JP4944270B1 - Turbo shaft engine V / STOL machine - Google Patents

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Abstract

【課題】垂直、短距離の離着陸と空母からの発着艦をなすティルト・ロータ機及びティルトファン機、及びターボシャフト。エンジンのV/STOL機を提供する。
【解決手段】左右エンジンは、シャフト連動にして、重心部左右主翼内に設ける可変ダクテッド・ロータに係合し、ダクト装備のティルト制御から垂直、前進、後進の傾斜浮上とホバリングから左右旋回が出来る調整制御構成にして、巡航飛行時のリングロータ及びファン飛行からジェット飛行に切り替えは、徐々にジェット噴出量を増しリングロータ、ファンへのドライブシャフトをクラッチと回転をブレーキで停止して、ダクテッド・リングロータ及びファン装備は、主翼上下面スライド扉で密閉して行う。
【選択図】図2
A tilt-rotor aircraft, a tilt-fan aircraft, and a turboshaft that perform vertical and short-distance take-off and landing and departure and arrival from an aircraft carrier. Provide V / STOL engine.
A left and right engine is engaged with a variable ducted rotor provided in the left and right main wings of the center of gravity in conjunction with the shaft, and can be turned left and right from tilt control of the duct equipment, vertical and forward and backward tilting and hovering. Switching from ring rotor and fan flight during cruise flight to jet flight with adjustment control configuration, gradually increase the jet ejection amount, stop the drive shaft to the ring rotor and fan with clutch and rotation with brake, ducted The ring rotor and fan equipment are sealed with the main wing upper and lower sliding doors.
[Selection] Figure 2

Description

ターボシャフト・エンジンのV/STOL機の構造に関する。 It relates to the structure of turbo shaft engine V / STOL machine.

V/STOL機以外の発艦は、カタパルトの推進力と、全パワーとなる手段で発艦している。 Departures other than V / STOL aircraft are launched by means of catapult propulsion and full power.

特願57-48155 出力の変換可能な複合エンジンJapanese Patent Application 57-48155 Combined engine with convertible output 実願昭61-94406 船舶減揺装置Actual Application Sho 61-94406 特許第2700734号 垂直離着陸航空機Patent No. 2700734 Vertical take-off and landing aircraft 特許第3677748号 急速風量発生風向変更装置を機体の側面や側壁直 接、密着固定させて作成した航空機Patent No. 3677748 Aircraft created by fixing the rapid airflow generating wind direction changing device directly on the side or side wall of the fuselage. 特願2011-113112 発着艦と離艦装備と船体減揺装備Japanese Patent Application 2011-113112

そして既存VTOLターボファン・エンジン機は、固定と可搬式の原動機ダクテッド・ファン装備の風力を胴体容積面に当てて、機体垂直浮上の補助装備にした。本願のVTOLティルトロータ機及びファン機は、ターボシャフト・エンジンを胴体主翼部の上部に固定し、エンジンと分離した主翼内に格納する小型小口径のダクテッドリング・ロータ及びリング・ファン装備にして、飛行は、左右二つの固定ターボシャフト・エンジンでの垂直離陸と、フリータービン室を開放スライド扉構造と、適宜バイパス比エンジンのファン扉の開閉のターボファン・エンジンに切り替えて、ジェット飛行と回転飛行の組み合わせの選択飛行の構成のものとした。 The existing VTOL turbofan engine was made an auxiliary equipment for vertical levitation by applying the wind power of the fixed and portable prime mover ducted fan to the fuselage volume surface. The VTOL tilt rotor machine and fan machine of the present application are equipped with a small-diameter ducted ring rotor and ring fan that are fixed in the upper part of the fuselage main wing and stored in the main wing separated from the engine. For flight, vertical takeoff with two fixed left and right turboshaft engines, free turbine room with open sliding door structure, and turbo fan engine with bypass ratio engine fan door opening and closing appropriately, jet flight and rotary flight A combination of selected flight configurations.

前記特許文献1の出力の変換可能な複合エンジンは、フリータービンを可変翼制御としたもので、中心部で可変にするヘリコプターのロータハブ機構等と違い高速回転の複数のタービン翼をリンク連結して、同時に全翼を可変にする制御方法は、低回転の安全度の低い回転機械のものであって、飛行機のエンジン中心部には、使用出来ない無理な技術である。本願は、環状のカバー部をスライド扉にして安全上無理の無い構造のものとした。 The composite engine capable of converting the output of Patent Document 1 uses a free turbine with variable blade control, and unlike a helicopter rotor hub mechanism that is variable at the center, links multiple turbine blades that rotate at high speed. At the same time, the control method for making all wings variable is for a rotating machine with low rotation and low safety, and is an unreasonable technique that cannot be used in the center of an airplane engine. In the present application, an annular cover portion is used as a slide door, and the structure has no problem in safety.

発艦が可能となる新規の短距離発艦装置が出来れば、人員も少なくなり、あらゆるメリットとなる。
前記特許文献5は、固定翼、固定エンジン艦載機(戦闘機)の発艦において、ディーゼル機関等の小型船体で既存の空母からより大型艦載機の発艦も可能となって、カタパルトをエアクッション浮上とジェット推進と磁気浮上とリニアモータのカタパルトにして、最適の原動機(ターボシャフト・エンジン)のファン装備から飛行機体をエアクッションフロート台に載せ浮上させ、機械摩擦を無くし両エンジンの推力で滑空するカタパルト装置とした。
If a new short-range launching device that can launch is possible, the number of personnel will be reduced, and all advantages will be achieved.
Patent Document 5 discloses that a fixed-wing, fixed-engine carrier-based aircraft (fighter) launches a large-sized aircraft from an existing aircraft carrier with a small hull such as a diesel engine. As a catapult of levitation, jet propulsion, magnetic levitation, and linear motor, the aircraft body is placed on the air cushion float base from the fan equipment of the optimal prime mover (turbo shaft engine), and the machine friction is eliminated and gliding with the thrust of both engines The catapult device to be used.

本願は、既存の空母からより大型艦載機の発艦も可能となって、そして船舶及び陸上仕様のVTOL機は、エンジンと分離してティルトするリング・ロータ機及びリング・ファン機の小口径の可変ダクテッド・ロータ、・ファン装備にして、左右の主翼内に格納するスライド板密閉構造にし、左右の主翼上に固定するターボシャフト・エンジンとギア連結にして、垂直及び水平離着陸の併用と、ロータ機、ファン機としての飛行から徐々にフリータービン室の開放スライド扉の噴出からジェット飛行に切り換えて、ダクテッド・ロータを主翼内に格納からスピードアップのジェット飛行の構成にし、ジェット飛行からの水平離着陸が出来るものとした。又V/STOLターボファン・エンジン機の負担軽減の浮上、着陸のエンジン出力の補助と成す可搬式のファン装備のものとし、小型船体からの離発艦と、屋内からの離着陸の出来るものとした。 The present application also enables the launch of larger aircraft from existing aircraft carriers, and ships and land-specific VTOL aircraft have a small diameter of ring rotor machines and ring fan machines that tilt separately from the engine. A variable ducted rotor, equipped with a fan, a sliding plate sealed structure that is housed in the left and right main wings, a gear connected to a turboshaft engine fixed on the left and right main wings, and combined use of vertical and horizontal takeoff and landing, and rotor From the flight as a plane or fan, gradually switch from the ejection of the open sliding door of the free turbine room to the jet flight, and the ducted rotor is stored in the main wing to increase the speed of the jet flight, and the horizontal takeoff and landing from the jet flight It was supposed to be possible. In addition, it is equipped with a portable fan that helps to lift the burden of the V / STOL turbofan engine and assists the engine output of landing, and can take off from the small hull and take off and landing from the inside. .

