(57)【要約】  無線制御模型飛行機であって：胴体と；該胴体に接続された第1の翼及び第2の翼と；制御システムであって：バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備える、該無線制御模型飛行機。該模型飛行機は、送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと；1本の可撓性ワイヤであって；第1の翼の遠位端部の開口を通り；該第1の翼と胴体との接合部又はその近傍の点に取り付けられた第1の端部；及び該模型飛行機の外側の点に接続される第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、をさらに備えている。【選択図】  図1
2014531940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線制御模型飛行機であって、
制御可能な後部エレベータがヒンジ接続された水平スタビライザと、
第1の制御可能なフラップがヒンジ接続された第1の翼及び第2の制御可能なフラップがヒンジ接続された第2の翼と、
制御システムであって、
バッテリ、
無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機、及び
該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータと、を有する、該制御システムと、
該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと、
該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して、
同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる、又は
該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該第2のモータと、を備える、前記無線制御模型飛行機。
【請求項２】
前記送信された制御信号を受信するように構成された、前記バッテリを電源とする第3のモータと、
テールフィンにヒンジ接続されたラダーであって、該第3のモータが、前記コンピュータからの前記制御信号に応答して該ラダーを回動させるように構成されている、該ラダーと、をさらに備える、請求項1記載の模型飛行機。
【請求項３】
前記制御信号が、前記第2のモータ及び前記第3のモータを同時に制御するように構成されている、請求項2記載の模型飛行機。
【請求項４】
前記第1の翼、前記第2の翼、及び前記水平スタビライザが取り付けられた胴体と、
1本の可撓性ワイヤであって、
該第1の翼の遠位端部の開口を通り、
該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に取り付けられた第1の端部、及び
前記模型飛行機の外側の点に接続するように構成された第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、をさらに備え、
該1本の可撓性ワイヤが、電力又は制御信号を前記模型飛行機に伝送するために使用されない、請求項1記載の模型飛行機。
【請求項５】
無線制御模型飛行機であって、
胴体と、
該胴体に接続された第1の翼及び第2の翼と、
制御システムであって、
バッテリ、
無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機、及び
該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、
該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと、
1本の可撓性ワイヤであって、
該第1の翼の遠位端部の開口を通り、
該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に固定された第1の端部、及び
該模型飛行機の外側の点に接続するように構成された第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、を備える、前記無線制御模型飛行機。
【請求項６】
前記バッテリを電源とする第2のモータと、
水平スタビライザに接続された後部エレベータであって、
第1の翼が、第1のフラップを備え、第2の翼が、第2のフラップを備え、及び
該第2のモータが、前記送信された制御信号を受信して該第1のフラップ及び該第2のフラップ又は該後部エレベータを回動させるように構成されている、該後部エレベータと、をさらに備える、請求項5記載の無線制御模型飛行機。
【請求項７】
前記胴体を通る長手方向軸と、
該胴体、前記第1の翼、及び前記第2の翼を通る、該長手方向軸に垂直な横軸であって、該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の前記点が、前記第1のフラップが該第1の翼と最適な整合位置にあり、前記第2のフラップが該第2の翼と最適な整合位置にあり、かつ前記後部エレベータが前記水平スタビライザと最適な整合位置にあるときに、前記模型飛行機が、該長手方向軸が水平の状態で飛行するよう構成されるように配置されている、該横軸と、をさらに備える、請求項6記載の無線制御模型飛行機。
【請求項８】
前記送信された制御信号を受信するように構成された、前記バッテリを電源とする第2のモータと、
テールフィンに接続されたラダーであって、
前記1本の可撓性ワイヤが、前記模型飛行機の円形飛行経路を画定する長さを有し、
前記第2のモータが、該送信された制御信号に応答して該ラダーを回動させるように構成され、
