JP2022151899A - Aircraft equipped with telescopic wing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人もしくは貨物を輸送するための航空機に用いられ、飛行性能と地上走行性能を両立することを目的とする。The present invention is used in an aircraft for transporting people or cargo, and an object of the present invention is to achieve both flight performance and ground running performance.
航空機には、飛行を実現するために翼が備えられており、飛行に必要な揚力を発生している。飛行性能を高めるには、必要な揚力に付随して発生する抗力を削減し、揚抗比を大きくする必要がある。Airplanes are equipped with wings to achieve flight and generate lift required for flight. In order to improve flight performance, it is necessary to reduce the drag that accompanies the required lift and increase the lift-to-drag ratio.
翼の細長比(アスペクト比)を高めることで誘導抗力を削減し、揚抗比を大きくすることができる。翼の細長比により揚抗比を大きくする飛翔体については、以下の特許文献がある。
前述の既存の細長比の大きな翼は、前記航空機の全幅を拡大するため、地上での移動に際して、他の交通機関や道路等の地上インフラとの共存が困難である。The above-mentioned existing wings with a large slenderness ratio increase the overall width of the aircraft, making it difficult to coexist with ground infrastructure such as other means of transportation and roads when moving on the ground.
また、前述の既存の細長比の大きな翼は、地上での移動に際しては、揚力は活用されず抗力は地上走行性能を低下させる。In addition, the above-mentioned existing wings with a large slenderness ratio do not use the lift force during movement on the ground, and the drag force reduces the ground traveling performance.
また、既存の航空機の車輪には動力が備えられておらず、地上での移動に際して、プロペラ等の空中で使用する推進器を用いるため、地上走行性能が低い。In addition, since the wheels of existing aircraft are not equipped with power and propellers used in the air, such as propellers, are used to move on the ground, the ground running performance is low.
請求項1から5に記載する以下の航空機により課題を解決する。The problem is solved by the following aircraft according to claims 1 to 5.
人もしくは貨物を輸送することを目的とし、
気体の圧力により翼部分を展開および収納できる伸縮翼と、
動力により駆動する車輪と、
を備えることを特徴とする有人もしくは無人航空機for the purpose of transporting people or goods,
a telescopic wing that can be expanded and retracted by gas pressure;
wheels driven by power;
A manned or unmanned aerial vehicle characterized by
前記航空機に用いられる前記伸縮翼は、
注入された気体の圧力を保持するための気密性と柔軟性を有する気嚢と、
引っ張り力により構造を支える索と、
前記気嚢に対する気体の出入りを制約するバルブと
翼断面形状を維持するリブと、
により構成されることを特徴とする航空機The telescopic wing used in the aircraft,
an airtight and flexible bladder for holding the pressure of the injected gas;
a rope that supports the structure with a tensile force;
a valve that restricts the entry and exit of gas into and out of the air sac, and a rib that maintains a blade cross-sectional shape;
An aircraft characterized by comprising
前記航空機に用いられる前記伸縮翼は、
独立した複数の気嚢と、
独立した複数のバルブと
により構成されることを特徴とした航空機The telescopic wing used in the aircraft,
a plurality of independent air sacs;
An aircraft characterized by comprising a plurality of independent valves
前記航空機に用いられる前記伸縮翼は、
前記索の操作もしくは前記気嚢内の圧力により変形し、
発生する揚力を増減させることで前記航空機の飛行を制御すること、
を特徴とした航空機The telescopic wing used in the aircraft,
deformed by manipulation of the cord or pressure within the air sac;
controlling the flight of the aircraft by increasing or decreasing the lift generated;
an aircraft characterized by
前記航空機に用いられる前記車輪は、
車輪ごとに独立した電動機により駆動すること、
を特徴とした航空機The wheels used in the aircraft are:
Each wheel is driven by an independent electric motor,
an aircraft characterized by
本発明によれば、当該航空機は、前記伸縮翼により、翼の展開で得る高い飛行性能と、翼の収納で得る小さな全幅による地上での移動の容易性を両立する。According to the present invention, the telescopic wing allows the aircraft to achieve both high flight performance obtained by deploying the wing and ease of movement on the ground due to the small overall width obtained by retracting the wing.
