JPH11514951A

JPH11514951A - 飛行物体

Info

Publication number: JPH11514951A
Application number: JP9517037A
Authority: JP
Inventors: シィール・ヨハネス
Original assignee: シィール・ヨハネス
Priority date: 1995-10-28
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1999-12-21
Also published as: DE19540272A1; CA2236094A1; ATE178545T1; EP0857139A1; AU711268B2; WO1997016343A1; CN1200702A; BR9611156A; CA2236094C; EP0857139B1; ES2129990T3; CN1076688C; AU7297396A; US5996933A; TR199800725T2; CZ119898A3; DE59601626D1

Abstract

(57)【要約】中心軸線（３）に設けたエンジン駆動のプロペラ（５）と、積載荷重容器（６）を備えた、回転モーメントつり合い式飛行物体（１）において、飛行物体は、安定した姿勢でかつ簡単な操縦手段で、積載荷重を運ぶことができる解決策を提供すべきである。これは、駆動エンジン（４）によって駆動される中央のプロペラ（５）と、エンジン（４）自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、これら全部が積載荷重容器と相対的に回転可能に支承されていることによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】飛行物体本発明は、中心軸線に設けたエンジン駆動のプロペラと、積載荷重容器を備えた、回転モーメントつり合い式飛行物体に関し、特に環状翼型飛行物体に係る。しかし、本発明はこの環状翼型飛行物体のみに関するものでない。文献から、若干の環状翼型飛行物体が知られている。この環状翼型飛行物体はいろいろな原理で作動する。エアクッション原理で作動する環状翼型飛行物体はＷＯ９０／１３４７８に開示されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３７４７２号公報は、少なくとも飛行原理に関して類似する飛行物体を示している。ドイツ連邦共和国特許第４１１２５８５号公報も、原理が類似している。この場合、揚力プロペラの他に推進タービンが設けられている。他の沢山の解決策の中から、ここでは更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３４８１１号公報、同第３６４４８９９号公報、同第３６０６３６２号公報およびヨーロッパ特許出願公開第０６６１２０６号公報を挙げる。公知の解決策の主たる問題は、その不安定な飛行姿勢と、操縦しにくさと、部分的に高い技術的コストにある。この場合、若干の解決策は、飛行が困難であると思われる。本発明の課題は、飛行物体が安定した飛行姿勢でかつ簡単な操縦で、積載荷重およびまたは人を運ぶことできる解決策を提供することである。この課題は、本発明に従い、駆動エンジンによって駆動される中央のプロペラと、エンジン自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、これら全部が積載荷重容器と相対的に回転可能に支承されていることによって解決される。本発明によって、比較的に簡単な手段で、きわめて安定した調節可能な翼姿勢が可能である。すなわち、このように構成された飛行物体は、積載荷重を予め定めた位置に保つことができる。これは例えば、積載荷重として測定機器が設けられているときあるいは例えば大建造物を検査するために監視カメラが設けられているときに非常に重要である。これは一例にすぎない。次に、例えば、本発明の解決策の、回転モーメントつり合い手段の例について説明する。実証された本発明による一例は、回転モーメントつり合い手段として、環状翼をそれと相対的に駆動されるプロペラに関連して設けることにある。本発明による環状翼型飛行物体は、きわめて安定した飛行姿勢を得るために、エンジンとプロペラの逆回転モーメントを利用する。駆動装置はプロペラ駆動装置と環状翼駆動装置からなっている。プロペラが円形リングとして形成された環状翼内で回転することにより、ダクト付プロペラの作用が生じる。すなわち、相対的に回転する両駆動機構の回転数が同じであるときに、ダクトで包被されていないプロペラと比べて２倍の推進力が生じる。更に、騒音の発生が減少する。環状翼の揚力は特に、プロペラによって環状翼の表面に空気流の負圧を発生することによって生じる。これはコアンダ効果と呼ばれる。このコアンダ効果とは、固体された物体が流れ境界面にもたらされるときの、流れの偏向作用であると理解される。その際、空気流は固定された干渉物体の方へ偏向され、運動量変化によって反力を発生し、この反力は揚力成分と推進成分を生じる。更に、環状翼上の圧力分布が変化すると、環状翼表面に負圧領域が生じる。この負圧領域により、吸込み推進力が付加的に生じ、それによって揚力が増大する。本発明によって、積載荷重を大気中で簡単に位置決めすることができる。なぜなら、本発明による飛行物体は、ヘリコプタの飛行特性と、水平に飛行する飛行機の飛行特性を簡単に組み合わせ、両飛行方法の利点を利用することができるからである。きわめて簡単な操縦および簡単な操作により、このような環状翼型飛行物体は、多くの用途に適している。ここに、若干の用途を挙げる。