前記第1の翼の前記遠位端部の前記開口が、該ラダーが該テールフィンと最適な整合位置にあるときに、該模型飛行機が、該円形経路に対して一定の接線で飛行するよう構成されるように配置されている、該ラダーと、をさらに備える、請求項5記載の無線制御模型飛行機。
【請求項９】
前記模型飛行機が、前記第1のモータによって推進されるときに、前記1本の可撓性ワイヤによって加えられる力が、前記翼の前記遠位端部の前記開口と該ワイヤの前記第1の端部と前記第2の端部が整合するように該模型飛行機を飛行させる、請求項5記載の無線制御模型飛行機。
【請求項１０】
模型飛行機システムであって、
固定システムであって、
ベース、
該ベースに固着されたパイロン、
該パイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンの長さに沿って変位可能に該パイロンの周りに配設されたリング、
該リングに接続された第1の端部を有する1本の可撓性ワイヤ、及び
該リングが該パイロンの遠位端部を越えて変位するのを防止するための、該パイロンの該遠位端部のキャップを有する、固定システムと、
無線制御模型飛行機であって、
後部エレベータが接続された水平スタビライザ、
第1のフラップが接続された第1の翼及び第2のフラップが接続された第2の翼、
制御システムであって、
バッテリ、
無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機、及び
該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システム、
該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータ、及び
該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して、
同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる、又は
該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該第2のモータを有する該無線制御模型飛行機と、を備える、前記模型飛行機システム。
【請求項１１】
前記模型飛行機が、
前記送信された制御信号を受信するように構成された、前記バッテリを電源とする第3のモータと、
テールフィンにヒンジ接続されたラダーと、を備え、
該第3のモータが、前記コンピュータからの前記制御信号に応答して該ラダーを回動させるように構成されている、請求項10記載の模型飛行機システム。
【請求項１２】
前記制御信号が、前記第2のモータ及び前記第3のモータを同時に制御するように構成されている、請求項11記載の模型飛行機システム。
【請求項１３】
前記模型飛行機が、前記第1の翼、前記第2の翼、及び前記水平スタビライザが取り付けられた胴体を備え、
1本の可撓性ワイヤが、該第1の翼の遠位端部の開口を通り、及び
該1本の可撓性ワイヤの第2の端部が、該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に取り付けられている、請求項10記載の模型飛行機システム。
【請求項１４】
模型飛行機システムであって、
固定システムであって、
ベース、
該ベースに固着されたパイロン、
該パイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンの長さに沿って変位可能に該パイロンの周りに配設されたリング、
該リングに接続された第1の端部を有する1本の可撓性ワイヤ、及び
該リングが該パイロンの遠位端部を越えて変位するのを防止するための、該パイロンの該遠位端部のキャップを有する、固定システムと、
模型飛行機であって、
胴体、
該胴体に接続された第1の翼及び第2の翼、
制御システムであって、
バッテリ、
無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機、及び
該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータと、を有する、該制御システム、
該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータであって、
該1本の可撓性ワイヤが、該第1の翼の遠位端部の開口を通り、
該1本の可撓性ワイヤの第2の端部が、該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に固定されている、該第1モータを有する、該模型飛行機と、を備える、前記模型飛行機システム。
【請求項１５】
前記模型飛行機が、
前記バッテリを電源とする第2のモータ、及び
水平スタビライザに接続された後部エレベータを備え、
前記第1の翼が第1のフラップを備え、前記第2の翼が第2のフラップを備え、
該第2のモータが、前記送信された制御信号を受信して該第1のフラップ及び該第2のフラップ又は該後部エレベータを回動させるように構成されている、請求項14記載の模型飛行機システム。
【請求項１６】
前記模型飛行機が、
前記胴体を通る長手方向軸、及び
該胴体、前記第1の翼、及び前記第2の翼を通る、該長手方向軸に垂直な横軸を備え、
該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の前記点が、前記第1のフラップが該第1の翼と最適な整合位置にあり、前記第2のフラップが該第2の翼と最適な整合位置にあり、かつ前記後部エレベータが前記水平スタビライザと最適な整合位置にあるときに、該模型飛行機が、該長手方向軸が水平の状態で飛行するよう構成されるように配置されている、請求項15記載の模型飛行機システム。
