanism 42, and a third adjustment mechanism 41. The first adjustment mechanism 43 includes an actuator that drives the plate member 34 in the fluid flow direction, and adjusts the distance from the fluid supply unit 20 of the facing surface 32 of the fluid collection unit 30. The second adjusting mechanism 42 includes an actuator that drives the plate member 34 in a direction perpendicular to the fluid flow direction, and adjusts the distance from the lift generating unit 10 of the facing surface 32 of the fluid collecting unit 30. The third adjustment mechanism 41 includes an actuator that rotationally drives the plate member 34, and adjusts the posture of the facing surface 32 of the fluid collection unit 30 with respect to the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10. In other words, the third adjustment mechanism 41 adjusts the degree of opening of the plate member 34 facing the upstream side.

飛翔体3の内部には、第1調節機構43、第2調節機構42、第3調節機構41の各々を制御するための制御装置44が設けられている。また、飛翔体3には、飛翔体3の飛翔状態(機体の対地速度、空気に対する機体の相対速度、進行方向に対する機体の角度、機体の温度、重力方向に対する機体の角度、流体の供給量、流体の温度、等)を検知するための複数種類のセンサ(不図示)が設けられている。制御装置44は、センサによる検出値を取り込んで、飛翔体3の飛翔状態に応じた駆動指令を演算し、この駆動指令を各調節機構40に供給する。各調節機構40は、駆動指令に応じて流体収集部30の位置および姿勢を調節する。このように制御装置44が各調節機構40を制御することにより、飛翔体3の飛翔状態に応じて適切な揚力を得ることができる。   A control device 44 for controlling each of the first adjustment mechanism 43, the second adjustment mechanism 42, and the third adjustment mechanism 41 is provided inside the flying body 3. In addition, the flying object 3 includes the flying state of the flying object 3 (the ground speed of the aircraft, the relative velocity of the aircraft with respect to the air, the angle of the aircraft with respect to the traveling direction, the temperature of the aircraft, the angle of the aircraft with respect to the direction of gravity, the fluid supply amount, A plurality of types of sensors (not shown) for detecting fluid temperature, etc.) are provided. The control device 44 takes in the detection value from the sensor, calculates a drive command corresponding to the flying state of the flying object 3, and supplies this drive command to each adjustment mechanism 40. Each adjusting mechanism 40 adjusts the position and posture of the fluid collection unit 30 according to the drive command. Thus, when the control device 44 controls each adjustment mechanism 40, an appropriate lifting force can be obtained according to the flying state of the flying object 3.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る飛翔体5について説明する。図3(a)は、第3実施形態に係る飛翔体5を側方から見た概略的な断面図である。図3(b)は、第3実施形態に係る飛翔体5を上方から見た上面図であり、図3(b)のIII−III断面が図3(a)に対応している。
[Third Embodiment]
Next, the flying object 5 according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the flying object 5 according to the third embodiment as viewed from the side. FIG.3 (b) is the top view which looked at the flying body 5 which concerns on 3rd Embodiment from upper direction, and the III-III cross section of FIG.3 (b) respond | corresponds to Fig.3 (a).

第3実施形態に係る飛翔体5は、第1実施形態と同様に、全体として円盤形状に構成されており、コアンダ効果を利用して揚力を得て飛翔する物体である。第3実施形態に係る飛翔体5は、揚力生成部10、流体供給部20および流体収集部30を備えており、流体収集部30の流体吹出し口22は揚力生成部10の上側外面12と流体収集部30の対向面32との間に配置されている。   As in the first embodiment, the flying object 5 according to the third embodiment is configured in a disk shape as a whole, and is an object that obtains lift using the Coanda effect and flies. The flying body 5 according to the third embodiment includes a lift generation unit 10, a fluid supply unit 20, and a fluid collection unit 30, and the fluid outlet 22 of the fluid collection unit 30 is connected to the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 and the fluid. It arrange | positions between the opposing surfaces 32 of the collection part 30. FIG.

本実施形態では、流体収集部30の流体吹出し口22が揚力生成部10の上側外面12と流体収集部30の対向面32との間に配置されているため、殆どの流体は、流体吹出し口22から吹き出してから、流体収集部30により遮られることなく、揚力生成部10の上側外面12と流体収集部30の対向面32との間を通過する。よって、流体収集部30による流体損失を抑制することができ、揚力生成部10に作用する揚力を大きくすることができる。   In the present embodiment, since the fluid outlet 22 of the fluid collecting unit 30 is disposed between the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 and the opposing surface 32 of the fluid collecting unit 30, most of the fluid is fluid outlet. After being blown out from 22, it passes between the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 and the facing surface 32 of the fluid collection unit 30 without being blocked by the fluid collection unit 30. Therefore, the fluid loss by the fluid collecting unit 30 can be suppressed, and the lift acting on the lift generating unit 10 can be increased.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る飛翔体7について説明する。図4(a)は、第4実施形態に係る飛翔体7を側方から見た概略的な断面図である。図4(b)は、第4実施形態に係る飛翔体7を上方から見た上面図であり、図4(b)のIV−IV断面が図4(a)に対応している。
[Fourth Embodiment]
Next, the flying object 7 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the flying object 7 according to the fourth embodiment as viewed from the side. FIG. 4B is a top view of the flying object 7 according to the fourth embodiment as viewed from above, and the IV-IV cross section in FIG. 4B corresponds to FIG.

第4実施形態に係る飛翔体7は、第1実施形態と同様に、全体として円盤形状に構成されており、コアンダ効果を利用して揚力を得て飛翔する物体である。第4実施形態に係る飛翔体7は、揚力生成部10、流体供給部20および流体収集部30を備えており、揚力生成部10の上側外面12には流体の流れを乱流化する乱流生成手段50が設けられている。   As in the first embodiment, the flying body 7 according to the fourth embodiment is configured in a disk shape as a whole, and is an object that obtains lift using the Coanda effect and flies. The flying body 7 according to the fourth embodiment includes a lift generation unit 10, a fluid supply unit 20, and a fluid collection unit 30, and turbulent flow that turbulently flows the fluid on the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10. Generation means 50 is provided.

乱流生成手段は、揚力生成部10の上側外面12に固定された乱流生成用の複数の凸部50である。乱流生成用の凸部50は、金属を材質とする線材を円形に成形し、揚力生成部10の上側外面12に接合することで形成される。乱流生成用の凸部50は、揚力生成部10の上側外面12において流体収集部30に対向する部位よりも外側に固定されている。乱流生成用の凸部50は、流体の流れ方向に間隔を空けて揚力生成部10の上側外面12に固定されている。乱流生成用の凸部50は、揚力生成部10と比較すると微小な物体であり、揚力生成部10の上側外面12に沿って流れる流体の内側層にのみ乱流を生じさせる。このように乱流の発生により、流体が揚力生成部10の上側外面12から剥離し難くなり、流体が揚力生成部10の上側外面12に沿って流れやすくなる。よって、流体の揚力生成部10の上側外面12からの剥離を抑制して、より多量の流体を揚力生成部10の上側外面12に沿って流すことで、コアンダ効果による揚力をより確実に得ることができる。   The turbulent flow generating means is a plurality of convex portions 50 for generating turbulent flow fixed to the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10. The turbulent flow generation convex portion 50 is formed by forming a wire made of a metal into a circular shape and joining it to the upper outer surface 12 of the lift generation portion 10. The convex portion 50 for generating turbulent flow is fixed on the outer side of the portion of the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 that faces the fluid collecting unit 30. The turbulent flow generating projections 50 are fixed to the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 with an interval in the fluid flow direction. The turbulent flow generating projection 50 is a minute object as compared with the lift generating unit 10, and generates a turbulent flow only in the inner layer of the fluid flowing along the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10. As described above, the generation of the turbulent flow makes it difficult for the fluid to be separated from the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10, and the fluid easily flows along the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10. Therefore, the lift from the upper outer surface 12 of the fluid lift generation unit 10 is suppressed, and a larger amount of fluid is caused to flow along the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10, so that the lift due to the Coanda effect can be obtained more reliably. Can do.

なお、本実施形態では、乱流生成手段は微小な凸部50であったが、乱流生成手段はこれに限らない。例えば、乱流生成手段は、揚力生成部10の上側外面12に形成された凹部であってもよい。また、本実施形態に係る飛翔体は円盤状であったが、本発明はこれに限らず、例えば図5にあるような流体供給部20、流体収集部30、翼60、フラップ62を備える飛翔体9であってもよい。   In the present embodiment, the turbulent flow generating means is the minute convex portion 50, but the turbulent flow generating means is not limited to this. For example, the turbulent flow generation means may be a recess formed in the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10. Further, the flying object according to the present embodiment has a disk shape, but the present invention is not limited to this, and for example, the flying object including the fluid supply unit 20, the fluid collection unit 30, the wing 60, and the flap 62 as shown in FIG. The body 9 may be used.

[飛翔体の揚力発生原理]
本明細書に記載された全ての実施形態に共通する「飛翔体の揚力発生原理」について、詳しく説明する。図6は、飛翔体の揚力生成原理を説明するための飛翔体1の側面図である。
[Principle of lift force generation]
The “flying body lift generation principle” common to all the embodiments described in this specification will be described in detail. FIG. 6 is a side view of the flying object 1 for explaining the lift generation principle of the flying object.

