(57)【要約】【課題】空力特性を評価するためのデータを精度よく測定可能な浮遊模型回転機構を提供する。【解決手段】銅を短筒状に形成した回転子２３と、複数のコイルを回転子２３に遊嵌可能に組み合わせて回転磁界を発生する固定子２４とを備え、磁力支持装置を構成する電磁石１１〜１６などにより浮遊する永久磁石１０が内装した模型２２に、回転子２３を同軸に装着し、固定子２４を移動装置２５により磁力支持装置に入れ出しするようにした構成を備える。  回転子２３に遊嵌した固定子２４で回転磁界を発生させて、回転子２３及び模型２２に回転運動を付与した後、移動装置２５によって固定子２４を磁力支持装置の外部へ出し、模型２２を慣性で自転させる。  これにより、模型２２の形状を実機に対応させて、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定する。【選択図】図１
2005127769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体で形成され且つ磁力支持装置によって浮遊し得る模型に同軸に装着した回転子と、該回転子に遊嵌可能な形状で且つ回転磁界を発生し得る固定子と、該固定子を磁力支持装置に入れ出しする移動装置とを備えてなることを特徴とする浮遊模型回転機構。
【請求項２】
固定子を磁力支持装置の外方に引き出した状態で、当該固定子と移動装置とを一体的に模型の径方向へ退避可能に構成した請求項１に記載の浮遊模型回転機構。
【請求項３】
磁力支持装置によって浮遊し得る模型に連結可能な回転伝達部材と、該回転伝達部材を磁力支持装置に入れ出しする移動装置と、前記回転伝達部材を模型の周方向へ回転させるモータとを備えてなることを特徴とする浮遊模型回転機構。
【請求項４】
回転伝達部材を磁力支持装置の外方に引き出した状態で、当該回転伝達部材と移動装置とを一体的に模型の径方向へ退避可能に構成した請求項３に記載の浮遊模型回転機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飛翔体の空力特性試験に用いる浮遊模型回転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機飛翔体模型を支持具によって固定して配置した風洞内部に空気を連続的に流通させ、航空機の空力特性を評価するためのデータを測定している（例えば、特許文献１の図４参照）。
【０００３】
また、図３に示すような磁力支持装置を用いて、空力特性の評価対象となる模型を浮遊状態にすることが行なわれている。
【０００４】
磁力支持装置は、風洞内部を流通する空気の進行方向に向き合って配置した四角枠形状の抗力方向用電磁石１１，１２と、該電磁石１１，１２間に配置され且つ空気進行方向に延びる円柱形状の浮遊用永久磁石１０と、該永久磁石１０の下方に位置するように電磁石１１，１２間に空気進行方向に並んで配置した重力方向用電磁石１３，１４と、永久磁石１０の上方に位置して電磁石１３，１４に向き合う重力方向用電磁石１５，１６と、永久磁石１０の一側方に位置するように電磁石１１，１２間に空気進行方向に並んで配置した横方向用電磁石１７，１８と、永久磁石１０の他側方に位置して電磁石１７，１８に向き合う横方向用電磁石１９，２０とを有している。
【０００５】
この磁力支持装置を組み込む風洞には、少なくとも一部が透明材料で形成されたものを採用して、外部に設置したカメラ２１により風洞内部の状況を撮影できるようにする。
【０００６】
永久磁石１０の空気進行方向上流寄り部分がＮ極で且つ相対的に空気進行方向下流寄り部分がＳ極である場合に、空気進行方向上流寄りの電磁石１１，１３，１７，１９の永久磁石１０側を向く部分がＮ極で且つ電磁石１５の永久磁石１０側を向く部分がＳ極となるように、また、空気進行方向下流寄りの電磁石１２，１４，１８，２０の永久磁石１０側を向く部分がＳ極で且つ電磁石１６の永久磁石１０側を向く部分がＮ極となるように、各電磁石１１〜２０を励磁すると、永久磁石１０と電磁石１１〜１４，１７〜２０との間に作用する磁気反発力、及び永久磁石１０と電磁石１５，１６との間に作用する磁気吸着力により永久磁石１０が浮遊した状態で支持されることになる。
【０００７】
従って、航空機飛翔体模型に永久磁石１０を内装したうえ、各電磁石１１〜２０を上述したような極性となるように励磁して当該模型を浮遊させれば、航空機の空力特性を評価するためのデータを精度よく測定することができる。
【特許文献１】特開２００３−０３５６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
飛翔体のように周方向に自転しつつ飛行する物体の空力特性の評価を、図３に示す磁力支持装置を用いて行なう場合には、模型を自転させる必要がある。
【０００９】
しかしながら、例えば、模型にフィンを装着し、風洞内部を流通する空気で当該模型を自転させるようにしたとすると、模型の形状が実機に対応しなくなって、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定できない。
