JP2024049265A - 飛行体 - Google Patents
飛行体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024049265A JP2024049265A JP2022166526A JP2022166526A JP2024049265A JP 2024049265 A JP2024049265 A JP 2024049265A JP 2022166526 A JP2022166526 A JP 2022166526A JP 2022166526 A JP2022166526 A JP 2022166526A JP 2024049265 A JP2024049265 A JP 2024049265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lift
- buoyancy
- aircraft
- jet
- wing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 25
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 241000566150 Pandion haliaetus Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 241000256259 Noctuidae Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
【課題】主翼と尾翼の全ての翼には噴射風向きを下方に限定した揚力浮力発生専用の開閉式衝立を用いたダクテッドファン式噴射装置を設け、翼に配設したダクテッド式ドームにはモーターによるプロペラ式又はジェット噴射エンジン噴射推進機を備える多機能飛行体の提供。【解決手段】翼平面部が固定され、揚力浮力をフラップ以外に直接発生する動力を持たない現状飛行体を、翼に揚力浮力発生専用の動力装置(開閉衝立式ダクテッドファン)を用い、離着陸時の揚力浮力が特に必要な場面で任意に揚力浮力を増強する飛行体の実現で、低速飛行から高速飛行や危険な機体の機種の上下動のピッチン運動や横揺れのローリング運動や偏揺れのヨーング運動などの防止及び強風下の離着陸や横風での離着陸の安定性と操縦の容易化性能を確保し、安全を確保すると同時に巨大積載量を確保でき、性能や制御性安全性に優れた飛行体を提供する。【選択図】図3
Description
本発明は、飛行体に関し、特に、極低速から高速までの広い範囲の飛行を可能にする飛行体に関する。
例えば、左右の翼にジェット噴射推進機又はプロペラ式推進機が固定され、推進機から噴射される風向きは後方水平方向に噴射し、推進機自らの噴射風は推進力に限定され、推進力は翼に配設されたフラップなどの装置により揚力浮力に変換されるホンダジェット/HondaJet(登録商標)やボンバルディアDHC8-Q400型やセスナ411Aが知られている。
また、例えば左右の翼にジェット噴射式推進機が固定され、ジェット噴射の風向きは後方に直線に定性噴射し、推進機自らの噴射風は推進力に限定され、平面部が固定された翼自体は直接揚力浮力調整を出来ないホンダジェットが知られている。
また、セスナ411Aもホンダジェットも推進機は主翼一対だけに限定して取り付けられ、機体の前後重心は左右の主翼を繋ぐ左右の一線上にあり、機体は失速速度近くの着陸態勢の低速飛行の場合、特に機首の上下動(ピッチング運動)の危険な挙動が起き易く、これの防止策の一つとして失速速度が高いことは知られている。
また、セスナ411Aもホンダジェットも共に低速でも揚力浮力を発揮するのは左右の一対の固定翼が主であり、推進機が垂直方向に枢動傾斜するオスプレイは低速飛行が出来るが、ホンダジェットは低速飛行が出来ないことは知られている。
また、セスナ411Aもホンダジェットも共に推進機は左右の翼に各一基ずつ配設され、機体の前後の重心点位置は一か所に限定され、飛行体が安定飛行する速度はセスナ411Aやホンダジェットの場合は高速飛行が不可欠で、オスプレイは低速でも飛行出来るが風が吹いている環境では安定性は極端に低下し、ホンダジェットは極低速飛行が出来ないことは知られている。
また、ボーイング737やボンバルディアも共に揚力浮力を発揮する面積の大きな主翼と小さな水平尾翼だけであり、推進機は後方に直線的に噴射し、機体が浮き上がる揚力浮力が得られる速度まで飛行機の速度を上げ、同時に推進機の引っ張る力と、噴射風の押す力を併せて離着陸を行うが、どちらも浮上速度と失速速度が高く、長い滑走路を必要とすることは知られている。
また、ホンダジェットやセスナ411Aも揚力浮力は推進機の働きによる飛行速度に依存してフラップで発生させるが、どの飛行機においても機体前後に配設した揚力浮力は左右を結ぶ一線上の一対の翼だけに限定しており、飛行不安定なピッチング運動の原因の一つであることは知られている。
また、ホンダジェットやセスナ411Aも揚力浮力は推進機の働きによる飛行速度に依存してフラップで発生させるが、どの飛行機においても小さな揚力浮力は左右を結ぶ一線上の左右一対の翼だけに限定されることは知られている。