実施形態の飛翔体1によれば、流体供給部20が流体の流れを生成して揚力生成部10に供給すると、流体は揚力生成部10の上側外面12に沿って流れる。揚力生成部10の上側外面12が流体の流れ方向に対して下方に傾斜しているため、この上側外面12において流体の流れ方向が下方に変化する。このような流体の現象は、コアンダ効果と呼ばれている。コアンダ効果により流体の流れ方向が変化すると、流体の運動量が変化する。すなわち、流体の流れ方向が下方に変化するため、流体の運動量の下方向成分が大きくなる。   According to the flying object 1 of the embodiment, when the fluid supply unit 20 generates a fluid flow and supplies the fluid flow to the lift generation unit 10, the fluid flows along the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10. Since the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10 is inclined downward with respect to the fluid flow direction, the fluid flow direction changes downward on the upper outer surface 12. Such a fluid phenomenon is called the Coanda effect. When the fluid flow direction changes due to the Coanda effect, the fluid momentum changes. That is, since the fluid flow direction changes downward, the downward component of the fluid momentum increases.

この時、コアンダ効果による流体の流れ方向変化の反作用として、揚力生成部10には揚力が作用し、飛翔体1を重力に逆らって浮き上がらせる。流体の運動量の下方向成分が大きくなるほど、揚力生成部10には大きな揚力が作用する。すなわち、揚力生成部10に作用する揚力の大きさは、揚力生成部10に沿って流れる流体の流量、揚力生成部10の上側外面12の各部の曲率、等の要因によって決定される。   At this time, as a reaction of the change in the fluid flow direction due to the Coanda effect, a lift acts on the lift generation unit 10 to lift the flying object 1 against gravity. The greater the downward component of the fluid momentum, the greater the lift acting on the lift generator 10. That is, the magnitude of the lift acting on the lift generation unit 10 is determined by factors such as the flow rate of the fluid flowing along the lift generation unit 10 and the curvature of each part of the upper outer surface 12 of the lift generation unit 10.

流体収集部30の対向面32の上流端32uと揚力生成部10の上側外面12との間隔は、流体収集部30の対向面32の下流端32dと揚力生成部10の上側外面12との間隔よりも広い。このため、流体供給部20の吹出し口22から吹き出した流体が揚力生成部10と流体収集部30との間を通過する時に、流体収集部30の上流側斜め上方の流体が揚力生成部10と流体収集部30との間に引き込まれる。このような流体の現象は、イジェクト効果(エジェクター効果)と呼ばれている。このイジェクト効果により、流体供給部20から吹き出した流体に周囲の流体が合流するため、揚力生成部10と流体収集部30との間を通過する流体の質量が増加する(事象1)。   The distance between the upstream end 32 u of the facing surface 32 of the fluid collecting unit 30 and the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10 is the distance between the downstream end 32 d of the facing surface 32 of the fluid collecting unit 30 and the upper outer surface 12 of the lifting generating unit 10. Wider than. For this reason, when the fluid blown out from the outlet 22 of the fluid supply unit 20 passes between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the fluid obliquely above the upstream side of the fluid collection unit 30 becomes the lift generation unit 10. It is drawn between the fluid collecting unit 30. Such a fluid phenomenon is called an eject effect (ejector effect). Due to this ejection effect, the surrounding fluid merges with the fluid blown out from the fluid supply unit 20, so that the mass of the fluid passing between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30 increases (event 1).

揚力生成部10と流体収集部30との間には、2つの流体層が存在する。1つの流体層は、流体供給部20から吹き出した流体により形成される流体層であり、揚力生成部10側を流れる流体層である。もう1つの流体層は、周囲から引き込まれた流体により形成される流体層であり、流体収集部30側を流れる流体層である。揚力生成部10側の流体層は、流体収集部30側の流体層により揚力生成部10に押し付けられるため、揚力生成部10から剥離し難い。   There are two fluid layers between the lift generator 10 and the fluid collector 30. One fluid layer is a fluid layer formed by the fluid blown out from the fluid supply unit 20 and is a fluid layer flowing on the lift generation unit 10 side. Another fluid layer is a fluid layer formed by a fluid drawn from the surroundings, and is a fluid layer flowing on the fluid collecting unit 30 side. Since the fluid layer on the lift generation unit 10 side is pressed against the lift generation unit 10 by the fluid layer on the fluid collection unit 30 side, it is difficult to separate from the lift generation unit 10.

揚力生成部10側の流体層は、揚力生成部10と流体収集部30との間に進入する前には流速が大きいが、揚力生成部10と流体収集部30との間で徐々に減速する。一方、流体収集部30側の流体層は、揚力生成部10と流体収集部30との間に進入する前には流速がほぼ0であるが、揚力生成部10と流体収集部30との間で徐々に加速される。すなわち、流体供給部20から吹き出す流体の平均流速よりも、揚力生成部10と流体収集部30との間から出る流体の平均流速の方が小さくなる(事象2)。   The fluid layer on the lift generation unit 10 side has a large flow velocity before entering between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, but gradually decelerates between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30. . On the other hand, the fluid layer on the fluid collecting unit 30 side has a flow velocity of almost zero before entering between the lift generating unit 10 and the fluid collecting unit 30, but between the lift generating unit 10 and the fluid collecting unit 30. Is gradually accelerated. That is, the average flow velocity of the fluid flowing between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30 is smaller than the average flow velocity of the fluid blown out from the fluid supply unit 20 (event 2).

揚力生成部10と流体収集部30との間において、流体は断熱膨張する。すなわち、揚力生成部10と流体収集部30との間において、流体自体の有する内部エネルギが流体を膨張させるための外部仕事に変換され、これにより流体が膨張する。流体が膨張して流体の体積が増加する分、流体の流速は大きくなる。このように、揚力生成部10と流体収集部30との間における流体の断熱膨張は、流体の流速を大きくすることに寄与する(事象3)。   Between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the fluid adiabatically expands. That is, between the lift generating unit 10 and the fluid collecting unit 30, the internal energy of the fluid itself is converted into external work for expanding the fluid, and thereby the fluid expands. As the fluid expands and the volume of the fluid increases, the fluid flow rate increases. Thus, the adiabatic expansion of the fluid between the lift generating unit 10 and the fluid collecting unit 30 contributes to increasing the flow velocity of the fluid (event 3).

以上に説明したように、流体収集部30では、イジェクト効果により流体の質量が増加すると共に、流体の流速が全体として低下する(上記の事象1および事象2)。また、流体の断熱膨張が流体の流速を大きくすることに寄与する(上記の事象3)。この結果、揚力生成部10と流体収集部30との間を通過する前の流体と、揚力生成部10と流体収集部30との間を通過した後の流体とを比較すると、流体の流量は全体として増加する。このように流体の流量が増加するのは、揚力生成部10と流体収集部30との間における流体の断熱膨張の影響が大きい。   As described above, in the fluid collecting unit 30, the mass of the fluid increases due to the ejection effect, and the fluid flow velocity decreases as a whole (event 1 and event 2 described above). Further, the adiabatic expansion of the fluid contributes to increasing the fluid flow velocity (the above event 3). As a result, when the fluid before passing between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30 is compared with the fluid after passing between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the flow rate of the fluid is Increases overall. The increase in the flow rate of the fluid in this way is greatly affected by the adiabatic expansion of the fluid between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30.

流体収集部30において流体の流量が増加するため、コアンダ効果により流体の流れ方向が変化した時の流体の運動量変化が大きい。よって、流体の流れ方向変化の反作用である、揚力生成部10に作用する揚力を大きくすることができる。ここで、流体の断熱膨張は流体自体の有する内部エネルギを使って行われるため、揚力生成部10に作用する揚力を大きくするために流体供給部20の消費エネルギを大きくする必要がない。すなわち、飛翔体1に流体収集部30を設けることにより、揚力生成部10に作用する揚力の増大と共に、流体供給部20の省費エネルギ化を実現している。   Since the flow rate of the fluid increases in the fluid collecting unit 30, the change in the momentum of the fluid when the fluid flow direction changes due to the Coanda effect is large. Therefore, it is possible to increase the lift acting on the lift generation unit 10, which is the reaction of the change in the fluid flow direction. Here, since the adiabatic expansion of the fluid is performed using the internal energy of the fluid itself, it is not necessary to increase the energy consumption of the fluid supply unit 20 in order to increase the lift acting on the lift generation unit 10. In other words, by providing the flying body 1 with the fluid collection unit 30, an increase in lift acting on the lift generation unit 10 and an energy saving of the fluid supply unit 20 are realized.

また、合流後の流体の流速が流体供給部20からの流体の流速より小さいことから、流体抵抗は粘性による影響が支配的となり速度の1乗に比例するため、流体の運動量の低下は少なく、流体の剥離も抑制され、流体損失が小さい。(参考:逆に、流体が比較的に高速である場合には流体抵抗は、流体抵抗は慣性による影響が支配的となり速度の2乗に比例するため、流体の運動量は周囲の流体の抵抗を受けて顕著に低下し、流体の剥離も大きく、流体損失が大きい。)   In addition, since the flow velocity of the fluid after merging is smaller than the flow velocity of the fluid from the fluid supply unit 20, the influence of the viscosity is dominant and the fluid resistance is proportional to the first power of the velocity. Fluid separation is also suppressed, and fluid loss is small. (Reference: Conversely, when the fluid is relatively fast, the fluid resistance is dominated by the influence of inertia and proportional to the square of the velocity. (Reduction is noticeably reduced, fluid separation is large, and fluid loss is large.)

