JP2003144771A

JP2003144771A - 飛行体展示装置及び飛行体展示方法

Info

Publication number: JP2003144771A
Application number: JP2001345685A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Otsuta; 勝久大蔦; Toshiro Ito; 利朗伊藤; Takeshi Ono; 健小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-20
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: JP3691428B2; US20030089008A1; US6836986B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、所定の空間の内部で飛行体を飛
行させることを目的とする。【解決手段】飛行体展示装置は、送風機群１０によっ
て飛行空間を形成するダクト２０内に空気流１５を作
り、軽量飛行体３０に道糸４０を取付け、道糸４０によ
り軽量飛行体３０の運動を拘束し、ダクト２０が形成す
る空間内の空気流１５で軽量飛行体３０を飛行させるこ
とにより、狭い空間中でも軽量飛行体３０を飛行させる
ことを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、所定の空間の内
部で飛行体を飛行させる装置及び方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来においては、特開平１−３１４１９
９に示すように、静物状の外観をもつ物体が光、音とい
う外界の要因に反応して動作変化する作動変化物に関す
るものが考えられている。図１０に従来例を示す。これ
は額縁の中に仕込まれたモータ５を信号で駆動し、リン
ク機構でヨットと鳥を左右に移動させるものである。図
１０（ａ）に示す１は、光、音という外界の要因に反応
して動作変化する作動変化物の基体を表している。２は
音という外界の要因に反応して動作する作動部である。
図では、作動部２はヨットと鳥に形成されている。３は
音センサである。８は画像部であり作動部２を有してい
る。図１０（ｂ）は、基体１の裏面を表している。図１
０（ｂ）で、図１０（ａ）と同一な番号は図１０（ａ）
に示されたものと同一構成である。図１０（ｂ）の５は
モータであり、６は、モータ５の出力軸に固定された歯
車であり、７は、モータ５の回転に伴って水平方向に移
動するラックであり、９は、ラック７の移動に伴って移
動する磁性体である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）と
図１０（ｂ）とを横から見た側面図である。図１０
（ｃ）で、図１０（ａ）、図１０（ｂ）と同一な番号は
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示されたものと同一構成
である。４は、作動部２の裏面に取り付けられた磁性体
である。基体１は、上述のように構成されており、次の
ように動作する。音センサ３によって外部音の所定の音
量が感知されると、モータ５が回転する。このモータ５
の出力軸に固定された歯車６にはラック７が噛合されて
いるから、モータ５の回転に伴ってラック７は水平方向
に移動する。ラック７の移動に伴ってラック７に設けた
磁性体９、９は作動部２の裏面に設けられた磁性体４、
４に対応し互いに吸着し合っているので、これによっ
て、作動部２は画像部８の表面を移動する。このよう
に、作動部２は画像部８に対応してヨットと鳥に形成さ
れ、作動部２は音センサ３によって外部音の一定の物理
量を感知することにより作動する駆動機構によって動作
するから、これにより画像部８の情景を変化させること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
静物状の外観をもつ物体がある種の信号により動作をす
る作動変化物が考えられていた、しかし、従来例では、
生成された気流を利用して限られた空間の内部で飛行す
る物体を有する展示装置に関する見識を得ることはでき
ない。

【０００４】この発明は、所定の空間の内部で飛行体を
飛行させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る飛行体展
示装置は、所定の飛行空間を形成する空間形成部と、上
記空間形成部が形成する空間中に気流を生成する気流生
成機と、上記気流生成機が生成した気流によって上記空
間形成部により形成された空間内を飛行する飛行体と、
上記飛行体に接続され、上記飛行体が飛行する空間を拘
束する道糸を有する接続部とを備えたことを特徴とす
る。

【０００６】上記飛行体展示装置は、さらに、上記接続
部が有する道糸の長さを変化させることによって上記飛
行体が飛行する状態を制御する制御部を備えたことを特
徴とする。

【０００７】上記飛行体は、飛行体の中心である機軸を
有する機胴体と複数の翼と複数の翼の強度を高める複数
の強度部材とを有し、上記複数の翼を上記機胴体が有す
る機軸に対して線対称となるように接合し、接合した上
記複数の翼に上記複数の強度部材を接合させることを特
徴とする。

【０００８】上記制御部は、外部から与えられる環境の
変化に連動して、少なくとも上記接続部が有する道糸の
長さと上記気流生成機が生成する気流とのいずれかを制
御することを特徴とする。

【０００９】上記制御部は、少なくとも音と光のいずれ
かに連動して制御することを特徴とする。

【００１０】上記制御部は、予め定められた信号から少
なくとも上記接続部が有する道糸の長さと上記気流生成
機が生成する気流とのいずれかを制御することを特徴と
する。

【００１１】上記気流生成機は、羽根を回転させて気流
を生成し、上記制御部は、さらに、少なくとも上記気流
生成機の羽根の回転数と回転方向と動作タイミングとの
いずれかを制御して上記気流生成機が生成する気流を変
化させることによって上記飛行体の飛行を制御すること
を特徴とする。

【００１２】上記飛行体展示装置は、さらに、上記気流
生成機を３以上複数備え、上記複数の気流生成機は、内
側の気流生成機が外側の気流生成機より下方に位置する
ように直列に配置されることを特徴とする。

