JP6444501B2 - 推進効率向上装置 - Google Patents

Description

本発明は推進効率向上装置に関するものである。

従来船舶の推進効率を向上させるために前流固定翼が使われている。前流固定翼は通常プロペラが回転して船体が前進走行している時、船尾部分の水の流れをプロペラの回転方向と反対方向に変更させてプロペラに流入させる。このとき、前流固定翼によって生成された回転流をプロペラが吸収することによってプロペラの推進効率が向上する。

しかし、前流固定翼は船舶の運航中に抵抗として作用して船舶の抵抗性能を阻害する問題がある。

本発明の実施例は、前流固定翼に作用する抵抗が減少されるように構成された推進効率向上装置を提供することができる。

また、プロペラに影響を及ぼすキャビテーションを少なく発生させる前流固定翼を含む推進効率向上装置を提供することができる。特に、前流固定翼の終端部で発生するキャビテーションが低減されるように構成された推進効率向上装置を提供することができる。

本発明の一側面によれば、プロペラの前方に配置され、前記プロペラの回転軸を中心に放射状に配置される前流固定翼を含み、前記前流固定翼は、前記プロペラの回転面の左側領域および右側領域のうち前記プロペラが上方に向かって回転する領域に位置し、前記前流固定翼のうち少なくとも一つは残りとスパンの長さが相異し、前記前流固定翼のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の前流固定翼よりスパンの長さが長いか同じである推進効率向上装置が提供され得る。

また、前記前流固定翼は最上側に位置する前流固定翼から最下側に位置する前流固定翼方向に順次スパンの長さが短くなり得る。

また、前記前流固定翼の個数は三個であり、前記前流固定翼のうち最上側に位置する第１前流固定翼の設置角は３０度以上５０度以下の範囲を有し、中間に位置する第２前流固定翼の設置角は６０度以上８０度以下の範囲を有し、最下側に位置する第３前流固定翼の設置角は１００度以上１２０度以下の範囲を有し得る。

また、前記第１前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．９倍以上１．１倍以下の範囲内で設けられ、前記第２前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．８倍以上１．０倍以下である範囲内で設けられ、前記第３前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．６倍以上０．８倍以下である範囲内で設けられるものの、前記前流固定翼は最上側に位置する前流固定翼から最下側に位置する前流固定翼方向に順次スパンの長さが短くなり得る。

また、前記前流固定翼は最上側に位置する前流固定翼から最下側に位置する前流固定翼方向に順次前方に配置され得る。

また、前記前流固定翼は、最上側に位置する前流固定翼から最下側に位置する前流固定翼方向に、前記回転軸を中心とする同一半径でコードの長さが短くなり得る。

また、前記前流固定翼の終端部は前記前流固定翼の残り部分と比べてピッチ角が小さいこともある。

また、前記前流固定翼の終端部には吸入面または圧力面側に折れたウィングレット（ｗｉｎｇｌｅｔ）が形成され得る。

また、前記終端部は、前記終端部の終端に行くほどピッチ角が連続的に小さくなり得る。

また、前記終端部は、前記前流固定翼のスパンの長さの０．１倍以上０．３倍以下の長さを有することができる。

また、前記終端部は圧力面側から見たとき、その終端のコーナーがラウンドの形状を有し得る。

また、前記前流固定翼の終端には吸入面と圧力面方向に延長された板状の付加部材が形成され得る。

本発明の実施例によれば、放射状に配置される前流固定翼のうち少なくとも一つは残りとスパンの長さが相異し、前流固定翼のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の前流固定翼よりスパンの長さが長いか同一に形成されることによって、流入流の流速に対応して前流固定翼に作用する抵抗の大きさを減少させ、推進効率を向上させる。

また、前流固定翼が、終端部のピッチ角が残り部分と比べて小さく形成されることによって、終端部に流入する流入流に対する迎角が相対的に小さくなり、終端部で生成されるキャビテーションが減少し、前流固定翼の終端部で発生するキャビテーションがプロペラに及ぼす影響が低減されてプロペラの推進効率を効果的に維持することができる。

また、前流固定翼の終端部にはウィングレットが形成されて終端部で発生するキャビテーションが低減される。

また、前流固定翼の終端部には付加部材が形成されて終端部で発生するキャビテーションが低減される。

本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置を側方から見た図面。 本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置を後方から見た図面。 前流固定翼がない裸船体（ｂａｒｅｈｕｌｌ）の状態からプロペラに流入する伴流の流速分布をプロペラの回転面に示した図面であって、プロペラから前方を見た図面。 本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置を導き出す過程で遂行された実験データを示す図面。 本発明の第２実施例に係る推進効率向上装置を示す図面。 本発明の第１実施例と第２実施例に係る推進効率向上装置の性能を評価するための比較例を示す図面。 本発明の第１実施例と第２実施例に係る推進効率向上装置の性能を評価するための実験例を示す図面。 図６の比較例と実験例に対する推力減少係数を示す図面。 本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置を側方から見た図面。 本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置を後方から見た図面。 本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置に含まれた任意の前流固定翼を説明するための図面。 プロペラの回転軸を中心とする同一半径で図８に図示された前流固定翼のコードの長さを比較するための図面。 本発明の第４実施例に係る実施例に係る推進効率向上装置を示す図面。 本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置を側方から見た図面。 本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置を後方から見た図面。 本発明の第５実施例に係る前流固定翼の終端部の断面形状を示す図面。 本発明の第５実施例に係る前流固定翼の残り部分の断面形状を示す図面。 本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置の前流固定翼を説明するための図面。 本発明の第６実施例に係る実施例に係る推進効率向上装置を示す図面。 本発明の第７実施例に係る推進効率向上装置を側方から見た図面。 本発明の第７実施例に係る推進効率向上装置を後方から見た図面。 本発明の第８実施例に係る実施例に係る推進効率向上装置を示す図面。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示して詳細な説明に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変換、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。本発明の説明において、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにおいて、同一または対応する構成要素は同じ図面番号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。

