JPWO2020026847A1 - Paraglider - Google Patents
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Abstract
風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができるパラグライダーを提供することを目的とする。本発明は、パラグライダーであって、内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、送風機から放出される空気をキャノピー内部に導く送風管と、キャノピー内部の空気をキャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備える。To provide a paraglider that can easily take off by generating lift in the canopy by generating airflow from the front to the rear of the upper surface of the canopy while raising up without being helped by the force of the wind. The purpose. The present invention is a paraglider, which is a canopy that can be expanded by taking in air inside, a blower that blows air into the canopy, a blower pipe that guides air discharged from the blower into the canopy, and air inside the canopy. Is provided on the upper surface of the canopy with a jet port that blows out from the front to the rear.
Description
本発明は、パラグライダーに関し、より特定的には、推進ユニットを有するパラグライダーに関する。 The present invention relates to a paraglider, and more specifically to a paraglider having a propulsion unit.
スカイスポーツの中で人気があるスポーツとしてパラグライダーが知られている。パラグライダーは、一般的に潰れた状態のキャノピーに前縁に設けた開口部から空気を流入させて翼形状になるように膨らませながら、キャノピーを立ち上げる操作、いわゆるライズアップを行った後、山の斜面などを駆け下りて離陸し、滑空するスポーツである。基本的にパラグライダーは、山の斜面等を利用して下りながら離陸するものであって、平地から上空に向かって離陸することはできない。 Paragliding is known as a popular sport in sky sports. Paragliders generally perform an operation to raise the canopy, so-called rise-up, while inflating the canopy in a wing shape by inflowing air from the opening provided at the leading edge into the canopy in a crushed state, and then on the mountain. It is a sport that runs down a slope, takes off, and glides. Basically, a paraglider takes off while descending on a mountain slope or the like, and cannot take off from a flat ground toward the sky.
そこで、平地からでも離陸できるパラグライダーとして、推進ユニットを取り付けたパラグライダーが利用されている。推進ユニットを取り付けたパラグライダーとしては、モーターによってプロペラを回転させ、その推進力を利用して飛ぶプロペラ式モーターパラグライダーが知られている。プロペラ式モーターパラグライダーには、モーターやプロペラ、プロペラに接触しないためのガードなどが備わっているため、キャノピー部を除いた推進ユニットの重量は軽いものでも20kg程度ある。プロペラ式モーターパラグライダーも、ライズアップを行った後、前進しながら離陸するが、風が弱く前進方向からの風力を利用できない場合には、20kg以上の装備を背負った状態で助走しながら離陸までの操作を行わなければならないため、大変である。 Therefore, as a paraglider that can take off even from flat ground, a paraglider equipped with a propulsion unit is used. As a paraglider equipped with a propulsion unit, a propeller type motor paraglider that rotates a propeller by a motor and flies by using the propulsive force is known. Since the propeller type motor paraglider is equipped with a motor, a propeller, a guard to prevent contact with the propeller, etc., the weight of the propulsion unit excluding the canopy part is about 20 kg even if it is light. The propeller-type motor paraglider also takes off while moving forward after raising up, but if the wind is weak and the wind power from the forward direction cannot be used, it will take off while carrying 20 kg or more of equipment on its back. It's hard because you have to do the operation.
また、推進ユニットを取り付けた他のパラグライダーとして特許文献1に開示されているパラグライダーが知られている。該パラグライダーは、キャノピーの前縁上部に沿って水平管が配置されており、送風機(ブロワー)から送られてきた空気を該水平管に備え付けられた噴流口から吹出させている。噴流口より空気を吹出すことで、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせている。このように気流を生じさせると、キャノピー上面とキャノピー下面とで気圧差が生じる。これにより、キャノピーに揚力が生じるため、パラグライダーは飛ぶことができる。ただし、当該パラグライダーは、地面にキャノピーが広げられている状態では、噴流口から空気が吹出されても揚力が発生しない。キャノピーに揚力を発生させるためには、風を利用することによって、および/または助走することによって、自力でライズアップを行わなければならなかった。 Further, a paraglider disclosed in Patent Document 1 is known as another paraglider to which a propulsion unit is attached. In the paraglider, a horizontal pipe is arranged along the upper part of the front edge of the canopy, and the air sent from the blower is blown out from the jet port provided in the horizontal pipe. By blowing air from the jet port, an air flow is generated from the front to the rear of the upper surface of the canopy. When an air flow is generated in this way, a pressure difference is generated between the upper surface of the canopy and the lower surface of the canopy. This creates lift in the canopy, allowing the paraglider to fly. However, in the state where the canopy is spread on the ground, the paraglider does not generate lift even if air is blown from the jet port. In order to generate lift in the canopy, it had to rise up on its own by using the wind and / or by running up.
