JP2020179691A - 航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良 - Google Patents

Abstract

【課題】 航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の空気抵抗の減少と、回転翼飛行時の安定した姿勢制御を提供する。【解決手段】 回転翼飛行から固定翼飛行へ移行後に後ろ向きとなる側の翼の形態を、揚力を得る形態に変化させることと、両横に並んだ二体の回転翼の間を連結して一体化させて、間にあった二か所の翼端渦を解消することと、残る翼端を飛行形態に合わせて鳥類のコンドル又はハヤブサ等の翼様に変化させて揚力及び翼端渦等の空気流の制御と、回転翼飛行の前傾姿勢等の制御を機体尾部に設けたローターの向きを上下の方向にも向く様に回転して制御できるようにしたことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、航空機の改良に関するものである。

従来の技術では、航空機の回転翼飛行と固定翼飛行の両飛行を、簡単に切り替えて飛行できる翼システムとして、両翼が交わる中心点に設けた垂直軸を中心に水平に回転して回転飛行する該回転翼の横に、さらに、もう一体の回転翼を左右対称にして設け、各々の前記垂直軸を、固定翼の機能と形態を備えた支持部材で連接して固定して一体となって回転飛行できるようにしている航空機で、該回転翼の回転を止めて、2体の該回転翼の翼が水平飛行方向に対して直角線上に左右対称な状態で固定し、水平飛行方向に向けて左右に翼を広げた固定翼として固定された時に、水平飛行方向の前向きとなる其々の翼だけにプロペラ等の推進動力を設けて、そのまま飛行できるようにしている。

特許６２８１１７２号 特表第２００９−５４１１２４号 特開第２０１４−０６５４７７号

回転翼飛行も固定翼飛行もできる航空機として、両翼の中心に設けた垂直軸を中心に該両翼が水平に回転して回転翼飛行する回転翼の航空機であって、該回転翼の横に、さらにもう一体の回転翼を横並びに左右対称にして設けて各々の前記垂直軸を、固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支持部材で連接して固定して一体となって回転翼飛行できるようにしていて、該回転翼飛行から固定翼飛行へ移行の為に該回転翼の回転を止めた時に、二体の該回転翼が固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で、さらに該翼が直線的に連なる様な状態で停止して固定できるようにして水平飛行方向へ向けて左右に翼を広げた固定翼としてそのまま飛行できるようにしたものであるが、二つの左右対称に並べて設けた前記回転翼が回転翼飛行時には各々の両翼の其々の片翼が回転方向向きで回転翼飛行するが、固定翼飛行に移行の為各々の前記両翼が直線的に連なる様になる状態で固定された時に、水平飛行方向の前向きとなる其々の翼だけにプロペラ等の推進動力を設けているが、この場合、後ろ向きになる側の翼にも、航空機として揚力の発生が容易な形状が求められることと、二体の前記両翼の翼端のそれぞれに空気抵抗が発生することと、二体の回転翼から成る回転翼飛行時の姿勢制御の向上を図る必要がある。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の請求項１は、両翼の中心に設けた垂直軸を中心にして該両翼が水平に回転する回転翼飛行の航空機であるとともに、前記回転を止めて水平飛行方向へ向けて前記両翼を左右に広げた状態で固定して固定翼飛行も出来る回転翼飛行モードと固定翼飛行モードとに飛行モードを切り替えて飛行できる航空機で、前記両翼のどちらか片側の翼が、前記飛行モードの切替後に、前縁を前面にして揚力を得て飛行していた該翼の向きが、前記切替後の回転方向または飛行方向と逆の後ろ向きとなる側の翼において、揚力を得る為の前縁の形状と後縁の形状との両側の縁から成る前記翼の構成を、両側の該縁に其々該縁に沿って長手側の片側半面を縁半径として露出させる軸を回転自在にして設けて、該軸の前記縁半径として露出させた前記半面の裏側の半面側に後縁部を構成する翼後部を固定して設けて、前記飛行モードの切り替えで前記両側の縁のどちらかの縁が前向きに変わった時には、前記軸を回転させて前記縁半径の半面を前面に露出させるとともに前記後縁部を構成する翼後部を蝶番のプレートの如く前記軸を設けている前記翼から折り曲げる様に下側に回し移動させて前記翼の下側から該翼の内側に収納出来る様にして、さらに、前記飛行モードの切り替えで前記翼のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、前記軸を回転させて前面に露出させていた前記縁半径を前記翼の内側で後方向きにするとともに、前記翼の内側に収納していた前記後縁部を構成する前記翼後部を前記翼の下側から引き出して後方に伸ばすように回して移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにした。