図１は本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置１００を側方から見た図面で、図２は本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置１００を後方から見た図面である。

図１および図２を参照すれば、推進効率向上装置１００は前流固定翼１１０、１２０、１３０を含む。前流固定翼１１０、１２０、１３０はプロペラ２０の前方に配置されてプロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心に放射状に配置される。

前流固定翼１１０、１２０、１３０はプロペラ２０に流入する流動をプロペラ２０の回転方向と反対方向に誘導してプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を発生させる。前流固定翼による回転流はプロペラ２０に流入してプロペラ２０の回転方向の回転流を減少させることによって推進効率を向上させる。

前流固定翼１１０、１２０、１３０は船体１０のスタンボス１５に設置されるがこれに限定されない。

本実施例によれば、前流固定翼の個数は三個である。以下、説明の便宜のために、最上側に位置する前流固定翼１１０を「第１前流固定翼１１０」とし、中間に位置する前流固定翼１２０を「第２前流固定翼１２０」とし、最下側に位置する前流固定翼１３０を「第３前流固定翼１３０」とする。

一方、本実施例で前流固定翼の個数は三個であるが、これは説明の便宜のためのものであって、本発明の思想を制限しない。

本実施例によれば、プロペラ２０は図２のように、後方から見るとき、時計方向に回転する。この場合、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０はすべてプロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域および右側領域のうちプロペラ２０が上方に向かって回転する左側領域に位置する。

これと関連して、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の右側領域ではプロペラ２０に流入する流入流の方向がプロペラ２０の回転方向と反対方向となってプロペラ２０の翼断面で迎角が増加し、迎角の増加によって相対的に高い推力が発生する。

反面、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域ではプロペラ２０に流入する流入流の方向がプロペラ２０の回転方向と同じ方向となってプロペラ２０の翼断面で迎角が減少し、迎角の減少によって相対的に低い推力が発生する。

したがって、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域に前方固定翼１１０、１２０、１３０を位置させてプロペラ２０に流入する流入流にプロペラ２０の回転方向と反対方向の流れを生成させることによって、プロペラ２０の翼断面での迎角が増加し、推進効率が向上する。

代案として、プロペラ２０は図２とは異なって、後方から見るとき、反時計方向に回転することができる。この場合、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０はすべてプロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域および右側領域のうちプロペラ２０が上方に向かって回転する右側領域に位置する。

本実施例によれば、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０はそれぞれ最上側に位置する第１前流固定翼１１０から最下側に位置する第３前流固定翼１３０の方向に順次スパンの長さが短くなる。

換言すれば、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０はすべてスパンの長さが異なる。そして、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０のうち任意に選択された一つは真下に位置する他のものよりスパンの長さが長い。

前流固定翼１１０、１２０、１３０のスパンの長さは、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）から前流固定翼１１０、１２０、１３０のチップまでの距離を意味する。

図３は前流固定翼がない裸船体（ｂａｒｅｈｕｌｌ）の状態からプロペラに流入する伴流の流速分布をプロペラの回転面に示した図面であって、プロペラから前方を見た図面である。

このような伴流の流速分布において、回転軸（Ｘ）を中心に放射状に順次配置される第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０にそれぞれ流入する流入流の流速は増加する。

このような流入流の流速の増加に対応して、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０はそれぞれのスパンの長さが順次短くなる。この場合、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０に行くほど流入流の流速増加にともなう抵抗の増加を防止することができる。

別の側面から、図２および図３を参照すれば、プロペラ（図１の２０）の回転面での伴流の流速は、プロペラ（図１の２０）の回転軸（Ｘ）を中心とし、回転軸（Ｘ）を通る垂直線（Ｖ）の上側区間を０度として、時計方向または反時計方向に角度が増加するほど、増加する傾向がある。このような伴流の流速分布において、回転軸（Ｘ）を中心に放射状に順次配置される第３前流固定翼１３０、第２前流固定翼１２０および第１前流固定翼１１０にそれぞれ流入する流入流の流速は減少する。

このような流入流の流速の減少に対応して、第３前流固定翼１３０、第２前流固定翼１２０および第１前流固定翼１１０はそれぞれのスパンの長さが順次大きくなる。

この場合、第３前流固定翼１３０、第２前流固定翼１２０および第１前流固定翼１１０に行くほどプロペラ（図１の２０）の回転方向と反対方向の回転流を発生させる機能が向上する。付け加えると、前流固定翼１１０、１２０、１３０は流入する流入流の流速が遅いほどプロペラ（図１の２０）の回転方向と反対方向の回転流を発生させる機能が向上する。

図１および図２を参照すれば、図３のような伴流の流速分布において、第１前流固定翼１１０の設置角（ａ）は３０度以上５０度以下の範囲を有し、第２前流固定翼１２０の設置角（ｂ）は６０度以上８０度以下の範囲を有し、第３前流固定翼１３０の設置角（ｃ）は１００度以上１２０度以下の範囲を有し得る。

ここで設置角（ａ、ｂ、ｃ）は、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心とし、回転軸（Ｘ）を通る垂直線（Ｖ）の上側区間を０度として、前流固定翼１１０、１２０、１３０の設置位置まで反時計方向に回転して得られる角度を意味する。

第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０がそれぞれ前記のような設置角（ａ、ｂ、ｃ）を有する場合、伴流の流速分布で抵抗を最小化することができる。

図４は本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置１００を導き出す過程で遂行された実験データを示す図面である。図４において、横軸（Ｘ）はプロペラ２０の半径（Ｒ）に対する前流固定翼１１０、１２０、１３０のスパンの長さを表わし、縦軸（Ｙ）は電算流体解釈を通した抵抗の大きさを表わす。