【００１３】上記気流生成機は、２重反転送風機である
ことを特徴とする。

【００１４】上記接続部は、上記空間形成部の内側に道
糸が貫通する穴を有する案内部を有し、上記飛行体は、
上記案内部の端部を支点として飛行することを特徴とす
る。

【００１５】上記接続部は、上記案内部を稼働させるこ
とにより上記案内部の端部を変化させることを特徴とす
る。

【００１６】上記気流生成機は、上記空間形成部により
形成された空間内に設置され、上記空間形成部により形
成された空間内の気流を生成することにより気体を上記
空間形成部の内部で循環させることを特徴とする。

【００１７】上記気流生成機は、上記空間形成部ととも
に上記飛行体の飛行空間を形成するように設置され、上
記空間形成部により形成された空間の内部または外部の
いずれかに生成した気流を出力することを特徴とする。

【００１８】上記空間形成部は、上記所定の空間を複数
のサブ空間に分割するパーティションを有することを特
徴とする。

【００１９】上記空間形成部は、気体の出入口を有する
仕切りを備えたことを特徴とする。

【００２０】この発明に係る飛行体展示方法は、所定の
飛行空間を形成し、上記形成する空間中に気流を生成
し、上記生成した気流によって上記形成された空間内を
飛行体に飛行させ、上記飛行体に道糸を接続し、上記飛
行体を上記飛行する空間に拘束することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１の飛行体展示装置全体の構成図である。１０は、飛
行体が飛行する空間に空気流１５を発生させる送風機群
である。送風機群１０は、複数の送風機１１から構成さ
れていてもよく、一の送風機１１から構成されていても
よい。送風機群１０は、気体を吐出すことによって空気
流１５を生成してもよく、気体を吸い込むことによって
空気流１５を生成してもよい。また、送風機群１０に
は、右回転の羽根を持つ送風機と左回転の羽根を持つ送
風機とを重ねた構造を持つ２重反転送風機を使ってもよ
い。飛行空間２５に旋回流があると軽量飛行体３０の飛
行自体が不安定になるので飛行空間の上流にハチの巣形
状のハニカム整流格子などを設置すること必要である。
そこで送風機１１として２重反転式の軸流送風機や静翼
付きの軸流送風機を使えば、吐出流れに旋回方向成分の
流れが極めて少ないので、特に整流格子を付けなくても
軽量飛行体３０が安定に飛行できる飛行空間２５を作り
出すことができる。１５は、送風機群１０が生成した空
気流である。ダクト内を空気以外の気体で充満させても
よく、その場合には、１５は当該気体の気流となる。２
０は、空気等の気体を搬送する通路を形成するダクトで
ある。ダクト２０により飛行体が飛行する空間が形成さ
れる。図１に示されたダクト２０では左回りの空気流１
５が発生している。図１のダクト２０の形体は空間形成
部の一例であり、ダクト２０はこのような形体に限られ
ず、自由な形体を持つことができる。図１ではダクト２
０が送風機群１０の吸い込み側と吐出し側に接続してい
る構造をしている。３０は、ダクト２０により形成され
た飛行空間２５内を送風機群１０が生成した空気流１５
に乗って飛行する飛行体である。

【００２２】このように、本実施の形態の飛行体展示装
置は、１または複数の送風機１１からなる送風機群１０
を循環式のダクト２０に取り付けている。この送風機群
１０から出た空気流１５は整流であり、ダクト２０によ
って湾曲した入り口側案内羽根２１を通り、飛行空間２
５に達し、湾曲した出口側案内羽根２２を経て送風機群
１０に戻る。このように、ダクト２０が循環構造をと
り、空気流１５がダクト２０内を循環するため、飛行体
展示装置の周りを他の機器で囲まれても安定な空気流１
５を作ることができ、軽量飛行体３０の安定な飛行が可
能となる。

【００２３】４０は、軽量飛行体３０と接続された道糸
である。５０は、道糸４０の出入り口となる案内装置で
ある。６０は、道糸４０を巻き取る巻き取り器である。
７０は、マイクロホン８０や光センサ９０から伝えられ
る音や光の変化に連動して道糸４０や送風機群１０を制
御する制御器である。軽量飛行体３０からのびた道糸４
０は案内装置５０中を通り、ダクト２０の下方の道糸巻
き取り器６０につながっている。巻き取り器６０は制御
器７０に接続され、制御器７０にはマイクロホン８０や
光センサ９０が接続されている。１００は、ダクト２０
の底面に置かれた実物または模造された草花である。

【００２４】軽量飛行体３０に取り付ける道糸４０につ
いて説明する。軽量飛行体３０の機胴体を構成する機軸
３１には２カ所または１カ所に糸が固定されており、２
カ所の場合は糸の片方の端を軽量飛行体３０の空力中心
より上流側に、他方の端を下流側に固定し、糸の間に道
糸４０を取り付ける。道糸４０の取付位置は調整可能で
ある。１カ所の場合は、道糸４０を直接機軸３１のほぼ
空力中心位置に取り付ける。道糸４０の取付位置の変更
は可能だが、一度決まれば固定してもよい。

【００２５】このように、飛行体展示装置は、空気流１
５を作る送風機群１０と飛行空間を形成するダクト２０
を持ち、軽量飛行体３０に道糸４０を取付け、道糸４０
により軽量飛行体３０の運動を拘束することにより、ダ
クト２０が形成する空間内の空気流１５を利用して軽量
飛行体３０を飛行させることができる。すなわち、軽量
飛行体３０が道糸４０で拘束されているので狭い空間中
でも軽量飛行体３０を飛行させることが可能となる。