しかしながら、このような従来の飛行体によると以下のような問題があった。
(1)機体後方水平直線的に限定して風を噴射するプロペラ式又はジェット噴射式推進機を翼平面部が固定された左右一対の面積の大きな主翼と、左右一対の小さな面積の少ない揚力浮力の水平尾翼と、面積は大きいが離着陸時の低速ではその効果が小さく、揚力浮力発生の専用動力持たない推進機で、速度による揚力浮力を得るフラップ機能だけに頼り、結果として機体の重量に対して揚力浮力が小さく、離着陸時に極低速飛行が出来ず、長い滑走路を必要とする課題が長年解決されていない。
(1)機体後方水平直線的に限定して風を噴射するプロペラ式又はジェット噴射式推進機を翼平面部が固定された左右一対の面積の大きな主翼と、左右一対の小さな面積の少ない揚力浮力の水平尾翼と、面積は大きいが離着陸時の低速ではその効果が小さく、揚力浮力発生の専用動力持たない推進機で、速度による揚力浮力を得るフラップ機能だけに頼り、結果として機体の重量に対して揚力浮力が小さく、離着陸時に極低速飛行が出来ず、長い滑走路を必要とする課題が長年解決されていない。
即ち、離着陸時の低速域では揚力浮力が充分に発揮されない。翼や機体最後部などに配設されたプロペラ式推進機やジェット噴射式推進力を用いた飛行体によれば、噴射風向きは後方に直線的に固定して噴射する構造であり、推進力により揚力浮力が十分に得られる高速域まで長い距離を滑走して速度を上げて離陸し、主翼および水平尾翼平面部が水平に固定され揚力浮力機能を持たない、機体最後部には大きな面積の垂直尾翼がそそり立ち、基準値以上の強風下も向かい風や送り風又は及び横風ではしばしば欠航する。
着陸には飛行速度を失速しない範囲の速度を維持しながら下降するが、横風や追い風や向かい風等の環境下では機体は大きな面積の垂直尾翼が災いして直進性を失って滑走路横の平地に突入例もしばしば起き、揚力浮力が小さく低速で且つ短距離離着陸が出来ない現状の飛行機ではオーバーランや再着陸のやり直しや、別な空港に着陸するなど有るが、多くは熟練パイロット技術に依存してピッチング運動やローリング運動やヨーイング運動等の危険な状態でも離着陸が行われている。
より具体的には、以下のような課題も残されている。
(1) 全ての翼には揚力浮力発生専用の下方向限定の噴射装置は無く、揚力浮力が小さく、更に推進機は推進速度上昇だけに働き、結果として高速離着陸のため失速速度が高くオーバーランなどの事故が絶えない課題が有る。
(2)揚力浮力が小さく、失速速度が高くセンサー感知と作動効果までの制御通信時間が遅く特に離着陸時に気象条件などの影響に瞬間制御が出来ないために完全自動化の実現が難しい。
(3)離着陸の飛行速度が高く、長い滑走路が無いと多くの飛行機は離着陸できない。
(4)低速域での揚力浮力が少なく短距離滑走に必要な低速飛行が出来ない課題がある。
(5)離着陸時の速度では翼による揚力浮力が不十分で短距離離着陸が出来ない。
(6)飛行速度の遅い離着陸時に大きな面積の垂直尾翼は強い横風に吹かれた場合、機体は直進姿勢が取れず、姿勢制御が難しい課題がある。
(7) 多くの飛行機は機体中央部又はやや前部に主翼を配設して、機体最後部に面積の小さな水平尾翼を配設しているが、主翼を基準にした機体の前後重心が主翼取り付け部付近に一点に固定され、危険な動作であるピッチング運動発生の主因となっている。
(8) 滑走路が短く大型機の使えない地方空港では、産業や観光や文化交流など発展疎外や不便ゆえの人口減少などの課題がある。
(9) 航空機の機能の進化が長年速度や経済性に注がれ、短距離離着陸を可能にする技術開発の遅れがあり、多くの国内では工場誘致などの地域格差で経済格差が生じている。
(10)翼自体の揚力浮力の増減調整能力は面積と背面の曲線形状と傾斜角に比例しており、性能には限界値が有り、各翼に下方噴射ダクテッドファンやジェット噴射又は及び噴射風向き偏向可変式噴射推進機に頼らないと出来ない課題がある。
(11)面積の大きな一対の平面部固定主翼と平面部固定の小さな面積の水平尾翼の通常の飛行体では揚力浮力が小さく、失速速度が高い課題がある。
(12)推進機が自ら噴射風向きを偏向可変しない構造の飛行機で、大きな面積の主翼と垂直尾翼と小さな面積の水平尾翼を備えた飛行機は、着陸態勢の低速域で風の強弱の気流とフラップ作用の影響を受け、機体は目視出来ない外気の強弱の空気流と人為的なフラップ操作による強弱の空気抵抗発生により空気抵抗と揚力浮力が間断無く大きく変化し、特に大型機の場合は機首が下がった場合に元に戻そうとする操作による戻るまでの時間差が大きく、今度は上がり過ぎた場合に下げようとすると下げ過たりの危険運動であるピッチング(機首の上下動)運動を構造的又は操作的などで発生する課題がある。
(13)主翼だけに推進機を配設し、噴射風向きを機体下方に噴射して揚力浮力を得ても、機体構造に課題のある機体前後の中心軸は左右と前後の推進機を結ぶ線上にあり、目視は出来ないが気流の波で機体は中心軸を挟んで機体前後の上下左右運動が起き、不安定となり、低速飛行は難しい課題がある。
