(57)【要約】【課題】揚力発生装置及びそれが用いられた飛行体において、静粛性及びメンテナンス性を改善すること。【解決手段】揚力発生装置２０は、両端が開口した外側筒体２２と、外側筒体２２に対して固定配置された固定翼２８と、外側筒体２２の周方向に延在した環状空間３０を画定し、環状空間３０に外部から空気を供給される環状ダクト３２と、環状空間３０の延在方向に延在するスリット状をなしていて環状空間３０から固定翼２８に向けて空気を噴出するスリット状の空気ノズル３６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚力発生装置であって、
両端が開口した外側筒体と、
前記外側筒体に対して固定配置された少なくとも一つの固定翼と、
前記外側筒体の周方向に延在した環状空間を画定し、前記環状空間に外部から空気を供給される環状ダクトと、
前記環状空間の延在方向に延在するスリット状をなしていて前記環状空間から前記固定翼に向けて空気を噴出する空気ノズルとを有する揚力発生装置。
【請求項２】
前記環状ダクトの内周側の壁面は前記固定翼に向って末広がりに前記外側筒体の軸線に対して傾斜している請求項１に記載の揚力発生装置。
【請求項３】
前記空気ノズルは前記環状空間の延在方向の全体に連続して延在している請求項１又は請求項２に記載の揚力発生装置。
【請求項４】
前記外側筒体は円筒形状をしており、前記固定翼は複数の固定翼を含み、各固定翼は径方向に延在して前記外側筒体の中心周りに等間隔に配置されている請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の揚力発生装置。
【請求項５】
前記外側筒体より小径で、前記外側筒体と同心に配置された両端が開口した内側筒体を有し、前記固定翼は前記外側筒体に接合される外端及び前記内側筒体に接合される内端を有する請求項４に記載の揚力発生装置。
【請求項６】
前記空気ノズルは前記外側筒体の中心周りの旋回流として空気を噴出するための旋回流生成通路を含んでいる請求項４又は請求項５に記載の揚力発生装置。
【請求項７】
前記外側筒体は長円環形状をしており、前記固定翼は前記外側筒体の長手方向に延在している請求項１に記載の揚力発生装置。
【請求項８】
揚力発生装置であって、
上下両端が開口した外側筒体と、
前記外側筒体の周方向に延在した環状空間を画定し、前記環状空間に外部から空気を供給される環状ダクトと、
前記外側筒体に対して固定配置され、前記環状ダクトに連通する翼内ダクトを画定する中空構造の少なくとも一つの固定翼と、
前記固定翼の延在方向に延在するスリット状をなしていて前記翼内ダクトから前記固定翼の上面に向けて空気を噴出するスリット状の空気ノズルとを有する揚力発生装置。
【請求項９】
前記外側筒体には円筒形状をしており、前記固定翼は複数の固定翼を含み、各固定翼は径方向に延在して前記外側筒体の中心周りに等間隔に配置され、
前記空気ノズルは各固定翼に設けられている請求項８に記載の揚力発生装置。
【請求項１０】
前記外側筒体より小径で、前記外側筒体と同心に配置された上下両端が開口した内側筒体を有し、前記固定翼は前記外側筒体に接合される外端及び前記内側筒体に接合される内端を有する請求項９に記載の揚力発生装置。
【請求項１１】
中央部材と、
前記中央部材の周りに配置された複数の請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載の揚力発生装置と、
前記中央部材に設けられ、前記揚力発生装置毎に圧縮空気を個別に供給する圧縮空気供給装置とを有する飛行体。
【請求項１２】
中央部材と、
前記中央部材から外方の突出した複数のアームと、
前記アームの各々の先端に配置された請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載の揚力発生装置と、
前記アームの各々に設けられ、前記揚力発生装置毎に圧縮空気を個別に供給する圧縮空気供給装置とを有する飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚力発生装置及び飛行体に関し、更に詳細には、揚力を発生する揚力発生装置及びそれが用いられた飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直方向の揚力を発生する揚力発生装置として、略鉛直軸線周りに回転駆動される回転翼によるものが知られており、回転翼による複数の揚力発生装置によってマルチコプターを構成するものも知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８５７３２６号公報
