(57)【要約】      （修正有）【課題】「ヘリコプターのように離着陸時に周辺に風圧被害を生じさせたり著しい騒音を発生したりする欠点を改善すること」および「ヘリコプターでは不可能だった機体の大型化を可能とし高速度飛行を可能とすること」を実現する「新しい流体力学原理に基づく垂直離着陸機」を提供する。【解決手段】機体本体の上部にあって高速回転する回転円盤１の上面に発生する揚力を利用して機体を浮揚させることをその垂直離着陸飛行原理とし、「回転円盤の回転速度の大小すなわち機体上方に向けて作用する揚力の強弱」を調節することによって「垂直方向への上昇と下降および空中停止の運動したがってまた垂直離着陸運動」を自在に可能とし、かつ、円盤基数を複数化することにより機体を大型化し、機体全体の外形を突出物や異型物のない平滑な流線形とすることにより高速度飛行を可能とする。【選択図】図３
2014169064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その主たる構造が「機体本体の上部にあって『機体本体に軸受け部材で保持された回転軸』を回転軸心として回転する回転円盤」と「この回転円盤の下部にあって『回転円盤の中心に回転軸心を合致させた回転軸』を軸受け部材で保持しかつ『回転円盤を回転させるためにこの回転軸に回転力を与える原動機もしくは高速気流を利用してこの回転軸に回転力を与えるタービン機構もしくは脚力腕力等を利用してこの回転軸に回転力を与える人力機構』を設置した機体本体」の二種の部材によって構成され、
「平滑に成形された回転円盤の下面」と「この回転円盤の下面とほぼ同一の直径からなりこの回転円盤の下面に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成形された『機体本体の上面の平滑円形面』」との上下両面の隙間を「上下双方の面が接触しない程度に極めて狭隘に設定すること」により、もしくは「この上下両面の隙間を密閉しこの隙間としての空間を真空状態・極低圧空気状態とすること」により、もしくは「この上下両面の隙間を密閉しこの隙間としての空間に水素ガス・ヘリウムガスや温熱空気等の低比重気体を封入すること」により、
回転円盤を高速回転させることによって発生する「この上下両面の隙間としての空間の上面すなわち回転円盤の下面とこの上下両面の隙間としての空間の下面すなわち機体本体の上面の平滑円形面の双方の面にそれぞれ発生し作用する運動流体圧力としてのそれぞれの気圧」を同一化させもしくは十分に近似させ、
もって、「回転する回転円盤の上面に発生し作用する『静止する大気との運動速度差を原因として発生する運動流体圧力としての気圧』と機体本体の下面に作用する『大気圧による静止流体圧力としての気圧』の双方の気圧の相対的気圧差」すなわちまた「前者の気圧が相対的に低圧で後者の気圧が相対的に高圧であることによって発生する圧力差」を「揚力」として利用して「回転円盤と機体本体によって構成される機体の全体」を上方に浮揚させ、
「原動機の回転速度の調節操作によって生じる回転円盤の回転速度の大小すなわちまた機体上方に向けて作用する揚力の強弱」を調節することによって「垂直方向への上昇と下降および空中停止の運動したがってまた垂直離着陸運動」を自在に可能とすることを特徴とする円盤揚力型飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、
１、その主たる構造が、
イ、機体本体２の上部にあって「機体本体２に軸受け部材９で保持された回転軸３」を    回転軸心として回転する回転円盤１。
ロ、この回転円盤１の下部にあって「回転円盤１の中心に回転軸心を合致させた回転軸    ３」を軸受け部材９で保持しかつ「回転円盤１を回転させるためにこの回転軸３に回    転力を与える原動機４もしくは高速気流を利用してこの回転軸３に回転力を与えるタ    ービン機構もしくは脚力腕力等を利用してこの回転軸３に回転力を与える人力機構」    を設置した機体本体２。
の二種の部材によって構成され、
２、「平滑に成形された回転円盤１の下面６」と「この回転円盤１の下面６とほぼ同一の  直径からなりこの回転円盤１の下面６に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成  形された『機体本体２の上面の平滑円形面７』」との上下両面の隙間を「上下双方の面  が接触しない程度に極めて狭隘に設定すること」により、
もしくは「この上下両面の隙間を密閉しこの隙間としての空間を真空状態・極低圧空  気状態とすること」により、
もしくは「この上下両面の隙間を密閉しこの隙間としての空間に水素ガス・ヘリウム  ガスや温熱空気等の低比重気体を封入すること」により、
３、回転円盤１を高速回転させることによって発生する「この上下両面の隙間としての空  間の上面すなわち回転円盤１の下面６とこの上下両面の隙間としての空間の下面すなわ  ち機体本体２の上面の平滑円形面７の双方の面にそれぞれ発生し作用する運動流体圧力  としてのそれぞれの気圧」を同一化させもしくは十分に近似させ、