【００２６】また、軽量飛行体３０は後述するように小
型の機体からなるので、従来の凧のように抗力ではなく
揚力で飛行することが可能である。よって、道糸４０は
数ｇｆ程度、すなわち数十ｍＮ（ミリニュートン）程度
の張力に耐えれば良く、テグスやさらには極細のタング
ステンワイヤなので作ることができる。したがって、道
糸４０は外部からほとんど見えずあたかも飛行体展示装
置内で軽量飛行体が空中に浮いているかのように見える
ため、飛行体展示装置としてのエンターテイメント性が
向上する。

【００２７】次に、制御器７０について説明する。制御
器７０は、飛行体展示装置に取付けたマイクロホン８０
や光センサ９０等の入力装置からの信号に基づき、送風
機１１の回転数や作動する送風機１１の数や送風方向を
変化させることによってダクト２０内の空気流１５の変
化を制御する。また、制御器７０は、飛行体展示装置に
取付けたマイクロホン８０、光センサ９０等の入力装置
からの信号に基づき、道糸４０の長さを変化させること
によ軽量飛行体３０の飛行状態を制御する。

【００２８】このように、制御器７０は、外部から与え
られる環境の変化に連動し、これらの環境の変化を信号
に変換し、変換した信号によって道糸４０や送風機群１
０が生成する空気流１５の制御を行う。この制御によっ
て、軽量飛行体３０の高度や飛行姿勢を変化させること
ができるため、飛行体展示装置を見る者の興味を引きつ
け、本実施形態に示す発明のエンターテイメント性を発
揮することができる。ここで、外部から与えられる環境
の変化には、音の変化や光の変化や振動の変化や磁気の
変化等外界から制御器７０に信号として取り入れること
のできるすべての変化を含む。

【００２９】次に、軽量飛行体３０について詳細に説明
する。図１に示す軽量飛行体３０は、飛行体の中心に機
軸３１を有する機胴体を有し、機胴体が有する機軸３１
に対して線対称となるように右翼と左翼が取り付けられ
ているが、この翼は２枚に限らず１枚以上複数枚あって
もよい。また、右翼と左翼には軽量飛行体３０の強度を
高めるために強度部材が接合されている。

【００３０】さらに、軽量飛行体３０について詳細に説
明する。軽量飛行体３０は単位面積あたりの重量が３０
ｇ以下の極めて軽い紙または不織布で翼面が構成されて
いる。翼面には蝶や鳥またはトンボなどの自然界の生き
物や、飛行機などの人造物の絵が印刷ないしはプリント
されている。本実施の形態では蝶のイメージが印刷され
たものを示しているが、軽量であって飛行に適し、鑑賞
する人々の視線を釘付けにするものであれば自然物、人
造物、想像物等いかなるものでもよい。軽量飛行体３０
の平面形状は飛行安定性を高めるために機軸３１に対し
て空力的に線対称になるように構成されており、軽量飛
行体３０の翼面には強度部材として、ＣＦＲＰ（Ｃａｒ
ｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓ
ｔｉｃｓ）またはＦＲＰ（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒ
ｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）またはプラスチック成型品
または檜などの軽量材を用いる。構造部材は軽量飛行体
３０の機軸３１を中心とし、軽量飛行体３０の翼の前縁
部３２に主として配置され、さらに機軸３１の下流側翼
面も維持できるように構成されている。軽量飛行体３０
に上反角をもたせるために、ＣＦＲＰなどのバネ要素を
弓なりにし、翼の機軸３１の左右の梁に取り付けてあ
る。この翼面の上反角により、軽量飛行体３０を水平姿
勢に戻す力が生じ、軽量飛行体３０のロール方向（回転
方向）の安定性が増加する。さらに軽量飛行体３０の後
縁部３３は機軸３１に対して上方に傾斜しており尾翼の
効果によりピッチング方向（上下方向）の安定性も増
す。

【００３１】飛行体の重量が大きい場合、ピッチング方
向に対し飛行体を静的に安定させるためには、空力中心
も糸目位置もほぼ重心位置にくる必要がある。この場
合、飛行体の重心は機軸３１のほぼ中央であることか
ら、空力中心も機軸の中央になるため、飛行体の迎角は
大きく、飛行体は失速状態になり抗力で飛行することに
なる。しかし、本実施の形態の軽量飛行体３０は極めて
軽量なので、重力による頭上げモーメントが小さい。し
たがって迎角を小さくして空力中心を揚力が一番大きく
なる軽量飛行体３０の前縁部３２から１／４弦長下流部
にし、その点よりわずかに上流側に糸目を持ってきても
安定である。すなわち軽量飛行体３０は道糸４０で拘束
されているにも拘わらず、通常の凧のように抗力で飛行
するのではなく揚力で飛行粋ることが可能である。

【００３２】このように、本実施形態の軽量飛行体３０
は軽量の紙や不織布などの翼を有し、その翼面にＣＦＲ
ＰまたはＦＲＰまたはプラスチック成型品、木材など比
強度の高い骨組みを接合した構造を持つ。したがって、
翼面荷重を低下でき、その結果、軽量飛行体３０の飛行
安定性を図るとともに軽量飛行体３０の最小飛行速度を
低下することが可能となるため、軽量飛行体３０がゆっ
くり、ひらひら動作する姿が人間に安らぎと癒しを与え
る効果を持つ。また、軽量飛行体３０全体を蝶や鳥など
の自然物や飛行機などの人工物の形状を模擬した形状と
したので、軽量飛行体３０の飛行する姿を見る者に強く
印象つけることができる。

