JP7346347B2 - 翼及び航空機 - Google Patents
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Description
一方で、主翼やロータをチルト(傾斜)させると飛行の安定した制御が難しくなるので、巡航速度が遅く巡行距離が短い場合、固定ロータ機が採用されることが多い。
すなわち、本開示の一態様に係る翼は、前縁と後縁との間で翼厚方向に貫通した収容部が形成された翼本体と、前記収容部の内部に設けられ、前記翼厚方向に気流を発生させるリフトファンと、前記翼本体の前記前縁に設けられ、前記翼本体の翼上面及び翼下面において前記前縁から前記後縁に向かう気流を発生させるスラストファンと、を備えている。
翼10の構成の概要について、図1から図3を用いて説明する。
図1は、翼10を備えている航空機1の斜視図である。図2は、図1に示す切断線II-IIにおける翼10の断面図である。図3は、図1に示す矢印Aから見た翼10の平面図である。
以下、翼10の構成について詳細に説明するが、説明の簡単のためにまずはリフトファン40が片側の翼10に対して1つ備えられている場合を例にして説明する。ただし、実際は、図1に示すように翼弦方向に沿って複数のリフトファン40が備えられていてもよい。
リフトファン40の軸線XLの方向は、翼本体20の翼厚方向(すなわち収容部21の貫通方向)に略一致している。
リフトファン40は、収容部21に完全に収容されており、翼上面23a及び翼下面23bから突出していない。
スラストファン50の軸線XTの方向は、翼本体20の翼弦方向(すなわち前縁22aから後縁22bに向かう方向)に略一致している。スラストファン50は、ダクト51を備えたいわゆるダクテッドファンとされている。図2に示すように、スラストファン50の直径は、翼本体20の最大翼厚と同程度とされることが好ましい。これによって、スラストファン50による気流を無駄なく翼本体20側に流すことができる。
図3に示すように、スラストファン50は、翼幅方向において複数設けられていてもよい。これによって、翼幅方向の広い範囲にスラストファン50による気流を発生させることができる。
このとき、上側前縁流路31及び下側前縁流路32は、吸込み口31a,32aから吹出し口31b,32bに向かう方向に漸次縮幅している。これによって、吸込み口31a,32aから吹出し口31b,32bに向かう空気の流速を大きくすることができる。
また、後縁流路33は、吸込み口33aから吹出し口33bに向かう方向に漸次拡幅している。これによって、翼幅方向の広い範囲に空気を吹き出すことができ、後述する剥離抑制の効果を翼幅方向の広い範囲で実現できることになる。
翼10における空気の流れについて図4及び図5を用いて説明する。
図4は、翼上面23a及び翼下面23bに沿った空気の流れを示した図である。図5は、上側前縁流路31、下側前縁流路32及び後縁流路33における空気の流れを示した図である。
前縁22aと後縁22bとの間で翼厚方向に貫通した収容部21が形成された翼本体20と、収容部21の内部に設けられ、翼厚方向に気流を発生させるリフトファン40と、翼本体20の前縁22aに設けられ、翼本体20の翼上面23a及び翼下面23bにおいて前縁22aから後縁22bに向かう気流を発生させるスラストファン50と、を備えているので、翼上面23a及び翼下面23bに沿ったスラストファン50による高速の気流が収容部21の上下面をカバーすることになる。このため、構造的なカバーを設けずに収容部21の上下面をカバーすることになり、重量を増加させることなく収容部21を介した翼上面23aと翼下面23bとの間の空気の往来を回避させることができる。これによって、翼本体20の性能低下を抑制できる。
上記の説明では、簡単のためにリフトファン40が片側の翼10に対して1つ備えられている場合を例にして説明したが、リフトファン40は翼弦方向に沿って複数備えられていてもよい。
すなわち、本開示の一態様に係る翼は、前縁(22a)と後縁(22b)との間で翼厚方向に貫通した収容部(21)が形成された翼本体(20)と、前記収容部(21)の内部に設けられ、前記翼厚方向に気流を発生させるリフトファン(40)と、前記翼本体(20)の前記前縁(22a)に設けられ、前記翼本体(20)の翼上面(23a)及び翼下面(23b)において前記前縁(22a)から前記後縁(22b)に向かう気流を発生させるスラストファン(50)と、を備えている。
また、スラストファン(50)による高速の気流が翼面を通過することでより大きな揚力を得ることができる。
なお、スラストファン(50)及びリフトファン(40)の駆動としては、電動モータが好適に用いられる。
10 翼
20 翼本体
21 収容部
22a 前縁
22b 後縁
23a 翼上面
23b 翼下面
31 上側前縁流路
31a 吸込み口
31b 吹出し口
32 下側前縁流路
32a 吸込み口
32b 吹出し口
33 後縁流路
33a 吸込み口
33b 吹出し口
34 上側中間流路
34a 吸込み口
34b 吹出し口
35 下側中間流路
35a 吸込み口
35b 吹出し口
40 リフトファン
50 スラストファン
51 ダクト
Claims (6)
- 前縁と後縁との間で翼厚方向に貫通した収容部が形成された翼本体と、
前記収容部の内部に設けられ、前記翼厚方向に気流を発生させるリフトファンと、
前記翼本体の前記前縁に設けられ、前記翼本体の翼上面及び翼下面において前記前縁から前記後縁に向かう気流を発生させるスラストファンと、
を備え、
前記翼本体の内部には、
前記スラストファンが設けられた前記前縁と前記収容部とを連通させ、前記リフトファンの前記翼上面側に空気を導く上側前縁流路と、
前記スラストファンが設けられた前記前縁と前記収容部とを連通させ、前記リフトファンの前記翼下面側に空気を導く下側前縁流路と、
の少なくともいずれか一方が形成されている翼。 - 前記翼本体の内部には、前記収容部と該収容部よりも前記後縁側の前記翼上面を連通させる後縁流路が形成されている請求項1に記載の翼。
- 前記収容部は、翼弦方向に沿って複数個所に形成され、
前記リフトファンは、それぞれの前記収容部に設けられている請求項1又は2に記載の翼。 - 前記翼本体には、
一の前記収容部と他の前記収容部とを連通させ、前記一の収容部から前記他の収容部に収容された前記リフトファンの前記翼上面側に空気を導く上側中間流路と、
一の前記収容部と他の前記収容部とを連通させ、前記一の収容部から前記他の収容部に収容された前記リフトファンの前記翼下面側に空気を導く下側中間流路と、
が形成れている請求項3に記載の翼。 - 前記スラストファンは、ダクテッドファンとされている請求項1から4のいずれかに記載の翼。
- 請求項1から5のいずれかに記載の翼を備えている航空機。
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