JP2020037362A - Aircraft - Google Patents

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Abstract

To provide an aircraft which can control a flying posture of an airframe while maintaining lift force of a wing with thrust force of propellers.SOLUTION: An aircraft 10 includes: a main propeller 31 which is provided at a main wing 21 and generates thrust force F31; and an auxiliary propeller 41 which is disposed at the rear of an airframe 11 relative to the main propeller 31 and generates thrust force F41. A thrust force center line O31 of the main propeller 31 and a thrust force center line O41 of the auxiliary propeller 41 extend so as to sandwich a centroid G of the airframe 11 in a vertical direction when viewed from the lateral side of the airframe 11 and intersect with each other.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、飛行機に関する。   The present invention relates to airplanes.

特許文献１には、複数のプロペラの推力によって機体の飛行姿勢を制御する航空機が開示されている。   Patent Literature 1 discloses an aircraft that controls a flight attitude of an airframe by using thrusts of a plurality of propellers.

特許文献１の航空機は、パイロットを収容するコクピットと、コクピットの前端と後端にそれぞれ設けられる２つの翼と、を備える。２つの翼には、電動モータによって駆動される合計８個のプロペラが配置される。航空機は、各プロペラの推力を増減することで、機体の飛行姿勢が制御される。   The aircraft of Patent Literature 1 includes a cockpit accommodating a pilot, and two wings respectively provided at a front end and a rear end of the cockpit. A total of eight propellers driven by electric motors are arranged on the two wings. The flight attitude of the aircraft is controlled by increasing or decreasing the thrust of each propeller.

国際公開第２０１４／０５３０５７号International Publication No. WO 2014/053057

しかしながら、特許文献１の航空機では、各プロペラの回転軸が機体に対して同一方向を向いて並ぶように配置されているため、各プロペラの推力によって翼の揚力を維持しつつ機体の飛行姿勢を制御することが難しい。   However, in the aircraft of Patent Document 1, since the rotation axes of the propellers are arranged in the same direction with respect to the fuselage, the flight attitude of the fuselage is maintained while maintaining the lift of the wings by the thrust of each propeller. Difficult to control.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、プロペラの推力によって翼の揚力を維持しつつ機体の飛行姿勢を制御できる飛行機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an airplane capable of controlling a flight attitude of an airframe while maintaining lift of a wing by a thrust of a propeller.

本発明のある態様によれば、主翼に設けられて推力を発生する主プロペラと、前記主プロペラよりも機体の後方に配置されて推力を発生する補助プロペラと、を備え、前記主プロペラの推力中心線と前記補助プロペラの推力中心線とは、前記機体の側方から見て前記機体の重心を上下方向に挟むように延在するととともに互いに交差することを特徴とする飛行機が提供される。   According to an aspect of the present invention, the main propeller includes a main propeller that is provided on a main wing and generates thrust, and an auxiliary propeller that is disposed behind the main propeller and is behind the fuselage and generates thrust. An airplane is provided, wherein a center line and a thrust center line of the auxiliary propeller extend so as to vertically sandwich a center of gravity of the airframe when viewed from a side of the airframe and intersect with each other.

上記態様によれば、飛行機は、重心周りについて主プロペラの推力によるモーメントと補助プロペラの推力によるモーメントとが互いに打ち消し合う方向に働く。これにより、飛行機は、主プロペラの推力によって主翼の揚力を維持しつつ補助プロペラの推力によって機体の飛行姿勢を制御できる。   According to the above aspect, the airplane acts in a direction in which the moment due to the thrust of the main propeller and the moment due to the thrust of the auxiliary propeller cancel each other around the center of gravity. Thus, the airplane can control the flight attitude of the aircraft by the thrust of the auxiliary propeller while maintaining the lift of the main wing by the thrust of the main propeller.

図１は、本発明の実施形態の飛行機を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an airplane according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を含む飛行機の側面図である。FIG. 2 is a side view of the aircraft including a cross section taken along line II-II of FIG. 図３は、飛行機を後方から見た背面図である。FIG. 3 is a rear view of the airplane viewed from behind.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本実施形態に係る飛行機１０を示す斜視図である。飛行機１０は、固定翼として左右の主翼２１を備え、胴体及び尾翼を有さない無尾翼機である。   FIG. 1 is a perspective view showing an airplane 10 according to the present embodiment. The airplane 10 is a tailless wing aircraft having left and right main wings 21 as fixed wings and having no fuselage and tail.

左右の主翼２１は、機体１１の中央に位置する翼付け根部２２から左右の翼端部２３へと斜め後方に延在する。つまり、主翼２１は、後退角を持つ後退翼である。   The left and right main wings 21 extend obliquely rearward from a wing base 22 located at the center of the fuselage 11 to left and right wing tips 23. That is, the main wing 21 is a swept wing having a swept angle.

