(57)【要約】      （修正有）【課題】小型飛翔体（ＭｉｃｒｏＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）をはじめとする羽ばたき飛行機においてその推進効率を向上する。また羽ばたき運動の最適化によって、未だ成功例の無い人力羽ばたき飛行機および人力による羽ばたき飛行を実現する。【解決手段】羽ばたき翼のフラッピングに連成する羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、羽ばたき翼の翼根から羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって増大するよう設けた。【選択図】図２
2005119658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽ばたき翼のフラッピングに連成する前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって増大するよう設けたことを特徴とする羽ばたき飛行機。
【請求項２】
前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって線形増加するよう設け、前記線形増加の微分係数を０．０８５から０．１１５の範囲に設け、前記羽ばたき翼のルートコード上におけるフェザリング軸の配置位置を前記ルートコードの中点を基点としてセミルートコード長の０．３倍から０．７倍の範囲で前記ルートコードの中点より前方の位置に設け、前記フラッピングの振幅を３１度から４５度の範囲に設け、前記フラッピングに対する前記フェザリングの位相差を進角７６度から進角９５度の範囲に設け、無次元振動数を０．２から０．２８の範囲に設けたことを特徴とする請求項１に記載の羽ばたき飛行機。
【請求項３】
前記フェザリング軸を中心軸とする円筒形状の主翼桁を設け、前記円筒形状の主翼桁の外周面と摺動して前記フェザリング軸を中心に回動する多数のリブを設け、前記多数のリブのうち最翼端に位置するリブに固定して前記フェザリング軸を中心軸とするフェザリング駆動軸を前記円筒形状の主翼桁の内側に通して設け、前記フェザリング駆動軸を捻ることで前記フェザリングをおこなうよう設けたことを特徴とする請求項２に記載の羽ばたき飛行機。
【請求項４】
前記フラッピングと前記フェザリングとを前記羽ばたき飛行機の搭乗者が出力する人力のみにより成し、前記フラッピングと前記フェザリングとにより得られる推力と揚力とのみを用いて羽ばたき飛行をすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の羽ばたき飛行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は羽ばたき飛行機および羽ばたき飛行方法に関し、人力羽ばたき飛行機および人力による羽ばたき飛行に好適である。また、本発明は原動機付羽ばたき飛行機および小型飛翔体（ＭｉｃｒｏＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）に好適である。
【背景技術】
【０００２】
羽ばたき飛行機における羽ばたき運動は、羽ばたき翼を打上げ及び打下ろしする主運動（以下、「フラッピング」という。）に、羽ばたき翼のピッチ角を適宜変更する副運動（以下、「フェザリング」という。）を連成して推力と揚力とを得るものである。図８（ａ）に示す羽ばたき翼の打下ろしでは、羽ばたき翼のピッチ角αが０度から−４５度を経て再び０度となるようフェザリングが連成され、図８（ｂ）に示す羽ばたき翼の打上げでは、羽ばたき翼のピッチ角αが０度から４５度を経て再び０度となるようにフェザリングが連成されている。このとき、羽ばたき翼のピッチ角αの変動に応じて、羽ばたき翼の打下ろしでは非定常な推力と揚力とが、羽ばたき翼の打上げでは非定常な推力とダウンフォースとが生じる。これら羽ばたき運動によって生じる非定常な推力を時間平均した推力と、非定常な揚力とダウンフォースとを時間平均した揚力とを得ることで、羽ばたき飛行機は飛行することができる。
【０００３】
こうした羽ばたき運動を実現する機構として、回転出力軸に傾斜溝車を固定して設け、前記傾斜溝車と回動自在に嵌合する振動起動環をさらに設け、前記振動起動環と一体として羽ばたき翼を設ける機構が発明されている（特許文献１参照。）。この機構により実現される羽ばたき運動においては、羽ばたき翼のフラッピングに、羽ばたき翼の全幅に亘って羽ばたき翼のピッチ角が均一となるフェザリングが連成されることとなる。
【特許文献１】特公昭４６−１２３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