【００３３】次に、送風機群１０が生成する空気流１５
の風量について説明する。送風機群１０が生成する空気
流１５の風量は、制御器７０が制御する。飛行体展示装
置はショウウインドウなどに設置されるので省スペース
が重要である。ダクト２０の流路幅を展示しやすい４５
０ｍｍ程度とすると、軽量飛行体３０のスパン（翼幅）
は流路幅の１／３程度でないと飛行の変化が乏しくエン
ターテイメントしての効果が低減する。そこで軽量飛行
体３０のスパンを１５０ｍｍとし、翼弦長８０ｍｍ程度
での飛行を想定した場合、軽量飛行体３０は軽量である
ためレイノルズ数が小さく最大揚力係数は０．５程度と
なる。翼面を４０ｇ／ｍ²の不織布で構成し、構造部材
による骨組みの重量を１．３ｇとすると、軽量飛行体３
０の全重量Ｌは１．８ｇ程度となる。したがって、軽量
飛行体３０を飛行させるのに必要なダクト２０を流れる
空気流１５の最小速度Ｕは、空気の密度をρ、容量係数
をＣＬ、空気流１５の流路断面をＳとすると、下記の式
にて求められる。Ｕ＝（２×Ｌ×９．８／（ρ×ＣＬ×Ｓ））^0.5 上記式に、Ｌ（軽量飛行体３０の全重量）＝０．００１８［ｋ
ｇ］ ρ＝１．２［ｋｇ／ｍ³］ＣＬ＝０．５Ｓ（軽量飛行体のスパン×翼弦長）＝０．１５×０．０
８［ｍ²］を代入すると、Ｕ＝（２×０．００１８×９．８／（１．２×０．５×
０．１５×０．０８））^0.5＝１．５［ｍ／ｓｅｃ］と低速で良い。すなわち、軽量飛行体３０を飛行させる
のに必要な空気流１５の最小速度Ｕは１秒間に１．５ｍ
であればよいことがわかる。ダクト２０の高さＨを６０
０ｍｍ、ダクト２０の空気流１５の流路幅Ｗを４５０ｍ
ｍとすると、送風機群１０の風量Ｎは、Ｎ＝Ｕ×Ｗ×Ｈ［ｍ³／ｓｅｃ］＝１．５×０．４５×０．６×６０［ｍ³／ｍｉｎ］＝２４［ｍ³／ｍｉｎ］となる。したがって、風量Ｎは１分間に２４ｍ³程度で
あればよいため、軽量飛行体３０を換気扇のような小型
の送風機１１で飛行させることができる。このように、
軽量飛行体３０を軽量とし低風量でも飛行できるように
したため、軽量飛行体３０は、揚力でフワフワと飛行で
き、送風機群１０の騒音の低減が図れる。

【００３４】次に、マイクロホン８０や光センサ９０を
用いた制御器７０の制御方法について説明する。制御器
７０は、マイクロホン８０や光センサ９０からの音の変
化や光の変化を信号に変換し、変換した信号を利用して
巻き取り器６０に対して道糸４０の長さを調節するよう
に制御する。また、制御器７０は、送風機１１の回転数
や運転台数や送風機群１０の各送風機１１が運転するタ
イミング等を変えて、発生する空気流１５を調整する。
この機能により、たとえば観客の拍手や回転スポットラ
イトにあわせて道糸４０の長さを変化させて軽量飛行体
３０の飛行高さや姿勢を変えることができる。また、送
風機１１の回転数や運転台数を変えることにより軽量飛
行体３０への空気流１５の速度を変化させ、軽量飛行体
３０の揚力を変えることで、道糸４０の傾斜角を変え、
軽量飛行体３０の流れ方向位置や飛行高度を変えること
ができる。また飛行動作は外部からのランダムな信号の
みならず、あらかじめ設定されたシーケンスに基づき制
御器７０から道糸巻き取り器６０や送風機１１に信号を
出し、音楽や照明と同期させることもできる。

【００３５】このように、飛行体展示装置に取付けたマ
イクロホン８０、光センサ９０等の入力装置からの信号
に基づき、制御器７０が道糸４０の長さを変化させるこ
とにより、外部からの信号を用いて軽量飛行体３０の高
度や飛行姿勢を変化させることができる。また、飛行体
展示装置に取付けたマイクロホン８０、光センサ９０等
の入力装置からの信号に基づき、制御器７０が送風機１
１の回転数や作動する送風機１１の数や送風位置を変化
させることによっても、外部からの信号を用いて軽量飛
行体３０の高度や飛行姿勢を変化させることができる。
さらに、決められたシーケンスにより飛行体展示装置に
付随したスピーカからの音楽や、照明にあわせて道糸４
０の長さや送風機１１の回転、送風位置を変化させるこ
とにより音楽や照明と連動して、展示会場に集まる人々
の状況に応じて軽量飛行体３０を踊らせることが可能と
なり、軽量飛行体３０によるエンターテイメント性を高
めることができる。