但し、流体の流速が低下することは、揚力生成部10に作用する揚力を大きくために必須ではない。揚力生成部10および流体収集部30の構造次第では、流体収集部30の流体入口側の周囲の気体が揚力生成部10と流体収集部30との間に引き込まれた場合に、流体の流量を増やすとともに流体の流速を大きくすることができる。そして、その結果、揚力生成部10に作用する揚力を大きくすることができる。よって、本発明は、揚力生成部10および流体収集部30が流体の流速を大きくするように構成された場合を排除するものではない。   However, a decrease in the fluid flow rate is not essential in order to increase the lift acting on the lift generation unit 10. Depending on the structure of the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30, the flow rate of the fluid is reduced when the surrounding gas on the fluid inlet side of the fluid collection unit 30 is drawn between the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30. It is possible to increase the flow velocity of the fluid as it increases. As a result, the lift acting on the lift generation unit 10 can be increased. Therefore, the present invention does not exclude the case where the lift generation unit 10 and the fluid collection unit 30 are configured to increase the flow velocity of the fluid.

[特公昭63‐60222号との対比]
また、従来技術(特公昭63‐60222号)に示される技術と対比して、実施形態に係る飛翔体の効果について説明する。この従来文献には、V/STOL機用のタービンエンジンが示されている。このタービンエンジンでは、イジェクト効果を利用して2次空気導入路を通して外気を排気通路に導入するように構成されている。
[Contrast with Japanese Patent Publication No. 63-60222]
Further, the effect of the flying object according to the embodiment will be described in comparison with the technique disclosed in the prior art (Japanese Patent Publication No. 63-60222). This conventional document shows a turbine engine for a V / STOL machine. This turbine engine is configured to introduce outside air into the exhaust passage through the secondary air introduction path using the eject effect.

揚力を得るための一つの方法として、タービンエンジンを垂直に配置して、タービンエンジンのジェット流を垂直下向きに噴射させる方法がある。しかし、タービンエンジンを垂直に配置した場合には、タービンエンジンは、本発明の実施形態に係る飛翔体のようにコアンダ効果を生じさせる曲面を持たない。このため、タービンエンジンを垂直に配置した場合には、イジェクト効果により導入された外気は、タービンエンジンの内側を通過するだけであり、タービンエンジンに反力を与えず、タービンエンジンに作用する揚力に寄与しない。すなわち、実施形態に係る飛翔体のように揚力を得るためには、イジェクト効果による流体増加現象と、コアンダ効果による揚力生成現象と、を組み合わせて相乗効果を得ることが重要である。   As one method for obtaining lift, there is a method in which a turbine engine is arranged vertically and a jet flow of the turbine engine is injected vertically downward. However, when the turbine engine is arranged vertically, the turbine engine does not have a curved surface that causes the Coanda effect unlike the flying object according to the embodiment of the present invention. For this reason, when the turbine engine is arranged vertically, the outside air introduced by the ejection effect only passes through the inside of the turbine engine, and does not give a reaction force to the turbine engine, but increases the lift force acting on the turbine engine. Does not contribute. That is, in order to obtain lift like the flying object according to the embodiment, it is important to obtain a synergistic effect by combining the fluid increase phenomenon due to the eject effect and the lift generation phenomenon due to the Coanda effect.

また、揚力を得るための他の方法として、タービンエンジンを水平に配置して、タービンエンジンが生成するジェット流を機体の翼表面(下方に曲がった曲面)に沿って噴射させる方法がある。しかし、タービンエンジンから噴出するジェット流は、回転しながら進む渦流であり、整流されておらず拡散しやすいため、機体の翼表面に沿って流れない。よって、タービンエンジンを水平に配置した場合には、イジェクト効果により導入された外気は、機体に作用する揚力に寄与しない。   As another method for obtaining lift, there is a method in which a turbine engine is disposed horizontally and a jet flow generated by the turbine engine is injected along a blade surface (curved downward curved surface) of the airframe. However, the jet flow ejected from the turbine engine is a swirling vortex that rotates and is not rectified and easily diffuses, and therefore does not flow along the wing surface of the fuselage. Therefore, when the turbine engine is disposed horizontally, the outside air introduced by the eject effect does not contribute to the lift acting on the airframe.

また、上記の従来文献の図2に示されるように、タービンエンジンを水平に配置して、ジェット流をデフレクタにより垂直下方へ偏向する方法がある。図2のタービンエンジンには、下方に傾動する偏向フラップが設けられているが、この偏向フラップは揚力生成に寄与しない。この理由は、タービンエンジンのデフレクタおよび偏向フラップはベンド管を構成しており、偏向フラップ付近には管軸に垂直な二次流れが生じるため、流体は偏向フラップに沿って流れないからである。   Further, as shown in FIG. 2 of the above-mentioned conventional document, there is a method in which a turbine engine is horizontally arranged and a jet flow is deflected vertically downward by a deflector. The turbine engine of FIG. 2 is provided with a deflection flap that tilts downward, but this deflection flap does not contribute to lift generation. This is because the deflector and the deflection flap of the turbine engine constitute a bend pipe, and a secondary flow perpendicular to the pipe axis is generated in the vicinity of the deflection flap, so that fluid does not flow along the deflection flap.

上記の従来文献に係る技術に対して、実施形態に係る飛翔体では、揚力生成部に沿って流れる流体は、揚力生成部の上面から剥離しにくくなっている。このため、実施形態に係る飛翔体では、効果的に揚力を得ることができる。   In the flying body according to the embodiment, the fluid flowing along the lift generation unit is unlikely to be separated from the upper surface of the lift generation unit, in contrast to the technology according to the conventional literature. For this reason, the flying object according to the embodiment can effectively obtain lift.

[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態に係る飛翔体70について説明する。図7は、第6実施形態に係る飛翔体70を上方から見た概略的な上面図である。第6実施形態に係る飛翔体70は、前後方向に長い胴体72と、胴体72の中央部から左右に延びる一対の翼部80L,80Rと、を有する飛行機70である。この飛行機70において、各翼部80L,80Rには流体供給部90および流体収集部100が搭載されており、また、各翼部80L,80Rは揚力生成部となっている。
[Sixth Embodiment]
Next, the flying object 70 according to the sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic top view of the flying object 70 according to the sixth embodiment as viewed from above. The flying body 70 according to the sixth embodiment is an airplane 70 having a fuselage 72 that is long in the front-rear direction and a pair of wing parts 80L and 80R that extend from the center of the fuselage 72 to the left and right. In the airplane 70, a fluid supply unit 90 and a fluid collection unit 100 are mounted on the wing portions 80L and 80R, and the wing portions 80L and 80R are lift generation units.

図8は、第6実施形態に係る飛翔体70の翼部80を側方から見た概略的な断面図であり、図7のVIII−VIII断面が図8に対応している。第6実施形態に係る飛翔体70は、揚力生成部80、流体供給部90、流体収集部100を備えている。さらに、第6実施形態に係る飛翔体70は、流体供給部90の一部として、流体の内部エネルギを増大するための内部エネルギ増大部110を備えている。   FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the wing part 80 of the flying object 70 according to the sixth embodiment when viewed from the side, and a VIII-VIII cross section in FIG. 7 corresponds to FIG. The flying body 70 according to the sixth embodiment includes a lift generation unit 80, a fluid supply unit 90, and a fluid collection unit 100. Furthermore, the flying body 70 according to the sixth embodiment includes an internal energy increasing unit 110 for increasing the internal energy of the fluid as a part of the fluid supply unit 90.

流体供給部90は、揚力生成部80である翼部上面82の前側に配置されている。流体供給部90は、モータや内燃機関などの駆動機構93を動力源として回転駆動されるプロペラ94を内部に有しており、側面に形成された吹出し口92から流体(空気)を揚力生成部80の上側外面82に供給する。なお、本実施形態の変形例では、流体供給部90は、ファン、ジェットエンジンなどの流体の流れを生成する他の種類の機構を内部に有するものであってもよい。   The fluid supply unit 90 is disposed on the front side of the wing upper surface 82 which is the lift generation unit 80. The fluid supply unit 90 includes a propeller 94 that is driven to rotate by using a drive mechanism 93 such as a motor or an internal combustion engine as a power source. The fluid supply unit 90 generates fluid (air) from an outlet 92 formed on a side surface of the propeller 94. 80 is supplied to the upper outer surface 82. In the modification of the present embodiment, the fluid supply unit 90 may include another type of mechanism that generates a fluid flow, such as a fan or a jet engine.

流体供給部90の内部には、プロペラ94が配置される下側空間Rと、プロペラ94の上側である上側空間Rと、を分離する仕切り板95が設けられている。流体供給部90の前端には、流体供給部90の内部に流体を取り込むための吸込み口96が形成されている。流体供給部90の後端下部には、流体供給部90の内部の流体を吹き出すための吹出し口92が形成されている。プロペラ94が回転駆動されることにより、流体供給部90の前方にある流体は吸込み口96から流体供給部90の内部に吸い込まれ、流体供給部90の下側空間Rを通過して吹出し口92から流体供給部90の後方に吹き出す。 A partition plate 95 that separates the lower space RL in which the propeller 94 is disposed from the upper space RH that is the upper side of the propeller 94 is provided in the fluid supply unit 90. At the front end of the fluid supply unit 90, a suction port 96 for taking in fluid into the fluid supply unit 90 is formed. An outlet 92 for blowing out the fluid inside the fluid supply unit 90 is formed at the lower rear end of the fluid supply unit 90. When the propeller 94 is driven to rotate, the fluid in front of the fluid supply unit 90 is sucked into the fluid supply unit 90 from the suction port 96, passes through the lower space RL of the fluid supply unit 90, and is blown out. Blow out from 92 to the rear of the fluid supply unit 90.

