JPH02117494A - 垂直離着陸航空機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジェット・エンジンを動力とする垂直離着陸航
空機に関する。

従来技術と問題点 垂直離着陸航空機は離着陸場所を限定されず又、視程が
悪い場合でも着陸が容易なため天候による支障から大幅
に解放され稼働率が向上する特徴を有する。

その型式としてプロペラ又はローターの回転面を傾けて
離着陸と巡航とを行なうティルト・ウィング又はティル
ト・ローターと呼ばれるものがあるが、構造が複雑であ
り、又，巡航速度が低いため輸送効率がひくい。

一方、巡航速度を高めるため、ジェット・エンジンを動
力とするものが多数考案されているが、それぞれ欠点を
有している。

第一に，リフト専用エンジンを搭載し、離着陸時のみ、
このエンジンを作動させる型式があるが、巡航時にはリ
フト専用エンジンが重量のむだを生じるとともに、この
エンジン分だけ高価となる。

第二に、リフト・ファンと呼ばれる、外周にタービン・
プレイドを備えたファンを離着陸時のみエンジン排気で
駆動する型式があるが第一の型式と同じく巡航時にはリ
フト・ファン部が重量のむだを生じるとともに機構が複
雑となる第三に、エジェクタとよばれる部屋を設け、離
着陸時のみ、この部屋にジェット排気を導いて噴出させ
、外気を吸引して混合し増強した上向き推力を得る型式
があるが第−及び第二の型式と同じく巡航時にはエジェ
クタ部が重量のむだを生じるとともに機構が複雑となる
。

第四に、ベクタード・スラストと呼ばれる、ジェット排
気の出口部に偏向ノズルを設け、離着陸時と巡航時で偏
向ノズルの向きを変える型式があるがエンジンとノズル
の適合上、専用エンジンの開発を必要とする。又、機体
重量以上のエンジン推力が必要なため巡航時は推力が過
剰となり、出力を絞って運転するため燃費効率の低下を
きたす、更に、高速高温の排気ガスによる騒音及び路面
焼損の欠点を有する。

推力を偏向する簡便な方法としては、コアンダ効果と呼
ばれる、噴流が曲面に沿って流れる性質を利用する方法
があるが、十分な偏向角度幅が得にくいため、短距離離
着陸航空機に利用されるにとどまっている。

問題点を解決するための手段 本発明は前述したコアンダ効果を発生するための曲面を
下向き偏向用及び上向き偏向用に二種類設置し、偏向さ
せたい角度幅のほぼ中間方向に排気ノズルの向きを設定
して、その下方及び上方に排気ガスを偏向させ垂直離着
陸及び巡航に必要なジェット排気の偏向を、簡便な機構
により達成しようとするものである。

又、垂直離着陸時には可動偏向板部分から周囲の空気を
吸引し、噴出ガス量を増大させ推力増加を図るとともに
排気ガスの速度と温度を低下させ、騒音と路面焼損を低
下・減少させようとするものである。

実施例 以下１本発明の実施例を添付図面に従って詳細に説明す
る。

第１図は全体側面図であり、ジェット・エンジン１は排
気ノズル２を斜め後ろ下向きに装着されている。又、排
気ガスの一部を後方分岐ダクト３でピッチ姿勢制御ノズ
ル４まで導きピッチ姿勢制御に用いている。

第２図は全体平面図であり、エンジン排気の一部を左右
分岐ダクト５で左右のロール姿勢制御ノズル６まで導き
ロール姿勢制御に用いている。

第３図は水平飛行時の排気ノズル付近の詳細図であり、
排気ダクト７は断面形状が除徐に変化しており排気ノズ
ル２では横長の長方形をしている。排気ノズル２の後方
には下部可動偏向板８及び上部可動偏向板９が設置され
ている。

又、上部可動偏向板９の後方には固定偏向板１０が設置
されており、排気ガスは固定偏向板１０に沿って水平後
ろ向きに偏向され、前向きの推力を生じている。なお、
固定偏向板ｌＯと後部胴体下面１１との間にはスリット
を備えた段差を設けてあり、この部分で排気ガスを後部
胴体下面から剥離させ後部胴体下面の形状の自由度を確
保している。又、前述のスリット部の吸引作用を利用し
て胴体上面に設けたスリットから境界層を吸引し境界層
制御を行なうことにより空気抵抗の減少を図っている。

第４図は垂直離着陸時の排気ノズル付近の詳細図であり
下部可動偏向板８及び上部可動偏向板９は、いずれも前
縁部が上方に向くよう駆動されている。このため排気ノ
ズル２との間に間隙が生じ、排気ガスの流れによってこ
の間隙がら空気が吸引され混合される。この混合ガスは
速度、温度とも低下しているが吸引した空気分だけ増量
されており機体速度が低い状態では総合的に推力の増加
をもたらす、又、排気ガスは下部可動偏向板８の上面湾
曲部に沿って流れることにより機軸垂直方向に偏向され
上向きの推力を生じる。下部可動偏向板８及び上部可動
偏向板９を中間の任意の位置にすることにより排気ガス
の方向を任意の角度としつる。

なお、上部可動偏向板９は左右に数個に分割してあり、
固定偏向板１０と面一になる時期を少しずつ変えること
により推力の方向が斜め上向き前方から水平方向へ不連
続的に変化するのを防止している。

発明の効果 本発明は以上のように構成したので簡単な機構で垂直離
着陸と巡航に必要な推力の偏向が達成できる。又、離着
陸時は排気ノズル部で周辺の空気を吸入し混合して噴出
するので離着陸時に必要な推力増強が図れるとともに排
気ガスの速度及び温度を低下させることにより騒音及び
路面焼損を低下・減少できる。更に、排気ダクトの軽易
な改修により開発済みエンジンを動力として使用できる
ので専用エンジンの開発を必用としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体側面図、第２図は全体平面図、第３図及び
第４図は排気ノズル付近の詳細図である。 ｌ・・・ジェット・エンジン、２・ ズル、８・・・下部可動偏向板、９・ 可動偏向板、１０・・・固定偏向板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジェット・エンジンの排気ノズルを斜め後ろ下向きに設
   定し、長方形断面をした排気ノズルの下縁部及び上縁部
   後方に可動偏向板を、又、上部可動偏向板の後方に固定
   偏向板を設置し、離着陸時は可動偏向板を下に向けて排
   気ガスの方向を機軸垂直方向に偏向させ、かつ、排気ノ
   ズルと可動偏向板との間隙から周辺の空気を吸引して噴
   出ガス量を増大させ増強した上向きの推力を得るととも
   に、巡航時は可動偏向板を斜め後ろ下向きにして排気ガ
   スを固定偏向板に沿わせ、その方向を機軸と平行方向に
   変化させて前向きの推力を得ることを特徴とする垂直離
   着陸航空機。