JP2012531344A - 複合推進器を備えた地面効果翼機 - Google Patents
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Abstract
本発明の複合推進器を備えた地面効果翼機は、流線型突出形状の地面効果翼機機体と、前記地面効果翼機機体の左右両側に設けられる主翼と、前記地面効果翼機機体または主翼の上部に設置されるパイロンと、前記パイロンの上部に設置される主推進器と、前記主推進器の上部に設置され、地面効果翼機の離水の際にブースターの役目をする補助推進器と、を含んでなる。
Description
本発明は、地面効果翼機(WIG Craft)に関し、さらに詳しくは、主推進器と補助推進器とを含む複合推進器を備えた地面効果翼機に関する。
地面効果翼機は、翼が水面近くにあるときに抵抗が減少し揚力が増加する地面効果(ground effect)を利用した船舶である。ところが、このような地面効果は速度がある程度大きくなるときに現れる現象であり、地面効果翼機は、最初の停止時から離水時までは水の抵抗により陸上での場合より同速度に対してさらに多くの推力を必要とする問題点がある。
よって、地面効果翼機を初めて開発したロシアでは、船首部分に追加の推進器を設置して水の抵抗に打ち克つための推力を供給するだけでなく、低速の際に翼の下方に速い空気の流れを生じさせて短時間で機体を水から浮上させることができるようにした。ところが、このような追加の推進器として用いられるガスタービン推進器は、低速での効率が良くないため、必要な燃料の量などにおいて出力に比べて過度な重量を引き起こすという問題があった。
以後、ヨーロッパでは、このように発進時の低速の際に如何にして地面効果翼機を早く浮揚させて水の抵抗を減らすかについて、水中翼を使用し或いは空気浮揚船と同様に浮揚用スカートを使用するホバーウィングなどに関する研究が行われた。ところが、この場合も、離水時および航走時に必要なエンジンの出力の差異が大きいという問題点はそのまま残っている。
すなわち、既存の地面効果翼機は、航空機に比べて相対的に低速の状態における効率を向上するために、ターボプロップ推進器を採用した。しかし、最近、大部分の中型および大型航空機でターボファンまたはターボジェット推進器を採用するので、必要な出力のターボプロップ推進器を求めることが非常に難しくなっている。
特に、プロペラ推進器の場合、エンジンの出力と必要な推力とが大きくなると、それによりプロペラも共に大きくならなければならないが、プロペラは材質および回転速度などの問題により製造可能な大きさに制限がある。したがって、大きい規模の地面効果翼機を製造するためには、離水の際に必要とされる推力を複数台の推進器によって供給する必要がある。このように、推進器に全てターボプロップ推進器を使用する場合、プロペラ設置のための空間上の問題が発生するおそれがある。
これに対し、ターボファンまたはターボジェット推進器は、航空機などの高速運航状態で最大効率を達成することができるように考案された装備なので、地面効果翼機などの中速および低速運航では効率が低下するという問題点があった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、地面効果翼機の主推進器としてのターボプロップ推進器と、地面効果翼機の離水時にブースターの役目をする補助推進器としてのターボファンまたはターボジェット推進器と、を含む複合推進器を備えた地面効果翼機を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明によれば、流線型突出形状の地面効果翼機機体と、前記地面効果翼機機体の左右両側に設けられる主翼と、前記地面効果翼機機体または主翼の上部に設置されるパイロンと、前記パイロンの上部に設置される主推進器と、前記主推進器の上部に設置され、地面効果翼機の離水の際にブースターの役目をする補助推進器と、を含んでなる、複合推進器を備えた地面効果翼機を提供する。
本発明の複合推進器を備えた地面効果翼機において、前記主推進器はターボプロップ推進器であり、前記補助推進器はターボファンまたはターボジェット推進器であることを特徴とする。
本発明の複合推進器を備えた地面効果翼機において、前記ターボファンまたはターボジェット推進器の空気吸入口をターボプロップ推進器のプロペラの後面に位置させてプロペラの後流を流入させることにより推進効率を向上させることを特徴とする。
上述したように、本発明は、地面効果翼機の主推進器としてのターボプロップ推進器に補助推進器としてのターボファンまたはターボジェット推進器を備えて地面効果翼機の離水の際に推力を効率よく利用することができるという効果がある。
また、本発明は、ターボファンまたはターボジェット推進器の空気吸入口をターボプロップ推進器のプロペラの後面に位置させてプロペラの後流を流入させることにより推進効率を向上させるという効果がある。