本発明の請求項２は、両翼の中心に設けた垂直軸を中心に該両翼が水平に回転して回転翼飛行する回転翼の航空機で、該回転翼の横に、さらにもう一体の回転翼を横並びに左右対称にして設けて各々の前記垂直軸を固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支持部材で連接して固定して一体となって回転翼飛行できるようにするとともに、該回転翼飛行から固定翼飛行へ移行の為に該回転翼の回転を止めた時に、二体の該回転翼が固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で、さらに二体の該翼が直線的に連なる様な状態で停止して固定できるようにして水平飛行方向へ向けて左右に翼を広げた固定翼モードで飛行できるようにした回転翼飛行も固定翼飛行もできる航空機において、二体の前記回転翼が固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で直線的に連なる様な状態で停止後に、前記航空機本体の胴体上部側で機首から尾部の前後方向への中央線上で、更に左右に広げた二体の前記回転翼が直線的に連なる様な状態である該直線上線と交わる位置又はその付近から左右の前記回転翼同士の中間位置となる上方向に向けてガイドプレート用支柱を突出させて設けて、さらに該ガイドプレート用支柱の上部には左右の前記回転翼の手前までの長さのレール役のガイドプレートを前記水平飛行方向に向かって左右となる両横側に伸ばして、該ガイドプレートの左右には回転翼連結装置を設けていて、該回転翼連結装置はレール役の前記ガイドプレートに沿って左右方向に移動出来るようにして、左右の前記回転翼連結装置を其々左右の端側に移動させた時には最終的には該回転翼連結装置の端部が前記ガイドプレートの端部を超えて両横側で停止している二体の前記回転翼の其々の片翼の翼端部側に前記ガイドプレートから延伸した様に移動させて連結させることと引き戻して連結の解除が出来る様にして、左右の前記回転翼連結装置が前記ガイドプレートから左右方向に向けて延伸移動させて左右の二体の前記回転翼を連結させて連続した一体の固定翼形状にさせることができ、該一体の固定翼形状にした時には、切れ目無く長く繋がった該翼の翼端が二か所のみになることで翼端渦による空気抵抗の減少を図った。

本発明の請求項３は、航空機の翼において、両横に伸ばした航空機の前記両翼の先端となる両翼端に、更に先端方向に向けて伸ばした鳥の風切羽様の小型の翼を進行方向となる前縁側から後方にかけて複数を一列に並べて設けて、前記翼の翼端を、風切羽を広げるコンドル等幅広の翼端の鳥類様に複数の前記小型の翼を広げて揚力が得られるようにした。

本発明の請求項４は、請求項３において、航空機の前記翼を基翼として更に該基翼の翼端に設けた複数の前記小型の翼の前記基翼との接合部を前記小型の翼の翼端が前後方向に回転して振れる様に回転自在にして設けて、コンドルの翼様に幅広く広げた状態から、前記小型の翼の其々の翼端側を後縁側又は中央側又は前縁側の何れか一辺の前記小型の翼側に振る様に回して其々の該翼端が先端方向に鋭角的に重なり合う状態になる様にして、最終的に前記小型の翼全体が一辺の前記小型の翼側で鋭角を形作る流線型の翼端に変えることが出来る様にしたことで、高速飛行時での翼端渦による空気抵抗の減少を図った。

本発明の請求項５は、請求項1及び請求項２又は回転翼航空機において、機体尾部に設けたローターを、前記機体の機首から尾部への直線方向線上に対して直角方向の横向きから上下方向又は更に反対横面側に至る向きに回転できるようにして機体の姿勢制御ができるようにした。

本発明の請求項１では、揚力を得る翼の前縁の形状と後縁の形状を、翼の前進方向が逆になっても、該両側の縁ともに揚力を得られる形状に互いに切り替えて飛行できるようにしたことで、回転翼飛行も固定翼飛行もできる翼システムの航空機の改良が図れた。

本発明の請求項２では、二体の前記回転翼では、翼端がそれぞれ二か所ずつの合計４か所の翼端で翼端渦による空気抵抗が発生していたが、二体の前記回転翼の間に設けた回転翼連結装置で連結され固定化されて両横に翼を広げた一体の固定翼として飛行できるようにしたことで、翼端が二か所のみになり翼端渦による空気抵抗の減少が図れた。

本発明の請求項３では、
請求項２で翼端が二か所のみになった翼の翼端から更に先端に向けて、翼端渦の発生を抑える効果のある細長い鳥類の風切羽様の小型の翼を前縁から後方にかけて複数枚を一列に並べて設けたことで揚力を保つことと、翼端渦の削減が図れた。

本発明の請求項４では、
請求項３の鳥類のコンドルの様に広げた複数の風切羽様の小型の翼を、鳥類のハヤブサの様に翼端全体を流線型に変えることで、さらに、空気抵抗の減少が図れた。

本発明の請求項５では、
機体尾部に設けたローターの向きが上下の方向向きにも回転できるようにしたため、回転翼航空機として、機体の前傾姿勢及び後傾姿勢への制御が容易になり、回転翼飛行のための改良が図れた。