羽ばたき飛行機のうち、その羽ばたき運動を搭乗者の人力のみにより成し、当該羽ばたき運動により得られる推力と揚力とのみを用いて飛行する人力羽ばたき飛行機の実現は、かのレオナルド・ダ・ビンチによる試み以降、人類共通の憧れとして位置付けられている。しかしながら、人力羽ばたき飛行機の実現を目指す数多くの試みにも拘らず、本発明の出願日現在に至るまで、人力による羽ばたき飛行は実現されていない。
【０００５】
限られた人力によって羽ばたき飛行をするためには、その羽ばたき運動を最適化することで、羽ばたき飛行に必要な推力と揚力とを効率良く得ることができる羽ばたき運動とすることが必要である。表１に示す標準的な性能諸元を有する従来の人力羽ばたき飛行機について、最適化の目的関数を数式１に示す推進効率ηPとし、図５に示すフラッピングの振幅φ０、図６に示すフェザリングの振幅θ０、同じく図６に示すルートコードｃにおけるセミルートコードｂにより無次元化されたフェザリング軸の配置位置ａ、図７に示すフラッピングとフェザリングとの位相差λ、数式２に示す無次元振動数ｋを夫々設計変数として、羽ばたき翼前縁に生ずるサクションを考慮するよう改良された改良非定常揚力面理論コードによる空力解析性能をＣＯＭＰＬＥＸ法により最適化して得ることができる最適な羽ばたき運動を表３に開示する。
【０００６】
表３に示す従来の人力羽ばたき飛行機における最適な羽ばたき運動において、推進効率ηＰは０．６５８と低い値にとどまる。この推進効率によれば、例えば人力羽ばたき飛行機を５ｍ／ｓで水平飛行させるために、搭乗者の体重１Ｋｇあたりに対して少なくとも６．７Ｗの出力が要求されることとなる。加えて実在気体中では、粘性の影響によってさらなる推進効率の低下が生じることとなるから、従来の羽ばたき運動即ち、羽ばたき翼のフラッピングに、羽ばたき翼のピッチ角を羽ばたき翼の全幅に亘って均一に変動するフェザリングを連成した羽ばたき運動では、羽ばたき飛行機の飛行に必要な推力を人力により供与することができないため、人力による羽ばたき飛行の実現は困難であると推論できる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人力羽ばたき飛行機の推進効率を向上することにより人力羽ばたき飛行機および人力による羽ばたき飛行を実現し、提供することにある。
【０００８】
また本発明は、広く羽ばたき飛行機の推進効率の向上を目的とし、原動機付羽ばたき飛行機、特に産業上の利用が期待される小型飛翔体（ＭｉｃｒｏＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）の性能向上を企図するものである。羽ばたき飛行機において、フラッピングをおこなうことにより羽ばたき翼に空気力並びに慣性力を作用させ、羽ばたき翼を受動的に弾性変形させてフェザリングを連成する簡易ないわゆるメンブレイン方式の羽ばたき運動が広く採用されているが、近年においてはその羽ばたき機構の実現の容易さもさることながら、羽ばたき飛行機の航続距離や飛行性能がより重視される傾向が強まっているものと推察する。本発明はまた羽ばたき運動の最適化を追求することで、原動機付羽ばたき飛行機および小型飛翔体（ＭｉｃｒｏＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）において高い推進効率を実現する優れた羽ばたき飛行方法および羽ばたき飛行機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために次の構成を備える。即ち、本発明による羽ばたき飛行方法は、羽ばたき翼のフラッピングに連成する前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって増大するよう設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって線形増加するよう設け、前記線形増加の微分係数を０．０８５から０．１１５の範囲に設け、前記羽ばたき翼のルートコード上におけるフェザリング軸の配置位置を前記ルートコードの中点を基点としてセミルートコード長の０．３倍から０．７倍の範囲で前記ルートコードの中点より前方の位置に設け、前記フラッピングの振幅を３１度から４５度の範囲に設け、前記フラッピングに対する前記フェザリングの位相差を進角７６度から進角９５度の範囲に設け、無次元振動数を０．２から０．２８の範囲に設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記フラッピングと前記フェザリングとを羽ばたき飛行機の搭乗者が出力する人力のみにより成し、前記フラッピングと前記フェザリングとにより得られる推力と揚力とのみを用いて羽ばたき飛行をすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による羽ばたき飛行機は、羽ばたき翼のフラッピングに連成する前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって増大するよう設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記羽ばたき翼のフェザリングの振幅を、前記羽ばたき翼の翼根から前記羽ばたき翼の翼端へ向かうにしたがって線形増加するよう設け、前記線形増加の微分係数を０．