JP2023128275A - 飛行体 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行体の飛行性能を向上させる。【解決手段】搭乗者が搭乗可能であって地上から浮上して移動する飛行体であって、搭乗者が搭乗する機体と、機体の前側及び後側にそれぞれ配設されて、少なくとも該機体の上方から下方に向かう気流を発生させる揚力発生部と、それぞれの揚力発生部の下側に位置し、揺動変位可能に設けられた少なくとも一対のフラップを有し、フラップの揺動変位により気流の流動方向を変えるフラップ部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、飛行体、特に、搭乗者が搭乗可能であって地上から浮上して移動する飛行体に関する。

搭乗者を乗せて浮上して移動することが可能な飛行体は、陸路を移動する自動二輪車等の移動体が、陸路を移動する際に他の移動体との関係で受けることになる移動に対する制約を受けることなく移動することが可能であることから、新たな移動手段として実現されることが期待されている。

本発明の特許出願人は、特許文献１において、搭乗者を乗せた状態で、プロペラの回転によって地上から５０ｃｍ乃至１００ｃｍ程度の高さに浮上して移動する、いわゆるホバーバイクとも称される飛行体を提案している。当該飛行体は、機体の前後に取り付けられたプロペラを回転させることで浮上に必要な揚力を発生させている。

特開２０１９－１４３９６公報

この種の飛行体を、陸路の移動体以外の新たな移動手段として実現するためには、法律や各種の規制の整備が必要となる一方で、飛行体が備えるべき技術的な性能の向上を図ることも必要となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、飛行体の飛行性能を向上させることができる飛行体を提供することを課題とするものである。

上記課題を達成するための、本発明に係る飛行体は、搭乗者が搭乗可能であって地上から浮上して移動する飛行体であって、
前記搭乗者が搭乗する機体と、
前記機体の前側及び後側にそれぞれ配設されて、少なくとも該機体の上方から下方に向かう気流を発生させる揚力発生部と、
それぞれの前記揚力発生部の下側に位置し、揺動変位可能に設けられた少なくとも一対のフラップを有し、該フラップの揺動変位により前記気流の流動方向を変えるフラップ部と、
を備えることを特徴とするものである。

この飛行体によれば、揚力発生部が発生させる気流の向きを一対のフラップで変えることができる。これにより、飛行体の揚力発生部の気流を有効に活用して、飛行体の水平移動や旋回に活かすことができる。

この発明によれば、飛行体の飛行性能を向上させることができる。

本発明の第１実施の形態に係る飛行体の構成の概略を説明する概念図である。 本実施の形態に係る飛行体の後方向側からみた揚力発生部及びフラップ部の構成の概略を説明する概念図である。 本実施の形態に係る飛行体のハードウェア構成の概略を説明するブロック図である。 本実施の形態に係る飛行体の制御部の構成の概略を説明するブロック図である。 本実施の形態に係る飛行体のフラップ部が外向きに揺動変位した状態を示す背面図である。 本実施の形態に係る飛行体のフラップ部が内向きに揺動変位した状態を示す背面図である。 本実施の形態に係る飛行体のフラップ部が右側に揺動変位した状態を示す背面図である。 本実施の形態に係る飛行体のフラップ部が左側に揺動変位した状態を示す背面図である。 本実施の形態に係る飛行体の浮上状態を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る飛行体の構成の概略を説明する概念図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る飛行体の構成の概略を説明する概念図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る飛行体の構成の概略を説明する概念図である。

次に、図１～図１２に基づいて、本発明の実施の形態に係る飛行体について説明する。

（第１実施の形態）
本発明の実施の形態に係る飛行体について説明する。

図１は、本実施の形態に係る飛行体１の構成の概略を説明する概念図である。図示のように、飛行体１は、搭乗者が搭乗可能であって地上から５０ｃｍ～１００ｃｍ程度の高さに浮上して水平方向に移動することが可能な、いわゆるホバーバイクとも称される移動手段である。

この飛行体１は、機体２、揚力発生部としての前後一対の第１プロペラ部３、及びこの第１プロペラ部３の下側に設けられるフラップ部４を備える。また、本例の飛行体１は、前後の各第１プロペラ部３の左右両側にそれぞれ位置する第２プロペラ部５を備えているが、第２プロペラ部５は必須の構成ではない。ここで、前後一対の第１プロペラ部３は、搭乗者及び機体の重量に応じて、機体を浮上させるために必要な揚力を発生させるように出力が制御される。また、前方左右と後方左右の４か所に配置される第２プロペラ部５は、センサにより検出される機体の姿勢（ピッチ角、ロール角、ヨー角）に応じて、機体を所望の姿勢にコントロールするために第２プロペラ部５の出力がそれぞれ制御される。