捨てられた廃物の捜索ピオトープの探知および検査森林被害の調査森林火災の消火（ニトログリセリンの投下）水域保護（湾岸、海、河川）交通観察環境汚染防止エミッションチェック熱負荷の測定鉱害監視原子力発電所領域の放射線測定パイプライン監視（油、ガス、水）大規模工業地帯および工業設備の監視大気中の有害物質分析探検の偵察災害事件の即時観察土地測量および水域測量（航空写真測量）荒れた土地における行方不明者捜索自然保護区監視（種の保護、計数、観察）航空写真伝送およびデータ伝送劇映画製作およびＴＶ製作（トリック撮影、カメラ案内）航空写真撮影および映画撮影（家屋、工場、不動産等）再開発資料整備自動的な境界監視海上交通監視および船舶走行監視風判定のための風速測定（風力発電所）遠距離送電線の検査建物、端、タワーおよびダムの検査空中クレーンおよび空中コンベヤとして窮地に陥っている人の飛行救助キャビンとしてＴＶ施設および国際的に名前を知られている広告代理店の限られた広告媒体ＴＶ報道（危険な領域、例えばボスニア）国連保護領域または休戦地域の監視。本発明の有利な実施形は従属請求項に記載されている。環状翼はほぼ中空の環状体によって形成され、この環状体は外側に向いた、ほぼ静止位置で水平な翼要素を備えている。この構造は、プロペラの隣で環状体の外周に設けた翼要素の種類により、揚力を付加的に生じることができる。中空の環状体は場合によってはタンクとして利用可能である。なぜなら、環状体がエンジンの支持体に相対回転しないように連結され、それによってエンジンへの燃料の供給が簡単であるからである。環状翼の外周に設けられた翼要素または側方翼により、付加的な揚力がマグヌス効果によって生じる。この場合、それぞれの翼要素の配置と数は通常は積載荷重の大きさによって決まる。外側翼は例えば約３００回転／分で回転し、垂直な飛行機翼面のように、断面形状によって空気力学的な揚力を発生する。翼面の数は既に述べたように、必要な揚力に依存する。環状翼に相対回転しないように連結された排出空気タービン羽根がプロペラの排出空気流内に設けられていることにより、付加的な効果が生じる。すなわち、揚力を付加的に増大させることができる。本発明による環状翼型飛行物体のきわめて簡単な操縦は例えば二つの方法で可能である。例えば、プロペラと環状翼を備えた駆動エンジンと積載荷重容器との間の範囲に、駆動装置中心軸線と積載荷重中心軸線との間の垂直角度を変更するための、支承ピン回りの揺動装置が設けられていることによって可能である。この簡単な操縦方法の他の変形例では、プロペラと環状翼を備えた駆動エンジンと積載荷重容器との間の範囲に、駆動装置中心軸線の作用線を積載荷重容器中心軸線に対してスライドさせるためのスライド駆動装置が重心を調節するために設けられている。その際、サーボモータを介してスライドまたは揺動を行うことができる。他の実施形では、積載荷重容器が、着陸脚、ＧＰＳアンテナ、障害物警告アンテナ、高度制御アンテナ、遠隔操縦の際の電波信号を受信するためのアンテナ等を備えている。更に、プロペラ尖端がパラシュート、ブレーキバッグ等のための収容部を備えている。冒頭に既に述べたように、回転モーメントつり合い手段は本発明に従って他の態様で形成可能である。例えば本発明に従って、回転モーメントつり合い手段として、排出空気タービン、プロペラに対して反対向きに回転するリング、ディスク、円筒体、側方翼を有する回転リムおよびまたはその類似物が設けられる。他の態様では、回転モーメントつり合い手段として、反対向きに回転する駆動エンジンの要素およびまたはつり合い質量を備えた反対向きに回転する第２エンジンが設けられる。傾斜姿勢ひいては推進力を発生するための、本発明に従って設けられた傾斜ラダーのほかに、回転モーメントつり合い手段に沿って、内側から外側へおよびまたは外側から内側へ半径方向に調節可能な回転する質量が設けられている。この質量は例えば電気的、液圧的または空気圧的に調節可能であるかあるいは遠心力で調節可能であり、場合によっては緩衝ばねを備えることができる。空気力学を改善するためおよび騒音の発生を減らすために、本発明の他の実施形では、プロペラが中心軸、駆動エンジンおよび回転モーメントつり合い手段と共に、空気力学的に形成されたカバーによって取り囲まれている。本発明の他の特徴、詳細および効果は、次の説明と図から明らかである。図１は本発明の実施の形態を部分的に切断して示す概略側面図、図２は図１の矢印ＩＩ方向から見た図、図３は本発明の実施の形態の飛行物体の前進飛行位置を示す側面図、図４〜１１は本発明の変形実施の形態の側面図、一部は原理図、図１２は空気力学的フェアリングの概略側面図である。図において全体を１または１ａ（図４）で示した飛行物体は、横断面が翼面のように成形された環状翼２と、全体の中心軸線３と同心的な、エンジン４によって駆動されるプロペラ５と、この駆動ユニットに連結された積載荷重容器６とによって形成されている。環状翼２は環状翼支持体７を介してエンジン４に相対回転しないように連結されている。この場合、積載荷重容器６自体はプロペラ５と環状翼２からなる駆動ユニットに対して、全体を８で示した回転軸受を介して連結され、それによって駆動ユニットは積載荷重支持体６と相対的に回転可能である。この積載荷重支持体は回転ラダー９を介してその姿勢が安定させられる。揚力を高めるために一連の手段が講じられている。環状翼２はその外周に、図２の実施の形態では６個の翼要素１０を備えている。他方では、プロペラ５によって発生する排出空気の流れ方向に、案内漏斗１１が設けられている。この案内漏斗はその自由端に、排出空気タービン羽根１２を備えている。