プロペラ式モーターパラグライダー及び特許文献1に記載のパラグライダーは、風を利用する、および/または助走することによってライズアップを行う必要があった。その際、風の状況によってはキャノピーが適切に立ち上がらなかったり、助走が大変であったりして、ライズアップが困難な状況があった。 The propeller type motor paraglider and the paraglider described in Patent Document 1 had to be raised up by utilizing the wind and / or running up. At that time, depending on the wind conditions, the canopy did not stand up properly and the run-up was difficult, making it difficult to rise up.
本発明は、かかる従来発明における課題に鑑みてされたものであり、風の状況に影響されることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができるパラグライダーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and the canopy is made by raising the rise without being affected by the wind condition and generating an air flow from the front to the rear of the upper surface of the canopy. The purpose is to provide a paraglider that can generate lift and take off easily.
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも以下のような構成を備え、もしくは手順を実行する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises at least the following configurations or carries out procedures.
本発明の一局面に係るパラグライダーは、パラグライダーであって、内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に導く送風管と、キャノピー内部の空気をキャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備える。
かかる構成により、風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができる。The paraglider according to one aspect of the present invention is a paraglider, which is a canopy that can be expanded by taking in air inside, a blower that blows air into the canopy, and a blower that guides air discharged from the blower into the canopy. It is provided with a pipe and a spout for blowing air inside the canopy from the front to the rear on the upper surface of the canopy.
With such a configuration, the rise-up can be performed without being assisted by the force of the wind, and lift can be generated in the canopy by generating an air flow from the front to the rear of the upper surface of the canopy, so that the canopy can be easily taken off.
より好ましくは、噴流口は、キャノピーの上面における前縁部に配置されていることを特徴とする。
かかる構成により、噴流口からの噴流を、より確実に、キャノピー前縁部から後方向に流すことができる。その結果、効率良く、キャノピーに揚力を発生させることができる。More preferably, the jet is located at the leading edge on the upper surface of the canopy.
With such a configuration, the jet from the jet port can be more reliably flowed from the front edge of the canopy in the rear direction. As a result, lift can be efficiently generated in the canopy.
より好ましくは、噴流口は、キャノピーの幅方向において、複数配置されていることを特徴とする。
かかる構成により、キャノピー上に噴流をバランスよく分配させることができる。More preferably, a plurality of jet ports are arranged in the width direction of the canopy.
With such a configuration, the jet can be distributed on the canopy in a well-balanced manner.
より好ましくは、キャノピーの幅方向においてキャノピーの中央側に配置される噴流口は、キャノピーの両側に配置される噴流口よりも配置される数が多いことを特徴とする。
かかる構成により、パラグライダーに発生する揚力の効率を上げることができる。これは、飛行中のキャノピーの形状に理由がある。飛行中、キャノピーの両側は、中央側より下がっており、弧状となっている。そのため、キャノピーの両側から噴流が流れた場合、揚力は斜め上方向に働く。一方、キャノピーの中央側から噴流が流れた場合、揚力はほぼ真上方向に働く。したがって、両側に噴流口を設けるより、中央側に噴流口を設けた方がキャノピーに発生する揚力の効率が高くなる。More preferably, the number of jets arranged on the center side of the canopy in the width direction of the canopy is larger than the number of jets arranged on both sides of the canopy.