図４は図３でのような伴流条件で、第１前流固定翼１１０（Ｓｔａｔｏｒ １）の設置角が３０度以上５０度以下の範囲を有し、第２前流固定翼１２０（Ｓｔａｔｏｒ ２）の設置角が６０度以上８０度以下の範囲を有し、第３前流固定翼１３０（Ｓｔａｔｏｒ ３）の設置角が１００度以上１２０度以下の範囲を有し、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０のスパンの長さがプロペラ半径の１．０倍である条件で、電算流体解釈を通じて第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０をそれぞれプロペラ半径（Ｒ）の０．１倍間隔で等分して、等分された各成分に作用する抵抗を表わすグラフである。

このような図４を参照すれば、第１前流固定翼１１０の場合、プロペラ半径の０．９倍以上で第１前流固定翼１１０に作用する抵抗がプラスに転換され、第２前流固定翼１２０の場合、プロペラ半径の０．８倍以上で第２前流固定翼１２０に作用する抵抗がプラスに転換され、第３前流固定翼１３０の場合、プロペラ半径の０．７倍以上で第３前流固定翼１３０に作用する抵抗がプラスに転換されることがわかる。

図２を参照すれば、前記のような実験データに基づき、第１前流固定翼１１０のスパンの長さはプロペラ２０半径（Ｒ）の０．９倍以上１．１倍以下で、第２前流固定翼１２０のスパンの長さはプロペラ２０半径（Ｒ）の０．８倍以上１．０倍以下であり、第３前流固定翼１３０のスパンの長さはプロペラ２０半径（Ｒ）の０．６倍以上０．８倍以下に決定され得る。

この場合、前流固定翼１１０、１２０、１３０に流入する流入流による抵抗が効果的に減少され得る。

一方、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０は後退翼の形状を有することができる。このとき、前流固定翼１１０、１２０、１３０はそれぞれ後縁が回転軸（Ｘ）に垂直な直線上に置かれ得る。この場合、前流固定翼１１０、１２０、１３０がプロペラ２０と最も近接することになり、前流固定翼で発生するプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流がプロペラ２０に直に流入することができるため、推進効率が向上する。

一方、回転軸（Ｘ）を中心とする同一半径（Ｒ）で第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０のコードの長さは順次短くなり得る。ここでコードの長さは、前流固定翼１１０、１２０、１３０の横断面における前縁から後縁までの長さを意味する。

前流固定翼１１０、１２０、１３０のコードの長さが短いとは、前流固定翼１１０、１２０、１３０に流入する流入流に対する接触面積が小さいことを意味する。反対に前流固定翼１１０、１２０、１３０のコードの長さが長いとは、前流固定翼１１０、１２０、１３０に流入する流入流に対する接触面積が大きいことを意味する。

図２および図３を参照すれば、プロペラ（図１の２０）の回転面（Ｐ）での伴流の流速は、プロペラ（図１の２０）の回転軸（Ｘ）を中心に回転軸（Ｘ）を通る垂直線（Ｖ）の上側区間を０度として、時計方向または反時計方向に角度が増加するほど、増加する傾向がある。

このような伴流の流速分布において、回転軸（Ｘ）を中心に放射状に順次配置される第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０にそれぞれ流入する流入流の流速は増加する。

このような流入流の流速の増加に対応して、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０のコードの長さは順次短くなる。この場合、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０に行くほど流入流の流速増加にともなう抵抗の増加を防止することができる。

一方、前述した通り、第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０の設置角（ａ、ｂ、ｃ）はそれぞれ所定の範囲を有する。本実施例に係る推進効率向上装置１００はそれぞれの設置角範囲で第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０が一つずつ設置される形態を有する。

第２実施例によれば、それぞれの設置角範囲で第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０が二つ以上設置される形態を有することができる。この場合、各設置角範囲に位置する前流固定翼１１０、１２０、１３０は同じスパンの長さを有することができる。

図５は本発明の第２実施例に係る推進効率向上装置２００を示す図面である。図５を参照すれば、本実施例に係る推進効率向上装置２００は第１前流固定翼２１０、第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０を含む。

本実施例に係る第１前流固定翼２１０、第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０は前記の実施例に係る第１前流固定翼１１０、第２前流固定翼１２０および第３前流固定翼１３０の特徴をすべて有することができ、これに対する説明は省略する。

第１前流固定翼２１０、第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０は順次前方に配置される。すなわち、第３前流固定翼２３０は最も前方に位置し、第２前流固定翼２２０は中間に、そして第１前流固定翼２１０は最も後方に位置する。

このように第１前流固定翼２１０、第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０が船体の長さ方向に所定の距離だけ離れて位置する場合、前流固定翼２１０、２２０、２３０が船体の長さ方向に同一線上に位置する場合と比べて船体に作用する抵抗が減少される。

図６は本発明の第１実施例と第２実施例に係る推進効率向上装置の性能を評価するための比較例１００と実験例２００を示す図面で、図７は図６の比較例１００と実験例２００に対する推力減少係数（ｔ）を示す図面である。

図６の（ａ）は、ステーターが船体の長さ方向に同一線上に位置する本発明の第１実施例に係る推進効率向上装置（以下、「比較例１００」とする）の場合を示し、図６の（ｂ）はステーターが順次前方に配置される本発明の第２実施例に係る推進効率向上装置（以下、「実験例２００」とする）の場合を示す。

図６に図示された比較例１００と実験例２００に対し、電算流体解釈を通じて抵抗および自航性能を解釈すると、それぞれに対して抵抗および自航時の船体に作用する抵抗が導き出され、導き出された抵抗を通じて図７のような推力減少係数（ｔ）を求めることができる。

図７を参照すれば、実験例２００の推力減少係数（ｔ）が比較例１００の推力減少係数（ｔ）より低いことを確認することができる。

このような結果は第１前流固定翼２１０、第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０が船体の長さ方向に所定の距離だけ離れて位置する場合、前流固定翼２１０、２２０、２３０の間で発生するベンチュリー効果が弱まって船体にかかる抵抗を低減させるためである。