(14)左右一対の各翼の平面部が固定されている飛行体は、10又は20度等の傾斜地に前上がり姿勢で離着陸出来ない課題がある。
(15)推進機を配設した翼平面部の全部または一部が水平に固定され、推進機は推進力以外の揚力浮力は発生出来ず、翼は速い速度の場合のみ揚力浮力は発生するが低速では飛行限界を維持する揚力・浮力発生出来ない課題がある。
(16)大きな面積と小さな面積で且つ推進機が機体の前後に配設されていない従来型の飛行機では飛行速度50kmやそれ以下の極低速飛行が出来ないために短距離離着陸が出来ない課題がある。
(1) 全ての翼には揚力浮力発生専用の下方向限定の噴射装置は無く、揚力浮力が小さく、更に推進機は推進速度上昇だけに働き、結果として高速離着陸のため失速速度が高くオーバーランなどの事故が絶えない課題が有る。
(2)揚力浮力が小さく、失速速度が高くセンサー感知と作動効果までの制御通信時間が遅く特に離着陸時に気象条件などの影響に瞬間制御が出来ないために完全自動化の実現が難しい。
(3)離着陸の飛行速度が高く、長い滑走路が無いと多くの飛行機は離着陸できない。
(4)低速域での揚力浮力が少なく短距離滑走に必要な低速飛行が出来ない課題がある。
(5)離着陸時の速度では翼による揚力浮力が不十分で短距離離着陸が出来ない。
(6)飛行速度の遅い離着陸時に大きな面積の垂直尾翼は強い横風に吹かれた場合、機体は直進姿勢が取れず、姿勢制御が難しい課題がある。
(7) 多くの飛行機は機体中央部又はやや前部に主翼を配設して、機体最後部に面積の小さな水平尾翼を配設しているが、主翼を基準にした機体の前後重心が主翼取り付け部付近に一点に固定され、危険な動作であるピッチング運動発生の主因となっている。
(8) 滑走路が短く大型機の使えない地方空港では、産業や観光や文化交流など発展疎外や不便ゆえの人口減少などの課題がある。
(9) 航空機の機能の進化が長年速度や経済性に注がれ、短距離離着陸を可能にする技術開発の遅れがあり、多くの国内では工場誘致などの地域格差で経済格差が生じている。
(10)翼自体の揚力浮力の増減調整能力は面積と背面の曲線形状と傾斜角に比例しており、性能には限界値が有り、各翼に下方噴射ダクテッドファンやジェット噴射又は及び噴射風向き偏向可変式噴射推進機に頼らないと出来ない課題がある。
(11)面積の大きな一対の平面部固定主翼と平面部固定の小さな面積の水平尾翼の通常の飛行体では揚力浮力が小さく、失速速度が高い課題がある。
(12)推進機が自ら噴射風向きを偏向可変しない構造の飛行機で、大きな面積の主翼と垂直尾翼と小さな面積の水平尾翼を備えた飛行機は、着陸態勢の低速域で風の強弱の気流とフラップ作用の影響を受け、機体は目視出来ない外気の強弱の空気流と人為的なフラップ操作による強弱の空気抵抗発生により空気抵抗と揚力浮力が間断無く大きく変化し、特に大型機の場合は機首が下がった場合に元に戻そうとする操作による戻るまでの時間差が大きく、今度は上がり過ぎた場合に下げようとすると下げ過たりの危険運動であるピッチング(機首の上下動)運動を構造的又は操作的などで発生する課題がある。
(13)主翼だけに推進機を配設し、噴射風向きを機体下方に噴射して揚力浮力を得ても、機体構造に課題のある機体前後の中心軸は左右と前後の推進機を結ぶ線上にあり、目視は出来ないが気流の波で機体は中心軸を挟んで機体前後の上下左右運動が起き、不安定となり、低速飛行は難しい課題がある。
(14)左右一対の各翼の平面部が固定されている飛行体は、10又は20度等の傾斜地に前上がり姿勢で離着陸出来ない課題がある。
(15)推進機を配設した翼平面部の全部または一部が水平に固定され、推進機は推進力以外の揚力浮力は発生出来ず、翼は速い速度の場合のみ揚力浮力は発生するが低速では飛行限界を維持する揚力・浮力発生出来ない課題がある。
(16)大きな面積と小さな面積で且つ推進機が機体の前後に配設されていない従来型の飛行機では飛行速度50kmやそれ以下の極低速飛行が出来ないために短距離離着陸が出来ない課題がある。
従って、本発明は、揚力浮力を強化させ、短距離離着陸を得ることを目的とする。より具体的には、
(1) 短距離離着陸に必要な極低速飛行が可能な飛行体の提供を目的とする。
(2) 低速飛行から高速飛行まで従来機の範囲を超えた飛行体の提供を目的とする。
(3) 離着陸時の低速飛行時追い風に吹かれても揚力浮力の確保が可能な飛行体の提供にある。
(4) 強風下でも安定した着陸の可能な安全性に高い飛行体の提供にある。
(5) 極低速域の完全無人操縦が可能な安全性の高い飛行体の提供。
(6) 海難事故などで一度に多数の遭難者を救える飛行体の提供にある。
(7) 極強風下での飛行や空中停止や離着陸が可能な飛行体の提供を目的とする。
(8 飛行中に揚力・浮力・機体前後・左右の重心位置を調整出来る安全性の高い飛行機の提供を目的とする。
(9) 飛行中に揚力・浮力・機体前後・左右の重心位置を調整し、全推進機が停止しても滑空性能が高い飛行機の提供を目的とする。