With such a configuration, the efficiency of lift generated in the paraglider can be increased. This is due to the shape of the canopy in flight. During flight, both sides of the canopy are lower than the central side and are arcuate. Therefore, when jets flow from both sides of the canopy, lift acts diagonally upward. On the other hand, when the jet flows from the center side of the canopy, the lift works almost directly upward. Therefore, the efficiency of lift generated in the canopy is higher when the jet ports are provided on the central side than when the jet ports are provided on both sides.
より好ましくは、キャノピーは、キャノピー内部から噴流口まで送り込まれる空気を整流する整流部を備えていることを特徴とする。
かかる構成により、キャノピー後方にまで、より確実に安定して噴流を流すことができる。More preferably, the canopy is characterized by including a rectifying unit that rectifies the air sent from the inside of the canopy to the jet port.
With such a configuration, the jet can flow more reliably and stably to the rear of the canopy.
より好ましくは、整流部は、キャノピー上面の形状に沿って形成されていることを特徴とする。
かかる構成により、キャノピー内の空気がキャノピー上面の形状に沿って整流部を流れるため、空気の流れる方向が安定する。結果、噴流口から吹き出した噴流はキャノピー上面の形状に沿うように流れ、気流の剥離を抑えることができる。More preferably, the rectifying section is formed along the shape of the upper surface of the canopy.
With this configuration, the air in the canopy flows through the rectifying section along the shape of the upper surface of the canopy, so that the direction of air flow is stable. As a result, the jet flow blown out from the jet port flows along the shape of the upper surface of the canopy, and the separation of the air flow can be suppressed.
より好ましくは、送風管は2本であり、送風管の1本ずつが別々にキャノピーの両端部と繋がっていることを特徴とする。
かかる構成により、キャノピーをライズアップする際、キャノピーの両端部から空気が入っていくため、キャノピーが上手く立ち上がる。また、送風管が1本の場合と比較すると、流路断面積を大きくすることで圧力損失が少なくなる。More preferably, the number of blower pipes is two, and each of the blower pipes is separately connected to both ends of the canopy.
With this configuration, when the canopy is raised, air enters from both ends of the canopy, so that the canopy stands up well. Further, as compared with the case where there is only one blower pipe, the pressure loss is reduced by increasing the cross-sectional area of the flow path.
より好ましくは、送風管の断面形状は、楕円形状で、長径が進行方向に対して前後となる向きで配置されることを特徴とする。
かかる構成により、断面形状が真円の場合に比べて外部気流の風圧が加わる前面側の投影面積が小さくなるので飛行中、空気抵抗を減少させることができる。More preferably, the cross-sectional shape of the blower pipe is elliptical, and the major axis is arranged in the front-rear direction with respect to the traveling direction.
With this configuration, the projected area on the front side to which the wind pressure of the external airflow is applied becomes smaller than when the cross-sectional shape is a perfect circle, so that the air resistance can be reduced during flight.
より好ましくは、送風管の形状を楕円形状に保持するため、送風管の内部に保持部材を備えていることを特徴とする。
かかる構成により、送風管を通じてキャノピーに空気を送っている最中でも、送風管の形状を維持することができる。More preferably, in order to hold the shape of the blower pipe in an elliptical shape, a holding member is provided inside the blower pipe.
With such a configuration, the shape of the blower pipe can be maintained even while air is being sent to the canopy through the blower pipe.
内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に導く送風管と、キャノピー内部の空気をキャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備える、パラグライダーを用いて飛行する飛行方法であって、送風機から放出される空気をキャノピー内部に送り込むことによって前記キャノピーを膨張させる工程と、キャノピーを膨張させた後、キャノピー内部に取り込んだ空気を噴流口からキャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す工程とを含む、飛行方法。
かかる構成により、風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができる。A canopy that can be expanded by taking in air inside, a blower that blows air into the canopy, a blower pipe that guides the air released from the blower into the canopy, and the air inside the canopy from front to back on the upper surface of the canopy. A flight method using a paraglider equipped with a jet port that blows out in a direction, in which the canopy is expanded by sending air discharged from a blower into the canopy, and the canopy is expanded and then the canopy is expanded. A flight method including a step of blowing the air taken in from the front to the rear on the upper surface of the canopy from the injection port.