主翼２１は、左右の翼端部２３から延在する左右の翼端板２５を備える。左右の翼端板２５は、左右の翼端部２３の後側上部から上方かつ後方に延在する。翼端板２５は、翼端部２３に生じる渦流を抑えて主翼２１の抵抗を低減するとともに、機体１１の飛行姿勢をヨー方向について安定させる垂直安定板の働きをする。   The main wing 21 includes left and right wing end plates 25 extending from the left and right wing end portions 23. The left and right wing tip plates 25 extend upward and rearward from the rear upper portion of the left and right wing tip portions 23. The wing tip plate 25 functions as a vertical stabilizer that suppresses the eddy current generated at the wing tip 23 to reduce the resistance of the main wing 21 and stabilizes the flight attitude of the fuselage 11 in the yaw direction.

飛行機１０の機体１１は、翼付け根部２２から後方に延在する搭乗部１５と、翼付け根部２２から上方に突出する左右のハンドル部１６と、を備える。飛行機１０では、パイロット５０が搭乗部１５の上に乗り、両手で左右のハンドル部１６を持って身体を保持するようになっている。   The fuselage 11 of the airplane 10 includes a riding section 15 extending rearward from a wing base 22 and left and right handle sections 16 projecting upward from the wing base 22. In the airplane 10, a pilot 50 rides on the boarding section 15 and holds the body by holding the left and right handle sections 16 with both hands.

パイプ状のハンドル部１６は、その前端部が翼付け根部２２から上方に突出し、その後端部が垂直板１７に連結される。垂直板１７は、翼付け根部２２から上方に突出する。   The pipe-shaped handle portion 16 has a front end protruding upward from the wing base 22 and a rear end connected to the vertical plate 17. The vertical plate 17 protrudes upward from the wing base 22.

飛行機１０は、推力発生要素としての主プロペラ３１及び補助プロペラ４１を備える。   The airplane 10 includes a main propeller 31 and an auxiliary propeller 41 as thrust generating elements.

主プロペラ３１は、機体１１の左右に対で設けられる。複数の主プロペラ３１は、左右の主翼２１の後部上方に配置され、翼幅方向に並んで設けられる。本実施形態では、１４個の主プロペラ３１が設けられるが、主プロペラ３１の個数は仕様に応じて任意に設定される。主プロペラ３１は、左右の主翼２１の翼弦方向について中央部より後方に配置される。主プロペラ３１は、主翼２１に干渉しない範囲で、主翼２１の後端部２４に近接するように配置される。   The main propellers 31 are provided on the left and right sides of the body 11 in pairs. The plurality of main propellers 31 are arranged above the rear portions of the left and right main wings 21 and are provided side by side in the wing width direction. In the present embodiment, 14 main propellers 31 are provided, but the number of main propellers 31 is arbitrarily set according to specifications. The main propellers 31 are arranged behind the center in the chord direction of the left and right main wings 21. The main propeller 31 is arranged so as to be close to the rear end 24 of the main wing 21 as long as it does not interfere with the main wing 21.

主プロペラ３１は、電動モータ３２によって回転駆動される。電動モータ３２は、主翼２１の後側上部から上方に突出する垂直板３３によって支持される。主プロペラ３１の回転軸(図示せず)は、後述するように機体１１に対する所定の位置及び所定の方向に配置される。   The main propeller 31 is driven to rotate by an electric motor 32. The electric motor 32 is supported by a vertical plate 33 protruding upward from a rear upper portion of the main wing 21. The rotation axis (not shown) of the main propeller 31 is disposed at a predetermined position and a predetermined direction with respect to the body 11 as described later.

補助プロペラ４１は、機体１１の左右に対で設けられる。本実施形態では、左右の補助プロペラ４１は左右の翼端板２５の内側にそれぞれ配置される。これにより、飛行機１０は、補助プロペラ４１が機体１１の左右に突出することがなく、左右方向の長さが抑えられる。なお、これに限らず、左右の補助プロペラ４１は左右の翼端板２５の外側にそれぞれ配置されてもよい。   The auxiliary propellers 41 are provided in pairs on the left and right sides of the body 11. In the present embodiment, the left and right auxiliary propellers 41 are arranged inside the left and right wing end plates 25, respectively. As a result, in the airplane 10, the auxiliary propeller 41 does not protrude to the left and right of the body 11 and the length in the left-right direction is suppressed. The invention is not limited thereto, and the left and right auxiliary propellers 41 may be arranged outside the left and right wing end plates 25, respectively.

補助プロペラ４１は、電動モータ４２によって回転駆動される。電動モータ４２は、翼端板２５から内側に突出するビーム４３によって支持される。これにより、補助プロペラ４１の回転軸(図示せず)は、後述するように機体１１に対する所定の位置及び所定の方向に配置される。   The auxiliary propeller 41 is driven to rotate by an electric motor 42. The electric motor 42 is supported by a beam 43 projecting inward from the wing end plate 25. Thereby, the rotation axis (not shown) of the auxiliary propeller 41 is arranged at a predetermined position and a predetermined direction with respect to the body 11 as described later.