(10)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市の人口減少を食い止めることを目的とする。
(11)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市の人口流入を促すことを提供する目的とする。
(12)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市が住みやすい環境にすることを提供する目的とする。
(1) 短距離離着陸に必要な極低速飛行が可能な飛行体の提供を目的とする。
(2) 低速飛行から高速飛行まで従来機の範囲を超えた飛行体の提供を目的とする。
(3) 離着陸時の低速飛行時追い風に吹かれても揚力浮力の確保が可能な飛行体の提供にある。
(4) 強風下でも安定した着陸の可能な安全性に高い飛行体の提供にある。
(5) 極低速域の完全無人操縦が可能な安全性の高い飛行体の提供。
(6) 海難事故などで一度に多数の遭難者を救える飛行体の提供にある。
(7) 極強風下での飛行や空中停止や離着陸が可能な飛行体の提供を目的とする。
(8 飛行中に揚力・浮力・機体前後・左右の重心位置を調整出来る安全性の高い飛行機の提供を目的とする。
(9) 飛行中に揚力・浮力・機体前後・左右の重心位置を調整し、全推進機が停止しても滑空性能が高い飛行機の提供を目的とする。
(10)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市の人口減少を食い止めることを目的とする。
(11)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市の人口流入を促すことを提供する目的とする。
(12)オフィスや自宅付近のヘリポートから乗降出来る未来型移動方法で、移動の便利さを実現し、地方都市が住みやすい環境にすることを提供する目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、主翼と尾翼の全ての翼には噴射風向きを下方に限定した揚力浮力発生専用の開閉式衝立を用いたダクテッドファン式噴射装置を設け、翼に配設したダクテッド式ドームにはモーターによるプロペラ式又はジェット噴射エンジン噴射推進機を備える。どの飛行状態でも推進機の速度能力を軽減することなく上昇が得られる飛行体を提供することにあり、開閉式衝立併用ダクテッドファン噴射装置又は各翼に二基二基配設であっても良い。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、風向き偏向可変式ジェット噴射推進機は噴射口付近に開閉式の左右の噴射口と下方の噴射口とメインの噴射口には排出噴射風量調整用のブレードを設け、ブレード及び各排出口の開閉はエンジン外部のモーターなどにより操作が出来る多機能推進機配設の飛行体を提供するものである。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、翼に固定する台座と推進機の固定部が組み合わされ、その両者のうち推進機側台座は機体前後に枢動し、台座はモーターにより90度折れる構造とし、推進機は後方噴射と下方噴射の範囲内に推進力と揚力浮力を合わせて機能することで、低速飛行から高速飛行までを網羅する多機能飛行体の提供するものである。
このように構成することにより、小型機から大型機まで、すべての翼に揚力浮力発生用の動力装置(ダクテッドファン)を配設し、失速速度が極端に遅く極短距離滑走が可能で、且つ安定した低速飛行を離着陸から高速飛行まで行える効果が得られる。
更には、以下のような効果をももたらす。
・湾曲した開閉式衝立を用いた空気取り込み速度は、衝立非採用と比較して平均で5倍以上の効果が有る。
・従来以上の重量物でも短距離離着陸が可能になる。
・短い滑走距離で離着陸出来る。
・強風下での離着陸を可能にする。
・一度により多くの物資を運べる。
・気象条件などの要因での欠航を減少できる。
・空港までの移動時間の短縮が出来るようになる。
・工場ヘリポートから国際空港まで人や物流の移動が極短時間の便利さになる。
・駐車場やヘリポートやビル屋上等に離着陸出来るようになる。
・一度に大重量物の移動が可能になる。 例えば住宅は組み立て後に工場から空輸が可能になる。
・高速で物流移動が出来るようになる。
・地方都市の人口減少が食い止められる。
・地方都市の人口増加が期待できる。
・企業や教育やIT等の企業誘致が可能になる。
・移動が便利になることで遠隔地でも仕事が出来るようになる。
・どこでも離着陸なら都市と遠隔過疎地の移動がそれぞれ空港まで行き来する時間と労力が大幅に軽減できる。
・観光産業の発展が可能になる
・遠隔地と人的交流が便利になる。
・遠隔地との物流促進が便利になる。
・経済の地域格差を軽減できる。
・移動目的地が風光明媚な場合、その上空で極低速飛行やホバリングしながら楽しめる。
・老人や身体障害などの人々が不便な空港まで行かずに住まい近くのヘリポート等から簡便に乗降出来るので気軽に飛行機を利用出来る。
・完全自動操縦が可能になりパイロットがいなくても安全輸送が可能になる。