４、もって、「回転する回転円盤１の上面５に発生し作用する『静止する大気との運動速  度差を原因として発生する運動流体圧力としての気圧』と機体本体２の下面８に作用す  る『大気圧による静止流体圧力としての気圧』の双方の気圧の相対的気圧差」すなわち  また「前者の気圧が相対的に低圧で後者の気圧が相対的に高圧であることによって発生  する圧力差」を「揚力」として利用して「回転円盤１と機体本体２によって構成される  機体の全体」を上方に浮揚させ、
５、「原動機４の回転速度の調節操作によって生じる回転円盤１の回転速度の大小すなわ  ちまた機体上方に向けて作用する揚力の強弱」を調節することによって「垂直方向への  上昇と下降および空中停止の運動したがってまた垂直離着陸運動」を自在に可能とする  ことを特徴とする「円盤揚力型飛行体」である。
【背景技術】
【０００２】  現在実用化されている「垂直離着陸運動が可能な飛行体」としては、大別して、
１、機体上部のローターを回転させて上昇力を得るヘリコプター。
２、ジエットエンジンの噴流ガスを下方に噴出させその反作用で上昇力を得る主として軍  用の航空機。
３、単数もしくは複数のプロペラやダクテッドファンを回転させて下降気流を作り上昇力  を得る飛行体。
の三種があるが、【０００３】  本発明のように、すなわちまた、「『請求項１』および上記の『技術分野』において説明した円盤揚力型飛行体」のように、
イ、「平滑に成形された回転円盤の下面」と「この回転円盤の下面とほぼ同一の直径から  なりこの回転円盤の下面に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成形された『機  体本体の上面の平滑円形面』」との上下両面の隙間を「上下双方の面が接触しない程度  に極めて狭隘に設定」することにより、
ロ、回転円盤を高速回転させることによって発生する「この上下両面の隙間としての空間  の上面すなわち回転円盤の下面とこの上下両面の隙間としての空間の下面すなわち機体  本体の上面の平滑円形面の双方の面にそれぞれ発生し作用する運動流体圧力としてのそ  れぞれの気圧」を同一化させもしくは十分に近似させ、
ハ、機体上部で回転円盤を高速回転させ「『回転する回転円盤の上面に発生し作用する運  動流体圧力としての気圧』と『機体本体の下面に作用する大気圧による静止流体圧力と  しての気圧』の双方の気圧の相対的気圧差」すなわちまた「前者の気圧が相対的に低圧  で後者の気圧が相対的に高圧であることによって発生する圧力差」を「揚力」として利  用して「回転円盤と機体本体によって構成される機体の全体」を上方に浮揚させるとい  う「流体力学原理」を利用した「垂直離着陸運動が自在に可能な飛行体」。
は、原理的にも実機体的にも今までまったく存在しなかったと思われるので、関連する文献等は存在しないものと思われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  現在時点で「垂直離着陸運動が可能な飛行体」としては、上記したような三種の飛行体が実用化されているが、これらの飛行体はいずれも「ローター・ジエットエンジン・プロペラやダクテッドファン」を使って強力な下降気流を発生させその反作用を利用して機体を浮上させるものである。
このため、いずれの飛行体も、
１、離着陸時には機体下方から周辺に放射状に風を吹き出すために近辺のものが吹き飛ば  されたりホコリが舞い上がったりするという風圧被害が生じる欠点があった。
２、離着陸時はもとより低空飛行時には「ローターの回転によるパタパタ音」「高周波音  からなるジェット噴流音」「プロペラやファンの回転音」といった騒音がひどいという  欠点があった。
３、実用機として圧倒的多数を占めるヘリコプターにおいては、ローターの強度に対する  制限から大型化することが困難であり「乗員が１００名程度以上および貨物が数１０ト  ン程度以上の積載能力を有する大型機体」を得ることはできないという欠点があった。
４、また、前進飛行時にローターが受ける空気抵抗が大きいことから「時速４００ｋｍ程  度を超えるような高速度飛行」ができないという欠点があった。【０００５】  本発明は、「上記の欠点のない垂直離着陸飛行体」、すなわち、
１、離着陸時に機体周辺に風圧被害を生じさせない垂直離着陸飛行体。
２、離着陸時はもとより低空飛行時においても著しい騒音を発しない垂直離着陸飛行体。
３、乗員が１００名程度以上および貨物が数１０トン程度以上の積載能力を有する大型の  垂直離着陸飛行体。
４、時速５００ｋｍ程度以上の高速度飛行が可能な垂直離着陸飛行体。
を実用化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、『図１』『図２』『図３』に示すように、「回転円盤１・機体本体２・回転軸３・原動機４・軸受け部材９」を主要構成部材として構成される垂直離着陸飛行体であり、各構成部材に関する説明は、以下のとおりである。【０００７】  「回転円盤１」に関する説明は、以下のとおりである。
１、機体本体２の上部に設置され「円盤形状」をしている。
２、「円盤中心に合致する回転軸心を有する回転軸３の上部」と固着し「この回転軸３の  下部が軸受け部材９によって回転自在に保持されている」ことにより「この軸受け部材  ９と固着している機体本体２」に連結されている。