With such a configuration, the rise-up can be performed without being assisted by the force of the wind, and lift can be generated in the canopy by generating an air flow from the front to the rear of the upper surface of the canopy, so that the canopy can be easily taken off.
以上のように、本発明によれば、風の力に助けられることなくライズアップを行うとともに、キャノピー上面の前方から後方に向けて気流を生じさせることによってキャノピーに揚力を発生させて、容易に離陸することができる。 As described above, according to the present invention, it is easy to raise the canopy without being assisted by the force of the wind and to generate lift in the canopy by generating an air flow from the front to the rear of the upper surface of the canopy. You can take off.
以下、本発明について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。また、本発明に係るパラグライダーのキャノピーの中央側とは、幅方向において、中心から右方向約1/4及び中心から左方向約1/4までの範囲のことであり、キャノピーの両側とは、キャノピーの両端部から中心に向かって約1/4までの範囲のことである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below are merely examples of specific examples for carrying out the present invention, and do not limit the interpretation of the present invention. Further, the center side of the paraglider canopy according to the present invention is a range from the center to about 1/4 in the right direction and from the center to about 1/4 in the left direction in the width direction, and both sides of the canopy are defined as. It is the range from both ends of the canopy to about 1/4 toward the center.
<第1の実施形態>
〔パラグライダーの概要〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の斜視図である。パラグライダー100は、キャノピー110、ライン120、ライザー130、ハーネス140を備えている。また、キャノピー110内部に空気を送り込むための送風機150および送風管160を備えている。送風機150から送り出した空気は、送風管160を通じてキャノピー110内部に入る。これにより、キャノピー110が膨らみ、パラグライダー100をライズアップすることができる。ライズアップした後、さらに送風機150によって空気を送り続けると、キャノピー110内部の空気が噴流口111から吹き出す。<First Embodiment>
[Overview of paraglider]
FIG. 1 is a perspective view of a
なお、パラグライダー100は、既存の一般のものと異なりキャノピー110内部に外気を取り入れるための開口部であるエアインテークをキャノピー前縁部に備えていない。これは、送風機150によってキャノピー110内部に空気を送ることで、キャノピー110を膨張させ、キャノピー110を翼形状に保つ構造であるため、不要だからである。
The
〔送風機および送風管について〕
次に、送風機150および送風管160について詳しく説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の送風機150近傍を示す側面図であり、図3は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の送風機150近傍を示す背面図である。送風機150は、ハーネス140の後ろに固定されており、送風機150の燃料を入れておくための燃料タンク170がハーネス140の座席下に固定されている。[About blowers and blowers]
Next, the
送風機150は、送風管160を介してキャノピー110に空気を送り込む。より具体的には、キャノピー110の両端部それぞれにおいて、送風管160の一方端が接続されており、他方端が送風機150に接続されている。
The
ライズアップする際は、送風機150を始動することによって、2つの送風管160を介して、地面に広げられた状態のキャノピー110の両端部それぞれから内部に空気を送り込む。これにより、キャノピー110が上手く立ち上がるため、無風の環境下でも、ライズアップを行うことができる。
At the time of rise-up, by starting the
また、飛行中、乱気流などによってキャノピー110が潰れた場合でも、送風機150によって空気を送ることでキャノピー110の翼形状を復元することができる。