図５を参照すれば、第１前流固定翼２１０および第２前流固定翼２２０の前後距離（Ｄ１）および第２前流固定翼２２０および第３前流固定翼２３０の前後の距離（Ｄ２）はそれぞれプロペラ２０の直径の０．０５倍以上０．１５倍以下であり得る。

前流固定翼２１０、２２０、２３０の間の前後距離（Ｄ１、Ｄ２）が前記のような範囲を超過する場合、前流固定翼２１０、２２０、２３０とプロペラ２０の間の距離が遠くなって前流固定翼２１０、２２０、２３０により誘導される流動がプロペラ２０に十分に流入されず、推進効率が低下する可能性がある。

また、前流固定翼２１０、２２０、２３０の間の前後距離が前記のような範囲より小さい場合、前流固定翼１１０、１２０、１３０の間で発生するベンチュリー効果によって船体にかかる抵抗が増加する可能性ができる。

一方、前述した実施例は前流固定翼の個数が三個であるが、これは説明の便宜のためのものであって、本発明の思想を制限しない。

一例として、前流固定翼の個数は二つであり得る。以下、説明の便宜のために上側に位置する前流固定翼を「第１前流固定翼」とし、下側に位置する前流固定翼１３０を「第２前流固定翼」とする。

このとき、第１前流固定翼の設置角は４５度以上７５度以下の範囲を有し、第２前流固定翼の設置角は９０度以上１２０度以下の範囲を有し得る。このような設置角の範囲は前記の実施例で説明した方式で算出され得る。

そして、第１前流固定翼のスパンの長さは第２前流固定翼のスパンの長さより大きくなり得る。換言すれば、下に位置する第２前流固定翼のスパンの長さは上に位置する第１前流固定翼のスパンの長さより短くなり得る。

そして、第１前流固定翼のスパンの長さはプロペラの半径の０．８倍以上１．０倍以下で、第２前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．６倍以上０．８倍以下であり得る。このようなスパンの長さの範囲は前記の実施例で説明した方式で算出され得る。

そして、第１前流固定翼および第２前流固定翼は後退翼の形状を有することができる。

そして、第１前流固定翼のコードの長さは第２前流固定翼のコードの長さより大きくなり得る。換言すれば、下に位置する第２前流固定翼のコードの長さは上に位置する第１前流固定翼のコードの長さより短くなり得る。

そして、第２前流固定翼は第１前流固定翼より前方に配置され得る。この場合、第１前流固定翼と第２前流固定翼の間の距離はプロペラの直径の０．０５倍以上０．１５倍以下であり得る。

他の例として、前流固定翼の個数は三個であり得る。以下、説明の便宜のために上側に位置する前流固定翼１１０を「第１前流固定翼」とし、中間に位置する前流固定翼１２０を「第２前流固定翼」とし、下側に位置する前流固定翼１３０を「第３前流固定翼」とする。

このとき、第１前流固定翼１１０の設置角は３０度以上５０度以下の範囲を有し、第２前流固定翼１２０の設置角は６０度以上８０度以下の範囲を有し、第３前流固定翼１３０の設置角は１００度以上１２０度以下の範囲を有し得る。このような設置角の範囲は前記の実施例で説明した方式で算出され得る。

そして、第１前流固定翼１１０のスパンの長さは第２前流固定翼１２０のスパンの長さより大きく、第２前流固定翼１２０のスパンの長さは第３前流固定翼１３０のスパンの長さより大きくなり得る。換言すれば、前流固定翼は最上側に位置する前流固定翼１１０から最下側に位置する前流固定翼１３０方向に順次スパンの長さが短くなり得る。

そして、第１前流固定翼１１０のスパンの長さはプロペラの半径の０．９倍以上１．１倍以下で、第２前流固定翼１２０のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．８倍以上１．０倍以下で、第３前流固定翼１３０のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．６倍以上０．８倍以下であり得る。このようなスパンの長さの範囲は前記の実施例で説明した方式で算出され得る。また、重なる範囲内では上側に位置する前流固定翼の長さが下側に位置する前流固定翼の長さより長くなるように決定され得る。

図８は本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置３００を側方から見た図面で、図９は本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置３００を後方から見た図面である。

図８および図９を参照すれば、推進効率向上装置３００は前流固定翼３１０、３２０、３３０を含む。

前流固定翼３１０、３２０、３３０はプロペラ２０に流入する流動をプロペラ２０の回転方向と反対方向に誘導してプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を発生させる。前流固定翼３１０、３２０、３３０による回転流はプロペラ２０に流入してプロペラ２０の回転方向の回転流を減少させることによって推進効率を向上させる。

前流固定翼３１０、３２０、３３０は船体１０のスタンボス１５に設置されるがこれに限定されない。

本実施例で、前流固定翼３１０、３２０、３３０の個数は三個であるが、これは例示に過ぎず、本発明の思想を制限しない。例えば、推進効率向上装置３００は一つの前流固定翼を含むか複数の前流固定翼を含むことができる。

図１０は本発明の第３実施例に係る推進効率向上装置３００の前流固定翼を説明するための図面である。図１０において、左側方向は前流固定翼３１０の前方を意味し、右側方向は前流固定翼３１０の後方を意味する。

図１０を参照すれば、前流固定翼３１０、３２０、３３０の終端部３１１、３２１、３３１は前流固定翼３１０、３２０、３３０の残り部分３１２、３２２、３３２と比べてピッチ角が小さい。このとき、前流固定翼３１０、３２０、３３０の残り部分３１２、３２２、３３２は全体的に同じピッチ角を有するか部分的に異なるピッチ角を有することができる。

終端部３１１、３２１、３３１のピッチ角が残り部分３１２、３２２、３３２と比べて小さいと、終端部３１１、３２１、３３１に流入する流入流に対する迎角が小さくなって終端部３１１、３２１、３３１で生成されるキャビテーションが減少する。この場合、前流固定翼３１０、３２０、３３０の終端部３１１、３２１、３３１で発生するキャビテーションがプロペラ２０に及ぼす影響が低減されるためプロペラ２０の推進効率を効果的に維持することができる。

