(57)【要約】【課題】  主翼上面部に剥離が発生しやすい航空機の離着陸時においても、主翼上面部に開口する取込み口と推進機関における吸気側内周面に開口する放出孔間が連通路によって連通されているので、境界層剥離を抑制して航空機の安定飛行に大きく寄与する。【解決手段】  航空機１の主翼上面部２に前記主翼上面部２の空気を取込む取込み口３を単数箇所又は複数箇所開口させて設け前記取込み口３に前記航空機１の操縦系統に制御され前記取込み口３を開閉する第一開閉弁４を備え、前記航空機１の推進機関５における吸気側内周面６に前記取込み口３が取り込んだ空気を放出する放出孔７を単数箇所又は複数箇所開口させて設け前記放出孔７に前記航空機１の操縦系統に制御され前記放出孔７を開閉する第二開閉弁８を備え、前記第一開閉弁４及び前記第二開閉弁８が前記航空機１の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口３と前記放出孔７間を連通させる連通路９を前記取込み口３と前記放出孔７間に設けている。【選択図】図１
2016008040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口に前記航空機の操縦系統に制御され前記取込み口を開閉する第一開閉弁を備え、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔に前記航空機の操縦系統に制御され前記放出孔を開閉する第二開閉弁を備え、前記第一開閉弁及び第二開閉弁が前記航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口と前記放出孔間を連通させる連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設けて構成されていることを特徴とする航空機の境界層制御装置。
【請求項２】
前記取込み口は、航空機の主翼における揚力の発生が大きい翼根側上面部後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ分列して開口し前方取込み口群、中央取込み口群、後方取込み口群を構成し、前記後方取込み口群の配列位置は後縁フラップが取り付けられた翼根側後縁部前方に設定され、前記中央取込み口群の配列位置は前記後方取込み口群の配列位置前方に設定され、前記前方取込み口群の配列位置は前記中央取込み口群の配列位置前方に設定され、前記各取込み口群は並列状又は略並列状に分列されていることを特徴とする請求項１記載の航空機の境界層制御装置。
【請求項３】
前記第二開閉弁は、弁体が、前記弁体の底部両側より立ち上がった両側壁部と、前記底部前側より立ち上がった前側壁部と、によって略コの字型状の側壁部を形成するとともに前記底部と一体化され前記側壁部の上面部及び後面部が開放されたバケット型を構成し、前記弁体における前側壁部がジェットエンジンの基部に設けられた軸受け部に回転軸を介して支承され、前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向に扇状に作動することによって前記弁体における後面部のみをジェットエンジンの圧縮部前面に向かい合わせて前記放出孔を開き、前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによって前記放出孔を塞いで閉じる往復式開閉弁をジェットエンジンの吸気側内周面の周方向に単数箇所又は複数箇所開口させて設けた前記放出孔に備えたことを特徴とする請求項１記載の航空機の境界層制御装置。
【請求項４】
前記第二開閉弁は、両辺が後方に行くに従い幅を狭めるテーパー形状に成形された弁体を備えた往復式開閉弁で、前記往復式開閉弁がジェットエンジンの吸気側内周面に複数箇所開口させて設けられたそれぞれの前記放出孔に備えられ、それぞれの前記往復式開閉弁における弁体が前記弁体の前端部をジェットエンジンの基部に設けられた軸受け部に回転軸を介して支承され、すべての前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向に扇状に作動することによってジェットエンジンの吸気側内周面に開口するすべての前記放出孔を開くとともにジェットエンジンの吸気側内周面の内側に後方に向かって縮径された円錐台形状の筒を形造り、すべての弁体がジェットエンジンの回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによってジェットエンジンの吸気側内周面に開口するすべての前記放出孔を塞いで閉じることを特徴とする請求項１記載の航空機の境界層制御装置。
【請求項５】
航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記航空機の操縦系統に制御されて前記取込み口と前記放出孔間の連通を開閉する開閉弁を前記取込み口又は前記放出孔又は前記連通路のいずれか一箇所に備えたことを特徴とする航空機の境界層制御装置。
【請求項６】
航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記取込み口と前記放出孔間が前記連通路によって常時連通されていることを特徴とする航空機の境界層制御装置。