Further, even if the
なお、送風機150としては、ブロワーが好ましい。ブロワーは、外部に露出した箇所にプロペラなどの回転部材がないので、比較的安全である。また、軽量・コンパクトといった利点も有している。送風性能は、最大風量25m3/min程度のものが好ましい。ただし、飛行重量や使用機材に応じた仕様・性能のものを適時選択すれば良い。A blower is preferable as the
なお、ここでは、キャノピー110の両端部それぞれにおいて送風管160を配置することによって、送風機150からの空気をバランスよく送り込み、かつ送風管160が1本の場合と比較して送風流の圧力損失を少なくしていたが、送風管160は2つに限定されるものではない。例えば、構造をシンプルにして故障などのリスクを軽減したい場合は、送風管160を中央に1本だけ取り付ける構造にしてもよい。
Here, by arranging the
また、送風管160は、空気が漏れにくい素材であるナイロンやポリエステル繊維で構成された布で作成されるが、その形状については、楕円形状が適している。図4は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の送風管160の断面図である。図4において、送風管160の断面形状は、楕円形状で、長径が進行方向に対して前後となる向きで配置されている。送風管160の内部には、保持部材161が取り付けられている。送風機150から送風管160を通じてキャノピー110に空気が送られる際、送風管160の断面形状は、内圧によって円形に近づくが、保持部材161によって楕円形状に保持している。なお、保持部材161は、送風管160の一部として同じ材質のもので良いが、別途設けてもよい。
Further, the
〔キャノピーおよび噴流口について〕
図5は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100の平面図である。図5において、キャノピー110内部の空気が噴流口111から吹き出され、当該吹き出された噴流Jを一点鎖点で示している。噴流Jは、キャノピー110上面に沿って前方から後方向に向かって流れている。噴流Jによりキャノピー110に揚力を発生させている。なお、キャノピー110は、ナイロンやポリエステルなどの軽くて丈夫な化学繊維で構成されており、キャノピー110内部に送り込まれた空気が噴流口以外から漏れないようになっている。また、キャノピー110は、十数個〜数十個のセルが並列に並んで構成されている。[About the canopy and jet port]
FIG. 5 is a plan view of the
図6は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100のキャノピー110の噴流口111近傍を示す斜視図である。噴流口111は、キャノピー110の上面における前縁部に並列して備わっている。また、噴流口111は、吹き出す空気の流れを整えるための整流部112を備えている。なお、噴流口111及び整流部112は、キャノピー110を構成しているセルとセルとの継目には、設けていない。
FIG. 6 is a perspective view showing the vicinity of the
噴流口111は、仕切りによって細かく分割されており、複数の噴流口111が互いに隣接して配置されている。1つの噴流口111の大きさは幅3mm〜10mm程度、高さ3mm〜10mm程度であり、断面形状は、四角形もしくは三角形である。なお、1つ1つの噴流口111は、先細り形状のノズルになっていても構わない。噴流口111がノズルになっている場合、噴流Jの速度を向上させることができる。なお、噴流口111は比較的狭いが、コアンダ効果により噴流Jの周囲の空気が巻き込まれるため、噴流口111の下流では噴流Jよりも多くの風量が誘発される。
The
また、噴流口111はナイロンなどの布状素材で作成されているため、風によって舞いやすく、バタつきが懸念されるが、細かく分割して袋状にしているので、バタつきを抑えることができる。
Further, since the
また、噴流口111の出口開口面積が小さいため、キャノピー110内部のラム圧が外気圧より高くならないとキャノピー110内部の空気が噴出されにくい。そのため、キャノピー110が膨らむと、送風機150から空気を送らなくても、ある程度内圧が小さくなった状態(外気圧とほぼ等しくなった状態)で翼形状は保たれる。
Further, since the outlet opening area of the
噴流口111はナイロンなどの布状素材で形成されている。キャノピー110や送風管160も布状素材で構成されているため、それらを畳んだり、丸めたりすることで、パラグライダー100をコンパクトに収納することができる。
The
噴流口111は飛行重量、使用機材及び噴流口111の面積に応じて100個〜1000個程度の範囲でキャノピー110上に配置されている。なお、噴流口111は、全てのセルに設ける必要はなく、噴流口111を有していないセルが存在していても構わない。この場合、噴流口111は、キャノピー110の両側よりも、キャノピー110の中央側の方に多く設けるように配置するのが好ましい。これは、中央側のセルに噴流口111を設けた方がキャノピー110に生じる揚力面での効率が高いためである。理由としては、ライズアップしてキャノピー110が操縦者の頭上で広がると、キャノピー110は正面から見ると円弧状になっており、キャノピー110の両側は、中央側より下がっているためである。この場合、キャノピー110の両側からの噴流Jによって生じる揚力は翼上面に対して垂直に、正面から見ると斜め上方向に働く。一方、キャノピー110の中央側から噴流Jが流れた場合、翼中央は水平位置であるため揚力はほぼ真上方向に働く。すなわち、両端部に近いところに噴流口111を設けるより、中央側に噴流口111を設けた方がキャノピー110に発生する揚力の効率が高くなるということである。