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を含む側面図である。図２には、便宜上、右の主翼２１に設けられる複数(７個)の主プロペラ３１のうち翼幅方向について中央に配置される主プロペラ３１のみを図示している。   FIG. 2 is a side view including a cross section taken along line II-II of FIG. FIG. 2 shows only the main propeller 31 arranged at the center in the wing width direction among a plurality of (seven) main propellers 31 provided on the right main wing 21 for convenience.

主プロペラ３１は、主翼２１の後端部２４の後方かつ下方に向けて送風する。図２において、推力中心線Ｏ３１は、主プロペラ３１の回転軸上に延びる直線である。主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１は、機体１１の重心Ｇより上方に位置する。主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１は、主プロペラ３１の回転軸から前方に延びる部位が重心Ｇに対して距離Ｌ３１を持つように配置される。距離Ｌ３１は、後述するように主プロペラ３１の推力Ｆ３１によって生じる機首下げモーメントのモーメントアームとなる。   The main propeller 31 blows air rearward and downward of the rear end 24 of the main wing 21. In FIG. 2, the thrust center line O31 is a straight line extending on the rotation axis of the main propeller 31. The thrust center line O <b> 31 of the main propeller 31 is located above the center of gravity G of the airframe 11. The thrust center line O31 of the main propeller 31 is arranged such that a portion extending forward from the rotation axis of the main propeller 31 has a distance L31 with respect to the center of gravity G. The distance L31 is a moment arm of a nose-down moment generated by the thrust F31 of the main propeller 31 as described later.

補助プロペラ４１は、機体１１の後方かつ上方に向けて送風する。図２おいて、推力中心線Ｏ４１は、補助プロペラ４１の回転軸上に延びる直線である。補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１は、機体１１の側方から見て主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１に対して機体１１の重心Ｇより後方で交差し、かつ機体１１の重心Ｇより下方に位置する。補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１は、補助プロペラ４１の回転軸から前方に延びる部位が重心Ｇに対して距離Ｌ４１を持つように配置される。距離Ｌ４１は、後述するように補助プロペラ４１の推力Ｆ４１によって生じる機首上げモーメントのモーメントアームとなる。   The auxiliary propeller 41 blows air toward the rear and upward of the body 11. In FIG. 2, the thrust center line O41 is a straight line extending on the rotation axis of the auxiliary propeller 41. The thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 intersects the thrust center line O31 of the main propeller 31 behind the center of gravity G of the body 11 when viewed from the side of the body 11, and is located below the center of gravity G of the body 11. I do. The thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 is disposed such that a portion extending forward from the rotation axis of the auxiliary propeller 41 has a distance L41 with respect to the center of gravity G. The distance L41 is a moment arm of the nose-up moment generated by the thrust F41 of the auxiliary propeller 41 as described later.

図３は、飛行機１０を後方から見た背面図である。機体１１は、重心Ｇを含む機体中心面Ｃについて対称的に形成される。左右の主翼２１は、上反角を有し、翼付け根部２２から左右の翼端部２３へと斜め上方に延在する。   FIG. 3 is a rear view of the airplane 10 as viewed from the rear. The fuselage 11 is formed symmetrically with respect to the fuselage center plane C including the center of gravity G. The left and right main wings 21 have a dihedral angle and extend obliquely upward from the wing root 22 to the left and right wing tips 23.

主プロペラ３１及び補助プロペラ４１は、機体中心面Ｃについて対称的に配置される。   The main propeller 31 and the auxiliary propeller 41 are arranged symmetrically with respect to the fuselage center plane C.

各主プロペラ３１は、ハンドル部１６及び垂直板１７と翼端板２５との間に並んで配置される。図３において、各主プロペラ３１は、翼幅方向に等間隔を持って並び、隣り合う主プロペラ３１の翼端経路面Ｓ３１どうしが重なり合うように配置される。なお、翼端経路面Ｓ３１は、主プロペラ３１の先端が通る回転軌跡を含み、かつ主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１(図２)に対して直交する平面である。   Each main propeller 31 is arranged side by side between the handle part 16 and the vertical plate 17 and the wing end plate 25. In FIG. 3, the main propellers 31 are arranged at equal intervals in the wing width direction, and are arranged such that the wing tip path surfaces S31 of the adjacent main propellers 31 overlap. The wing tip path surface S31 is a plane that includes a rotation trajectory through which the tip of the main propeller 31 passes and is orthogonal to the thrust center line O31 of the main propeller 31 (FIG. 2).