は、本航空機の平面図で、最上部の2体の回転翼を左右対称の水平飛行方向向きに固定され連結され、翼端が鳥類のハヤブサ様の翼の形態の固定翼となっていて、さらに尾部には方向を制御できるローターを設けた状態を表している。 は、本航空機の平面図で、図１と同様であるが、翼端が鳥類のコンドル様の翼の形態を表している。 は、本航空機の回転翼飛行モードの平面図で、両翼が矢印方向に回転している状態を表している。 は、本航空機の固定翼モードの正面図である。 は、本航空機の固定翼モードの側面図である。 は、前縁後縁切替可能翼の前縁から後縁の断面の外観で、揚力を得る一般的な翼の形状を表している。 は、図６と同じく前縁後縁切替可能翼の断面図で、翼の内部構造を表している。 は、図７と同じく断面図で、前縁と後縁の切り替えの動きの内部構造を表している。 は、同じく断面図で、図８から引き続く前縁と後縁の切り替動作の内部構造を表している。 は、同じく断面図で、図９を経て右側を前縁に変えた切替完了後の内部構造を表している。 は、図８と同じ断面図であるが、前縁と後縁の切替動作の為の動力伝達の構図を表している。 は、左右の翼の翼端に連結させる為のガイドプレートと、該ガイドプレートに被せる様に左右に延伸移動自在に装着している回転翼連結装置の内部構造と動力伝達の構図を破線で表した部分の斜視図である。 は、左右の回転翼が固定翼モードへ移行のため停止した状態を表しているが、回転の中心軸から内向き側となった翼が水平進行方向に対して後縁が前方へ向かった状態であり、後ろ向き状態を表した部分の斜視図である。 は、図１３と同じく左右の回転翼が固定翼モードで停止して、回転翼連結装置によって左右の翼が連結されて一体の翼形状になった状態で、更に後縁と前縁の切替も完了している状態の部分の斜視図である。 は、翼端部の部分の平面図で、小型の翼を前縁から後方にかけて並べて設けている状態の部分拡大図で、小型の翼の回転角度の調整する起動装置を破線で表したものである。 は、図１５の複数の小型の翼が前縁から後方にかけて広げられている状態を表した側面図である。 は、小型の翼の断面図である。 は、図１５と同じく翼端部の部分の平面図で、小型の翼の翼端が中央に寄り集まって流線型の形態に変化した状態を表したものである。 は、図１８と同じく翼端部の部分の平面図で、小型の翼の翼端が後縁側に寄り集まって流線型の形態に変化した状態を表したものである。 は、機体の尾部に設けたローターの平面図で、ローターの向きを左横向にしている状態の部分拡大図で、ローターを収納している筒部を破断線で示してローターを表して、更に前記筒を回転させる為の軸及びモーターを破線で示したものである。 は、図２０と同じくローターの平面図で、筒を回転させてローターの向きを上方向にしている状態の部分拡大図である。

翼の回転の中心点に設けた垂直軸２２を中心に水平に回転して回転飛行する回転翼１１の横に、さらに、もう一体の同様の回転翼１１を左右対称に並べて設けて、各々の前記垂直軸２２を固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支持部材４５で連接して固定して一体となって回転飛行できるようにするとともに、固定翼飛行に移行の為に前記回転翼１１の回転を止めて固定した時には、二体の該回転翼１１が水平飛行方向に対して、直角線上の左右対称の位置であり、前記直角線上に直線的に二体の該回転翼１１が直線的に連なって並ぶ様な状態になるようにして、水平飛行方向へ向けた固定翼としても飛行できるようにしたことで、回転翼飛行と固定翼飛行の両飛行を、該回転翼１１の回転と固定の切り替えだけで、選択して飛行できるようにしているが、固定翼飛行に移行の為各々の前記両回転翼１１が直線的に連なる様になる状態で固定された時に、二体の其々の回転翼１１で、其々の垂直軸２２の左右で水平飛行方向の前向きとなる側の回転翼１１と後ろ向きになる片側の回転翼１１が生じるが、この場合、後ろ向きになる片側の回転翼１１にも、航空機として揚力の発生が容易な形状が求められる為、後ろ向きになる片側の回転翼１１においては、翼の前縁と後縁の両方ともに回転軸３１を設けて、該回転軸３１の長手方向側の片側半面に前縁３２を構成する縁半径３４を、反対側の片面に後縁３３を構成する翼後部３５を固定して設けて、前記飛行モードの切り替えで前記片側の回転翼１１のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、該回転軸３１を回転させて前面に露出させていた前記縁半径３４を前記回転翼１１の内側向きに回すとともに、前記片側の回転翼１１の内側に収納していた前記後縁３５を構成する翼後部３５を前記片側の回転翼１１の下側から引き出して後方に伸ばすように回転移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにしている。