【請求項７】
後縁フラップにおける後縁の前方上面部左右方向に開口し前記後縁フラップの上面の空気を取込む取込み口を列状に一列又は分列させて取込み口群を構成し、インダクションボックス兼第一連通路を前記後縁フラップの本体を構成する外板材や桁部材や小骨部材等の各部材によって前記後縁フラップの本体内部後方に設けたことを特徴とする後縁フラップ。
【請求項８】
主翼側の第二連通路端部とスロッテッド・フラップ側の第一連通路端部間に、前記スロッテッド・フラップの伸長時に前記スロッテッド・フラップ側の第一連通路端部が前記主翼側の第二連通路端部と連通状態を維持し続ける伸縮連通装置を備えたことを特徴とするスロッテッド・フラップ。
【請求項９】
前記第一開閉弁は、弁体の回転中心線上の両端部に回転軸が設けられ、前記弁体における第一母線と第二母線間の前記弁体の回転中心線方向に閉塞された第一平面部が形成され、第三母線と第四母線間の前記弁体の回転中心線方向に第二平面部が形成されているとともに前記第二平面部に前記弁体の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔が前記弁体の回転中心線方向に列状に複数ヶ所開口されて設けられ、第五母線と第六母線間の前記弁体の回転中心線方向に主翼上面に乱流を生み出す突起部が設けられ、前記第五母線側から前記突起部間の内方に向けて窪みが形成され前記突起部から前記第六母線間の内方に向けて窪みが形成されて構成されている前記弁体を内部に組み合わせた回転式開閉弁を採用したことを特徴とする請求項１記載の航空機の境界層制御装置。
【請求項１０】
前記第一開閉弁は、弁体の回転中心線上の両端部に回転軸が設けられ、前記弁体における第一母線と第二母線間の前記弁体の回転中心線方向に閉塞された第一平面部が形成され、第三母線と第四母線間の前記弁体の回転中心線方向に第二平面部が形成されているとともに前記第二平面部に前記弁体の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔が前記弁体の回転中心線方向に列状に複数ヶ所開口されて設けられて構成されている前記弁体を内部に組み合わせた回転式開閉弁を採用したことを特徴とする請求項１記載の航空機の境界層制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、航空機における揚力を生み出す主翼や、離着陸時に揚力を高めるフラップ等の境界層を制御する境界層制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、物体が流体の中を動くときにはその動きを止めようする抗力が作用するが、航空機の翼を始めフラップ等には、その動きと直角の方向に動きを止めようする抗力よりもはるかに大きな揚力が生じるように翼の迎え角や翼の断面形状等が工夫されている。そして、航空機は、空中を航行するために、推進機関によって常に翼に空気流を作り出し、航空機の重量に等しい揚力を確保している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとしている課題】
【０００３】  しかし、航空機は、離着陸時において、大きな迎え角をとると失速に至る場合がある。航空機の翼は、翼上面の気流が迎え角が小さい範囲ではコアンダ効果によって引き寄せられて沿って流れ圧力が低下し揚力に寄与するが、迎え角を次第に大きくしていくと境界層剥離と呼ばれる現象によって気流が翼上面に沿って流れなくなり、さらに迎え角が大きくなると剥離領域が拡大し最悪の場合には失速に至る。特に、航空機の離陸時においては飛行速度が低く、また、着陸時においては飛行速度を下げなければならず、離陸時と同様に飛行速度が低くなる。さらに、離着陸時においては、高度も低いために失速の対処が間に合わず墜落に至る可能性も高まる。
【０００４】  本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、航空機が迎え角を大きくしていった場合に発生する剥離を制御することによって揚力を確保し、失速や墜落に至る可能性を可能な限り回避することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置は、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口に前記航空機の操縦系統に制御され前記取込み口を開閉する第一開閉弁を備え、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔に前記航空機の操縦系統に制御され前記放出孔を開閉する第二開閉弁を備え、前記第一開閉弁及び第二開閉弁が前記航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口と前記放出孔間を連通させる連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設けて構成されている。