補助プロペラ４１は、最も外側の主プロペラ３１に対して後上方に配置される。つまり、補助プロペラ４１と最も外側の主プロペラ３１とは、翼端板２５の内側において主翼２１の翼弦線に対して斜め方向に並ぶように配置される。   The auxiliary propeller 41 is disposed rearward and upward with respect to the outermost main propeller 31. That is, the auxiliary propeller 41 and the outermost main propeller 31 are arranged inside the wing end plate 25 so as to be oblique to the chord line of the main wing 21.

次に、飛行機１０の動作について説明する。   Next, the operation of the airplane 10 will be described.

飛行機１０の右側では、主プロペラ３１が主翼２１の上方から主翼２１の後端部２４の後方に向けて送風することにより、図２、図３に示すように推力ＲＦ３１が発生する。同様に、飛行機１０の左側では、主プロペラ３１が主翼２１の上方から主翼２１の後端部２４の後方に向けて送風することにより、推力ＬＦ３１が発生する。そして、飛行機１０では、主プロペラ３１の送風によって主翼２１の周りに循環する渦流が発生することから、主翼２１の揚力係数が高められる。飛行機１０は、主プロペラ３１の送風によって主翼２１が失速状態になることが抑えられるため、低速領域で離陸及び着陸を行うことができる。   On the right side of the airplane 10, the main propeller 31 blows air from above the main wing 21 toward the rear of the rear end 24 of the main wing 21, thereby generating a thrust RF 31 as shown in FIGS. 2 and 3. Similarly, on the left side of the airplane 10, the thrust LF <b> 31 is generated by the main propeller 31 blowing from above the main wing 21 toward the rear of the rear end 24 of the main wing 21. Then, in the airplane 10, the vortex circulating around the main wing 21 is generated by the blowing of the main propeller 31, so that the lift coefficient of the main wing 21 is increased. The airplane 10 can take off and land in a low speed region because the main wing 21 is prevented from being in a stall state due to the blowing of the main propeller 31.

飛行機１０は、図２に示すように主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１が重心Ｇより上方に配置されているため、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１を高めると、ピッチ軸(重心Ｇ)周りに機首を下げる機首下げモーメントが生じる。   In the airplane 10, as shown in FIG. 2, the thrust center line O31 of the main propeller 31 is disposed above the center of gravity G. Therefore, when the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 are increased, around the pitch axis (center of gravity G). A nose lowering moment occurs that lowers the nose.

飛行機１０の右側では、補助プロペラ４１が翼端板２５の側方から後方に向けて送風することにより、図２、図３に示すように推力ＲＦ４１が発生する。同様に、飛行機１０の左側では、補助プロペラ４１が翼端板２５の側方から後方に向けて送風することにより、推力ＬＦ４１が発生する。そして、飛行機１０は、図２に示すように補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１が重心Ｇより下方に配置されているため、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１を高めると、ピッチ軸周りに機首を上げる機首上げモーメントを生じる。   On the right side of the airplane 10, the auxiliary propeller 41 blows rearward from the side of the wing end plate 25, thereby generating a thrust RF41 as shown in FIGS. Similarly, on the left side of the airplane 10, the auxiliary propeller 41 blows rearward from the side of the wing end plate 25 to generate a thrust LF <b> 41. And, as shown in FIG. 2, since the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 is located below the center of gravity G as shown in FIG. 2, when the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 are increased, the nose around the pitch axis is increased. Raises the nose raising moment.

これにより、飛行機１０では、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１と補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１とのバランスを変えることによって、ピッチ方向について飛行姿勢が制御され、上昇飛行及び下降飛行が行われる。   Thus, in the airplane 10, by changing the balance between the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 and the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41, the flying attitude is controlled in the pitch direction, and the ascending flight and the descending flight are performed.

飛行機１０では、機体１１の左右に設けられる主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１のバランスを変えることによって、ヨー軸(重心Ｇ)周りのモーメントが生じる。又、飛行機１０では、左右の補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１のバランスを変えることによって、ヨー軸周りのモーメントが生じる。これにより、飛行機１０では、左右の主プロペラ３１どうしの推力バランス、又は左右の補助プロペラ４１どうしの推力バランスを変えることによって、ヨー方向について飛行姿勢が制御され、左右の旋回飛行が行われる。   In the airplane 10, a moment about the yaw axis (center of gravity G) is generated by changing the balance between the thrusts RF31 and LF31 of the main propellers 31 provided on the left and right sides of the fuselage 11. In the airplane 10, a moment about the yaw axis is generated by changing the balance between the thrusts RF41 and LF41 of the left and right auxiliary propellers 41. Thus, in the airplane 10, the flight attitude in the yaw direction is controlled by changing the thrust balance between the left and right main propellers 31 or the thrust balance between the left and right auxiliary propellers 41, and the left and right turning flight is performed.