機体２は、搭乗者が着座するシート２ａ及び飛行体１を操縦するための入力を行うハンドル２ｂを備え、機体２の前側及び後側にそれぞれ第１プロペラ部３が配設される。図１において、矢線ＦＢは機体２の前後方向（前方向Ｆ、後方向Ｂ）であり、矢線ＬＲは機体２の左右方向（左方向Ｌ、右方向Ｒ）である。前後方向及び左右方向に直行する方向が機体２の上下方向（上方向Ｕ、下方向Ｄ）である。ハンドル２ｂには、アクセル及びブレーキなどの操作情報を入力することができるレバーやボタンなどの入力手段が備えられており、また左右への旋回を行う場合には、ハンドルを左回りに回転させると左旋回の操作情報が入力でき、逆に右回りに回転させると右旋回の操作情報を入力できるようになっている。あるいは、左右旋回の操作情報の入力は、ハンドルの回転による入力に替えて、ハンドルに設けられたレバーやボタンなどの別の入力手段により入力することも可能である。

図２は、機体２の後方向Ｂ側から見た第１プロペラ部３の概略を説明する概念図である。図２及び図１で示すように、第１プロペラ部３は、プロペラユニット３１及びプロペラユニット３１を収容するケーシング３２を備える。プロペラユニット３１は、例えば、プロペラ３１ａを備えている。プロペラ３１ａは、シート２ａに下部に搭載されるエンジン３１ｂとシャフト等で接続されることで駆動され、回転する。プロペラユニット３１は、プロペラ３１ａを覆い保護するためのプロペラガードを備えていてもよい。ケーシング３２は、プロペラ３１ａの回転軸を中心軸とする略円筒形状であり、その断面形状は流線形となっていることが好ましい。なお、プロペラユニット３１、ケーシング３２の形状は図示例に限定されず、適宜変更可能である。

プロペラ３１ａは、本実施の形態では、回転軸の周りに複数のブレードを有する１枚のプロペラ体で構成されている。プロペラ３１ａの回転によって、機体２の上方から下方に向かう気流が発生する。なおプロペラ３１ａは、上下方向に重ね合わせられた一対のプロペラ体が互いに反対方向に回転する二重反転プロペラであってもよい。

この第１プロペラ部３のプロペラ３１ａの下側、すなわちプロペラ３１ａの回転によって機体２の上方から下方に向かう気流の下流側に、本実施の形態ではフラップ部４が配設される。機体２の上下方向において、フラップ部４は、その全体又は一部（上側部分）が、ケーシング３２の内側に入り込んでいてもよいし、ケーシング３２の外側（下方）に全体が位置していてもよい。

各フラップ部４は、前後それぞれの第１プロペラ部３の下側で変位可能に設けられた少なくとも一対のフラップを有し、各フラップの変位により気流の流動方向を変えることができるように構成されている。各フラップ部４を構成する一対のフラップは、互いに平行に配置されていてもよいし、そうでなくてもよい。一対のフラップは、同一形状であってもよいし、そうでなくてもよい。本例では、各フラップ部４を構成する一対のフラップは同一形状で互いに平行であり、平面視で、第１プロペラ部３の回転軸を通る中心線（図１においてはロール軸Ａに重なる線）を挟んで左右対称に配置されている。

本例のフラップ４１、４２は、長手方向（揺動軸の延在方向）における長さが、第１プロペラ部３の直径（ケーシング３２の最外径）よりも小さく、その半径よりも大きい。

本実施の形態では、前後の各フラップ部４は、機体２の前後方向ＦＢに平行に延在する左右一対のフラップ４１、４２を有する。すなわち、本例の飛行体１は、前方の左側フラップ４１a、前方の右側フラップ４２a、後方の左側フラップ４１ｂ、後方の右側フラップ４２ｂ、の合計４枚のフラップを有する。各フラップ４１、４２は、それぞれ独立して動作可能であり、全て同一方向（例えば、右側）に変位させることも可能であるし、それぞれ別々の方向に変位させることも可能である。本例では、４枚のフラップ４１、４２が全て平行であり、平面視で、前方左側フラップ４１aと後方左側フラップ４１ｂは互いに同一直線状に配置されている。同様に、前方右側フラップ４１ｂと後方右側フラップ４２ｂも同一直線状に配置されている。本例のフラップ４１、４２は、機体２の前後方向に延びるロール軸Ａに対して平行に配設されている。