一方、流体供給部90の上側空間Rに関連して設けられる構成は、流体収集部100の上流側斜め上方にある流体の内部エネルギを増大させる内部エネルギ増大部110である。本実施形態の内部エネルギ増大部110は、モータや内燃機関などの動力源の排熱(排気)を利用して、流体収集部100の上流にある流体を暖めるように構成されている。以下、内部エネルギ増大部110の構成について説明する。 On the other hand, the configuration provided in relation to the upper space RH of the fluid supply unit 90 is an internal energy increasing unit 110 that increases the internal energy of the fluid located obliquely above the upstream side of the fluid collecting unit 100. The internal energy increasing unit 110 of this embodiment is configured to warm the fluid upstream of the fluid collecting unit 100 using exhaust heat (exhaust) of a power source such as a motor or an internal combustion engine. Hereinafter, the configuration of the internal energy increasing unit 110 will be described.

本実施形態の内部エネルギ増大部110では、動力源93の排熱により昇温された流体を上側空間Rに供給するための管状部材である排熱供給管97が、動力源93から流体供給部90の上側空間Rまで延設されている。また、流体供給部90の後端上部には、流体供給部90の後端上部の隅部から延びる送風管である排熱供給ダクト98が設けられている。排熱供給ダクト98は、円弧状に曲がりながら、流体供給部90の下流側斜め上方まで延びている。流体供給部90の下流側斜め上方の位置は、言い換えれば、流体収集部100の上流側斜め上方の位置であり、イジェクト効果により流体収集部100と揚力生成部80との間に引き込まれる流体が通過する位置である。 Internal energy increasing portion 110 of the present embodiment, the exhaust heat supply pipe 97 is a tubular member for supplying the heated fluid by waste heat of the power source 93 to the upper space R H is, the fluid supply from the power source 93 The portion 90 extends to the upper space RH . In addition, an exhaust heat supply duct 98 that is a blower pipe extending from a corner portion at the upper rear end of the fluid supply unit 90 is provided at the upper rear end of the fluid supply unit 90. The exhaust heat supply duct 98 extends obliquely upward on the downstream side of the fluid supply unit 90 while bending in an arc shape. In other words, the position obliquely above the downstream side of the fluid supply unit 90 is the position obliquely above the upstream side of the fluid collection unit 100, and the fluid drawn between the fluid collection unit 100 and the lift generation unit 80 due to the eject effect. It is a passing position.

上述した内部エネルギ増大部110の構成によれば、動力源93の排熱により昇温された流体が上側空間Rに供給され、吸込み口96から上側空間Rに流れ込んだ流体と共に、排熱供給ダクト98を通過して流体供給部90の下流側斜め上方に吹き出す。このようにして、内部エネルギ増大部110は、流体収集部100の上流にある流体に熱量を供給し、当該流体の内部エネルギを増大させる。よって、流体収集部100付近における流体の断熱膨張を促進して、揚力生成部80に沿って流れる流体の運動量を大きくし、揚力生成部80により大きな揚力を発生させることができる。 According to the configuration of the internal energy increasing portion 110 described above, heated fluid is supplied to the upper space R H by the exhaust heat of the power source 93, with the fluid flowing into the upper space R H from the suction port 96, exhaust heat It passes through the supply duct 98 and blows out obliquely upward on the downstream side of the fluid supply unit 90. In this way, the internal energy increasing unit 110 supplies heat to the fluid upstream of the fluid collecting unit 100 to increase the internal energy of the fluid. Therefore, the adiabatic expansion of the fluid in the vicinity of the fluid collecting unit 100 can be promoted, the momentum of the fluid flowing along the lift generating unit 80 can be increased, and the lift generating unit 80 can generate a large lift.

また、上述した内部エネルギ増大部110の構成によれば、揚力生成部80により大きな揚力を発生させるため、飛翔体70をより高い高度まで上昇させることができる。また、動力源93から発生する排熱を利用して揚力生成部80に作用する揚力を大きくするため、飛翔体70を省エネルギ化することができる。   Moreover, according to the structure of the internal energy increase part 110 mentioned above, since the big lift is generated by the lift production | generation part 80, the flying body 70 can be raised to a higher altitude. In addition, since the lift acting on the lift generation unit 80 is increased using the exhaust heat generated from the power source 93, the flying object 70 can be energy-saving.

また、前述したように流体の断熱膨張により内部エネルギが低下して温度が低下するため、流体中の水分が凝結して流体収集部100に氷が付着する傾向がある。これに対して、上述した内部エネルギ増大部110の構成によれば、動力源93から発生する熱を利用して流体収集部100の上流にある流体を暖めるため、流体収集部100に氷が付着することを抑制することができる。よって、流体収集部100に付着した氷によって流体収集部100に沿って流れる流体が乱されることを抑制して、揚力生成部80に発生する揚力が低下してしまうことを防止することができる。   Further, as described above, since the internal energy is reduced due to the adiabatic expansion of the fluid and the temperature is lowered, water in the fluid tends to condense and the ice tends to adhere to the fluid collecting unit 100. On the other hand, according to the configuration of the internal energy increasing unit 110 described above, ice is attached to the fluid collecting unit 100 because the fluid upstream of the fluid collecting unit 100 is heated using the heat generated from the power source 93. Can be suppressed. Therefore, the fluid flowing along the fluid collecting unit 100 is prevented from being disturbed by the ice attached to the fluid collecting unit 100, and the lift generated in the lift generating unit 80 can be prevented from being lowered. .

なお、本実施形態における内部エネルギ増大部110の構成は単なる一例である。内部エネルギ増大部110の構成は、流体収集部100と揚力生成部80との間を通過する流体の内部エネルギを増大するものであれば、本実施形態の構成に限定されない。(1)例えば、本実施形態において内部エネルギ増大部110は動力源93の排熱を利用するものであったが、本実施形態の変形例では内部エネルギ増大部110は動力源93とは別に設けられた発熱体の熱で流体を暖めるものであってもよい。   Note that the configuration of the internal energy increasing unit 110 in the present embodiment is merely an example. The configuration of the internal energy increasing unit 110 is not limited to the configuration of the present embodiment as long as the internal energy of the fluid passing between the fluid collecting unit 100 and the lift generating unit 80 is increased. (1) For example, in the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 uses the exhaust heat of the power source 93. However, in the modified example of the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 is provided separately from the power source 93. The fluid may be warmed by the heat of the generated heating element.

(2)また、本実施形態では内部エネルギ増大部110はイジェクト効果により引き込まれる流体を暖めるものであったが、本実施形態の変形例では内部エネルギ増大部110は吹出し口92から吹き出す流体を暖めるものであってもよい。例えば、流体収集部100の内部にジェットエンジンが配置されており、流体収集部100の吹出し口92から吹き出される流体がジェットエンジンの燃焼ガスである場合が、この一例である。   (2) In the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 warms the fluid drawn by the ejection effect. However, in the modification of the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 warms the fluid blown from the outlet 92. It may be a thing. For example, a case where a jet engine is disposed inside the fluid collecting unit 100 and the fluid blown from the outlet 92 of the fluid collecting unit 100 is combustion gas of the jet engine is an example.

(3)また、本実施形態では内部エネルギ増大部110は流体収集部100に到達する前の流体を暖めるものであったが、本実施形態の変形例では内部エネルギ増大部110は、流体収集部100と揚力生成部80との間を通過している流体を暖めるものであってもよい。例えば、図9に示される第6実施形態の変形例のように、流体収集部100に発熱体105を設けて、流体収集部100に沿って流れる流体を加熱すればよい。発熱体105は、例えば、電流が流れると発熱する電熱線、高温水蒸気が流れるスチームパイプ、高温液体が流れるヒートパイプなどである。なお、発熱体を揚力生成部80の上側外面82に設けても、流体の内部エネルギを増大することができ好ましい。   (3) In the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 warms the fluid before reaching the fluid collecting unit 100. However, in the modification of the present embodiment, the internal energy increasing unit 110 is a fluid collecting unit. The fluid passing between 100 and the lift generation unit 80 may be warmed. For example, as in the modification of the sixth embodiment shown in FIG. 9, the fluid collecting unit 100 may be provided with a heating element 105 to heat the fluid flowing along the fluid collecting unit 100. The heating element 105 is, for example, a heating wire that generates heat when a current flows, a steam pipe through which high-temperature steam flows, a heat pipe through which high-temperature liquid flows. Note that it is preferable to provide a heating element on the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80 because the internal energy of the fluid can be increased.