終端部３１１、３２１、３３１は前流固定翼３１０、３２０、３３０のスパンの長さ（ＬＸ）の０．１倍以上０．３倍以下の長さ（ＬＴ）を有することができる。前流固定翼３１０、３２０、３３０のスパンの長さ（ＬＸ）は、プロペラの回転軸（Ｘ）から前流固定翼３１０、３２０、３３０の終端までの距離を意味する。

本出願人は、終端部のピッチ角が残り部分と比べて小さくない一般的な前流固定翼を対象に実験を遂行した結果、前流固定翼の終端で発生したキャビテーションが後流に流れるときにプロペラの表面を強打していることを確認した。

そして、一般的な前流固定翼は前流固定翼のスパンの長さの０．７倍以上０．９倍以下の領域でプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を支配的に発生させることを確認した。

このような実験結果を根拠に、前流固定翼３１０、３２０、３３０が回転流の発生を円滑にさせるとともにその終端で発生するキャビテーションを低減させるために、終端部３１１、３２１、３３１の長さが前流固定翼３１０、３２０、３３０のスパンの長さの０．１倍以上０．３倍以下に決定され得る。

前記のような長さを有する終端部３１１、３２１、３３１のピッチ角を残り部分３１２、３２２、３３２と比べて小さく製作すると、終端部３１１、３２１、３３１で発生するキャビテーションを効果的に低減させることができる。

終端部３１１、３２１、３３１は終端に行くほどピッチ角が連続的に小さくなり得る。この場合、終端部３１１、３２１、３３１の形状の不連続性により発生し得るキャビテーションの追加的な生成を効果的に防止することができる。

終端部３１１、３２１、３３１は図１０のように圧力面３０１（または吸入面）側から見たとき、終端のコーナーがラウンドの形状を有し得る。換言すれば、終端部３１１、３２１、３３１は側面で見る時、前後方のコーナーがラウンドの形状を有するように形成され得る。

この場合、側面から見る時、終端部の前後方のコーナーが角ばった形状を有する従来の前流固定翼と比べて終端部３１１、３２１、３３１で発生するキャビテーションが低減され得る。

終端部３１１、３２１、３３１は鋳物によって製作され得る。この場合、終端部３１１、３２１、３３１の製作が容易であるため、終端部３１１、３２１、３３１を含む前流固定翼３１０、３２０、３３０の製作が容易となる。代案として、終端部３１３は鋳物以外の多様な方法で製作できることはいうまでもない。

終端部３１１、３２１、３３１は別途製作されて前流固定翼３１０、３２０、３３０の残り部分３１２、３２２、３３２と結合され得るがこれに限定されない。

本出願人は、前記のように構成された推進効率向上装置３００がキャビテーション低減効果があることを空洞水槽試験を通じて確認した。

図１１はプロペラの回転軸を中心とする同一半径で図８に図示された前流固定翼のコードの長さを比較するための図面である。

図８および図１１を参照すれば、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心とする同一半径で第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の固定翼より大きいコードの長さを有することができる。

換言すれば、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心とする同一半径（Ｒ）で第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０のコードの長さは順次短くなり得る。ここで前流固定翼３１０、３２０、３３０のコードの長さは前流固定翼３１０、３２０、３３０の断面でリーディングエッジ３０２からトレーリングエッジ３０３までの長さを意味する。

翼のコードの長さが短いということは、翼に流入する流入流に対する接触面積が小さいことを意味する。反対に翼のコードの長さが長いということは翼に流入する流入流に対する接触面積が大きいことを意味する。

そして、プロペラ（図８の２０）の回転面（Ｐ）での伴流の流速は、プロペラ（図８の２０）の回転軸（Ｘ）を中心に回転軸（Ｘ）を通る垂直線（Ｖ）の上側区間を０度として、時計方向または反時計方向に角度が増加するほど、増加する傾向がある。

このような伴流の流速分布において、回転軸（Ｘ）を中心に放射状に順次配置される第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０にそれぞれ流入する流入流の流速は増加する。

このような流入流の流速の増加に対応して、第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０のコードの長さは順次短くなる。この場合、第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０に行くほど流入流の流速増加にともなう抵抗の増加を防止することができる。

図１２は本発明の第４実施例に係る推進効率向上装置４００を示す図面である。図８を参照すれば、本実施例に係る推進効率向上装置４００は第１前流固定翼４１０、第２前流固定翼４２０および第３前流固定翼４３０を含む。

本実施例に係る第１前流固定翼４１０、第２前流固定翼４２０および第３前流固定翼４３０は前記の実施例に係る第１前流固定翼３１０、第２前流固定翼３２０および第３前流固定翼３３０の特徴をすべて有することができ、これに対する説明は省略する。

本実施例で、第１前流固定翼４１０、第２前流固定翼４２０および第３前流固定翼４３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の固定翼より後方に位置する。

換言すれば、第１前流固定翼４１０、第２前流固定翼４２０および第３前流固定翼４３０は順次前方に配置される。換言すれば、第１前流固定翼４１０が最も後方に位置し、第２前流固定翼４２０が中間に位置し、第３前流固定翼４３０が最も前方に位置する。

このように第１前流固定翼４１０、第２前流固定翼４２０および第３前流固定翼４３０が船体１０の長さ方向に所定の距離だけ離れて位置する場合、前流固定翼４１０、４２０、４３０が船体１０の長さ方向に同一線上に位置する場合と比べて船体１０に作用する抵抗が減少される。

図１３は本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置５００を側方から見た図面で、図１４は本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置５００を後方から見た図面である。