さらに、固定翼飛行の為に直線的に並んだ状態で停止している二体の前記回転翼１１の間に、本航空機の胴体上部から上方向へ突出させたガイドプレート用支柱２５の上部に設けたガイドプレート２０と回転翼連結装置２１とで連結し連続した一体の固定翼形状に出来るようにして、切れ目無く長く繋がった該翼の翼端が二か所のみになることで翼端渦による空気抵抗の減少を図っている。

さらに、翼端が二か所のみになった翼を、翼端渦の発生を抑える効果のある細長い鳥類の風切羽の様な小型の翼１２を翼端に複数を前縁３２から後縁３３側にかけて設けて、更に該小型の翼１２が受ける気流の迎角の変更と、該小型の翼１２の翼端を鳥類のコンドルの様に広げ又はハヤブサの様にすぼめて流線型にして、揚力と空気抵抗の軽減とを飛行モードに合わせることが出来る改良を図っている。

さらに、機体尾部４３に設けた尾部ローター４０の向きが上下の方向向きにも回転できるようにしたため、回転翼航空機として、機体の前傾姿勢及び後傾姿勢への制御を容易にして、回転翼飛行のための改良を図っている。

まず、図面１から図面５までを説明すると、両翼の回転の中心点に設けた垂直軸２２を中心に該両翼が水平に回転して回転飛行する回転翼１１の航空機において、該回転翼１１の横に、さらにもう一体の回転翼１１を左右対称に並べて設けて、各々の前記垂直軸２２を、固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支待部材４５で連接して固定して一体となって回転飛行できるようにするとともに、前記回転翼１１の回転を止めて横並びの二体の該回転翼１１の翼が、固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で二体の該回転翼１１の翼が直線的で連なる様に固定できるようにして、水平飛行方向へ向けて左右に翼を広げた固定翼としても飛行できるようにしている。

また、二体の左右対称に並べて設けた回転翼１１Rと１１Lが回転飛行時には各々の両翼の其々の片翼が回転方向向きで回転飛行するが、固定翼飛行モードの為各々の前記両翼が連なる様に直線的になって固定された時に、水平進行方向に対して前向きとなる其々の翼だけに推進動力のプロペラ１７を設けている。

さらに、回転翼１１Rと１１Lの間に機体胴体から上方向に突出させて設けた板状のパネルで空気抵抗の少ない長手側を前後にして立てた形状のガイドプレート用支柱２５の上部から、左右方向に停止している其々一体の回転翼１１の其々片側の前縁後縁切替可能翼３０の翼端３９に向けて、前縁後縁切替可能翼３０の翼端３９の手前まで伸ばしたレール役で板状のガイドプレート２０を設けて、さらに、該ガイドプレート２０を内側に収納する内側が空洞で筒形の回転翼連結装置２１を左右方向の両側に伸ばしたガイドプレート２０の両側其々に設けていて、ガイドプレート２０にはモーター６０とギア６１を設けていて、回転翼連結装置２１には回転翼１１が左右に連なる同じ横方向に直線状にギア溝６３を設けていて前記ギア６１とかみ合せていて、前記ガイドプレート２０のモーター６０の動力でギア６１を回転させて回転翼連結装置２１のギア溝６３にかみ合せて、回転翼連結装置２１がレール役のガイドプレート２０に沿って左右の横方向に移動出来るようにして、左右の回転翼連結装置２１を其々横に停止している回転翼１１の前縁後縁切替可能翼３０の翼端３９に向けてガイドプレート２０の横端から回転翼連結装置２１の端部が超えて移動して前縁後縁切替可能翼３０の翼端３９と連結出来るようにしている。

さらに、二体の回転翼１１の間が回転翼連結装置２１で連結されて、両外側に残った二体の回転翼１１の其々の翼端の先端からさらに先に向けて、翼端渦の発生を抑える効果のある細長い鳥類の風切羽様の小型の翼１２を前縁から後方にかけて複数を一列に並べて設けて、複数の該小型の翼１２の集合体の形態を、揚力を得る形態又は翼端渦の発生を抑える形態に変えることが出来るようにしている。

また、機体尾部４３には、尾部ローター４０が尾部ローター収納筒４１に収納されていて、モーター６０とモーター６０に繋がる軸２９により、尾部ローター収納筒４１とともにローター４０の向きが横方向から上下の方向向きにも回転できるようにしている。