【特許文献２】再公表特許ＷＯ２０１６／１３６８４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の揚力発生装置及びそれが用いられた飛行体は、回転翼によるものであるから、風切り音が生じ、静粛性に欠ける。又、回転翼に異物が衝突しないように、網状等のガードを設ける必要があり、メンテナンス性に欠ける。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、揚力発生装置及びそれが用いられた飛行体において、静粛性及びメンテナンス性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの実施形態による揚力発生装置（２０、７０）は、両端が開口した外側筒体（２２、７２）と、前記外側筒体（２２、７２）に対して固定配置された少なくとも一つの固定翼（２８、８２）と、前記外側筒体（２２、７２）の周方向に延在した環状空間（３０、７４）を画定し、前記環状空間（３０、７４）に外部から空気を供給される環状ダクト（３２、７６）と、前記環状空間（３０、７４）の延在方向に延在するスリット状をなしていて前記環状空間（３０、７４）から前記固定翼（２８、８２）に向けて空気を噴出する空気ノズル（３６、８０）とを有する。
【０００７】
この構成によれば、回転翼が用いられずに、固定翼（２８、８２）によって揚力が発生するので、揚力の発生において静粛性及びメンテナンス性に優れ、しかも異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【０００８】
上記揚力発生装置（２０、７０）において、好ましくは、前記環状ダクト（３２、７６）の内周側の壁面（３２Ａ、７６Ａ）は前記固定翼（２８、８２）に向って末広がりに前記外側筒体（２２、７２）の軸線に対して傾斜している。
【０００９】
この構成によれば、環状ダクト（３２、７６）の内側を流れる空気の空気抵抗が少なく、効率よく揚力の発生が行われる。
【００１０】
上記揚力発生装置（２０、７０）において、好ましくは、前記空気ノズル（３６、８０）は前記環状空間（３０、７４）の延在方向の全体に連続して延在している。
【００１１】
この構成によれば、外側筒体（２２）の円周周りに均一に揚力が発生し、揚力発生装置（２０、７０）の姿勢が安定する。
【００１２】
上記揚力発生装置（２０）において、好ましくは、前記外側筒体（２２）は円筒形状をしており、前記固定翼（２８）は複数の固定翼（２８）を含み、各固定翼（２８）は径方向に延在して前記外側筒体（２２）の中心周りに等間隔に配置されている。
【００１３】
この構成によれば、揚力の発生に関して外側筒体（２２）の中心周りに偏りを生じることがなく、揚力発生装置（２０）の姿勢が安定する。
【００１４】
上記揚力発生装置（２０）において、好ましくは、前記外側筒体（２２）より小径で、前記外側筒体と同心に配置された両端が開口した内側筒体（２４）を有し、前記固定翼（２８）は前記外側筒体（２２）に接合される外端（２８Ａ）及び前記内側筒体（２４）に接合される内端（２８Ｂ）を有する。
【００１５】
この構成によれば、揚力の発生効率が悪い部位に固定翼（２８）が存在しないことにより、揚力の発生効率が向上する。
【００１６】
上記揚力発生装置（２０）において、好ましくは、前記空気ノズル（３６）は前記外側筒体（２２）の中心周りの旋回流として空気を噴出するための旋回流生成通路を含んでいる。
【００１７】
この構成によれば、固定翼（２８）による揚力の発生効率が向上する。
【００１８】
上記揚力発生装置（７０）において、好ましくは、前記外側筒体（７２）は長円環形状をしており、前記固定翼（８２）は前記外側筒体（７２）の長手方向に延在している。
【００１９】
この構成によれば、上下寸法が小さい揚力発生装置が得られる。
【００２０】