【請求項１７】
前記模型飛行機が、
テールフィンに接続されたラダー、及び
前記送信された制御信号を受信するように構成された、前記バッテリを電源とする第2のモータを備え、
前記1本の可撓性ワイヤが、前記パイロンを中心とする該模型飛行機の円形飛行経路を画定する長さを有し、
該第2のモータが、該送信された制御信号に応答して該ラダーを回動させるように構成され、
前記第1の翼の前記遠位端部の前記開口が、該ラダーが該テールフィンと最適な整合位置にあるときに、該模型飛行機が、該円形経路に対して一定の接線で飛行するよう構成されるように配置されている、請求項14記載の模型飛行機システム。
【請求項１８】
前記模型飛行機が、前記第1のモータによって推進されるときに、前記1本の可撓性ワイヤによって加えられる力が、前記翼の前記遠位端部の前記開口と該ワイヤの前記第1の端部と前記第2の端部が整合するように該模型飛行機を飛行させる、請求項14記載の模型飛行機システム。
【請求項１９】
前記模型飛行機が、
前記胴体を通る長手方向軸と、
該胴体、前記第1の翼、及び前記第2の翼を通る、該長手方向軸に垂直な横軸と、を備え、
該模型飛行機が、該胴体の前記点が、前記パイロンに垂直な線と整合するように前記第1のモータによって推進され、前記1本の可撓性ワイヤによって加えられる力が、該横軸が水平となるように該模型飛行機を飛行させる、請求項14記載の模型飛行機システム。
【請求項２０】
無線制御模型飛行機であって、
胴体と、
制御可能な後部エレベータがヒンジ接続された水平スタビライザと、
ヒンジ接続された第1の制御可能なフラップを備える、該胴体に接続された第1の翼、及びヒンジ接続された第2の制御可能なフラップを備える、該胴体に接続された第2の翼と、
制御システムであって、
バッテリ、
無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機、及び
該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、
該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと、
1本の可撓性ワイヤであって、
該第1の翼の遠位端部の開口を通り、
該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に取り付けられた第1の端部、及び
該模型飛行機の外側の点に接続される第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、
該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して、
同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる、又は
該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該第2のモータと、を備える、前記無線制御模型飛行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に、無線制御模型航空機及びシステム、詳細には、可撓性ガイドワイヤを用いた模型飛行機及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
米国特許第4,116,432号に、ポストの周りに配設された回転可能かつ垂直変位可能なリングに接続されたケーブルへの3点接続によって該ポストにつながれたガソリンエンジン搭載の模型航空機が教示されている。Feeneyは、該航空機の制御については一切教示していない。該航空機は、地上で始動し、ケーブルがポストの終点に達するまで上昇し、そしてエンジンにガソリンがなくなるまでこの位置で飛行し続ける。
【０００３】
米国特許第2,292,705号に、ワイヤが翼の最上部及びポストに接続された模型航空機が教示されている。該ポストは、ワイヤの該ポストに対する上下動を可能にする螺旋構造を備えている。該螺旋構造は、該航空機の可能な運動の種類を著しく制限する。
【０００４】
英国特許第1502789号に、各ワイヤがポストの固定点に接続された模型飛行機が教示されている。該ワイヤは、飛行機の翼に接続され、該飛行機のエンジンに電力を供給する。米国特許第4,135,711号に、搭載モータに電力を供給するワイヤによってポストにつながれる模型飛行機が教示されている。該ワイヤは、翼に接触せずに胴体に接続されている。
【０００５】
中実の非可撓性ロッドを使用して模型飛行機を中心ポストにつなげることは公知である。ある場合には、該飛行機は、ロッドを介して電力供給される搭載モータを備え、別の場合には、該飛行機は、搭載モータを備えず、該ロッドが回転して該飛行機を推進する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
本明細書に開示される態様によると、無線制御模型飛行機が提供され、該無線制御模型飛行機は：制御可能な後部エレベータがヒンジ接続された水平スタビライザと；第1の制御可能なフラップがヒンジ接続された第1の翼及び第2の制御可能なフラップがヒンジ接続された第2の翼と；制御システムであって：バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備えている。該飛行機は：該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと；該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して：同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる；又は該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該バッテリを電源とする第2のモータと、をさらに備えている。