０８５から０．１１５の範囲に設け、前記羽ばたき翼のルートコード上におけるフェザリング軸の配置位置を前記ルートコードの中点を基点としてセミルートコード長の０．３倍から０．７倍の範囲で前記ルートコードの中点より前方の位置に設け、前記フラッピングの振幅を３１度から４５度の範囲に設け、前記フラッピングに対する前記フェザリングの位相差を進角７６度から進角９５度の範囲に設け、無次元振動数を０．２から０．２８の範囲に設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記フェザリング軸を中心軸とする円筒形状の主翼桁を設け、前記円筒形状の主翼桁の外周面と摺動して前記フェザリング軸を中心に回動する多数のリブを設け、前記多数のリブのうち最翼端に位置するリブに固定して前記フェザリング軸を中心軸とするフェザリング駆動軸を前記円筒形状の主翼桁の内側に通して設け、前記フェザリング駆動軸を捻ることで前記フェザリングをおこなうよう設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記フラッピングと前記フェザリングとを前記羽ばたき飛行機の搭乗者が出力する人力のみにより成し、前記フラッピングと前記フェザリングとにより得られる推力と揚力とのみを用いて羽ばたき飛行をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による羽ばたき飛行方法によれば、推進効率を０.８５以上の値とする優れた羽ばたき飛行を実現することができる。また本発明により羽ばたき飛行の推進効率を向上することで、人力による羽ばたき飛行を実現することができる。
【００１７】
同じく本発明によれば、推進効率を０.８５以上の高い値とする優れた羽ばたき飛行機を実現することができる。これにより、原動機付羽ばたき飛行機、特に産業上の利用が期待される小型飛翔体（ＭｉｃｒｏＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）の推進効率を向上することができるとともに、未だ成功例の無い人力羽ばたき飛行機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る羽ばたき飛行方法および羽ばたき飛行機の実施の形態について詳述する。図１は本実施の形態による羽ばたき飛行機の当該羽ばたき翼の骨格を示す説明図である。図中１は、羽ばたき翼のフェザリング軸上に設けた円筒形状の主翼桁である。主翼桁１は主翼桁取付継手２の軸受部に固定され、主翼桁取付継手２は主翼桁取付板３に埋没固定された主翼桁取付ピン４によって回動可能に軸支されている。これにより主翼桁１および主翼桁取付継手２は主翼桁取付ピン４を支軸として回動し、フラッピングをすることができる。
【００１９】
主翼桁１および主翼桁取付継手２をその主要駆動骨格とする本実施の形態による羽ばたき翼のフラッピングは、主翼桁１の翼央部に固定されたワイヤ係留ブッシュ１４に係留した打上げワイヤ１５および打下ろしワイヤ１６を、打上げワイヤガイド１７および打下ろしワイヤガイド１８より等量ずつ吐出または収納することによって為すことができる。本実施の形態では、駆動機構の軽量化を目的として、ワイヤリンク機構によりフラッピングをおこなうものとしているが、勿論、羽ばたき飛行機の小型化をより優先するものとして、カム、クランク等の剛体リンク機構を用いて羽ばたき翼をフラッピング駆動する形態としてもよい。
【００２０】
主翼桁１および主翼桁取付継手２並びに主翼桁取付板３および主翼桁取付ピン４加えてワイヤ係留ブッシュ１４は重量軽減と必要強度確保のために炭素繊維強化樹脂材料で形成されるのが望ましい。また、打上げワイヤ１５および打下ろしワイヤ１６は荷重により大きく弾性変形して駆動力を損失することのないケプラー（登録商標）繊維で形成されることが望ましい。また本実施の形態では、フラッピング機構の小型化を目的として、主翼桁取付ピン４の軸径を必要強度を確保する最小の軸径に設けることで主翼桁取付継手２と主翼桁取付ピン４との摺動抵抗の低減をおこなっているが、さらなる摺動抵抗の低減が必要な場合には、主翼桁取付継手２と主翼桁取付ピン４との摺動面にボールベアリングを介在させて設けることが望ましい。
【００２１】
図１において１０、１１、１２に示す羽ばたき翼に多数設けられたリブのうち、最翼根に位置するリブ１２は、その翼弦線が当該羽ばたき飛行機の機軸線に対して一定の取付角を備えた状態で主翼桁１の外周面上に接着固定されている。よって本実施の形態において、最翼根に位置するリブ１２は主翼桁１に固定されていてフェザリング駆動されることがない。ここで取付角は当該羽ばたき翼に所定の迎え角を与えるためのもので、本実施の形態においては＋５度の取付角を備えるように設けられている。なお、当該取付角の設定は通常の飛行機設計方法の範囲内で任意に設定することができる。
