(57)【要約】【課題】簡便な構造で推進力が得られる機体強度に優れた垂直離発着機を提供する。【解決手段】垂直離発着機を、フレーム１と、フレーム１の上部に自在継手（ユニバーサルジョイント）３を介して吊り下げ支持された乗員席５と、フレーム１に固着されて乗員席５の乗員により操作されるハンドル７と、自在継手３の上方においてフレーム１に固着されたエンジン９と、エンジン９の動力により回転駆動される一対のダクテッドファン１１ａ，１１ｂとを備える構成とする。乗員席５の乗員がハンドル７を前後左右に操作することで、フレーム１に対して相対的に体重移動し、乗員席５を除く垂直離発着機の全体を傾倒させて、所望の方向に垂直離発着機を飛行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着陸時に接地する接地脚を有するフレームと、
前記フレームから自在継手を介して吊り下げ支持され、前記接地脚の接地時に接地面から浮いた状態で配置される乗員席と、
前記フレームに固着され、前記乗員席の乗員の操作により該乗員席に対する相対位置が変更されるハンドルと、
回転駆動されることで発生する推力が、前記接地脚の接地時に揚力となる方向に前記フレームに固着されたダクテッドファンと、
前記フレームに固着され前記ダクテッドファンを回転駆動させるエンジンと、
を備えることを特徴とする垂直離発着機。
【請求項２】
前記ダクテッドファンは、前記自在継手の上方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直離発着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑走せずに揚力を発生する垂直離発着機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
滑走せずに揚力を発生する垂直離発着機（ＶＴＯＬ）では、揚力の発生に用いるファン自身やファンの後段に配置したルーバの向きを変えることで、推進力を得るようにしている（例えば、特許文献１，２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７７７８９号公報
【特許文献２】特開２００６−５６３６４号公報
【特許文献３】特開２００７−１１８８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ファンやその後段のルーバの向きを変えるための機構は煩雑であり、しかも、相応の強度を必要とするので、これを現実化することは非常に困難である。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、簡便な構造で推進力が得られかつ機体強度に優れた垂直離発着機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の垂直離発着機は、着陸時に接地する接地脚を有するフレームと、前記フレームから自在継手を介して吊り下げ支持され、前記接地脚の接地時に接地面から浮いた状態で配置される乗員席と、前記フレームに固着され、前記乗員席の乗員の操作により該乗員席に対する相対位置が変更されるハンドルと、回転駆動されることで発生する推力が、前記接地脚の接地時に揚力となる方向に前記フレームに固着されたダクテッドファンと、前記フレームに固着され前記ダクテッドファンを回転駆動させるエンジンとを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載した本発明の垂直離発着機によれば、フレームの接地脚が接地した着陸時にエンジンによりダクテッドファンを回転駆動させると、その推力が揚力として働いてフレームが浮上し垂直離陸することになる。そして、フレームに自在継手を介して吊り下げ支持された乗員席の乗員が、ハンドル操作により乗員席ごと自身の体をフレームに対して相対的に移動させると、フレームに対する乗員の体重移動によって、フレーム及びダクテッドファンの空中姿勢が変化する。これにより、乗員の体重移動の方向に応じた方向にダクテッドファンの推力が働いて、その推力方向に応じた方向にフレーム及び乗員席が飛行することになる。
【０００８】
このように、フレームに対する乗員の体重移動によって飛行方向が変わるように構成することで、ダクテッドファンをフレームに対して固定することができる。これにより、ダクテッドファンやその後段のルーバの向きを変えるための機構を必要とする従来の構成に比べて、簡便な構造で推進力が得られかつ機体強度に優れた構成とすることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載した本発明の垂直離発着機は、請求項１に記載した本発明の垂直離発着機において、前記ダクテッドファンが、前記自在継手の上方に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した本発明の垂直離発着機によれば、請求項１に記載した本発明の垂直離発着機において、ダクテッドファンと乗員席とが自在継手の上下に分散して配置されるので、乗員が乗員席に着席した際に全体の重心が、ダクテッドファンによる揚力面のかなり下方に位置し、全体的な静安定性が増すことになる。したがって、乗員の体重移動による飛行方向の変更を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダクテッドファンやその後段のルーバの向きを変えるための機構を必要とする従来の構成に比べて、簡便な構造で推進力が得られかつ機体強度に優れた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る垂直離発着機の斜視図である。
【図２】図１の垂直離発着機の側面図である。
【図３】図１の垂直離発着機の前進時の姿勢を示す説明図である。
【図４】図１の垂直離発着機の左旋回時の姿勢を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る垂直離発着機の斜視図、図２は同側面図である。
【００１５】