図１、２に示すように、フラップ４１、４２は、ロール軸Ａに平行なロール可動軸４３（揺動軸）を備え、このロール可動軸４３を中心としてフラップ４１、４２が機体２に対して左右に（ロール方向に）揺動するように構成されている。ロール可動軸４３は、フラップ４１、４２の上部に位置する。すなわち、フラップ４１、４２は、その下部が自由端となり、左右に揺動するように構成されている。なお、ロール可動軸４３の位置は、図示例に限られず、フラップ４１、４２の下部でも中央部でもよい。

フラップ４１、４２の揺動変位動作は、本実施の形態では、例えば図示しないサーボモータ等が駆動せしめられることによって実現される。

それぞれのフラップ４１、４２は、本実施の形態では、第１プロペラ部３の回転軸３１ｃに平行な中立位置を介してフラップ４１、４２の下部が最大まで右側に揺動変位した右側限界位置Ｒ１と、最大まで左側に揺動変位した左側限界位置Ｒ２との間で動作する。フラップ４１、４２が中立位置にある場合、プロペラ３１ａの回転による気流の気流方向は実質的に変化しない。右側限界位置Ｒ１及び左側限界位置Ｒ２は、中立位置からそれぞれ９０°未満の角度で揺動変位した位置とすることができるが、特に限定されない。

フラップ４１、４２が、中立位置と右側限界位置Ｒ１との間の何れかの角度で位置決めされている場合（フラップが右側に揺動変位している場合）に、プロペラ３１ａの回転によって、機体２の上方から下方に向かう気流がフラップ４１、４２に衝突すると、気流が上方から下方に向かう際に機体２の右側に流動するように、気流の流動方向が変えられる。

一方、フラップ４１、４２が、中立位置と左側限界位置Ｒ２との間の何れかの角度で位置決めされている場合（フラップが左側に揺動変位している場合）に、プロペラ３１ａの回転によって、機体２の上方から下方に向かう気流がフラップ４１、４２に衝突すると、気流が上方から下方に向かう際に機体２の左側に流動するように、気流の流動方向が変えられる。

第２プロペラ部５は、本実施の形態では、矢線ＬＲで示す機体２の左右方向である前側の第１プロペラ部３の左右両側、及び後側の第１プロペラ部３の左右両側にそれぞれ配設される。

これらの第２プロペラ部５は、プロペラ５ａ及びプロペラ５ａを回転させるモータ５ｂによって構成され、プロペラ５ａの回転によって、機体２の上下方向の気流が発生する。第２プロペラ部５は、それぞれ独立して制御可能であり、機体２の姿勢を適切な角度に調整する役割を果たす。これにより、機体２のヨー方向及びロール方向、更にはピッチ方向の傾きを高精度に制御することができる。また、プロペラ５ａの回転によって飛行体１の浮上時、又は降下字、又はホバリング時に揚力を付加することも可能である。なお、第２プロペラ部５は、上方から下方に向かう気流が発生するようにプロペラ５ａを回転させることができるとともに、逆に、下方から上方に向かう気流が発生するようにプロペラ５ａを回転させることもできる。

図３は、飛行体１のハードウェア構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、飛行体１は、搭乗者からの操作情報が入力されるハンドル２ｂ（操作情報入力部）、ハンドル２ｂを制御するハンドル制御部１２０、エンジン３１ｂ、エンジン３１ｂにより駆動されるプロペラ３１a、エンジン３１ｂにガソリンを供給するガソリンタンク１１、エンジン３１ｂの動力を利用して発電を行うジェネレータ１２、ジェネレータ１２で発電した電力を調整するパワーコントロールユニット１３、エンジン３１ｂの駆動を制御するエンジン制御部１３０、バッテリ２１、バッテリの電力管理を行うバッテリ制御部２２、フラップ４、フラップ４を駆動するモータ４ｂ、モータ４ｂを制御するフラップ制御部１４０、プロペラ５a、プロペラ５aを駆動するモータ５ｂ、飛行体の高度を検知する高度検知センサ１６０、高度情報に応じてモータ５ｂを制御するプロペラ制御部１５０、上記した各制御部に制御指示を行うフライトコントローラ（メインコントローラ）１００を備える。