・大型機でも50km/h以下の低速飛行を可能にするので短距離離着陸が可能になる。
・離陸速度が低くても揚力浮力を発生できるので短距離離着陸が可能になる。
・離陸速度が低くても揚力浮力を発生できるのでオーバーラン事故の減少が可能になる。
・大型機でも100km/h以下の低速飛行を可能にするので完全自動操縦が可能になる。
・滑走路の距離が短い地方空港でも中型機が離着陸出来るので物流・産業及び観光客誘致が可能になり、経済格差低減と人口減少対策となる。
・国際空港地域と地方空港地域の文化・教育・医療などの格差が縮小できる。
以上のような生活や産業や文化交流などがしやすくなる経済効果を生むことができる。
・湾曲した開閉式衝立を用いた空気取り込み速度は、衝立非採用と比較して平均で5倍以上の効果が有る。
・従来以上の重量物でも短距離離着陸が可能になる。
・短い滑走距離で離着陸出来る。
・強風下での離着陸を可能にする。
・一度により多くの物資を運べる。
・気象条件などの要因での欠航を減少できる。
・空港までの移動時間の短縮が出来るようになる。
・工場ヘリポートから国際空港まで人や物流の移動が極短時間の便利さになる。
・駐車場やヘリポートやビル屋上等に離着陸出来るようになる。
・一度に大重量物の移動が可能になる。 例えば住宅は組み立て後に工場から空輸が可能になる。
・高速で物流移動が出来るようになる。
・地方都市の人口減少が食い止められる。
・地方都市の人口増加が期待できる。
・企業や教育やIT等の企業誘致が可能になる。
・移動が便利になることで遠隔地でも仕事が出来るようになる。
・どこでも離着陸なら都市と遠隔過疎地の移動がそれぞれ空港まで行き来する時間と労力が大幅に軽減できる。
・観光産業の発展が可能になる
・遠隔地と人的交流が便利になる。
・遠隔地との物流促進が便利になる。
・経済の地域格差を軽減できる。
・移動目的地が風光明媚な場合、その上空で極低速飛行やホバリングしながら楽しめる。
・老人や身体障害などの人々が不便な空港まで行かずに住まい近くのヘリポート等から簡便に乗降出来るので気軽に飛行機を利用出来る。
・完全自動操縦が可能になりパイロットがいなくても安全輸送が可能になる。
・大型機でも50km/h以下の低速飛行を可能にするので短距離離着陸が可能になる。
・離陸速度が低くても揚力浮力を発生できるので短距離離着陸が可能になる。
・離陸速度が低くても揚力浮力を発生できるのでオーバーラン事故の減少が可能になる。
・大型機でも100km/h以下の低速飛行を可能にするので完全自動操縦が可能になる。
・滑走路の距離が短い地方空港でも中型機が離着陸出来るので物流・産業及び観光客誘致が可能になり、経済格差低減と人口減少対策となる。
・国際空港地域と地方空港地域の文化・教育・医療などの格差が縮小できる。
以上のような生活や産業や文化交流などがしやすくなる経済効果を生むことができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
以下図1~6は、翼には噴射風向きを下方に噴射するダクテッドファンを配設し、主翼と機体の後部には風向き可変噴射式プロペラ推進機を配設し、垂直尾翼にはテールローターと方向舵を配設した装置(以下、「飛行体」という)の構成を示した模式図である。
以下図1~6は、翼には噴射風向きを下方に噴射するダクテッドファンを配設し、主翼と機体の後部には風向き可変噴射式プロペラ推進機を配設し、垂直尾翼にはテールローターと方向舵を配設した装置(以下、「飛行体」という)の構成を示した模式図である。
この飛行体は、機体10に配設される左右一対の独立して作動する右翼20には枢動可変台座一体の推進機23とダクテッド式ファン21と同様に、左翼30の枢動可変台座一体の推進機33とダクテッド式ファン31と、各翼と枢動可変推進機を固定する装置24及び34と、翼平面部に噴射風を下方専用に吹き出せるダクテッドファン21と31が配設される。
枢動可変推進機23・33の連結部右翼24・34には枢動装置25・26・27及び左翼35・36・37が配設され、各翼に固定された推進機の130,131と、機体最後部には左右と後方や下方に風向き可変式装置を配設したプロペラ又はジェット噴射推進機23・33.90が配設され、ジェット噴射推進機の噴射口には風向き可変装置が配設されている。
プロペラ式推進機は台座24・34の一部が白湯と上下の首振りをする。機体10の機首部分には各種の情報表示パネルや警報装置その他の機器類と共に操縦桿が配設され、小さな挙動の作動には22・33・41.51の各フラップと傾斜尾翼40・50のフラップ42.52との作用により機体10の翼140・141の翼配設の枢動装置調整と、推進機出力調整と、機体後部のテールローターと方向舵等と風向き可変装置などを調整し、飛行体の速度・前後の傾斜や上下動の揺れ・機体の向きや水平・進行方向及び速度などの様々な作動を最適に制御する装置とからなる。
プロペラ式推進機とフラップとを備えた主翼と、フラップを備え、翼平面部を傾斜させた水尾翼の全てにダクテッドファンを配設し、配設したダクテッドファンは機体の下方に噴射する専用の揚力浮力発生機能を持ち、垂直尾翼はテールローターと方向舵を組み込み、極低速飛行と高速と、離着陸時に横風に吹かれたときに、その横風を吹き返す垂直尾翼を備えている。