特に図１から判るように、そこに示した実施の形態の場合には、エンジンとプロペラと環状翼からなる駆動ユニットと、積載荷重支持体６との間の移行範囲に、支承ピン１３回りに相対的にこの両ユニットを揺動させることができる装置が形成されている。そのために、示唆的に示したサーボモータ１４が設けられている。それによって、ユニットは図１に示した位置から、例えば図３に示した位置へ揺動可能である。積載荷重支持体６の垂直方向の移動のために、プロペラ５を一方向に、環状翼２の外側の翼要素１０を他の方向に回転させるように、駆動ユニットが操作される。それによって発生する両揚力成分が加算され、逆向きの回転方向が排出空気タービン羽根１２を介して更に強められる。水平位置に推進するために、例えば図３に示した位置を占めるように、サーボモータ１４が操作される。それによって、水平成分と垂直成分が重ね合わされ、前進飛行が可能になる。積載荷重容器６に、この積載荷重の制御および作動のために必要なまたは有効な一連の他の要素を設けることができる。例えば外周に分配配置された障害物警告アンテナ１５、着陸脚１６に設けられたいわゆるＧＰＳアンテナ１７、少なくとも１本の高度制御アンテナ１８等を設けることができる。プロペラキャップ１９内にはパラシュートまたはブレーキバッグを設けることができる。これは詳しく示していない。図１の上側の部分には更に、環状翼２のための滑り軸受２０が示してある。環状翼２は内部の中空室２１を備えている。この中空室は例えばタンクとして利用可能である。回転軸受８の上の場所に、タンクを配置することができる。このタンクは２２によって示してある。図４には、類似の他の要素と共に、水平飛行操縦装置の他の例が示してある。ここでは、積載荷重容器６ａは、エンジン４と環状翼２と内部にあるプロペラ５とからなる駆動ユニットへの移行範囲に、全体を２３で示したスライド駆動装置を備えている。従って、積載荷重容器６ａは駆動装置中心軸線３ａと相対的に水平方向にスライド可能である。それによって、スライド時に、装置の全体の重心が移動する。これは、特にプロペラ５と共に環状翼２を傾斜させ、図３の実施の形態の水平飛行を可能にする。図示していない、駆動力を高める方法は、環状翼型飛行物体２の表面に案内羽根を設けることにある。図５には、本発明の他の変形実施の形態が示してある。全体を１ｂで示した環状翼型飛行物体は、環状翼支持体７ｂ上に環状翼２ｂを備えている。この場合、図５において、前述の実施の形態と機能的に同じ部品は、“ｂ”を添えた同じ参照番号で示してある。前述の実施の形態と異なり、ここでは、プロペラ５ｂは上側に入口ディフューザ２３を備え、下側に出口ディフューザ２４を備えている。それによって、効率を高めることができる。小さな矢印２６で示す、ディフューザ２３内の初期速度は例えば３０ｍ／秒であり、速度が加速されると、矢印２７では例えば３５ｍ／秒になり、そして減速され、矢印２８のところでは１０ｍ／秒になる。ディフューザの断面形状によって、垂直方向に作用する、揚力を高める推進力成分が生じる。出口ディフューザ２４の出口で生じる拡散流れは、流速を低下させることになる。それによって遺伝圧が低下し、しかも同じ割合で静圧が上昇するので、ディフューザによって空気流の遺伝的な流出エネルギーの大部分が圧力エネルギーとして回収可能である。ディフューザを最適に形成すると、動圧の８０〜９０％が静圧に変換可能である。この場合、副次的効果として同時に、プロペラの騒音の低減が達成可能である。駆動装置が停止した時およびそれに伴う墜落の危険があるときに、上述のように、ハブキャップ９またはプロペラスピナー１９からパラシュートを放出することができる。付加的な方法では、図１に示すように、側方翼１０が外側縁部に遠心ウェイトを備え、自力回転状態にすることが可能である。飛行物体の降下速度によって、環状翼の回転数が高まるので、遠心ウェイト２５によって、この側方翼の仰角を変更し、落下速度を制動することができる。回転数が下がると、仰角が再び元の状態に戻るので、落下速度が高まる。これは、回転を高め、遠心ウェイトが新たに作用し、これが繰り返される。図６〜１２には特に、回転モーメントのつり合いに関与する要素が非常に簡略化して示してある。図１と機能的に同じ部品には同じ参照符号が付けてある。図６において、エンジン４はプロペラ５を例えば矢印で示すように右回りに駆動する。一方、下向きの空気流によってタービン１２は反対方向に回転する。回転モーメントをつり合わせる回転するリムまたはリング３０（図６の左側半部）または回転するディスクまたは回転する円筒体３１（図６の右側）が、タービン１２に作用的に連結されている。図６，７の実施の形態では、傾斜ラダー３２または３２ａが設けられている。飛行物体はこの傾斜ラダーによって、上昇および下降運動が可能であるだけでなく、推進も可能であるように、揺動させることができる。傾動運動を行うために、揺動サーボ機構３３が設けられている。モータには、例えば燃料タンク３４、アキュムレータ、発電機等の補助機構が付設されている。図７の左側の半部には、回転質量３５を設ける例が示してある。この回転質量は例えばサーボ機構３６を介してその位置を変更可能である。右側の半部には、ばね緩衝装置、ガス緩衝装置または液体緩衝装置を設ける例が示してある。例えば液体シリンダまたはガスシリンダによって、質量３５または３５ａの位置を調節可能である。例えばサーボ機構３６を介して、タービン羽根も調節可能であるので、それによってモーメントをつり合わせることができる。図８に示す変形例では、プロペラ５用の駆動エンジン４のほかに、例えば遠心リング３０ａを反対向き回転させるために、他のエンジン４ａが設けられている。この場合にも、シリンダ、ディスク等を設けることができる。しかし、タービンは設けられていない。図９には、回転する側方翼１０ｂが設けられている。