JP6630072B2

JP6630072B2 - 無尾翼飛行機

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Publication number: JP6630072B2
Application number: JP2015136670A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　政彦; 政彦鈴木
Original assignee: Bellsion KK
Current assignee: Bellsion KK
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2035-07-08
Also published as: WO2017006655A1; TW201708045A; TWI683767B; JP2017019322A

Description

本発明は、機体が平面視三角形で、垂直尾翼を備えておらず、しかも操縦性に優れている無尾翼飛行機に関する。

平面視方形の胴体の側面後部に、前後に長い翼体を設けた飛行機は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００７−２１６８４６号公報

前記、特許文献１に記載の発明は、胴体と翼が明確であり、かつ垂直尾翼を要するものである。また三角形の飛行機は多種類が公開されており、いずれも高速飛行に適しているが、低速飛行には適していない。
本発明は、低速飛行が可能で安定性に優れた、平面Ｖ字形の無尾翼飛行機を提供することを目的としている。

本発明の具体的な内容は、次の通りである。

（１）主胴部の側面全長から、先端部を左右の後外側へ斜めに突出する左側胴部と右側胴部で、平面視で機首の尖ったほぼＶ字形とした機体の正面視及び後面視は、上面はほぼ平坦で、下部は左右側端から下方中央へ向かって逆山型に突出させて、ほぼ逆三角形にし、前記主胴部の幅中央縦断側面形は、略魚形として後上面に主胴傾斜面を形成し、前記左右の側胴部の下面は前記主胴部の後端の位置から後端へかけて次第に上反りとし、平面において機首の前端から、前記左右の側胴部の後端内側端部とを結ぶ直線を左右の稜線とし、該左右の稜線から前記主胴傾斜面方向へ向く、下り勾配の側胴傾斜面を形成してなる無尾翼飛行機。

（２）前記左右の側胴部の上面は、左右の稜線よりも外側部分は平担とし、その外端縁を下へ向く曲面としてある前記（1）に記載の無尾翼飛行機。

（３）前記主胴部の側面全長から、先端部を左右の後外側へ斜めに突出する左右の側胴部の上面において、前記左右の稜線よりも外側の平坦部分の後端面は、機体中心線に対してほぼ直交状に形成され、その各平坦部分の後端部にそれぞれ横長の昇降舵が平行に配設されている前記（1）又は（2）に記載の無尾翼飛行機。

（４）前記主胴部の内下部に、隔壁を水密性として中空の浮体を形成し、注排水装置を配設して浮体内への注水により、水中潜航を可能としてなる前記（1）〜（3）のいずれかに記載の無尾翼飛行機。

本発明によると、次のような効果が奏せられる。

前記（1）に記載の無尾翼飛行機は、機体が平面視で、ほぼＶ字形に形成され、正面視、後面視ともに、上面は平坦で、下面は中央部が下へ逆山型状に突出した、ほぼ逆三角形とされているので、コアンダ効果によって、機体の下に沿う気流は機体の前下部から左右の側胴部の後部へと上向きに流れ、反作用として機体を上昇させる。
また主胴部の中央縦断面は魚形状で、上面に主胴傾斜面が形成されている。左右の側胴部は、上面における稜線部分から内側方向へ下る側胴傾斜面が形成されているので、機体が前進すると、主胴傾斜面と左右の側胴傾斜面に沿って流れる気流は、高速で下向きで後方へ通過し、その反動で機体の上昇推進力を高める。
左右の側胴部の下面は、前方から後方へかけて尻上がりに反っているので、気流はコアンダ効果により、後上方向へ流れて、その反作用で機体を前方向へ押し出し、機首を上向きにさせ、かつローリングを抑止する力を発揮する。

前記（2）に記載の無尾翼飛行機は、左右の側胴部の上面は、左右の稜線よりも外側部分は平坦とし、その外端縁を下方へ向く曲面としてあるので、機体の水平維持を保持させる。

前記（3）に記載の無尾翼飛行機は、左右の側胴部の上面は、前記各稜線よりも外側の平坦部分の後端面が、機体中心線に対してほぼ直交状に形成され、その各平坦部分の後端部にそれぞれ横長の昇降舵が平行に配設されているので、片側の昇降舵でブレーキ作用をさせることによって、方向陀がなくても進路を容易に変向させることができる。

前記（4）に記載の無尾翼飛行機は、前記主胴部の内下部に隔壁を水密性として中空の浮体を形成し、注排水装置を配設して浮体内への注水により、水中潜航を可能としてあるので、台風などの天候不順の時などは、潜水して航行することができる。

