JPH06171597A - パーチカル ゼットロケット航空機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 垂直離着陸が可能で、空港施設経費を低減
し、効率の良い空輸が可能な航空機を提供する。 【構成】 胴体５内部に竪型パーチカルエンジン６を設
置し、胴体上面にタービン吸込フアンで吸入圧縮し、バ
ナーで燃焼膨張し再タービンで高圧と再低圧に圧縮して
排気口ゼット流の噴射反応で上昇揚力発生中に、胴体後
部側面に極小翼型面積支持構造で、一般航空気流と同一
推力で、機首付近の水平昇降翼８で昇降制御、垂直と水
平ゼットエンジン７排出口付近にダンパーとガイドに依
る方向制御と揚力と速力増加は、特許公開公報を除外、
竪型タービンフアン軸延長１５でロータブレード１４回
転翼の追加揚力で揚力倍増する。

Description

【発明の詳細な説明】

現在の有翼機の航空機の飛行原理は主翼は標準翼型は、
滑走路上をエンジン推力に依りスピード滑走中に翼型の
空気力学で合理的浮揚力発に対して、ヘリコプター等は
胴体上部の大型ロータブレード方式はホーバリングに対
して上部吸い込みと同時に下部吹き下げの合理的浮揚力
発生方式を、混合合成方式で、ハーチカル（垂直）エン
ジンを直接使用方式で、胴体は空気抵抗の大幅減少と構
造力学的に有利で、製造簡易な円型と楕円の混合と、下
部にローリング安定と付属設備収納（原子力の格納容器
と同一）の袴（和服）構造で、「無主翼と無尾翼構
造」。 １．胴体内の中央線上にパーチカル（垂直）の大容量タ
ーボフアンエンジン等を１〜２基（ユニット）以上をバ
ランス配列の揚力発生ゼット機と、後部水平前進エンジ
ン取り付けは極小翼型構造で、胴体側面機首に接近し
て、潜水艦等に使用の小型翼型式昇降翼ガイドの引き込
み構造で、後部水平前進エンジンの推進流れを機首ガイ
ド翼で昇降調整に使用、 イ．胴体下部垂直パーチカルエンジン排出口には、胴体
上部吸い込揚力と、エンジン下部圧縮流は、バナー燃焼
膨張してタービン翼で再圧縮で排出する時に胴体上部よ
り吸い込みフアンで圧縮流と混合排気のゼット流で揚力
発生と、航空機として必要なベイロード（重量制限）不
足の場合は、胴体下部の安定袴構造内の火薬（航空母艦
の発進補助用カタパルトの動力源に使用）とＬＰＧ等の
連続燃焼爆発力（銃砲の弾奏送り出し装置）をロケット
補助用に浮揚力に使用で、パーチカルゼットロケット機
は「無滑走又最短滑走距離機」である、 ロ．胴体上部吸い込フアンの垂直エンジンの吸い込みフ
アン（タービン翼と同一軸）と、又タービ翼の吸い込み
フアン多段野場合は上部（分割）フアン軸延長して、胴
体上部に一定間隔にヘリコプターと同一にロータブレー
ド、又はタービ翼の２〜多軸の延長で使用と、上部より
吸い込と下部へホーバリングで同一エンジン出力で浮揚
力能率上昇を計る方式である。 ２．公開特許公報 昭５９−２１３５９７ 無有翼の揚
力発生方式、公開特許公報 昭６０−２３７１４７ ゼ
ット航空機の無尾翼方式制御、 ３．共にエンジン排気口の内外にダンパー又はガイド等
で位置と角度調整でゼット流の一部分又は全体の方向変
更（滑走直前に水平前進ゼットエンジン排気流を下方向
噴射で浮揚力追加発生と、水平前進航空中にパーチカル
エンジンの排気流を方向変更して下部噴射流で、水平前
進中にの補助に使用と離陸時に使用出来ます。 ４．安全装置、 イ．パーチカルエンジンの吸入口に鳥害発生に依る調子
不良を考慮して、各エンジン間に緊急バイバス連絡管
（ダクト等）、ゼット圧力分散排出計画方式、（連結後
は供給エンジン出力を最大に）、エンジン排気ノヅル前
の一定間隔に圧力カバーにスラスト気密開口でパイプ等
で連結（パイバス）して、バイバス回路の中間にバタフ
ライ密閉バルブで遮断式構造で、ゼット噴出圧力の均一
化を計る方式、 ロ．離着陸の補助用に航空ロケットを使用して、ベイロ
ード不足の補助的な役目をなす、航空ロケット装置は胴
体底辺部の袴部分に収納して、銃砲野弾倉の輸送装置と
同一方式で、離着陸時にベイロード不足の場合は、点火
燃焼爆発に依る反発力利用の浮上揚力発生方式、 ハ．機体のローリング防止用に、胴体下部に袴構造で船
の波止め防止の役目をする構造で、袴構造内に付属設備
等の収納空間に使用する、 ニ．ゼット排気流近接間接ガイドとゼット流内に直接挿
入で流れ方向変更方式、 ホ．機首近接側面の水平翼型で、後部側面水平前進ゼッ
トエンジンの推力流を機首付近の水平翼型にて昇降調
整、潜水艦と同一方式で航空機に使用が異なる方式で、
水平昇降翼は空気抵抗の減少計る為に引き込み方式型式
である。