各制御部（ハンドル制御部１２０、エンジン制御部１３０、バッテリ制御部２２、フラップ制御部１４０、プロペラ制御部１５０）は、それぞれ接続された各機器（モータ、ハンドル、センサ、バッテリ、エンジンなど）を制御し、各機器の動作状態、入力情報、センシング情報をフライトコントローラへ送信する。フライトコントローラは、各制御部から取得した情報及び後述するセンサ類１００Ｃによるセンシング情報に基づいて、各制御部への制御指令を生成して送信する。例えば、フライトコントローラは、センサ類１００Ｃ（ジャイロセンサや加速度センサ）の検出情報に基づいて現在の飛行体の姿勢を推定し、目標の姿勢にするためのプロペラ５a又はモータ５ｂの出力指令値を計算すると共に、プロペラ制御部１５０に対して前記出力指令値を通知する。

ハンドル制御部１２０は、ハンドル２ｂに搭載された操作レバーの操作入力値のセンシング情報を、フライトコントローラへ送信する。ハンドルから入力される操作入力として、例えば、ブレーキ操作入力（速度又は角速度を減少させる操作）、前進操作入力（前傾方向にピッチ角を大きくする操作）、後進操作入力（後傾方向にピッチ角を大きくする操作）、左右移動操作入力（ロール角を変更して左又は右方向に平行移動させる操作）、旋回操作入力（左回転、右回転のいずれかにヨー回転させる操作）、飛行モード切替操作入力（姿勢角維持制御が開始される姿勢角しきい値を変更する操作）などを設定することが可能である。

フライトコントローラは、推定した飛行体１の姿勢及びハンドル制御部から取得したブレーキ操作入力、前進操作入力、後進操作入力、左右移動操作入力、旋回操作入力、飛行モード切替操作入力などに基づいて、エンジン制御部、フラップ制御部、プロペラ制御部への各制御指令値を算出する。フライトコントローラは、算出した各制御指令値を各制御部に送信し、各制御部は、受信した制御指令値に応じて各機器の制御を実行することにより、飛行体の姿勢制御を行うことができる。

図４は、制御部１０の構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、フライトコントローラ１００は、プロセッサ１００Ａ、メモリ１００Ｂ、及びセンサ類１００Ｃを主要構成として備える。

プロセッサ１００Ａは、本実施の形態では例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、フライトコントローラ１００の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御や、プログラムの実行に必要な処理等を行う。

メモリ１００Ｂは、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。

このメモリ１０Ｂは、プロセッサ１００Ａの作業領域として使用される一方、フライトコントローラ１００が実行可能であるロジック、コード、あるいはプログラム命令といった各種の設定情報等が格納される。

本実施の形態では、このメモリ１００Ｂに、フラップ４１をロール方向に可動させるプログラム命令が格納される。

さらに、このメモリ１００Ｂに、次述するセンサ類１００Ｃ等から取得したデータが直接的に伝達されて記憶されるように構成してもよい。

センサ類１００Ｃは、本実施の形態では、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳ衛星から電波を受信するＧＰＳセンサ、近接センサ、ビジョン／イメージセンサ（カメラ）、大気圧を測定する気圧センサ、温度を測定する温度センサといった各種のセンサによって構成される。

本実施の形態では、これら各種のセンサで取得されたデータに基づいて、エンジン３１ｂ及びモータ５ｂの出力等が算出される。

次に、本実施の形態に係る飛行体１の作動概略について説明する。

搭乗者が飛行体１に搭乗した状態で、前後の第１プロペラ部３のプロペラ３１ａが回転すると、上方から下方に向かう気流が発生して、飛行体１が地上から浮上する（図９参照）。この時、第２プロペラ部５のプロペラ５ａを回転させてもよい。これによれば、機体の姿勢を安定させ易くしたり、浮上速度を調整し易くしたりすることができる。また、前後の第１プロペラ部３及び／または第２プロペラ部５の回転数を調整することにより、飛行体１の飛行高度を調整することができる。さらに、飛行体１の浮上状態で、前後の第１プロペラ部３の回転数を減少させる（もしくは停止させる）と、飛行体１を徐々に降下させ、最終的に着陸させることができる。