３、「その上面５」は全体が平滑な平面形状もしくは中央部分が盛り上がった円丘形状・  球面形状・弧面形状に成形されておりかつ露出して大気に接している。
４、「その下面６」は全体が平滑な平面形状に成形されており「機体本体２の上面の平滑  な円形平面形状からなる平滑円形面７」と「双方の平面が接触しない程度の極めて狭隘  な隙間」を隔てて面平行的に対向している。
５、「その下面６の平面」は、回転軸３の回転軸心と直交する。【０００８】  「機体本体２」に関する説明は、以下のとおりである。
１、その上部に「回転円盤１」を設置している。
２、「その上端が回転円盤１に固着されかつ円盤中心に合致する回転軸心を有する回転軸  ３」の下部を「機体に固着している軸受け部材９」によって回転自在に保持している。
３、内部に「回転軸３に回転を与える原動機４もしくはタービン機構もしくは人力機構」  を設置している。
４、「回転円盤１との位置関係」に関しては、「平滑に成形された回転円盤１の下面６」  の下部において「この回転円盤１の下面６とほぼ同一の直径からなりこの回転円盤１の  下面６に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成形された『機体本体２の上面に  設定された平滑な円形平面形状からなる平滑円形面７』」を設置している。
５、「ともに平滑に成形されて直近的対向的面平行的に設置された回転円盤１の下面６と  平滑円形面７の双方の平面の間隔」は、「回転円盤１の回転時においても双方が接触す  ることのない最小限界値に極めて近い値」となるまでに狭隘に設定されている。
６、「平滑円形面７の平面」は、回転軸３の回転軸心と直交する。【０００９】  「回転軸３」に関する説明は、以下のとおりである。
１、その上端は「回転円盤１の回転中心部」に固着されている。
２、その下端は「機体本体２に固着されている軸受け部材９」によって回転自在に保持さ  れている。
３、その回転軸心は回転円盤１の中心に合致し、かつ、「回転円盤１の下面６の平面」お  よび「機体本体２の上面の平滑円形面７の平面」と直交する。
４、その軸回転は「原動機４もしくはタービン機構もしくは人力機構」によって駆動され  る。【００１０】  「原動機４」に関する説明は、以下のとおりである。
１、機体本体２に固着されている。
２、回転軸３に直結的にもしくは回転伝達部材を介して間接的に接続している。
３、「原動機としての回転運動」を発生させ「回転軸３に軸回転力を与える作用」を行な  う。
４、原動機の形態としては、
イ、回転軸３に「ターボブロップエンジン・ピストンエンジン・電動モーター等の回転    力発生機構」を直結しもしくは回転伝達部材を介して間接的に接続し、その発生させ    た回転力によって回転軸３を回転させる機構とする。
ロ、もしくは、「回転軸３に固着するタービン翼もしくは回転円盤１に固着するタービ    ン翼」もしくは「回転軸３に接続する回転伝達部材を介して回転軸３に回転力を与え    るタービン」に「ジエットエンジンやターボブロップエンジン・ピストンエンジンと    これに付随するプロペラ・ファン等を使用して発生させた高速気流」を当てて回転軸    ３および回転円盤１を回転させる機構とする。
ハ、もしくは、「脚力腕力等を利用して直接的にもしくは回転伝達部材を介して間接的    に回転軸３に回転力を与える人力機構」とする。【００１１】  「軸受け部材９」に関する説明は、以下のとおりである。
１、機体本体２に固着されている。
２、「上方において回転円盤１の回転中心部に固着され下方において原動機４に接続する  回転軸３」を回転自在に保持している。【００１２】  本発明を成立させる「回転円盤１の回転によって機体の全体に揚力が発生する流体力学的原理」に関しては、「模式図としての『図４』『図５』」に従って説明すると、以下のとおりである。【００１３】  「模式図としての『図４』『図５』」において、
１、１１は、「回転円盤１の上面５」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
２、１２は、「回転円盤１の下面６」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
３、１３は、「機体本体２の平滑円形面７」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である  一点。
４、１４は、「機体本体２の下面８」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
であり、
５、「点１１において回転円盤１の上面５に作用する気圧」をＰａ。
６、「点１２において回転円盤１の下面６に作用する気圧」をＰｂ。
７、「点１３において機体本体２の平滑円形面７に作用する気圧」をＰｃ。
８、「点１４において機体本体２の下面８に作用する気圧」をＰｄ。
９、「機体周辺の大気圧」をＰｅ。
とするならば、
また、「機体本体２は回転軸３を回転中心としての回転運動は行なわず、一方、回転円盤１は回転軸３を回転中心として自在の回転速度で回転することが可能である」とするならば、【００１４】  「回転軸３によって連結されている上部の回転円盤１と下部の機体本体２が十分に分離して設置された場合の模式図」としての『図４』において、