【０００７】
本明細書に開示される態様によると、無線制御模型飛行機が提供され、該無線制御飛行機は：胴体と；該胴体に接続された第1の翼及び第2の翼と；制御システムであって；バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備えている。該飛行機は、該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと；1本の可撓性ワイヤであって：第1の翼の遠位端部の開口を通り；該第1の翼と胴体との接合部又はその近傍の点に固定された第1の端部；及び該模型飛行機の外側の点に接続される第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、をさらに備えている。
【０００８】
本明細書に開示される態様によると、無線制御模型飛行機が提供され、該無線制御飛行機は：胴体と；制御可能な後部エレベータが接続された水平スタビライザと；ヒンジ接続された第1の制御可能なフラップを備える、該胴体に接続された第1の翼、及びヒンジ接続された第2の制御可能なフラップを備える、該胴体に接続された第2の翼と；制御システムであって：バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備えている。該飛行機は：該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと；1本の可撓性ワイヤであって；該第1の翼の遠位端部の開口を通り；該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に取り付けられた第1の端部；及び該模型飛行機の外側の点に接続される第2の端部を有する、該1本の可撓性ワイヤと、をさらに備えている。該飛行機は、該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して：同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる；又は該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該第2のモータも備えている。
【０００９】
本明細書に開示される態様によると、模型飛行機システムが提供され、該模型飛行機システムは、固定システムを備え、該固定システムは：ベース；該ベースに固着されたパイロン；該パイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンの長さに沿って変位可能に該パイロンの周りに配設されたリング；該リングに接続された第1の端部を有する1本の可撓性ワイヤ；及び該リングが該パイロンの遠位端部を越えて変位するのを防止するための、該パイロンの該遠位端部のキャップを備えている。該システムは、無線制御模型飛行機も備え、該無線制御飛行機は：後部エレベータが接続された水平スタビライザと；第1のフラップが接続された第1の翼及び第2のフラップが接続された第2の翼と；制御システムであって：バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備えている。該飛行機は：該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータと；該バッテリを電源とする第2のモータであって、該送信された制御信号を受信して：同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを反時計回りの方向に回動させる；又は該同じ座標系に対して、該第1のフラップ及び該第2のフラップを反時計回りの方向に回動させ、かつ該後部エレベータを時計回りの方向に回動させるように構成された、該第2のモータと、を備えている。
【００１０】
本明細書に開示される態様によると、模型飛行機システムが提供され、該模型飛行機システムは、固定システムを備え、該固定システムは：ベースと；該ベースに固着されたパイロンと；該パイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンの長さに沿って変位可能に該パイロンの周りに配設されたリングと；該リングに接続された第1の端部を有する1本の可撓性ワイヤと；該リングが該パイロンの遠位端部を越えて変位するのを防止するための、該パイロンの該遠位端部のキャップと、を備えている。該システムは、模型飛行機も備え、該模型飛行機は：胴体と；該胴体に接続された第1の翼及び第2の翼と；制御システムであって：バッテリ；無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機；及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータを有する、該制御システムと、を備えている。該飛行機は、該送信された制御信号を受信してプロペラを回転させるように構成された、該バッテリを電源とする第1のモータを備えている。1本の可撓性ワイヤは、該第1の翼の遠位端部の開口を通り、該1本の可撓性ワイヤの第2の端部は、該第1の翼と該胴体との接合部又はその近傍の点に固定されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図1は、無線制御模型飛行機の斜視破断図である。
【図２】図2は、航空機の基準軸の表している。