そして、ターボファン・エンジンのVTOL艦載機の機体胴体下部面の燃料タンク、各装具を避けて、胴体全長の下部面を展開扉の構造にして、ファン浮上とジェット推進の構成と、リニアモータカタパルト牽引走行の併用とし、船速度の前方からの風力とエアクッションフロートと機体エンジン出力の発艦は、エンジンの負担の無い発艦距離が極僅かになって、着艦甲板距離面は、余裕のある自由なものとなって、船速度は、平常速度、又は停止、係留状態で発艦の出来ることと、そして前記特許文献5に記載の各種水中翼装置とタンクシリンダー減揺装置は、波浪での発艦を容易にし、スピードアップは、強風力からの機体揚力となり、発艦が楽なものとなる。そしてVTOL機の負担軽減の浮上出力の補助と成す可搬式のファン装備は、あらゆる場所から離陸、着陸が簡易なものなる。 Then, avoid the fuel tank and the equipment on the lower part of the fuselage fuselage of the VTOL aircraft mounted on the turbofan engine, and make the lower part of the full fuselage the structure of the deployment door, the structure of the fan levitation and jet propulsion, and the linear motor catapult With the combined use of towing, the launch of wind power, air cushion float and airframe engine output from the front of the ship speed is very small, the launch distance without the burden of the engine is very small, the landing deck distance plane is marginal The ship speed can be set at normal speed, or can be launched in a stopped or moored state, and the various hydrofoil devices and tank cylinder vibration reduction devices described in Patent Document 5 are waves. Easier to launch, speeding up the aircraft from strong winds, making it easier to launch. And the portable fan equipment that assists the levitation output to reduce the burden on the VTOL aircraft makes it easy to take off and land from any location.

請求項1の大半のプロペラ機は、ターボプロップ・エンジンであり、ヘリコプターは、ほぼ100%を回転力に伝達するターボシャフト・エンジンであり、本願のティルト・ロータ機及びティルト・ファン機のエンジンは、ターボシャフト・エンジンを使用して、フリータービン室を環状のスライド開閉扉構造にした。そしてワイドブレードの少口径の可変ダクテッド・リングロータブレード機と、より小口径となる多翼のリング・ファンブレード機にした。そして、双発のターボシャフト・エンジンは、左右主翼上部の胴体サイドの重心部適位置に固定して、左右のエンジンとリング枠は、シャフト連動にして、左右主翼内の可変ダクテッド装備は、フリータービンからの2軸シャフトで減速と方向変更ギア装備から主翼内のダクト装備内のリング・ロータ及びリング・ファンに係合し、幅のある主翼内を固定軸心にし、ティルト回動するダクト装備内の幅広くしたブレード面積から小口径と4乃至6翼のリング・ロータブレードにして、リング枠とロータブレードの先端部は、自在継手固定にし、互いのロータブレードがリングを引き合う構成にして、ロータハブ制御機構のリング・ロータ可変角度と可変ピッチブレード制御とした。多翼8乃至20の固定リング・ファンブレードは、より小口径のダクテッド・リングファン装備となって、両ブレード装備は、可変ダクテッド装備の回動制御から垂直、前進、後進の傾斜浮上と、ホバリングから左右旋回が出来る構成にして、このターボシャフト・エンジンは、空気取入口ダクト内の圧縮機軸と連結のハブ機構の減速機と可変ピッチのフロント・ファンブレードにし、8乃至10翼ブレードにし、開閉ドア制御のバイパス通路にし、圧縮機と燃焼部とタービン部を囲むターボファン・エンジンの構造にして、フリータービン室は、高圧タービンのシャフト挿入部に幅を設ける室にし、フリータービン板は、外部への噴出用の円周板構造にし、スムーズにバイパス通路にジェット噴出となる構成にして、フリータービン室の環状スライド扉は、油圧シリンダーの伸縮及び油圧モータの回転と、電気シリンダーの伸縮と予備機械式の回転と、環状スライド扉のいずれかの制御機器からフリータービンとシャフト連結のリング・ロータ及びリング・ファン回転力と、ジェット噴出力の比率が可変となり、この扉の開閉は、回転推進とジェット推進の選択のエンジンとなって、適宜にフリータービン室の環状スライド扉に設ける開閉バルブと、フロント・ファンのバイパス部の開閉バルブからの噴出ノズルを主翼、水平尾翼等の適位置に設けて、浮上の補助装備にして、そしてホバリングのリング・ロータ及びファン飛行からジェット飛行に切り替えは、フリータービン室の環状スライド扉とフロント・ファン開閉ドア制御から徐々にジェット噴出量は増してリング・ロータ、ファンへのドライブシャフトをクラッチ停止し、回転ブレーキ固定にして、ダクテッド装備は、上下開閉スライド扉の主翼内に格納して、そして前記フリータービン室スライド扉の全開は、ターボジェット・エンジンとなり、可変ピッチフロント・ファンブレード部と内面と外面の二つの開閉ドアの風量調整は、任意風量でのジェット推進となるバイパス比エンジンとなって、機体スピードに合う適切なタービン回転のジェット推進スピードのターボファン・エンジンとなり、そして、前記ダクテッド装備を格納し、上下翼面のスライド扉で密閉の主翼面にして、スピードのあるジェット推進飛行からの水平離着陸機となり、そしてダクテッド装備を主翼から展開してジェット噴出スライド扉の半開制御の飛行は、前記ジェット推進とロータ推進と併用のターボプロップ・エンジンのSTOL機となり、フリータービン室ジェット噴出スライド扉の全閉は、ダクテッド装備の単独飛行となり、低バイパス比の推力との併用の飛行は、ターボシャフト・エンジンとターボファン・エンジンのV/STOL機になり、出力アップは、可変フロント・ファンと各開閉ドアの制御と環状スライド扉の全開からターボジェット・アフターバーナ・エンジンにして、連係する各種の制御機器を具備して離着陸及び離発艦が容易となる双発のターボシャフト・エンジンのティルト・ロータ機及びティルト・ファン機を構成した。
即ち本発明は、ターボシャフト・エンジンのロータ及びファン飛行とターボジェット・エンジンからターボファン・エンジンの飛行と成り、ダクテッド装備を主翼に収めなくて、ロータ飛行の回転はターボプロップ・エンジンからターボファン・エンジンに切り替える回転とジェット推進の比率は可変となって、このティルト・ロータ機は、滑走路の無い場所でのターボシャフト・エンジンのVTOL機とし、滑走路では、ターボジェット・エンジンでの水平離着陸とし、ターボプロップエンジンでは短距離の離着陸と成って、前記幅のあるワイドブレードからの少口径ダックテッド・ロータを主翼内に設けてからなるティルト・ロータ機であり、又より小口径の多翼ブレードのファン機の短距離輸送の小人数の旅客機、滑走路の無い場所、そして、既存のティルト・ロータ機より高速のものと成る。
Most of the propeller aircraft of claim 1 are turboprop engines, the helicopter is a turboshaft engine that transmits almost 100% to rotational force, and the engine of the tilt rotor aircraft and tilt fan aircraft of the present application is Using a turboshaft engine, the free turbine chamber has an annular sliding door structure. Then, we made a wide-blade small-diameter variable ducted ring rotor blade machine and a multi-blade ring fan blade machine with a smaller diameter. The twin-engine turboshaft engine is fixed at the center of gravity on the fuselage side of the upper left and right main wings. The left and right engines and the ring frame are linked to the shaft, and the variable ducted equipment in the left and right main wings is a free turbine. The two-shaft shaft from the gear is engaged with the ring rotor and ring fan in the duct equipment in the main wing from the gear reduction and direction change gear equipment, the inside of the wide wing is the fixed axis, and in the duct equipment that rotates tilt Rotor hub control with a wide blade area from 4 to 6 blades and ring rotor blades, with a ring frame and rotor blade tips fixed at universal joints, and each rotor blade attracting the ring. The ring / rotor variable angle and variable pitch blade control of the mechanism were adopted. Multi-blade 8-20 fixed ring fan blades are equipped with smaller diameter ducted ring fans, and both blades are equipped with variable ducted equipment to control vertical, forward and reverse tilting and hovering. The turboshaft engine can be turned left and right, and the hub shaft speed reducer and variable pitch front fan blades connected to the compressor shaft in the air intake duct and 8 to 10 blade blades can be opened and closed. It is a bypass passage for door control, a turbofan engine structure that surrounds the compressor, combustion section, and turbine section. The free turbine chamber is a chamber that has a width in the shaft insertion section of the high-pressure turbine. A circular plate structure for jetting into the free passage, and a structure that smoothly jets into the bypass passage. The door can be expanded and contracted by a hydraulic cylinder, the rotation of a hydraulic motor, the expansion and contraction of an electric cylinder and a preliminary mechanical rotation, and the ring rotor and ring fan rotation connected to a free turbine and a shaft from one of the control devices of the annular slide door. The ratio of force and jet spray output is variable, and this door opening / closing becomes an engine of choice of rotational propulsion and jet propulsion, and an opening / closing valve provided on the annular sliding door of the free turbine chamber as appropriate, and the front fan The injection nozzle from the on-off valve of the bypass section is installed at the appropriate position on the main wing, horizontal tail, etc. to make it an auxiliary equipment for levitation, and switching from hovering ring rotor and fan flight to jet flight is a ring in the free turbine room From the sliding door and front fan opening / closing door control, the jet ejection amount gradually increases and the ring rotor, fan The drive shaft to the clutch is stopped, the rotary brake is fixed, the ducted equipment is stored in the main wing of the upper and lower sliding doors, and the free turbine chamber sliding door is fully opened as a turbojet engine, variable pitch The air volume adjustment of the front and rear fan blades and the two open and close doors on the inner and outer surfaces is a bypass ratio engine that enables jet propulsion with an arbitrary air volume, and a turbo fan with a jet propulsion speed that is suitable for the aircraft speed. It becomes an engine, and the ducted equipment is stored, the main wing surface is sealed with the sliding doors on the upper and lower wing surfaces, and it becomes a horizontal take-off and landing aircraft from a jet-propelled flight with high speed, and the jetted equipment is deployed from the wing and jet ejected The half-open control flight of the sliding door is performed by the jet propulsion and the rotor propulsion. It becomes a STOL aircraft of the combined turboprop engine, and the full closing of the free turbine chamber jet ejection slide door becomes a single flight with ducted equipment, and the combined use with thrust of low bypass ratio, turboshaft engine and turbofan The engine is a V / STOL machine, and the output is increased by controlling the variable front fan and each open / close door and fully opening the annular slide door to the turbojet afterburner engine, and various control devices linked to it. A twin-rotation turbo-shaft engine tilt-rotor and tilt-fan aircraft that make it easy to take off and land and take off.
That is, the present invention is a turbo-shaft engine rotor and fan flight and a turbo-jet engine to turbo-fan engine flight, the ducted equipment is not housed in the main wing, and the rotation of the rotor flight is from the turbo-prop engine to the turbo-fan. The ratio of rotation and jet propulsion to switch to the engine is variable, and this tilt rotor machine is a turboshaft engine VTOL machine in a place without a runway. This is a tilt-rotor aircraft that has a small-diameter ducked rotor provided in the main wing, which is a short-range take-off and landing in a turboprop engine. A small number of passenger planes for short-range transport of wing blade fan machines, no runway, and , Faster than existing tilt-rotor machines.

