JPH0424159A - 地面効果翼機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地面効果翼機あるいは地面効果翼機（以下「
地面効果翼機」と呼ぶ）に関し、特にその姿勢安定化の
ための改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、地面効果翼機（艇）としては（１）地面効果の下
にある大きな主翼と地面効果外にある水平尾翼とを持つ
もつもの、あるいは（２）地面効果の下にある大きな並
列（タンデム）主翼を持ち、尾翼を持たないもの、が知
られている。

すなわち上記（１）のものは、第５図（側面図）および
第６図（正面図）に示すように、艇胴ｌの両側に主翼２
が取付けられ、主翼（地面効果翼）２の両翼端部に主翼
２の地面効果を強めるための翼端板５が取付けられてい
る。そして主翼２および翼端板５は、海面（または地面
）６に非常に接近して配備され、海面走行時に非常に大
きな空気の揚力を発生し、ついには艇全体を空中に浮揚
せしめるように構成されている。なお図中の符号４は垂
直尾翼を示しており、滑空時の方向安定性を付与するも
のである。また符号３は水平尾翼を示しており、主ｊ！
２の空力中心と艇重心のずれの調整と長手方向の動的安
定性を与えるためのものである。

なおこれらは通常の飛行機の飛行メカニズムと同じであ
り、さらに、艇胴１には主翼２の下方に形成される空間
に地面効果用の高圧空気を供給可能な高圧発生手段（図
示せず）が設けられている。

また、上記（２）のものは第７図（側面図）および第８
図（正面図）に示すように、艇胴１１の両側に地面効果
の下にある主翼１２．１３が接近して前後にＲ置されて
おり、さらに主翼１２および主翼１３の各ｊ！端部に主
翼１２および主ｇ１３の地面効果を強めるために翼端板
Ｉ５．＋７が取付けられている。なお図中の符号１４は
垂直尾翼を示している。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、上述のような従来の地面効果機（艇）では、
翼の地面効果の本質的な性質に由来する次のような不具
合がある。

すなわち笥９図において、ρがその翼弦長、ｈをその後
縁の地面２２からの高さとすると、ｈがｔに比して小さ
い時（Ｑ＞ｈ）には、翼２１に発生する翼揚力りの着力
点２４は翼弦のほぼ中央にある。

一方、海面（または地面）から十分高い所ＣＱ＜ｈ）ま
で翼２１が昇ると、第１θ図に示すように、揚力Ｌ′の
着力点は符号２５で示すように、前方に移動する。

このような現象の発生する理由は、第９図の場合、翼２
Ｉの腹面と海面（または地面）２２とのあいだに淀む空
気２０の淀み圧による押上げがその揚力の主成分であり
このため圧力中心はほぼ翼弦中央に来る。一方、第１０
図の場合、翼２１の揚力は、通常の翼でみられる通りの
翼背面における吸上げ圧力によるものであり理論的には
ｌ／４翼弦点に来る。

したがって、翼高さが増すにつれて翼揚力中心がほぼ１
／２翼弦点から１／４翼弦点へと移動することによると
考えられる。一方艇の重心位置は変化しないから、上記
の空力中心の変位によって翼揚力がバランスしなくなり
、第９図の状態で釣り合いをとってあったとすると第１
θ図の状態では重心まわりの回転モーメントが発生する
ことになる。

この状態を第１１図にもとずいて説明すると、第５図お
よび第６図の地面効果翼機において、点３１か艇の重心
として地面効果時に、その近くの点３２に主翼揚力Ｌ１
が発生しており、これを重心３１のまわりにモーメント
バランスさせるため尾翼３に小さな揚力Ｌ２を発生させ
ているものとする。