【００３６】次に、案内装置５０を用いた軽量飛行体３
０の離陸について説明する。離陸前の軽量飛行体３０は
空気流１５の流速の遅いダクト２０の底面部にあり、軽
量飛行体３０を離陸させるにはダクト２０の中央の流速
の速い領域に持ってくることが必要である。そこで軽量
飛行体３０の離陸は次のようなシーケンスで行う。図１
のように、道糸４０は、ダクト２０の底面から飛行空間
２５にのびた案内装置５０の中を通っている。離陸時に
は巻き取り器６０で道糸４０を巻き取り、軽量飛行体３
０をダクト２０の底面部から案内装置５０の先端にまで
引き上げる。案内装置５０の先端部に位置する空気流１
５の流速は速いので軽量飛行体３０はこの時点で飛行を
開始することが可能である。軽量飛行体３０の飛行が安
定してきたら、道糸巻き取り器６０で道糸４０を長く
し、ダクト２０内での自由な飛行を始める。案内装置５
０は、図１のようにパイプ形状のものや、図示されてい
ないがリングが棒の先についた形状のものなど道糸４０
に支点を与える構造であればどんな構造でもよい。たと
えば、案内装置５０自体は、かえるやカマキリの形状を
していてもよい。この場合には、かえるなどの形状をし
た案内装置５０に蝶の形状をした軽量飛行体３０を食べ
てしまいそうな動作をさせることで、展示装置としての
魅力を高めることができる。図１においては、案内装置
５０はダクト２０に固定されているが、案内装置５０の
高さは可変してもよい。たとえば、案内装置５０の設置
されたダクト２０の底面に穴をあけて案内装置５０を上
下に稼働させてもよい。案内装置５０自身がバネのよう
に伸縮する構造であれば、ダクト２０の底面に穴をあけ
ることなく案内装置５０を上下に稼働することができ
る。

【００３７】このように、道糸４０はダクト２０の底面
からダクト２０により形成された空間内部にのびた固定
または上下稼働可能な案内装置５０の先端部を支点と
し、軽量飛行体３０はこの支点から飛行を開始すること
が可能となるため、飛行シーケンスの初期段階で、軽量
飛行体３０は案内装置５０を利用してダクト２０内の空
気流１５の中央部まで移動でき、軽量飛行体３０自身の
離陸を容易にすることができる。また、離陸時は案内装
置５０を高くし、飛行に移行したら案内装置５０の高さ
を下げ軽量飛行体３０の飛行空間２５を広げることによ
って軽量飛行体３０の飛行空域を広げることができる。

【００３８】次に、図１に示すダクト２０の構造につい
て詳細を説明する。図１ではダクト２０が送風機群１０
の吸い込み側と吐出し側に接続している。すなわち、送
風機群１０は、ダクト２０により形成された空間内に設
置されており、送風機群１０によって生成された空気流
１５をダクト２０の内部で循環させる構造になってい
る。ダクト２０の上流と下流には入り口側案内羽根２１
と出口側案内羽根２２とがあり、その先は送風機群１０
につながっている。したがって、この構成では風路が閉
じているため、飛行体展示装置の外側にいかなる障害物
があっても安定な流れを形成できる。

【００３９】飛行空間２５に旋回流があると軽量飛行体
３０の飛行自体が不安定になるので飛行空間の上流にハ
チの巣形状のハニカム整流格子などを設置すること必要
である。そこで送風機１１として２重反転式の軸流送風
機や静翼付きの軸流送風機を使えば、吐出流れに旋回方
向成分の流れが極めて少ないので、特に整流格子を付け
なくても軽量飛行体３０が安定に飛行できる飛行空間２
５を作り出すことができる。

【００４０】本実施の形態による飛行体展示装置のダク
ト２０には草花１００を設置し、あたかも蝶などの生物
に似せた軽量飛行体３０が花と戯れる情景を構成でき
る。さらに草花１００も外部からの信号や、または決め
られたシーケンスに基づき、軽量飛行体３０のように制
御可能とすることで、草花１００の傾きや方向を変える
などの動作を行えば、エンターテイメントの効果を高め
ることができる。

【００４１】実施の形態２．図２に他の実施形態を示
す。図２では、案内装置５０が、ダクト２０の中央部に
ある空気流１５の通路を形成するための壁に、ダクト２
０の底面に水平になるように取り付けられている。この
場合にも案内装置５０は固定または前後、上下に稼働可
能である。また、案内装置５０はダクトの側面の壁にす
べて同じ高さに設置されていなくてもよい。さらに、案
内装置５０は、側面と底面の両方に設置されていてもよ
い。他の構成は図１と同様であり、実施の形態１で説明
したので省略する。本実施の形態では、案内装置５０の
先端部を支点とし、軽量飛行体３０はこの支点から飛行
を開始することが可能である。よって、軽量飛行体３０
は案内装置５０を利用してダクト２０内の空気流１５の
中央部まで移動し、そこから離陸できるため、スムーズ
な飛行が可能になるとともに、離陸時は案内装置５０を
伸ばしておき、飛行に移行したら案内装置５０を縮めた
り、下降または上昇させることで軽量飛行体３０の飛行
空間２５を広げることができる。また、飛行体展示装置
の軽量飛行体３０を正面から見ている鑑賞者にとって
は、壁の側面から正面に向かって案内装置５０がでてい
る方が底面から案内装置５０がでている場合より、案内
装置５０や道糸４０の存在を意識する度合いが低くなる
ので、鑑賞効果が向上する。