本発明の他の一つの実施形態による揚力発生装置（９０）は、上下両端が開口した外側筒体（９２）と、前記外側筒体（９２）の周方向に延在した環状空間（１００）を画定し、前記環状空間（１００）に外部から空気を供給される環状ダクト（１０２）と、前記外側筒体（９２）に対して固定配置され、前記環状ダクト（１０２）に連通する翼内ダクト（１０４）を画定する中空構造の少なくとも一つの固定翼（９８）と、前記固定翼（９８）の延在方向に延在するスリット状をなしていて前記翼内ダクト（１０４）から前記固定翼（９８）の上面（９８Ｃ）に向けて空気を噴出するスリット状の空気ノズル（１０６）とを有する。
【００２１】
この構成によれば、回転翼が用いられずに、固定翼（９８）によって揚力が発生するので、揚力の発生において静粛性及びメンテナンス性に優れ、しかも異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【００２２】
上記揚力発生装置（９０）において、好ましくは、前記外側筒体（９２）は円筒形状をしており、前記固定翼（９８）は複数の固定翼を含み、各固定翼（９８）は径方向に延在して前記外側筒体（９２）の中心周りに等間隔に配置され、前記空気ノズル（９８）は各固定翼に設けられている。
【００２３】
この構成によれば、外側筒体（９２）の中心周りに偏りを生じることがなく、揚力発生装置（９０）の姿勢が安定する。
【００２４】
上記揚力発生装置（９０）において、好ましくは、前記外側筒体（９２）より小径で、前記外側筒体（９２）と同心に配置された上下両端が開口した内側筒体（９４）を有し、前記固定翼（９８）は前記外側筒体（９２）に接合される外端（９８Ａ）及び前記内側筒体（９４）に接合される内端（９８Ｂ）を有する。
【００２５】
この構成によれば、揚力の発生効率が悪い部位に固定翼（９８）が存在しないことにより、揚力の発生効率が向上する。
【００２６】
本発明の一つの実施形態による飛行体（１０）は、中央部材（１２）と、前記中央部材（１２）の周りに配置された複数の上記実施形態の揚力発生装置（２０、７０、９０）と、前記中央部材（１２）に設けられ、前記揚力発生装置（２０、７０、９０）毎に圧縮空気を個別に供給する圧縮空気供給装置（４２）とを有する。
【００２７】
この構成によれば、全ての圧縮空気供給装置（４２）が中央部材１２内に設けられていることにより飛行体（１０）のマスバランスが良好なものになる。
【００２８】
本発明の他の一つの実施形態による飛行体（１０）は、中央部材（１２）と、前記中央部材（１２）から外方の突出した複数のアーム（１４）と、前記アーム（１４）の各々の先端に配置された上記実施形態の揚力発生装置（２０、７０、９０）と、前記アーム（１４）の各々に設けられ、前記揚力発生装置（２０、７０、９０）毎に圧縮空気を個別に供給する圧縮空気供給装置（４２）とを有する。
【００２９】
この構成によれば、圧縮空気供給装置（４２）から揚力発生装置（２０、７０、９０）に送る圧縮空気のダクトを短くすることができ、流路抵抗による圧縮空気の損失が抑えられる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による揚力発生装置及びそれが用いられた飛行体によれば、回転翼でなく固定翼であることにより、静粛性及びメンテナンス性に優れ、異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態１を示す斜視図
【図２】実施形態１の揚力発生装置の平面図
【図３】実施形態１の揚力発生装置の縦断面図
【図４】実施形態１の飛行体の駆動・制御系のブロック図
【図５】本発明による揚力発生装置の実施形態２を示す縦断面図
【図６】本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態３を示す斜視図
【図７】実施形態３の揚力発生装置の縦断面図
【図８】本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態４を示す斜視図
【図９】実施形態４の揚力発生装置の平面図
【図１０】実施形態４の揚力発生装置の縦断面図
【図１１】本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態５を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態１を、図１〜図４を参照して説明する。
【００３３】