ファン(テールローター)と方向舵を内蔵した垂直尾翼は従来の面積の90%ほど小型で、横風の影響は極僅かで更にファンが横風に対して機体の斜め飛行を修正する機能が有り、低速飛行の離着陸時に起きる横風の影響防止やローリングやヨーイング運動の軽減が可能である。
図2は、翼の中に機体の下方に噴射する専用のダクテッドファンを配設した場合の飛行体が水平飛行する場合の正面模式図であり、21A.31A.41A.51Aがダクテッドファン空気取り入れ衝立である。
図3は、翼下方噴射専用のダクテッドファン配設部の空気取り入れ口の開閉版を兼ねた空気誘導衝立を立てた場合の側面断面図である。
衝立による風を集める効果・風をダクテッドに押し込むときの加圧効果・加速効果で揚力浮力圧力の増加効果がある。翼の中にダクテッドファン21を配設し、離着陸の場合は特に揚力浮力を必要とし、短距離離着陸の場合は通常推進機では得られない揚力浮力獲得装置の40空気補足衝立を立て、翼上部を通過する空気を集めてダクテッドファンに供給して下方に噴射させ、揚力浮力を発生させる。通常飛行には全て閉じている。
衝立による風を集める効果・風をダクテッドに押し込むときの加圧効果・加速効果で揚力浮力圧力の増加効果がある。翼の中にダクテッドファン21を配設し、離着陸の場合は特に揚力浮力を必要とし、短距離離着陸の場合は通常推進機では得られない揚力浮力獲得装置の40空気補足衝立を立て、翼上部を通過する空気を集めてダクテッドファンに供給して下方に噴射させ、揚力浮力を発生させる。通常飛行には全て閉じている。
図4は、下方噴射専用のダクテッドファンを作動させ噴射気流を翼下方に噴射する場合に空気取り入れ口と噴射口を開放し、翼上部の衝立を斜めに立て、空気を集めてファンに誘導する場合の側面断面図である。
衝立40を立てるには、モーター又は油圧で50で60の伸縮柱を上下動させ、70の空気取り入れ口と80の噴射口は21と31のモーターで20と30も開閉ドアを作動させる。
衝立40を立てるには、モーター又は油圧で50で60の伸縮柱を上下動させ、70の空気取り入れ口と80の噴射口は21と31のモーターで20と30も開閉ドアを作動させる。
図5は、ダクテッドファン空気取り入れ衝立の状態を示す図であり、(a)は閉状態の側面図、(b)は開状態の斜視図、(c)は(b)の正面図。
図6は、プロペラ式推進機配設翼に下方噴射専用揚力浮力発生専用ファンを配設した場合を示した正面模式図であり、衝立が閉状態の水平飛行時の状態を示す図である。
図7~図9は、ダクテッドファンを配設した全ての翼を機体に取り付け、主翼には風向き可変噴射式プロペラ推進機を配設し、機体の後部には風向き可変噴射式ジェット推進機を配設し、機体後部にはテールローターと方向舵を内蔵して一体化した垂直尾翼を配設してどのような推進機でも極低速から高速域まで操作性が高くなるようにしている。
全ての形態を様々な飛行体と構成し、翼に配設したプロペラ式推進機の取り付け台座が前後枢動と90度折れる構造としたことで、飛行機でも極低速飛行やホバリング飛行が出来るようにしている。
図10~図11は、ダクテッドファンを配設した全ての翼を機体に取り付け、主翼には風向きジェット推進機を配設し、機体の後部には風向き可変噴射式ジェット推進機を配設し、機体後部にはテールローターと方向舵を内蔵して一体化した垂直尾翼を配設してどのような推進機でも極低速から高速域まで操作性が高くなるようにしている。
本発明によれば、翼平面部が固定され、揚力浮力をフラップ以外に直接発生する動力を持たない現状飛行体を、全ての翼に揚力浮力発生専用の動力装置(ダクテッドファン)を用い、離着陸時の揚力浮力が特に必要な場面で任意に増強する飛行体の実現で、更にプロペラ式及びジェット噴射推進機には通常の後方直進噴射ばかりではなく、推進機自ら方向制御や揚力や浮力などを発揮出来る左右や下方及び後方を含めた方向に風向きを可変噴射制御噴射し、機体の最後部に噴射風向き可変式推進機を用い、面積の大きな垂直尾翼は小さな面積に縮小し、ローターファンと方向舵を内蔵して一体化し、離着陸時の低速域では特にローターファンと方向舵と共に作動し、高機能高性能の且つ安全性の高い飛行体による効果が機体出来る。
揚力浮力を翼自体が直接可変出来ない現状飛行体を、推進機には通常の後方直線噴射ばかりではなく、左右や下方を含めた各方向に噴射風を制御噴射し、左右一対の翼と機体の最後部に噴射風向き可変式推進機を用い、高速飛行や低速飛行等を可能にし、従来型の飛行体の性能では長い滑走路が作れない大都市や平坦な面積の少ない中山間地や島嶼地域など不便や経済格差や不便さが原因で企業誘致が出来なかった地域から転出者が絶えない人口減少の解消など様々な効果が期待できる。
衝立を配設することで、飛行速度が衝立に衝突してダクテッド空気取り入れ口に流れる空気量と空気速度(実験で1.25倍)と空気圧は飛行速度より強まり、揚力浮力が増強される。
油圧による引き出し&収納するようにしても良い。