【００２２】
一方、最翼根に位置するリブ１２を除く多数のリブ１０および最翼端に位置するリブ１１は、所定の位置毎において、フェザリング軸を中心に本実施の形態において円筒形状に設けられた主翼桁１の外周面上を摺動して回動し、夫々にフェザリングすることができるように自由度が与えられて設けられている。勿論、当該主翼桁と当該リブとの間にボールベアリング他の軸受機構を介在させることで、同様に多数のリブ１０および最翼端に位置するリブ１１をフェザリングすることができるように設けることも可能である。この構成について応用すれば、主翼桁の断面形状を任意の断面形状とすることが可能であるから、例えば当該主翼桁の断面形状を四角形状や楕円形状等とすることで、フラッピングに伴う主翼桁の撓みを抑制することができるよう設けることも可能である。
【００２３】
これら羽ばたき翼に多数設けられたリブ１０、１１、１２を連通して、一対のモーションガイド１３が主翼桁１を挟んで配置されている。モーションガイド１３は、羽ばたき翼にフェザリング軸周りの捻り剛性を付与する部材であって、多数のリブ１０の全てを貫通してその両端は最翼端に位置するリブ１１および最翼根に位置するリブ１２に固定されて設けられている。
【００２４】
続いて本実施の形態におけるフェザリング駆動機構について詳述する。図１に示す５は、円筒形状の主翼桁１の内側を通してフェザリング軸上に設けたフェザリング駆動軸である。フェザリング駆動軸５の翼根部にはユニバーサルジョイント６が夫々設けられるとともに、左右両翼のユニバーサルジョイント６は相互に結合固定された状態でその外周を主翼桁取付板３により嵌合把持されて設けられている。このうち右翼側のユニバーサルジョイント６には、フェザリング駆動レバー８が一体に設けられていて、フェザリング駆動レバー８はフェザリング駆動リンク９に連結されて設けられている。これにより左右夫々のフェザリング駆動軸５は、翼根部に設けられたユニバーサルジョイント６により中折れしてフラッピングをおこないながらも同一のフェザリング駆動リンク９によって与えられるフェザリング駆動力と完全に同期してフェザリング軸周りに回転し、左右夫々の羽ばたき翼にフェザリング駆動力を伝達することができる。
【００２５】
また翼端部において、フェザリング駆動軸５はフェザリング駆動軸固定板７を介在して最翼端に位置するリブ１１に固定されている。これにより、最翼端に位置するリブ１１はフェザリング駆動リンク９による入力駆動に従ってフェザリング駆動されることとなる。ここで本実施の形態における一対のモーションガイド１３は、フェザリング軸周りの捻れ変形を許容する弾性材料によって構成されている。したがって当該羽ばたき翼は、主翼桁１に固定されて設けられた最翼根に位置するリブ１２を固定端とし、フェザリング駆動力が伝達される最翼端に位置するリブ１１を回転端として、フェザリング軸周りに弾性的に捻れ変形および復元をすることができる翼構造に設けられている。
【００２６】
図２および図３は、本実施の形態における羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示す説明図であって、図２は当該羽ばたき翼の打上げを図３は当該羽ばたき翼の打ち下ろしを夫々表す。既述のとおり図２に示す本実施の形態における羽ばたき翼の打上げでは、フラッピングは、打上げワイヤ１５を打上げワイヤガイド１７より一定量収納するとともに、これと等量の打下ろしワイヤ１６を打下ろしワイヤガイド１８より吐出することにより為される。
【００２７】
また、当該羽ばたき翼の打上げで連成されるフェザリングは、フェザリング駆動リンク９を引き下ろす方向で適宜制御することにより羽ばたき翼１９および羽ばたき翼２０の最翼端に位置するリブ１１に等量のピッチ角αｔｉｐを与えることで為される。これにより、当該羽ばたき翼の打上げでは、羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって羽ばたき翼が捻り上げられる態様のフェザリングが連成されることとなる。
【００２８】
同様に、図３に示す本実施の形態における羽ばたき翼の打下ろしでは、フラッピングは、打下ろしワイヤ１６を打下ろしワイヤガイド１８より一定量収納するとともに、これと等量の打上げワイヤ１５を打上げワイヤガイド１７より吐出することにより為される。
【００２９】
また、当該羽ばたき翼の打下ろしで連成されるフェザリングは、フェザリング駆動リンク９を押し上げる方向で適宜制御することにより羽ばたき翼１９および羽ばたき翼２０の最翼端に位置するリブ１１に等量のピッチ角−αｔｉｐを与えることで為される。これにより、当該羽ばたき翼の打下ろしでは、羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって羽ばたき翼が捻り下げられる態様のフェザリングが連成されることとなる。
【００３０】