【産業上の利用分野】現在までの大型輸送機（一例）の
航空機の標準翼型式は、主動力エンジン等の推力に依
り、空港滑走路上をスピードで進行中主翼に当たる空気
力学的に、主翼上面に真空発生で浮力と同時に、主翼下
面に角度に依る抵抗で揚力の合成に依り、主翼全体に浮
揚力発生方式に対して、ヘリコプターとオートジャイロ
等の合成方式は、胴体上部にロータブレード（回転翼型
式）で、ロータ上部に対して吸入推力発生と同時に、下
部に対して吹き下げに対し反発力で、合成浮き揚力発生
方式に対して、（固定翼機と回転翼機型式）。パーチカ
ルゼットロケット方式は、有翼航空機とヘリコプター等
の特長とロケットの人工衛星の特長を合理的混合方式
で、空気抵抗を考慮して無主翼と無尾翼構造を航空ロケ
ット機である、航空条件のベイスロード（制限重量）不
足の場合は、胴体下部の袴部分に火薬とＬＰＧ等に依る
連続燃焼爆発に依るロケット効果利用と、一般航空機の
エンジン固定は水平であるのに対して、竪型式パーチカ
ルエンジン固定は垂直の竪型（垂直昇降用）ターボフア
ンゼットエンジンの胴体上部吸い込フアンの多段式の場
合は分割して、竪型シャフト軸を上部に延長して、上部
にロータブレード（ヘリコプターと同一で回転翼型式）
で、ロータ上部に対して吸入推力発生と同時に、下部に
対して吹き下げの反発力で、合成浮揚力発生に対して、
（固定翼機と回転翼機型式）。パーチカルゼットロケッ
ト方式は、有翼航空機とヘリコプター等の特長とロケッ
トの人工衛星（スペースシャトル等）の特長を合理的合
成混合方式で、空気抵抗を考慮して無主翼と無尾翼構造
航空ロケット機である、航空条件のベスロード（制限重
量）不足の場合は、胴体下部の袴部分に火薬とＬＰＧ等
に依る連続燃焼爆発に依るロケット効果等の利用と、一
般有翼航空機のエンジン据え付けは水平であるのに対し
て、竪型パーチカル据え付け方式は（垂直昇降用）、タ
ーボフアンゼットエンジンは前面吸い込フアン（多段式
の場合は分割して竪に上部延長して、上部にロータプレ
ード（回転翼構造）を取り付けて、胴体上部のロータブ
レードに依るヘリコプターと同一、上部吸い込と下部吹
き出しと、又上部フアンの分割の下半分フアンで胴体上
部よりエンジンに吸い込まれ、圧縮−−バナーで燃焼膨
張して再度タービンで圧縮で排出ゼット流で揚力の多重
発生方式、タービン翼と吸入フアンは同軸で、ロータプ
レードの動力源として技術的にはガスターボエンジンは
２〜多軸が能率的である。ロータブレートのホーバリン
グ騒音は胴体内のパーチカルエンジンの吸い込みフアン
で吸収でゼット流で排出する。