実施形態１の飛行体１０は、図１に示されているように、中空球状の中央部材１２と、中央部材１２の外周面から最大外周周りに９０度の間隔をおいて各々径方向外方に延出した直線状のアーム１４と、各アーム１４の遊端（先端）に設けられた揚力発生装置２０とを含む。
【００３４】
各揚力発生装置２０は、図１〜図３に示されているように、上下方向の両端が開口した円筒形状の外側筒体２２を有する。各外側筒体２２の下側には、外側筒体２２より小径且つ短軸で、上下両端が開口した円筒形状の内側筒体２４が外側筒体２２に対して同心に配置されている。
【００３５】
外側筒体２２と内側筒体２４とは当該両者間に上下両端が開口した環状空間２６を画定している。環状空間２６には複数の固定翼２８が設けられている。
【００３６】
各固定翼２８は、外側筒体２２に接合される外端２８Ａ及び内側筒体２４に接合される内端２８Ｂを有し、上面２８Ｃに空気流を当てられることによって、好ましくは外側筒体２２の中心周りの旋回流によって揚力を発生すべく周方向及び上下方向に傾斜している。
【００３７】
外側筒体２２の上側は当該外側筒体２２の周方向に延在した環状空間３０を画定する環状ダクト３２を構成している。環状ダクト３２の内方は、上下両端が開口し、下端側で環状空間２６に連通する空気通路３４になっている。空気通路３４は、環状ダクト３２の内周側の壁面３２Ａが上側から下側に向かうほど拡径するテーパ状に傾斜していることにより、上側から下側に向けて末広がりの形状をしている。
【００３８】
各アーム１４は当該アーム１４の延在方向に延在するダクト１６を含む。各ダクト１６は、対応する揚力発生装置２０の環状空間３０に連通し、中央部材１２に設けられている後述の圧縮空気源から圧縮空気を環状空間３０に供給する。環状空間３０は、このようにして外部から圧縮空気を供給され、ダクトと空気溜まりとを兼ねる。
【００３９】
環状ダクト３２の壁面３２Ａのうち空気通路３４が狭くなるスロート部３４Ａには空気ノズル３６が形成されている。空気ノズル３６は、環状空間３０の延在方向に延在するスリット状をなしていて環状空間３０から圧縮空気を、空気通路３４の下側に、換言すると、固定翼２８の上面２８Ｃに向けて噴出する。
【００４０】
上述の構成による揚力発生装置２０では、空気ノズル３６から圧縮空気が噴出されると、その多くはコアンダ効果によって壁面３２Ａに沿って固定翼２８の上面２８Ｃに向けて流れる。この流れによって空気の巻き込み（吸引）が生じ、空気通路３４の中央側に外側筒体２２の上端側（上流側）から下端側（下流側）に向かう空気の流れが生じる。これにより、壁面３２Ａに沿って流れる壁面流に加えて、通路断面で見て空気通路３４の全体に空気の流れが生じ、空気通路３４を流れる空気流量は空気ノズル３６から噴出する圧縮空気の流量より多くなる。
【００４１】
壁面３２Ａに沿って固定翼２８の上面２８Ｃに向けて流れる空気及び空気通路３４の中央側を外側筒体２２の下端側に向けて流れる空気の多くは固定翼２８の上面２８Ｃに当たることにより、外側筒体２２の中心周りの旋回流になる。これにより、固定翼２８において揚力が発生する。又、内側筒体２４を通過した空気等、固定翼２８に当たらない圧縮空気は、外側筒体２２の下端側から下方に向けて噴出し、このことによっても揚力が発生する。
【００４２】
このように、実施形態１の揚力発生装置２０では、回転翼が用いられずに、固定翼２８及び外側筒体２２の下端側から下方に向けて噴出した噴流によって揚力が発生するので、揚力の発生において静粛性及びメンテナンス性に優れ、しかも異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【００４３】
空気通路３４が上側から下側に向けて、つまり、上流側から下流側に向けて末広がりの形状をしていることにより、空気通路３４を流れる空気が圧搾されることなく低抵抗で流れ、空気通路３４を流れる空気流の圧力損失が少ない。このことにより、効率よく揚力の発生が行われる。
【００４４】
複数の固定翼２８は外側筒体２２の中心周りに等間隔に配置されているから、固定翼２８による揚力の発生に、外側筒体２２の中心周りに偏りを生じることがない。これにより、揚力発生装置２０の姿勢が安定する。
【００４５】
外側筒体２２の中央部には上下筒抜けの内側筒体２４があって、揚力の発生効率が悪い部位（複数の固定翼２８が集中する部位）に固定翼２８が存在しないことにより、揚力の発生効率が向上する。又、中央部材１２が球体であることにより、飛行体１０の飛行における空気抵抗が少ない。