次に、図面６から図面１１までを説明すると、固定翼飛行に移行の為各々の回転翼１１Rと１１Lが直線的に連なる様になる状態で固定された時に、水平飛行方向の前向きとなる回転翼１１と後ろ向きになる回転翼１１が生じるが、この場合、後ろ向きになる側の回転翼１１にも、航空機として揚力の発生が容易な形状が求められる為、後ろ向きになる回転翼１１を前縁と後縁の切替が可能な前縁後縁切替可能翼３０として翼の両縁ともに回転軸３１を設けて、該回転軸３１の長手面に前縁３２を構成する縁半径３４を片面に、反対側の片面に後縁３３側を構成する翼後部３５を固定して設けていて、該回転軸３１は円形ではなく、断面を縁半径３４の半円形を構成する半分と、該半円の境である直径位置から反対側へ先細りで伸ばした三角錐形状の翼後部３５を構成し、半円と三角錐を併せた形状としていて、前記飛行モードの切り替えで回転翼１１のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、該回転軸３１を回転させて前面に露出させていた前記縁半径３４の面を上側回りで前縁後縁切替可能翼３０の内側向きに回転させるとともに、前縁後縁切替可能翼３０の内側に収納していた後縁３３側を構成する翼後部３５を前縁後縁切替可能翼３０の下側から引き出して後方に伸ばすように回転させて移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにしていて、さらに翼後部３５を前縁後縁切替可能翼３０の下側から引き出した後は、前縁後縁切替可能翼３０の下側を塞ぐための前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６が設けられており、前縁後縁切替可能翼３０の下側からの出し入れに合わせて上下動するもので、該前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６はスプリングを備えた前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板伸縮部３７と上下動の際に生じるねじれ現象を解消する前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板屈折部３８により伸縮及び屈折も自在であり、前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６の両端の接続部は回転軸３１と前縁後縁切替可能翼３０の下部中央部でヒンジ接続をしていて、該ヒンジ接続をしている回転軸３１の回転動作に対応して上下動が行われて、さらに、図１１では、前縁と後縁の切替の為のギア部６１とチェーン６２の動力伝達及びモーター６０の動力装置から成る前縁後縁切替可能翼起動装置４９により回転軸３１を回転させて前縁と後縁の切替が行える。

次に、図面１２から図面１４までを説明すると、図１２は、左右の回転翼１１の翼端に連結させるレール役のガイドプレート２０と、該ガイドプレート２０を内側の開口部に収納した筒状の回転翼連結装置２１がガイドプレート２０に沿って左右に移動自在にしている内部の動力伝達の構図を破線で表していて、左右の両側に停止している回転翼１１の前縁後縁切替可能翼３０側の翼端３９に向けて、両側の該翼端３９の手前まで伸ばした板状のガイドプレート２０と、該ガイドプレート２０を内側に収納する回転翼連結装置２１をガイドプレート２０の左右の両側に設けていて、ガイドプレート２０にはモーター６０とギア６１を設けていて、回転翼連結装置２１には左右の翼端３９に向かう横方向に直線状にギア溝６３を設けていて前記ギア６１とかみ合せているもので、前記ガイドプレート２０のモーター６０の動力でギア６１を回転させて回転翼連結装置２１が左右の横方向に移動出来るようにしている。

図１３は、左右の回転翼１１が固定翼モードへ移行のため停止した状態を表しているが、回転の中心の垂直軸２２から内向き側となった回転翼１１の前縁後縁切替可能翼３０が水平進行方向に後縁３３が向かう後ろ向き状態前方になっている状態の斜視図である。

図１４は、固定翼モードの状態を表していて、回転翼連結装置２１によって左右の回転翼11が連結されて一体の翼形状になった状態で、更に前縁後縁切替可能翼３０の後縁３３と前縁３２の切替も完了した状態である。

次に、図面１５から図面１９までを説明すると図１５は部分拡大図で、回転翼１１の推進動力のプロペラ１７を設けた側の翼の翼端部の平面図で、翼端部に、更に先方向へ伸ばした鳥類の風切羽様の小型の翼１２を前縁側から後方にかけて複数を並べて設けて、該複数の小型の翼１２を広げて揚力を得ている状態であり、また小型の翼起動装置収納部１８内には、個々の小型の翼１２の翼端側を前後方向に振る様に回転させるギア６１とチェーン６２と小型の翼１２の迎角を変える迎角変更装置６４さらにモーター６０と小型の翼支待軸６７が収納されている状態を破線で表していて、図１６は、図１５と同じく回転翼１１Rの翼端部に設けた小型の翼１２を前縁側から後方にかけて並べて設けている状態の側面図であり、図１７は、一体の小型の翼１２の断面図で、一般的な航空機の断面の様に上面側は揚力を得る形態を表している。

図１８は、図１５と同じく翼端部の部分の平面図で、複数の小型の翼１２の翼端が中央に寄り集まって流線型の形態に変化した状態を表したものであり、図１９は、図１８と同じく翼端部の部分の平面図で、複数の小型の翼１２の翼端が後縁側に寄り集まって流線型の形態に変化した状態を表したものであるが、図１９では最後縁側に設けた小型の翼１２Ｂだけは翼端側の回転及び迎角度の変更の必要がないため回転の起動装置は設けずに固定式としている。