この状態で十分高くまで浮上すると、前述の説明のごと
く、主ｊ！２の揚力Ｌ′１の着力点は点３３まで前進す
る。そうすると重心３１のまわりの頭上げモーメントは
著しく大きくなり、これを打ち消すためには尾翼３に極
めて大きな揚力Ｌ＋２を発生させる必要がある。このた
め水平尾翼は極めて大きな翼面積を持たせるか、あるい
は大きな迎え角とすることが必要である。

第７図および第８図の地面効果翼機においても、翼か高
くなるまで浮上すると全く同様の現象が生しる。この場
合にはタンデム翼全体としての空力中心が前進するから
、前方の主翼１５と後方の主翼１７との揚力の配分を変
化させる必要がある。例えば各主翼の反りまたは姿勢を
差動的に変化させる必要があるが、それはかなり複雑で
あるため、それ程高くまで上昇することは難しい。

このように、地面効果翼機では、地面からの高さによっ
て空力中心が動くので、これに対する対策か厄介である
という問題点がある。

本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、地面効果翼機にその地面効果翼としての主翼の前
方でかつ同地面効果翼より低い位置に同地面効果翼より
も小さい翼面積の前翼を取付けて地面効果翼機の飛行高
度の変動に伴う主翼上の揚力発生点の移動による地面効
果機の飛行姿勢に対する影響を小さくした、地面効果翼
機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明の地面効果翼機は、
地面効果翼機において、胴部と、同胴部の両側に取付け
られた地面効果翼としての主翼と、同主翼の下方に形成
される空間に地面効果用の高圧空気を供給可能な高圧空
気発生手段と、推進器と、同推進器を駆動するためのエ
ンジンとをそなえ、上記主翼の翼面積より小さい翼面積
をもち地面効果翼としての機能をそなえた左右一対の前
翼が、上記胴体の両側で上記の主翼の前方の低い位置に
取付けられていることを特徴としている。

〔作　　用〕

上述の本発明の地面効果翼機では、地面効果翼機かその
飛行高度を高めたとき主翼上の揚力発生点か移動してそ
の結果地面高度翼機の姿勢が不安定となるという現象を
、主翼よりも前方に取付けられた前翼が解消するように
作用する。

〔実　施　例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての地面効果翼
機について説明すると、第１図はその模式的側面図、第
２図はその平面図、第３図はその側面図、第４図はその
正面図である。

この実施例の地面効果翼機も、機体５１はその両側に取
付けられた地面効果翼としての主翼５３と垂直尾翼５４
とエンジン５６と推進器５５とをそなえ、さらに、主翼
５３の両翼端部に主翼５３の地面効果を高めるための翼
端板５８が取付けられている。なお、主翼５３の下方に
形成される空間に地面効果用の高圧空気を供給可能な高
圧発生手段（図示せず）が設けられている点は、従来の
ものと同様である。

符号５２は、主翼５３の前方でかつ主翼５３より低い位
置に取付けられた前翼を示しており、この前翼５２も地
面効果翼として作動し、その翼面積は主翼５３のそれよ
りもかなり小さく、また前翼５２の両翼端部に前翼５２
の地面効果を高めるだめの翼端板５７が取付けられてい
る。

また、主翼５３の前縁と前翼５２の後縁との間隔りは、
両翼が相互干渉を生じない程度の間隔かあればよいが、
たとえば、（主翼５３の翼弦長）ＸＩ／２または（主翼
のＩＸ輻の半分）ＸＩ／２以上が一応の目安となる。

さらに、地面効果翼機の重心５９が主翼５３の翼弦中央
よりもやや前方になるように、地面効果翼機は設計され
ている。

この実施例の地面効果翼機は上述のように構成されてい
るので、第１図において、海面（または地面）がＡ−Ａ
の場合（すなわち機体５１が着水状態のとき）、主翼５
３および前翼５２には、それぞれ点４５および点４６に
それぞれ揚力Ｌ１およびり、が働いて、この場合すなわ
ち海面（または地面）がＡ−Ａの場合には、重心点５９
のまわりのモーメントはバランスしている。

