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Patent Searching and Data


Title:
FLYING BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/098758
Kind Code:
A1
Abstract:
A flying body is composed of a blower (10) and a skirt-shaped fixed wing (1). In the blower (10), an upper blower (11) made of a rotary blade sending air under pressure in the direction of an axial flow and a lower blower (21) made of a rotary blade sending the air, which is sent under pressure from the upper blower, under pressure in a centrifugal direction are arranged coaxially so as to rotate in directions reverse to each other. The blower (10) is disposed coaxially with the skirt-shaped fixed wing (1) whose at least inner surface constitutes a conical surface. At the internal upper part of the fixed wing, the lower blower is suspended so that the air sent under pressure in the centrifugal direction may collide with the conical surface (T) of the fixed wing. The top of the fixed wing is closed except for a path (D) of the axial flow sent under pressure from the upper blower to the lower blower.

Inventors:
INAMORI KIYOKO (JP)
Application Number:
JP2008/051881
Publication Date:
August 13, 2009
Filing Date:
February 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
INAMORI KIYOKO (JP)
International Classes:
B64C29/00
Foreign References:
US3041009A1962-06-26
US3276723A1966-10-04
FR2880868A12006-07-21
JP2004082999A2004-03-18
JP2004168276A2004-06-17
Other References:
See also references of EP 2251259A4
Attorney, Agent or Firm:
JIMBO, Yoshimasa (16-13 Roppongi 3-Chom, Minato-ku Tokyo 32, JP)
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Claims:
 空気を軸流方向に圧送する回転羽根からなる上部送風装置と、上記の上部送風装置から圧送された空気を遠心方向に圧送する回転羽根からなる下部送風装置を互いに逆方向に回転するよう同軸上に配した送風装置と、
 上記送風装置が同心状に配される少なくとも内面が円錐面を構成するスカート状の固定翼を有し、
 上記固定翼の内方上部には遠心方向に圧送送風された空気が固定翼の円錐面に衝突するように下部送風装置が垂設されると共に、
 固定翼上部は上部送風装置から下部送風装置に圧送される軸流の通路を除いては閉塞されていることを特徴とする飛行体。
 上部送風装置の回転羽根は一方は閉塞し、他方は中央に貫通穴を設けた2枚の円板の間にブレードを設けたターボファンであり、上部送風装置側のターボファンの貫通穴と下部送風装置側のターボファンの貫通穴を対向して同軸上に配すると共に、上部送風装置側のターボファンにおいては遠心方向から吸気した空気を貫通穴を介して軸流方向に圧送し、下部送風装置側のターボファンにおいては貫通穴を介して吸気した空気を遠心方向に圧送するよう互いに逆方向に回転するようにした請求項1記載の飛行体。
 下部送風装置の下方に乗員室または荷室を垂設した請求項1または2記載の飛行体。
 固定翼の重心バランスを変化させることにより水平方向への推力を得る手段とした請求項1から3の何れかに記載の飛行体。
 下部送風装置から固定翼の円錐面に衝突する空気のバランスを変化させることにより水平方向への推力を得る手段とした請求項1から3の何れかに記載の飛行体。
 固定翼の円錐面の任意箇所に起伏自在のデフューザを配することにより、下部送風装置から固定翼の円錐面に衝突する空気のバランスを変化させる手段とした請求項5記載の飛行体。
 固定翼の円錐面の任意箇所に開閉自在の貫通孔を配することにより、下部送風装置から固定翼の円錐面に衝突する空気のバランスを変化させる手段とした請求項5記載の飛行体。
 固定翼の円錐面を任意形状に可撓させることにより、下部送風装置から固定翼の円錐面に衝突する空気のバランスを変化させる手段とした請求項5記載の飛行体。
Description:
飛行体