請求項1の発明は、左右の主翼内でティルトするダクテッド・リングロータ、リング・ファン装備であり、請求項2の発明は、ダクト装備を無くして、主翼内にリング・ロータ、リング・ファン装備を水平固定にした。双発のターボシャフト・エンジンV/STOL飛行機は、減速と方向変換装備から主翼内に固定するリング・ロータ装備、若しくはリング・ファン装備とシャフト連結し、垂直浮上機体装備にした。ティルトしないリングロータ、ファン装備の機体の安定水平浮上の微調整制御は、前述のターボシャフト・エンジンのフリータービン室の環状スライド扉部に開閉バルブとフロント・ファン部の開閉バルブを設けて、各種口径のノズル管を左右主翼、水平尾翼先端、胴体先端と後部等の各部所に連通及び別途配管のジェット噴出口の構成にし、垂直浮上は、両エンジン出力の70%で浮上安定のホバリングとなって、前進は、エンジン出力を増し、フリータービン室の環状スライド扉とフロント・ファン開閉制御から徐々にジェット噴出量は増し前進スピードとなって、エンジン出力とスライド扉の全開は、ジェット推進比率100%の飛行となり、全開でロータ、ファン装備は、クラッチ停止と回転ブレーキ固定にして、主翼は上下スライドカバーで密閉して、VTOLの浮上からジェット飛行の構成の双発のターボシャフト・エンジンのフリータービン室からの噴出のジェット・エンジンと前述の可変ピッチと減速のフロント・ファン部の内面と外面の二つの開閉ドアと燃料調整の低バイパスファン・エンジンにもなり、出力アップは、環状スライド扉の全開のターボジェット・アフターバーナ・エンジンにして、そして適宜の胴体下部を展開の容積展開扉にして、前述の原動機ダクテッド・ファン装備からのファン風力を機体垂直浮上の離陸発艦時の浮上力の補助にして、又前述のエアクッション浮上推進フロート台発艦装備の上部の開閉送気ダクト上を離発艦場所の装備にした。そしてVTOL浮上からジェット飛行の構成とジェット離着陸の選択から全天候型の双発V/STOL機体のフリータービン室の開閉制御からなるターボシャフト・エンジン機。 The invention of claim 1 is a ducted ring rotor and ring fan equipment that tilts in the left and right main wings, and the invention of claim 2 eliminates the duct equipment and the ring rotor and ring fan equipment in the main wing. Was fixed horizontally. The twin-engined turboshaft engine V / STOL airplane is equipped with a vertical levitation fuselage by connecting a shaft with a ring rotor or ring fan that is fixed in the main wing from a speed reduction and direction change device. Fine adjustment control of the stable horizontal levitation of a ring rotor and fan equipped aircraft that does not tilt is provided with an opening / closing valve and an opening / closing valve for the front fan section on the annular slide door of the free turbine chamber of the aforementioned turboshaft engine. The nozzle pipe of the caliber is connected to each part such as the left and right main wings, the tip of the horizontal tail, the tip of the fuselage, and the rear part, and the jet jet outlet of the piping is separately constructed, and the vertical levitation is hovering stable at 70% of both engine outputs. The forward speed increases the engine output, and the jet output gradually increases from the annular slide door and front fan opening / closing control of the free turbine chamber to the forward speed. The rotor and fan equipment are fully open and the clutch is stopped and the rotary brake is fixed. The jet engine from the free turbine chamber of the twin-turbo-turbo engine with the structure of jet flight from the VTOL levitation to the VTOL floating, and the above-mentioned variable pitch and deceleration front fan part inside and outside two The opening and closing door and fuel-adjusted low bypass fan engine can also be used. Increased output can be achieved by using a fully open turbojet afterburner engine with an annular sliding door, and an appropriate volume lowering door for deployment. The fan wind power from the prime mover ducted fan equipment is used as an auxiliary to the lift force at the time of takeoff departure from the vertical flight of the fuselage, and the upper air opening and closing air supply duct of the air cushion levitation propulsion float departure equipment is released. Equipped with ship location. A turboshaft engine that consists of jet flight from VTOL ascent and selection of jet take-off and landing, and open / close control of the free turbine room of an all-weather twin-engine V / STOL aircraft.