飛行体１が浮上する際、また、飛行体１が浮上状態から着陸する際、全てのフラップ４１、４２は、図２に実線で示すように、中立位置であることが好ましい。また、中立位置でない場合には、左右のフラップ４１、４２が左右対称となる位置に設定されることが好ましい。左右のフラップ４１、４２が左右対称となる位置とは、例えば、図５に示すような外向きに変位、または、図６に示すような内向きに変位した状態である。この場合、機体２の前後のバランスを確保するため、前後のフラップ部４が同じ変位状態であることが好ましいが、これに限られるものではない。なお、飛行体1の浮上時及び着陸時において、安定性の観点から搭乗者はシート２ａに着座していることが好ましいが、足を置くステップ上で立ち上がるように乗車していてもよい。

飛行体１が浮上した状態で、前後のフラップ部４を左右の何れかの同一方向に変位させることで、飛行体１を左右に水平移動させることができる。例えば、前後のフラップ部を共に、ロール可動軸４３を中心としてフラップ４１、４２の下部が右側に揺動するようにフラップ４１、４２を変位させた場合（図７参照）、プロペラ３１ａの回転による上方から下方の気流がフラップ４１、４２のフラップ面に衝突して、気流が上方から下方に向かう際に機体２の右側に向けて流動するように気流の流動方向が変えられる。このように、前後のフラップ部４を共に右側に変位させることにより、機体２の前側及び後側で飛行体１を左方向Ｌに移動させる力が作用して、飛行体１が左側に水平移動する。逆に、前後のフラップ部４を共に左側に変位させた場合には（図８参照）、飛行体１は右側に水平移動する。なお、各フラップ部４を構成する左右のフラップ４１、４２を共に（同時に）左側又は右側に変位させてもよいし、左右の何れか一方は中立位置として他方のみを変位させてもよい。各フラップ部４を構成する左右の何れか一方のみのフラップ４１（４２）を変位させる場合、当該変位させるフラップ４１（４２）は、前側と後側のフラップ部４で共通していてもよいし、共通していなくてもよい。

このように、前側と後側のフラップ４１、４２を共に、飛行体１が水平移動したい方向とは逆側に揺動変位させることで、飛行体１を右側又は左側に水平移動させることができる。なお、このような制御を利用して、飛行体１が横風を受けた際の横滑りを防止することもできる。すなわち、飛行体１が横風を受けた場合、横風の風下側にフラップ部４を変位させることで、横風の風上側に向けて飛行体１に力を付与することができる。例えば、右方向から左方向に向かう横風を受けている場合には、前後のフラップ部４を共に左側に変位させることで、横風に逆らう向きに飛行体１に力を与え、飛行体１が横風に流されないようにすることができる。

なお、浮上した飛行体１の水平移動は、上記のフラップ部４を利用した移動方法に限らず、機体２を水平姿勢から僅かに傾けることでも可能である。例えば、機体２の前側が下方を向くように飛行体１を僅かに傾けることにより、飛行体１が前方に水平移動する。同様に、機体２の後側が下方を向くように飛行体１を僅かに傾けることにより、浮上した飛行体１が後方に水平移動する。また、機体２の左側が下方を向くように飛行体１を僅かに傾けることにより、飛行体１が左側に水平移動し、機体２の右側が下方を向くように飛行体１を僅かに傾けることにより、飛行体１が右側に水平移動する。機体２を水平姿勢から僅かに傾けることは、搭乗者の姿勢を変更することによる体重移動や、各第２プロペラ部５のプロペラ５ａの出力（回転数）をそれぞれ制御することにより可能となる。

飛行体１が浮上した状態で、前側のフラップ部４と後側のフラップ部４とを左右の逆方向に変位させることで、ヨー方向に回転する旋回力が飛行体１に作用して、飛行体１を旋回させることができる。例えば、機体２の前側のフラップ部４を構成するフラップ４１ａ，４２ａを、左側（フラップの下部が左側に向かう方向）に揺動変位させ（図８参照）、後側のフラップ部４を構成するフラップ４１ｂ，４２ｂを、右側（フラップの下部が右側に向かう方向）に揺動変位させた（図７参照）場合、飛行体１がヨー方向の右側に（機首が右側に向けて回転する方向に）旋回する。同様に、前側のフラップ４１ａ，４２ａを右側に変位させ、後側のフラップ４１ｂ，４２ｂを左側に変位させた場合、飛行体１が左方向（機首が左側に向けて回転する方向）に旋回する。つまり、機体２の前側と後側とで左右逆側の力を生じさせることで、飛行体１をヨー方向に回転させることができる。なお、前側のフラップ４１ａ，４２ａのみ、または、後側のフラップ４１ｂ，４２ｂのみを左右の何れかに揺動変位させた場合でも、飛行体１に旋回力（ヨー方向の回転力）を付与して旋回させることができるが、前後のフラップ部４を同時に逆向きに変位させることにより、より大きな旋回力が働き、より迅速な旋回が可能となる。