ところが海面（または地面）が実線Ａ−Ａから点線Ｂ−
Ｂのごとく下がった時（すなわち機体５１が浮上したと
き）、主翼５３の揚力は、前述のごとく、点４５から点
４７に前進し前翼５２の揚力着力点は点４６から点４８
に移る。すなわち主翼５３の揚力点は重心５９に近づく
方向に移動するので重心５９を中心とした反時計方向の
回転モーメントは小さくなる。

−男前ｖｔ４２の揚力点は、重心５９から離れる方向に
移動するが、もともと前翼４２の揚力は小さく、かつ翼
弦長も小さいので、揚力着力点の移動量は少ない。しか
も、［前翼の高さｈｉ／翼弦長」は相対的に大きくなり
、その揚力低下量は主翼より大きい。そのため前翼５２
全体として重心５９まわりの頭上げモーメント（時計方
向の回転モーメント）は小さくなる。したがって、地面
効果翼機の全体としての迎え角は小さくする方向、つま
り、姿勢を安定化する方向に付勢されることになる。

また重心まわりの機体５１のピッチングまたは迎え角変
化（例えば増加）に対しても前翼４２に対しては翼高さ
ｈ２が大きくなる方向に働くので前翼５２の地面効果が
弱くなり、これに作用する揚力Ｌ２が小さくなるから機
体５１は頭を下げる方向、すなわちもとにもどる方向に
付勢されることになる。

このように、主翼の前方に主翼よりも翼面積の小さい前
翼を取付けるという簡単な構成によって、地面効果翼機
の姿勢を安定化することかできる。

また前翼５２は大きな主翼５３よりも前方に配置されて
いるので、歪みのない風を受けることができて安定した
翼機能を発揮することができる。　ざらに前翼５２は低
い位置に取付けられているので小型であるにも拘わらず
充分な地面効果機能を発揮することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の地面効果翼機によれば次
のような効果ないし利点が得られる。

（＋）主翼の前方に主翼よりも翼面積の小さい前翼を取
付けるという簡単な構成によって、地面効果翼機の姿勢
を安定化することかできる。

（２）上記（＋）の理由により、大きな水平尾翼や前・
後の各主翼の姿勢を差動的に変化させるという複雑な装
置を必要とすることなく地面効果翼機の姿勢の安定化を
達成できる。

（３）前翼は大きな主翼よりも前方に配置されているの
で、歪みのない風を受けることができてその安定した翼
機能を発揮することができる。

（４）前翼は低い位置に取付けられているので小型であ
るにも拘わらず充分な地面効果機能を発揮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての地面効果翼機を
示すもので、第１図はその作動説明のだめの模式的側面
図、第２図はその平面図、第３図はその側面図、第４図
はその正面図であり、第５〜ＩＩ図は従来の地面効果翼
機を示すもので、第５図はその１例の側面図、第６図は
同正面図であり、第７図は他の例の側面図、第８図は同
正面図であり、第９図および第１Ｏ図はいずれも翼揚力
発生の説明図であり、第１１図は地面効果翼機全体のモ
ーメント説明図である。 ５１・・・機体、５２・・・前翼、５３・・・主翼、５
４・・・垂直尾翼、５５・・・推進器、 ５６・・・エンジン、 ５７、Ｓｉｔ・・・翼端部、 ・・・機体の重心点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地面効果翼機において、胴部と、同胴部の両側に取付け
   られた地面効果翼としての主翼と、同主翼の下方に形成
   される空間に地面効果用の高圧空気を供給可能な高圧空
   気発生手段と、推進器と、同推進器を駆動するためのエ
   ンジンとをそなえ、上記主翼の翼面積より小さい翼面積
   をもち地面効果翼としての機能をそなえた左右一対の前
   翼が、上記胴体の両側で上記の主翼の前方の低い位置に
   取付けられていることを特徴とする、地面効果翼機。