図１に示す垂直離発着機は、フレーム１と、フレーム１の上部に自在継手（ユニバーサルジョイント）３を介して吊り下げ支持された乗員席５と、フレーム１に固着されて乗員席５の乗員Ｐ（図２参照）により操作されるハンドル７と、自在継手３の上方においてフレーム１に固着されたレシプロエンジン（以下、「エンジン」と略記する。）９と、エンジン９の動力により回転駆動される一対のダクテッドファン１１ａ，１１ｂとを備えている。
【００１６】
フレーム１は、垂直離発着機の着陸時に接地する一対の接地脚１ａと、各接地脚１ａの後端間に架設された補助脚１ｂとを有している。補助脚１ｂは、着陸時における接地脚１ａの接地状態を安定させるために設けられている。また、フレーム１は、各接地脚１ａの後端からそれぞれ立設された一対の縦フレーム１ｃと、各縦フレーム１ｃの上部間に架設された略放射状の取付ベース１ｄと、各接地脚１ａの前端からそれぞれ立設された一対の支持フレーム１ｅとを有している。取付ベース１ｄの放射中心には自在継手３が取り付けられている。自在継手３には、例えは、ボールジョイントやカルダンジョイント等を用いることができる。
【００１７】
図２に示すように、乗員席５は、座面と背もたれとが一体化された略Ｌ字状の平板状フレームによって形成されており、その上端が自在継手３に連結されている。これにより、乗員席５は自在継手３を介してフレーム１の取付ベース１ｄの放射中心から吊り下げ支持されている。この乗員席５は、図２中の仮想線で示す接地面Ｌにフレーム１の接地脚１ａが接地している状態で、接地面Ｌの上方に浮いた状態で配置される。
【００１８】
ハンドル７は、フレーム１の両支持フレーム１ｅ間に架設されたフレームによって構成されている。ハンドル７の両端は各支持フレーム１ｅの左右外方にそれぞれ突出しており、乗員席５の乗員Ｐは、ハンドル７の両端を両手で把持してハンドル７を前後左右に操作する。なお、ハンドル７はカウリング７ａによって覆われている。
【００１９】
図１に示すように、エンジン９は、フレーム１の取付ベース１ｄ上に固着されている。このエンジン９は、過給機（図示せず）を内蔵している。一対のダクテッドファン１１ａ，１１ｂは、エンジン９の左右両脇にそれぞれ配置されており、いずれも取付ベース１ｄに固着されている。各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂは、エンジン９の動力により回転駆動されることで推力を発生する。各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂのファンの回転方向は、安定性を高めるために逆方向とするのが望ましい。
【００２０】
なお、各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂは、図２に示すように、接地面Ｌにフレーム１の接地脚１ａが接地している状態で、ファンの回転軸が接地面Ｌに対して垂直な方向となる向きで、取付ベース１ｄに固着されている。したがって、垂直離発着機の着陸時に各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂが発生する推力は、垂直離発着機を垂直離陸させるための揚力として働く。
【００２１】
このように構成された本実施形態の垂直離発着機は、図２に示す状態で各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂが回転することで、揚力を受けて垂直離陸する。したがって、空中でホバリングする場合は、乗員席５が図２に示すように自在継手３から吊り下げられたままの相対位置となるように、乗員Ｐがハンドル７を操作する。即ち、乗員Ｐはハンドル７の操作を実質的に行わない。
【００２２】
また、垂直離発着機を前進させる場合は、乗員Ｐはハンドル７を手前に引き寄せる操作を行う。この操作により乗員Ｐの体重がフレーム１に対して前方に相対移動することで、図３に示すように、乗員席５を除く垂直離発着機の全体が前傾する。これにより、各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂの推力が前進方向のベクトルを含む方向に働くようになり、垂直離発着機が空中で前進する。
【００２３】
さらに、垂直離発着機を左旋回させる場合は、乗員Ｐはハンドル７を右前方に押し出す操作を行う。このとき、左手でハンドル７の左端を若干引き寄せるように操作すると効果的である。この操作により乗員Ｐの体重がフレーム１に対して右後方に相対移動することで、図４に示すように、乗員席５を除く垂直離発着機の全体が左前方に傾倒する。これにより、各ダクテッドファン１１ａ，１１ｂの推力が左旋回方向のベクトルを含む方向に働くようになり、垂直離発着機が空中で左旋回する。右旋回の場合は逆の操作を行えばよい。
【００２４】
以上に説明したとおり、本実施形態の垂直離発着機によれば、フレーム１から自在継手３を介して吊り下げ支持された乗員席５の乗員Ｐが、ハンドル７を操作して乗員席５ごとフレーム１に対して体重移動するだけで、垂直離発着機を所望の飛行方向に操縦することができる。このため、ダクテッドファン１１ａ，１１ｂをフレーム１に対して向きを変えられるように取り付けたり、ダクテッドファン１１ａ，１１ｂの後段に可変方向ルーバを取り付けたりする必要がない。したがって、簡便な構造で推進力が得られかつ機体強度に優れた垂直離発着機を提供することができる。
【００２５】
なお、エンジン７はレシプロエンジンに限らず種々のエンジンを利用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  フレーム
１ａ  接地脚
１ｂ  補助脚
１ｃ  縦フレーム
１ｄ  取付ベース
１ｅ  支持フレーム
３  自在継手
５  乗員席
７  ハンドル
７ａ  カウリング
９  エンジン
１１ａ，１１ｂ  ダクテッドファン
Ｌ  接地面
Ｐ  乗員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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