このように、本実施の形態の飛行体１によれば、各第１プロペラ部３に配設された各フラップ部４の各フラップ４１、４２が揺動変位することによって、プロペラ３１ａの回転による上方から下方の気流の流動方向を変えることができる。これによれば、飛行体１の揚力発生部（第１プロペラ部３）の気流を有効に活用して、飛行体１の水平移動や旋回に活かすことができる。よって、飛行体１の飛行性能を向上させることができる。

本例の飛行体１は、機体２の前後方向に延在する揺動軸（ロール可動軸４３）を中心に揺動変位する左右一対のフラップ４１、４２を有する構成としている。このような構成により、前後それぞれの第１プロペラ部３の気流をフラップ部４で左右に向けることができる。その結果、第１プロペラ部３の気流を活用して
及びフラップ部４を利用した飛行体１の左右の水平移動や旋回の精度を高め、よりスムーズに飛行することができる。これにより、搭乗者の運転フィーリングや乗り心地も向上させることができる。

（変形例）
次に、図１０～図１２に基づいて、本発明に係る飛行体の変形例について説明する。なお、以下の説明に際しては、上述の飛行体１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。また、図１０～図１２においては、説明の便宜及び図面の視認性を確保する観点から、第１プロペラ部３及び第２プロペラ部５のプロペラの図示を省略する。

図１０に示す飛行体１Ａは、前側及び後側の第１プロペラ部３に対応する各フラップ部４がそれぞれ、機体２の左右方向に平行に延在する揺動軸（ピッチ可動軸）を中心に前後（ピッチ方向）に揺動変位する、前後一対のフラップ４４、４５を有する。また、各フラップ部４には、機体２の前後方向に平行に延在する揺動軸（ロール可動軸）を中心に左右（ロール方向）に揺動変位する、左右一対のフラップ４１、４２も設けられている。つまり、図１０の飛行体は、前後の各フラップ部４が４枚のフラップ４１、４２、４４、４５で構成されており、全体として合計８枚のフラップ４１、４２、４４、４５を有している。フラップ４１、４２、４４、４５の揺動変位は、例えば図示しないサーボモータ等の駆動により実現される。本例では、フライトコントローラ１００のメモリ１００Ｂに、フラップ４４、４５をピッチ方向（前後方向）に可動させるプログラム命令が格納される。

前後に揺動変位するフラップ４４、４５はそれぞれ、下向きの中立位置を介して、前側限界位置と後側限界位置との間で揺動変位可能に構成されている。前側限界位置と後側限界位置は、中立位置からそれぞれ９０°未満の角度で揺動変位した位置とすることができるが、特に限定されない。フラップ４４、４５が、後側に揺動変位している（中立位置と後側限界位置との間に位置決めされている）場合、プロペラ３１ａの回転によって、機体２の上方から下方に向かう気流がフラップ４４、４５に衝突すると、気流が上方から下方に向かう際に機体２の後側に流動するように、気流の流動方向が変えられる。これにより、前方向Ｆに向かって水平移動する力が飛行体１に作用する。前後のフラップ部４を構成するフラップ４４、４５を共に後側に揺動変位させることで、浮上状態の飛行体を前側に水平移動させることができる。また、機体２を前傾させる（機体２の前側が下方を向くように飛行体１を傾ける）とともに、フラップ４４、４５を利用して第１プロペラ部３の気流を後側に流動させることで、飛行体の前進速度を増大させることができる。各フラップ部４を構成する前後一対のフラップ４４、４５を共に、同一方向（前方又は後方）に揺動変位させることが好ましいが、何れか一方（４４又は４５）のみを揺動変位させ、他方は中立位置としてもよい。また、前側のフラップ部４と後側のフラップ部４は、同一の向きに揺動変位させるのみならず、場合によっては、異なる向きに揺動変位させることも可能である。

フラップ４１ａが前側に揺動変位している（中立位置と前側限界位置との間に位置決めされている）場合、プロペラ３１ａの回転によって、機体２の上方から下方に向かう気流がフラップ４１に衝突すると、気流が上方から下方に向かう際に機体２の前側に流動するように、気流の流動方向が変えられる。これにより、後方向Ｂに向かって水平移動する力が飛行体１に作用する。前後のフラップ部４を構成するフラップ４４、４５を共に前側に揺動変位させることで、浮上状態の飛行体を前側に水平移動させることができる。