【０００６】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置における取込み口は、航空機の主翼における揚力の発生が大きい翼根側上面部後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ分列して開口し前方取込み口群、中央取込み口群、後方取込み口群を構成し、前記後方取込み口群の配列位置は後縁フラップが取り付けられた翼根側後縁部前方に設定され、前記中央取込み口群の配列位置は前記後方取込み口群の配列位置前方に設定され、前記前方取込み口群の配列位置は前記中央取込み口群の配列位置前方に設定され、前記各取込み口群は並列状又は略並列状に分列されていることとしてもよい。
【０００７】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置における第二開閉弁は、弁体が、前記弁体の底部両側より立ち上がった両側壁部と、前記底部前側より立ち上がった前側壁部と、によって略コの字型状の側壁部を形成するとともに前記底部と一体化され前記側壁部の上面部及び後面部が開放されたバケット型を構成し、前記弁体における前側壁部がジェットエンジンの基部に設けられた軸受け部に回転軸を介して支承され、前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向に扇状に作動することによって前記弁体における後面部のみをジェットエンジンの圧縮部前面に向かい合わせて前記放出孔を開き、前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによって前記放出孔を塞いで閉じる往復式開閉弁をジェットエンジンの吸気側内周面に単数箇所又は複数箇所開口させて設けた前記放出孔に備えたこととしてもよい。
【０００８】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置における第二開閉弁は、両辺が後方に行くに従い幅を狭めるテーパー形状に成形された弁体を備えた往復式開閉弁で、前記往復式開閉弁がジェットエンジンの吸気側内周面に複数箇所開口させて設けられたそれぞれの前記放出孔に備えられ、それぞれの前記往復式開閉弁における弁体が前記弁体の前端部をジェットエンジンの基部に設けられた軸受け部に回転軸を介して支承され、すべての前記弁体がジェットエンジンの回転中心線方向に扇状に作動することによってジェットエンジンの吸気側内周面に開口するすべての前記放出孔を開くとともにジェットエンジンの吸気側内周面の内側に後方に向かって縮径された円錐台形状の筒を形造り、すべての弁体がジェットエンジンの回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによってジェットエンジンの吸気側内周面に開口するすべての前記放出孔を塞いで閉じることとしてもよい。
【０００９】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置は、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記航空機の操縦系統に制御されて前記取込み口と前記放出孔間の連通を開閉する開閉弁を前記取込み口又は前記放出孔又は前記連通路のいずれか一箇所に備えた。
【００１０】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置は、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記取込み口と前記放出孔間が前記連通路によって常時連通されている。
【００１１】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の後縁フラップは、後縁フラップにおける後縁の前方上面部左右方向に開口し前記後縁フラップの上面の空気を取込む取込み口を列状に一列又は分列させて取込み口群を構成し、インダクションボックス兼第一連通路を前記後縁フラップの本体を構成する外板材や桁部材や小骨部材等の各部材によって前記後縁フラップの本体内部後方に設けた。
【００１２】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機のスロッテッド・フラップは、主翼側の第二連通路端部とスロッテッド・フラップ側の第一連通路端部間に、前記スロッテッド・フラップの伸長時に前記スロッテッド・フラップ側の第一連通路端部が前記主翼側の第二連通路端部と連通状態を維持し続ける伸縮連通装置を備えた。
【００１３】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置における第一開閉弁は、弁体の回転中心線上の両端部に回転軸が設けられ、前記弁体における第一母線と第二母線間の前記弁体の回転中心線方向に閉塞された第一平面部が形成され、第三母線と第四母線間の前記弁体の回転中心線方向に第二平面部が形成されているとともに前記第二平面部に前記弁体の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔が前記弁体の回転中心線方向に列状に複数ヶ所開口されて設けられ、第五母線と第六母線間の前記弁体の回転中心線方向に主翼上面に乱流を生み出す突起部が設けられ、前記第五母線側から前記突起部間の内方に向けて窪みが形成され前記突起部から前記第六母線間の内方に向けて窪みが形成されて構成されている前記弁体を内部に組み合わせた回転式開閉弁を採用したこととしてもよい。