この発明は、大気中を浮上・飛行する飛行 体に関する。飛行体に関するこの発明は有人 飛行機、無人飛行機の他、玩具の飛行機にも 実施可能である。

 従来の飛行体は、プロペラ・ジェットエ ジン・ロケットエンジンなどの推力によっ 機体を前進させることにより翼を大気に対 て相対的に移動させ、その表裏に揚力を発 する空気の流れを作って浮上していた。従 て、揚力を得るためには常に前進すること 必要であり、特殊な例を除いては空中で停 ・ホバリングすることは不可能であった。 進できない場合は揚力を失うこととなり、 速により墜落することが避けられなかった

 これに対し、ヘリコプタは翼を回転させ ことにより翼を大気に対して相対的に移動 せて揚力を発生させて浮上する。従って、 中で停止・ホバリングすることが出来るが 回転翼は機体よりはるかに大きく、機体外 回転するので外的な障害物に対して回転翼 無防備となり破損の危険があり使用環境が 約を受けやすい問題があった。

 一方、上記の問題点を解消するために、 数の回転翼を機体の上方投影輪郭線内に装 した飛行体が提案されている(特許文献1)。

 また、リング状の翼の中央に遠心方向に 風する送風機を設けることにより浮上を企 した発明も提案されている(特許文献2)。こ 発明はリング状の翼を持ち、遠心方向に送 する送風機からリング状の翼に向かって放 状に送風することにより、リング状の翼に 気流を生じさせ揚力を発生させるという原 を前提としている。

特開平2004-82999号公報

特開平2004-168276号公報

 しかしながら、特許文献1に記載の飛行体 においては機体内に納めるために回転翼に大 きさの制約が生じ、大出力のエンジンを用い ない限り十分な揚力を得られないという問題 があった。

 一方、特許文献2に記載の飛行体において は、リング状翼中央に置かれた送風機が、中 央上方又は中央上下方向から空気を取り込み 、リング状の翼に向かって放射状に送風する ことを前提としているので、翼は中央の穴に おいて翼上方の空気と連通し、揚力は送風機 下方から取り入れることにより打ち消される 。すなわち、機体を定位置に固定した場合は 揚力が認められるとしても、実際に機体に荷 重が加わった状態の場合には、送風機と翼の 中央の穴との隙間から、気流は負荷の分だけ 逆荷重方向に逃げ、結果として翼断面が揚力 を発生させたとしても、荷重の分だけ送風機 上辺からの送風が翼上面に逃げることとなり 浮上は適わないこととなる。

 この発明は前記の問題を解消する飛行体を 供することを目的として創作されたもので る。
 この発明の飛行体は、
(1) 空気を軸流方向に圧送する回転羽根から る上部送風装置と、
(2) 上記の上部送風装置から圧送された空気 遠心方向に圧送する回転羽根からなる下部 風装置を、
(3) 互いに逆方向に回転するよう同軸上に配 た送風装置と、
(4) 上記送風装置が同心状に配される少なく も内面が円錐面を構成するスカート状の固 翼からなり、
(5) 上記固定翼の内方上部には遠心方向に圧 送風された空気が固定翼の円錐面に衝突す ように下部送風装置が垂設されると共に、
(6) 固定翼上部は上部送風装置から下部送風 置に圧送される軸流の通路を除いては閉塞 れていることを特徴とする。

 以上の構成よりなるこの発明によれば、 1に、遠心方向に圧送送風された空気が固定 翼の内側の円錐面に衝突することにより、空 気の流れにより固定翼外側との間に気圧差が 生じて揚力を発生する。そして、この場合、 固定翼上部は上部送風装置から下部送風装置 に圧送される軸流の通路を除いては閉塞され ており、上記の軸流の通路からは上部送風装 置から空気が下方に向かって常時圧送されて いるので、特許文献2に記載の飛行体のよう 気流が負荷の分だけ逆荷重方向に逃げ、揚 が打ち消されることがない。