【００４６】
図１に示されているように、中央部材１２内には圧縮空気源・制御部４０が設けられている。圧縮空気源・制御部４０は、図４に示されているように、揚力発生装置２０毎の個別の圧縮空気源として電動コンプレッサ４２を有する。各電動コンプレッサ４２は、圧縮空気源・制御部４０に設けられているバッテリ電源４４から電動コンプレッサ４２毎の個別のインバータ４６によって電流制御された電力を供給され、各々個別のフィードバック制御によるモータ回転数のもとに圧縮空気を発生する。
【００４７】
各インバータ４６は、圧縮空気源・制御部４０に設けられている電子制御ユニット（ＥＣＵ）４８によって制御される。ＥＣＵ４８は、コンピュータを含むものであり、圧縮空気源・制御部４０に設けられているジャイロスコープ、ＧＰＳ、高度センサ等のセンサ類５０から各種のセンサ信号を入力すると共に通信部５２が受信した無線通信による飛行指令を入力し、飛行体１０が飛行指令に従った飛行をするように、各インバータ４６に電流制御指令を出力する。
【００４８】
これにより、飛行体１０の飛行指令に従って各電動コンプレッサ４２が個別に定量的に圧縮空気を発生し、これに応じて揚力発生装置２０毎に所要の揚力が発生し、飛行体１０は飛行指令に従った無人飛行を行う。
【００４９】
実施形態１の飛行体１０では、すべての電動コンプレッサ４２が中央部材１２内に設けられているので、飛行体１０のマスバランスが良好なものになる。
【００５０】
次に、本発明による揚力発生装置の実施形態２を、図５を参照して説明する。尚、図５において、図３に対応する部分は、図３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５１】
実施形態２では、環状ダクト３２の空気ノズル３６の部分に、外側筒体２２の径方向に対して傾斜した方向に延在する複数の斜板６０が空気ノズル３６の延在方向に等間隔を設けられ、隣り合う斜板６０間に旋回流生成通路６２が画定されている。
【００５２】
この構成により、空気ノズル３６は圧縮空気を複数の斜板６０による各旋回流生成通路６２によって方向付けされて空気通路３４に噴出するので、空気通路３４に外側筒体２２の中心周りの旋回流（スワール）が発生する。
【００５３】
これにより、固定翼２８の上面２８Ｃに旋回流が当たり、固定翼２８による揚力の発生効率が向上する。
【００５４】
実施形態２の揚力発生装置２０は実施形態１のものと同様に用いられて図１に示されている飛行体１０と同等の飛行体をなす。
【００５５】
次に、本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態３を、図６及び図７を参照して説明する。尚、図６及び図７において、図１〜図３に対応する部分は、図１〜図３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５６】
実施形態３の飛行体１０は、図６に示されているように、各アーム１４の遊端に設けられた揚力発生装置７０を含む。各揚力発生装置７０は、図６及び図７に示されているように、水平方向の両端が開口した外側筒体７２を有する。外側筒体７２は、水平方向に長い長円環形状をしており、当該外側筒体７２の周方向に延在した環状空間７４を画定する環状ダクト７６を構成している。環状ダクト７６の内側は、水平方向の両端が開口した空気通路７８になっている。各空気通路７８は、環状ダクト７６の内周壁７６Ａが、図７で見て右側（上流側）から左側（下流側）に向かうほど拡径するテーパ状に傾斜していることにより、右側から左側に向けて末広がりの形状をしている。
【００５７】
環状空間７４にはアーム１４のダクト（不図示）から圧縮空気が供給される。環状空間７４は、このようにして外部から圧縮空気を供給され、ダクトと空気溜まりとを兼ねる。
【００５８】
環状ダクト７６の内周壁７６Ａのうち空気通路７８が狭くなるスロート部７８Ａには空気ノズル８０が形成されている。空気ノズル８０は、環状空間７４の延在方向に延在するスリット状をなしていて環状空間７４から圧縮空気を、空気通路７８の図７で見て左側に向けて噴出する。これにより、図７で見て空気通路７８の右側を上流側、左側を下流側と呼ぶことができる。
【００５９】