なお、本実施の形態における羽ばたき翼のフェザリングは、その全長に亘って均一に設けられた図１に示すモーションガイド１３のフェザリング軸周りの捻り剛性に抗して為されるものであるから、当該フェザリング駆動によって翼根から翼端へと向かうにしたがって生じる羽ばたき翼の捻れ角は、フェザリング軸周りにおけるモーションガイド１３の捻れ角と一致して、翼根から翼端へと向かうにしたがって一定の比率で連続して増大するものとなる。
【００３１】
即ち、本実施の形態におけるフェザリングの振幅θは、羽ばたき翼のスパン方向でその大きさが異なるように設けられていて、当該羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって一定の比率で連続してその値が増加するように設けられている。言い換えて数学的に表現すれば、羽ばたき翼１９および羽ばたき翼２０のフェザリング軸上に翼根から翼端へと向かう方向で図２および図３に示すｘ軸を夫々に定めるとき、当該フェザリングの振幅θを、微分係数ｄθ／ｄｘを一定として線形に増加するように設けたものと説明することができる。
【００３２】
本実施の形態に示すように、羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがってフェザリングの振幅θが大きくなるように変化させて設けることで羽ばたき飛行機の推進効率を向上させることができるという構成と効果との関連は、概して羽ばたき運動は翼根を支点として翼端で円弧を描く円運動であって、その半径に比例して、羽ばたき運動による誘導速度が羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって大きくなるといえるから、これに合わせて、同じく羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがってフェザリングの振幅θを大きく設けることで、羽ばたき運動の最適化をおこなうことができるものと定性的に説明することができる。
【００３３】
本実施の形態では、羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって一次線形的に増加する羽ばたき運動による誘導速度を主なるものとして重視した結果、当該羽ばたき翼のフェザリングの振幅θを翼根から翼端へと向かうにしたがって同じく一次線形的に大きくなるよう設けるものとしているが、勿論、翼端渦による誘導速度の加増についても加えて反映するために、当該羽ばたき翼のフェザリングの振幅θを翼根から翼端へと向かうにしたがって高次非線形的に大きくなるよう設けるものとしてもよい。この際には、本実施の形態ではその全長に亘って均一に設けた図１に示すモーションガイド１３のフェザリング軸周りの捻り剛性を、当該羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって高次非線形的に小さくなるよう設けるものとして構成を変更すればよい。
【００３４】
表２に本発明による最適な羽ばたき運動を開示する。当該最適な羽ばたき運動は、表１に示す標準的な性能諸元を有する人力羽ばたき飛行機について、最適化の目的関数を数式１に示す推進効率ηPとし、図５に示すフラッピングの振幅φ０、当該羽ばたき翼におけるフェザリングの振幅θの翼根から翼端方向へと向かう線形増加の微分係数ｄθ／ｄｘ、図６に示すルートコード上におけるフェザリング軸の配置位置ａ、図７に示すフラッピングとフェザリングとの位相差λ、数式２に示す無次元振動数ｋを夫々設計変数として、羽ばたき翼前縁に生ずるサクションを考慮するよう改良された改良非定常揚力面理論コードによる空力解析性能をＣＯＭＰＬＥＸ法により最適化して得ることができる最適な羽ばたき運動である。表２に示すとおり本発明によれば、羽ばたき飛行機において０．９４と高い推進効率を得ることができる。
【００３５】
本実施の形態における羽ばたき運動は、表２に示す羽ばたき運動を最適運動とするが、推進効率にして０．８５以上の高効率領域を確保する範囲内において多様な仕様要求に対応するために、当該フェザリングの振幅が羽ばたき翼の翼根から翼端へと向かうにしたがって増大する線形増加の微分係数を０．０８５から０．１１５の範囲に設け、当該羽ばたき翼のルートコード上におけるフェザリング軸の配置位置を当該ルートコードの中点を基点としてセミルートコード長の０．３倍から０．７倍の範囲で当該ルートコードの中点より前方の位置に設け、当該フラッピングの振幅を３１度から４５度の範囲に設け、当該フラッピングに対する当該フェザリングの位相差を進角７６度から進角９５度の範囲に設け、無次元振動数を０．２から０．２８の範囲に設けるものとしてオフデザインをおこなうことも可能である。当該数値限定は既述の最適化数値計算に基づくものである。
【００３６】