以下、添付図面を参照して本発明に係る具体的な実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る複合推進器を備えた地面効果翼機の一側面図、図２は、本発明に係る複合推進器を備えた地面効果翼機の平面図である。
図１および図２を参照すると、本発明に係る複合推進器を備えた地面効果翼機は、長手方向に延びた流線型突出形状の地面効果翼機機体（図示せず）と、前記地面効果翼機機体の左右両側に設けられる主翼（図示せず）と、前記地面効果翼機機体または主翼の上部に設置されるパイロン１００と、前記パイロン１００の上部に設置される主推進器１５０と、前記主推進器１５０の上部に設置され、離水の際にブースターの役目をする補助推進器２００と、を含んでなる。
前記主推進器１５０は、離水および航走の際に推力を供給する役目をする。ここで、前記主推進器１５０は、地面効果翼機の一般的な航走速度である１５０〜２５０ｋｍ／ｈの範囲で最大効率を達成することができるように、ガスタービン推進器の中でも低速性能のよいターボプロップ推進器を使用することが好ましい。
前記補助推進器２００は、主推進器１５０の上部に位置し、ターボファンまたはターボジェット推進器を使用することが好ましい。
ここで、前記ターボファン推進器は、ターボジェット推進器と基本的に同様であるが、ガス発生器および低圧のファンを介して流入空気を区分して排出することが異なる。すなわち、ファンを介して流入した空気は、低圧で圧縮された後でファンノズルを介して排出され、ガス発生器に流入した空気は、ターボジェット推進器と同様の過程を経て排気ノズルから排出される。
このようなターボファン推進器は、プロペラの役目をするファンによってターボジェット推進器より中速および低速で大きい推力を得ることができ、燃料消費率も向上して経済的である。また、ファンノズルから出てきた気流が排気ノズルから排出される高速の燃焼ガスを取り囲んで騒音を大きく減少させるので、現在、大部分の軍用機および大型旅客機などに利用されている。
したがって、前記ターボファンまたはターボジェット推進器は、地面効果翼機の離水の際に必要な追加推力を供給する補助推進器２００として使用される。ここで、前記ターボファンまたはターボジェット推進器は、１基または２基を設置することが好ましい。
前記ターボプロップ推進器と前記ターボファンまたはターボジェット推進器とが地面効果翼機の離水の際に必要な全推力を分けて供給するので、面積の小さいターボプロップ推進器のプロペラ１７０を使用することができる。
一方、前記ターボジェットまたはターボファン推進器の空気吸入口２５０は、ターボプロップ推進器のプロペラ１７０の後面に位置する。よって、前記空気吸入口２５０は、地面効果翼機の離水の際にプロペラ１７０の後流を流入して推進効率を向上させる。
また、前記補助推進器２００は、地面効果翼機の離水の際または主推進器１５０としてのターボプロップ推進器の故障の際に利用可能であり、一般の航走の際には使用しない。
また、本発明では主推進器１５０の上部に補助推進器２００を設置することにより、追加の空間および構造物を必要としないという利点がある。
以上説明したように、本発明の詳細な説明では、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の範疇から逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。よって、本発明の権利範囲は、説明された実施例に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲およびこれと均等なものによって定められるべきである。
１００ パイロン
１５０ 主推進器
１７０ プロペラ
２００ 補助推進器
１５０ 主推進器
１７０ プロペラ
２００ 補助推進器
Claims (4)
- 流線型突出形状の地面効果翼機機体と、
前記地面効果翼機機体の左右両側に設けられる主翼と、
前記地面効果翼機機体または前記主翼の上部に設置されるパイロンと、
前記パイロンの上部に設置される主推進器と、
前記主推進器の上部に設置され、地面効果翼機の離水の際にブースターの役目をする補助推進器と、を含んでなることを特徴とする複合推進器を備えた地面効果翼機。 - 前記主推進器は、ターボプロップ推進器であることを特徴とする請求項１に記載の複合推進器を備えた地面効果翼機。
- 前記補助推進器は、ターボファンまたはターボジェット推進器であることを特徴とする請求項１に記載の複合推進器を備えた地面効果翼機。
- 前記ターボファンまたはターボジェット推進器の空気吸入口をターボプロップ推進器のプロペラの後面に位置させてプロペラの後流を流入させることにより推進効率を向上させることを特徴とする請求項３に記載の複合推進器を備えた地面効果翼機。
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