空気通路７８の下流側には上下２箇所に固定翼８２が外側筒体７２に対して固定配置されている。各固定翼８２は、外側筒体７２の長手方向の略全域に亘って水平に延在しており、水平方向の空気流によって揚力を発生する翼型している。各固定翼８２は、外側筒体７２に対して下側にオフセットして配置され、固定翼８２の上面に多くの空気が流れるよになっている。
【００６０】
上述の構成による揚力発生装置７０では、空気ノズル８０から圧縮空気が噴出されると、その多くはコアンダ効果によって内周壁７６Ａに沿って固定翼８２に向けて流れる。この流れによって空気の巻き込み（吸引）が生じ、空気通路７８の中央側に外側筒体７２の上流側から下端側に向かう空気の流れが生じる。これにより、内周壁７６Ａに沿って流れる壁面流に加えて、通路断面で見て空気通路７８の全体に空気の流れが生じ、空気通路７８を流れる空気流量は空気ノズル８０から噴出する圧縮空気の流量より多くなる。
【００６１】
内周壁７６Ａに沿って固定翼８２に向けて流れる空気及び空気通路７８の中央側を固定翼８２に向けて流れる空気の多くは固定翼８２を通過して流れる。固定翼８２において揚力が発生する。
【００６２】
このように、実施形態３の揚力発生装置７０では、回転翼が用いられずに、固定翼８２に向けて噴出した噴流によって揚力が発生するので、揚力の発生において静粛性及びメンテナンス性に優れ、しかも異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【００６３】
空気通路７８が上流側から下流側に向けて末広がりの形状をしていることにより、空気通路７８を流れる空気が圧搾されることなく低抵抗で流れ、空気通路７８を流れる空気流の圧力損失が少ない。このことにより、揚力の発生が効率よく行われる。又、実施形態３の揚力発生装置７０は、上下寸法を小さくできる。
【００６４】
尚、実施形態３の飛行体１０でも、図６に示されているように、圧縮空気源・制御部４０が中央部材１２内に設けられていることにより、すべての電動コンプレッサ４２が中央部材１２内に配置されるから飛行体１０のマスバランスが良好なものになる。
【００６５】
次に、本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態４を、図８〜図１０を参照して説明する。尚、図８〜図１０において、図１〜図３に対応する部分は、図１〜図３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００６６】
実施形態４の飛行体１０は、図８に示されているように、各アーム１４の遊端に設けられた揚力発生装置９０を含む。
【００６７】
各揚力発生装置９０は、図８〜図１０に示されているように、上下方向の両端が開口した円筒形状の外側筒体９２を有する。各外側筒体９２の内側には、外側筒体９２より小径且つ短軸で、上下両端が開口した円筒形状の内側筒体９４が外側筒体９２に対して同心に配置されている。
【００６８】
外側筒体９２は当該外側筒体９２の周方向に延在した環状空間１００を画定する環状ダクト１０２を構成している。
【００６９】
環状空間１００は、対応するアーム１４のダクト１６に連通し、中央部材１２に設けられている圧縮空気源・制御部４０（図４参照）から圧縮空気を供給される。環状空間１００は、このようにして外部から圧縮空気を供給され、ダクトと空気溜まりとを兼ねる。
【００７０】
外側筒体９２と内側筒体９４とは当該両者間に上下両端が開口した環状空間９６を画定している。環状空間９６には複数の固定翼９８が設けられている。
【００７１】
各固定翼９８は、外側筒体９２に接合される外端９８Ａ及び内側筒体９４に接合される内端９８Ｂを有し、上面９８Ｃに空気流を当てられることによって、好ましくは外側筒体９２の中心周りの旋回流によって揚力を発生すべく周方向及び上下方向に傾斜している。
【００７２】
各固定翼９８は、図１０に示されているように、中空構造で、翼内ダクト１０４を画定している。翼内ダクト１０４は、環状空間１００に連通し、環状空間１００から圧縮空気を供給される。
【００７３】
各固定翼９８の上下傾斜の上側近傍には当該固定翼９８の延在方向に直線状に延在して上面９８Ｃに開口したスリット状の空気ノズル１０６が形成されている。空気ノズル１０６は、翼内ダクト１０４から圧縮空気を固定翼９８の上下傾斜の下側に向けて噴出する。
【００７４】