本発明の一実施形態を示す平面図である。図１における側面図である。図１における正面図である。図１における背面図である。図１における底面図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。図１におけるＥ−Ｅ線断面図である。図１におけるＦ−Ｆ線断面図である。図１におけるＧ−Ｇ線断面図である。本発明の実施例２の中央縦断側面図である。

以下本発明を、図面を参照して説明する。

図１は本発明の無尾翼飛行機の実施形態を示す平面図である。機体２の平面形は、機首２Ａの尖ったほぼＶ字形状であり、機体２の正面視及び後面視は、上面はほぼ平坦で、下部は左右側端から中央へ向かって逆山型に突出されており、ほぼ逆三角形状になっている。

前記機首２Ａから後端４へかけた中央縦断面は、図６に示すように、前部の高さが高く、上面は最高部２Ｂから後端４へかけて次第に低く傾斜した主胴傾斜面３Ａとされて、側面視は略魚形状とされている。主胴部３の前上部に操縦席２Ｃが設けられ、その後方の主胴傾斜面３Ａの後部に推進機７が配設されている。

前記主胴部３の左右側に、後側方向へ斜めに突出する左側胴部５並びに右側胴部６が一体に形成されている。前記主胴部３は最高部２Ｂの付近の幅から、次第に後端４へかけて細く設定されている。

機首２Ａから左右の側胴部５、６の、内側後端５Ａ、６Ａを結ぶ直線５Ｃ、６Ｃを稜線として、左稜線５Ｃ及び右稜線６Ｃから、主胴傾斜面３Ａ側へ直交方向へ傾斜する、左右の側胴傾斜面５Ｄ、６Ｄが、緩やかに曲面で形成されている。
従って、主胴傾斜面３Ａと左右の側胴傾斜面５Ｄ、６Ｄとで、谷状部が形成されているので、ここを通過する気流は、機体２の進行に大きな役割を担っている。

すなわち、飛行機１が航行する時、機体２の上面に沿って通過する気流は、コアンダ効果によって、前部から、谷状部の主胴傾斜面３Ａと左右の側胴傾斜面５Ｄ、６Ｄの谷状の傾斜面に沿って、図２及び図６におけるＸ矢示方向へ高速で通過し、反作用で機体２の推進力を高める。

前記左右の側胴部５、６の左稜線５Ｃ及び右稜線６Ｃより外側の上面は、ほぼ平坦であり、かつ前部から後部へかけて、幅が次第に広く形成されている。その外縁は、やや下向きの曲面とされている。

この左右の側胴部５、６の上面に沿って流れる気流は、前部から上向きに流れ、下面に沿って流れる気流は、下部から上部へ摺り上がりつつ、後端へとコアンダ効果によって高速で通過し、機体２の安定を保持し推進力を高める。

前記左右の側胴部５、６における後部の内側面は、平面視でＵ字状の湾入面とされているが、Ｖ字状の湾入としても構わない。
しかし、鋭角の湾入面の先端が、図１における主胴部３の後端４の位置に来ると、前記左右の側胴部５、６の幅が、必然的に図１に示すものよりも広くなる。

また前記左右の側胴部５、６の幅に合わせて、湾入面の先端を前方へ設定すると、主胴部３の後端４が前に移動して、全体形のバランスが崩れることになる。従ってＶ字状湾入の先端を、鋭角にせずに幅広にすることが好ましい。

前記左右の側胴部５、６の内側面は、外側面と平行を維持することが好ましい。
図１において、機首２Ａにおける前記左右の側胴部５、６の外側面の交差角度は、60度プラスマイナス10度以内が好ましく、この角度が狭くなると左右の側胴部５、６の幅が狭くなるか、後端における内側の湾入面が小さくなるので、飛行安定性が低下する。

機首２Ａにおける左右の側胴部５、６の交差角度が70度よりも広くなると、後端における湾入面が幅広くなり、飛翔時における気流の抵抗が増加するとともに、主胴傾斜面３Ａを通過する気流と、側胴傾斜面５Ｄ、６Ｄを通過する気流の、混合気流が拡散して、コアンダ効果によって生じた速度が低下する。

前記左側胴部５及び右側胴部６の下面に沿って、後方へ通過する気流は、図２及び図６に示すように、機首２Ａからｙ矢示流が、機体２下面の曲面に沿って次第に側端方向へ寄って、左右の側胴部５、６の後部から、Ｙ矢示流となって後方へ直進し、左右のバランスが取れるため、ローリングの発生を抑止し、機体２の安定姿勢の航行が保持さる。

