(57)【要約】【課題】ジェット機の前面に当たる空気抵抗を低減し、飛行の省エネルギー化を図る。【解決手段】ジェット機胴体先端部からジェットエンジンの噴射口近傍に至る送風用ダクトを機体に設ける。更に送風用ダクト内の空気の流速を制御する流速制御手段を機体に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体先端部からジェットエンジンの噴出口近傍に至る、空気を吸引しかつ排出するための送風用ダクトを備えたことを特徴とするジェットエンジン搭載の飛行機。
【請求項２】
送風用ダクト内の気圧または機体先端部の気圧を感知する気圧センサーまたは送風用ダクト内の空気の流速または機体外部の空気の流速を測定する風速センサーを備え、その気圧センサーまたは風速センサーからの気圧情報または風速情報を入力し、その情報を元に送風用ダクト内の空気の流速を制御する流速制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の飛行機。
【請求項３】
送風用ダクトの内径または送風用ダクトの排出口とジェットエンジンの噴出口から排出されるコアジェットまたはファンジェットとの距離または接触面積を制御することによって送風用ダクト内の空気の流速を制御する流速制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の飛行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ジェットエンジンを搭載した飛行機に関し、特に飛行機の前面に当たる空気抵抗を低減し、飛行の省エネルギー化を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】飛行機の前面に当たる空気抵抗を低減し、省エネルギーを図る発明としては次のものがある。
【特許文献１】特開平１１−１０５７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】背景技術の発明は、飛行機胴体先端部にファンを設け、ファンの回転により生じる負の圧力により飛行機の前面に当たる空気抵抗を低減し、省エネルギーを図るものであるが、音速に近いスピードで飛行する旅客機などの場合は、それを上回るスピードでファンを回転させることは困難であり、これを実現するファンの駆動系は高価なものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】飛行機胴体先端部から飛行機胴体内を通りジェットエンジンの噴射口近傍に至る送風用ダクトを機体に設ける。【０００５】更に、上述の送風用ダクト内の気圧または風速を感知するセンサーを設け、そのセンサーからの気圧情報または風速情報をもとに、送風用ダクトの内径または送風用ダクトの排出口とジェットエンジンの噴出口から排出されるコアジェットまたはファンジェットとの距離または接触面積を制御する流速制御手段を機体に設ける。【０００６】ジェットエンジンの噴出口近傍では、ジェットの噴出により低い気圧の部位が生じるが、本発明はこの低い気圧を送風用ダクトを通して胴体先端部に導く。【０００７】これにより胴体先端部に空気の吸引力が生じる。
【発明の効果】
【０００８】本発明により、飛行機胴体先端部に当たった空気はジェットエンジン近傍に排出され、その分、機体の空気抵抗を減少することができる。【０００９】また胴体先端部から吸引した空気は、ジェット推進力の一部となる。【００１０】本発明は、背景技術より廉価な仕組みで飛行機の前面に当たる空気抵抗を低減し、これにより飛行の省エネルギー化を図る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】図１に、本発明を適用したジェット機の底面図を示す。【００１２】図１中において、１はジェット機の胴体前方部、２は胴体後方部、３は主翼、４は尾翼、５はジェットエンジンを示す。【００１３】また図１の機体は、胴体先端部が開放されており吸気口６を形成しており、吸気口６を一端として送風用ダクト７が胴体内を通りジェットエンジン５の噴出口近傍まで続いている。【００１４】さらに、送風用ダクト７は、途中にダスト捕獲スポット８を備えている。【００１５】図２に、本発明を適用したジェット機の主翼の断面図を示す。【００１６】図２は、主翼３にジェットエンジン５が埋め込む形で搭載されていることを示す。【００１７】図２中において、ジェットエンジン５は、吸気ファン９，空気圧縮室１０，燃焼室１１，コアジェット噴出口１２から成り、エンジンステイ１３により主翼３に固定されている。【００１８】また図２中において、送風用ダクト７は主翼３の内側を通り、エンジンステイ１３の近傍で排気口１４を開口している。【００１９】この排気口１４の形状は一部切り欠きとなっており、この切り欠き部分に密接し送風用ダクト７と平行して移動し、その移動量に応じて切り欠き部分を覆う面積を自由に変更できる排気口カバー１５と、モーターと歯車を内蔵し排気口カバーを送風用ダクト７と平行して移動させる排気口カバー駆動部１６が排気口１４の近傍に設置されている。【００２０】図３に、請求項２および請求項３に対応した流速制御手段の最良の形態を示す。【００２１】図３中において、１７ａは、送風用ダクト７の吸気口６内に設置された風速計であり、送風用ダクト７を流れる空気の流速に応じ風車の回転数が増加し、それに応じて出力電圧１８ａを出力する。【００２２】出力電圧１８ａは、Ａ／Ｄ変換器１９ａによりデジタル信号２０ａに変換され、コンピュータ２１に入力される。【００２３】図３中において、１７ｂは、吸気口６近傍の胴体前方部１に設置された風速計であり、胴体前方部１近傍を流れる空気の流速に応じ風車の回転数が増加し、それに応じて出力電圧１８ｂを出力する。