【００１０】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定可能な浮遊模型回転機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、導電体で形成され且つ磁力支持装置によって浮遊し得る模型に同軸に装着した回転子と、該回転子に遊嵌可能な形状で且つ回転磁界を発生し得る固定子と、該固定子を磁力支持装置に入れ出しする移動装置とを備えている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、固定子を磁力支持装置の外方に引き出した状態で、当該固定子と移動装置とを一体的に模型の径方向へ退避可能に構成している。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、磁力支持装置によって浮遊し得る模型に連結可能な回転伝達部材と、該回転伝達部材を磁力支持装置に入れ出しする移動装置と、前記回転伝達部材を模型の周方向へ回転させるモータとを備えている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、回転伝達部材を磁力支持装置の外方に引き出した状態で、当該回転伝達部材と移動装置とを一体的に模型の径方向へ退避可能に構成している。
【００１５】
請求項１に記載の発明においては、模型が浮遊している際に、固定子を移動装置により磁力支持装置に入れて回転子に遊嵌させたうえ、固定子で回転磁界を発生させて回転子と模型に回転運動を付与し、次いで、移動装置により固定子を磁力支持装置の外部へ出す。
【００１６】
請求項２に記載の発明においては、模型に回転運動を付与した後に、回転子から固定子を離脱させ、移動装置とともに模型の径方向へ退避させる。
【００１７】
請求項３に記載の発明においては、模型が浮遊している際に、回転伝達部材を移動装置により磁力支持装置に入れて回転子に連結させたうえ、モータを作動させて回転伝達部材と模型に回転運動を付与し、次いで、移動装置により回転伝達部材を磁力支持装置の外部へ出す。
【００１８】
請求項４に記載の発明においては、模型に回転運動を付与した後に、模型から回転伝達部材を離脱させ、移動装置とともに模型の径方向へ退避させる。
【発明の効果】
【００１９】
（１）請求項１に記載の発明では、固定子により回転子を介して浮遊状態の模型に回転運動を付与した後に、移動装置によって固定子を磁力支持装置の外部へ出すので、模型の形状を実機に対応させて、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定できる。
【００２０】
（２）請求項２に記載の発明では、固定子により回転子を介して浮遊状態の模型に回転運動を付与した後に、移動装置とともに固定子を模型の径方向へ退避させることができるので、模型に向かう気流の乱れを回避してデータ精度の向上が図られる。
【００２１】
（３）請求項３に記載の発明では、モータにより回転伝達部材を介して浮遊状態の模型に回転運動を付与した後に、移動装置によって回転伝達部材を磁力支持装置の外部へ出すので、模型の形状を実機に対応させて、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定できる。
【００２２】
（４）請求項４に記載の発明では、モータにより回転伝達部材を介して浮遊状態の模型に回転運動を付与した後に、移動装置とともに回転伝達部材を模型の径方向へ退避させることができるので、模型に向かう気流の乱れを回避してデータ精度の向上が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は本発明の浮遊模型回転機構の実施の形態の第１の例であり、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２５】
この浮遊模型回転機構は、飛翔体の模型２２の後端部に同軸に装着した回転子２３と、回転磁界を発生し得る固定子２４と、移動装置２５とを備えており、前記の模型２２には、磁力支持装置を構成する電磁石１１〜１６などによって浮遊可能な永久磁石１０が内装してある。
【００２６】
回転子２３は、銅を短筒状に形成したもので、模型２２に実機の形状を損なわないように組み込まれている。
【００２７】
固定子２４は、複数のコイルを、回転子２３に遊嵌可能で且つ電磁石１２の開口部分を介して磁力支持装置に入れ出し可能な形状に組み合わせたものであり、電圧及び周波数が可変な交流電源装置（図示せず）から給電を受けるようになっている。
【００２８】
移動装置２５は、電磁石１２至近に位置するように磁力支持装置の外部に配置され且つ磁力支持装置幅方向へ水平に往復し得る横行体２６と、該横行体２６に付帯し且つ電磁石１２に近接離反し得る移動体２７と、該移動体２７に付帯し且つ上下に往復し得る昇降体２８とを有している。
【００２９】
