JPS61163099A - 送風式揚力発生装置 - 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】 この出願は、垂直離着陸航空機のために、揚力を発生さ
せる装置の基本的原理に関するものである。

今日、最も広く用いられている航空機は飛行機であるが
、これには、滑走のための広大な飛行場を必要とするこ
と、飛行場と飛行場の間のみの輸送手段としてしか利用
できないこと、高度の操縦技能を有する者でなければ操
縦し得ないこと等々の欠点がある。

また、これらの欠点を解消したものとして、多用されて
いるヘリコプタ−にも、以下の如き欠点がある。

（ア）長大な回転翼が回転するに足りる、十分な面積を
有する平地・空き地・ヘリポート等を必要とすること。

（イ）離着陸時に、地表近くに激しい風を巻きおこすこ
と。

（つ）回転翼の回転によって、揚力およびスラストを得
ているため、（作業時等に）回転翼が樹木や建造物等に
接触すると、忽ち墜落すること。

以上述べた飛行機やヘリコプタ−の他に、ジｉット等の
スラスト軸を上向きにして離着陸を行う垂直離着陸機、
いわゆるＶＴＯＬがあるが、これにも、激しい騒音・強
風を起こす等の欠点がある。

本発明は、以上の種々の欠点を解消し、非常に手軽で安
全な航空機の提供に資する目的で行われたものである。

本発明の原理は、飛行機の翼やヘリコプタ−の回転翼が
、空気中を移動（回転移動）することによって得る揚力
を、静止している翼に強風を吹きつけることによって得
るものである。

すなわち、飛行機の滑走中および飛行中に起こる、翼の
上下両面での空気の流れと近似の状態を創出するために
、静止している翼の一端辺近傍に設けた吹出口より、当
該翼に向けて強風を吹きつけ、それによって生じる、翼
の上下両面における空気圧の差より揚力を得るものであ
る。

次に、以上の原理に基づく構成例について、図面ととも
に説明する。

第一図は、この原理に則して最も効果的に構成した一例
について、断面図的に表した原理説明図で、第二図は該
構成例の平面図である。

この構成例は、二枚の翼１・Ａと１・Ｂを一組として左
右対称に構成し９強風の吹き出し等によって生じるスラ
ストを、互いに消し合うようにしたものである。（なお
、今後は各構成要素の番号について、Ａ−８の区別をす
る必要がない場合には、単に１・２・・・とじて説明す
る。） この構成例は、翼１、吹出管２、吸込管３および、公知
のエンジン、送風機または通風機（今後は送風機として
説明する。）を、適切なる連結具を用いて一体と成した
もので、翼１が上昇等の移動をする場合には、すべてが
一体的に移動するものである。

翼１の一端辺近傍には、吹出口４が、該端辺に沿って開
口している。また、翼１をはさんで、吹出口４の対向位
置には、吸込口５が開口している。

吸込口５は、吹出口４に向かって開口しているものであ
るが、翼１の上面よりのみ空気を吸込すべく設けたもの
である。

適切な動力伝達手段を用いて、エンジンの動力を、第一
図および第二図の６の位置にある送風機に伝達し、該送
風機を駆動すれば、吸込口５より空気を吸入するととも
に、吹出口４からは強風が吹き出される。

吹出口４はほぼ水平方向に開口しており、また、翼１は
、吹き出される風向に対して適切なる迎え角をもって取
り付けられているため、第一図に示した如（、飛行機の
滑走時や飛行時と非常に近似の空気流が発生する。

そのため、翼１の上面における空気圧は、下面における
空気圧より小さくなり、翼１は揚力を受けるＯ 次に、吸込口５を第一図、第二図に示した部位に設ける
ことの利点について述べる。

（内翼１の上面における空気流の流速を速めるとともに
、翼１の上面の境界層のはがれを防止し、もって、揚力
の増大に寄与すること。

（イ）吸込口５に強風が送り込まれることにより、送風
機の型式によっては、エンジンの負担を大幅に軽減する
こと。

（つ）吹き出した強風を、対向位置（風下側）で直ちに
吸入することにより、周囲への強風の影響を低減するこ
と。

また、以上の利点に加えて、二枚の翼、１・Ａと１・Ｂ
を対称位置に一組として構成し、かつ、吹き出す強風の
向きを逆向きになるよう構成するのは、以下の如き利点
を得るためである。

（ア）完全な垂直離着陸をし得る、鉛直上向きの揚力が
発生すること。

（イ）翼１の下面を流れた空気が衝突することにより、
翼１の下面における空気圧が高まり、揚力の増大に資す
ること。

（つ）前記の空気流の衝突により、周囲に及ぼす強風の
影響を緩和し、かつ、その範囲を極めて狭小なものとす
ること。

次に本発明の使用法について述べる。

これまで説明した如く、本発明の送風式揚力発生装置は
、静止状態においても、自らの翼に強風を吹きつけるこ
とによって揚力を発生させ、かつ、それを受けるもので
あるから、航空機の一部機能要素として用いるものであ
る。すなわち、この送風式揚力発生装置を、操縦者やそ
の他の人員、あるいは貨物等を収容し得る客室や荷物室
等と一体的に作製（または結合）するとともに、その他
の必要な装置（例えば、水平飛行のための推進装置、操
縦装置等）を施して、垂直離着陸航空機を製作するため
に用いるものである。