次に、図２０と図２１の説明をすると、図２０は、機体尾部４３に設けた尾部ローター４０の平面図で、尾部ローター４０の向きを左横向にしている状態で、尾部ローター４０を収納している尾部ローター収納筒４１をローター収納筒回転軸４２とモーター６０で、尾部ローター収納筒４１とローター４０の向きを横方向から上下の方向向きにも回転できるようにしていて、図２１は、図２０と同じく機体の機体尾部４３に設けた尾部ローター４０の平面図で、尾部ローター収納筒４１を回転させて尾部ローター４０の向きを上方向にしている状態である。

回転翼と固定翼の両用の航空機として、回転翼飛行時における姿勢制御と固定翼飛行時の空気抵抗及び揚力の改善を図ることで、垂直離陸のできる固定翼航空機としての利用の可能が多くなる。

１１…回転翼
１１R…回転翼（右翼）
１１L…回転翼（左翼）
１２…小型の翼
１２B…小型の翼（固定式）
１４…水平尾翼
１５…垂直尾翼
１６…可動翼
１７…プロペラ
１８…小型の翼起動装置収納部
１９…小型の翼の迎角及び先端側前後振り動作起動装置
２０…ガイドプレート
２１…回転翼連結装置
２２…垂直軸
２３…ディスクブレーキ装置
２４…回転翼の回転停止後回転止ピン
２５…ガイドプレート用支柱
２６…回転止ピン上下動操作棒（回転翼固定装置）
２９…軸
３０…前縁後縁切替可能翼（前縁と後縁の切替が可能な翼）
３１…回転軸（前縁の縁半径と後縁の翼後部を設けた）
３２…前縁
３３…後縁
３４…縁半径
３５…翼後部
３６…前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板
３７…前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板伸縮部
３８…前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板屈折部
３９…翼端（前縁後縁切替可能翼の翼端）
４０…尾部ローター
４１…尾部ローター収納筒
４２…ローター収納筒回転軸
４３…機体尾部
４５…支待部材（固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた）
４６…垂直軸収納用翼端パネル
４９…前縁後縁切替可能翼起動装置（モーターを含む）
５０…航空機胴体
５１…操縦室窓
５９…開口部
６０…モーター
６１…ギア
６２…チェーン
６３…ギア溝
６４…迎角変更装置
６５…動力装置
６６…動力制御装置
６７…小型の翼支待軸

翼の回転の中心点に設けた垂直軸２２を中心に水平に回転して回転飛行する回転翼１１の横に、さらに、もう一体の同様の回転翼１１を左右対称に並べて設けて、各々の前記垂直軸２２を固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支持部材４５で連接して固定して一体となって回転飛行できるようにするとともに、固定翼飛行に移行の為に前記回転翼１１の回転を止めて固定した時には、二体の該回転翼１１が水平飛行方向に対して、直角線上の左右対称の位置であり、前記直角線上に直線的に二体の該回転翼１１が直線的に連なって並ぶ様な状態になるようにして、水平飛行方向へ向けた固定翼としても飛行できるようにしたことで、回転翼飛行と固定翼飛行の両飛行を、該回転翼１１の回転と固定の切り替えだけで、選択して飛行できるようにしているが、固定翼飛行に移行の為各々の前記両回転翼１１が直線的に連なる様になる状態で固定された時に、二体の其々の回転翼１１で、其々の垂直軸２２の左右で水平飛行方向の前向きとなる側の回転翼１１と後ろ向きになる片側の回転翼１１が生じるが、この場合、後ろ向きになる片側の回転翼１１にも、航空機として揚力の発生が容易な形状が求められる為、後ろ向きになる片側の回転翼１１においては、翼の前縁と後縁の両方ともに回転軸３１を設けて、該回転軸３１の長手方向側の片側半面に前縁３２を構成する縁半径３４を、反対側の片面に後縁３３を構成する翼後部３５を固定して設けて、前記飛行モードの切り替えで前記片側の回転翼１１のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、該回転軸３１を回転させて前面に露出させていた前記縁半径３４を前記回転翼１１の内側向きに回すとともに、前記回転翼１１の内側に収納していた前記後縁３５を構成する翼後部３５を前記回転翼１１の下側から引き出して後方に伸ばすように回転移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにしている。