飛行機１０では、右側の主プロペラ３１の推力ＲＦ３１と左側の補助プロペラ４１の推力ＬＦ４１が同時に高められることによって、ピッチ軸周りのモーメント及びヨー軸周りのモーメントが生じることなく、ロール軸(重心Ｇ)周りに右の主翼２１が左の主翼２１より高くなる方向のモーメントが生じる。同様に、飛行機１０では、左側の主プロペラ３１の推力ＬＦ３１と右側の補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１が同時に高められることによって、ピッチ軸周りのモーメント及びヨー軸周りのモーメントが生じることなく、ロール軸周りに左の主翼２１が右の主翼２１より高くなる方向のモーメントが生じる。飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て交差して配置されることにより、飛行姿勢をロール方向のみについて制御することができる。なお、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て平行に配置された飛行機では、飛行姿勢をロール方向について制御しようとすると、ピッチ軸周りモーメントとヨー軸周りのモーメントの少なくとも一方が生じるため、飛行姿勢をロール方向のみについて制御することができない。   In the airplane 10, the thrust RF31 of the right main propeller 31 and the thrust LF41 of the left auxiliary propeller 41 are simultaneously increased, so that a moment about the pitch axis and a moment about the yaw axis are not generated, and the roll axis (center of gravity G) is generated. A moment is generated around which the right main wing 21 is higher than the left main wing 21. Similarly, in the airplane 10, the thrust LF31 of the left main propeller 31 and the thrust RF41 of the right auxiliary propeller 41 are simultaneously increased, so that the moment around the pitch axis and the moment around the yaw axis are not generated, and the roll axis is not rotated. Then, a moment is generated in a direction in which the left main wing 21 is higher than the right main wing 21. The airplane 10 controls the flight attitude only in the roll direction by arranging the thrust center line O31 of the main propeller 31 and the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 crossing each other when viewed from the side of the fuselage 11. Can be. In an airplane in which the thrust center line O31 of the main propeller 31 and the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 are arranged in parallel when viewed from the side of the airframe 11, when controlling the flight attitude in the roll direction, the pitch axis Since at least one of the rotation moment and the moment about the yaw axis is generated, the flight attitude cannot be controlled only in the roll direction.

飛行機１０では、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１を増減して飛行姿勢を制御するため、例えば尾翼などの小翼を用いて飛行姿勢を制御する従来の飛行機に比べて安定して機首上げモーメントを発生することができ、より低速領域でも飛行姿勢を容易に制御できる。   In the airplane 10, since the flight attitude is controlled by increasing or decreasing the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41, the nose-up moment is more stable than a conventional airplane in which the flight attitude is controlled using a small wing such as a tail wing. Can be generated, and the flying attitude can be easily controlled even in a lower speed range.

次に、本実施形態の効果について説明する。   Next, effects of the present embodiment will be described.

［１］本実施形態によれば、主翼２１に設けられて推力Ｆ３１を発生する主プロペラ３１と、主プロペラ３１よりも機体１１の後方に配置されて推力Ｆ４１を発生する補助プロペラ４１と、を備え、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て機体１１の重心Ｇを上下方向に挟むように延在するととともに互いに交差する飛行機１０が提供される。   [1] According to the present embodiment, the main propeller 31 provided on the main wing 21 and generating the thrust F31, and the auxiliary propeller 41 disposed behind the main body 31 and behind the fuselage 11 to generate the thrust F41. The aircraft 10 includes a thrust center line O <b> 31 of the main propeller 31 and a thrust center line O <b> 41 of the auxiliary propeller 41, which extend so as to sandwich the center of gravity G of the airframe 11 in a vertical direction when viewed from the side of the airframe 11 and intersect with each other. Is provided.

このように構成することで、飛行機１０は、重心Ｇ (ピッチ軸)周りについて主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によるモーメントと補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によるモーメントとが互いに打ち消し合う方向に働く。これにより、飛行機１０は、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によって主翼２１の揚力を維持しつつ、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によって機体１１の飛行姿勢を制御できる。   With this configuration, the aircraft 10 acts in such a direction that the moment by the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 and the moment by the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 cancel each other around the center of gravity G (pitch axis). Thereby, the airplane 10 can control the flight attitude of the airframe 11 by the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 while maintaining the lift of the main wing 21 by the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31.

［２］飛行機１０は、主プロペラ３１が主翼２１の上方に配置され、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１が機体１１の重心Ｇより上方に位置し、補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１が機体１１の側方から見て主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１に対して機体１１の重心Ｇより後方で交差し、かつ機体１１の重心Ｇより下方に位置する。   [2] In the airplane 10, the main propeller 31 is disposed above the main wing 21, the thrust center line O31 of the main propeller 31 is positioned above the center of gravity G of the fuselage 11, and the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 is aligned with the fuselage 11 , Crosses the thrust center line O31 of the main propeller 31 behind the center of gravity G of the body 11 and is located below the center of gravity G of the body 11.