１、「回転円盤１と機体本体２によって構成される機体の回転軸心からの離心距離（半径  ）がｒである円周上の一点部分に作用する揚力」を「Ｆｒ」とするならば、
イ、Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）。
の数式が成立する。
２、「回転円盤１が回転していない場合」には、
イ、「点１１・点１２・点１３・点１４」のすべての点部分においては、「静止流体圧    力としての大気圧Ｐｅ」しか作用しないわけであるから、「Ｐａ＝Ｐｂ＝Ｐｃ＝Ｐｄ    ＝Ｐｅ」の数式が成立し、
ロ、したがって、「Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）＝０」となり、機体全体に    おいても「揚力」は発生しないわけであるから、
ハ、この機体が浮上することはない。
３、「回転円盤１が回転している場合」には、
イ、その回転速度が同一であるために、「回転円盤１の上下面上の一点である点１１・    点１２に作用する運動流体圧力としての気圧」すなわち「Ｐａ・Ｐｂ」は同一値であ    り、かつベルヌーイの定理より、ともに「機体周辺の大気圧Ｐｅ」よりも低圧である    から、「Ｐａ＝Ｐｂ＜Ｐｅ」の数式が成立する。
ロ、一方、「空間に対して静止している機体本体２の上下面上の一点である点１３・点    １４に作用する静止流体圧力としての気圧」すなわち「Ｐｃ・Ｐｄ」は同一値であり    、かつともに「機体周辺の大気圧Ｐｅ」と同圧であるから、「Ｐｃ＝Ｐｄ＝Ｐｅ」の    数式が成立する。
ハ、すなわちまた、「イ・ロの数式」から、「Ｐａ＝Ｐｂ」＜「Ｐｃ＝Ｐｄ＝Ｐｅ」の    数式が成立する。
ニ、また、「Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）」であるから「Ｆｒ＝（Ｐｂ−Ｐ    ａ）＋（Ｐｄ−Ｐｃ）＝０」の数式が成立する。
ホ、したがって、「回転円盤１と機体本体２によって構成される機体の回転軸心からの    離心距離（半径）がｒである円周上の一点部分」には「揚力」が発生しないわけであ    るから、「機体全体においても揚力は発生しない」こととなり、
ヘ、回転円盤１をどれほど高速回転させてもこの機体は浮上することはない。【００１５】  「回転軸３によって連結されている上部の回転円盤１と下部の機体本体２が十分に接近して設置され、面平行的に設置された回転円盤１の下面６と機体本体２の上面の平滑円形面７の双方の面の間隔が『双方の面が接触しない程度に極めて狭隘となるように設置された場合』の模式図」としての『図５』において、
１、「回転円盤１と機体本体２によって構成される機体の回転軸心からの離心距離（半径  ）がｒである円周上の一点部分に作用する揚力」を「Ｆｒ」とするならば、
イ、Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）。
の数式が成立する。
２、「回転円盤１が回転していない場合」には、
イ、「点１１・点１２・点１３・点１４」のすべての点部分においては、「静止流体圧    力としての大気圧Ｐｅ」しか作用しないわけであるから、「Ｐａ＝Ｐｂ＝Ｐｃ＝Ｐｄ    ＝Ｐｅ」の数式が成立し、
ロ、したがって、「Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）＝０」となり、機体全体に    おいても「揚力」は発生しないわけであるから、
ハ、この機体が浮上することはない。
３、「回転円盤１が回転している場合」には、
イ、「回転円盤１の下面６と機体本体２の上面の平滑円形面７の双方の面は面平行的に    設置されかつその間隔が極めて狭隘となるように設置されている」ために、「双方の    面の隙間としての空間」においては、空気の粘性的性質から「双方の面に作用する気    圧すなわちまた点１２・点１３における気圧としてのＰｂ・Ｐｃ」は等しくなり、し    たがって、「Ｐｂ＝Ｐｃ」の数式が成立する。
ロ、一方、「回転円盤１の上面５の面上の一点である点１１」は大気に対して運動して    いるわけであるから、「この点１１において作用する気圧Ｐａの値」は、運動流体圧    力として当然大気圧Ｐｅより小さい値となり、したがって、「Ｐａ＜Ｐｅ」の数式が    成立する。
ハ、また、「機体本体２の下面８の面上の一点である点１４」は大気に対して運動して    いないわけであるから、「この点１４において作用する気圧Ｐｄの値」は、当然「静    止流体圧力としての大気圧Ｐｅ」に等しいこととなり、「Ｐｄ＝Ｐｅ」の数式が成立    する。
ニ、ここで、「Ｆｒ＝（Ｐｂ＋Ｐｄ）−（Ｐａ＋Ｐｃ）」であるから、イ・ロ・ハにお    ける三種の数式としての「Ｐｂ＝Ｐｃ」「Ｐａ＜Ｐｅ」「Ｐｄ＝Ｐｅ」から「Ｆｒ＝    （Ｐｄ−Ｐａ）＞０」の数式が成立する。
ホ、したがって、「回転円盤１と機体本体２によって構成される機体の回転軸心からの    離心距離（半径）がｒである円周上の一点部分」には「揚力Ｆｒ」が発生するわけで    あるから、「回転円盤１の上面５の全体したがってまた機体全体」においても揚力は    発生することとなり、回転円盤１を十分に高速回転させればこの機体は浮上する可能    性を得ることとなる。