【００４２】実施の形態３．図３に他の実施形態を示
す。図３では、案内装置５０は二つの球が一つの棒で接
続されている構造を持つ。案内装置５０は、ダクト２０
の中央部にある空気流１５の通路を形成するための壁の
最上部に、ダクト２０の底面に水平になるように取り付
けられている。両端の球には道糸４０が通る穴が空いて
おり、両端の球を通って道糸４０が軽量飛行体３０に接
続されている。この球が軽量飛行体３０の飛行の支点と
なる。この場合にも案内装置５０は固定または前後、上
下に稼働可能とすることができる。また、案内装置５０
は図３に示した設置方法と図１や図２で示した案内装置
５０の設置方法を混在させてもよい。他の構成は図１と
同様であり、実施の形態１で説明したので省略する。本
実施の形態では、道糸４０は案内装置５０を通って軽量
飛行体３０に接続されているため、軽量飛行体３０をダ
クト２０の中央の高さまで道糸４０を垂らすことにより
移動させ、軽量飛行体３０のスムーズな飛行開始を可能
とする。また、離陸時は案内装置５０を伸ばしておき、
飛行に移行したら案内装置５０を縮めたり、下降させる
ことで軽量飛行体３０の飛行空間２５を広げることがで
きる。また、飛行体展示装置の軽量飛行体３０を正面か
ら見ている者にとっては、側面から案内装置５０がでて
いる方が底面から案内装置５０がでている場合より、案
内装置５０や道糸４０の存在を意識する度合いが低くな
るので、鑑賞効果が向上する。

【００４３】実施の形態４．図４に他の実施形態を示
す。図４では、案内装置５０が底面を移動できるよう
に、移動溝１４０が案内装置５０ごとに付加されてい
る。他の構成は図１と同様であり、実施の形態１で説明
したので省略する。このように、本実施の形態では、案
内装置５０が、上下に移動するとともに移動溝１４０を
使って底面上を移動できるので、各軽量飛行体３０の位
置を風量の調節だけでなく、底面上の移動によっても変
化させることができる。このようにすることで、飛行体
展示装置としてのエンターテイメント性をさらに向上さ
せることができる。また、この移動溝１４０をダクト２
０の中央部にある空気流１５の通路を形成するための壁
の送風機群１０側にまで延ばすことにより、軽量飛行体
３０が、上記壁によって見え隠れすることが可能になる
ため、鑑賞者に意外性を持たせることができ、より興味
を引きつけることができる。

【００４４】実施の形態５．図５に他の実施形態を示
す。図５では、ダクト２０の底面に空気孔１３０を設け
ている。他の構成は図１と同様であり、実施の形態１で
説明したので省略する。この空気孔１３０は、ダクト２
０内の空気流１５の出入り口とすることができる。ま
た、この空気孔１３０からダクト２０内へ、常時又は一
時的に空気流１５やドライアイスなどによるけむりを送
ることが可能である。また、空気孔１３０は開閉が可能
であるものでもよい。また、図５のようにダクト２０の
底面に存在するだけでなく、ダクト２０の側面に設置
し、常時又は一時的に外気との交流を行わせてもよい。
このように、この空気孔１３０をダクト２０内の空気流
１５等の出入り口とすることで、ダクト２０内の空気流
１５に変化を加えることができる。よって、軽量飛行体
３０の飛行に変化を加えることやドライアイスなどによ
る演出ができる。

【００４５】実施の形態６．図６に他の実施形態を示
す。図６に示す飛行体展示装置は、図１に示された機器
と同一機器には同一の番号が付けられており、同一機器
の説明は前述したので省略する。本実施の形態は、送風
機群１０の吸い込み側と吐出し側がダクト２０でつなが
れていないオープンタイプの飛行体展示装置を示してい
る。送風機群１０は飛行空間２５の上流に設置されてい
る。このような構造では、送風機群１０をダクト２０の
背後に設置する必要がないので飛行体展示装置をコンパ
クトにできるメリットがある。有限数の送風機１１で軽
量飛行体３０を安定に飛行させるためには、送風機群１
０の吐き出し側に整流格子や整流網を置き、流れを整流
することが必要である。しかし、限られたスペースに飛
行体展示装置を設置するにはできるだけ流れ方向の長さ
を短くしたい。そこで、送風機群１０の配置を適正化す
ることで軽量飛行体３０を安定に飛行させる送風機群１
０の設置方法を以下に示す。