このように構成することで、飛行機１０は、主翼２１の上方に配置された主プロペラ３１の送風によって主翼２１に生じる揚力が安定して得られる。そして、飛行機１０は、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によって機首下げモーメントが生じる一方、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によって機首上げモーメントが生じる。これにより、飛行機１０は、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によって主翼２１の揚力を維持しつつ、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によって機体１１の飛行姿勢を制御できる。   With this configuration, the aircraft 10 can stably obtain a lift generated on the main wing 21 by the air blown by the main propeller 31 disposed above the main wing 21. In the airplane 10, a nose-down moment is generated by the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31, while a nose-up moment is generated by the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41. Thereby, the airplane 10 can control the flight attitude of the airframe 11 by the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 while maintaining the lift of the main wing 21 by the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31.

飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て交差する。これにより、飛行機１０では、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１が揚力を発生する主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１に比べて大幅に小さい値であっても、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によるモーメントによって主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によるモーメントが打ち消され、機体１１の飛行姿勢を十分に制御できる。   In the airplane 10, the thrust center line O <b> 31 of the main propeller 31 and the thrust center line O <b> 41 of the auxiliary propeller 41 intersect as viewed from the side of the aircraft 11. Thus, in the airplane 10, even if the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 are significantly smaller than the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 that generates lift, the moment due to the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 is obtained. As a result, the moment due to the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 is canceled, and the flying attitude of the aircraft 11 can be sufficiently controlled.

［３］飛行機１０は、主プロペラ３１が機体１１の左右に対で設けられ、補助プロペラ４１が機体１１の左右に対で設けられる構成とした。   [3] The airplane 10 has a configuration in which the main propellers 31 are provided in pairs on the left and right sides of the body 11 and the auxiliary propellers 41 are provided in pairs on the left and right sides of the body 11.

このように構成することで、飛行機１０は、左右の主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１及び左右の補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１を増減することによって、ピッチ方向、ロール方向、及びヨー方向について飛行姿勢を安定して制御できる。   With this configuration, the airplane 10 flies in the pitch direction, the roll direction, and the yaw direction by increasing and decreasing the thrusts RF31 and LF31 of the left and right main propellers 31 and the thrusts RF41 and LF41 of the left and right auxiliary propellers 41. The posture can be controlled stably.

飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て交差する。これにより、飛行機１０では、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１と補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１とを機体１１の左右でバランスして調整することで、ピッチ軸周り及びヨー軸周りのモーメントを生じさせずに、ロール方向のみについて飛行姿勢を制御することができる。   In the airplane 10, the thrust center line O <b> 31 of the main propeller 31 and the thrust center line O <b> 41 of the auxiliary propeller 41 intersect as viewed from the side of the aircraft 11. Thus, in the airplane 10, the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 and the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 are balanced and adjusted on the left and right sides of the fuselage 11, thereby generating moments around the pitch axis and the yaw axis. Instead, the flight attitude can be controlled only in the roll direction.

［４］飛行機１０は、左右の翼端部２３から後方に延在する翼端板２５を備え、左右の補助プロペラ４１は左右の翼端板２５にそれぞれ支持される構成とした。   [4] The airplane 10 is provided with a wing end plate 25 extending rearward from the left and right wing tip portions 23, and the left and right auxiliary propellers 41 are supported by the left and right wing tip plates 25, respectively.

このように構成することで、飛行機１０は、補助プロペラ４１が左右の翼端板２５に支持されることから、補助プロペラ４１が機体１１の左右端部において主プロペラ３１の後方に十分な距離を持って配置される。そして、飛行機１０は、主翼２１の左右端部から延在する翼端板２５によって主翼２１の抵抗が低減されることから、巡航飛行時の消費エネルギが抑えられる。   With this configuration, since the auxiliary propeller 41 is supported by the left and right wing end plates 25, the airplane 10 can move the auxiliary propeller 41 a sufficient distance behind the main propeller 31 at the left and right ends of the body 11. To be placed. In the airplane 10, the resistance of the main wing 21 is reduced by the wing end plates 25 extending from the left and right ends of the main wing 21, so that energy consumption during cruising flight is suppressed.

［５］飛行機１０は、無尾翼機である。飛行機１０は、水平尾翼及び昇降舵を備えない無尾翼機であっても、補助プロペラ４１が主プロペラ３１の後方に十分な距離を持って配置されることにより、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によって飛行姿勢がピッチ方向について制御される。又、飛行機１０は、機体１１の中央に胴体及び尾翼を備えないため、主翼２１の翼付け根部２２から後方に延在する搭乗部１５が設けられ、パイロット５０が搭乗部１５の上に乗ることができる。   [5] The airplane 10 is a tailless aircraft. Even when the airplane 10 is a tailless aircraft having no horizontal stabilizer and no elevator, the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 are provided by disposing the auxiliary propeller 41 at a sufficient distance behind the main propeller 31. The flight attitude is controlled in the pitch direction. In addition, since the airplane 10 does not have a fuselage and a tail in the center of the fuselage 11, the riding portion 15 extending rearward from the root portion 22 of the main wing 21 is provided, and the pilot 50 can ride on the riding portion 15. Can be.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the above embodiment is only a part of an application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、上記実施形態における飛行機１０は、補助プロペラ４１が機体１１の左右端部に対で設けられる。これに限らず、飛行機１０は、補助プロペラ４１が機体１１の中央のみに設けられ、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によってピッチ方向について飛行姿勢が制御される構成としてもよい。   For example, in the airplane 10 in the above embodiment, the auxiliary propellers 41 are provided in pairs at the left and right ends of the body 11. Not limited to this, the airplane 10 may have a configuration in which the auxiliary propeller 41 is provided only at the center of the body 11 and the flight attitude in the pitch direction is controlled by the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41.