この側方翼の仰角は図示していないサーボ機構等を介して変更可能である。図１０には、タービン１２の上方に、エンジン４ｂを設ける例を示している。このエンジンには場合によっては、タンク、アキュムレータまたは発電機３４が直接付設される。図１１には、回転するリング３０の範囲にエンジン４ｃだけが設けられている。この場合にも例えば、エンジンの一方の要素がプロペラを一方向に駆動するように構成可能である。一方、エンジンの他方の要素はリング３０を他の方向に駆動する。このような場合、タービン１２を省略することができる。図１２には、すべての要素に空気力学的に形成されたカバー３８を設ける例が示してある。このカバーは吸込み口ディフューザに上側の流れ案内羽根３９を形成し、出口ディフューザに下側の案内羽根４０を形成している。これは流れの最適化のほかに、騒音を低減する働きがある。更に、内側の案内羽根４１を設けることができる。これは図に示唆的にのみ示してある。更に、スポイラー４２を設けることができる。このスポイラーはサーボ機構４３を介して調節可能である。本発明の上記実施の形態は勿論、その基本思想を逸脱しないで、さまざまな観点から変更可能である。本発明は特に、積載荷重支持体の図示した好ましい形に限定されず、また環状翼、外側に取付けた翼要素等の簡略化して示した形状に限定されない。適当な機能段階を所望なあらゆる相互配置で位置決め可能であることにより、本発明による飛行物体の多彩性が生じることが認められる。駆動ユニット、タービン、逆回転モーメント部材、積載荷重の相互位置は、飛行物体の機能を危険にさらすことなく変更可能である。重心移動または傾斜ラダーによって、代替的な操縦を行うことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年１２月１１日【補正内容】明細書飛行物体本発明は、中心軸線に設けたエンジン駆動のプロペラと、積載荷重容器を備え、駆動エンジンによって駆動される中央のプロペラと、エンジン自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、これら全部がほぼ同じ軸回りに積載荷重容器と相対的に回転可能に支承され、積載荷重容器を駆動エンジンと相対的に揺動または摺動させるために、サーボ駆動装置が設けられている、回転モーメントつり合い式飛行物体に関する。このような飛行物体は例えば米国特許第３１３５４８１号明細書または内容的に類似のドイツ連邦共和国特許出願公開第３７２９２３１号公報から知られている。エアクッション原理で作動する他の環状翼型飛行物体はＷＯ９０／１３４７８に開示されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３７４７２号公報は、少なくとも飛行原理に関して類似する飛行物体を示している。ドイツ連邦共和国特許第４１１２５８５号公報も、原理が類似している。この場合、揚力プロペラの他に推進タービンが設けられている。他の沢山の解決策の中から、ここでは更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３４８１１号公報、同第３６４４８９９号公報、同第３６０６３６２号公報およびヨーロッパ特許出願公開第０６６１２０６号公報、フランス国特許出願公開第０３８８４６号公報、英国特許第２９５１７７号公報または米国特許第３４８９３７４号明細書、同第３３９４９０６号明細書または同第２５５１４５５号明細書が挙げられる。公知の解決策の主たる問題は、その不安定な飛行姿勢と、操縦しにくさと、部分的に高い技術的コストにある。この場合、若干の解決策は、飛行が困難であると思われる。本発明の課題は、飛行物体が安定した飛行姿勢でかつ簡単な操縦で、積載荷重およびまたは人を運ぶことできる解決策を提供することである。この課題は、本発明に従い、回転モーメントつり合い手段として環状翼が設けられていることによって解決される。本発明によって、比較的に簡単な手段で、きわめて安定した調節可能な翼姿勢が可能である。すなわち、このように構成された飛行物体は、積載荷重を予め定めた位置に保つことができる。これは例えば、積載荷重として測定機器が設けられているときあるいは例えば大建造物を検査するために監視カメラが設けられているときに非常に重要である。これは一例にすぎない。本発明による環状翼型飛行物体は、きわめて安定した飛行姿勢を得るために、エンジンとプロペラの反対回転モーメントを利用する。駆動装置はプロペラ駆動装置と環状翼駆動装置からなっている。プロペラが円形リングとして形成された環状翼内で回転することにより、ダクト付プロペラの作用が生じる。すなわち、相対的に回転する両駆動機構の回転数が同じであるときに、ダクトで包被されていないプロペラと比べて２倍の推進力が生じる。更に、騒音の発生が減少する。環状翼の揚力は特に、プロペラによって環状翼の表面に空気流の負圧を発生することによって生じる。これはコアンダ効果と呼ばれる。このコアンダ効果とは、固体された物体が流れ境界面にもたらされるときの、流れの偏向作用であると理解される。その際、空気流は固定された干渉物体の方へ偏向され、運動量変化によって反力を発生し、この反力は揚力成分と推進成分を生じる。更に、環状翼上の圧力分布が変化すると、環状翼表面に負圧領域が生じる。この負圧領域により、吸込み推進力が付加的に生じ、それによって揚力が増大する。本発明によって、積載荷重を大気中で簡単に位置決めすることができる。なぜなら、本発明による飛行物体は、ヘリコプタの飛行特性と、水平に飛行する飛行機の飛行特性を簡単に組み合わせ、両飛行方法の利点を利用することができるからである。