【図３Ａ−３Ｃ】図3A〜図3Cは、図1に示されている飛行機の翼の遠位端部の詳細図である。
【図４】図4は、模型飛行機システムの斜視図である。
【図５】図5は、一定の接線で飛行している図1の飛行機を示す図4の模型飛行機システムの平面図である。
【図６】図6は、パイロンのキャップの上方を飛行している図1の飛行機を示す図4の模型飛行機システムの斜視図である。
【図７】図7は、8の字を実行する図1の飛行機を示す図4の模型飛行機システムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（詳細な説明）
最初に、異なる図面における同様の参照符号は、本発明の同一又は機能的に類似した構造要素を示していることを理解されたい。好ましい態様と現在考えられている態様に関して本発明を説明するが、請求される本発明が開示される態様に限定されるものではないことを理解されたい。
【００１３】
さらに、本発明は、記載される特定の方法、材料、及び変更に限定されるものではなく、従って、当然、多様であり得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、単に特定の態様を説明することが目的であり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００１４】
特段の記載がない限り、本明細書で使用される全ての科学技術用語は、本発明の属する技術分野の一般的な技術者が通常理解する意味と同じ意味を有する。本明細書に説明される方法、装置、もしくは材料と同様又は等価な方法、装置、もしくは材料も、本発明の実施又は試験に使用することができるが、好ましい方法、装置、及び材料を以下に説明する。
【００１５】
図1は、無線制御模型飛行機又は航空機100の斜視破断図である。以下の説明では、用語、飛行機及び航空機は、互換的に使用される。飛行機100は、胴体102、例えば、ヒンジ接続によって制御可能な後部エレベータ106が接続されている水平スタビライザ104、並びに、例えば、ヒンジ接続によって第1の翼に接続された制御可能なフラップ112を有する該翼108及び第2の翼に接続された制御可能なフラップ114を有する該翼110を備えている。また、飛行機は、テールフィン115及び制御システム116も備え、該制御システム116は、バッテリ118、送信機（不図示）からの無線周波数信号を受信するように構成された、該バッテリを電源とする受信機120、及び該受信機に電気的に接続され、受信した無線周波数信号に応答して制御信号を送信するように構成された、該バッテリを電源とするコンピュータ124を備えている。一例の実施態様では、該受信機は、2.4 GHzで動作するが；他の周波数も可能であることを理解されたい。一例の実施態様では、該受信機及び該コンピュータは、1つの電子基板125上に存在するが；他の構成も可能であることを理解されたい。モータ126は、バッテリを電源とし、送信された制御信号を受信してプロペラ128を回転させるように構成されている。即ち、該プロペラは、該受信機によって受信され、かつ該コンピュータによって送信される信号に従って飛行機を発進させて維持する力を供給する。
【００１６】
航空機100は、以下に説明される構成及び機能の実施に必要なものを除いて、いかなる特定の構造又は形状にも限定されるものではない。受信機120及びコンピュータ124は、当分野で公知のあらゆる受信機及びコンピュータとすることができる。一例の実施態様では、コンピュータ124はマイクロプロセッサである。モータ126は、当分野で公知のあらゆるモータとすることができる。受信機120は、当分野で公知のあらゆる無線周波数送信機からの信号を受信することができる。バッテリは、当分野で公知のあらゆるバッテリとすることができ、例えば、限定されるものではないが、容量が150 MAHで3.7ボルトの充電可能な交換式のLiPOバッテリを含む。
【００１７】
一例の実施態様では、飛行機は、送信された制御信号を受信してエレベータ106又はフラップ112及び114を回動させるように構成された、バッテリを電源とするモータ128を備えている。例えば、モータ128は、以下の動作を行うように構成されている：
1.同じ座標系（矢印129によって示されている）に対してフラップ112及び114を時計周りの方向CDに回動させ、かつ後部エレベータを反時計回りの方向CCDに回動させる；又は
2.同じ座標系に対してフラップ112及び114を方向CCDに回動させ、かつ後部エレベータを方向CDに回動させる。
従って、1つのモータ128及び以下に説明するリンクシステムを使用することにより、コンピュータ124は、フラップ112、114及びフラップ106を同時に制御することができる。モータ128は、当分野で公知のあらゆるモータとすることができる。一例の実施態様では、モータ128はサーボモータである。
【００１８】
一例の実施態様では、テールフィンは、該テールフィンに固定されたラダー130を備えている。例えば、該ラダーは、該テールフィンとの最適な整合の「0」位置にある、又は該ラダーは、例えば、以下に述べるガイドワイヤの張力を維持するために該テールフィンに対して固定角度である。一例の実施態様では、ラダー130は、変位可能であり、例えば、該ラダーは、該テールフィンにヒンジ接続され、飛行機は、送信された制御信号を受信するように構成された、バッテリを電源とするモータ132を備えている。モータ132は、コンピュータからの制御信号に応答してラダーを回動させるように構成されている。モータ132は、当分野で公知のあらゆるモータとすることができる。一例の実施態様では、モータ132は、サーボモータである。一例の実施態様では、該コンピュータは、制御信号を送信してモータ128及び132を同時に制御するように構成されている。