上述の通り、図１０に示す例では、フラップ部４の操作に応じて、飛行体の前後方向及び左右方向の水平移動並びに旋回を行うことができる。また、前後方向及び左右方向の水平移動を組み合わせることで、斜め方向（左斜め前方、右斜め前方、左斜め後方、及び右斜め後方）への水平移動も可能となる。すなわち、飛行体の揚力発生部（第１プロペラ部３）をより有効に活用した飛行制御が可能となる。

図１１、１２に示す例では、前側及び後側の第１プロペラ部３にそれぞれ対応するフラップ部４が、第１プロペラ部３の径方向に延在する揺動軸を中心に揺動変位するフラップ４６、４７を有する。

図１１に示す飛行体１Ｂは、前後のフラップ部４がそれぞれ、前後方向及び左右方向に対して斜めに延在する４枚のフラップ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄで構成されており、飛行体１Ｂは合計８枚のフラップ４６を有している。本例の各フラップ４６は、前後方向及び左右方向に対して４５°の角度に延在しており、第１プロペラ部３の中心を通る前後方向の線に対して左右対称、且つ、当該中心を通り左右方向に延びる線に対して前後対称である。なお、図示例に限定されず、各フラップ４６の延在角度は適宜変更可能である。このような構成により、前後方向及び左右方向の水平移動に加えて、左斜め前方、右斜め前方、左斜め後方、及び右斜め後方への移動が可能となる。例えば、左斜め前方に水平移動する場合には、進行方向（左斜め前方）に対して直交するフラップ４６ｂ、フラップ４６ｃを右後方向側に揺動変位させることで、第１プロペラ部３からの気流が右後方向に流れ、飛行体１Ｂを左斜め前方に進行させる力が作用する。このように、進行方向に対して交差する方向に延在するフラップを、進行方向と逆側に向けて揺動変位させることで、所望の方向に水平移動することができる。

なお、図１１に示す飛行体１Ｂを旋回させる場合、例えば、前側のフラップ部４のフラップ４６ｂ、フラップ４６ｃを右後方向側に揺動変位させるとともに、後側のフラップ部４のフラップ４６ａ、フラップ４６ｄを左後方向側に揺動変位させる。これにより、飛行体１Ｂは、ヨー方向の左側に（機首が左側に向けて回転する方向に）旋回する。

図１２に示す飛行体１Ｃは、前後のフラップ部４がそれぞれ、前後方向に延在する２枚のフラップ４７ａ、４７ｂと左右方向に延在する２枚のフラップ４７ｃ、４７ｄとで構成されており、飛行体１Ｃは合計８枚のフラップ４７を有している。

飛行体１Ｃは、前後方向に延在する２枚のフラップ４７ａ、４７ｂを左右に揺動変位させることで、左右方向の水平移動が可能である。また、左右方向に延在する２枚のフラップ４７ｃ、４７ｄを前後に揺動変位させることで、前後の水平移動が可能である。また、前後方向に延在するフラップ４７ａ、４７ｂと左右方向に延在する２枚のフラップ４７ｃ、４７ｄとを共に揺動変位させることで、斜め方向の水平移動が可能となる。また、前側のフラップ部４のフラップ４７ａ、４７ｂを左右の何れか一方（例えば左側）に揺動させ、後側のフラップ部４のフラップ４７ａ、４７ｂを他方側（例えば右側）に揺動させることで、ヨー方向の右側に旋回させることができる。

このように、図１０～１２に示す飛行体１Ａ、１Ｂ、１Ｃによれば、フラップ部４の揺動変位により、第１プロペラ部３の気流を利用した前後方向、左右方向、及び斜め方向の水平移動、並びに旋回が可能となる。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前側及び後側の各フラップ部はそれぞれ一対のフラップを有していればよく、その延在方向や長さは特に限定されない。また、図１、図１０、図１１，図１２に記載のフラップ４１、４２、４４、４５、４６、４７の何れかを組み合わせてもよい。

上記各実施の形態では、各第１プロペラ部３のプロペラ３１ａがそれぞれエンジン３１ｂによって回転される場合を説明したが、モータによって回転されるように構成してもよい。