次に、図面６から図面１１までを説明すると、固定翼飛行に移行の為各々の回転翼１１Rと１１Lが直線的に連なる様になる状態で固定された時に、水平飛行方向の前向きとなる回転翼１１と後ろ向きになる回転翼１１が生じるが、この場合、後ろ向きになる側の回転翼１１にも、航空機として揚力の発生が容易な形状が求められる為、後ろ向きになる回転翼１１を前縁と後縁の切替が可能な前縁後縁切替可能翼３０として翼の両縁ともに回転軸３１を設けて、該回転軸３１は、チェーン６２による回転動力を受けるギア部６１と、両端の回転自在にした軸受け部との接合部は円柱状であるが、前縁３２及び後縁３３として露出させる部分の長手面に前縁３２を構成する縁半径３４を片面に、反対側の片面に後縁３３側を構成する翼後部３５を固定して設けていて、該露出部分の回転軸３１は円形ではなく、断面を縁半径３４の半円形を構成する半分と、該半円の境である直径位置から反対側へ先細りで伸ばした三角錐形状の翼後部３５を構成し、半円と三角錐を併せた形状としていて、前記飛行モードの切り替えで回転翼１１のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、該回転軸３１を回転させて前面に露出させていた前記縁半径３４の面を上側回りで前縁後縁切替可能翼３０の内側向きに回転させるとともに、前縁後縁切替可能翼３０の内側に収納していた後縁３３側を構成する翼後部３５を前縁後縁切替可能翼３０の下側から引き出して後方に伸ばすように回転させて移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにしていて、さらに翼後部３５を前縁後縁切替可能翼３０の下側から引き出した後は、前縁後縁切替可能翼３０の下側を塞ぐための前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６が設けられており、前縁後縁切替可能翼３０の下側からの翼後部３５の出し入れに合わせて上下動するもので、該前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６はスプリングを備えた前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板伸縮部３７と上下動の際に生じるねじれ現象を解消する前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板屈折部３８により伸縮及び屈折も自在であり、前縁後縁切替可能翼下部塞ぎ板３６の両端の接続部は回転軸３１と前縁後縁切替可能翼３０の下部中央部でヒンジ接続をしていて、該ヒンジ接続をしている回転軸３１の回転動作に対応して上下動が行われて、さらに、図１１では、前縁と後縁の切替の為のギア部６１とチェーン６２の動力伝達及びモーター６０の動力装置から成る前縁後縁切替可能翼起動装置４９により回転軸３１を回転させて前縁と後縁の切替が行える。

次に、図面１５から図面１９までを説明すると図１５は部分拡大図で、回転翼１１の推進動力のプロペラ１７を設けた側の翼の翼端部の平面図で、翼端部に、更に先方向へ伸ばした鳥類の風切羽様の小型の翼１２を前縁側から後方にかけて複数を並べて設けて、該複数の小型の翼１２を広げて揚力を得ている状態であり、また小型の翼起動装置収納部１８内には、個々の小型の翼１２の翼端側を前後方向に振る様に回転させるギア６１とチェーン６２と小型の翼１２の迎角を変える迎角変更装置６４さらにモーター６０と小型の翼支待軸６７が収納されている状態を破線で表していて、動力装置６５によるチェーン６２とギア６１の回転により該複数の小型の翼１２を、後縁側又は中央側又は前縁側の何れか一辺の前記小型の翼側に振る様に回して其々の該翼端が先端方向に鋭角的に重なり合い、寄り集まった流線型に変えて、空気抵抗の減少を図れるようにしたもので、該複数の小型の翼１２の数は図面１５では５体の小型の翼１２で表しているが、翼を広げた状態時には、数が多いほど其々の小型の翼１２間の間隔が小さくなり、揚力が得やすいと考えられる鳥類の翼の様な状態が理想となるが、最小限数としては、前縁側と中央側と後縁側の３か所の３体の小型の翼１２だけでも前記の流線型又は広げた状態に変化させることができるもので、図１６は、図１５と同じく回転翼１１Rの翼端部に設けた小型の翼１２の数を５体にして、前縁側から後方にかけて並べて設けている状態の側面図であり、図１７は、一体の小型の翼１２の断面図で、一般的な航空機の翼の断面の様に上面側は揚力を得る前縁と後縁を設けた形態であるが、下部は平面ではなく、上面側の形状に沿って上側に窪ませていて、二枚貝の片側の貝殻の様な形状で、小型の翼１２同士が重なり合いやすくした形態を表している。

Claims (5)