【００４６】送風機１１としては２重反転式の送風機を
使った例である。送風機１１は、図示した左回転の羽根
の奥に、図示していない右回転の羽根をもつ。送風機群
１０は、送風機１１を４台使い、中央の２台の送風機１
１を左右の２台の送風機１１より低い位置に設置する。
送風機群１０の吐出し方向から見ると送風機１１の配置
は逆台形形状である。図９に逆台形上の送風機群１０の
吐出し流れの軸方向速度分布を吐出し速度の等高線１２
で示す。各送風機１１からの吐出し流れで最も流速が速
い部分は各々１３、１４、１５、１６である。それらも
逆台形並びである。ここで、軽量飛行体３０が中立位置
から左に傾き、左に傾いた軽量飛行体の位置３５に存在
する場合を想定する。通常飛行機の場合は機体が傾く
と、傾いた方向に横滑りが発生し、横滑り速度と主流速
度の合成速度が傾いた翼に働いて揚力が増加し、傾きを
戻す方向のモーメントにより機体は安定状態に戻る。軽
量飛行体３０は道糸４０で動きを拘束されているため、
機体が傾くことによる横滑り速度が小さいため復元モー
メントも小さい。吐出し流れが逆台形上の場合は、傾い
た翼に作用する速度が増加し、軽量飛行体３０が左に傾
いたときの大きな復元モーメント３６が発生する。この
復元モーメントにより軽量飛行体３０は容易に安定な位
置に戻ることができる。軽量飛行体３０が右に傾き、右
に傾いた軽量飛行体３０の位置３７に存在する場合も同
様に、軽量飛行体３０が右に傾いたときの復元モーメン
ト３８が発生し、軽量飛行体３０は安定な位置に戻るこ
とができる。なお送風機群１０の逆台形配置はオープン
タイプの飛行体展示装置の場合について説明したが、図
１に示すように送風機の吸い込み側と吐出し側にダクト
がついたクローズタイプの飛行体展示装置でも同様の効
果が得られる。

【００４７】このように、送風機群１０は３台または４
台の送風機１１を持ち、中央部の送風機１１を左右の送
風機１１より下方に置くことによって、送風機群１０か
らの流れの断面形状は中央が低く、左右が高い谷状にな
るので、谷の底部で軽量飛行体３０を飛行させると左右
方向の姿勢安定性を増加できる。

【００４８】図７では、ダクト２０の側面と上面に空気
孔１３０を設けている。この空気孔１３０は、ダクト２
０内の空気流１５の出入り口となる。この空気孔１３０
からダクト２０内へ、常時又は一時的に空気流１５を送
ることが可能である。空気孔１３０は開閉が可能である
ものでもよい。また、空気孔１３０は図７のようにダク
ト２０の側面と上面に存在するだけでなく、ダクト２０
の底面に存在していてもよい。このように、この空気孔
１３０をダクト２０内の空気流１５等の出入り口とする
ことで、ダクト２０内の空気流１５に変化を加えること
ができる。よって、軽量飛行体３０の飛行に変化を加え
ることができる。

【００４９】実施の形態７．図８に他の実施形態を示
す。図８に示す飛行体展示装置は図１に含まれた機器に
加え、ダクト２０内の空間を複数のサブ空間に分割する
パーティション１６０を設けている。パーティション以
外の構成は、図６と同様であるので説明を省略する。図
８のように、パーティション１６０がダクト２０内の空
間を複数のサブ空間に分割した構造を作ることで、送風
機群１０や図示していない空気孔１３０などを用いてそ
れぞれのサブ空間に生成する空気流１５をサブ空間毎に
別々に変化させることができる。よって、軽量飛行体３
０が各パーティション１６０で区切られた各空間内にそ
れぞれ存在する場合には、各軽量飛行体３０に別々の動
作をさせることが可能となる。したがって、鑑賞者に各
軽量飛行体３０毎に全く異なる飛行を鑑賞してもらうこ
とができる。また、パーティション１６０を透明のガラ
スやプラスチックで作ることにより鑑賞者にパーティシ
ョン１６０の存在を意識させないことも可能である。こ
の場合には、パーティション１６０というカラクリを鑑
賞者に見せることなく、変化に富んだ軽量飛行体３０の
飛行を鑑賞者に楽しんでもらうことができるため、鑑賞
者にとってより魅力的な飛行体展示装置を提供できる。
なお、パーティション１６０の正面側の壁に物語の背景
を描き、このパーティション１６０を上下稼働可能にし
たり、ジャバラ構造にして畳めるようにすれば、１枚目
のパーティション１６０を出したり引っ込めたりするこ
とにより、複数の軽量飛行体３０を登場させたり退場さ
せたりすることができる。たとえば、クリスマス時期に
は、１番手前のサブ空間にトナカイを、２番目のサブ空
間にサンタを、３番目のサブ空間にたくさんの雪を軽量
飛行体３０として登場させたり退場させることで、飛行
体展示装置に物語性を与えることができるため、鑑賞者
の目をより引きつけ、季節や状況にあった展示を可能と
することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、変化のある飛行体の飛行を可
能とする。

【００５１】また、本発明は、飛行体が糸で拘束されて
いるので狭いダクト空間の中でも飛行体を飛行させるこ
とができる。

【００５２】また、本発明は、軽量の紙や、比強度の高
い骨組みを使うことにより、翼面荷重を低下でき飛行体
の飛行安定性と、最小飛行速度を低下できる。

【００５３】また、本発明は、外部らの信号により飛行
体の高度や飛行姿勢を変化させることができる。

【００５４】また、本発明は、音楽や照明と連動した飛
行体の飛行を可能とする。

【００５５】また、本発明は、飛行体が飛行する場合、
左右方向の姿勢の安定性を増加できる。

【００５６】また、本発明は、送風機群からの流れに旋
回流成分が少ないので、旋回流により飛行体の飛行姿勢
が乱れることを回避することができる。

【００５７】また、本発明は、飛行シーケンスの初期段
階で、飛行体をダクト流れの中央部まで移動する支点と
なり、飛行体の離陸を容易にすることができる。

【００５８】また、本発明は、ダクト内の流れを循環流
とすることにより飛行体展示装置の周りを他の機器で囲
まれても安定な空気流を作ることができる。

【００５９】また、本発明は、循環部分を不要とするこ
とにより飛行体展示装置全体をコンパクトにすることが
できる。

【００６０】また、本発明の方法は、飛行体の飛行に変
化を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の構成図である。