VTOL機のティルト・ロータ、ファン機のエンジンとロータ、ファン装備を分離し、ターボシャフト・エンジンのフリータービン(パワータービン)室を開放扉ジェット噴出とフロント・ファンのバイパス混合推進エンジンの構造にして、ジェット飛行とロータ飛行の併用と選択のものとした。 The VTOL tilt rotor, fan engine, rotor, and fan equipment are separated, and the free turbine (power turbine) chamber of the turboshaft engine is structured as an open door jet and front fan bypass mixed propulsion engine. , Jet flight and rotor flight combined and selected.

V/STOL機とターボジェット・エンジンの概略図。 [実施例1](a図) ティルトダクテット・リングロータブレード機の前部から見た概略図。(b図) ティルトダクテッド・リングファンブレード機の前部から見た概略図。(c図) ティルトダクテッド・リングロータ機の平面概略図。(d図) ティルトダクテッド・リングロータ、ファン機の正面概略図。(e図)ティルトダクテッド・リングロータ、ファン機の主翼内ダクト部のスライド扉のワイヤ構造の概略図。(f図) ティルトダクテッド・リングロータ、ファン機の主翼ダクトのスライド扉の構造の平面概略図。(g図) ティルトダクテッド・リングロータ、ファン機のターボシャフト・エンジンの構造の概略図。(h図) ティルトダクテッド・リングロータ、ファン機の前部から見た構造の概略図。Schematic of V / STOL aircraft and turbojet engine. [Embodiment 1] (Fig. A) Schematic view seen from the front of a tilt duct ring rotor blade machine. (b) Schematic view from the front of the tilt ducted ring fan blade machine. (c) Schematic plan view of tilt ducted ring rotor machine. (d figure) The front schematic of a tilt ducted ring rotor and a fan machine. (e figure) Schematic of the wire structure of the sliding door of the duct part in the main wing of a tilt ducted ring rotor and fan machine. (f figure) The plane schematic diagram of the structure of the sliding door of the tilt ducted ring rotor and the main wing duct of a fan machine. (g) Schematic of the structure of a tilted ring rotor and turbofan engine for a fan. (h) Schematic of the structure as seen from the front of the tilt ducted ring rotor and fan machine. 主翼内に水平固定するリング・ロータ、リング・ファン装備機の概略図。 [実施例2](i図)リング・ワイドロータ機の平面概略図。 (j図) リング・ファン機の胴体下部容積扉の開放の平面概略図。 (k図)上記の下部面主翼面のリング・ファン装備のスライド扉の概略図。(l図) リング・ロータ、ファン機のターボシャフト・エンジンの構造の概略図。Schematic of a ring rotor, ring fan equipped machine that is horizontally fixed in the main wing. [Example 2] (Fig. I) A schematic plan view of a ring-wide rotor machine. (j figure) The plane schematic of opening of the fuselage lower volume door of a ring fan machine. (k) Schematic of the sliding door equipped with the ring and fan on the lower wing surface. (Figure l) Schematic diagram of the structure of a ring rotor and turbomachine of a fan machine. VTOL機の胴体下部の展開の概略図。 [実施例3](m図)路面下に固定及び可搬式の原動機ダクテッド・リングファン装備を設置して機体浮上の概略図。(n図) 上記のリング・ロータ、リング・ファン装備機の胴体展開扉を格納した正面図。(o図)上記ティルト・リングファン機の下部面の容積扉を展開したSchematic of deployment of the lower part of the fuselage of the VTOL machine. [Embodiment 3] (Fig. M) Schematic diagram of airframe floating by installing fixed and portable prime mover ringed ring fan equipment under road surface. (n figure) The front view which stored the fuselage expansion | deployment door of the said ring rotor, ring fan equipped machine. (o) Expanded the volume door on the lower surface of the tilt ring fan machine

図面と符号に基づいて説明する。   This will be described based on the drawings and reference numerals.

プロペラ機は、ターボプロップ・エンジンであり、ヘリコプターは、ターボシャフト・エンジンであり、[図1](a、b、h図)の本願の双発ティルト・ロータ機(S1)及びファン(S1)機は、ターボシャフト・エンジン(B)を胴体の上部の一体主翼面上部に固定して、フリータービンと2軸シャフトの前部の減速と方向変更(36)機構から左右主翼内にダクテッド・リングロータ又はファン装備のリング・ワイドロータブレード(U)枠、多翼リング・ファンブレード(T)枠の何れかの装備にして、左右リング枠は、ドライブシャフト連動にして、(e、f図)の上下主翼内にスライド扉(28)で密閉する構成にし、(g図)のフリータービン室(X)の環状スライド扉(Y)を油圧シリンダー、モータ若しくは電気シリンダー、モータ及び予備の機械手動の開閉構造にして、半開のジェット推進とダクテット・リングロータ、ファン回転推進との併用は、ターボプロップ・エンジン機となって、圧縮機軸と連結の空気取入れダクト内の可変ピッチと減速のフロント・ファンブレードハブ装置(35)は、バイパス通路に開閉ドア(フラップ)(32)を設けて、燃焼器からの圧縮タービン部と流体連結のフリータービン室(X)は、環状スライド扉(Y)で開放してジェット噴出とする構造から僅かな距離を設定するフリータービン円周板(29)の室にして、バイパス通路(31)を支持枠にして、前記開閉ドア(32)の全開と、フリータービン部スライド扉の全開は、低バイパスのターボファン・エンジンとなり、フリータービン室の全閉は、ターボシャフト・エンジンのロータ、ファンの回転となる構成にする。
前記環状スライド扉(Y)と、フロント・ファン(30)の減速可変ピッチハブ(35)出力と、内面の開閉ドア(32)と外面の開閉ドア(56)の微調整の開閉は、前記いずれかのジェット・エンジン形態になり、出力アップは、ターボジェット・アフターバーナ・エンジン(57)にして、回転推進力とジェット推進の両エンジンの構成で水平離着陸が出来て、水平飛行のスピードアップと、全天候型の垂直離着陸の機体となる。
The propeller aircraft is a turboprop engine, the helicopter is a turboshaft engine, and the twin-engine tilt-rotor aircraft (S1) and fan (S1) aircraft of this application in [Fig. 1] (Fig. 1a, b, h) The turboshaft engine (B) is fixed to the upper part of the main wing surface at the top of the fuselage, and the ducted ring rotor is inserted into the left and right main wings from the free turbine and the front shaft deceleration and direction change (36) mechanism. Or use a ring equipped with a fan, a ring / wide rotor blade (U) frame, or a multi-blade ring / fan blade (T) frame. The upper and lower wings are sealed with sliding doors (28), and the annular sliding door (Y) of the free turbine chamber (X) in (g) is opened and closed with a hydraulic cylinder, motor or electric cylinder, motor and spare machine manual. Structure and half-open jet The combination of propulsion and ducted ring rotor and fan rotation propulsion becomes a turboprop engine machine, and the variable pitch and deceleration front fan blade hub device (35) in the air intake duct connected to the compressor shaft is The open turbine door (flap) (32) is provided in the bypass passage, and the free turbine chamber (X) fluidly connected to the compression turbine section from the combustor is opened by the annular slide door (Y) to make jet ejection. The chamber of the free turbine circumferential plate (29) that sets a slight distance, the bypass passage (31) as a support frame, the open / close door (32) fully open and the free turbine section slide door fully open are low. The bypass turbofan engine is used, and the free turbine chamber is fully closed by rotating the rotor and fan of the turboshaft engine.
The annular sliding door (Y), the speed reduction variable pitch hub (35) output of the front fan (30), and the fine adjustment opening / closing of the inner opening / closing door (32) and the outer opening / closing door (56) are any of the above. The jet engine form, and the output increase is the turbo jet afterburner engine (57), horizontal take-off and landing can be done with the configuration of both rotary propulsion and jet propulsion engines, and the speed of horizontal flight, It will be an all-weather vertical takeoff and landing aircraft.