The
図7は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100のキャノピー110の内部構造を示す図である。整流部112は、長さ5cm〜10cm程度であり、キャノピー110内部の上面の前縁に沿って配置されている。
FIG. 7 is a diagram showing the internal structure of the
図8は、本発明の第1の実施形態に係るパラグライダー100のキャノピー110の断面図である。キャノピー110の断面形状は、前方が丸く、後方になるにつれて先細り形状で、下面が平らになっている。いうなれば、涙滴型のような形状をしている。噴流口111をキャノピー上側の曲率が大きい場所に設けることで、噴流Jはキャノピー外表面に沿って大きく曲がり、大きな揚力を得ることができる。翼型においては、曲率の大きい前側上部で大きな負圧が発生し、翼表面に対して垂直方向の揚力を得られるため、このような形状を設定している。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
キャノピー110の強度を高めるために、キャノピー110内部はリブ113によっていくつかのセルに区切られている。なお、送風機150から送られてきた空気を噴流口111に導くために、リブ113には連結孔114が備わっている。この連結孔114を通して空気が移動できるため、各セルのラム圧は、ほぼ等しくなっている。送風機150から送られる空気の圧力によって、各セルは膨張して球状に膨らもうとする。噴流Jによって生じる揚力の向きを、できるだけ鉛直方向にすることを考えると、キャノピー110の上下面はできるだけ平らな方がよい。そのためにはリブ113の間隔を狭く設定して膨らみを抑える方がよい。なお、連結孔114の面積は、セルの強度が許す限り大きくするのが好ましい。連結孔114の面積が大きいほど、キャノピー110内部の空気が流動しやすくなるためである。なお、連結孔114の面積を大きくする方法としては、連結孔114を複数設ける又は連結孔114を大きくするなどの方法が考えられる。
In order to increase the strength of the
<第2の実施形態>
次に本発明の第2の実施形態のパラグライダーのキャノピー210について図9〜図11を用いて説明する。第2の実施形態のパラグライダーは、第1の実施形態のパラグライダー100と基本構成は同じであるが、キャノピーの構造が異なっている。そのため、本実施形態では、主に、第1の実施形態のキャノピー110と第2の実施形態のキャノピー210とで異なる構成について説明する。<Second embodiment>
Next, the
図9は、本発明の第2の実施形態に係るパラグライダーのキャノピー210の噴流口211近傍を示す斜視図である。噴流口211は、キャノピー210の上面における前縁部に独立して配置されている。この場合、噴流口211の大きさや配置する間隔などを自由に設計することができるため、噴流Jをキャノピー210上にバランスよく分配させることができる。
FIG. 9 is a perspective view showing the vicinity of the
図10は、本発明の第2の実施形態に係るパラグライダーのキャノピー210の噴流口211を示す拡大図であり、図11は、本発明の第2の実施形態に係るパラグライダーのキャノピー210の内部構造を示す斜視図である。キャノピー210には、噴流口211から吹き出される空気の流れを整えるための整流部212がキャノピー210内部の上面の前縁に沿って配置されている。また、キャノピー210内部の空気が整流部212に入ってくる箇所の近傍には、湾曲部215が設けられている。湾曲部215同士は、離れて配置されており、その間からキャノピー210内部の空気が整流部212へ流入する構造となっている。湾曲部215は翼形状の外側に少し突出た整流部212と整流部212以外の窪んだ部分を繋いでおり、湾曲部215を設けることで翼前縁の形状を整えることができる。なお、噴流口211及び湾曲部215の輪郭は四角形状で図示しているが、柔らかい布状素材を用いるため使用中には周囲の圧力に応じて滑らかな丸みを帯びる。
FIG. 10 is an enlarged view showing a
以下、実施例に従って本発明に係るパラグライダー100に発生する揚力について説明する。揚力は、下記に記載の計算式(1)を用いる。
なお、下記の計算式は一般的な翼型を対象としており、前方からの風に対して翼全体で発生する揚力を求めるものであるが、揚力の大部分は負圧側の上面で発生しているとみなし、本式を適用している。
L=1/2×CL×ρ×V2×AL・・・(1)
L:揚力
CL:揚力係数≒1(仮定値)
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
V:対気速度 m/s⇒(噴流の速度)≒20m/s(設定値)
AL:流れに垂直な方向から見た噴流が作用している面積 m2≒5m2(設定値)Hereinafter, the lift generated in the
The following formula is for a general airfoil and calculates the lift generated by the entire wing against the wind from the front, but most of the lift is generated on the upper surface on the negative pressure side. This formula is applied.