【００２４】出力電圧１８ｂは、Ａ／Ｄ変換１９ｂによりデジタル信号２０ｂに変換され、コンピュータ２１に入力される。【００２５】コンピュータ２１は、排気口カバー駆動部１６を制御するためのデジタル制御信号２４を出力する。【００２６】このデジタル制御信号２４は、Ｄ／Ａ変換器２５によりアナログ制御信号２６に変換され、排気口カバー駆動部１６に内蔵された駆動モーター２７に入力される。【００２７】駆動モーター２７は、アナログ制御信号２６に従い所定量だけ回転または逆回転を行い、その回転力は排気口カバー駆動部１６に内蔵された歯車を介して排気口カバー１５に伝えられ、これにより排気口カバー１５は排気口１４の切り欠き部分の開閉動作を行なう。【００２８】また、排気口カバー１５にはスライド式電気抵抗器２８が取り付けられており、その移動量に応じてスライド式電気抵抗器２８の抵抗値が増減するようにしておく。【００２９】このスライド式電気抵抗器２８に定電流電源を接続することにより、スライド式電気抵抗器２８の両端に抵抗値に応じた電位差が生じる。【００３０】この電位差をアナログ信号２９として取り出し、Ａ／Ｄ変換器１９ｃによりデジタル信号３０としてコンピュータ２１に入力する。【００３１】コンピュータ２１は、バス２２を介してハードディスク２３と接続している。【００３２】ハードディスク２３には、流速制御手段全体を統制する制御プログラムが格納されており、コンピュータ２１は、この制御プログラムに従いデジタル制御信号２４を出力する。【００３３】図４に、この制御プログラムのフローチャートを示す。【００３４】図４によれば制御プログラムは、通風用ダクト７の吸気口６内の空気の流速を示す出力電圧１８ａが吸気口６近傍の胴体前方部１における空気の流速を示す出力電圧１８ｂの１３０％を超える場合は、排気口１４の切り欠き部分の面積を拡大させ、出力電圧１８ａが出力電圧１８ｂの１１０％未満の場合は、排気口１４の切り欠き部分の面積を縮小させるように制御する。【００３５】この排気口１４の切り欠き部分の面積を拡大／縮小する制御は、コンピュータ２１が出力するデジタル制御信号２４によってなされる。【００３６】またスライド式電気抵抗器２８は、排気口カバー１５の動きを監視するためのものであり、排気口１４の切り欠き部分の現在の面積がどの程度であるかは、デジタル信号３０によって知ることができる。【００３７】図５は、ジェットエンジン５近傍の空気の流れを示すものであり、図中、３１は吸気ファン９により圧縮されて排出されたファンジェットの流れを示し、３２はそのファンジェットに接触し排出口１４から排出された送風用ダクト７内の空気の流れを示す。【００３８】ファンジェットは、高い圧力の空気の流れであり、直進運動性が高い。【００３９】送風用ダクト７内の排気口１４近傍の空気がファンジェットに接触するとそれに巻き込まれ、排気口１４より排出されることになる。【００４０】このため、送風用ダクト７内の排気口１４近傍は常に空気が薄く、減圧することになり、これが送風用ダクト７の吸気口６における吸引力となる。【００４１】排気口カバー１５および排気口カバー駆動部１６は、送風用ダクト７内の排気口１４近傍の空気とファンジェットとの接触面積を制御することによって、送風用ダクト７の吸気口６における吸引力を制御する。【００４２】図１におけるダスト捕獲スポット８は、送風用ダクト７の吸気口６に飛び込んだ鳥などを捕獲するためのものであり、送風用ダクト７が詰まることを防止する。【００４３】図１に示すように通風用ダクト７が曲がる地点に窪みを用意することで、質量を持ち直進運動性の強い鳥などは、曲がりきれずにこの窪み即ちダスト捕獲スポット８に捕獲される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明を適用したジェット機の底面図。
【図２】本発明を適用したジェット機の主翼の断面図。
【図３】本発明の流速制御手段の最良の形態の説明図。
【図４】本発明の制御プログラムのフローチャート。
【図５】ジェットエンジン近傍の空気の流れの説明図。
【符号の説明】
【００４４】１は、ジェット機の胴体前方部。
２は、ジェット機の胴体後方部。
３は、ジェット機の主翼。
４は、ジェット機の尾翼。
５は、ジェットエンジン。
６は、吸気口。
７は、送風用ダクト。
８は、ダスト捕獲スポット。
９は、吸気ファン。
１０は、空気圧縮室。
１１は、燃焼室。
１２は、コアジェット噴出口。
１３は、エンジンステイ。
１４は、排気口１４。
１５は、排気口カバー。
１６は、排気口カバー駆動部。
１７ａは、吸気口６内に設置された風速計。
１７ｂは、胴体前方部１に設置された風速計。
１８ａは、風速計１７ａの出力電圧。
１８ｂは、風速計１７ｂの出力電圧。
１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、Ａ／Ｄ変換器。
２０ａは、Ａ／Ｄ変換後の出力電圧１８ａ。
２０ｂは、Ａ／Ｄ変換後の出力電圧１８ｂ。
２１は、コンピュータ。
２２は、バス。
２３は、ハードディスク。
２４は、デジタル制御信号。
２５は、Ｄ／Ａ変換器。
２６は、アナログ制御信号。
２７は、駆動モーター。
２８は、スライド式電気抵抗器。
２９は、スライド式電気抵抗器２８の両端の電位差を示すアナログ信号。
３０は、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号となったアナログ信号２９。
３１は、ファンジェットの流れ。
３２は、排出口１４から排出される空気の流れ。
【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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