そして、仮定の機体重量30t乗員30名程の双発のティルト機のターボシャフト・エンジンのフリータービンとシャフト連結の可変ダクテッド・リングロータ装備は、最大で直径6.0m程の小型になって、多翼リング・ファン装備は、より小型の最大で5.0M程のものとなり、最大前後幅6.5m程の最大上下幅70cm程の主翼内に収めて垂直及び水平離着陸のティルト・ロータ、ファン機となる。
ロータハブ制御機構(39)のリング・ロータ機は、ダクト可変角度と可変ピッチブレード制御として、多翼8乃至20の固定リング・ファンブレードは、より小口径のダクテッド・リングファン装備となる。
ヘリコプターの利便性と騒音対策の水平飛行のターボファン・エンジン機の全天候型の格納するティルト・ロータ、ファン装備からターボシャフト・エンジンのジェット機を特長とした。
V/STOL機となる双発ティルト・ロータ機は、リング・ワイドロータ装備の面積のある揚力ブレードから小口径の可変ダクテッド・リングロータ装備となって、ターボシャフト・エンジンは、左右主翼上部の重心モーメントの適位置に設ける揚力構成と、可変ダクテッド・リングロータ装備は、エンジン外側の主翼内に収まる構成と、左右を軸受(41)にする可変ダクトの上下の適宜角度の油圧モータの可変回動と、可変ダクト内で回転のリング・ロータ装備は、エンジン前部の変速と方向変更機構からドライブシャフトの可変ギアボックス連結にして、左右主翼のリング・ロータ、ファン装備は、シャフト連結して、故障時の片エンジン出力でロータ飛行着陸とジェット飛行の出来る主翼面積のものとし、このエンジン出力と燃費からの機種選定は、ヘリコプター、プロペラ、ジェット機との比較と効率のものであり、そして本願は、ダクト用回動油圧機器で可変ダクトが主翼内に格納するティルト・リングロータ機にして、前述の適宜の胴体下部面を容積風力展開扉(V)にし、固定、可搬の原動機ダクテッド・ファン装備(R)の風力による浮上の補助構成とした。
And, the assumed aircraft weight is 30 tons, and the twin-tilt turbo engine with a 30-crew engine is equipped with a free turbine and a variable ducted ring rotor with a shaft connection. The ring fan equipment will be smaller, with a maximum of about 5.0M, and will be a vertical and horizontal take-off and landing tilt rotor and fan machine that will fit in a main wing with a maximum front and rear width of about 70cm and a maximum height of about 70cm.
The ring-rotor machine of the rotor hub control mechanism (39) uses duct variable angle and variable pitch blade control, and the fixed ring fan blade of the multi-blade 8 to 20 is equipped with a ducted ring fan with a smaller diameter.
Featuring a helicopter convenience and noise-fitting horizontal flight turbofan engine, a tilt-rotor that houses all-weather storage, and a fan-equipped turboshaft engine jet.
The twin-engine tilt-rotor machine, which will be a V / STOL machine, is equipped with a ring-wide rotor-equipped lift blade and a small-diameter variable ducted ring rotor. The lift configuration provided in the appropriate position, the variable ducted ring rotor equipment, the configuration that fits in the main wing outside the engine, and the variable rotation of the hydraulic motor at an appropriate angle above and below the variable duct with the left and right bearings (41) In the variable duct, the ring / rotor equipment rotating in the duct is connected to the variable gearbox of the drive shaft from the speed change and direction changing mechanism in the front of the engine. It is assumed that it has a main wing area that can perform rotor flight landing and jet flight with one engine output at the time, and model selection from this engine output and fuel consumption is Compared with helicopters, propellers, jets and the efficiency, and this application is a tilt ring rotor machine in which the variable duct is housed in the main wing in the rotating hydraulic equipment for duct, and the above-mentioned appropriate fuselage lower surface Is a volume wind power deployment door (V), and a fixed, portable prime mover equipped with a ducted fan (R) is used as an auxiliary structure for floating by wind power.

そして、リング・ロータ装備は、広面積のブレードの角度と、可変ダクトとから傾斜浮上から後退と旋回も出来て、垂直と、水平滑走離着陸が出来て、垂直離陸から徐々に水平飛行に同時進行の構成のものであり、水平巡航飛行時には、ターボプロップ飛行からターボジェット飛行に切り替えて、環状スライド開閉扉(Y)の調整制御は、ロータ回転とジェット比率となって、リング・ロータ回転をクラッチ停止(38)と、回転ブレーキ(40)固定にし、全開でターボジェット・エンジン飛行と成り、全閉とクラッチ入力でティルト・リングロータ機となる。ターボジェット飛行時には可変ダクテッド・リングロータ装備部は、主翼のスライド扉(28)を胴体上部面と左右主翼の下部面の胴体内部格納部からダクト枠(W)の主翼円周部にスライドさせて、主翼円周部から油空圧シリンダー展開の支持スライド展開枠(54)をガイドと支えにし、主翼と胴体部の適位置に電気若しくは油圧モータウインチを設けて、ワイヤ(53)で上下のスライドカバー扉を全周して、二つの連動ウィンチの巻き上げで密閉と開閉のワイヤ構成にし、又は複数の油圧テレスコピックシリンダーの伸縮のものにして、スライド扉の固定から十分な強度のダクト主翼部は風の抵抗を無くなり、左右の主翼全面積は、十分な揚力浮上の面積になって、スピードアップとなる。又ロータ、ファン回転とジェット推進の短距離区間と、ジェット推進の中距離区間の飛行機となり、着陸は、スライド扉を閉じてのターボジェットの水平着陸にして、又はダクテッド・ロータ飛行に切り替えてからの垂直着陸になって、滑走路の無い場所での垂直離着陸と滑走路での水平離着陸と、前述のV/STOL機の胴体展開容積扉で短距離の離着陸と成って、リング・ロータからのブレード面積から小型の小口径ダックテッド・リングロータ装備からなるティルト・リングロータ機のものである。 And the ring rotor equipment can move backwards and swivels from the surface of the blade with a wide area and variable duct, can move backwards and swivels vertically, and can run and take off and land smoothly. In horizontal cruise flight, switching from turboprop flight to turbojet flight, the adjustment control of the annular slide door (Y) becomes the rotor rotation and jet ratio, and the ring rotor rotation is clutched The stop (38) and rotary brake (40) are fixed, and the turbo-jet engine flight is achieved when fully open, and the tilt ring rotor machine is achieved when fully closed and the clutch is input. During turbojet flight, the variable ducted ring rotor equipment part slides the sliding door (28) of the main wing from the fuselage internal storage on the upper surface of the fuselage and the lower surface of the left and right main wings to the wing circumference of the duct frame (W). The support slide deployment frame (54) for the hydraulic / pneumatic cylinder deployment from the circumference of the main wing is used as a guide and support, and electric or hydraulic motor winches are installed at appropriate positions on the main wing and fuselage, and the slide (upper and lower) is supported by the wire (53). The cover door is wrapped around two cover winches to form a closed and open wire structure, or a plurality of hydraulic telescopic cylinders can be expanded and contracted. The total area of the left and right main wings is enough to lift and lift up the speed. Also, the airplane will be a short-distance section of rotor, fan rotation and jet propulsion, and a medium-distance section of jet propulsion, and the landing will be made by horizontally landing the turbojet with the sliding door closed or switching to the ducted rotor flight. Vertical takeoff and landing in a place without a runway, horizontal takeoff and landing on a runway, and takeoff and landing of a short distance with the above-mentioned V / STOL fuselage expansion volume door, from the ring rotor From the blade area, it is a tilt ring rotor machine with a small caliber ducked ring rotor equipment.