左側胴部５及び右側胴部６の後端には、それぞれ昇降舵８、８が配設されており、左右の昇降舵８を操作し、片側の昇降舵８に制動をかけることによって、制動のかかっていない方が速度が早いために、方向舵が無くても、方向転換を容易にすることができる。

この無尾翼飛行機１が飛行すると、機首２Ａの前面に当たる気流は、上面において、最高部２Ｂを越えると、前記主胴傾斜面３Ａを高速で降下し、前記左右の側胴傾斜面５Ｄ、６Ｄから降下する気流を合流して通過し、その反作用で機体２は前進する。この場合、推進機11の必要動力は、推進機11の周囲を通過する高速気流の影響で軽減される。

前記左側胴部５並びに右側胴部６の前面から上面に沿う気流は、左側稜線５Ｃ及び右側稜線６Ｃを越えると、左側胴斜面５Ｄ及び右側胴斜面６Ｄを滑って、主胴傾斜面３Ａを滑る気流と合流して後下方向へ、機体２下面に沿う気流よりも高速で通過する。従って、垂直尾翼が無くても直進性に優れ、かつ機体２を上昇させることができる。

前記左側胴部５及び右側胴部６の下面は、主胴部３の後端部分から後方が、次第に上反りになっているので、この下面に沿う気流は、後上向きに上昇し、その反動で機体２前部を持上げて前進させる。また前記側胴部５、６の後部が左右へ広がっているので、ローリングが抑制され、飛行安定性に優れている。

図１３は、主胴部３の下部に、中空水密性の高い浮体９を形成した実施例を示す。これによって水上に浮くことができ、水上での離着水のできる水上機とすることができる。

浮体９は、主胴部３内における隔壁を水密性とし、必要に応じて気圧を高く設定する。この浮体９に、図示しない注排水装置を配設することによって、嵐や高波など悪天候時に、水中潜行を可能とすることができる。

また主胴部３の下部に、幅の広いスキー板を装着することによって、雪上用、砂漠用とし、飛翔以外に滑走することもできる。推進機７は、当然にジェットエンジンとすることができ、当然に機体２に車輪を配設する。

本発明によると、短距離の走行で離陸して飛翔することができ、水上、砂漠などでも離着陸することができる、新規な無尾翼飛行機が提供される。

１．無尾翼飛行機
２．機体
２Ａ．機首
２Ｂ．最高部
２Ｃ．操縦室
３．主胴部
３Ａ．主胴傾斜面
４．後端
５．左側胴部
５Ａ．後外側面
５Ｂ．内側後端
５Ｃ．左側稜線
５Ｄ．左側胴傾斜面
６．右側胴部
６Ａ．後外側面
６Ｂ．内側後端
６Ｃ．右側稜線
６Ｄ．右側胴傾斜面
７．推進機
８．昇降舵
９．浮体
Ｓ．機体中心線
Ｘ．主胴傾斜面を通過する気流
ｙ、Ｙ．左右側胴部の下面を通過する気流

Claims

主胴部の側面全長から、先端部を左右の後外側へ斜めに突出する左側胴部と右側胴部で、平面視で機首の尖ったほぼＶ字形とした機体の正面視及び後面視は、上面はほぼ平坦で、下部は左右側端から下方中央へ向かって逆山型に突出させて、ほぼ逆三角形にし、前記主胴部の幅中央縦断側面形は、略魚形として後上面に主胴傾斜面を形成し、前記左右の側胴部の下面は前記主胴部の後端の位置から後端へかけて次第に上反りとし、平面において機首の前端から、前記左右の側胴部の後端内側端部とを結ぶ直線を左右の稜線とし、該左右の稜線から前記主胴傾斜面方向へ向く、下り勾配の側胴傾斜面を形成してなることを特徴とする無尾翼飛行機。
前記左右の側胴部の上面は、左右の稜線よりも外側部分は平担とし、その外端縁を下へ向く曲面としてあることを特徴とする請求項１に記載の無尾翼飛行機。
前記主胴部の側面全長から、先端部を左右の後外側へ斜めに突出する左右の側胴部の上面において、前記左右の稜線よりも外側の平坦部分の後端面は、機体中心線に対してほぼ直交状に形成され、その各平坦部分の後端部にそれぞれ横長の昇降舵が平行に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無尾翼飛行機。
前記主胴部の内下部に、隔壁を水密性として中空の浮体を形成し、注排水装置を配設して浮体内への注水により、水中潜行を可能としてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無尾翼飛行機。