衝立角度は速度により傾斜角度・衝立の曲面等可変し、最適効率の空気量と空気圧を得るようにしても良い。
ダクテッドファンと機体本体との距離2m以内とする
ブレードの長さ、形状を選択可能に
吸引口径に対して衝立曲面は非曲面で且つ機体側はダクテッド曲面面より広くプロペラ推進機は単翼と二重反転式の何れかにしても良い。が、二重反転が望ましい。
開閉式衝立湾曲ダクテッド追加はジェット噴射エンジンも含む。
ジェット推進機の傾斜を含む。
機首が左右に割いた風は機体側方から後方に高速・高圧流として流れるが、この高速高圧流を衝立の高さがダクテッド空気取り込み口径直径よりも低く、幅は取り込み口径よりも広くしたことで、衝立が風に対して耐圧抵抗性を高め且つ取り込み空気量と空気速度と空気圧の高い取り込みを可能にした。
油圧による引き出し&収納するようにしても良い。
衝立角度は速度により傾斜角度・衝立の曲面等可変し、最適効率の空気量と空気圧を得るようにしても良い。
ダクテッドファンと機体本体との距離2m以内とする
ブレードの長さ、形状を選択可能に
吸引口径に対して衝立曲面は非曲面で且つ機体側はダクテッド曲面面より広くプロペラ推進機は単翼と二重反転式の何れかにしても良い。が、二重反転が望ましい。
開閉式衝立湾曲ダクテッド追加はジェット噴射エンジンも含む。
ジェット推進機の傾斜を含む。
機首が左右に割いた風は機体側方から後方に高速・高圧流として流れるが、この高速高圧流を衝立の高さがダクテッド空気取り込み口径直径よりも低く、幅は取り込み口径よりも広くしたことで、衝立が風に対して耐圧抵抗性を高め且つ取り込み空気量と空気速度と空気圧の高い取り込みを可能にした。
10 機体
20 右主翼
21 揚力発生用下方噴射ダクテッド
22 フラップ
23 右主翼推進機
30 左主翼
31 揚力発生用下方噴射ダクテッド
32 フラップ
33 左主翼推進機
34 左主翼推進機取り付け可動台座
35 前後枢動歯車
36 水平&垂直枢動モーター又は油圧機
37 台座前後枢動用モーター又は油圧機
38 台座収納固定部
39 台座の翼との接続部
40 傾斜右尾翼
41 傾斜右尾翼揚力浮力発生用下方噴射開閉式衝立ダクテッド
42 右尾翼フラップ
50 左側斜め尾翼
51 傾斜左尾翼揚力浮力発生用下方噴射開閉式衝立ダクテッド
52 傾斜左尾翼フラップ
80 左右に噴射テールローター&方向舵内蔵一体型垂直尾翼
81 テールローター
82 方向舵
90 後部推進機
91 後部推進機枢動傾斜台座
100 ダクテッド空気取り入れ口スライド等の開閉式衝立板作動モーター又は油圧機
111 ダクテッド空気取り入れ口開閉スライド等の開閉式衝立板
112 ダクテッド空気排出口開閉作動モーター又は油圧機
113 ダクテッド空気排出口開閉スライド板衝立
120 ダクテッド空気取り入れ口
125 ダクテッド空気排出口
20 右主翼
21 揚力発生用下方噴射ダクテッド
22 フラップ
23 右主翼推進機
30 左主翼
31 揚力発生用下方噴射ダクテッド
32 フラップ
33 左主翼推進機
34 左主翼推進機取り付け可動台座
35 前後枢動歯車
36 水平&垂直枢動モーター又は油圧機
37 台座前後枢動用モーター又は油圧機
38 台座収納固定部
39 台座の翼との接続部
40 傾斜右尾翼
41 傾斜右尾翼揚力浮力発生用下方噴射開閉式衝立ダクテッド
42 右尾翼フラップ
50 左側斜め尾翼
51 傾斜左尾翼揚力浮力発生用下方噴射開閉式衝立ダクテッド
52 傾斜左尾翼フラップ
80 左右に噴射テールローター&方向舵内蔵一体型垂直尾翼
81 テールローター
82 方向舵
90 後部推進機
91 後部推進機枢動傾斜台座
100 ダクテッド空気取り入れ口スライド等の開閉式衝立板作動モーター又は油圧機
111 ダクテッド空気取り入れ口開閉スライド等の開閉式衝立板
112 ダクテッド空気排出口開閉作動モーター又は油圧機
113 ダクテッド空気排出口開閉スライド板衝立
120 ダクテッド空気取り入れ口
125 ダクテッド空気排出口
Claims (6)
- 全ての翼には空気取り込み用の前傾衝立を用いた揚力浮力発生の専用装置(ダクテッドファン)を用いた揚力浮力を増強した極低速飛行から高速飛行が可能なことを特徴とする飛行体
- 主翼及び傾斜尾翼に揚力浮力発生用に空気吸引前傾衝立を用いた空気取り入れ口開閉式で、且つ空気取り入れ口に空気取り入れの空気吸引前傾衝立を用いたダクテッド式ドームにプロペラ式及びジェット式噴射装置を配設したことを特徴とする請求項1に記載の飛行体。
- 左右の翼に風向き偏向可変噴射プロペラ進機及びまたは風向き偏向可変噴射式ジェット推進機の何れかを配設したことを特徴とする請求項1~2に記載の飛行体。
- 垂直尾翼内にはローターファンと方向舵組み合わせた小面積の垂直尾翼を有することを特徴とする請求項1~3に記載の飛行体。
- 推進機は風向き偏向可変ジェット噴射式及びまたは推進機取り付け台座が前後移動と上方への折り曲げ枢動傾斜し、何れの推進機も噴射風が後方水平から下方にかけて噴射出来ることを特徴とする請求項1~4に記載の飛行体。