【従来の技術】現在の主翼大面積航空機の前部又は後部
に推進用ゼットフアンエンジン等は、水平前進用に使用
する為に、殆ど水平前進する為に大部分は水平前進用に
固定据え付け方式に対して、ゼットエンジンを竪型据え
付け固定方式で、現在までの主翼方式と異なり、直接上
部依りの吸入方式（胴体上部）で、又竪型ゼットフアン
エンジン軸を上部に延長にヘリコプターのロータブレー
ドの回転翼と同一エンジンの有効利用方式（吸い込フア
ン構造２〜多段の分割分離して使用、又ターボゼットエ
ンジンの機械シャフトの２〜多軸の延長を上部にロータ
ブレードと、下部は吸い込フアンに使用方式、航空に必
要なベイロート不足の場合は、胴体下部の火薬とＬＰＧ
等に依る連続燃焼爆発利用に依るロケット補助方式、パ
ーチカルエンジンの場合は全て合理的方式で、ロータブ
レードの回転翼は可変ピッチプロペラと同等役目のヘリ
コプターのスワッシュ．プレートの角度ピッチに依るホ
ーバリング能率向上と、ゼットエンジンの吸い込で能率
向上方式。一般大型輸送機とヘリコプターの変形組み合
わせ方式揚力発生方式を固定主翼方式とヘリコプターの
回転翼型式を水平エンジン据え付けを竪型のパーチカル
方式の吸い込方式（揚力発生）水平前進方向を竪型で上
部吸い込方式の合理的混合方式で主目的は空気抵抗を最
小限にする方式で、以上は全ての航空機に合理的に利用
出来ます。

【発明が解決しようとする課題】

１．機体構造は空気力学抵抗を最小限にする（目標は大
型大量輸送機と人工衛星等）為に、ベイロード（重量制
限）の補助揚力にロケット使用方式（空母発艦用のカタ
パルト動力源の火薬等（ＬＰＧその他）を使用、浮揚力
発生方式とターボフアンエンジンの改良と、エンジント
ルクの有効利用のメカニズム、吸入フアンの分割利用
と、ロータブレードの回転翼野能率上昇に、油圧可変ピ
ッチプロペラの応用と、ヘリコプターのスワッシュプレ
ート比較、 ２．ロータブレードの回転に依る上部より吸気と下部ホ
バリングと、竪型パーチカルエンジンの胴体上面位置の
吸い込フアンと圧縮タービンとバナー燃焼膨張拡張量
と、再度の圧縮タービンと排気のゼット流との関係、浮
上揚力発生とペイロードとの関係（胴体上部フアン−−
＞タービン翼−−＞バナー燃焼．膨張−−＞タービン翼
（高圧と低圧の２段式）−−＞排出ゼット流）、 ３．ロータブレードと胴体位置と回転数に依る間隔で、
高低スラストシャフトの回転数とガバナーの重錘の水平
間隔を、シーケンスセンサーで油圧スライドのメカニズ
ム、ロータブレードの回転数に依る位置間隔で、ホーバ
リング効果とロータの直径と回転円周スピード（音速と
騒音はつ正発生）と、胴体上部竪型エンジン吸い込フア
ンとの関係でホーバリング騒音吸収効果との関係、（吸
い込フアンタービンは高速度回転）、ロータブレードは
回転数と角度効果と実用回転数の揚力発生量の関係で、 ４．無主翼と無尾翼に対して、後部水平前進エンジン取
り付け支持用に、超小型翼構造にエンジン固定で、空気
抵抗の力学的の関係と安定率の関係、 ５．機首に近接側面に引き込み又固定構造の昇降翼
（舵）は、機体後部側面超小型翼取り付け水平前進用エ
ンジンの排気ゼット流に依る昇降調整翼（潜水艦の艦首
側面の昇降舵）で、空気力学的に特にアジャスト調整用
に使用する ６．水平前進ゼットエンジンと、竪型パーチカルエンジ
ンは昇降用に、使用の合成効率は、大型輸送機とヘリコ
プターのロータブレードの合成、胴体上面のパーチカル
エンジンの吸い込フアンとの関係、（模型実験値との関
係）＞ ７．パーチカルエンジンで上空航空中に、下部ゼツト流
噴射中（揚力発生中）に噴射口付近又は噴射流中にガイ
ド板とダンパーで、ゼット流の一部（％）を変更で水平
噴射流発生と、水平ゼットエンジンの噴射口に付近又は
噴射流中にガイド板とダンパーで、（水平前進中）ゼッ
ト流の一部（％）を変更して揚力発生する、特に離陸中
にダンパーに依る下方向に一定％の方向変更は、特殊追
加揚力発生方式として有利である、 ８．パーチカルエンジン航空機の極短距離滑走中の車輪
構造はスキッド型式（下部埋め込みボール式、スキッド
双輪等）、 ９．パーチカルエンジン航空機の航空中の無主翼の為に
ローリング防止用に、胴体下部に袴（日本服）構造とし
て、内部に付属設備等の収納、 １０．パーチカルエンジンの鳥害発生の緊急バイバス配
管等ダクト等を収納、 １１．その他。