ヘ、「この揚力Ｆｒの値」すなわち「回転円盤１と機体本体２によって構成される機体    の回転軸心からの離心距離（半径）がｒである円周上の一点部分において機体を浮上    させようとする上向きの力の値」は「（Ｐｄ−Ｐａ）の値」であるが、「Ｐｄの値」    は「大気圧の値Ｐｅで一定」であるのに対して、「Ｐａの値」はベルヌーイの定理よ    り回転円盤１の回転速度を上げれば上げるほど小さくなり、したがってまた、「揚力    Ｆｒの値」は回転円盤１の回転速度を上げれば上げるほど大きくなることとなる。
ト、イ〜ヘの推論とその結果より、回転円盤１を「回転円盤１の上面５の全面に作用す    る揚力の総和が機体全重量を超えるまで」十分に高速回転させれば、この「円盤揚力    型飛行体」は浮上することとなり、「本発明」は成立することとなる。
４、すなわちまた、この「円盤揚力型飛行体」においては、「回転円盤１の回転数」を
イ、「回転円盤１の上面５の全面に作用する揚力の総和」が機体全重量を超えるまで上    げれば、機体は浮上することとなり、
ロ、「回転円盤１の上面５の全面に作用する揚力の総和」が機体全重量に等しくなる状    態で維持すれば機体は空中に停止すること（ホバリング状態）となり、
ハ、「回転円盤１の上面５の全面に作用する揚力の総和」が機体全重量を超えない状態    にまで下げれば機体は下降することとなる。
５、上記の事実から、この「円盤揚力型飛行体」はその原動機４の回転数を調節操作し「  回転円盤１の回転数」を調節することにより、自在に「上昇・停止・下降の空中運動」  を行なうことができ、したがって「垂直離着陸ができる飛行体」としての実用性が成立  することとなり、「本発明」は成立することとなる。
【発明の効果】
【００１６】  本発明の効果については、以下の１〜７のとおりである。【００１７】１、本発明は、
イ、「機体本体２の下面８に作用する『大気圧による静止流体圧力としての気圧』」に    対して、
ロ、機体本体２の上部の回転円盤１を高速回転させることにより、大気との接触面であ    るこの回転円盤１の上面５に「静止する大気との運動速度差を原因として発生する『    運動流体圧力としての気圧』」を発生させ、
ハ、「この機体本体２の下面８と回転円盤１の上面５の双方の全面に作用する相対的気    圧差の総和としての圧力差」すなわちまた「前者の気圧が相対的に高圧で後者の気圧    が相対的に低圧であることによって発生する圧力差」を「揚力」として活用して機体    の全体を浮上させる「円盤揚力型飛行体」である。
２、したがって、「この円盤揚力型飛行体における浮上原理」に関しては、
イ、「ローター・ジエットエンジン・プロペラやダクテッドファンを使って強力な下降    気流を発生させその反作用を利用して機体を浮上させるものではない」ために、
ロ、その垂直離着陸運動に際しては、機体周辺に「下降気流としての風」を起こすこと    はなく、したがってまた近辺のものが吹き飛ばされたりホコリが舞い上がったりする    という「風圧被害」が生じることはない。【００１８】３、この「円盤揚力型飛行体」は、「ローター・ジエットエンジン・プロペラやダクテッ  ドファンを使って機体を垂直離着陸させる航空機」ではない。
イ、したがって、垂直離着陸時の機体に発生する「騒音」は、「回転円盤１の上面５に    発生する大気摩擦音」と「機体内部の回転軸３を駆動する原動機４のエンジン音」で    あり、かつ、前者の音量は基本的には大音量とはならず、後者の音量は機体内に消音    装置を設置することにより十分な減音が可能である。
ロ、したがってまた、離着陸時はもとより低空飛行時においてもヘリコプターのように    「騒音がひどい」ということとはならない。【００１９】４、この「円盤揚力型飛行体」においては、その機体全重量を空中に持ち上げる部材は「  回転円盤１」であるが、「この回転円盤１の構造」に関しては、
イ、『図３』に明示するように、その上面５は「中央部分が盛り上がった円丘形状」で    あり、その下面６は「平面形状」であり、かつ、ともに「表面は平滑であること」が    必要であるが、
ロ、その「内部構造」に関しては、おおむね「円盤端部分が薄く円盤中央部分が厚い中    空構造」であり、かつ、この中空構造部分においては桁や梁を自在に組み合わせるこ    とにより「その全体重量を軽量としたままに上面部分と下面部分およびまた回転円盤    全体に対する内部からの十分なる強度補強」が可能である。
ハ、したがって、「回転円盤１のみならず機体の全体に対する十分な強度を保持した機    体」すなわちまた「細長いローターという重量支持能力の貧弱な部材でその機体重量    を支えねばならない現存のヘリコプターの機体とは比較にならない強大な積載能力を    具有する大型の機体」を得ることができる。
５、また、この「円盤揚力型飛行体」においては、
イ、回転円盤１を一基のみ搭載する場合のみならず「複数基の回転円盤１を機体上面の    前後方向や左右方向にそれぞれ二基・三基・四基とその基数に対応して直列的・並列    的・面配列的に適宜搭載し機体全体の揚力値を強大化すること」も自在に可能なので    、容易に機体を大型化することが可能であり、