上記各実施の形態では、エンジン３１ｂ及びモータ５ｂがフライトコントローラ１００を介して各制御部によって制御される場合を説明したが、これに限定されず、フライトコントローラを設けずに制御部のみでエンジン及びモータを制御するように構成してもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（項目１）
搭乗者が搭乗可能であって地上から浮上して移動する飛行体であって、
前記搭乗者が搭乗する機体と、
前記機体の前側及び後側にそれぞれ配設されて、少なくとも該機体の上方から下方に向かう気流を発生させる揚力発生部と、
それぞれの前記揚力発生部の下側に位置し、揺動変位可能に設けられた少なくとも一対のフラップを有し、該フラップの揺動変位により前記気流の流動方向を変えるフラップ部と、
を備えることを特徴とする飛行体。
（項目２）
前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、
前記機体の前後方向に延在する揺動軸を中心に揺動変位する、左右一対の前記フラップを有する、項目１に記載の飛行体。
（項目３）
前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、
前記機体の左右方向に平行に延在する揺動軸を中心に揺動変位する、前後一対の前記フラップを有する、項目１又は２に記載の飛行体。
（項目４）
前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、前記揚力発生部の径方向に延在する揺動軸を中心に揺動変位する前記フラップを有する、項目１に記載の飛行体。
（項目５）
前記揚力発生部としての第１プロペラ部と、
それぞれの前記第１プロペラ部の外周側に位置し、左右両側に設けられた第２プロペラ部と、を備える、項目１～４の何れか一項に記載の飛行体。
（項目６）
前記第２プロペラ部の回転軸は、前記第１プロペラ部の回転軸に対して平行である、項目５に記載の飛行体。
（項目７）
前側の前記揚力発生部に対応する前記フラップと、後側の前記揚力発生部に対応する前記フラップとを同一の方向に揺動変位させることにより、前記機体が浮上した状態から水平方向に移動するように構成されている、項目１～６の何れか一項に記載の飛行体。
（項目８）
前側の前記揚力発生部に対応する前記フラップと、後側の前記揚力発生部に対応する前記フラップとを相互に逆方向に揺動変位させることにより、前記機体が浮上した状態から旋回するように構成されている、項目１～７の何れか一項に記載の飛行体。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：飛行体
２：機体
３：第１プロペラ部（揚力発生部）
４：フラップ部
４１、４２、４４、４５、４６、４７：フラップ
５：第２プロペラ部

Claims (8)

1. 搭乗者が搭乗可能であって地上から浮上して移動する飛行体であって、
   前記搭乗者が搭乗する機体と、
   前記機体の前側及び後側にそれぞれ配設されて、少なくとも該機体の上方から下方に向かう気流を発生させる揚力発生部と、
   それぞれの前記揚力発生部の下側に位置し、揺動変位可能に設けられた少なくとも一対のフラップを有し、該フラップの揺動変位により前記気流の流動方向を変えるフラップ部と、
   を備えることを特徴とする飛行体。
2. 前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、
   前記機体の前後方向に延在する揺動軸を中心に揺動変位する、左右一対の前記フラップを有する、請求項１に記載の飛行体。
3. 前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、
   前記機体の左右方向に平行に延在する揺動軸を中心に揺動変位する、前後一対の前記フラップを有する、請求項１又は２に記載の飛行体。
4. 前側及び後側の前記揚力発生部にそれぞれ対応する前記フラップ部は、前記揚力発生部の径方向に延在する揺動軸を中心に揺動変位する前記フラップを有する、請求項１に記載の飛行体。
5. 前記揚力発生部としての第１プロペラ部と、
   それぞれの前記第１プロペラ部の外周側に位置し、左右両側に設けられた第２プロペラ部と、を備える、請求項１～４の何れか一項に記載の飛行体。
6. 前記第２プロペラ部の回転軸は、前記第１プロペラ部の回転軸に対して平行である、請求項５に記載の飛行体。
7. 前側の前記揚力発生部に対応する前記フラップと、後側の前記揚力発生部に対応する前記フラップとを同一の方向に揺動変位させることにより、前記機体が浮上した状態から水平方向に移動するように構成されている、請求項１～６の何れか一項に記載の飛行体。
8. 前側の前記揚力発生部に対応する前記フラップと、後側の前記揚力発生部に対応する前記フラップとを相互に逆方向に揺動変位させることにより、前記機体が浮上した状態から旋回するように構成されている、請求項１～７の何れか一項に記載の飛行体。

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