さらに、上記実施形態における飛行機１０は、胴体及び尾翼を備えない全翼機型の無尾翼機である。飛行機１０は、これに限らず、胴体又は尾翼を備えるものであってもよい。また、飛行機１０は、補助プロペラ４１が尾翼に設けられるものであってもよい。   Furthermore, the airplane 10 in the above embodiment is a full-wing type tailless aircraft having no fuselage and tail. The airplane 10 is not limited to this, and may have a fuselage or a tail. The airplane 10 may have the auxiliary propeller 41 provided on the tail fin.

さらに、上記実施形態における飛行機１０は、主プロペラ３１の回転軸が機体１１に対する定位置にあり、推力中心線Ｏ３１の方向が変えられない。これに限らず、飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１が重心Ｇより上方を通る範囲内で、水平線に対する主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１の推力中心線Ｏ４１の傾斜角度を飛行条件に応じて変えられる構成としてもよい。これにより、飛行機１０は、巡航飛行時の消費エネルギが抑えられる。   Furthermore, in the airplane 10 in the above embodiment, the rotation axis of the main propeller 31 is at a fixed position with respect to the airframe 11, and the direction of the thrust center line O31 cannot be changed. Not limited to this, the airplane 10 uses the inclination angle of the thrust center line O41 of the thrust center line O31 of the main propeller 31 with respect to the horizontal line within the range in which the thrust center line O31 of the main propeller 31 passes above the center of gravity G as a flight condition. The configuration may be changed according to the requirements. Thereby, the energy consumption of the airplane 10 during the cruising flight is suppressed.

さらに、上記実施形態における飛行機１０は、補助プロペラ４１の回転軸が機体１１に対する定位置にあり、推力中心線Ｏ４１の方向が変えられない。これに限らず、飛行条件に応じて補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１の位置及び方向が変えられる構成としてもよい。例えば、飛行機１０は、旋回時に図２に示すように補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１が重心Ｇより下方に位置する一方、巡航飛行時に補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１が水平線に対する傾斜角度を小さくして重心Ｇより上方に位置する構成としてもよい。これにより、飛行機１０は、巡航飛行時の消費エネルギが抑えられる。   Furthermore, in the airplane 10 in the above-described embodiment, the rotation axis of the auxiliary propeller 41 is at a fixed position with respect to the airframe 11, and the direction of the thrust center line O41 cannot be changed. The configuration is not limited to this, and the position and the direction of the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 may be changed according to the flight conditions. For example, in the airplane 10, when turning, the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 is located below the center of gravity G as shown in FIG. 2, while the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 has a small inclination angle with respect to the horizontal line during cruising flight. And may be located above the center of gravity G. Thereby, the energy consumption of the airplane 10 during the cruising flight is suppressed.

さらに、上記実施形態における飛行機１０は、主プロペラ３１が主翼２１の上方に配置される。これに限らず、飛行機１０は、主プロペラ３１が主翼２１の下方に配置されてもよい。又、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１が重心Ｇより下方を通る構成としてもよい。これにより、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１を高めると、ピッチ軸周りに機首を上げる機首下げモーメントが生じる。一方、補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１は、機体１１の重心Ｇより上方に位置し、かつ機体１１の側方から見て主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１に対して機体１１の重心Ｇより後方で交差するように配置される。これにより、補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１を高めると、ピッチ軸周りに機首を下げる機首下げモーメントが生じる。この場合も、飛行機１０では、主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１と補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１とのバランスを変えることによって飛行姿勢が制御される。   Further, in the airplane 10 according to the above embodiment, the main propeller 31 is disposed above the main wing 21. However, the main propeller 31 may be arranged below the main wing 21 in the airplane 10. Further, the thrust center line O31 of the main propeller 31 may be configured to pass below the center of gravity G. Thus, when the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 are increased, a nose-down moment that raises the nose around the pitch axis is generated. On the other hand, the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 is located above the center of gravity G of the fuselage 11, and is located behind the center of gravity G of the fuselage 11 with respect to the thrust center line O31 of the main propeller 31 when viewed from the side of the body 11. Are arranged to intersect. Thus, when the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41 are increased, a nose lowering moment that lowers the nose around the pitch axis is generated. Also in this case, in the airplane 10, the flight attitude is controlled by changing the balance between the thrusts RF31 and LF31 of the main propeller 31 and the thrusts RF41 and LF41 of the auxiliary propeller 41.