ロ、「乗員が１００名程度以上および貨物が数１０トン程度以上の積載能力を具有する    大型の機体」を容易に得ることができる。
６、逆に、カーボンファイバー等の軽量高強度の素材を使用することにより機体全体の軽  量化を行なえば「動力源としての人力のみで垂直離着陸が可能な小型機」を得ることが  できる。【００２０】７、この「円盤揚力型飛行体」においては、
イ、回転円盤１の上面５の形状はゆるやかな円丘形状でありかつ下面６は平面形状をも    って機体本体２の上面の平滑円形面７にほぼ密接している状態であるために、「回転    円盤１と機体本体２を合わせた機体全体の外形」は全体的に「流線形形状となるよう    になめらかに成形された曲面」によって構成されており、「現存のヘリコプターのロ    ーターのような前進飛行時に著しい空気抵抗を生じさせる突出部分や異形部分」は存    在しない。
ロ、したがって、機体全体の外形に「前進飛行時に著しい空気抵抗を生じさせる空力学    的要因」は存在せず、「前方方向への推進用エンジン」として通常使用のジエットエ    ンジンを搭載すれば容易に時速５００ｋｍ程度以上の高速度飛行が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  「発明を実施するための最良の形態」としては、以下のとおりである。【００２２】１、本発明すなわち本「円盤揚力型飛行体」の基本的な外形と構造に関しては、『図１』  『図２』に図示するように、おおむね以下のとおりとする。
イ、機体本体２の上方に「中央部分が盛り上がった円丘形状をした回転円盤１」を設け    る。
ロ、「機体前部に操縦席」「機体尾部に機体尾部左右動調整プロペラ１０」「機体中央    部に客室や貨物室」を設け、機体重心が回転軸３の回転軸心付近となるように重量配    分を行なう。
ハ、機体全体の外形は、「前進飛行時における空気抵抗の原因となる突出物や異形物の    ない流線形形状」とする。【００２３】２、本「円盤揚力型飛行体」における「原動機４」については、
イ、回転軸３に「ターボブロップエンジン・ピストンエンジン・電動モーター等の回転    力発生機構」を直結しもしくは回転伝達部材を介して間接的に接続し、その発生させ    た回転力によって回転軸３を回転させる機構とする。
ロ、もしくは、「回転軸３に固着するタービン翼もしくは回転円盤１に固着するタービ    ン翼」もしくは「回転軸３に接続する回転伝達部材を介して回転軸３に回転力を与え    るタービン」に「ジエットエンジンやターボブロップエンジン・ピストンエンジンと    これに付随するプロペラ・ファン等を使用して発生させた高速気流」を当てて回転軸    ３および回転円盤１を回転させる機構とする。
ハ、もしくは、「脚力腕力等を利用して直接的にもしくは回転伝達部材を介して間接的    に回転軸３に回転力を与える人力機構」とする。【００２４】３、本「円盤揚力型飛行体」は「ローターを前後左右に傾けることによって傾けた方向に  機体を移動させるヘリコプター」のような運動方法を取ることはできない。
４、したがって、とりわけ機体を高速前進飛行させるためには、機体内や機体本体２の左  右部分・下方部分・後方部分等の適宜の位置に推進力発生装置としての「ジエットエン  ジンやターボブロップエンジン・ピストンエンジンとこれに付随するプロペラ・ファン  等の推進器」を装着することが必要である。
５、また、空中停止状態で機体を前後左右に自在に移動させたり空中停止時もしくは前進  飛行時に機体の向きを自在に変えたりするために、
イ、機体の四周方向に自在にその向きを変えかつ推進力を発生させるプロペラやファン    もしくはジエットエンジンの噴気口。
ロ、機体の四周方向に向けてそれぞれに固定的に設置されかつ推進力を発生させるプロ    ペラやファンもしくはジエットエンジンの噴気口。
ハ、機体尾部に従来のヘリコプターと同じように「回転円盤の回転運動の反作用運動と    して生じる機体の逆回転運動」を制御する「機体尾部左右動調整プロペラ１０」とし    てのプロペラやファンもしくはジエットエンジンの噴気口。
を設けてもよい。【００２５】６、回転円盤１が１基の場合、この回転円盤１の回転を原因として機体に作用する「ジャ  イロ効果」を相殺し飛行運動を自在とするために、回転円盤１の下方に「回転軸３を同  一回転軸として逆方向に回転し回転円盤１が発生させる回転モーメントと同一量の回転  モーメントを有する二重反転回転円盤」を設置し作動させてもよい。
７、「回転円盤１が複数基である場合の円盤の配列配置」に関しては、
イ、２基の場合は、機体上面の前後方向もしくは左右方向に直列的に２基を配列配置す    る。
ロ、３基の場合は、機体上面の前後方向もしくは左右方向に直列的に３基を配列配置す    るかもしくは上方向から見て三角形状となるように配列配置する。
ハ、４基の場合は、機体上面の前後方向もしくは左右方向に直列的に４基を配列配置す    るかもしくは上方向から見て四辺形状となるように配列配置する。
ニ、５基以上の場合は、機体上面の前後方向もしくは左右方向に直列的に各円盤を配列    配置するかもしくは上方向から見て円盤の基数辺形状となるように配列配置する。