L = 1/2 x C L x ρ x V 2 x AL ... (1)
L: Lift CL : Lift coefficient ≒ 1 (assumed value)
ρ: Air density ≒ 1.2 kg / m 3
V: Airspeed m / s ⇒ (jet speed) ≒ 20 m / s (set value)
AL : Area where the jet is acting when viewed from the direction perpendicular to the flow m 2 ≒ 5 m 2 (set value)
CLの値は、キャノピー110の断面の形状及び風の方向に対する迎角によって変化するが、例えば、NACA23012翼型の場合、迎角8°でCL≒1となる。CLの値は、迎角や後縁を変形させることで変えることも可能であるが、本発明では計算を容易にするため仮定値としてCL≒1とする。ρは、空気密度で、高度、温度及び湿度によって変化するが、海抜0m付近の地上ではほぼ1.2kg/m3である。Vは、対気速度であり、本計算では噴流Jの速度としている。送風機150から供給される風量が0.3m3/s、噴流口111の大きさが高さ3mm幅5mm、噴流口111を1000箇所設けた場合、噴流Jは20m/sとなる。ALは、流れに垂直な方向から見た噴流Jが作用している面積である。キャノピー110の投影面積を20m2とすると、噴流Jは、キャノピー110全面に及ぶわけではなく、限定的であり、作用する領域を5m2と設定する。
これらの数値を上記(1)の式に入力すると揚力は、
L=1/2×1×1.2×202×5=1200N≒120kgfとなる。
なお、(1)の計算式から分かるように、揚力の計算において噴流Jの速度は2乗で作用するので影響が大きいことがわかる。The value of C L will vary by the angle of attack on the shape and direction of the wind section of the
If you enter these values into the formula (1) above, the lift will be
L = 1/2 × 1 × 1.2 × 20 2 × 5 = 1200N≈120 kgf.
As can be seen from the calculation formula (1), the velocity of the jet J acts as a square in the calculation of lift, so that the influence is large.
次に本発明に係るパラグライダー100に発生する推力Fについて計算式を用いて説明する。推力Fは、以下の式によって求めることができる。なお、各値について既に説明している箇所については、説明を省略する。
F=ρAV2・・・(2)
F:推力
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
A:噴流口の断面積の合計≒0.015m2(設定値)
V:対気速度 ⇒(噴流の速度)≒20m/s(設定値)Next, the thrust F generated in the
F = ρAV 2 ... (2)
F: Thrust ρ: Air density ≒ 1.2 kg / m 3
A: Total cross-sectional area of jet port ≒ 0.015m 2 (set value)
V: Airspeed ⇒ (jet velocity) ≒ 20 m / s (set value)
Aの値は、噴流口111の断面積の合計である。1つの噴流口111の大きさが高さ3mm幅5mmとすると、1つの噴流口111の断面積は、0.000015m2である。噴流口111は1000箇所としているため、噴流口111の断面積の合計は、0.015m2となる。
数値を上記(2)の式に入力すると、
F=1.2×0.015×202=7.2Nとなる。The value of A is the total cross-sectional area of the
If you enter a numerical value in the formula (2) above,
A F = 1.2 × 0.015 × 20 2 = 7.2N.