 第2に、遠心方向に圧送された空気が固定 翼の内側の円錐面に衝突することにより、傾 斜角度によって斜め下方に気流が偏向するこ ととなり応力が得られ、この応力が飛行体を 上昇させる推力となる。また、この場合、下 部送風装置の回転羽根は内面が円錐面を構成 するスカート状の固定翼と同心に配されるの で、遠心方向に圧送されて固定翼の内側の円 錐面に衝突することの反力は軸に集まりそれ ぞれ打ち消しあう作用を生じる。

 第3に、回転羽根からなる上部送風装置と 下部送風装置とは互いに逆方向に回転するよ う同軸上に配されるので、トルクが相殺され 固定翼が回転することが防止される。

 第4に、遠心方向に圧送された空気を固定 翼の内側の円錐面に衝突させる下部送風装置 の直下には空気は圧送されないので、その箇 所の空間を利用して荷室や乗員室などを垂設 することが可能となる。

 第5に、飛行体の機体を兼ねる固定翼は内 面が円錐面を構成するスカート状なので、そ れが平面方向に移動することにより翼が大気 に対して相対的に移動し、その表裏に揚力を 発生する空気の流れが生成される。

 この発明の飛行体は回転翼を持たず機体 兼ねる固定翼およびその内側で揚力を発生 ることによって空中に浮遊し、またその方 を制御することによって飛行するため、障 物の多い場所に着陸することが可能となる 例えば、高層ビル等にも機体を接触させた ま浮遊出来るので、火災時の救助等にも使 できる。また、飛行することにおいても固 翼が機体を兼ねる全翼機の形体であり、い つもの翼を持たないので、形体がシンプル ある。よって、複雑な形体が引き起こす過 の問題にも対処することが出来、離陸や着 に要する飛行場面積が節約できる。一方、 具の飛行体に実施した場合は回転するプロ ラや回転翼がないので、これらが人間に接 することによる事故や怪我を防ぐことが出 る。

この発明の飛行体の正断面図である。 この発明の飛行体の斜視図である。 この発明の飛行体の送風装置の分解斜 図である。 この発明の飛行体の送風装置の斜視図 ある。 この発明の飛行体の水平方向への推力 得るための第1実施例の正断面図である。 この発明の飛行体の水平方向への推力 得るための第2実施例の正断面図である。 この発明の飛行体の水平方向への推力 得るための第3実施例の正断面図である。 この発明の飛行体の水平方向への推力 得るための第4実施例の正断面図である。

 以下、この発明の飛行体の具体的実施例 添付図面に基づいて説明する。図1~図4はこ 発明の飛行体の実施例を示す図である。図 符号1は飛行体の機体を兼ねる固定翼である 。上記固定翼は少なくとも内面が円錐面Tを 成するスカート状であることが要件となり ここでは上部が平面状の天板3を構成する切 円錐状に構成される。

 次に図中符号10は送風装置であり、空気 軸流方向に圧送する回転羽根からなる上部 風装置11と、上記の上部送風装置から圧送さ れた空気を遠心方向に圧送する回転羽根から なる下部送風装置21を互いに逆方向に回転す よう同軸上に配した構成よりなる(図3、4参 )。この実施例においては、上部送風装置11 閉塞した円板13と中央に貫通穴12を設けた円 板14の間にブレード15を設けたターボファン 同じく下部送風装置21も閉塞した円板23と中 に貫通穴22を設けた円板24の間にブレード25 設けたターボファンとしている。これらは 相に構成され、互いの貫通穴12、22同士を対 向して同軸上に配すると共に、互いに逆方向 に回転させることにより、上部送風装置11側 ターボファンにおいては遠心方向から吸気 た空気を貫通穴12を介して軸流方向に圧送 、下部送風装置21側のターボファンにおいて は貫通穴22を介して吸気した空気を遠心方向 圧送するようにしている。

 以上の送風装置は上部送風装置11と下部 風装置21とが、固定翼1の上部の内外に振り けて配される。すなわち、上部送風装置11は 固定翼1の天板3の外側上方に回転自在に立設 れると共に、下部送風装置21は上記の天板3 内側下方に回転自在に垂設される。この場 、固定翼1の天板3は上部送風装置11から下部 送風装置21に互いの貫通穴12、22を介して圧送 される軸流の通路Dを除いては閉塞されなけ ばならない(図1参照)。