ホ、なお、回転円盤１の回転を原因として機体に作用する「ジャイロ効果」を相殺し飛    行運動を自在とするために、回転円盤１の基数は「２基を一組とする偶数基」とし、    双方の回転円盤はその回転モーメントを同一とするために「同一の形状・構造・規模    」とし、かつ、双方が機体に作用させるジャイロ効果を相殺させ合うために「双方は    互いに同一の回転速度で逆方向回転する構造であること」が望ましい。【００２６】８、前進飛行時の横安定性を保つために、また、前進飛行時に「回転円盤１による揚力以  外の揚力」を得るために、機体本体２の左右に「従来の航空機に用いられているような  主翼」を設けてもよい。
９、飛行時の安定性を保ちかつ上下左右方向への自在な方向転換を行なうために、機体本  体２の後方に「従来の航空機に用いられているような水平尾翼や垂直尾翼およびこれら  に付随する昇降舵や方向舵」を設けてもよい。【００２７】１０、「双方の間隔が極めて狭隘となるように設置された回転円盤１の下面６と機体本体  ２の上面の平滑円形面７の双方の面が形成する面平行的隙間としての空間」において「  この空間の上面としての回転円盤１の下面６および下面としての機体本体２の上面の平  滑円形面７の双方の面に対して等しく作用する運動流体圧力としての気圧の値」および  「双方の面に作用する空気抵抗の値」を可能な限り小さくするために、
イ、この「面平行的隙間としての空間」を密閉状態としその内部を「真空状態もしくは    極低圧空気状態」としてもよい。
ロ、この「面平行的隙間としての空間」を密閉状態としその内部に「水素ガス・ヘリウ    ムガス・温熱空気等の低比重気体」を封入してもよい。【００２８】１１、本「円盤揚力型飛行体」は、
イ、乗客や貨物を輸送する航空機。
ロ、小型・無人で無線操縦飛行や自律飛行の可能な模型機。
ハ、軽量小型のエンジンや電動モーターを使用して、もしくは回転軸３を回転させる専    用ハンドルを回して、もしくは回転軸３に巻きつけたヒモを手で引き急速に巻き戻す    ことによって、回転円盤１を高速回転させて飛行させる「円盤直径が３０ｃｍ前後程    度の飛行玩具」。
として、いずれも実用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明すなわち本「円盤揚力型飛行体」においては、上記したような垂直離着陸効果が得られることから、
１、「従来の垂直離着陸機としての大多数を占めるヘリコプターに代わる新しい垂直離着  陸機」としての十分なる使用効果と利便性が得られることとなる。
２、さらに「数人乗りの小型機」としてのみならず「乗客１００名程度以上もしくは重量  数１０トン程度以上の積載能力を有する大型機でかつ時速５００ｋｍ程度以上の高速度  飛行の可能な垂直離着陸機」が得られることで、
イ、郊外の広大な飛行場・空港の必要性がなくなり適宜の土地空間さえあれば大都市中    心部においても自在に離発着が可能となり、
ロ、機体が所定高度に達するまで垂直上昇したのち水平飛行をすることとなることから    騒音範囲が離発着場周辺に限定されることで騒音問題が解決されることとなり、
ハ、もって乗客や貨物の輸送において時間的距離的経済的環境的にも多大な利便性が得    られることとなる。
３、「小型・無人で無線操縦飛行や自律飛行の可能な模型機」として「航空写真の撮影や  監視飛行・農薬散布・軽量小荷物の運搬等の実用的作業」を行なうことができ、また、  競技飛行・曲芸飛行等を楽しむことができる。
４、「円盤直径が３０ｃｍ前後程度の飛行玩具」として大人においてのみならず子供にお  いても、また、屋外のみならず屋内においてもその飛行や操作を楽しむことができる。
５、以上の理由から、本発明は、産業上の大いなる利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】は、「本円盤揚力型飛行体の機体側面図」。
【図２】は、「本円盤揚力型飛行体の機体平面図」。
【図３】は、「本円盤揚力型飛行体の回転円盤１・機体本体２の上面の平滑円形面７・軸受け部材９の各部分の回転軸心を切断面とする断面図」および「回転軸３・原動機４の側面図」。
【図４】は、「本円盤揚力型飛行体において発生する揚力の発生状況を説明するための模式図」の一で、「回転軸３によって連結されている上部の回転円盤１と下部の機体本体２が十分に分離して設置された場合の模式図」。
【図５】は、「本円盤揚力型飛行体において発生する揚力の発生状況を説明するための模式図」の一で、「回転軸３によって連結されている上部の回転円盤１と下部の機体本体２が十分に接近して設置され、面平行的に設置された回転円盤１の下面６と機体本体２の上面の平滑円形面７の双方の面の間隔が『双方の面が接触しない程度に極めて狭隘となるように設置された場合』の模式図」。
【符号の説明】
【００３１】  １は回転円盤。２は機体本体。３は回転軸。４は原動機。５は回転円盤１の上面。６は回転円盤１の下面。７は機体本体２の上面の平滑円形面。８は機体本体２の下面。９は回転軸３の軸受け部材。１０は機体尾部左右動調整プロペラ。
１１は、「回転円盤１の上面５」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