また、当該航空機は、前記伸縮翼により、地上での移動に際して、翼の収納により効力を削減し、地上走行性能を高めることができる。In addition, the telescopic wings of the aircraft can reduce efficiency by retracting the wings when moving on the ground, and can improve ground running performance.
また、当該航空機は、前記の動力により駆動する車輪により、地上での移動に際して、駆動力を効率良く路面に伝え、地上走行性能を高めることができる。In addition, the aircraft can efficiently transmit the driving force to the road surface when moving on the ground by the wheels driven by the power, thereby improving the ground traveling performance.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は伸縮翼を備える航空機の側面図である。
図2は伸縮翼を備える航空機の上面図である。
図3は伸縮翼を備える航空機の正面図である。
航空機1の仕様は以下である。
航空機1の重量は950kg。巡航速度は毎時150キロメートルである。
航空機1は主翼が前方にある通常翼配置である。ただし、千尾翼配置でもよい。
伸縮翼2は主翼であり飛行時の揚力を得る。飛行時の主翼平面積は8平方メートルである。また、航空機1の姿勢を制御する垂直尾翼および水平尾翼も伸縮翼である。ただし、垂直尾翼や水平尾翼は伸縮翼ではない通常尾翼でも良い。
伸縮翼2は、気嚢3と、翼保持索4と、操縦索5と、バルブ6と、リブ7と、により構成される。
気嚢3は、前後方向に3区画、左右合わせて6つの独立した区画に区切られている。
ただし、区画数は6つ以外でも良い。
気嚢3は、高強度のポリエチレンの柔軟な織物で厚みは0.2ミリメートルである。
気密性を保つ加工が施されている。ただし、アラミド繊維やナイロンの布やフィルムでも良い。
翼保持索4は、高強度の炭素繊維である。ただし、アラミド繊維やセルロースナノファイバーでもよい。
操縦索4は、高強度の炭素繊維である。ただし、アラミド繊維やセルロースナノファイバーでもよい。
操縦索4は、電動アクチュエータに接続されており長さを調整可能である。ただし、油圧アクチュエータや空気圧アクチュエータや人力でもよい。
バルブ6は、気嚢3の6つの独立した区画にそれぞれ備えられている。最大使用圧力は10メガパスカルである。気嚢の気密性を保つ逆止弁が付属している。ただし、気嚢内の圧力を上げる用途と下げる用途で別のバルブを備えても良い。
リブ7は、翼の断面形状をしており炭素繊維複合材からなる。穴が開いており翼の左右方向の空気の移動が可能であり気嚢3内の圧力は均一である。
推進器8は、飛行中に前方方向の推力を発生する。出力80キロワットの電動機とプロペラによる。ただし、内燃機関とプロペラや、ジェットエンジン、でも良い。
車輪9には、左右それぞれ、出力10キロワットの地上走行用電動機10が接続されている。車輪9は、連続した飛行中には航空機1内に格納しても良い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of an aircraft with telescopic wings.
FIG. 2 is a top view of an aircraft with telescopic wings.
FIG. 3 is a front view of an aircraft with telescopic wings.
The specifications of the aircraft 1 are as follows.
Aircraft 1 weighs 950 kg. The cruising speed is 150 kilometers per hour.
The aircraft 1 has a normal wing configuration with the main wing forward. However, a thousand-tail arrangement may be used.
The
The
The
However, the number of divisions may be other than six.
The
It has been processed to keep it airtight. However, aramid fiber or nylon cloth or film may also be used.
The wing-holding cords 4 are made of high-strength carbon fiber. However, aramid fibers and cellulose nanofibers may also be used.
The steering cable 4 is made of high-strength carbon fiber. However, aramid fibers and cellulose nanofibers may also be used.
The control cable 4 is connected to an electric actuator and is adjustable in length. However, hydraulic actuators, pneumatic actuators, or human power may be used.