【図２】実施の形態２の構成図である。

【図３】実施の形態３の構成図である。

【図４】実施の形態４の構成図である。

【図５】実施の形態５の構成図である。

【図６】実施の形態６の構成図である。

【図７】実施の形態６の構成図に空気孔を付加した図
である。

【図８】実施の形態７の構成図である。

【図９】送風機からの吹き出し流れの軸方向速度分布
を等高線で示した図である。

【図１０】従来図である。

【符号の説明】

１０送風機群、１１送風機、１２吐出し速度の等
高線、１５空気流、１６吐出流れの最大速度位置、
２０ダクト、２１入り口側案内羽根、２２出口側案
内羽根、２５飛行空間、３０軽量飛行体、３１機
軸、３２前縁部、３３後縁部、３５左に傾いた軽
量飛行体の位置、３６軽量飛行体が左に傾いたときの
復元モーメント、３７右に傾いた軽量飛行体の位置、
３８軽量飛行体が右に傾いたときの復元モーメント、４
０道糸、５０案内装置、６０道糸巻き取り器、７
０制御器、８０マイクロホン、９０光センサ、１
００草花、１３０空気孔、１４０移動溝、１６０
パーティション。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野健東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 2C150 CA02 CA09 DA17 DA18 DD04 DD13 DK02 EB17 ED02 EF16 EF17 EF29 EF33 3B110 FA11 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の飛行空間を形成する空間形成部
と、上記空間形成部が形成する空間中に気流を生成する気流
生成機と、上記気流生成機が生成した気流によって上記空間形成部
により形成された空間内を飛行する飛行体と、上記飛行体に接続され、上記飛行体が飛行する空間を拘
束する道糸を有する接続部とを備えたことを特徴とする
飛行体展示装置。
【請求項２】上記飛行体展示装置は、さらに、上記接
続部が有する道糸の長さを変化させることによって上記
飛行体が飛行する状態を制御する制御部を備えたことを
特徴とする請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項３】上記飛行体は、飛行体の中心である機軸
を有する機胴体と複数の翼と複数の翼の強度を高める複
数の強度部材とを有し、上記複数の翼を上記機胴体が有
する機軸に対して線対称となるように接合し、接合した
上記複数の翼に上記複数の強度部材を接合させることを
特徴とする請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項４】上記制御部は、外部から与えられる環境
の変化に連動して、少なくとも上記接続部が有する道糸
の長さと上記気流生成機が生成する気流とのいずれかを
制御することを特徴とする請求項２記載の飛行体展示装
置。
【請求項５】上記制御部は、少なくとも音と光のいず
れかに連動して制御することを特徴とする請求項４記載
の飛行体展示装置。
【請求項６】上記制御部は、予め定められた信号から
少なくとも上記接続部が有する道糸の長さと上記気流生
成機が生成する気流とのいずれかを制御することを特徴
とする請求項２記載の飛行体展示装置。
【請求項７】上記気流生成機は、羽根を回転させて気
流を生成し、上記制御部は、さらに、少なくとも上記気流生成機の羽
根の回転数と回転方向と動作タイミングとのいずれかを
制御して上記気流生成機が生成する気流を変化させるこ
とによって上記飛行体の飛行を制御することを特徴とす
る請求項２記載の飛行体展示装置。
【請求項８】上記飛行体展示装置は、さらに、上記気
流生成機を３以上複数備え、上記複数の気流生成機は、内側の気流生成機が外側の気
流生成機より下方に位置するように直列に配置されるこ
とを特徴とする請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項９】上記気流生成機は、２重反転送風機であ
ることを特徴とする請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項１０】上記接続部は、上記空間形成部の内側
に道糸が貫通する穴を有する案内部を有し、上記飛行体は、上記案内部の端部を支点として飛行する
ことを特徴とする請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項１１】上記接続部は、上記案内部を稼働させ
ることにより上記案内部の端部を変化させることを特徴
とする請求項１０記載の飛行体展示装置。
【請求項１２】上記気流生成機は、上記空間形成部に
より形成された空間内に設置され、上記空間形成部によ
り形成された空間内の気流を生成することにより気体を
上記空間形成部の内部で循環させることを特徴とする請
求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項１３】上記気流生成機は、上記空間形成部と
ともに上記飛行体の飛行空間を形成するように設置さ
れ、上記空間形成部により形成された空間の内部または
外部のいずれかに生成した気流を出力することを特徴と
する請求項１記載の飛行体展示装置。
【請求項１４】上記空間形成部は、上記所定の空間を
複数のサブ空間に分割するパーティションを有すること
を特徴とする請求項１３記載の飛行体展示装置。
【請求項１５】上記空間形成部は、気体の出入口を有
する仕切りを備えたことを特徴とする請求項１２または
請求項１３のいずれかに記載の飛行体展示装置。
【請求項１６】所定の飛行空間を形成し、上記形成する空間中に気流を生成し、上記生成した気流によって上記形成された空間内を飛行
体に飛行させ、上記飛行体に道糸を接続し、上記飛行体を上記飛行する
空間に拘束することを特徴とする飛行体展示方法。