JP7015585B2 - パラグライダー - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
かかる構成により、風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができる。
かかる構成により、噴流口からの噴流を、より確実に、キャノピー前縁部から後方向に流すことができる。その結果、効率良く、キャノピーに揚力を発生させることができる。
かかる構成により、キャノピー上に噴流をバランスよく分配させることができる。
かかる構成により、パラグライダーに発生する揚力の効率を上げることができる。これは、飛行中のキャノピーの形状に理由がある。飛行中、キャノピーの両側は、中央側より下がっており、弧状となっている。そのため、キャノピーの両側から噴流が流れた場合、揚力は斜め上方向に働く。一方、キャノピーの中央側から噴流が流れた場合、揚力はほぼ真上方向に働く。したがって、両側に噴流口を設けるより、中央側に噴流口を設けた方がキャノピーに発生する揚力の効率が高くなる。
かかる構成により、キャノピー後方にまで、より確実に安定して噴流を流すことができる。
かかる構成により、キャノピー内の空気がキャノピー上面の形状に沿って整流部を流れるため、空気の流れる方向が安定する。結果、噴流口から吹き出した噴流はキャノピー上面の形状に沿うように流れ、気流の剥離を抑えることができる。
かかる構成により、キャノピーをライズアップする際、キャノピーの両端部から空気が入っていくため、キャノピーが上手く立ち上がる。また、送風管が1本の場合と比較すると、流路断面積を大きくすることで圧力損失が少なくなる。
かかる構成により、断面形状が真円の場合に比べて外部気流の風圧が加わる前面側の投影面積が小さくなるので飛行中、空気抵抗を減少させることができる。
かかる構成により、送風管を通じてキャノピーに空気を送っている最中でも、送風管の形状を維持することができる。
かかる構成により、風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができる。
〔パラグライダーの概要〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の斜視図である。パラグライダー100は、キャノピー110、ライン120、ライザー130、ハーネス140を備えている。また、キャノピー110内部に空気を送り込むための送風機150および送風管160を備えている。送風機150から送り出した空気は、送風管160を通じてキャノピー110内部に入る。これにより、キャノピー110が膨らみ、パラグライダー100をライズアップすることができる。ライズアップした後、さらに送風機150によって空気を送り続けると、キャノピー110内部の空気が噴流口111から吹き出す。
次に、送風機150および送風管160について詳しく説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の送風機150近傍を示す側面図であり、図3は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の送風機150近傍を示す背面図である。送風機150は、ハーネス140の後ろに固定されており、送風機150の燃料を入れておくための燃料タンク170がハーネス140の座席下に固定されている。
図5は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の平面図である。図5において、キャノピー110内部の空気が噴流口111から吹き出され、当該吹き出された噴流Jを一点鎖点で示している。噴流Jは、キャノピー110上面に沿って前方から後方向に向かって流れている。噴流Jによりキャノピー110に揚力を発生させている。なお、キャノピー110は、ナイロンやポリエステルなどの軽くて丈夫な化学繊維で構成されており、キャノピー110内部に送り込まれた空気が噴流口以外から漏れないようになっている。また、キャノピー110は、十数個~数十個のセルが並列に並んで構成されている。
次に本発明の第2の実施形態のパラグライダーのキャノピー210について図9~図11を用いて説明する。第2の実施形態のパラグライダーは、第1の実施形態のパラグライダー100と基本構成は同じであるが、キャノピーの構造が異なっている。そのため、本実施形態では、主に、第1の実施形態のキャノピー110と第2の実施形態のキャノピー210とで異なる構成について説明する。
なお、下記の計算式は一般的な翼型を対象としており、前方からの風に対して翼全体で発生する揚力を求めるものであるが、揚力の大部分は負圧側の上面で発生しているとみなし、本式を適用している。
L=1/2×CL×ρ×V2×AL・・・(1)
L:揚力
CL:揚力係数≒1(仮定値)
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
V:対気速度 m/s⇒(噴流の速度)≒20m/s(設定値)
AL:流れに垂直な方向から見た噴流が作用している面積 m2≒5m2(設定値)
これらの数値を上記(1)の式に入力すると揚力は、
L=1/2×1×1.2×202×5=1200N≒120kgfとなる。
なお、(1)の計算式から分かるように、揚力の計算において噴流Jの速度は2乗で作用するので影響が大きいことがわかる。
F=ρAV2・・・(2)
F:推力
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
A:噴流口の断面積の合計≒0.015m2(設定値)
V:対気速度 ⇒(噴流の速度)≒20m/s(設定値)
数値を上記(2)の式に入力すると、
F=1.2×0.015×202=7.2Nとなる。
D=1/2×Cd×ρ×Vd2×Ad・・・(3)
Vd= ((2×D)/(Cd×Ad×ρ))1/2・・・(4)
D:パラグライダーの抗力≒7.2N(推力Fと釣合う値)
Cd:抗力係数≒0.1(キャノピーの断面形状を流線形とみなして設定した値)
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
Ad:流れの方向から見たキャノピーの投影面積≒3m2(設定値)
Vd:無風状態における本発明に係るパラグライダーの前進飛行速度
これらの数値を上記(4)の式に入力し計算するとVd=6.3m/sとなる。
110 キャノピー
210 キャノピー
111 噴流口
211 噴流口
112 整流部
212 整流部
113 リブ
114 連結孔
215 湾曲部
120 ライン
130 ライザー
140 ハーネス
150 送風機
160 送風管
161 保持部材
170 燃料タンク
J 噴流
Claims (10)
- パラグライダーであって、
内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、
前記キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に導く送風管と、
前記キャノピー内部の空気を前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備え、
前記キャノピーは、前記キャノピー内部から前記噴流口まで送り込まれる空気を整流する整流部を備えていることを特徴とするパラグライダー。 - 前記整流部は、キャノピー上面の形状に沿って形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のパラグライダー。
- パラグライダーであって、
内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、
前記キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に導く送風管と、
前記キャノピー内部の空気を前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備え、
前記送風管の断面形状は、楕円形状で、長径が進行方向に対して前後となる向きで配置されることを特徴とするパラグライダー。 - 前記送風管の形状を楕円形状に保持するため、前記送風管の内部に保持部材を備えていることを特徴とする請求項3に記載のパラグライダー。
- 前記噴流口は、前記キャノピーの上面における前縁部に配置されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のパラグライダー。
- 前記噴流口は、前記キャノピーの幅方向において、複数配置されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のパラグライダー。
- 前記キャノピーの幅方向において前記キャノピーの中央側に配置される前記噴流口は、前記キャノピーの両側に配置される前記噴流口よりも配置される数が多いことを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のパラグライダー。
- 前記送風管は2本であり、前記送風管の1本ずつが別々に前記キャノピーの両端部と繋がっていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のパラグライダー。
- 請求項1に記載のパラグライダーを用いて飛行する飛行方法であって、
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に送り込むことによって前記キャノピーを膨張させる工程と、
前記キャノピーを膨張させた後、前記キャノピー内部に取り込んだ空気を前記噴流口から前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す工程とを含む、飛行方法。 - 請求項3に記載のパラグライダーを用いて飛行する飛行方法であって、
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に送り込むことによって前記キャノピーを膨張させる工程と、
前記キャノピーを膨張させた後、前記キャノピー内部に取り込んだ空気を前記噴流口から前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す工程とを含む、飛行方法。
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