きわめて簡単な操縦および簡単な操作により、このような環状翼型飛行物体は、多くの用途に適している。ここに、若干の用途を挙げる。捨てられた廃物の捜索ピオトープの探知および検査森林被害の調査森林火災の消火（ニトログリセリンの投下）水域保護（湾岸、海、河川）交通観察環境汚染防止エミッションチェック熱負荷の測定鉱害監視原子力発電所領域の放射線測定パイプライン監視（油、ガス、水）大規模工業地帯および工業設備の監視大気中の有害物質分析探検の偵察災害事件の即時観察土地測量および水域測量（航空写真測量）荒れた土地における行方不明者捜索自然保護区監視（種の保護、計数、観察）航空写真伝送およびデータ伝送劇映画製作およびＴＶ製作（トリック撮影、カメラ案内）航空写真撮影および映画撮影（家屋、工場、不動産等）再開発資料整備自動的な境界監視海上交通監視および船舶走行監視風判定のための風速測定（風力発電所）遠距離送電線の検査建物、端、タワーおよびダムの検査空中クレーンおよび空中コンベヤとして窮地に陥っている人の飛行救助キャビンとしてＴＶ施設および国際的に名前を知られている広告代理店の限られた広告媒体ＴＶ報道（危険な領域、例えばボスニア）国連保護領域または休戦地域の監視。本発明の有利な実施形は従属請求項に記載されている。環状翼はほぼ中空の環状体によって形成され、この環状体は外側に向いた、ほぼ静止位置で水平な翼要素を備えている。この構造は、プロペラの隣で環状体の外周に設けた翼要素の種類により、揚力を付加的に生じることができる。中空の環状体は場合によってはタンクとして利用可能である。なぜなら、環状体がエンジンの支持体に相対回転しないように連結され、それによってエンジンへの燃料の供給が簡単であるからである。環状翼の外周に設けられた翼要素または側方翼により、付加的な揚力がマグヌス効果によって生じる。この場合、それぞれの翼要素の配置と数は通常は積載荷重の大きさによって決まる。外側翼は例えば約３００回転／分で回転し、垂直な飛行機翼面のように、断面形状によって空気力学的な揚力を発生する。翼面の数は既に述べたように、必要な揚力に依存する。環状翼に相対回転しないように連結された排出空気タービン羽根がプロペラの排出空気流内に設けられていることにより、付加的な効果が生じる。すなわち、揚力を付加的に増大させることができる。本発明による環状翼型飛行物体のきわめて簡単な操縦は例えば二つの方法で可能である。例えば、プロペラと環状翼を備えた駆動エンジンと積載荷重容器との間の範囲に、駆動装置中心軸線と積載荷重中心軸線との間の垂直角度を変更するための、支承ピン回りの揺動装置が設けられていることによって可能である。この簡単な操縦方法の他の変形例では、プロペラと環状翼を備えた駆動エンジンと積載荷重容器との間の範囲に、駆動装置中心軸線の作用線を積載荷重容器中心軸線に対してスライドさせるためのスライド駆動装置が重心を調節するために設けられている。その際、サーボモータを介してスライドまたは揺動を行うことができる。冒頭に既に述べたように、回転モーメントつり合い手段は本発明に従って他の態様で形成可能である。例えば本発明に従って、回転モーメントつり合い手段として、排出空気タービン、プロペラに対して反対向きに回転するリング、ディスク、円筒体、側方翼を有する回転リムおよびまたはその類似物が設けられる。他の態様では、回転モーメントつり合い手段として、反対向きに回転する駆動エンジンの要素およびまたはつり合い質量を備えた反対向きに回転する第２エンジンが設けられる。傾斜姿勢ひいては推進力を発生するための、本発明に従って設けられた傾斜ラダーのほかに、回転モーメントつり合い手段に沿って、内側から外側へおよびまたは外側から内側へ半径方向に調節可能な回転する質量が設けられている。この質量は例えば電気的、液圧的または空気圧的に調節可能であるかあるいは遠心力で調節可能であり、場合によっては緩衝ばねを備えることができる。空気力学を改善するためおよび騒音の発生を減らすために、本発明の他の実施形では、プロペラが中心軸、駆動エンジンおよび回転モーメントつり合い手段と共に、空気力学的に形成されたカバーによって取り囲まれている。本発明の他の特徴、詳細および効果は、次の説明と図から明らかである。図１は本発明の実施の形態を部分的に切断して示す概略側面図、図２は図１の矢印ＩＩ方向から見た図、図３は本発明の実施の形態の飛行物体の前進飛行位置を示す側面図、図４〜１１は本発明の変形実施の形態の側面図、一部は原理図、図１２は空気力学的フェアリングの概略側面図である。図において全体を１または１ａ（図４）で示した飛行物体は、横断面が翼面のように成形された環状翼２と、全体の中心軸線３と同心的な、エンジン４によって駆動されるプロペラ５と、この駆動ユニットに連結された積載荷重容器６とによって形成されている。環状翼２は環状翼支持体７を介してエンジン４に相対回転しないように連結されている。この場合、積載荷重容器６自体はプロペラ５と環状翼２からなる駆動ユニットに対して、全体を８で示した回転軸受を介して連結され、それによって駆動ユニットは積載荷重支持体６と相対的に回転可能である。この積載荷重支持体は回転ラダー９を介してその姿勢が安定させられる。揚力を高めるために一連の手段が講じられている。環状翼２はその外周に、図２の実施の形態では６個の翼要素１０を備えている。他方では、プロペラ５によって発生する排出空気の流れ方向に、案内漏斗１１が設けられている。この案内漏斗はその自由端に、排出空気タービン羽根１２を備えている。特に図１から判るように、そこに示した実施の形態の場合には、エンジンとプロペラと環状翼からなる駆動ユニットと、積載荷重支持体６との間の移行範囲に、支承ピン１３回りに相対的にこの両ユニットを揺動させることができる装置が形成されている。