【００１９】
飛行機100は、一方の翼、例えば、該飛行機が円形経路を通るときに内側を向く翼の遠位端部138の開口136を通る1本の可撓性ワイヤ134を備えている。図面に示されているように、飛行機100は、反時計回りの方向（該飛行機を上から見下ろして）に飛行するように向けられている；従って、開口136は翼108に配設されている。飛行機100が、時計回りの方向（該飛行機を上から見下ろして）に飛行するように向けられている場合；開口136は翼110に配設される。ワイヤの端部140が、開口136が配設された翼、例えば、翼108と胴体との接合部又はその近傍の点142に取り付けられている。一例の実施態様では、ワイヤは、開口136から点142まで該翼の内部空間を通る。図1には示されていないが、以下の図4に示されている該ワイヤの第2の端部144は、模型飛行機の外側の点に接続されるように構成されている。1本の可撓性ワイヤは、以下にさらに説明されるように該飛行機を円形飛行経路に案内して該円形飛行経路に拘束するためだけに使用される。しかしながら、該ワイヤの可撓性により、該飛行機は、以下にさらに説明されるように円形飛行経路内を飛行することができる。該ワイヤは、該模型飛行機に電力や制御信号を伝送するためには使用されない。
【００２０】
図2は、航空機APの基準軸を表している。図2の該軸の位置は、飛行機100に実質的に適用可能であることを理解されたい。長手方向軸LOAは、航空機APの胴体Fを実質的にテールからノーズまで通っている。「ロール」は、LOAを中心とする運動又は回転である。横軸LAAは、翼W及び胴体Fを通り、LOAに対して垂直である。「ピッチ」は、LAAを中心とする運動又は回転である。垂直軸VAは、Fを通り、LOA及びLAAに対して垂直である。「ヨー」は、VAを中心とする運動又は回転である。当分野で公知のように、軸の正確な位置及び定位は、特定の飛行機の仕様、例えば、該飛行機の構成及び推進システムによって決まる。
【００２１】
以下の説明は、図1及び図2を参照して理解されたい。有利なことに、ワイヤ134の存在並びに開口136及び点142の位置決めと制御コマンドに対する最適感度との組み合わせにより、飛行機100の飛行中の望ましい安定性が可能となる。一例の実施態様では、点142の位置は、フラップ112及び114がそれぞれ、翼108及び110と最適な整合位置にあり、かつフラップ106が、水平スタビライザと最適な整合位置にあるときに、模型飛行機が、LOAが水平の状態で飛行するよう構成されるように、飛行機100の構造、構成、及び飛行特性の慎重な分析によって選択される。即ち、飛行機100は、「ピッチ」が起こることなく、安定な水平面を飛行する。フラップ112、114及びフラップ106について上記説明されたそれぞれの最適な整合位置は、当分野では「0位置」と呼ばれる。例えば、0位置から外れる該フラップの回動により、ある種のピッチが起こる。点142を慎重に位置決めしないと、不所望のピッチが起こる。例えば、点142が、飛行機100のノーズ146に近すぎると、該ノーズの下方へのピッチが起こり、点142が、飛行機100のテール148に近すぎると、該ノーズの上方へのピッチが起こる。
【００２２】
以下にさらに説明されるように、ワイヤ134は、模型飛行機の円形飛行経路を画定する長さを有する。一例の実施態様では、特にLOAに対する開口136の位置は、ラダーがテールフィンと最適な整合位置にあるときに、模型飛行機が、該円形経路に対して一定の接線で飛行するよう構成されるように、飛行機100の構造、構成、及び飛行特性の慎重な分析によって選択される。即ち、飛行機100は、不所望のヨーが起こることなく飛行する。例えば、ノーズ146が、円形経路の内側を向きすぎない、又は該円形経路の外側を向きすぎない。ラダーについて上記説明された最適な整合位置は、当分野では「0位置」と呼ばれる。例えば、0位置から外れる該ラダーの回動により、ヨーが起こる。開口136を慎重に位置決めしないと、不所望のヨーが起こる。例えば、点142が、飛行機のノーズ146に近すぎると、該ノーズの飛行経路の内側へのヨーが起こり、開口136が、該飛行機のテール148に近すぎると、該ノーズの該飛行経路の外側へのヨーが起こる。
【００２３】
点142の位置は、飛行機100の取り扱い特性に影響を与える。例えば、点142が、ノーズ146に近すぎると、飛行機100の制御に対する応答が不所望に遅く、点142がテール148に近すぎると、飛行機100の制御に対する応答が不所望に敏感で不安定である。
【００２４】
飛行機100は、モータ128及び132をそれぞれ、フラップ106、フラップ112、114及びラダーに接続するリンクシステム150を備えている。一例の実施態様では、システム150は、フラップ112及び114の回動を行うために、モータ128及び制御ホーン154に接続されたプッシュロッド152を備えている。制御ホーン154は、この運動をプッシュロッド156を介して、フラップ106に接続された制御ホーン158に伝達する。従って、該リンクシステムは、上述のフラップ112及び114とエレベータ106との同期運動を可能にする。従って、モータ128は、フラップ112、114及びエレベータ106が連動して運動するようにするために、プッシュロッド152及び156を介して制御ホーン154及び158を直線運動させる。従って、1つのモータを使用して2つの機械コマンドを実行するため（フラップ112、114及びエレベータ106をそれぞれ）、第2のモータが不要となり、有利に航空機100の重量が減少する。この重量の減少は、性能を向上させ、操作者による航空機100のより正確な制御が可能となる。一致する方向及び反対方向へのフラップ112、114及びエレベータ106の運動の空気力学の原理により、該航空機は、モーメント及び揚力を最適に発生させることができ、同時に、該模型飛行機の操作者が、より急角度の方向転換（カーブ）及びループを行うことができ、これにより、室内及び狭い空間環境での性能が向上する。