そして、小型の船舶からの発着艦から、又あらゆる陸地、屋内からの離着陸が可能となり、主翼部の可変ダクテッド・ロータ装備と機体後部の左右に小型ダックテッド・ロータ装備、或いはターボファン・エンジンを設ける大型の旅客及び輸送機50tの垂直離着陸の構成にして、又適宜にフリータービン室のスライド扉(Y)の開閉バルブ(33)と、フロント・ファンバイパス開閉ドア(32)部に開閉バルブ(55)を設け連通し、又は別途の各種口径の噴出ノズル(37)を胴体、主翼、水平尾翼等の適位置に設けて、浮上の補助とした。
スピードと、安全性が確保されて、ヘリコプターの利便性にスピードを加えたティルト・リングロータ機とタービンジェット・エンジンのものとした。
現況のティルト・ロータ機は、エンジンとロータブレードが一体型のものであり、固定主翼とエンジンが100度程の可変となる機構から常に重量のあるエンジンを可変コントロールしなければならなくて、本願は、エンジン固定機であり、巡航飛行時にジェット飛行にすることから比較すると操縦性と安全性の差は明らかなものであり、前記ターボプロップ飛行のSTOL滑走離着陸にすると騒音も減少となり燃費も良くなるティルト・ロータ機とした。
And, it is possible to take off and land from any land and indoor from small ships, and equipped with variable ducted rotor equipment on the main wing part and small ducked rotor equipment or turbofan engine on the left and right of the rear of the aircraft Set up a vertical take-off and landing of large passengers and transport aircraft 50t, and open / close valves (33) on the sliding door (Y) of the free turbine room and opening / closing valves (32) on the front fan bypass opening / closing door (32) as appropriate. 55) is provided for communication, or separate nozzles (37) of various calibers are provided at appropriate positions such as the fuselage, main wing, horizontal tail, etc., to assist in ascent.
The tilt and ring rotor and turbine jet engines are designed to ensure speed and safety and add speed to the convenience of the helicopter.
The current tilt-rotor machine has an engine and rotor blades integrated, and the fixed main wing and the engine must be variably controlled from a mechanism that makes the engine variable by about 100 degrees. Is a fixed engine, and the difference in maneuverability and safety is clear when compared to jet flight during cruise flight. When STOL sliding take-off and landing of the turboprop flight is performed, noise is reduced and fuel consumption is improved. It became the tilt rotor machine.

(a、b図)のリング・ロータ、ファン装備は、ヘリコプターのロータブレード、プロペラ飛行機のブレードと違って、径は小型に出来て、ターボプロップ・エンジンとはシャフト連結の別々に固定するプロペラとして、主翼内に格納することから必然にして主翼の厚みと幅は広くなり、先端部の強度を確保する機構とし、胴体と左右主翼フレームとダクト枠フレームは、一体の金属材フレームにして、胴体と主翼先端部をワイヤ若しくはピアノ線等フレームを引合う構造とした。 Unlike the helicopter rotor blade and propeller airplane blade, the ring rotor and fan equipment of (a, b) can be made small in diameter and as a propeller that is fixed separately with a shaft connection with the turboprop engine. Since the main wing is inevitably stored in the main wing, the thickness and width of the main wing are increased, and the strength of the tip is ensured. The fuselage, the left and right main wing frames, and the duct frame frame are integrated into a single metal frame. And the wing tip has a structure such as wire or piano wire.

実施例1に記載の、左右の主翼内でティルトするダクテッド・リングロータ、ファン装備(S1)で無くて、[図2]のリング・ロータ、ファン装備(S2)を主翼内に水平固定の垂直浮上機にして、機体の安定水平浮上の微調整の制御は、前述の左右のターボシャフト・エンジンのフリータービン室の環状スライド扉部に開閉バルブ(33)を設けて、各種口径のノズル口(37)を左右主翼先端、胴体先端胴体後部の各部所に配管からの噴出のものとし、前述の可変ピッチと減速のフロント・ファン部の開閉バルブ(55)と前記開閉バルブ(33)のノズル口(37)を別途若しくは連通し、VTOLの浮上からジェット飛行の構成の双発のターボシャフト・エンジンのフリータービンから噴出のジェット・エンジンから主翼は、前述の上下スライドカバー(28)の密閉構造にして、フリータービン室の環状スライド扉(Y)とフロント・ファン部の内面の開閉ドア(32)と外面の開閉ドア(56)制御から徐々にジェット噴出量は増し、風量と燃料調整の低バイパスファン・エンジンとなって、[図3]の前述する適宜の浮上の補助となる胴体下部を展開の容積展開扉(V)にして、前述の固定、可搬の原動機ダクテッド・ファン装備(R)からのファン風力を機体垂直浮上の離陸発艦時の浮上力の補助にして、又前記エアクッションフロート発艦装備の上部の開閉ダクト上を離発艦場所にした。 The ring rotor and fan equipment (S2) shown in [Fig. 2] are fixed horizontally in the main wing instead of the ducted ring rotor and fan equipment (S1) tilted in the left and right main wings as described in Example 1. For fine-tuning control of the aircraft, the open / close valve (33) is provided on the annular slide doors of the left and right turboshaft engine free turbine chambers described above. 37) shall be ejected from the pipes at the left and right main wing tips and the fuselage tip fuselage rear part, and the opening and closing valves (55) and the opening and closing valves (33) of the above-mentioned variable pitch and deceleration front fan part. (37) is separately or communicated, and the main wing from the jet engine ejected from the free turbine of the twin-engine turboshaft engine with the structure of jet flight from the rise of VTOL has the above-described upper and lower slide cover (28) sealed structure. ,free The jet injection volume gradually increases from the control of the annular sliding door (Y) in the turbine room, the inner door (32) and the outer door (56) in the front fan section, and the low bypass fan engine with air volume and fuel adjustment The fan from the fixed and portable prime mover ducted fan equipment (R) described above, with the lower body part of the fuselage as the above-mentioned appropriate floating support in FIG. The wind force was used as an auxiliary to the levitation force at the time of takeoff and departure from the aircraft vertical, and the upper and lower ducts on the air cushion float launch equipment were used as the place of departure.

この機体は、仮にエンジン出力70%で浮上安定のホバリングとなり、フリータービン部の環状スライド扉(Y)の開放から徐々にジェット噴出を増し、スライド扉と開閉ドア(32)の全開は、ジェット推進比率100%の飛行となり、全開でリング・ロータ、ファン装備は、クラッチ(38)と回転ブレーキ(40)停止にして、主翼は、前述の上下面スライドカバー(28)で密閉して、VTOLの浮上からジェット飛行の構成の双発のターボシャフト・エンジンのフリータービンから噴出のジェット・エンジンと前記可変ピッチと減速のフロントファンの内面の開閉ドア(32)と外面の開閉ドア(56)と燃料調整のバイパスファン・エンジンになり、そしてVTOLの浮上からジェット飛行の構成とジェット離着陸の選択から全天候型の双発V/STOL機体となって、制御は、油圧、電気アクチュエータ及び機械式を予備にして、出力アップは、ターボジェット・アフターバーナエンジン(57)にして、フリータービン室の開閉制御からなるターボシャフト・エンジン飛行機。 This airframe will be hovering stable at levitation with an engine output of 70%, jet jets will gradually increase from the opening of the annular slide door (Y) of the free turbine, and the slide door and the open / close door (32) will be fully opened. 100% of the flight, with the ring rotor and fan equipment fully open, the clutch (38) and rotary brake (40) are stopped, and the main wing is sealed with the above-mentioned upper and lower slide covers (28). Jet engine jetted from free turbine of twin-turbo-turbo engine with floating to jet flight configuration, front and rear doors (32) and outer doors (56) of variable pitch and deceleration front fan, and fuel adjustment From the rise of VTOL and the choice of jet flight configuration and jet take-off and landing to an all-weather twin-engine V / STOL aircraft, control is hydraulic, electric actuated A turboshaft engine airplane consisting of a turbojet and afterburner engine (57), and a free turbine chamber opening and closing control, with a spare and a mechanical system as a reserve.