そのために、示唆的に示したサーボモータ１４が設けられている。それによって、ユニットは図１に示した位置から、例えば図３に示した位置へ揺動可能である。積載荷重支持体６の垂直方向の移動のために、プロペラ５を一方向に、環状翼２の外側の翼要素１０を他の方向に回転させるように、駆動ユニットが操作される。それによって発生する両揚力成分が加算され、逆向きの回転方向が排出空気タービン羽根１２を介して更に強められる。水平位置で推進するために、例えば図３に示した位置を占めるように、サーボモータ１４が操作される。それによって、水平成分と垂直成分が重ね合わされ、前進飛行が可能になる。積載荷重容器６に、この積載荷重の制御および作動のために必要なまたは有効な一連の他の要素を設けることができる。例えば外周に分配配置された障害物警告アンテナ１５、着陸脚１６に設けられたいわゆるＧＰＳアンテナ１７、少なくとも１本の高度制御アンテナ１８等を設けることができる。プロペラキャップ１９内にはパラシュートまたはブレーキバッグを設けることができる。これは詳しく示していない。図１の上側の部分には更に、環状翼２のための滑り軸受２０が示してある。環状翼２は内部の中空室２１を備えている。この中空室は例えばタンクとして利用可能である。回転軸受８の上の場所に、タンクを配置することができる。このタンクは２２によって示してある。図４には、類似の他の要素と共に、水平飛行操縦装置の他の例が示してある。ここでは、積載荷重容器６ａは、エンジン４と環状翼２と内部にあるプロペラ５とからなる駆動ユニットへの移行範囲に、全体を２３で示したスライド駆動装置を備えている。従って、積載荷重容器６ａは駆動装置中心軸線３ａと相対的に水平方向にスライド可能である。それによって、スライド時に、装置の全体の重心が移動する。これは、特にプロペラ５と共に環状翼２を傾斜させ、図３の実施の形態の水平飛行を可能にする。図示していない、駆動力を高める方法は、環状翼型飛行物体２の表面に案内羽根を設けることにある。図５には、本発明の他の変形実施の形態が示してある。全体を１ｂで示した環状翼型飛行物体は、環状翼支持体７ｂ上に環状翼２ｂを備えている。この場合、図５において、前述の実施の形態と機能的に同じ部品は、“ｂ”を添えた同じ参照番号で示してある。前述の実施の形態と異なり、ここでは、プロペラ５ｂは上側に入口ディフューザ２３を備え、下側に出口ディフューザ２４を備えている。それによって、効率を高めることができる。小さな矢印２６で示す、ディフューザ２３内の初期速度は例えば３０ｍ／秒であり、速度が加速されると、矢印２７では例えば３５ｍ／秒になり、そして減速され、矢印２８のところでは１０ｍ／秒になる。ディフューザの断面形状によって、垂直方向に作用する、揚力を高める推進力成分が生じる。出口ディフューザ２４の出口で生じる拡散流れは、流速を低下させることになる。それによって動圧が低下し、しかも同じ割合で静圧が上昇するので、ディフューザによって空気流の動圧的な流出エネルギーの大部分が圧力エネルギーとして回収可能である。ディフューザを最適に形成すると、動圧の８０〜９０％が静圧に変換可能である。この場合、副次的効果として同時に、プロペラの騒音の低減が達成可能である。駆動装置が停止した時およびそれに伴う墜落の危険があるときに、上述のように、ハブキャップ９またはプロペラスピナー１９からパラシュートを放出することができる。付加的な方法では、図１に示すように、側方翼１０が外側縁部に遠心ウェイトを備え、自力回転状態にすることが可能である。飛行物体の降下速度によって、環状翼の回転数が高まるので、遠心ウェイト２５によって、この側方翼の仰角を変更し、落下速度を制動することができる。回転数が下かると、仰角が再び元の状態に戻るので、落下速度が高まる。これは、回転を高め、遠心ウェイトが新たに作用し、これが繰り返される。図６〜１２には特に、回転モーメントのつり合いに関与する要素が非常に簡略化して示してある。図１と機能的に同じ部品には同じ参照符号が付けてある。図６において、エンジン４はプロペラ５を例えば矢印で示すように右回りに駆動する。一方、下向きの空気流によってタービン１２は反対方向に回転する。回転モーメントをつり合わせる回転するリムまたはリング３０（図６の左側半部）または回転するディスクまたは回転する円筒体３１（図６の右側）が、タービン１２に作用的に連結されている。図６，７の実施の形態では、傾斜ラダー３２または３２ａが設けられている。飛行物体はこの傾斜ラダーによって、上昇および下降運動が可能であるだけでなく、推進も可能であるように、揺動させることができる。傾動運動を行うために、揺動サーボ機構３３が設けられている。モータには、例えば燃料タンク３４、アキュムレータ、発電機等の補助機構が付設されている。図７の左側の半部には、回転質量３５を設ける例が示してある。この回転質量は例えばサーボ機構３６を介してその位置を変更可能である。右側の半部には、ばね緩衝装置、ガス緩衝装置または液体緩衝装置を設ける例が示してある。例えば液体シリンダまたはガスシリンダによって、質量３５または３５ａの位置を調節可能である。例えばサーボ機構３６を介して、タービン羽根も調節可能であるので、それによってモーメントをつり合わせることができる。図８に示す変形例では、プロペラ５用の駆動エンジン４のほかに、例えば遠心リング３０ａを反対向きに回転させるために、他のエンジン４ａが設けられている。この場合にも、シリンダ、ディスク等を設けることができる。しかし、タービンは設けられていない。図９には、回転する側方翼１０ｂが設けられている。この側方翼の仰角は図示していないサーボ機構等を介して変更可能である。図１０には、タービン１２の上方に、エンジン４ｂを設ける例を示している。