 上記の下部送風装置21から圧送される空 は遠心方向にのみ送風されなければならず 図に矢印で示すように圧送送風された空気 固定翼1の内側の円錐面Tに衝突することによ り、空気の流れにより固定翼外側との間に気 圧差が生じて揚力を発生すると共に、傾斜角 度によって斜め下方に気流が偏向することと なり、飛行体を上昇させる推力となる応力が 得られる。一方、上部送風装置11においては 気の吸気方向には特に制約はないが、この 施例においては固定翼1の天板上3に上部送 装置が収容される部屋4を設け、この部屋の 側に通気口5を設けることにより円周方向か ら吸気するようにしている。

 以上の送風装置10は内燃機関やモータに り回転駆動される他、圧送される軸流の通 D間に燃焼装置を設けてジェット駆動しても い。

 なお、この実施例においては固定翼1の下 端2を円周方向に拡散させないで、垂直方向 折り込んでいるが、このような構成とする とにより固定翼内面の傾斜角度によって斜 下方に偏向する気流を更に直下に誘導させ ことが可能となり推力の効率を高めること できる。

 以上の飛行体において、垂直方向に上昇 る揚力及び推力が得られることは前記した りであるが、水平方向への推力を得るには プロペラやジェットエンジンなどの推力発 装置を別途設ける他、固定翼1を傾斜させる ことにより行ってもよい。図5~図8にそのため の手段の例を示す。

 図5は固定翼1の重心バランスを変化させ ことにより固定翼を傾斜させて水平方向へ 推力を得る手段とした例を示す図である。 こでは、固定翼1の円周上の複数箇所(ここで は3箇所)に円周方向に重り31が移動可能なバ ンス装置30を設け、各バランス装置内の重り 位置を変化させことにより重心バランスを変 化させている。

 図6は下部送風装置21から固定翼1の円錐面 Tに衝突する空気のバランスを変化させるこ により固定翼を傾斜させて水平方向への推 を得る手段とした例を示す図である。ここ は、固定翼1の円錐面Tの任意箇所(ここでは3 所)に起伏自在のデフューザ40を配すること より、下部送風装置から固定翼の円錐面に 突する空気のバランスを変化させている。

 図7は下部送風装置21から固定翼1の円錐面 Tに衝突する空気のバランスを変化させるこ により固定翼を傾斜させて水平方向への推 を得る手段とした場合の異なる例を示す図 ある。ここでは、固定翼1の円錐面Tの任意箇 所(ここでは3箇所)に開閉自在の貫通孔50を配 ることにより、下部送風装置から固定翼の 錐面に衝突する空気のバランスを変化させ いる。

 図8は下部送風装置21から固定翼1の円錐面 Tに衝突する空気のバランスを変化させるこ により固定翼を傾斜させて水平方向への推 を得る手段とした場合の異なる例を示す図 ある。ここでは、固定翼1の円錐面Tを任意形 状に可撓させることにより、下部送風装置か ら固定翼の円錐面に衝突する空気のバランス を変化させている。すなわち、ここでは固定 翼1内周に軸方向に向かって膨縮する可撓部60 を帯状に配し、円周上の任意箇所を膨縮させ るようにしている。なお、上記の膨縮は可撓 部60の中空部61をカムの移動や流体の充填に り膨縮することにより行う。

 以上の構成よりなるこの発明は、有人飛 機、無人飛行機の他、玩具の飛行体にも実 可能である。また、有人飛行機、無人飛行 に実施した場合は、図1に示すように固定翼 1内の下部送風装置21の下方に乗員室または荷 室Cを垂設することができる。この場合、下 送風装置21においては、遠心方向に圧送され た空気を固定翼1の内側の円錐面に衝突させ ので直下には空気は圧送されず、上記のよ なレイアウトが可能となる。