【００２５】
一例の実施態様では、システム150は、ラダーの回動を行うために、モータ132及び制御ホーン162に接続されたプッシュロッド160を備えている。システム150が、図示されている構成要素及び構成に限定されるものではなく、他の構成要素及び構成も可能であることを理解されたい。
【００２６】
図3A〜図3Cは、航空機100の遠位端部の詳細図である。また、翼108又は翼110におけるワイヤの存在も、航空機100の望ましい飛行特性及び望ましい飛行経路を可能にする。以下の説明は、翼108についてであるが；この説明が翼110にも当てはまることを理解されたい。一般に、飛行機100が上述の円形経路を飛行し、ワイヤ100が実質的にピンと張っているため、特に遠位端部138で該ワイヤによって加えられる力が、図3Aに示されているように、該ワイヤの端部140、開口136、及び該ワイヤの他端部が一直線になる、即ち、整合するように翼108を上方又は下方に付勢する。図3Bに示されているように、端部138が極端に上方にロールすると、開口136の底縁164が該ワイヤに接触して、該ワイヤに力F1がかかり、これにより、該ワイヤの両端部が開口136を介して整合しなくなる。しかしながら、該ワイヤは、反対の力F2でF1に作用して、端部138を押し下げ、これにより、図3Aに示されている構成が達成される。図3Cに示されているように、端部138が極端に下方にロールすると、開口136の上縁166が該ワイヤに接触して、該ワイヤに力F3がかかり、これにより、該ワイヤの両端部が開口136を介して整合しなくなる。しかしながら、該ワイヤは、反対の力F4でF3に作用して、端部138を押し上げ、これにより、図3Aに示されている構成が達成される。従って、ワイヤ134は、LOAを中心とするロールに対する自動安定化を実現する。ワイヤ134の動作については、以下にさらに説明する。
【００２７】
図4は、模型飛行機システム200の斜視図である。模型飛行機システム200は、固定システム202及び飛行機100を備えている。システム200は、1つの飛行機100で示されているが；該システムは、1つの飛行機100に限定されるものではなく、複数の飛行機100をシステム200に使用できることを理解されたい。さらに、複数の飛行機100がシステム200で使用される場合、異なるタイプの飛行機100を使用することができることを理解されたい。異なるタイプの飛行機100とは、該飛行機が、飛行機100について上記説明された及び下記説明される適用可能な構造及び機能を備えるのであれば、該飛行機の形状及び構成を様々にできることを意味する。システム202は、ベース部204、該ベース部に固着されたパイロン206、該パイロンの遠位端部210にあるキャップ208、及び該パイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンの長さに沿って変位可能に該パイロンの周りに配設されたリング212を備えている。即ち、リング212は、該リングが該パイロンを中心に回転することができ、かつ方向ADにおいて該パイロンに沿って上下動できるように該パイロンの周りに十分に緩く嵌まっている。ベース部204は、航空機によって生じる遠心力を安定させるために重量を増加させるべく、水、砂、又は砂利で満たされる中空容器のベース部とすることができ、該パイロンは、該ベース部の中心に固定することができる。該パイロンは、高さ調節ができるように多数のセグメントから形成することができる。1つ又は複数のリングを該パイロンの周りに緩く嵌めて、航空機を該パイロンの周りを可変速度で飛行させることができる。該リングは、垂直方向にスライドするため、操作者が、フラップ106及びフラップ112、114によって該航空機を制御するときに、該リング自体が、該リングを該航空機の望ましい高さに合わせる。ケーブルは、細く、可撓性であり、閉鎖された室内空間又は戸外に適応させるために任意の望ましい長さを有する。該ケーブルの唯一の機能は、航空機をリング及びパイロンにつなぐことである。
【００２８】
ワイヤ134の端部144は、リングに固定されている。キャップが、該リングが遠位端部を越えて移動するのを防止する、即ち、該リングは、該キャップ上をスライドすることができない。当分野で公知のあらゆるベース部、パイロン、キャップ、又はリングを使用することができる。リングが、固定された要素、例えば、固着されたパイロンを中心に回転可能に、かつ該パイロンに沿って軸方向に変位可能であるという一般的な解釈の下、他の構成も可能であること理解されたい。上記説明されたように、ワイヤの端部140は、飛行機100の点142に接続される。
【００２９】
上述のように、点142の位置は、フラップ112及び114がそれぞれ、翼108及び110と最適な整合位置にあり、かつエレベータ106が、水平スタビライザと最適な整合位置にあるときに、模型飛行機が、LOAが水平の状態で飛行するよう構成されるように、飛行機100の構造、構成、及び飛行特性の慎重な分析によって選択される。円形飛行経路の部分214Aでは、飛行機100は、LOAが水平の状態で飛行している。
【００３０】