昇降体２８は、電磁石１２の開口部分に挿入可能に形成され、その先端部に固定子２４を取り付けている。
【００３０】
空力特性を評価するためのデータを測定する際には、磁力支持装置によって模型２２を浮遊状態にしたうえ、移動装置２５の横行体２６の磁力支持装置幅方向への変位、並びに昇降体２８の上下への変位によって固定子２４を模型２２に同軸に位置させる。
【００３１】
更に、移動体２７を電磁石１２に近接させることにより、固定子２４を磁力支持装置に入れて回転子２３に遊嵌させたうえ、固定子２４で回転磁界を発生させて回転子２３及び模型２２に回転運動を付与する。
【００３２】
次いで、移動体２７を電磁石１２より離反させて、回転子２３から離脱した固定子２４を磁力支持装置の外部へ出すと、模型２２が慣性で自転する。
【００３３】
よって、模型２２の形状を実機に対応させて、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定できる。
【００３４】
この後、横行体２６を磁力支持装置幅方向へ変位させて、移動装置２５や固定子２４が空気の流通経路から外れるようにし、模型２２に向かう気流の乱れを回避してデータ精度の向上を図る。
【００３５】
図２は本発明の浮遊模型回転機構の実施の形態の第２の例であり、図中、図１及び図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００３６】
この浮遊模型回転機構は、飛翔体の模型２９の後端部に設けた穴３０に嵌入可能な回転伝達部材３１と、該回転伝達部材３１を駆動するモータ３２と、移動装置３３とを備えており、前記の模型２９には、磁力支持装置を構成する電磁石１１〜１６などによって浮遊可能な永久磁石１０が内装してある。
【００３７】
穴３０及び回転伝達部材３１は、相互に嵌まり合ったときに周方向への相対変位を規制できるように、その横断面を四角、あるいはスプライン構造などのような真円以外の形状に設定している。
【００３８】
移動装置３３は、電磁石１２至近に位置するように磁力支持装置の外部に配置され且つ磁力支持装置幅方向へ水平に往復し得る横行体３４と、該横行体３４に付帯し且つ電磁石１２に近接離反し得る移動体３５と、該移動体３５に付帯し且つ上下に往復し得る昇降体３６とを有している。
【００３９】
昇降体３６は、電磁石１２の開口部分に挿入可能に形成され、その基端部にモータ３２を取り付けている。
【００４０】
また、昇降体３６の先端部には、磁力支持装置側へ向かって水平に延びる中間軸３７が枢支されている。
【００４１】
更に、中間軸３７は自在継手３８，３９によって、モータ３２の出力軸４０と回転伝達部材３１に連結してある。
【００４２】
空力特性を評価するためのデータを測定する際には、磁力支持装置によって模型２９を浮遊状態にしたうえ、移動装置３３の横行体３４の磁力支持装置幅方向への変位、並びに昇降体３６の上下への変位によって回転伝達部材３１を模型２９に同軸に位置させる。
【００４３】
更に、移動体３５を電磁石１２に近接させることにより、回転伝達部材３１を磁力支持装置に入れて模型２９の穴３０に嵌入させたうえ、モータ３２を作動させて回転伝達部材３１及び模型２９に回転運動を付与する。
【００４４】
次いで、移動体３５を電磁石１２より離反させて、模型２９から離脱した回転伝達部材３１を磁力支持装置の外部へ出すと、模型２９が慣性で自転する。
【００４５】
よって、模型２９の形状を実機に対応させて、空力特性を評価するためのデータを精度よく測定できる。
【００４６】
この後、横行体３４を磁力支持装置幅方向へ変位させて、移動装置３３や回転伝達部材３１などが空気の流通経路から外れるようにし、模型２９に向かう気流の乱れを回避してデータ精度の向上を図る。
【００４７】
なお、本発明の浮遊模型回転機構は、上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の浮遊模型回転機構は、飛翔体の爆風・燃焼シミュレーションに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の浮遊模型回転機構の実施の形態の第１の例を示す概念図である。
【図２】本発明の浮遊模型回転機構の実施の形態の第２の例を示す概念図である。
【図３】磁力支持装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  浮遊用永久磁石（磁力支持装置）
１１  抗力方向用電磁石（磁力支持装置）
１２  抗力方向用電磁石（磁力支持装置）
１３  重力方向用電磁石（磁力支持装置）
１４  重力方向用電磁石（磁力支持装置）
１５  重力方向用電磁石（磁力支持装置）
１６  重力方向用電磁石（磁力支持装置）
２２  模型
２３  回転子
２４  固定子
２５  移動装置
２９  模型
３１  回転伝達部材
３２  モータ
３３  移動装置
【図１】
2005127769.tif 000003
【図２】
2005127769.tif 000004
【図３】
2005127769.tif 000005