実施例1、2のエンジンの制御は、ターボシャフト・エンジンのフリータービン室を環状スライド扉とした。スライド扉の開閉は、回転飛行からジェット飛行としたもので、フリータービンの前部の圧縮タービン軸に挿入の2軸シャフト軸部に前後幅を設けて、フリータービン板を円周枠構造にして、スライド扉の全開の噴出は、ブレード面の抵抗よりバイパス通路に全量無理なく噴出となる構造にして、僅かな扉の開閉比率と全開と全閉は、ブレード面に当たる回転と、ジェットの噴出の比率が可変構造となって、僅かな数ミリ単位の制御と3cm程の急速制御の油圧流量制御と電気ネジシリンダーの方法のものとし、繰り返す制御に耐えて、手動の機械式を適宜に予備のものとした。
ロータ、ファン装備を主翼内で可変式と、固定式にして、主翼の幅と厚みと長さと強度の確保は、最大の課題であり、リング・ロータ、ファンの減速比からのブレード面積となり、ワイドロータと出来るだけ小径の多翼ファン装備の高回転出力のものにして、主翼に収まり、その主翼を開閉カバー構造にすることとした。この制御、操縦において、ターボシャフト・エンジンは、胴体上部に固定のものから余裕のあるエンジン出力のものを使用出来て、実施例2の主翼にリング・ロータ、ファンを固定の構成は、機体の軽量化となって、各部に水平浮上微調整用のノズル噴出口を設けて、実施例1のダクテッド・リングロータ可変機より簡易なものとなる。
In the control of the engines of Examples 1 and 2, the free turbine chamber of the turboshaft engine was an annular sliding door. The sliding door is opened and closed from jet flight to jet flight. The front and rear widths of the two-shaft shaft shaft inserted into the compression turbine shaft at the front of the free turbine are provided, and the free turbine plate has a circumferential frame structure. Therefore, the sliding door is fully opened and ejected into the bypass passage by force due to the resistance of the blade surface.Slight door opening / closing ratio and full opening and closing are the rotation of the blade surface and the jet ejection. The ratio is variable, with a few millimeters of control and a rapid hydraulic flow control of 3cm and an electric screw cylinder method. It was supposed to be.
Making the rotor and fan equipment variable and fixed in the main wing, ensuring the width, thickness, length and strength of the main wing is the biggest challenge, the blade area from the reduction ratio of the ring rotor and fan, A wide rotor and a multi-blade fan with a small diameter as much as possible, and a high-rotation output, fits in the main wing, and the main wing has an open / close cover structure. In this control and maneuvering, the turboshaft engine can be used with the engine output from the fixed to the upper part of the fuselage, and the configuration of fixing the ring rotor and fan to the main wing of Example 2 The weight is reduced, and a nozzle jet outlet for fine adjustment of horizontal levitation is provided at each part, which is simpler than the ducted ring rotor variable machine of the first embodiment.

実施例1と2のジェット・エンジンにおいて、ジェット飛行機は、騒音と燃費から高バイパス比のターボファン・エンジンが主流となっていて、長い滑走路が必要な航空機は、一定の飛行場を設けて、その費用は、莫大なものであり、大量消費構造となっている。本願の実施例1と2に記載のV/STOL機で50乃至100人乗りの50tの重量が700km/hのスピードで僅かなスペースに安全に離発着となると輸送形態が変わるものとなる。 In the jet engines of Examples 1 and 2, jet airplanes are mainly turbofan engines with a high bypass ratio due to noise and fuel consumption, and aircraft that require a long runway have a certain airfield, The cost is enormous and has a mass consumption structure. In the V / STOL machine described in Examples 1 and 2 of the present application, when the weight of 50 to 100 passengers and the weight of 50 tons is safely taken off and landing in a small space at a speed of 700 km / h, the transportation form changes.

本願のV/STOLティルト・リングロータ機及びファン機のターボシャフト・エンジンから主翼内に設ける垂直及び水平離着陸用の小口径の強力なダクテッド装備は、水平巡航飛行時には主翼に格納密閉して、ターボシャフト・エンジンのフリータービン室の開放とフロントファン・バイパス比からターボファン・エンジンに切り替えてのジェット推進の水平飛行と滑走の離着陸機となり、全天候型のタービン・ジェット機のスピードと、ティルト・リングロータ、ファン機の利便性の機体となる。又リング・ロータ、ファン装備を主翼内に固定構造にして、各部をフリータービン室からの配管ノズル噴出のホバリングからジェット前進飛行の軽量と簡易な双発のターボシャフト・エンジンのV/STOL飛行機とした。 The powerful ducted equipment with small caliber for vertical and horizontal takeoff and landing that is installed in the main wing from the turbo shaft engine of the V / STOL tilt ring rotor aircraft and fan aircraft of this application is enclosed and sealed in the main wing during horizontal cruise flight, Opening the free turbine chamber of the shaft engine and switching from the front fan bypass ratio to the turbofan engine, it becomes a jet-propelled horizontal flight and gliding take-off and landing aircraft, the speed of the all-weather turbine jet and the tilt ring rotor It will be a convenient machine for fan machines. In addition, the ring rotor and fan equipment are fixed in the main wing, and each part is made into a V / STOL airplane of a twin-shaft turboshaft engine that is lightweight and simple for jet forward flight from hovering of jet nozzle ejection from the free turbine chamber. .

ティルト・リングロータ機のダクテッド・リングロータ装備を自在継手連結のリング・ロータブレードにすることは、エンジン出力を上げてもブレードの角度がほぼ一定のものとなって、ヘリコプターと同様のロータ・ハブ制御(39)からリング・ロータの可変角度となるものとした。このリング枠自在固定方法からブレード幅を広く出来て、ダクテッド・リングロータは、主翼内に装備出来る小型小口径のロータ装備となり、エンジンと分離固定出来て、そして、前述のジェットのシャフト・エンジンのエアクッション装置での離着陸と発着艦は、適宜のものとした。 Making the ducted ring rotor equipment of the tilt ring rotor machine into a universally connected ring rotor blade makes the blade angle almost constant even if the engine output is increased, and the rotor hub similar to a helicopter From the control (39), the angle of the ring rotor is changed. With this ring frame free fixing method, the blade width can be widened, and the ducted ring rotor can be equipped with a small small diameter rotor that can be installed in the main wing, can be fixed separately from the engine, and the above-mentioned jet shaft engine Appropriate take-off and landing and departure and landing with the air cushion device.

ターボシャフト・エンジンのフリータービン部を室にして、開放制御装備は、環状スライド扉を開き推進軸シャフト回転力とジェット噴出力の比率が可変となるターボプロップ・エンジンの構成となって、このスライド扉の全開は、ターボジェット・エンジンのジェット噴出となり、空気吸入ダクト内の圧縮機軸と減速機と連結の可変ピッチのフロント・ファンは、内外面の開閉ドアから機体スピードに合う適切なバイパス比率のターボファン・エンジンとなり、そしてこのフリータービン室のスライド扉上とフロント・ファン部に開閉バルブを設けて、各部所に配管から噴出ノズルにして、フリータービン室の噴出構成は、各種の飛行機、V/STOLの水陸両用機、ティルト機、ヘリコプター、エアクッション艇、及び船舶、水陸両用車両等に前記各種クッション浮上の組み合わせから採用となる。又フリータービン室の環状スライド扉の全開による100%のジェット噴出と後部をアフターバーナー燃焼部にして、出力アップの構成も可能となる。 With the free turbine part of the turboshaft engine as the chamber, the opening control equipment is configured as a turboprop engine that opens the annular slide door and the ratio of propulsion shaft shaft rotational force and jet spray output is variable. When the door is fully open, the jet of the turbojet engine is ejected, and the front fan with variable pitch connected to the compressor shaft and the reducer in the air intake duct has an appropriate bypass ratio that matches the speed of the aircraft from the open / close door on the inner and outer surfaces. It becomes a turbofan engine, and an open / close valve is provided on the sliding door of the free turbine room and on the front fan part. / STOL amphibious aircraft, tilt aircraft, helicopters, air cushion boats, ships, amphibious vehicles, etc. The adoption of a combination of various cushion emerged. In addition, it is also possible to increase the output by 100% jet ejection by fully opening the annular sliding door of the free turbine chamber and the rear part as an afterburner combustion part.