図5は、一定の接線で飛行している飛行機100を示すシステム200の平面図である。以下の説明は、図1〜図5を参照して理解されたい。上述のように、ワイヤ134は、模型飛行機の円形飛行経路214を画定する長さLを有する。Lは、いかなる特定の値にも限定されるものではない。Lは、室内でシステム200を使用できるように比較的短く、例えば、2.44メートル（8フィート）としても良いし、又はLは、屋外でシステム200を使用するために長めにしても良い。上述のように、特にLOAに対する開口136の位置は、ラダーがテールフィンと最適な整合位置にあるときに、模型飛行機が、該円形経路に対して一定の接線CTで飛行するよう構成されるように、飛行機100の構造、構成、及び飛行特性の慎重な分析によって選択される。即ち、CTと214との間の角TAは一定であり、飛行機100は、不所望のヨーを起こすことなく飛行する。図5の飛行機100の動作を以下のように説明することができる。該飛行機は、方向CCDに飛行し、力DFが、該飛行機が方向CCDに運動し続けるように作用する。遠心力216が、該飛行機を外側に押し、求心力218が、該飛行機を内側に引っ張る（バイロンに対して）。一定の接線を維持する該飛行機の能力及び安定性にとって重要なことは、方向の力に対してワイヤに生じる張力TFである。点144が適切に選択されると、力の組み合わせにより、飛行機が一定の接線を維持することになる。
【００３１】
ガイドワイヤが、翼を通らずに胴体のみに取り付けられると、例えば、飛行経路の内側又は外側へのノーズの不所望のヨーが起こる。結果として、飛行機が不所望の向きをとる、例えば、該飛行機のLOAが、円形飛行経路に対する接線方向ではなく、該円形経路に交差する（ノーズが、該円形経路の中心点に対して近づく方向又は離れる方向を向く）。開口136が不適切に配置されても、不所望のヨーが起こる、例えば、該開口が飛行機のテール148に近すぎると、ノーズが、飛行経路の外側にヨーを起こす。
【００３２】
1本の可撓性ガイドワイヤの使用と、該ガイドワイヤの位置調整並びにエレベータ106、フラップ112、114、及びラダーの可制御性との組み合わせにより、飛行機100の多様で複雑な一連の操縦が可能となる。例えば、図4を参照すると、内側ループ（internal loop）している飛行機が示されている。この場合、エレベータ106及びフラップ114、114が回動して該ループを可能にし、ガイドワイヤ及び該ガイドワイヤの位置調整により、ループ中に該飛行機を安定した状態に維持することができる。
【００３３】
図6は、パイロンのキャップの上方を飛行している飛行機100を示す模型飛行機システム200の斜視図である。1本の可撓性ガイドワイヤの使用と、該ガイドワイヤの位置調整並びにエレベータ106、フラップ112、114、及びラダーの可制御性との組み合わせにより、飛行機をキャップの上方を飛行させることができる。この能力により、システム200において可能な垂直操縦技術が増加する。図6の連続動作おけるワイヤ134の連続近似位置が、参照符号134A〜134Eで示されている。
【００３４】
図7は、8の字を実行する飛行機100を示す模型飛行機システム200の斜視図である。ガイドワイヤ134が、可撓性であるため、飛行機100は、円形飛行経路214内を飛行することができる。例えば、ラダーを使用して飛行機を経路214の内側に移動させることができる。従って、図8に示されているように、飛行機がキャップの上方を飛行し、ループを行い、そして経路214の内側に飛行する必要がある複雑な8の字のパターンが達成される。図8を見やすくするために、ガイドワイヤは示されていない。
【００３５】
従って、飛行機100は、操作者が飛行周囲外の離れた場所にいて、離陸、着陸、上昇、加速、急降下、ループ、垂直飛行、ナイフエッジ飛行、キューバンエイト、失速、背面飛行、フリップ、レギュラーエイト（regular eight）、スクエアーループ（square loop）、及び多くの3次元飛行操縦を行うことができる、ワイヤにつながれた完全無線制御の模型縮尺の飛行機である。この運動は、ドームキャップ型直角円柱を形成する飛行経路214及び長さLによって外側の方向に画定された飛行経路内で行われる。しかしながら、上述のように、例えば、図8に示されているように、円柱内での飛行も可能である。
【００３６】
一般に、飛行機によって生じる遠心力は、この力が該飛行機をパイロンから離れる方向に付勢するためガイドワイヤをピンと張ろうとする。しかしながら、制御可能なラダーの使用により、飛行機は、円柱の周囲内も飛行することができる。
【００３７】
一例の実施態様では、モータ126の毎分回転数（RPM）は、例えば、コンピュータ124に接続された、飛行機に搭載された電子速度制御装置（ESC）154によって制御される。この構成により、操作者は、該飛行機の速度を制御することができる。この制御を無線で達成するために、該飛行機は、上述の無線周波数制御信号を使用した。コンピュータ124は、制御信号を、モータ126のスロットルを開ける又は閉じる制御信号をESCに送信して飛行機100の速度を制御し、そしてモータ128及び132に命令を出すために該無線周波数制御信号を電子信号に変換し、次いでこれらの電子命令を線形機械コマンド（lineal mechanical command）に変換してエレベータ106、フラップ112、114、及びラダーを作動させる。
【００３８】
従って、本発明の目的が、効果的に達成されることが分かるが、請求される本発明の概念又は範囲から逸脱しない本発明の変形及び変更が当業者には明白であろう。特定の好ましい実施態様を参照して本発明を説明してきたが、請求される本発明の概念又は範囲から逸脱することなく、変更形態が可能であることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
2014531940.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【国際調査報告】
2014531940.tif 000012