A
The
The
Ground traveling
図3では航空機1は伸縮翼2を展開状態である。バルブ6を通じて気嚢3に空気が流入し、気嚢3の気圧は大気圧より高い状態である。ただし、気嚢3に入れる気体は窒素や水素や二酸化炭素など空気以外のガスでも良い。伸縮翼2は気嚢3の圧力とリブ7の形状とにより翼断面を保持している。航空機1の前進に伴い伸縮翼2に発生する揚力は、気嚢3の圧力と、翼保持索4の引っ張り力と、操縦索5の引っ張り力と、により航空機1に伝達される。In FIG. 3, the aircraft 1 is in a state in which the
図4では航空機1は伸縮翼2を収納状態である。バルブ6を通じて、気嚢3から空気を抜き、気嚢3の体積を小さくすることで、収納する。気嚢3および索4および操縦索5は柔軟であるので、伸縮翼2の格納の妨げにならない。In FIG. 4, the aircraft 1 is in a stowed state with the
図5では、気嚢3のうち1つの区画が損傷により圧力が低下している状態である。気嚢3は独立した6つの区画に区切られているため、1つの区画の圧力が低下しても、残り5つの区画で伸縮翼2を支え、翼としての機能を部分的に保持できる。In FIG. 5, one compartment of the
図6では伸縮翼2は操縦索5を電動アクチュエータで短縮することによりねじり方向の変形を加えられ揚力を増加している。航空機1は、左右の伸縮翼2を逆方向にねじることによりロール運動、同方向にねじることにより高揚力装置、として操縦が可能である。ただし、操縦索5ではなく、独立した気嚢3の圧力をそれぞれ変化させて伸縮翼2を変形し操縦しても良い。In FIG. 6, the
図7では、航空機1は伸縮翼2を収納し、地上走行状態である。推進器8は停止している。電動機10による動力で車輪9を回転させ、効率的な前進および後進が可能である。また、左右の車輪を逆方向に回転させることで旋回が可能である。車輪9は、連続した飛行中には航空機1の内部に格納しても良い。In FIG. 7, the aircraft 1 retracts the
1 航空機
2 伸縮翼
3 気嚢
4 翼保持索
5 操縦索
6 バルブ
7 リブ
8 推進器
9 車輪
10 地上走行用電動機1
Claims (5)
気体の圧力により翼部分を展開および収納できる伸縮翼と、
動力により駆動する車輪と、
を備えることを特徴とする有人もしくは無人航空機for the purpose of transporting people or goods,
a telescopic wing that can be expanded and retracted by gas pressure;
wheels driven by power;
A manned or unmanned aerial vehicle characterized by
注入された気体の圧力を保持するための気密性と柔軟性を有する気嚢と、
引っ張り力により構造を支える索と、
前記気嚢に対する気体の出入りを制約するバルブと
翼断面形状を維持するリブと、
により構成されることを特徴とする航空機The telescopic wing used in the aircraft,
an airtight and flexible bladder for holding the pressure of the injected gas;
a rope that supports the structure with a tensile force;
a valve that restricts the entry and exit of gas into and out of the air sac, and a rib that maintains a blade cross-sectional shape;
An aircraft characterized by comprising
独立した複数の気嚢と、
独立した複数のバルブと、
により構成されることを特徴とした航空機The telescopic wing used in the aircraft,
a plurality of independent air sacs;
a plurality of independent valves;
An aircraft characterized by comprising
前記索の操作もしくは前記気嚢内の圧力により変形し、
発生する揚力を増減させることで前記航空機の飛行を制御すること、
を特徴とした航空機The telescopic wing used in the aircraft,
deformed by manipulation of the cord or pressure within the air sac;
controlling the flight of the aircraft by increasing or decreasing the lift generated;
an aircraft characterized by
車輪ごとに独立した電動機により駆動すること、
を特徴とした航空機The wheels used in the aircraft are:
Each wheel is driven by an independent electric motor,
an aircraft characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021082759A JP2022151899A (en) | 2021-03-28 | 2021-03-28 | Aircraft equipped with telescopic wing |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3957232A (en) * | 1975-02-03 | 1976-05-18 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Inflatable wing |
JP2006213225A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Kanazawa Inst Of Technology | Flying automobile |
-
2021
- 2021-03-28 JP JP2021082759A patent/JP2022151899A/en active Pending
Patent Citations (2)
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US3957232A (en) * | 1975-02-03 | 1976-05-18 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Inflatable wing |
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