なお、第6実施形態の変形例では、流体収集部100の対向面102側は鋼等の高強度材料で構成されており、その反対側は断熱材106で構成されている。この構成によれば、流体収集部100は断熱材106を用いて構成されているため、流体の内部エネルギを流体収集部100により奪われ難くすると共に、発熱体105の熱が反対側面に逃げることを抑制することができる。よって、流体収集部100付近で流体をより大きく断熱膨張させて、揚力生成部80により大きな揚力を発生させることができる。なお、流体収集部100の対向面102側を断熱材で構成してもよい。また、断熱材を揚力生成部80の上側外面82に設けても、流体の内部エネルギを増大することができ好ましい。   In the modification of the sixth embodiment, the facing surface 102 side of the fluid collecting unit 100 is made of a high-strength material such as steel, and the opposite side is made of a heat insulating material 106. According to this configuration, since the fluid collection unit 100 is configured using the heat insulating material 106, the internal energy of the fluid is hardly taken away by the fluid collection unit 100, and the heat of the heating element 105 escapes to the opposite side surface. Can be suppressed. Therefore, the fluid can be further adiabatically expanded in the vicinity of the fluid collection unit 100, and a large lift can be generated by the lift generation unit 80. In addition, you may comprise the opposing surface 102 side of the fluid collection part 100 with a heat insulating material. Also, it is preferable to provide a heat insulating material on the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80 because the internal energy of the fluid can be increased.

また、第6実施形態の変形例では、氷の付着を防止するために、ピエゾ素子等の振動子108が流体収集部100に設けられている。この振動子108は、流体収集部100の表面を振動させて、流体収集部100に付着した氷を振り落とすため、流体収集部100の対向面102に沿って流れる流体の乱れを抑制することができ、揚力生成部80に作用する揚力を高めることができる。また、前述した発熱体105を用いて流体を加熱する場合には、前もって流体収集部100に付着した氷を振り落とすことにより、発熱体105の熱が氷の融解に用いられることなく流体の加熱に用いられるため、発熱体105の熱を用いて確実に揚力を高めることができる。但し、氷の付着を防止するための構成として、発熱体105を用いてもよい。   In the modification of the sixth embodiment, a vibrator 108 such as a piezo element is provided in the fluid collecting unit 100 in order to prevent the adhesion of ice. Since the vibrator 108 vibrates the surface of the fluid collecting unit 100 and shakes off the ice attached to the fluid collecting unit 100, it is possible to suppress disturbance of the fluid flowing along the facing surface 102 of the fluid collecting unit 100. The lift acting on the lift generating unit 80 can be increased. In addition, when the fluid is heated using the above-described heating element 105, the heat of the heating element 105 is not used for melting the ice by shaking off the ice adhering to the fluid collecting unit 100 in advance. Therefore, the lift force can be reliably increased by using the heat of the heating element 105. However, the heating element 105 may be used as a configuration for preventing the adhesion of ice.

また、流体収集部100に氷が付着することを防止するために、流体収集部100および揚力生成部80を黒塗りして、太陽光を受けると昇温するように構成してもよい。   Further, in order to prevent the ice from adhering to the fluid collection unit 100, the fluid collection unit 100 and the lift generation unit 80 may be painted black so that the temperature rises when receiving sunlight.

[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態に係る飛翔体70について説明する。第7実施形態に係る飛翔体70は、第6実施形態と同様に飛行機である。図10は、第7実施形態に係る飛翔体70の翼部を側方から見た概略的な断面図である。
[Seventh Embodiment]
Next, the flying object 70 according to the seventh embodiment of the present invention will be described. The flying object 70 according to the seventh embodiment is an airplane as in the sixth embodiment. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the wing portion of the flying object 70 according to the seventh embodiment as viewed from the side.

第7実施形態に係る飛翔体70では、各翼部には、2つの流体収集部100,120が流体の流れ方向に沿って設けられている。上流側にある1段目の流体収集部100は流体供給部90から一定距離をもって配置されており、下流側にある2段目の流体収集部120は1段目の流体収集部100から更に一定距離をもって配置されている。   In the flying body 70 according to the seventh embodiment, each of the wings is provided with two fluid collecting units 100 and 120 along the fluid flow direction. The first-stage fluid collecting unit 100 on the upstream side is arranged at a constant distance from the fluid supply unit 90, and the second-stage fluid collecting unit 120 on the downstream side is further fixed from the first-stage fluid collecting unit 100. Arranged at a distance.

1段目の流体収集部100は、揚力生成部80の上側外面82に対向する対向面102を有しており、流体の流れ方向の上流端における上側外面82と対向面102との間隔が、流体の流れ方向の下流端における上側外面82と対向面102との間隔よりも広い。よって、流体供給部90から吹き出して揚力生成部80に沿って流れる流体が1段目の流体収集部100を通過する時には、イジェクト効果により流体収集部100の流体入口側の周囲の流体が揚力生成部80と流体収集部100との間に引き込まれる。   The fluid collecting unit 100 in the first stage has a facing surface 102 that faces the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80, and the distance between the upper outer surface 82 and the facing surface 102 at the upstream end in the fluid flow direction is as follows. It is wider than the distance between the upper outer surface 82 and the opposing surface 102 at the downstream end in the fluid flow direction. Therefore, when the fluid that blows out from the fluid supply unit 90 and flows along the lift generation unit 80 passes through the first-stage fluid collection unit 100, the fluid on the fluid inlet side of the fluid collection unit 100 generates lift due to the ejection effect. It is drawn between the part 80 and the fluid collecting part 100.

2段目の流体収集部120は、揚力生成部80の上側外面82に対向する対向面122を有しており、流体の流れ方向の上流端における上側外面82と対向面122との間隔が、流体の流れ方向の下流端における上側外面82と対向面122との間隔よりも広い。また、1段目の流体収集部100の下流端における上側外面82と対向面102との間隔よりも、2段目の流体収集部120の上流端における上側外面82と対向面122との間隔の方が広い。よって、流体供給部90から吹き出して揚力生成部80に沿って流れる流体が2段目の流体収集部120を通過する時には、イジェクト効果により流体収集部120の流体入口側の周囲の気体が揚力生成部80と流体収集部120との間に引き込まれる。   The second-stage fluid collecting unit 120 has a facing surface 122 that faces the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80, and the interval between the upper outer surface 82 and the facing surface 122 at the upstream end in the fluid flow direction is as follows. It is wider than the distance between the upper outer surface 82 and the opposing surface 122 at the downstream end in the fluid flow direction. The distance between the upper outer surface 82 and the opposing surface 122 at the upstream end of the second-stage fluid collecting unit 120 is larger than the distance between the upper outer surface 82 and the opposing surface 102 at the downstream end of the first-stage fluid collecting unit 100. It ’s wider. Therefore, when the fluid that blows out from the fluid supply unit 90 and flows along the lift generation unit 80 passes through the second-stage fluid collection unit 120, the gas on the fluid inlet side of the fluid collection unit 120 generates lift due to the ejection effect. It is drawn between the part 80 and the fluid collecting part 120.

本実施形態の飛翔体70によれば、揚力生成部80の上側外面82に沿って2段の流体収集部100,120を設けることにより、単一の流体収集部100が設けられる場合よりも、揚力生成部80に沿った流体の流量を増大させることができる。よって、揚力生成部80に沿って流れる流体の運動量を大きくして、揚力生成部80により大きな揚力を発生させることができる。なお、本実施形態では、揚力生成部80の上側外面82に沿って2段の流体収集部100,120が設けられているが、本実施形態の変形例では、揚力生成部80の上側外面82に沿って3段以上の流体収集部が設けられてもよい。   According to the flying object 70 of the present embodiment, by providing the two-stage fluid collecting units 100 and 120 along the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80, compared to the case where the single fluid collecting unit 100 is provided. The flow rate of the fluid along the lift generation unit 80 can be increased. Therefore, the momentum of the fluid flowing along the lift generation unit 80 can be increased, and the lift generation unit 80 can generate a large lift. In the present embodiment, the two-stage fluid collecting units 100 and 120 are provided along the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80. However, in the modification of the present embodiment, the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80 is provided. Three or more stages of fluid collecting units may be provided along the line.

また、本実施形態の飛翔体70には、2段目の流体収集部120の位置を調節するための位置調節機構130が設けられている。位置調節機構130は、制御装置132からの指令に従って2段目の流体収集部120を移動して位置調節する。2段目の流体収集部120は、この位置調節機構130により、揚力生成部80の上側外面82に対向する基本位置P、または、揚力生成部80の内部に格納される格納位置Pのいずれか一方に位置調節自在である。 Further, the flying object 70 of the present embodiment is provided with a position adjusting mechanism 130 for adjusting the position of the fluid collecting unit 120 at the second stage. The position adjustment mechanism 130 moves and adjusts the position of the second-stage fluid collection unit 120 in accordance with a command from the control device 132. The fluid collecting unit 120 in the second stage has the basic position P 1 facing the upper outer surface 82 of the lift generating unit 80 or the storage position P 2 stored inside the lift generating unit 80 by the position adjusting mechanism 130. The position can be adjusted to either one.

この構成によれば、2段目の流体収集部120を基本位置Pに移動した場合には、2段目の流体収集部120により流体の流量が増加するため、2段目の流体収集部120は揚力向上に寄与する。一方、2段目の流体収集部120を格納位置Pに移動した場合には、2段目の流体収集部120は揚力向上に寄与しない。すなわち、2段目の流体収集部120を基本位置Pまたは格納位置Pのいずれか一方に移動自在とすることにより、飛翔体70に作用する揚力を調節することができる。 According to this arrangement, when moving the fluid collector 120 of the second stage in the basic position P 1, since the flow rate of the fluid is increased by the fluid collector 120 of the second stage, the second stage of the fluid collection portion 120 contributes to the improvement of lift. On the other hand, when moving the second stage of the fluid collector 120 in the storage position P 2, the fluid collector 120 of the second stage does not contribute to the lift improvement. That is, by freely moving the fluid collector 120 of the second stage to one of the basic position P 1 or the storage position P 2, it is possible to adjust the lift acting on the projectile 70.