１２は、「回転円盤１の下面６」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
１３は、「機体本体２の平滑円形面７」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一    点。
１４は、「機体本体２の下面８」上の「回転軸心からの離心距離がｒ」である一点。
【図１】
2014169064.tif 000003
【図２】
2014169064.tif 000004
【図３】
2014169064.tif 000005
【図４】
2014169064.tif 000006
【図５】
2014169064.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月14日(2014.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
その主たる構造が「機体本体の上部にあって『機体本体に軸受け部材で保持された回転軸』を回転軸心として回転する回転円盤」と「この回転円盤の下部にあって『回転円盤の中心に回転軸心を合致させた回転軸』を軸受け部材で保持しかつ『回転円盤を回転させるためにこの回転軸に回転力を与える原動機もしくは高速気流を利用してこの回転軸に回転力を与えるタービン機構もしくは脚力腕力等を利用してこの回転軸に回転力を与える人力機構』を設置した機体本体」の二種の部材によって構成され、
「平滑に成形された回転円盤の下面」と「この回転円盤の下面とほぼ同一の直径からなりこの回転円盤の下面に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成形された『機体本体の上面の平滑円形面』」との上下両面の隙間を「上下双方の面が接触しない程度に極めて狭隘に設定すること」により、
回転円盤を高速回転させることによって発生する「この上下両面の隙間としての空間の上面すなわち回転円盤の下面とこの上下両面の隙間としての空間の下面すなわち機体本体の上面の平滑円形面の双方の面にそれぞれ発生し作用する運動流体圧力としてのそれぞれの気圧」を同一化させもしくは十分に近似させ、
もって、「回転する回転円盤の上面に発生し作用する『静止する大気との運動速度差を原因として発生する運動流体圧力としての気圧』と機体本体の下面に作用する『大気圧による静止流体圧力としての気圧』の双方の気圧の相対的気圧差」すなわちまた「前者の気圧が相対的に低圧で後者の気圧が相対的に高圧であることによって発生する圧力差」を「揚力」として利用して「回転円盤と機体本体によって構成される機体の全体」を上方に浮揚させ、
「原動機の回転速度の調節操作によって生じる回転円盤の回転速度の大小すなわちまた機体上方に向けて作用する揚力の強弱」を調節することによって「垂直方向への上昇と下降および空中停止の運動したがってまた垂直離着陸運動」を自在に可能とすることを特徴とする円盤揚力型飛行体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】  本発明は、
１、その主たる構造が、
イ、機体本体２の上部にあって「機体本体２に軸受け部材９で保持された回転軸３」を    回転軸心として回転する回転円盤１。
ロ、この回転円盤１の下部にあって「回転円盤１の中心に回転軸心を合致させた回転軸    ３」を軸受け部材９で保持しかつ「回転円盤１を回転させるためにこの回転軸３に回    転力を与える原動機４もしくは高速気流を利用してこの回転軸３に回転力を与えるタ    ービン機構もしくは脚力腕力等を利用してこの回転軸３に回転力を与える人力機構」    を設置した機体本体２。
の二種の部材によって構成され、
２、「平滑に成形された回転円盤１の下面６」と「この回転円盤１の下面６とほぼ同一の  直径からなりこの回転円盤１の下面６に直近的対向的面平行的に設置されかつ平滑に成  形された『機体本体２の上面の平滑円形面７』」との上下両面の隙間を「上下双方の面  が接触しない程度に極めて狭隘に設定すること」により、
３、回転円盤１を高速回転させることによって発生する「この上下両面の隙間としての空  間の上面すなわち回転円盤１の下面６とこの上下両面の隙間としての空間の下面すなわ  ち機体本体２の上面の平滑円形面７の双方の面にそれぞれ発生し作用する運動流体圧力  としてのそれぞれの気圧」を同一化させもしくは十分に近似させ、
４、もって、「回転する回転円盤１の上面５に発生し作用する『静止する大気との運動速  度差を原因として発生する運動流体圧力としての気圧』と機体本体２の下面８に作用す  る『大気圧による静止流体圧力としての気圧』の双方の気圧の相対的気圧差」すなわち  また「前者の気圧が相対的に低圧で後者の気圧が相対的に高圧であることによって発生  する圧力差」を「揚力」として利用して「回転円盤１と機体本体２によって構成される  機体の全体」を上方に浮揚させ、
５、「原動機４の回転速度の調節操作によって生じる回転円盤１の回転速度の大小すなわ  ちまた機体上方に向けて作用する揚力の強弱」を調節することによって「垂直方向への  上昇と下降および空中停止の運動したがってまた垂直離着陸運動」を自在に可能とする  ことを特徴とする「円盤揚力型飛行体」である。