WO2002026560A1 - Generateur de sustentation comprenant un rotor a rotation continue - Google Patents

Description

明 細 書 連続回転する羽根車による揚力発生装置 技術分野

この発明は、 地表と平行な回転軸に設けた羽根車により揚力を発生さ せる装置に関する。 背景技術

図 1 A， I Bに示すような、 少なくとも一枚以上の羽根を持つ羽根車 を回転しても、 揚力側と反揚力側が相殺して、 揚力は、 常識的にも、 理 論的にも当然発生しない。 そのため、 羽根が反揚力側で回転する間、 風 圧を減少させる方法が考えられて来た。 例えば、 弁を設けて風圧を逃が す方法、 嵐圧に対する方向の変換、 面積の縮小などがある。 これらは、 いずれも構造複雑、 故障も発生しやすく、 振動、 騒音を伴い、 効率も悪 く、 このような羽根車を利用した航空機類は、 現状では実用化されてな レ 。 以上のように、 従来は、 弁や偏心カム類やその他の複雑な機構を用 いなければ、 揚力の発生は不可能とゆう欠点があった。 発明の開示

上記の問題点を解決するため、 この発明では、 前述のような羽根車の 変形類は一切行なわず、 空気力学的方法により反揚力側の効率を減少さ せる方法を試みた。 果たして、 このような手段が可能であろうか。 図面の簡単な説明

図 1 Aは、 羽根車の正面図である。 図 1 Bは、 羽根車の側面図である

。 図 2 Aは、 半円筒状カパ一付の羽根車の正面図である。 図 2 Bは、 半 円筒状カパ一付の羽根車の側面図である。 図 3 Aは、 下部の開いたカバ 一、 空洞部を持つ羽根車、 半円筒状仕切り板の正面図である。 図 3 Bは 、 下部の開いたカバー、 空洞部を持つ羽根車、 半円筒状仕切り板の側面 図である。 図 4 Aは、 円筒状渦巻き車を設けた、 正面図である。 図 4 B は、 円筒状渦巻き車を設けた、 側面図である。 図 5は、 羽根車利用の正 面図である。 発明を実施するための最良の形態

まず、 図 2 A， 2 Bに示すように、 反揚力側 （この場合円周の左半分） に、 羽根車 1の外周に接近した半円筒状のカバ一 2を設けて見た。 この 結果、 意外なことに、 僅かながら揚力の発生を見た。 これは、 閉鎖状態 の中を運動する反揚力側の効率が減少し、 揚力側との均衡が破れるため と思われる。

次に、 図 3 A， 3 Bに示すように、 半円筒状力パー 2は上部 9 0度程 度とし、 下半の開いたカパ一 3にすると、 揚力が増えた。 また、 羽根車 1の軸の周囲に空洞部 4 aを設け、 気流が自由に通過できる羽根車 4を 設けて見た。 この結果、 かなりの揚力が増加した。 これは、 反揚力側に も下方気流が発生し、 効率がさらに減少するためと思われる。 さらに、 空洞部 4 a内に、 羽根の軸方向の長さとほぼ同じ長さの半円筒状仕切り 板 5を、 揚力側羽根車の内周付近に設けると、 さらに効果があった。 こ れは、 揚力側、 反揚力側の下方気流が整理され、 これが増加するためと 思われる。 ただし、 回転機構中に固定部分を設けるのはやや複雑になる ので、 羽根車と同心で一体に回転する円筒 （図示せず） にしたところ、 同等の効栗が見られた。

最後に、 図 4 A， 4 Bに示すように、 空洞部 4 a内に、 羽根車 4と同心 で一体に回転する円筒状渦巻き車 6を、 羽根車の内周からやや離して、 仕切り板 5無しで設けて見た。 これは、 中心部に間隙があり、 回転と反 対方向の渦巻きを持つ。 この結果、 最も揚力が増大した。 すなわち、 中 心間隙の無い物、 渦巻き方向が図と逆の物、 また、 らせん車 （以上いず れも図示せず） など試みたが、 現時点では、 図 4 A， 4 B以上に効果の ある物は、 発見できなかった。 これは、 遠心力による下方気流の増加と 思われるが、 現時点では、 正確な解明はできてない。 なお、 仕切り板 5 を併用すると、 さらに効果を増すが、 構造的にやや複雑になる （例えば 、 固定中心軸に対して、 片側は軸承を介して回転状態で支えるなどの不 安定要素が増す） ので、 実用化には、 場合により省略しても十分効果が ある。 すなわち、 仕切り板無く、 羽根数三枚、 上記の渦巻き車 6、 カバ 一 3を用いた装置で、 発明者の測定では、 少なくとも、 馬力当たり約 1 kgの揚力の発生があることを確認した。 また、 回転状態で回転軸に平行 な気流中におくと、 少なくとも 5 0 %以上揚力が増大した。 すなわち、 静止翼と同様、 進行により揚力が発生することが判明した。 しかしなが ら、 これは、 頊行の航空機類に比しかなり少ない値である。 例えば、 小 型ヘリコプターの、 重量約 1 8 0 O kg、 パワー 5 0 0馬力で、 推力が馬 力当たり約 3 . 6 kgや小型飛行機の重量、 同、 パワー 3 0 0馬力で、 推 力が馬力当たり約 6 に比べ、 かなり低い値である。 従って、 このまま では、 航空機として実用化は無理である。 産業上の利用の可能性

すなわち、 図 5に示すように、 この発明の羽根車一対を対称的に配置 し、 同期的に矢印の方向に回転する基本型を用いて、 現行のコンパ一チ ブル方式 （プロペラ方向転換方式） に応用するのが、 最も良策と思われ る。 この場合、 この発明の揚力に相当する分だけ長大な主翼のスパンを 縮小して、 コンパクト化を図ると極めて便利である。 縮小により横滑り に対する復元力が減少するので、 この対策が必要になる。 また、 ェンジ ン停止の場合、 滑空やオートローテーションによる着陸力は無い欠点を 持つ。 水平移動の効率も悪い。 しかし、 次の長所を持つ航空機の実頊が 期待できる。 （A ) コンバーチブルでは、 プロペラ方向転換中の安定が 良い。 （B ) ヘリコプターのように口一ターのための速度制限が無い。

( C ) 同、 広範囲の下方気流が無い。 （D ) 同、 ボルテックスリングの ような危険は考えられない。 （E ) 非常にコンパク ト性のある航空機が 実現できる。 以上の結果、 空中よりの消火、 取材、 都市内の近距離移動 などに適した航空機の出頊が期待できると思われる。 なお、 この揚力発 生の原因は、 極めて複雑で、 数式的にはもちろん、 現象的にも、 現時点 では解明できてないが、 実験的に発生を確認しているのは事実である。 いままで、 このような方式では不可能と思われて来た揚力発生法に端 緖を開いたことは、 有意義な発明と言わねばならない。

Claims

請 求 の 範 囲

1 - 羽根車の反揚力側外周付近に下部の開いた力パーを設けたことを 特徴とする揚力発生装置。

2 . 羽根車の軸の周囲に空洞部を設けたことを特徴とする第 1項記載 の揚力発生装置。

3 . 空洞部内の揚力側羽根車の内周付近に、 固定した半円筒状仕切り 板を設けたことを特徴とする第 2項記載の揚力発生装置。

4 . 空洞部内に、 羽根車と同心で一体に回転する、 中心部に間隙があ り、 回転と反対方向の渦巻きを持つ、 円筒状渦巻き車を設けたことを 特徴とする第 3項記載の揚力発生装置。