また、本実施形態の飛翔体70において、飛翔体70のホバリング時に2段目の流体収集部120を基本位置Pに移動し、飛翔体70の移動時に2段目の流体収集部120を格納位置Pに移動することが、特に好適である。このような制御方法の利点を、以下に説明する。 The storage in the projectile 70 of the present embodiment, the second stage of the fluid collector 120 when hovering projectile 70 moves to the basic position P 1, a fluid collector 120 of the second stage when moving projectile 70 it is particularly preferred to move to a position P 2. Advantages of such a control method will be described below.

飛翔体70のホバリング時には、2段目の流体収集部120を基本位置Pに移動すると共に、流体供給部90から吹き出す流体の流量を通常よりも少なくする。流体供給部90から吹き出す流体の流量が少なくても、2つの流体収集部100,120により流体の流量は増加する。よって、流体供給部90における消費エネルギを抑制できると共に、飛翔体70がホバリングするために十分な大きさの揚力を得ることができる。 During hovering projectile 70, with moving the fluid collection portion 120 of the second stage in the basic position P 1, it is less than normal flow rate of the fluid discharged from the fluid supply unit 90. Even if the flow rate of the fluid blown out from the fluid supply unit 90 is small, the flow rate of the fluid is increased by the two fluid collecting units 100 and 120. Therefore, energy consumption in the fluid supply unit 90 can be suppressed, and a sufficient lift force can be obtained for the flying body 70 to hover.

飛翔体70の飛行速度には、揚力生成部80に沿って流れる流体の流速よりも大きくすることができない、という特性がある。上述したホバリング時の制御方法では、2つの流体収集部100,120を用いることにより揚力生成部80に沿って流れる流体の流速が遅くなるため、飛翔体70の上昇移動や水平移動などに必要な流速を得ることができない場合がある。よって、上述したホバリング時の制御方法は、飛翔体70の移動時の制御方法としては適していない。   The flying speed of the flying object 70 has a characteristic that it cannot be made larger than the flow velocity of the fluid flowing along the lift generation unit 80. In the control method at the time of hovering described above, the flow velocity of the fluid flowing along the lift generation unit 80 is slowed by using the two fluid collection units 100 and 120, and therefore, it is necessary for the ascending movement and horizontal movement of the flying object 70. The flow rate may not be obtained. Therefore, the above-described control method during hovering is not suitable as a control method during movement of the flying object 70.

そこで、飛翔体70の移動時には、2段目の流体収集部120を格納位置Pに移動すると共に、流体供給部90から吹き出す流体の流量を通常どおりとする。2段目の流体収集部120が格納されており、2段目の流体収集部120により流体の流速が低下することがないため、揚力生成部80に沿って流体が高速で流れる。よって、揚力生成部80に沿って高速で流れる流体により、飛翔体70が上昇移動や水平移動するために十分な大きさの推進力を得ることができる。すなわち、本実施形態の飛翔体70によれば、2段目の流体収集部120を位置調節することにより、ホバリング時における飛翔体70の省エネルギ化を実現すると共に、移動時における飛翔体70の十分な加速性能を実現することができる。 Accordingly, upon movement of the projectile 70 is configured to move the fluid collector 120 of the second stage in the storage position P 2, the flow rate of the fluid discharged from the fluid supply unit 90 and the normal. Since the second-stage fluid collecting unit 120 is stored and the second-stage fluid collecting unit 120 does not reduce the flow velocity of the fluid, the fluid flows along the lift generation unit 80 at a high speed. Therefore, a propulsive force large enough for the flying body 70 to move upward and horizontally can be obtained by the fluid flowing at high speed along the lift generation unit 80. That is, according to the flying object 70 of the present embodiment, by adjusting the position of the fluid collecting unit 120 at the second stage, energy saving of the flying object 70 at the time of hovering is realized, and the flying object 70 at the time of movement is arranged. Sufficient acceleration performance can be realized.

なお、本実施形態では、2段目の流体収集部120が位置調節自在に構成されたが、本実施形態の変形例では、1段目の流体収集部100が位置調節自在に構成されてもよい。また、飛翔体70に3つ以上の流体収集部が設けられた場合には、複数の流体収集部のうち少なくとも1つが位置調節自在に構成されればよい。さらに、複数の流体収集部が位置調節自在に構成された場合には、飛翔体70の飛翔状態に応じて、下流側の流体収集部から順に格納位置に移動するように制御装置が制御を行えばよい。   In the present embodiment, the second-stage fluid collecting unit 120 is configured to be adjustable in position. However, in the modified example of the present embodiment, the first-stage fluid collecting unit 100 may be configured to be adjustable in position. Good. Further, when three or more fluid collection units are provided in the flying object 70, at least one of the plurality of fluid collection units may be configured to be adjustable in position. Further, when the plurality of fluid collecting units are configured to be adjustable in position, the control device performs control so as to move from the downstream fluid collecting unit to the storage position in accordance with the flying state of the flying object 70. Just do it.

なお、本実施形態の飛翔体70には、第6実施形態の飛翔体70と同様に内部エネルギ増大部110が設けられているが、内部エネルギ増大部110が設けられない構成としてもよい。また、本実施形態の飛翔体70は、本明細書で開示する他の実施形態の構成を組み合わせてもよい。   In addition, although the internal energy increase part 110 is provided in the flying body 70 of this embodiment similarly to the flying body 70 of 6th Embodiment, it is good also as a structure where the internal energy increase part 110 is not provided. Further, the flying object 70 of the present embodiment may be combined with the configuration of the other embodiments disclosed in the present specification.

[第8実施形態]
次に、本発明の第8実施形態に係る飛翔体70について説明する。第8実施形態に係る飛翔体70は、第6実施形態と同様に飛行機である。図11は、第8実施形態に係る飛翔体70の翼部を側方から見た概略的な断面図である。
[Eighth Embodiment]
Next, a flying object 70 according to an eighth embodiment of the present invention is described. The flying object 70 according to the eighth embodiment is an airplane as in the sixth embodiment. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the wing portion of the flying object 70 according to the eighth embodiment when viewed from the side.

第8実施形態に係る飛翔体70では、翼部の複数位置に水蒸気を含む流体(空気)を供給する水蒸気供給装置140が設けられている。水蒸気供給装置140は、水を貯留するリザーバ141、水蒸気送り用の配管142、水蒸気送り用のポンプ143、水蒸気生成用のヒータ144を備えている。   In the flying body 70 according to the eighth embodiment, a water vapor supply device 140 that supplies fluid (air) containing water vapor to a plurality of positions of the wing portion is provided. The water vapor supply device 140 includes a reservoir 141 for storing water, a water vapor feeding pipe 142, a water vapor feeding pump 143, and a water vapor generating heater 144.

リザーバ141に貯留された水は、水蒸気送り用のポンプ143により吸い上げられ、水蒸気送り用の配管142aの内部を進む。水蒸気送り用の配管142aの途中で水蒸気生成用のヒータ144により水が加熱されて、水蒸気が飽和した湿った流体が生成される。水蒸気が飽和した流体は、さらに水蒸気送り用の配管142aの内部を進んで分岐点に到達する。水蒸気送り用の配管142aは、流体供給部90の上側空間Rまで延びる第1の配管142bと、流体供給部90の下側空間Rまで延びる第2の配管142cと、流体収集部100の上流側の直前位置まで延設される第3の配管142dと、に分岐している。 The water stored in the reservoir 141 is sucked up by the water vapor feed pump 143 and travels inside the water vapor feed pipe 142a. Water is heated by the steam generation heater 144 in the middle of the steam feed pipe 142a, and a wet fluid saturated with water vapor is generated. The fluid saturated with water vapor further travels inside the water vapor feeding pipe 142a and reaches the branch point. The pipe 142a for water vapor feeding includes a first pipe 142b extending to the upper space RH of the fluid supply unit 90, a second pipe 142c extending to the lower space RL of the fluid supply unit 90, and the fluid collecting unit 100. It branches off to a third pipe 142d extending to a position immediately before the upstream side.

水蒸気送り用の配管142aの内部を進む流体の一部は、第1の配管142bの内部を通って、流体供給部90の上側空間Rに放出される。放出された水蒸気を含む流体は、上側空間Rからダクト98を通って流体収集部100の上流側斜め上方に吹き出す。ダクト98から吹き出した流体は、流体収集部100と揚力生成部80との間に引き込まれる。 A part of the fluid traveling inside the water vapor feeding pipe 142 a passes through the inside of the first pipe 142 b and is discharged into the upper space RH of the fluid supply unit 90. The fluid containing the discharged water vapor blows out from the upper space RH through the duct 98 and obliquely upward on the upstream side of the fluid collecting unit 100. The fluid blown out from the duct 98 is drawn between the fluid collection unit 100 and the lift generation unit 80.