- 風向き偏向可変噴射式推進機を主翼と機体後部に配設し、主翼と傾斜尾翼に揚力浮力発生専用にスライドおよび倒立式の傾斜衝立を用いた空気取り入れ口開閉式のダクテッドファン及び速度・高度・進行方向・機体前後及び左右の傾斜・燃料・蓄電池・発電量・気圧・温度・酸素量・エンジン回転・燃焼状態・各推進機の推力バランス・上昇角度・下降角度・旋回角度・ピッチング・ヨーイング・ローリング等の各種センサー、及び5G以上の通信速度機器を用い、手動又は音声及び等の自動縦装置等を配設したことを特徴とする請求項1~5に記載の飛行体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022166526A JP2024049265A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 飛行体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022166526A JP2024049265A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 飛行体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024049265A true JP2024049265A (ja) | 2024-04-09 |
Family
ID=90609382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022166526A Pending JP2024049265A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 飛行体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024049265A (ja) |
-
2022
- 2022-09-28 JP JP2022166526A patent/JP2024049265A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6547117B2 (ja) | 垂直離着陸飛行体 | |
US12019439B2 (en) | Free wing multirotor with vertical and horizontal rotors | |
US11634222B2 (en) | Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle having foldable fixed wing and based on twin-ducted fan power system | |
US9499266B1 (en) | Five-wing aircraft to permit smooth transitions between vertical and horizontal flight | |
US7118066B2 (en) | Tall V/STOL aircraft | |
US4116405A (en) | Airplane | |
US20070246601A1 (en) | Manned/unmanned V.T.O.L. flight vehicle | |
US20170129604A1 (en) | Vertical Takeoff and Landing ("VTOL") Aircraft | |
CN110077588A (zh) | 一种可垂直起降的海陆空潜四栖航行器 | |
CN108045575B (zh) | 一种短距起飞垂直着陆飞行器 | |
US10597153B1 (en) | Heliplane craft | |
CN113460300B (zh) | 一种适用于单人飞行的运载设备 | |
CN106672231A (zh) | 无人驾驶飞行器 | |
CN205203366U (zh) | 近似水平转动推进器襟翼增升连接翼飞机 | |
US6164591A (en) | Ground-effect flying boats also applicable to aircraft, drones, and spacecraft | |
JP2021530404A (ja) | 変角型揚力調節方式の翼を装着した第3世代航空機、船舶、列車及び自動車 | |
CN207523932U (zh) | 串列翼倾转旋翼无人机 | |
JP2014037219A (ja) | 垂直離着陸飛行体 | |
JP2024049265A (ja) | 飛行体 | |
JP2022028578A (ja) | 飛行体 | |
JP2021049960A (ja) | 飛行体 | |
CN107021220A (zh) | 一种新布局的vstol飞行摩托 | |
JP7418175B2 (ja) | 飛行体 | |
RU2087384C1 (ru) | Самолет | |
CN211766283U (zh) | 一种超短距垂直起降飞机 |