このエンジンには場合によっては、タンク、アキュムレータまたは発電機３４が直接付設される。図１１には、回転するリング３０の範囲にエンジン４ｃだけが設けられている。この場合にも例えば、エンジンの一方の要素がプロペラを一方向に駆動するように構成可能である。一方、エンジンの他方の要素はリング３０を他の方向に駆動する。このような場合、タービン１２を省略することができる。図１２には、すべての要素に空気力学的に形成されたカバー３８を設ける例が示してある。このカバーは吸込み口ディフューザに上側の流れ案内羽根３９を形成し、出口ディフューザに下側の案内羽根４０を形成している。これは流れの最適化のほかに、騒音を低減する働きがある。更に、内側の案内羽根４１を設けることができる。これは図に示唆的にのみ示してある。更に、スポイラー４２を設けることができる。このスポイラーはサーボ機構４３を介して調節可能である。本発明の上記実施の形態は勿論、その基本思想を逸脱しないで、さまざまな観点から変更可能である。本発明は特に、積載荷重支持体の図示した好ましい形に限定されず、また環状翼、外側に取付けた翼要素等の簡略化して示した形状に限定されない。適当な機能段階を所望なあらゆる相互配置で位置決め可能であることにより、本発明による飛行物体の多彩性が生じることが認められる。駆動ユニット、タービン、逆回転モーメント部材、積載荷重の相互位置は、飛行物体の機能を危険にさらすことなく変更可能である。重心移動または傾斜ラダーによって、代替的な操縦を行うことができる。請求の範囲１．中心軸線（３）に設けたエンジン駆動のプロペラ（５）と、積載荷重容器（６）を備え、駆動エンジン（４）によって駆動される中央のプロペラ（５）と、エンジン（４）自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、これら全部がほぼ同じ軸（３，３′）回りに積載荷重容器と相対的に回転可能に支承され、積載荷重容器を駆動エンジンと相対的に揺動または摺動させるために、サーボ駆動装置（１４，１４ａ）が設けられている、回転モーメントつり合い式飛行物体（１）において、回転モーメントつり合い手段として、環状翼（２）が設けられていることを特徴とする飛行物体。２．プロペラ（５）の排出空気流内に、環状翼（２）に対して相対回転しないように連結された排出空気タービン羽根（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の飛行物体。３．環状翼がほぼ中空の環状体（２）によって形成され、この環状体が外側に向いた、ほぼ静止位置で水平な翼要素（１０）を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の飛行物体。４．環状翼（２）がその表面に、揚力を高めるための案内羽根を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の飛行物体。５．プロペラ（５）と環状翼（２）を備えた駆動エンジン（４）と、積載荷重容器（６）との間の接続範囲に、駆動中心軸線（３）と積載荷重中心軸線（３′）との間の垂直方向角度を変更するための、支承ピン（１３）回りの揺動装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の飛行物体。６．プロペラ（５）と環状翼（２）を備えた駆動エンジン（４）と、積載荷重容器（６ａ）との間の接続範囲に、積載荷重容器中心軸線（３′）に対する駆動中心軸線（３）の作用線をスライドさせるためのスライド駆動装置（２３）が重心を調節するために設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の飛行物体。７．プロペラ（５ｂ）の上方において入口ディフューザ（２３）が環状翼（２ｂ）に設けられ、プロペラ（５ｂ）の下方において（図５ｂ）出口ディフューザ（２４）が環状翼に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいすれか一つに記載の飛行物体。８．翼要素または側方翼（１０）がその外側縁部に、環状翼型飛行物体（１）がエンジンなしに落下する際に側方翼（１０）の調節角度を変更するために遠心ウェイト（２５）を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の飛行物体。９．中心軸線（３）に設けたエンジン駆動のプロペラ（５）と、積載荷重容器（６）を備え、駆動エンジン（４）によって駆動される中央のプロペラ（５）と、エンジン（４）自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、全体がほぼ同じ軸（３，３ ′）回りに積載荷重容器と相対的に回転可能に支承され、積載荷重容器を駆動エンジンと相対的に揺動または摺動させるために、サーボ駆動装置（１４，１４ａ）が設けられている、回転モーメントつり合い式飛行物体（１）において、回転モーメントつり合い手段として、排出空気タービン（１２）、プロペラ（５）に対して反対向きに回転するリング（３０）、ディスク、円筒体（３１）およびまたは側方翼を有する回転リムが設けられていることを特徴とする飛行物体。 10．回転モーメントつり合い手段として、反対向きに回転する駆動エンジンの要素およびまたはつり合い質量を備えた反対向きに回転する第２エンジンが設けられていることを特徴とする請求項１または９記載の飛行物体。 11．回転モーメントつり合い手段が、内側から外側へおよびまたは外側から内側へ半径方向に調節可能な回転する質量（３５，３５ａ）を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の飛行物体。 