また、水蒸気送り用の配管142aの内部を進む水蒸気の他の一部は、第2の配管142cの内部を通って、流体供給部90の下側空間Rに放出される。放出された水蒸気を含む流体は、下側空間Rから吹出し口92を通って流体収集部100の上流側に吹き出す。吹出し口92から吹き出した流体は、流体収集部100と揚力生成部80との間を流れる。 In addition, the other part of the water vapor that travels inside the water vapor feeding pipe 142 a passes through the inside of the second pipe 142 c and is discharged into the lower space RL of the fluid supply unit 90. Fluid containing the released water vapor, blown into the upstream side of the fluid collection unit 100 through the outlet 92 from the lower space R L. The fluid blown out from the outlet 92 flows between the fluid collecting unit 100 and the lift generating unit 80.

また、水蒸気送り用の配管142aの内部を進む水蒸気の残りの一部は、第3の配管142dの内部を通って、流体収集部100の直前位置に放出される。水蒸気は、上流側から流れてきた流体と共に、流体収集部100と揚力生成部80との間を流れる。   Further, the remaining part of the water vapor that travels inside the water vapor feeding pipe 142a passes through the inside of the third pipe 142d and is discharged to a position immediately before the fluid collecting unit 100. The steam flows between the fluid collecting unit 100 and the lift generating unit 80 together with the fluid flowing from the upstream side.

流体収集部100付近において流体が断熱膨張する際に、水蒸気が凝集するための気温・気圧等の条件が揃っている場合には、流体に含まれる水蒸気は凝集する。この時、水蒸気から氷または水へと相変態するため、周囲の流体に凝集潜熱が与えられる。この凝集潜熱は、流体収集部100と揚力生成部80との間を流れる流体の内部エネルギとなって、流体の断熱膨張を促進する。よって、本実施形態の水蒸気供給装置140によれば、揚力生成部80に沿って流れる流体の流量を大きくして、揚力生成部80により大きな揚力を発生させることができる。なお、水蒸気が凝集する際に流体の体積は少し収縮するが、その体積収縮率は無視できる程度の値であり、飛翔体70に作用する揚力には殆ど影響しない。   When the fluid adiabatically expands in the vicinity of the fluid collecting unit 100, the water vapor contained in the fluid agglomerates if conditions such as air temperature and atmospheric pressure for aggregating the water vapor are met. At this time, since the phase is transformed from water vapor to ice or water, coagulation latent heat is given to the surrounding fluid. This agglomeration latent heat becomes internal energy of the fluid flowing between the fluid collecting unit 100 and the lift generating unit 80, and promotes adiabatic expansion of the fluid. Therefore, according to the steam supply device 140 of the present embodiment, the lift generating unit 80 can generate a large lift by increasing the flow rate of the fluid flowing along the lift generating unit 80. The volume of the fluid contracts slightly when the water vapor condenses, but the volume contraction rate is a negligible value and hardly affects the lift acting on the flying object 70.

また、本実施形態の水蒸気供給装置140では、飛翔体70の周囲環境に応じて水蒸気の供給量を変化させてもよい。すなわち、飛翔体70の周囲の湿度が低い場合には水蒸気の供給量を多くし、飛翔体70の周囲の湿度が高い場合には水蒸気の供給量を少なくしてもよい。このように水蒸気の供給量を調節することにより、飛翔体70が飛行している地帯が乾燥地帯であるかまたは湿潤地帯であるかに応じて、飛翔体70に作用する揚力を適度に調節することができる。   In the water vapor supply device 140 of the present embodiment, the amount of water vapor supplied may be changed according to the surrounding environment of the flying object 70. That is, the supply amount of water vapor may be increased when the humidity around the flying object 70 is low, and the supply amount of water vapor may be decreased when the humidity around the flying object 70 is high. By adjusting the supply amount of water vapor in this manner, the lift force acting on the flying object 70 is appropriately adjusted according to whether the zone in which the flying object 70 is flying is a dry zone or a wet zone. be able to.

また、本実施形態の水蒸気供給装置140は、プロペラを駆動するための動力源93が電動モータなどの非燃焼式の駆動機構である場合に好適である。燃焼式の駆動機構によりプロペラを駆動する場合には、燃焼により水蒸気を含む排気が生成されるため、この排気を流体収集部100の上流側に放出することで、断熱膨張する流体に凝集潜熱を与えることができる。一方、非燃焼式の駆動機構によりプロペラを駆動する場合には、水蒸気を含む排気が生成されないため、流体には水蒸気が乏しい場合がある。よって、本実施形態の水蒸気供給装置140を用いて水蒸気を供給することにより、揚力生成部80に作用する揚力を増大することができ好適である。   Further, the water vapor supply device 140 of the present embodiment is suitable when the power source 93 for driving the propeller is a non-combustion drive mechanism such as an electric motor. When the propeller is driven by a combustion type drive mechanism, exhaust gas containing water vapor is generated by combustion. Therefore, the exhaust gas is discharged to the upstream side of the fluid collection unit 100, thereby aggregating latent heat to the adiabatic expansion fluid. Can be given. On the other hand, when the propeller is driven by a non-combustion type drive mechanism, exhaust gas containing water vapor is not generated, so the fluid may be poor in water vapor. Therefore, it is preferable that the steam acting on the lift generating unit 80 can be increased by supplying the steam using the steam supply device 140 of the present embodiment.

なお、本実施形態では、電熱式ヒータ144を用いて水蒸気を生成しているが、電熱式ヒータ144に代えて動力源93(エンジン、モータ、インバータ、燃料電池等)の排熱を用いて水蒸気を生成してもよい。   In the present embodiment, steam is generated using the electric heater 144, but the steam is generated using the exhaust heat of the power source 93 (engine, motor, inverter, fuel cell, etc.) instead of the electric heater 144. May be generated.

また、本実施形態の飛翔体70には、凝集した水を回収するための水回収装置150が設けられている。水回収装置150は、水回収用の回収溝151、水戻り用の配管152、水戻り用ポンプ153を備えている。水回収用の回収溝151は、揚力生成部80の上側外面82の後端付近に形成されている。流体が断熱膨張している時に凝集した水の一部は、揚力生成部80の上側外面82に付着し、揚力生成部80の上側外面82に沿って流れて回収溝151に入り込む。そして、回収溝151に入った水は、水戻り用の配管152aに流れ込む。水戻り用ポンプ153が駆動することにより、水戻り用の配管152cに流れ込んだ水はリザーバ141に戻される。   Further, the flying body 70 of the present embodiment is provided with a water recovery device 150 for recovering the condensed water. The water recovery device 150 includes a recovery groove 151 for water recovery, a pipe 152 for returning water, and a pump 153 for returning water. The recovery groove 151 for water recovery is formed near the rear end of the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80. A part of the water condensed when the fluid is adiabatically expanded adheres to the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80, flows along the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80, and enters the recovery groove 151. Then, the water that has entered the recovery groove 151 flows into the pipe 152a for returning water. When the water return pump 153 is driven, the water flowing into the water return pipe 152 c is returned to the reservoir 141.

また、水戻り用の配管152bは、流体収集部100の下面まで延設されている。流体が断熱膨張している時に凝集した水の他の一部は、流体収集部100の対向面102に付着し、流体収集部100の対向面102に沿って流れて、水戻り用の配管152bに流れ込む。水戻り用ポンプ153が駆動することにより、水戻り用の配管152cに流れ込んだ水はリザーバ141に戻される。本実施形態の水回収装置150によれば、揚力生成部80の上側外面82および流体収集部100に付着した水(氷または水滴)を回収して再利用することができる。   The water return pipe 152b extends to the lower surface of the fluid collection unit 100. The other part of the water condensed when the fluid is adiabatically expanded adheres to the facing surface 102 of the fluid collecting unit 100 and flows along the facing surface 102 of the fluid collecting unit 100 to return the water return pipe 152b. Flow into. When the water return pump 153 is driven, the water flowing into the water return pipe 152 c is returned to the reservoir 141. According to the water recovery apparatus 150 of the present embodiment, water (ice or water droplets) adhering to the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80 and the fluid collection unit 100 can be recovered and reused.

なお、飛翔体70の飛翔中に水切れとなる事態を回避するために、飛翔中に使用する十分な水をリザーバ141に貯えてから、飛翔体70の飛翔を開始する必要がある。但し、本実施形態の水回収装置150を用いれば、飛翔中に水を回収して再利用するため、飛翔体70の飛翔中に水切れとなる心配が少なく、貯水容量を小さなリザーバ141を用いることができる。   In order to avoid a situation where water runs out during the flight of the flying object 70, it is necessary to start the flying of the flying object 70 after storing sufficient water to be used during the flight in the reservoir 141. However, if the water recovery device 150 of the present embodiment is used, water is recovered and reused during flight, and therefore there is little fear of running out of water during the flight of the flying object 70, and a reservoir 141 having a small water storage capacity is used. Can do.

なお、本実施形態では、水戻り用ポンプ153を駆動して水をリザーバ141に回収しているが、水戻り用ポンプ153を設けずに、重力の作用により水がリザーバ141まで戻るように構成してもよい。   In this embodiment, the water return pump 153 is driven to collect water in the reservoir 141. However, the water return pump 153 is not provided, and the water is returned to the reservoir 141 by the action of gravity. May be.