1. 両翼の中心に設けた垂直軸を中心にして該両翼が水平に回転する回転翼飛行の航空機であるとともに、前記回転を止めて水平飛行方向へ向けて前記両翼を左右に広げた状態で固定して固定翼飛行も出来る回転翼飛行モードと固定翼飛行モードとに飛行モードを切り替えて飛行できる航空機で、前記両翼のどちらか片側の翼が、前記飛行モードの切替後に、前縁を前面にして揚力を得て飛行していた該翼の向きが、前記切替後の回転方向または飛行方向と逆の後ろ向きとなる側の翼において、揚力を得る為の前縁の形状と後縁の形状との両側の縁から成る前記翼の構成を、該両側の縁に其々該縁に沿って長手側の片側半面を縁半径として露出させる軸を回転自在にして設けて、該軸の前記縁半径として露出させた前記半面の裏側の半面側に後縁部を構成する翼後部を固定して設けて、前記飛行モードの切り替えで前記両側の縁のどちらかの縁が前向きに変わった時には、前記軸を回転させて前記縁半径の半面を前面に露出させるとともに前記後縁部を構成する翼後部を蝶番のプレートの如く前記軸を設けている前記翼から折り曲げる様に下側に回し移動させて前記翼の下側から該翼の内側に収納出来る様にして、さらに、前記飛行モードの切り替えで前記翼のどちらかの縁が後ろ向きに変わった時には、前記軸を回転させて前面に露出させていた前記縁半径を前記翼の内側で後方向きにするとともに、前記翼の内側に収納していた前記後縁部を構成する前記翼後部を前記翼の下側から引き出して後方に伸ばすように回して移動できるようにして、前記飛行モードの切り替えに対応できるようにしたことを特徴とした航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良。
2. 両翼の中心に設けた垂直軸を中心に該両翼が水平に回転して回転翼飛行する回転翼の航空機で、該回転翼の横に、さらにもう一体の回転翼を横並びに左右対称にして設けて各々の前記垂直軸を固定翼の機能と形態を兼ね備えたえた支持部材で連接して固定して一体となって回転翼飛行できるようにするとともに、該回転翼飛行から固定翼飛行へ移行の為に該回転翼の回転を止めた時に、二体の該回転翼が固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で、さらに二体の該翼が直線的に連なる様な状態で停止して固定できるようにして水平飛行方向へ向けて左右に翼を広げた固定翼モードで飛行できるようにした回転翼飛行も固定翼飛行もできる航空機において、二体の前記回転翼が固定翼モードでの水平飛行方向に対して直角線上に左右対称で直線的に連なる様な状態で停止後に、前記航空機本体の胴体上部側で機首から尾部の前後方向への中央線上で、更に左右に広げた二体の前記回転翼が直線的に連なる様な状態である該直線上線と交わる位置又はその付近から左右の前記回転翼同士の中間位置となる上方向に向けてガイドプレート用支柱を突出させて設けて、さらに該ガイドプレート用支柱の上部には左右の前記回転翼の手前までの長さのレール役のガイドプレートを前記水平飛行方向に向かって左右となる両横側に伸ばして、該ガイドプレートの左右には回転翼連結装置を設けていて、該回転翼連結装置はレール役の前記ガイドプレートに沿って左右方向に移動出来るようにして、左右の前記回転翼連結装置を其々左右の端側に移動させた時には最終的には該回転翼連結装置の端部が前記ガイドプレートの端部を超えて両横側で停止している二体の前記回転翼の其々の片翼の翼端部側に前記ガイドプレートから延伸した様に移動させて連結させることと引き戻して連結の解除が出来る様にして、左右の前記回転翼連結装置が前記ガイドプレートから左右方向に向けて延伸移動させて左右の二体の前記回転翼を連結させて連続した一体の固定翼形状にさせることができ、該一体の固定翼形状にした時には、切れ目無く長く繋がった該翼の翼端が二か所のみになることで翼端渦による空気抵抗の減少を図ったことを特徴とした航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良。
3. 航空機の翼において、両横に伸ばした航空機の前記両翼の先端となる両翼端に、更に先端方向に向けて伸ばした鳥の風切羽様の小型の翼を進行方向となる前縁側から後方にかけて複数を一列に並べて設けて、前記翼の翼端を、風切羽を広げるコンドル等幅広の翼端の鳥類様に複数の前記小型の翼を広げて揚力が得られるようにしたことを特徴とした航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良。
4. 請求項３において、航空機の前記翼を基翼として更に該基翼の翼端に設けた複数の前記小型の翼の前記基翼との接合部を前記小型の翼の翼端が前後方向に回転して振れる様に回転自在にして設けて、コンドルの翼様に幅広く広げた状態から、前記小型の翼の其々の翼端側を後縁側又は中央側又は前縁側の何れか一辺の前記小型の翼側に振る様に回して其々の該翼端が先端方向に鋭角的に重なり合う状態になる様にして、最終的に前記小型の翼全体が一辺の前記小型の翼側で鋭角を形作る流線型の翼端に変えることが出来る様にしたことで、高速飛行時での翼端渦による空気抵抗の減少を図ったことを特徴とした航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良。
5. 請求項1及び請求項２又は回転翼航空機において、機体尾部に設けたローターを、前記機体の機首から尾部への直線方向線上に対して直角方向の横向きから上下方向又は更に反対横面側に至る向きに回転できるようにして機体の姿勢制御ができることを特徴とした航空機特に回転翼飛行と固定翼飛行ができる航空機の改良。

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