図１３および図１４を参照すれば、推進効率向上装置５００は前流固定翼５１０、５２０、５３０を含む。

前流固定翼５１０、５２０、５３０はプロペラ２０に流入する流動をプロペラ２０の回転方向と反対方向に誘導してプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を発生させる。前流固定翼５１０、５２０、５３０による回転流はプロペラ２０に流入してプロペラ２０の回転方向の回転流を減少させることによって推進効率を向上させる。

前流固定翼５１０、５２０、５３０は船体１０のスタンボス１５に設置されるがこれに限定されない。

本実施例で、前流固定翼５１０、５２０、５３０の個数は三個であるが、これは例示に過ぎず、本発明の思想を制限しない。例えば、推進効率向上装置５００は一つの前流固定翼を含むか複数の前流固定翼を含むことができる。

本実施例で、前流固定翼５１０、５２０、５３０の終端部５１１、５２１、５３１にはウィングレット（ｗｉｎｇｌｅｔ）５１１１、５２１１、５３１１が形成される。

ウィングレット５１１１、５２１１、５３１１は終端部５１１、５２１、５３１の終端で吸入面５０２側に折れた形状を有する。代案として、ウィングレット５１１１、５２１１、５３１１は終端部５１１、５２１、５３１の終端で圧力面５０１側に折れた形状を有してもよいことは言うまでもない。

ウィングレット５１１１、５２１１、５３１１は終端部５１１、５２１、５３１の終端で垂直方向に折れるがこれに限定されない。

ウィングレット５１１１、５２１１、５３１１は終端部５１１、５２１、５３１の終端で発生する渦流を低減させて最終的にキャビテーションの発生を抑制する。

終端部５１１、５２１、５３１は鋳物で製作され得る。この場合、終端部５１１、５２１、５３１の製作が容易であるため終端部５１１、５２１、５３１を含む前流固定翼５１０、５２０、５３０の製作が容易となる。代案として、終端部５１１は鋳物以外の多様な方法で製作できることはいうまでもない。

ウィングレット（ｗｉｎｇｌｅｔ）５１１１、５２１１、５３１１は終端部５１１、５２１、５３１と一体製作され得るがこれに限定されない。

図１５は本発明の第５実施例に係る前流固定翼の終端部の断面形状を示す図面で、図１６は本発明の第５実施例に係る前流固定翼の残り部分の断面形状を示す図面である。

図１４〜図１６を参照すれば、前流固定翼５１０、５２０、５３０の終端部５１１、５２１、５３１はキャンバー（ｃａｍｂｅｒ）を有さず、残り部分５１２、５２２、５３２はキャンバーを有することができる。

終端部５１１、５２１、５３１がキャンバーを有さないことによって圧力面５０１と吸入面５０２の間の圧力差が小さくなってキャビテーションの発生が低減され得る。しかし、これとは違って本発明の実施例に係る前流固定翼５１０、５２０、５３０は終端部５１１、５２１、５３１と残り部分５１２、５２２、５３２のすべてにキャンバーが形成されるものを含む。または前流固定翼５１０、５２０、５３０の終端部５１１、５２１、５３１にはキャンバーが形成されるが残り部分５１２、５２２、５３２にはキャンバーが形成されないこともある。

残り部分５１２、５２２、５３２がキャンバーを有する場合、キャンバーを有さない場合と比べてプロペラ（図１３の２０）に流入する流動をプロペラ（図１３の２０）の回転方向と反対方向により有効に誘導する。

図１７は本発明の第５実施例に係る推進効率向上装置５００の前流固定翼を説明するための図面である。

図１３および図１７を参照すれば、終端部５１１、５２１、５３１は前流固定翼５１０、５２０、５３０のスパンの長さ（ＬＸ）の０．１倍以上０．３倍以下の長さ（ＬＴ）を有することができる。前流固定翼５１０、５２０、５３０のスパンの長さ（ＬＸ）は、プロペラの回転軸（Ｘ）から前流固定翼５１０、５２０、５３０の終端までの距離を意味する。

本出願人は、付け根部から終端部まで、全体的にキャンバーを有する前流固定翼を対象に実験を遂行した結果、前流固定翼の終端で発生したキャビテーションが後流に流れるときにプロペラの表面を強打していることを確認した。

そして、全体的にキャンバーを有する前流固定翼は前流固定翼のスパンの長さの０．７倍以上０．９倍以下の領域でプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を支配的に発生させることを確認した。

このような実験結果を根拠に、前流固定翼５１０、５２０、５３０が回転流の発生を円滑にするとともにその終端で発生するキャビテーションを低減させるために、終端部５１１、５２１、５３１の長さが前流固定翼５１０、５２０、５３０のスパンの長さの０．１倍以上０．３倍以下に決定され得る。

前記のような長さを有する終端部５１１、５２１、５３１をキャンバーを有さないように製作すると、終端部５１１、５２１、５３１で発生するキャビテーションを効果的に低減させることができる。

本実施例で、終端部５１１、５２１、５３１は図１３および図１７に図示された通り、圧力面５０１（または吸入面５０２）側から見たとき、その終端のコーナーがラウンドの形状を有し得る。このような終端部５１１、５２１、５３１の終端の形状はキャビテーションの発生を低減させる。

本出願人は前記のように構成された推進効率向上装置５００がキャビテーション低減効果があることを空洞水槽試験を通じて確認した。

以下、図１３および図１４を参照して推進効率向上装置５００が複数の前流固定翼を有するという仮定下で推進効率向上装置５００について説明する。

図１３および図１４を参照すれば、本実施例に係る推進効率向上装置５００は三個の前流固定翼５１０、５２０、５３０を有する。説明の便宜のために、最上側に位置する前流固定翼５１０を「第１前流固定翼５１０」とし、中間に位置する前流固定翼５２０を「第２前流固定翼５２０」とし、最下側に位置する前流固定翼５３０を「第３前流固定翼５３０」とする。

第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０はプロペラ２０の前方に配置されて相互離隔して配置される。一例として、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０は図１４のようにプロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心に放射状に配置され得る。