【００１４】  また、上記課題を解決するために、本発明の航空機の境界層制御装置における第一開閉弁は、弁体の回転中心線上の両端部に回転軸が設けられ、前記弁体における第一母線と第二母線間の前記弁体の回転中心線方向に閉塞された第一平面部が形成され、第三母線と第四母線間の前記弁体の回転中心線方向に第二平面部が形成されているとともに前記第二平面部に前記弁体の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔が前記弁体の回転中心線方向に列状に複数ヶ所開口されて設けられて構成されている前記弁体を内部に組み合わせた回転式開閉弁を採用したこととしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】  本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１６】  主翼上面部の剥離が発生しやすい航空機の離着陸時において、前記第一開閉弁及び第二開閉弁を航空機の操縦系統によって開くと前記取込み口と前記放出孔間が連通路によって連通され、航空機の推進機関における吸気側内周面に発生する吸引力の作用によって前記取込み口が開口する主翼上面部の空気が吸引され、主翼上面部の気圧が低下することによって主翼上面部を流れる空気流が主翼上面側に引き寄せられて沿って流れ、主翼上面部の境界層剥離現象を抑制することができる。また、前記取込み口の開口位置を主翼上面部後方に設定すると、さらに効果的に主翼上面部の境界層剥離現象を抑制することができる。
【００１７】  同時に、主翼上面部の空気が吸引され主翼上面部の気圧が低下することによって、主翼上面部を主翼前縁側から主翼後縁方向に沿って流れる空気流は、気圧が低下した取込み口の開口領域に向かって吸引されるように流速度を速め、主翼上面部の空気流がコアンダ効果によって引き寄せられて主翼上面部に沿って流れ、その結果、主翼上面部の圧力が低下し揚力を向上させることができる。また、前記取込み口の開口位置を主翼上面部後方に設定すると、さらに効果的に揚力を向上させることができる。
【００１８】  そして、迎え角を大きくとって主翼上面部の剥離領域が次第に拡大していくと予想されたときに、取込み口は、航空機の主翼における揚力の発生が大きい翼根側上面部後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ分列して開口し前方取込み口群、中央取込み口群、後方取込み口群を構成し、前記後方取込み口群の配列位置は後縁フラップが取り付けられた翼根側後縁部前方に設定され、前記中央取込み口群の配列位置は前記後方取込み口群の配列位置前方に設定され、前記前方取込み口群の配列位置は前記中央取込み口群の配列位置前方に設定され、前記各取込み口群は並列状又は略並列状に分列されていることにより、前記後方取込み口群の前方に位置する中央取込み口群を開閉する往復式開閉弁や、前記中央取込み口群の前方に位置する前方取込み口群を開閉する往復式開閉弁を状況に応じて順次開いていくと、前記後方取込み口群に加えて、中央取込み口群や前方取込み口群の開口領域の空気が吸引され、翼根側上面部を流れる空気流が引き寄せられて沿って流れるために翼根側上面部の境界層剥離現象を細かく抑制することができる。その結果、失速を抑制して揚力を確保し、航空機の離着陸時における安定飛行に大きく寄与することができる。
【００１９】  また、バケット型の弁体を備えた往復式開閉弁は、前記往復式開閉弁が開状態のときに、前記弁体の底部両側より立ち上がった両側壁部と、前記底部前側より立ち上がった前側壁部と、によって略コの字型状の側壁部を形成するとともに前記底部と一体化されたバケット部が隔壁となって、ジェットエンジンの圧縮部が吸引することによって放出孔から流入した空気流と、ジェットエンジンの圧縮部が吸引することによってジェットエンジンの吸気側内周面前方より流入した空気流との混流を可能な限り防ぐことができ、翼根側上面部の空気を確実に取り込むことができる。さらに、前記放出孔を吸気側内周面に複数箇所開口させると、前記各放出孔から充分な空気流を取り込むことができる。
【００２０】  さらに、バケット型の弁体における側壁部の各外壁面がジェットエンジンの回転中心線を含む平面とそれぞれ平行面状に形成されているために、各外壁面と吸気側内周面間の隙間をバケット型の弁体の開ける角度に関係なく常に一定に保つことができ、よって、バケット型の弁体を必要に応じた開度で開けることができる。