図４は本実施の形態における羽ばたき飛行機の羽ばたき翼の外皮構造を示す説明図である。図は羽ばたき翼の打下ろしに際して、当該羽ばたき翼がフェザリングにより捻り下げられている状態をその翼端前縁方向より見て示している。図中２１は、リブの外周に固定して設けられたスライドレールである。スライドレール２１は翼面フィルム２２をその両端で把持する部材であって、翼面フィルム２２が自在に摺動することができるように設けられた適度な幅の摺動溝内に翼面フィルム２２を挟圧して把持している。このため羽ばたき翼がフェザリングにより捻られる際にも当該外皮構造部でフェザリング軸周りの捻り剛性を生じることがないから、当該外皮構造部が羽ばたき翼の捻り剛性に寄与して羽ばたき翼の捻り角を変えてしてしまうことがなく、また羽ばたき翼のフェザリング駆動力を損失してしまうことがない。翼面フィルム２２は、当該羽ばたき翼の捻れに追従して変形することができる樹脂フィルムによって形成されていて、当該羽ばたき翼が捻られる際には、リブと隣接するリブとの間を曲面により補間して連続的な翼面を形成することができる。
【００３７】
ここで本実施の形態では、羽ばたき翼にテーパーが設けられているため、外皮構造を既述の構成とするのみでは羽ばたき翼に捻りを加えた際に翼面フィルム２２の翼前縁部に大きな皺が生じてしまうこととなる。これは翼前縁部において翼面フィルム２２の曲率が最大となることに加えて、隣接するリブとリブとの形状が羽ばたき翼に設けられたテーパーによって異なっていることに起因している。よって本実施の形態では、当該翼前縁部において翼面フィルム２２を廃し、これに代えて前縁ブロック２３を設けることで羽ばたき翼を構成するものとしている。具体的には、羽ばたき翼の上面および下面に分けて設けられた翼面フィルム２２を前縁ブロック２３に夫々に固定して翼面を形成するとともに、前縁ブロック２３の側面部を半球状に形成することで、前縁ブロック２３とこれに当接するリブとが点接触によって当接するように設けられている。この構成により、テーパーの設けられた当該羽ばたき翼に捻りを加える際にも、翼前縁部に皺を生じてしまうことがなく、また翼前縁部において前縁ブロック２３とこれに当接するリブとが柔軟にその当接状態を変化させることが可能とされているため、当該羽ばたき翼の捻れに好適に追従して翼面を形成することができる。
【００３８】
以上、本発明に係る羽ばたき飛行方法および羽ばたき飛行機の実施の形態について個別具体的な形態を提示して詳述したが、ここに提示した例示的実施の形態は、本発明について好適な実施を導くために開示されたものであって本発明の実施の形態についてその技術的適用範囲を規定するものではなく、本発明に係る実施の形態は、本発明に基づくあらゆる実施の形態に及ぶものである。
【００３９】
【数１】
2005119658.tif 000003
【００４０】
【数２】
2005119658.tif 000004
【００４１】
【表１】
2005119658.tif 000005
【００４２】
【表２】
2005119658.tif 000006
【００４３】
【表３】
2005119658.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による羽ばたき飛行機の羽ばたき翼の骨格を示した説明図である。
【図２】本発明による羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【図３】本発明による羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【図４】本発明による羽ばたき飛行機の羽ばたき翼の外皮構造を示した説明図である。
【図５】羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【図６】羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【図７】羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【図８】羽ばたき飛行機の羽ばたき運動を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  主翼桁
２  主翼桁取付継手
３  主翼桁取付板
４  主翼桁取付ピン
５  フェザリング駆動軸
６  ユニバーサルジョイント
７  フェザリング駆動軸固定板
８  フェザリング駆動レバー
９  フェザリング駆動リンク
１０  リブ
１１  最翼端に位置するリブ
１２  最翼根に位置するリブ
１３  モーションガイド
１４  ワイヤ係留ブッシュ
１５  打上げワイヤ
１６  打下ろしワイヤ
１７  打上げワイヤガイド
１８  打下ろしワイヤガイド
１９  羽ばたき翼（左）
２０  羽ばたき翼（右）
２１  スライドレール
２２  翼面フィルム
２３  前縁ブロック
【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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