本実施例で、プロペラ２０は図１４で見る時、時計方向に回転する。この場合、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０はすべてプロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域および右側領域のうちプロペラ２０が上方に向かって回転する左側領域に位置する。

これと関連して、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の右側領域ではプロペラ２０に流入する流入流の方向がプロペラ２０の回転方向と反対方向となってプロペラ２０の翼断面で迎角が増加し、迎角の増加によって相対的に高い推力が発生する。

反面、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域ではプロペラ２０に流入する流入流の方向がプロペラ２０の回転方向と同じ方向となってプロペラ２０の翼断面で迎角が減少し、迎角の減少によって相対的に低い推力が発生する。

したがって、プロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域に前方固定翼５１０、５２０、５３０を位置させてプロペラ２０に流入する流入流にプロペラ２０の回転方向と反対方向の流れを生成させることによって、プロペラ２０の翼断面での迎角が増加し、推進効率が向上する。

代案として、プロペラ２０は後方から見るとき、反時計方向に回転することができる。この場合、図１４とは違って第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０はすべてプロペラ２０の回転面（Ｐ）の左側領域および右側領域のうちプロペラ２０が上方に向かって回転する右側領域に位置する。

第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０はそれぞれ最上側に位置する第１前流固定翼５１０から最下側に位置する第３前流固定翼５３０に方向に順次スパンの長さが短くなる。換言すれば、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する前流固定翼よりスパンの長さが長い。

図１３を参照すれば、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０は後退翼の形状を有することができる。このとき、前流固定翼５１０、５２０、５３０はそれぞれトレーリングエッジが回転軸（Ｘ）に垂直な直線上に置かれ得る。

この場合、前流固定翼５１０、５２０、５３０がプロペラ２０と最も近接することになり、前流固定翼で発生するプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流がプロペラ２０に直に流入することができるため、推進効率が向上する。

図１３を参照すれば、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心とする同一半径で第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の固定翼より大きいコードの長さを有することができる。

換言すれば、プロペラ２０の回転軸（Ｘ）を中心とする同一半径で第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０のコードの長さは順次短くなり得る。ここで前流固定翼５１０、５２０、５３０のコードの長さは前流固定翼５１０、５２０、５３０の断面でリーディングエッジからトレーリングエッジまでの長さを意味する。

翼のコードの長さが短いということは翼に流入する流入流に対する接触面積が小さいことを意味する。反対に翼のコードの長さが長いということは翼に流入する流入流に対する接触面積が大きいことを意味する。

図１４を参照すれば、プロペラ（図１３の２０）の回転面（Ｐ）での伴流の流速は、プロペラ（図１３の２０）の回転軸（Ｘ）を中心に回転軸（Ｘ）を通る垂直線（Ｖ）の上側区間を０度として、時計方向または反時計方向に角度が増加するほど、増加する傾向がある。

このような伴流の流速分布において、回転軸（Ｘ）を中心に放射状に順次配置される第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０にそれぞれ流入する流入流の流速は増加する。

このような流入流の流速の増加に対応して、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０のコードの長さは順次短くなる。この場合、第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０に行くほど流入流の流速増加にともなう抵抗の増加を防止することができる。

図１８は本発明の第６実施例に係る実施例に係る推進効率向上装置６００を示す図面である。図１８を参照すれば、本実施例に係る推進効率向上装置６００は第１前流固定翼６１０、第２前流固定翼６２０および第３前流固定翼６３０を含む。

本実施例に係る第１前流固定翼６１０、第２前流固定翼６２０および第３前流固定翼６３０は前記の実施例に係る第１前流固定翼５１０、第２前流固定翼５２０および第３前流固定翼５３０の特徴をすべて有することができ、これに対する説明は省略する。

本実施例で、第１前流固定翼６１０、第２前流固定翼６２０および第３前流固定翼６３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の固定翼より後方に位置する。

換言すれば、第１前流固定翼６１０、第２前流固定翼６２０および第３前流固定翼６３０は順次前方に配置される。換言すれば、第１前流固定翼６１０が最も後方に位置し、第２前流固定翼６２０が中間に位置し、第３前流固定翼６３０が最も前方に位置する。

このように第１前流固定翼６１０、第２前流固定翼６２０および第３前流固定翼６３０が船体１０の長さ方向に所定の距離だけ離れて位置する場合、前流固定翼６１０、６２０、６３０が船体１０の長さ方向に同一線上に位置する場合と比べて船体１０に作用する抵抗が減少される。

図１９は本発明の第７実施例に係る推進効率向上装置７００を側方から見た図面で、図２０は本発明の第７実施例に係る推進効率向上装置７００を後方から見た図面である。

図１９および図２０を参照すれば、推進効率向上装置７００は前流固定翼７１０、７２０、７３０を含む。

前流固定翼７１０、７２０、７３０はプロペラ２０に流入する流動をプロペラ２０の回転方向と反対方向に誘導してプロペラ２０の回転方向と反対方向の回転流を発生させる。前流固定翼７１０、７２０、７３０による回転流はプロペラ２０に流入してプロペラ２０の回転方向の回転流を減少させることによって推進効率を向上させる。

前流固定翼７１０、７２０、７３０は船体１０のスタンボス１５に設置されるがこれに限定されない。

本実施例において、前流固定翼７１０、７２０、７３０の個数は３個であるが，これは例示に過ぎず、本発明の思想を制限しない。例えば、推進効率向上装置７００は一つの前流固定翼を含むか複数の前流固定翼を含むことができる。

本実施例で、前流固定翼７１０、７２０、７３０の終端部７１１、７２１、７３１には付加部材７１１１、７２１１、７３１１が形成される。

付加部材７１１１、７２１１、７３１１は終端部７１１、７２１、７３１の終端に形成される。付加部材７１１１、７２１１、７３１１は終端部７１１、７２１、７３１の終端で発生する渦流を低減して最終的にキャビテーションの発生を抑制する。このような付加部材７１１１、７２１１、７３１１は一種のウィングレット（ｗｉｎｇｌｅｔ）の役割を遂行する。