12．プロペラ（５）が中心軸、駆動エンジンおよび回転モーメントつり合い手段と共に、空気力学的に形成されたカバー（３８）によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の飛行物体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．中心軸線（３）に設けたエンジン駆動のプロペラ（５）と、積載荷重容器（６）を備えた、回転モーメントつり合い式飛行物体（１）において、駆動エンジン（４）によって駆動される中央のプロペラ（５）と、エンジン（４）自体およびまたはこのエンジンに設けられた回転モーメントつり合い手段とが、反対向きに相対回転可能に支承され、これら全部が積載荷重容器と相対的に回転可能に支承されていることを特徴とする飛行物体。２．回転モーメントつり合い手段として、環状翼（２）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の飛行物体。３．環状翼がほぼ中空の環状体（２）によって形成され、この環状体が外側に向いた、ほぼ静止位置で水平な翼要素（１０）を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の飛行物体。４．プロペラ（５）と環状翼（２）を備えた駆動エンジン（４）と、積載荷重容器（６）との間の接続範囲に、駆動中心軸線（３）と積載荷重中心軸線（３′）との間の垂直方向角度を変更するための、支承ピン（１３）回りの揺動装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の飛行物体。５．プロペラ（５）と環状翼（２）を備えた駆動エンジン（４）と、積載荷重容器（６ａ）との間の接続範囲に、積載荷重容器中心軸線（３′）に対する駆動中心軸線（３）の作用線をスライドさせるためのスライド駆動装置（２３）が重心を調節するために設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の飛行物体。６．プロペラ（５）の排出空気流内に、環状翼（２）に対して相対回転しないように連結された排出空気タービン羽根（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の飛行物体。７．環状翼（２）がその表面に、揚力を高めるための案内羽根を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の飛行物体。８．積載荷重容器（６）がほぼ円錐状の外側輪郭を有し、この円錐の尖端がエンジンで駆動されるプロペラ（５）の方に向いていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の飛行物体。９．積載荷重容器（６）の外側表面において、外側に向いた回転ラダー（９）が特に円錐の尖端近くに設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の飛行物体。 10．着陸脚（１６）、ＧＰＳアンテナ（１７）、障害物警告アンテナ（１５）、高度制御アンテナ（１８）等が積載荷重容器（６）に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の飛行物体。 11．プロペラ尖端（１９）がパラシュート、ブレーミバッグ等のための収容部を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の飛行物体。 12．環状翼を備えた駆動エンジンと相対的に積載荷重容器を揺動または摺動させるために、サーボ駆動装置（１４，１４ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の飛行物体。 13．プロペラ（５ｂ）の上方において入口ディフューザ（２３）が環状翼（２ｂ）に設けられ、プロペラ（５ｂ）の下方において（図５ｂ）出口ディフューザ（２４）が環状翼に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の飛行物体。 14．翼要素または側方翼（１０）がその外側縁部に、環状翼型飛行物体（１）がエンジンなしに落下する際に側方翼（１０）の調節角度を変更するために遠心ウェイト（２５）を備えていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の飛行物体。 15．回転モーメントつり合い手段として、排出空気タービン（１２）、プロペラ（５）に対して反対向きに回転するリング（３０）、ディスク、円筒体（３１）、側方翼を有する回転リムおよびまたはその類似物が設けられていることを特徴とする請求項１記載の飛行物体。 16．回転モーメントつり合い手段として、反対向きに回転する駆動エンジンの要素およびまたはつり合い質量を備えた反対向きに回転する第２エンジンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の飛行物体。 17．回転モーメントつり合い手段が、内側から外側へおよびまたは外側から内側へ半径方向に調節可能な回転する質量（３５，３５ａ）を備えていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載の飛行物体。 18．プロペラ（５）が中心軸、駆動エンジンおよび回転モーメントつり合い手段と共に、空気力学的に形成されたカバー（３８）によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の飛行物体。