さらに、上記実施形態における飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て機体１１の重心Gより後方で交差する。これに限らず、飛行機１０は、主プロペラ３１の推力中心線Ｏ３１と補助プロペラ４１の推力中心線Ｏ４１とが機体１１の側方から見て機体１１の重心Gより前方で交差する構成としてもよい。これにより、飛行機１０は、重心G (ピッチ軸)周りについて主プロペラ３１の推力ＲＦ３１、ＬＦ３１によるモーメントと補助プロペラ４１の推力ＲＦ４１、ＬＦ４１によるモーメントとが互いに打ち消し合う方向に働くことで、機体１１の飛行姿勢を制御できる。   Further, in the airplane 10 in the above embodiment, the thrust center line O31 of the main propeller 31 and the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 intersect behind the center of gravity G of the airframe 11 when viewed from the side of the airframe 11. Not limited to this, the airplane 10 may have a configuration in which the thrust center line O31 of the main propeller 31 and the thrust center line O41 of the auxiliary propeller 41 intersect in front of the center of gravity G of the airframe 11 when viewed from the side of the airframe 11. . As a result, the aircraft 10 acts in a direction in which the moment of the main propeller 31 due to the thrusts RF31 and LF31 and the moment of the auxiliary propeller 41 due to the thrusts RF41 and LF41 cancel each other around the center of gravity G (pitch axis), thereby canceling the airframe 11. Can control flight attitude.

又、主プロペラ３１が主翼２１の後方に配置される構成としてもよい。   Further, the main propeller 31 may be arranged behind the main wing 21.

１０ 飛行機、１１ 機体、２１ 主翼、２３ 翼端部、２５ 翼端板、３１ 主プロペラ、４１ 補助プロペラ、Ｇ 重心、Ｏ３１ 主プロペラの推力中心線、Ｏ４１ 補助プロペラの推力中心線 Reference Signs List 10 airplane, 11 fuselage, 21 main wing, 23 wing tip, 25 wing end plate, 31 main propeller, 41 auxiliary propeller, G center of gravity, O31 main propeller thrust center line, O41 auxiliary propeller thrust center line

Claims (5)

主翼に設けられて推力を発生する主プロペラと、
前記主プロペラよりも機体の後方に配置されて推力を発生する補助プロペラと、を備え、
前記主プロペラの推力中心線と前記補助プロペラの推力中心線とは、前記機体の側方から見て前記機体の重心を上下方向に挟むように延在するととともに互いに交差することを特徴とする飛行機。 A main propeller provided on the main wing to generate thrust,
An auxiliary propeller, which is arranged behind the main propeller and behind the fuselage to generate thrust,
An airplane, wherein a thrust center line of the main propeller and a thrust center line of the auxiliary propeller extend so as to vertically sandwich a center of gravity of the aircraft as viewed from the side of the aircraft, and intersect with each other. . 請求項１に記載の飛行機であって、
前記主プロペラは、前記主翼の上方に配置され、
前記主プロペラの推力中心線は、前記機体の重心より上方に位置し、
前記補助プロペラの推力中心線は、前記機体の側方から見て前記主プロペラの推力中心線に対して前記機体の重心より後方で交差し、かつ前記機体の重心より下方に位置することを特徴とする飛行機。 The airplane according to claim 1,
The main propeller is disposed above the main wing,
The thrust centerline of the main propeller is located above the center of gravity of the aircraft,
The thrust center line of the auxiliary propeller intersects with the thrust center line of the main propeller behind the center of gravity of the aircraft as viewed from the side of the aircraft, and is located below the center of gravity of the aircraft. And an airplane. 請求項１又は２に記載の飛行機であって、
前記主プロペラは、前記機体の左右に対で設けられ、
前記補助プロペラは、前記機体の左右に対で設けられることを特徴とする飛行機。 The airplane according to claim 1 or 2,
The main propellers are provided in pairs on the left and right sides of the aircraft,
The airplane, wherein the auxiliary propellers are provided in pairs on left and right sides of the aircraft. 請求項１から３のいずれか一つに記載の飛行機であって、
前記主翼は、翼端板を備え、
前記補助プロペラは、前記翼端板に設けられることを特徴とする飛行機。 The airplane according to any one of claims 1 to 3, wherein
The main wing includes a wing end plate,
The airplane, wherein the auxiliary propeller is provided on the wing end plate. 請求項１から４のいずれか一つに記載の飛行機であって、無尾翼機であることを特徴とする飛行機。   The airplane according to any one of claims 1 to 4, wherein the airplane is a tailless aircraft.
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