次に無風状態における本発明に係るパラグライダー100の前進速度Vdについて計算式を用いて説明する。パラグライダー100の前進速度Vdは翼の抗力に関する以下の(3)式を基本とし(4)式に変形することによって求めている。なお、各値について既に説明している箇所については、説明を省略する。また、パラグライダー100に働く抗力には、上記(2)の式で求めた推力Fの値を入れることで抗力と釣合うVdの値を求めている。
D=1/2×Cd×ρ×Vd2×Ad・・・(3)
Vd= ((2×D)/(Cd×Ad×ρ))1/2・・・(4)
D:パラグライダーの抗力≒7.2N(推力Fと釣合う値)
Cd:抗力係数≒0.1(キャノピーの断面形状を流線形とみなして設定した値)
ρ:空気密度≒1.2kg/m3
Ad:流れの方向から見たキャノピーの投影面積≒3m2(設定値)
Vd:無風状態における本発明に係るパラグライダーの前進飛行速度
これらの数値を上記(4)の式に入力し計算するとVd=6.3m/sとなる。Next, the forward speed Vd of the
D = 1/2 x Cd x ρ x Vd 2 x Ad ... (3)
Vd = ((2 × D) / (Cd × Ad × ρ)) 1/2 ... (4)
D: Paraglider drag ≒ 7.2N (value balanced with thrust F)
Cd: Drag coefficient ≒ 0.1 (value set by regarding the cross-sectional shape of the canopy as streamlined)
ρ: Air density ≒ 1.2 kg / m 3
Ad: Projected area of the canopy seen from the direction of flow ≒ 3m 2 (set value)
Vd: Forward flight speed of the paraglider according to the present invention in a windless state When these values are input to the equation (4) above and calculated, Vd = 6.3 m / s.
以上の計算式から本発明の実施形態に係るパラグライダー100において、揚力は120kgf程度発生し、無風状態では、6m/s程度で水平飛行することができる。通常、パラグライダー100で飛行する際、強風下での飛行は不慮の事故に遭遇する確率が高くなるので避けることとし、無風から微風の環境で6m/s程度の推進速度で飛行することができれば十分である。そのため、本発明に係るパラグライダー100は、レジャー目的として十分な性能を有することができる。
From the above formula, in the
以上により、本発明によれば、パラグライダー100のライズアップを送風機150による風力を用いて半自動的に行うと同時に、キャノピー110に揚力を発生させ、離陸を容易に行い、飛行することができる。
As described above, according to the present invention, the
本発明に係るパラグライダーは、スカイスポーツをより手軽に行うことができるため有用である。 The paraglider according to the present invention is useful because sky sports can be performed more easily.
100 パラグライダー
110 キャノピー
210 キャノピー
111 噴流口
211 噴流口
112 整流部
212 整流部
113 リブ
114 連結孔
215 湾曲部
120 ライン
130 ライザー
140 ハーネス
150 送風機
160 送風管
161 保持部材
170 燃料タンク
J 噴流
100
Claims (10)
内部に空気を取り込むことで膨張可能なキャノピーと、
前記キャノピー内部に空気を送り込む送風機と、
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に導く送風管と、
前記キャノピー内部の空気を前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す噴流口とを備える、パラグライダー。A paraglider
A canopy that can be expanded by taking in air inside,
A blower that blows air into the canopy,
A blower pipe that guides the air discharged from the blower into the canopy,
A paraglider including a jet port that blows air inside the canopy from the front to the rear on the upper surface of the canopy.
前記送風機から放出される空気を前記キャノピー内部に送り込むことによって前記キャノピーを膨張させる工程と、
前記キャノピーを膨張させた後、前記キャノピー内部に取り込んだ空気を前記噴流口から前記キャノピーの上面において前方から後方向に吹き出す工程とを含む、飛行方法。
A canopy that can be expanded by taking in air inside, a blower that blows air into the canopy, a blower pipe that guides air released from the blower into the canopy, and an air inside the canopy that is brought into the upper surface of the canopy. It is a flight method that uses a paraglider to fly with a jet that blows out from the front to the rear.
A step of expanding the canopy by sending air discharged from the blower into the canopy, and a step of expanding the canopy.
A flight method comprising expanding the canopy and then blowing air taken into the canopy from the front to the rear on the upper surface of the canopy from the jet port.
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