そして、このターボシャフト・エンジンのヘリコプターは、フリータービン室のスライド扉の開閉のフリータービン・エンジンとなって、開閉の微調整で仮に回転翼の浮上推進力を50%とジェット噴出推進を50%とするとスピードアップとなって、又二つのフリータービン・エンジンからのロータと一つのエンジン分がジェット推進のものとなり、余裕のある出力から全天候型の新型のジェット・ヘリコプターとなる。 This turboshaft engine helicopter is a free turbine engine that opens and closes the sliding door of the free turbine chamber. By finely adjusting the opening and closing, the levitation propulsion force of the rotor blades is 50% and jet jet propulsion is 50%. Then the speed will be increased, and the rotor and two engines from two free turbine engines will be jet propulsion, and it will be a new all-weather jet helicopter with ample output.

Bターボシャフト・エンジン Q V/STOLターボファン・エンジン機
R固定及び可搬式の原動機ダクテッド・ファン装備 S1ティルト・リングロータ、ファン機
S2主翼内固定リング・ロータ、ファン装備固定機 T多翼リング・ファンブレード
Uリング・ワイドロータブレード V胴体下部容積扉 Wダクト枠
Xフリータービン室 Y環状スライド扉 (開閉) Z環状支持枠

28上下主翼面のスライド扉 29フリータービンの円周板 30フロント・ファンブレード
31バイパス通路 32バイパス部の開閉ドア(フラップ) 33環状スライド扉上の開閉バルブ 34フロート噴出口 35フロント・ファン減速可変ピッチハブ 装置 36減速と方向変更装備 37ノズル噴出口 38クラッチ 39ハブ機構 40回転ブレーキ 41軸受 53ワイヤ
54スライド展開枠 55開閉バルブ 56外面の開閉ドア 57アフターバーナ
B turboshaft engine QV / STOL turbofan engine
R fixed and portable prime mover with ducted fan S1 tilt ring rotor, fan machine
S2 main wing fixing ring / rotor, fixing machine with fan T multi-wing ring / fan blade
U ring wide rotor blade V fuselage lower volume door W duct frame
X free turbine chamber Y annular sliding door (open / close) Z annular support frame

28 Sliding doors on the upper and lower main blade surfaces 29 Free turbine circumferential plate 30 Front fan blade
31 Bypass passage 32 Open / close door (flap) in bypass section 33 Open / close valve on annular slide door 34 Float outlet 35 Front fan deceleration variable pitch hub device 36 Deceleration and direction change equipment 37 Nozzle outlet 38 Clutch 39 Hub mechanism 40 Rotating brake 41 bearing 53 wire
54 Slide frame 55 Open / close valve 56 Open / close door on the outside 57 Afterburner

Claims (2)

双発のターボシャフト・エンジン(B)は、左右主翼を胴体上部に固定し、この左右主翼上部の胴体サイドの重心部適位置に固定して、左右のエンジンは、シャフト連動にして、飛行の構成は、フリータービンの2軸シャフトの減速方向変更装備(36)から左右主翼内に格納しティルト装備の可変ダクト内の可変ピッチブレードのリング・ロータ(S1)又はリング・ファン(S1)の何れかに係合の垂直浮上から回転飛行の構成と、フリータービン室(X)を開放する環状スライド扉(Y)の開閉制御からジェット推進飛行の構成にし、両飛行の構成は、スライド扉(Y)の開閉調整と2軸ドライブシャフトのクラッチ(38)の係脱と回転ブレーキ(40)の制御でティルト回転飛行とジェット推進飛行の選択と併用の可変エンジンとなって、ホバリングからのジェット飛行に移行は、環状スライド扉(Y)部に設ける開閉バルブ(33)と、減速と可変ピッチ装置(35)のフロント・ファン(30)の開閉ドア(32)部に設ける開閉バルブ(55)で機体各部に設ける噴出ノズル(37)に連通の姿勢制御装備にし、徐々にフリータービン室(X)の扉を開け、又フロント・ファン開閉ドア(32)を開けてバイパス比ファン・エンジン飛行にして、ティルト回転飛行による垂直離着陸と、ジェット飛行と回転飛行で水平離着陸と、ジェット飛行時には、可変ダクト装備は主翼上下面のスライド扉(28)で密閉し、連係する各種制御機器を具備してから成るターボシャフト・エンジンのV/STOL機。 In the twin-engine turboshaft engine (B), the left and right main wings are fixed to the upper part of the fuselage, and the center of gravity of the fuselage side of the upper part of the left and right main wings is fixed. Is either the ring rotor (S1) or the ring fan (S1) of the variable pitch blade in the variable duct of the tilt equipment that is stored in the left and right main wings from the free turbine 2-shaft shaft reduction direction change equipment (36) From the vertical levitation of engagement to the configuration of rotary flight and the opening and closing control of the annular slide door (Y) that opens the free turbine chamber (X) to the configuration of jet propulsion flight, the configuration of both flights is the slide door (Y) Shifting from hovering to jet flight with a variable engine that can be used in combination with tilt rotation flight and jet propulsion flight by adjusting the opening and closing of the two-axis drive and engaging / disengaging the clutch (38) of the biaxial drive shaft and controlling the rotary brake (40) Is An open / close valve (33) provided on the annular slide door (Y) and an open / close valve (55) provided on the open / close door (32) of the front fan (30) of the speed reduction and variable pitch device (35) are provided on each part of the fuselage. Equipped with a posture control equipment that communicates with the ejection nozzle (37), gradually open the free turbine chamber (X) door, and open the front fan open / close door (32) for bypass ratio fan engine flight, tilt rotation flight The turboshaft is composed of a vertical take-off and landing by the aircraft, a horizontal take-off and landing by jet flight and rotary flight, and the variable duct equipment is sealed with sliding doors (28) on the upper and lower surfaces of the main wing and equipped with various control devices. Engine V / STOL machine. 前記双発のターボシャフト・エンジン(B)のV/STOL機は、減速と方向変更装備(36)から主翼内に水平固定するリング・ロータ(S2)、又はリング・ファン(S2) の何れかに係合し、飛行の構成は、各部所に前記姿勢調整噴出ノズル(37)を設け、リング・ロータ又はファンの何れかによる垂直離着陸の構成にし、浮上から
前記クラッチ(38)係脱と回転ブレーキ(40)制御から徐々に前記フリータービン室(X)と開閉ドア(32)を開けバイパス比ファン・エンジンにし、且つ推力アップのアフターバーナー・エンジンにして、請求項1に記載のターボシャフト・エンジンのV/STOL機。
The V / STOL machine of the twin-engine turboshaft engine (B) is either a ring rotor (S2) that is horizontally fixed in the main wing from the speed reduction and direction change equipment (36), or a ring fan (S2). Engage and fly, the position adjustment jet nozzle (37) is provided at each part, and the structure of vertical take-off and landing by either a ring rotor or a fan, the clutch (38) engagement and rotation brake from the rising (40) The free turbine chamber (X) and the open / close door (32) are gradually opened from the control to form a bypass ratio fan engine, and an afterburner engine with increased thrust, and the turboshaft engine according to claim 1, V / STOL machine.
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