なお、本実施形態の飛翔体70には、第6実施形態の飛翔体70と同様に内部エネルギ増大部110が設けられているが、内部エネルギ増大部110が設けられない構成としてもよい。また、本実施形態の飛翔体70は、本明細書で開示する他の実施形態の構成を組み合わせてもよい。   In addition, although the internal energy increase part 110 is provided in the flying body 70 of this embodiment similarly to the flying body 70 of 6th Embodiment, it is good also as a structure where the internal energy increase part 110 is not provided. Further, the flying object 70 of the present embodiment may be combined with the configuration of the other embodiments disclosed in the present specification.

[第9実施形態]
次に、本発明の第9実施形態に係る飛翔体70について説明する。第9実施形態に係る飛翔体70は、第6実施形態と同様に飛行機である。図12は、第9実施形態に係る飛翔体70の翼部を側方から見た概略的な断面図である。
[Ninth Embodiment]
Next, a flying object 70 according to a ninth embodiment of the invention is described. The flying object 70 according to the ninth embodiment is an airplane as in the sixth embodiment. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the wing portion of the flying object 70 according to the ninth embodiment as viewed from the side.

第9実施形態に係る飛翔体70では、流体供給部90の吹出し口92は、揚力生成部80の上側外面82と流体収集部100の対向面102との間に配置されている。この構成により、流体収集部100における流体損失を抑制することができ、揚力生成部80に作用する揚力を大きくすることができる。   In the flying body 70 according to the ninth embodiment, the outlet 92 of the fluid supply unit 90 is disposed between the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80 and the facing surface 102 of the fluid collection unit 100. With this configuration, fluid loss in the fluid collection unit 100 can be suppressed, and the lift acting on the lift generation unit 80 can be increased.

また、第9実施形態に係る飛翔体70では、揚力生成部80の上側外面82には流体の流れを乱流化する乱流生成手段84が設けられている。乱流生成手段は、揚力生成部10の上側外面12に固定された乱流生成用の複数の凸部84である。この構成により、流体の揚力生成部80の上側外面82からの剥離を抑制して、より多量の流体を揚力生成部80の上側外面82に沿って流すことで、コアンダ効果による揚力をより確実に得ることができる。   In the flying body 70 according to the ninth embodiment, the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80 is provided with turbulent flow generation means 84 for turbulent fluid flow. The turbulent flow generating means is a plurality of convex portions 84 for generating turbulent flow fixed to the upper outer surface 12 of the lift generating unit 10. With this configuration, the peeling of the fluid lift generation unit 80 from the upper outer surface 82 is suppressed, and a larger amount of fluid is caused to flow along the upper outer surface 82 of the lift generation unit 80, so that the lift due to the Coanda effect is more reliably achieved. Obtainable.

なお、第9実施形態に係る飛翔体70は、第6実施形態、第3実施形態および第4実施形態を組み合わせて構成された飛翔体である。このように、上記に説明した各実施形態を任意に組み合わせて飛翔体を構成してもよい。   The flying object 70 according to the ninth embodiment is a flying object configured by combining the sixth embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment. Thus, you may comprise a flying body combining each embodiment described above arbitrarily.

第1実施形態に係る飛翔体を示す上面図および側面図である。It is the upper side figure and side view which show the flying body which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る飛翔体を示す上面図および側面図である。It is the upper side figure and side view which show the flying body which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る飛翔体を示す上面図および側面図である。It is the upper side figure and side view which show the flying body which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る飛翔体を示す上面図および側面図である。It is the upper side figure and side view which show the flying body which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る飛翔体を示す上面図および側面図である。It is the upper side figure and side view which show the flying body which concerns on 5th Embodiment. 全ての実施形態に共通する揚力発生原理を説明するための側面図Side view for explaining the principle of lift generation common to all embodiments 第6実施形態に係る飛翔体を示す上面図である。It is a top view which shows the flying body which concerns on 6th Embodiment. 第6実施形態に係る飛翔体を示す側面図である。It is a side view which shows the flying body which concerns on 6th Embodiment. 第6実施形態の変形例に係る飛翔体を示す側面図である。It is a side view which shows the flying body which concerns on the modification of 6th Embodiment. 第7実施形態に係る飛翔体を示す側面図である。It is a side view which shows the flying body which concerns on 7th Embodiment. 第8実施形態に係る飛翔体を示す側面図である。It is a side view which shows the flying body which concerns on 8th Embodiment. 第9実施形態に係る飛翔体を示す側面図である。It is a side view which shows the flying body which concerns on 9th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,3,5,7…飛翔体、10…揚力生成部、12…上側外面、20…流体供給部、22…吹出し口、30…流体収集部、32…対向面、34…板部材、40…各調節機構、40,41,42,43…調節機構、44…制御装置、50…乱流生成手段(凸部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 3, 5, 7 ... Flying object, 10 ... Lift production | generation part, 12 ... Upper outer surface, 20 ... Fluid supply part, 22 ... Outlet, 30 ... Fluid collection part, 32 ... Opposite surface, 34 ... Plate member, 40 ... each adjustment mechanism, 40, 41, 42, 43 ... adjustment mechanism, 44 ... control device, 50 ... turbulent flow generation means (convex part).

Claims (13)

流体を供給する流体供給部と、
流体の流れ方向に対して下方に傾斜する外面を有し、流体の流れ方向を下方に変化させて揚力を得る揚力生成部と、
前記揚力生成部の外面に対向する対向面を有し、流体の流れ方向の上流側における前記外面と前記対向面との間隔が、流体の流れ方向の下流側における前記外面と前記対向面との間隔よりも広い流体収集部と、
を備えることを特徴とする飛翔体。
A fluid supply for supplying fluid;
A lift generating unit having an outer surface inclined downward with respect to the fluid flow direction, and obtaining a lift by changing the fluid flow direction downward;
An opposing surface opposite to the outer surface of the lift generation unit, and an interval between the outer surface and the opposing surface on the upstream side in the fluid flow direction is a distance between the outer surface and the opposing surface on the downstream side in the fluid flow direction. A fluid collection section wider than the interval;
A flying object characterized by comprising:
前記流体収集部の対向面の位置または姿勢を調節する調節機構を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の飛翔体。   The flying object according to claim 1, further comprising an adjustment mechanism that adjusts a position or a posture of an opposing surface of the fluid collecting unit. 前記流体供給部は流体の吹出し口を有しており、当該吹出し口は前記外面と前記対向面との間に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の飛翔体。   The flying object according to claim 1, wherein the fluid supply unit has a fluid outlet, and the outlet is disposed between the outer surface and the opposing surface. 前記揚力生成部の外面には、流体の流れを乱流化する乱流生成手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying body according to any one of claims 1 to 3, wherein a turbulent flow generating means for turbulent fluid flow is provided on an outer surface of the lift generating unit. 前記流体収集部の対向面の面積は、前記揚力生成部の外面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying object according to any one of claims 1 to 4, wherein an area of an opposing surface of the fluid collecting unit is smaller than an area of an outer surface of the lift generating unit. 前記流体収集部の対向面は、前記揚力生成部の外面の下流側端部よりも上流側の部位に対向していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flight according to any one of claims 1 to 5, wherein the facing surface of the fluid collecting portion faces a portion upstream of the downstream end portion of the outer surface of the lift generating portion. body. 前記揚力生成部の外面は、前記飛翔体の機体本体の外面であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying body according to any one of claims 1 to 6, wherein an outer surface of the lift generating unit is an outer surface of an airframe body of the flying body. 前記流体収集部の上流にある流体の内部エネルギを増大させる内部エネルギ増大部を、さらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying object according to any one of claims 1 to 7, further comprising an internal energy increasing unit that increases internal energy of a fluid upstream of the fluid collecting unit. 前記流体収集部は断熱材を用いて構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying object according to any one of claims 1 to 8, wherein the fluid collecting part is configured using a heat insulating material. 前記流体収集部は、流体の流れ方向に沿って複数設けられており、
前記複数の流体収集部のいずれか1つの下流端における前記外面と前記対向面との間隔よりも、その1つ下流側にある流体収集部の上流端における前記外面と前記対向面との間隔の方が大きいことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の飛翔体。
A plurality of the fluid collecting units are provided along the fluid flow direction,
The distance between the outer surface and the facing surface at the upstream end of the fluid collecting portion that is one downstream side of the distance between the outer surface and the facing surface at one downstream end of any one of the plurality of fluid collecting portions. The flying object according to claim 1, wherein the flying object is larger.
前記複数段の流体収集部の少なくとも1つは、前記揚力生成部の外面に対向する第1位置、または、前記揚力生成部の内部に格納される第2位置のいずれか一方に位置調節自在に構成されていることを特徴とする請求項10に記載の飛翔体。   At least one of the fluid collecting units in the plurality of stages is adjustable in position at either a first position facing the outer surface of the lift generating unit or a second position stored in the lift generating unit. It is comprised, The flying body of Claim 10 characterized by the above-mentioned. 前記流体収集部を通過する流体に水蒸気を供給する水蒸気供給装置を、さらに備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の飛翔体。   The flying object according to claim 1, further comprising a water vapor supply device that supplies water vapor to the fluid that passes through the fluid collecting unit. 前記流体供給部は、非燃焼式の駆動機構を用いて流体を供給するものであることを特徴とする請求項12に記載の飛翔体。   The flying body according to claim 12, wherein the fluid supply unit supplies a fluid using a non-combustion drive mechanism.
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