上述の構成による揚力発生装置９０では、固定翼９８の空気ノズル１０６から圧縮空気が噴出されると、その多くはコアンダ効果によって固定翼９８の上面９８Ｃに沿って固定翼９８の上下傾斜の下側に向けて流れる。
【００７５】
固定翼９８の上面９８Ｃに沿って圧縮空気が流れることにより、揚力が発生する。
【００７６】
このように、実施形態４の揚力発生装置９０でも、回転翼が用いられずに、固定翼９８によって揚力が発生するので、揚力の発生において静粛性及びメンテナンス性に優れ、しかも異物の衝突防止のためのガードを設ける必要がない。
【００７７】
実施形態４でも、複数の固定翼９８は外側筒体９２の中心周りに等間隔に配置されているから、固定翼９８による揚力の発生に、外側筒体９２の中心周りに偏りを生じることがない。これにより、揚力発生装置２０の姿勢が安定する。
【００７８】
外側筒体９２の中央部には上下筒抜けの内側筒体９４があって、揚力の発生効率が悪い部位に固定翼９８が存在しないことにより、揚力の発生効率が向上する。又、中央部材１２が球体であることにより、飛行体１０の飛行における空気抵抗が少ない。
【００７９】
尚、実施形態４の飛行体１０でも、図６に示されているように、圧縮空気源・制御部４０が中央部材１２内に設けられていることにより、すべての電動コンプレッサ４２が中央部材１２内に配置されるから飛行体１０のマスバランスが良好なものになる。
【００８０】
次に、本発明による揚力発生装置及び飛行体の実施形態５を、図１１を参照して説明する。尚、図１１において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００８１】
実施形態５では、各揚力発生装置２０のための電動コンプレッサ４２が各アーム１４にも設けられている。
【００８２】
これにより、実施形態５では、各電動コンプレッサ４２から各揚力発生装置２０に送る圧縮空気のダクトを短くすることができ、流路抵抗による圧縮空気の損失が抑えられる。
【００８３】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００８４】
例えば、空気ノズル３６、８０、１０６は、断片的にスリットであっても、多数のノズル孔によるものであってもよい。旋回流生成通路６２は、斜板６０によるものに限られることはなく、外側筒体２２の中心周りの螺旋部材によって画定されたもの等、適切なスワール発生手段を含んで、外側筒体２２の中心空気ノズル３６周りの旋回流として空気を噴出するための旋回流を生成するものであればよい。空気ノズル３６が多数のノズル孔によるものである場合には、各空気ノズル３６が環状ダクト３２の壁面３２Ａに対して略接線方向に開口したものであってもよい。
【００８５】
又、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０    ：飛行体
１２    ：中央部材
１４    ：アーム
１６    ：ダクト
２０    ：揚力発生装置
２２    ：外側筒体
２４    ：内側筒体
２６    ：環状空間
２８    ：固定翼
２８Ａ  ：外端
２８Ｂ  ：内端
２８Ｃ  ：上面
３０    ：環状空間
３２    ：環状ダクト
３２Ａ  ：壁面
３４    ：空気通路
３４Ａ  ：スロート部
３６    ：空気ノズル
４０    ：制御部
４２    ：電動コンプレッサ（圧縮空気供給装置）
４４    ：バッテリ電源
４６    ：インバータ
４８    ：ＥＣＵ
５０    ：センサ類
５２    ：通信部
６０    ：導風板
６２    ：螺旋状通路
７０    ：揚力発生装置
７２    ：外側筒体
７４    ：環状空間
７６    ：環状ダクト
７６Ａ  ：内周壁
７８    ：空気通路
７８Ａ  ：スロート部
８０    ：空気ノズル
８２    ：固定翼
９０    ：揚力発生装置
９２    ：外側筒体
９４    ：内側筒体
９６    ：環状空間
９８    ：固定翼
９８Ａ  ：外端
９８Ｂ  ：内端
９８Ｃ  ：上面
１００  ：環状空間
１０２  ：環状ダクト
１０４  ：翼内ダクト
１０６  ：空気ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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