付加部材７１１１、７２１１、７３１１は吸入面と圧力面の方向に延長された板形状を有する。付加部材７１１１、７２１１、７３１１は終端部７１１、７２１、７３１に対して垂直に配置され得るがこれに限定されない。

付加部材７１１１、７２１１、７３１１は別途製作されて終端部７１１、７２１、７３１に溶接結合され得る。または付加部材７１１１、７２１１、７３１１は鋳物によって終端部７１１、７２１、７３１と一体製作され得る。

終端部７１１、７２１、７３１は鋳物で製作されて前流固定翼７１０、７２０、７３０の残り部分７１２、７２２、１２３と結合され得るがこれに限定されない。

図２１は本発明の第８実施例に係る実施例に係る推進効率向上装置８００を示す図面である。図２１を参照すれば、本実施例に係る推進効率向上装置８００は第１前流固定翼８１０、第２前流固定翼８２０および第３前流固定翼８３０を含む。

本実施例に係る第１前流固定翼８１０、第２前流固定翼８２０および第３前流固定翼８３０は前記の実施例に係る第１前流固定翼７１０、第２前流固定翼７２０および第３前流固定翼７３０の特徴をすべて有することができ、これに対する説明は省略する。

本実施例で、第１前流固定翼８１０、第２前流固定翼８２０および第３前流固定翼８３０のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の固定翼より後方に位置する。

換言すれば、第１前流固定翼８１０、第２前流固定翼８２０および第３前流固定翼８３０は順次前方に配置される。換言すれば、第１前流固定翼８１０が最も後方に位置し、第２前流固定翼８２０が中間に位置し、第３前流固定翼８３０が最も前方に位置する。

このように第１前流固定翼８１０、第２前流固定翼８２０および第３前流固定翼８３０が船体１０の長さ方向に所定の距離だけ離れて位置する場合、前流固定翼８１０、８２０、８３０が船体１０の長さ方向に同一線上に位置する場合と比べて船体１０に作用する抵抗が減少される。

以上、本発明の実施例について説明したが、該当技術分野で通常の知識を有した者であれば特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加などによって本発明を多様に修正および変更させることができ、これも本発明の権利範囲内に含まれると言える。

１０：船体
１５：スタンボス
２０：プロペラ
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００：推進効率向上装置
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０：第１前流固定翼
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０：第２前流固定翼
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０：第３前流固定翼

Claims (11)

1. プロペラの前方に配置され、前記プロペラの回転軸を中心に放射状に配置される前流固定翼を含み、
   前記前流固定翼は、前記プロペラの回転面の左側領域および右側領域のうち前記プロペラが上方に向かって回転する領域に位置し、
   前記前流固定翼のうち少なくとも一つは残りとスパンの長さが相異し、
   前記前流固定翼のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の前流固定翼よりスパンの長さが長いか同じであり、前記前流固定翼は、最上側に位置する前記前流固定翼から最下側に位置する前記前流固定翼の方向に順次前方に配置される、推進効率向上装置。
2. プロペラの前方に配置され、前記プロペラの回転軸を中心に放射状に配置される前流固定翼を含み、
   前記前流固定翼は、前記プロペラの回転面の左側領域および右側領域のうち前記プロペラが上方に向かって回転する領域に位置し、
   前記前流固定翼のうち少なくとも一つは残りとスパンの長さが相異し、
   前記前流固定翼のうち任意に選択された一つの前流固定翼は真下に位置する他の前流固定翼よりスパンの長さが長いか同じであり、前記前流固定翼は、最上側に位置する前記前流固定翼から最下側に位置する前記前流固定翼の方向に、前記回転軸を中心とする同一半径でコードの長さが短くなる、推進効率向上装置。
3. 前記前流固定翼は、前記最上側に位置する前記前流固定翼から前記最下側に位置する前記前流固定翼の方向に順次スパンの長さが短くなる、請求項１又は２に記載の推進効率向上装置。
4. 前記前流固定翼の個数は三個であり、
   前記前流固定翼のうち前記最上側に位置する第１前流固定翼の設置角は３０度以上５０度以下の範囲を有し、中間に位置する第２前流固定翼の設置角は６０度以上８０度以下の範囲を有し、前記最下側に位置する第３前流固定翼の設置角は１００度以上１２０度以下の範囲を有する、請求項１又は２に記載の推進効率向上装置。
5. 前記第１前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．９倍以上１．１倍以下の範囲内で設けられ、前記第２前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．８倍以上１．０倍以下である範囲内で設けられ、前記第３前流固定翼のスパンの長さは前記プロペラの半径の０．６倍以上０．８倍以下である範囲内で設けられるものの、
   前記前流固定翼は前記最上側に位置する前記前流固定翼から前記最下側に位置する前記前流固定翼の方向に順次スパンの長さが短くなる、請求項４に記載の推進効率向上装置。
6. 前記前流固定翼の終端部は前記前流固定翼の残り部分と比べてピッチ角が小さい、請求項１又は２に記載の推進効率向上装置。
7. 前記前流固定翼の終端部には吸入面と圧力面方向に延長された板状の付加部材が形成される、請求項１又は２に記載の推進効率向上装置。
8. 前記終端部は、
   前記終端部の終端に行くほどピッチ角が連続的に小さくなる、請求項６又は７に記載の推進効率向上装置。
9. 前記終端部は、
   前記前流固定翼のスパンの長さの０．１倍以上０．３倍以下の長さを有する、請求項６又は７に記載の推進効率向上装置。
10. 前記終端部は圧力面側から見たとき、その終端のコーナーがラウンドの形状を有する、請求項６又は７に記載の推進効率向上装置。
11. 前記前流固定翼の終端部には吸入面または圧力面側に折れたウィングレットが形成される、請求項１又は２に記載の推進効率向上装置。

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