【作用】パーチカルエンジン航空機は現在の大型航空旅
客機に変わる、新形式ロケット航空機である、大量の乗
客と各種貨物を遠距離を短時間輸送と、共に離着陸時間
の多幅短縮は、航空産業発達に貢献する機種である。今
後は航空機よりロケット時代である。

【実施例】現在全世界に実施例は皆無であるが、若干の
ヘリコプターと一般航空機の合成混合方式である、動力
源のターボゼットエンジンの改良と、吸い込フアンに鳥
害発生に依る、緊急非常連絡バイバス配管と、パーチカ
ルエンジンの吸入フアン多翼型式の場合は分割して、タ
ービン軸を胴体上部に延長して、ヘリコプターと同一に
ロータブレードの回転翼で上昇揚力増加を併用する方式
で能率向上航空機出歩、エンジンの若干の改良方式。

【発明の効果】現在の一般航空機の揚力発生は動力源の
推力に依り、「固定翼型式」と滑走中に推力に依る主翼
固定型式で航空力学的に浮揚力（上面真空と下面角度抵
抗）と、ヘリコプターの「回転翼型式」の上部ロータブ
レードの回転のホーバリング効果で、それに対してパー
チカルエンジン方式は、エンジン上部フアんで吸い込、
タービン圧縮とバーナー燃焼膨張をタービンで再圧縮の
排出流ゼット噴射反力と、ベイロード不足の場合は火薬
等（化学ロケット）の連続燃焼爆発力に依るロケット反
力利用と、更に不足の場合はエンジンの吸い込フアン軸
の延長の先端に、ロータブレード（ヘリーコプチー回転
翼）と同一型式で浮揚力の合理的合成方式が基本であ
る。 １．パーチカルエンジン航空機の特長は、「無滑走と滑
走距離最小限航空機」、 ２．超小型空港で狭小地区でも簡単に建設可能で、短工
期で建設経費格安、 ３．遠距離輸送（乗客と貨物）短時間で多量輸送で運賃
は格安である、 ４．空港内の航空機の滞留時間の大幅短縮（空港使用料
金の格安）、 ５．ロータブレード回転で発生する騒音も、下部吸い込
フアンで鳥公害を共に吸収方式、 ６．航空機の無滑走と極小滑走に付き、「着陸速度と重
量Ｇは最小」に付き着陸装置は最小設備は簡易構造で軽
量化出来る、 ７．空港内離陸時に吸入フアンのみ使用の場合は、鳥公
害発生の恐れ大につき、上部にロータブレーン設備の場
合は翼回転で鳥類の接近防止ができます、 ８．エンジンの排気流をガイドとダンパーの調整で方向
変更と共に、各出力増減と航空機の方向は自由に制御可
能である、 ９．航空機の離陸直前のベイロード不足場合は火薬等
（化学ロケット）を使用、 １０．パーチカルエンジンの吸い込フアンに鳥害発生の
場合には、排出ゼット流容量減少に対して、他正常エン
ジンより緊急非常バイバス連絡配管等で特別連結して、
互いに容量調整を計る方式（安全航空方式で墜落事故防
止方式）、 １１．タービンエンジンの一部改良で、胴体上部にロー
タブレードの回転翼の併用でホーバリング効果で、「浮
揚力効果」の大幅増加に付き、同エンジンの吸い込方式
の揚力増加方式と成り能率増加する、 １２．航空機機首近接側面に昇降翼型式は、後部側面水
平前進エンジンのゼット流を前方昇降翼で調整（潜水艦
の艦首近接側面の昇降舵と同一）で、空気抵抗を考慮し
て引き込み構造、 １３．その他多くの特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】パチカルエンジンロケット機、平面図、