而して、かくの如く製作された垂直離着陸航空機におい
て、エンジン出力の調整その他適宜の手段を用いて、吹
出口４より吹き出される強風の風速を変化せしめ、発生
する揚力の大きさを微調整することにより、離陸・上昇
・空中静止・下降・着陸を、当該航空機に行わせるもの
である。

次に、本発明の送風式揚力発生装置を用いた航空機の特
長（本発明の効果）について述べる。

（ア）まず第一に、航空機全体の形状が、従来の飛行機
やヘリコプタ−の形状にとられれる必要が全くなくなり
、例えば、箱形の客室の上部に翼を有する形状や、円筒
形の客室の上部に翼がある形状等の航空機が製作可能で
あること。

（イ）そのため、非常に小形化し得ること。例えば、普
通乗用車の平面面積よりも小さな６　ｍ’の面積の翼で
、秒速４０ｍの強風を吹きつけた場合、翼の断面形状に
よって決定される揚力係数にもよるが、約１，０００ｋ
ｙ内外の揚力が発生する。

（つ）前述の如く、離着陸の際の、周囲への強風の影響
が非常に軽微であること。

（１）垂直に離着陸し、また、空中での静止も容易であ
るから、高度の操縦技能を必要としないこと。

（オ）強風の吹き出し中は、常に揚力を受け、さながら
気球の如（空中に浮かび、かつ、その状態を保ちつつ飛
行するものであるから極めて安全で、たとえ他の物体と
の接触・衝突を起こしても、墜落しないこと。

以上の如く、本発明の送風式揚力発生装置を用いること
によって、小形で安全、かつ手軽な航空機を提供するこ
とが可能となるのである。

そして、それによつて、該航空機の所有者が、自宅の庭
を垂直に離陸し、一定の高度に達した後は水平飛行し、
目的地に達した時に空中静止し、その後、普通乗用車一
台分程度のスペースに垂直に着陸する等のことも可能と
なるのである。

無論、より大形の航空機として、多数の旅客や大量の貨
物その他を輸送する手段としても利用し得るものである
。

以上、本発明の目的と基本原理、および、該基本原理に
則した一実施例について、その構成、使用法、効果につ
いて述べてきたが、次に、同原理に基づく他の実施例に
ついて、そのいくつかを説明する。以下に述べる項目の
うちの−、あるいは二以上を用いても、前記の効果と同
様の、または類似の効果をあげ得るものである。

（ア）翼１の平面形状は、長方形、長円形等、製作しよ
うとする航空機に最適の形状を、自由に選択、設計し得
るものである。

（イ）翼１を二枚−組とせず、一枚だけとした場合、強
風の吹き出し等によるスラストを、水平飛行に必要な推
進力の一部（または全部）として利用し得る。その場合
には、はとんど滑走せずに、直ちに斜め上方に向かって
離陸する航空機を製作し得る。

（つ）航空機−機あたりの翼１の枚数は、自由に選択し
得るもので、前後または左右に数枚を並べた構造の他、
上下に適当な間隔を有する多段構造とすることもできる
。

（１）吹出管２、吹出口４、吸込管３、吸込口５の形状
、数、位置などについても、前記一実施例とは異なるも
のとすることが可能で、例えば、吸込口５の位置を、翼
１の上下両面から空気を吸入し得る位置に変更すること
もできる。また、吸入口５を、翼１の近辺には設けない
構造とすることも可能である。さらに、吹出口４よりの
強風のうち、翼１の上面を流す風量の、全風量に対する
割合についても、必ずしも５０％とする必要はない。１
００９６としてもよいのである。

（オ）空気流の慣性を考慮して、吸込管３・Ａを、吹出
管２・Ｂに連結し、吸込管３・Ｂを、吹出管２・Ａに連
結してもよい。

（力）吹出口４より吹き出される強風を、可能な限り定
常流に近づけるため、吹田管２の内部や、吹出口４内に
案内板を設け、効果を高めることも可能である。

（キ）翼１の両面に沿う空気流の流れを整え、かつ、翼
１の上面における境界層のはがれを防止するため、空気
流に平行方向の整流板７を多数設けてもよい。第三図は
、その場合の翼１を、空気流に垂直な平面で切断した断
面図である。また、第四図はその斜視図である。なお、
整流板７は、翼１の片面のみに設けることもできる。

（り）揚力の大きさの調整の方法としては、前記の、風
速を変化せしめる方法以外にも、風量や風向を変化させ
たり、公知の各種フラップを用いることも可能である。

（ケ）いずれか−の吹出口４よりの強風の向きと、航空
機の水平飛行の際の進行向きとが逆である場合には、航
空機の速度が一定以上になれば、強風の吹き出しは不要
となり、エンジン出力のすべてを水平飛行の為に利用し
得る。その場合でも、緊急の際には、吹出口４より強風
を吹き出せば、容易に必要な揚力を得ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第一図は原理説明図、第二図はその平面図第三図は別の
実施例における翼１の断面図第四図はその実施例におけ
る翼１の斜視図１・・・翼　　　２・・・吹出管　　３
・・・吸込管４・・・吹出口　５・・・吸込口　　６・
・・送風機の位置７・・・整流板 第二図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 翼の一端辺近傍に設けた吹出口より、翼面に沿う方向の
   強風を、当該翼の一端辺あるいはその近傍に吹きつけ、
   揚力を生じさせる揚力発生装置。