【図２】パチカルエンジンロケット機、側面図、

【図３】パチカルエンジンロケット機、平面図（ロータ
ブレード２翼付き）、

【図４】胴体断面、Ａ−Ａ’図１の パチカルエンジン
のみ、Ｂ−Ｂ’図３の パチカルエンジンとロータブレ
ード組、

【符号の説明】

１−機首、２−機後、３−胴体上面、４−胴体下面、５
−胴体側面、６−竪型バチカルエンジン、７−水平前進
エンジン（側面）、８−昇降翼（舵）、９−支持構造
（翼型）、１０−排出口（ゼット）、１１−バイバス配
管（ダクト）、１２−スルース開口（密封式）、１３−
バタフライバルブ（ストップ）、１４−ロータブレー
ド、１５−タービン軸延長（減速ギャー）、１６−吸入
方向、１７−排出方向、１８−吸入フアン、１９−コン
プレッサー、２０−バナー（トーチ）、２１−コンプレ
ッサー（高圧）、２２−コンプレッサー（低圧）、２３
−袴（胴体下部）、２４−排出ゼットカバー。 （参考．図４パチカルゼットエンジンは、書籍 航空宇
宙工 学便覧 日本航 空宇宙学会編 図９．４
丸善）。

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図５】 パーチカルエンジンロケット機 立体
平面図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１．機体構造は無主翼と無尾翼の流線体構
   造胴体の標準断面は円型と類似構造で、胴体内の中央線
   上にパーチカル（垂直）に大容量推力ターボフアンエン
   ジン等を、１〜２基（ユニット）以上をバランス配列の
   揚力発生航空ゼット機と後部水平前進エンジン取り付け
   構造は極小翼型構造で、翼の上部真空と下部揚力発生の
   安定、胴体側面機首に接近して潜水艦と魚雷等にに使用
   の小型翼型昇降翼ガイドの引き込み構造で、後部水平前
   進エンジンの推進流れを機首ガイドで昇降位置の調整用
   に使用。 イ・胴体下部垂直エンジン排出口には、上部吸入フアン
   の上部吸入揚力と、下部圧縮流はゼット噴射流の排気混
   合で揚力発生と、ベイロード（重量制限）不足の場合は
   胴体下部の火薬又はＬＰＧ等を自動送り出し装置（銃砲
   の弾倉装置）に依る、連続燃焼爆発に依る補助ロケット
   の噴射力使用で、「無滑走又は最短滑走距離機」、 ロ．胴体上部吸入フアンは垂直パーチカルエンジン吸入
   フアンで、胴体上部一定間隔のロータブレードは、胴体
   内の垂直エンジン軸の延長（２〜多軸）又は吸入フアン
   のダービン翼の２翼以上の分割長軸方式、上部ロータブ
   レードは回転数に依りガバー重錘遠近効果に依る高低間
   隔をシーケンス センサーに依る位置調整、胴体上部に
   一定間隔離れたロータブレードは高速回転に付き減速装
   置が必要、又直径は実験値で決定、ロータブレード翼の
   回転に依る騒音とホーバリングを胴体上部垂直エンジン
   の吸入フアンに吸収する方式で、 ２．公開特許公報の除外事項２件、（特許発明と出願人
   は全て同一の藤井徹）。 公開特許公報 昭５９−２１３５９７ 無有翼機の揚力
   発生方式、公開特許公報 昭６０−２３７１４７ ゼッ
   ト航空機の無尾翼方式制御、 ３．エンジン排気ゼット流の大部分と一部分をダンパー
   等で方向変更、 イ．垂直上昇用エンジン排気ゼット流（下方向で揚力発
   生）をダンパーで、水平航空中にゼット流の一部分方向
   変更で、水平前進中の追加補助の役目（スピード増大方
   式）、 ロ．水平前進用エンジン排気セット流（前方水平方向進
   行中）をダンパーで、水平航空中にゼット流の一部分方
   向変更で、水平前進中の追加補助の役目（揚力増大方
   式）。 ４．安全装置、 イ．垂直パーチカルエンジン不調（鳥類公害その他）を
   考慮して、適当な位置ルートに緊急非常用バイパスダク
   ト設置方式（エンジンカバーの周囲に回転スライド（気
   密式）連絡口と、バイパスダクトの中間にバタフライ遮
   断弁等を設置で、緊急非常の場合のみ使用（揚力分配方
   式）、 ロ．特殊（離陸補助等）航空ロケット機で、発着離陸時
   は垂直と極短距離離陸滑走機である為に、離着陸用に下
   部ローラ車輪等付きスキッド使用（重量軽減化でベイロ
   ードと関係）、 ハ．機体のローリング防止用に胴体下部に袴構造に付属
   設備等の収納用、 ニ．上記３項目に依るダンパー等でゼット流れ利用安定
   方式、 ホ．機首側面の引き込み式昇降調整用小型翼（潜水艦の
   水中昇降舵と同一）。