【００２１】  そして、テーパー形状に成形された弁体を備えた往復式開閉弁は、前記往復式開閉弁が開状態のときに、テーパー形状に成形されたすべての前記弁体によって形造る円錐台形状の筒が隔壁となって、ジェットエンジンの圧縮部が吸引することによって各放出孔から流入した空気流と、ジェットエンジンの圧縮部が吸引することによってジェットエンジンの吸気側内周面前方より流入した空気流との混流を可能な限り防ぎ、翼根側上面部の空気を確実に取り込み、また、充分な量の空気流を取り込むことができる。
【００２２】  また、前記往復式開閉弁が開状態のときに、すべての前記弁体によって形造る円錐台形状の筒がジェットエンジンの圧縮部前面を全周に亘って内側と外側に区分けしているために、ジェットエンジンの圧縮部を構成するローターとステーターにおいてもジェットエンジンの回転中に全周に亘って常に等しい負荷が加わり、負荷の変化による振動等を防ぐことができる。
【００２３】  そして、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記航空機の操縦系統に制御されて前記取込み口と前記放出孔間の連通を開閉する開閉弁を前記取込み口又は前記放出孔又は前記連通路のいずれか一箇所に備えた境界層制御装置は、境階層制御装置の簡素化を図れ、安価に境階層制御装置を提供することができ、航空機の安定飛行に大きく寄与することができる。また、前記取込み口の開口位置を主翼上面部後方に設定すると、さらに効果的に主翼上面部の境界層剥離現象を抑制するとともに、揚力を向上させることができる。
【００２４】  そして、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記取込み口と前記放出孔間が前記連通路によって常時連通されている境界層制御装置は、境階層制御装置のさらなる簡素化を図れ、安価に境階層制御装置を提供することができる。また、飛行中常に高い揚力を確保することができるので失速を軽減するとともに、航空機の安定飛行に大きく寄与することができる。また、前記取込み口の開口位置を主翼上面部後方に設定すると、さらに効果的に主翼上面部の境界層剥離現象を抑制するとともに、揚力を向上させることができる。
【００２５】  そして、本発明による後縁フラップは、後縁フラップにおける後縁の前方上面部左右方向に開口し前記後縁フラップの上面の空気を取込む取込み口を列状に一列又は分列させて取込み口群を構成したことにより、後縁フラップ作動時に、後縁フラップ上面を流れる空気流を吸引して気圧を低下させ境界層剥離を抑制することができる。さらに、気圧が低下した前記後縁フラップの後縁前方上面部の開口領域に向かって空気流が吸引されて流速度を速めるために、後縁フラップ上面部の空気流がコアンダ効果によって引き寄せられて後縁フラップ上面部に沿って流れ、前記後縁フラップ上面部の圧力が低下し揚力を向上させることができる。
【００２６】  また、インダクションボックス兼第一連通路を前記後縁フラップの本体を構成する外板材や桁部材や小骨部材等の各部材によって前記後縁フラップの本体内部後方に設けたことにより、前記後縁フラップ本体の軽量化と製造コスト低減を図ることができる。
【００２７】  そして、主翼側の第二連通路端部とスロッテッド・フラップ側の第一連通路端部間に、前記スロッテッド・フラップの伸長時に前記スロッテッド・フラップ側の第一連通路端部が前記主翼側の第二連通路端部と連通状態を維持し続ける伸縮連通装置を備えたことにより、スロッテッド・フラップ作動時に、主翼下面を流れてきた空気流を、前記スロッテッド・フラップの伸長により主翼とスロッテッド・フラップ間にできた隙間からスロッテッド・フラップ上面側に流すことができるとともに、スロッテッド・フラップにおける後縁前方上面部に前記スロッテッド・フラップ上面の空気を取込む取込み口群が列状に一列又は複数列開口させて設けられていることにより、スロッテッド・フラップ上面部を流れる空気流を吸引して気圧を低下させ境界層の剥離現象を抑制し、同時に、気圧が低下したスロッテッド・フラップの開口領域に向かって空気流が吸引されて流速度を速めるために、スロッテッド・フラップ上面部の空気流がコアンダ効果によって引き寄せられてスロッテッド・フラップ上面部に沿って流れ、スロッテッド・フラップ上面部の圧力が低下しスロッテッド・フラップにおける揚力を向上させることができる。
【００２８】  そして、主翼上面部に開口する取込み口群を開閉する第一開閉弁に、弁体の回転中心線上の両端部に回転軸が設けられ、前記弁体における第一母線と第二母線間に閉塞された第一平面部が形成され、第三母線と第四母線間に第二平面部が形成されているとともに前記第二平面部に前記弁体の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔が前記弁体の回転中心線方向に列状に複数ヶ所開口されて設けられ、さらに、第五母線と第六母線間に主翼上面に乱流を生み出す突起部と、前記第五母線側から前記突起部間の内方に向けて窪みが形成され前記突起部から前記第六母線間の内方に向けて窪みが形成されて構成されている前記弁体を内部に組み合わせた回転式開閉弁を採用したことにより、閉塞された第一平面部と、連通孔が開口する第二平面部によって主翼上面部に開口する取込み口群の開閉を行うとともに、前記突起部を主翼上面部に突起させることにより、突起部後方の主翼上面部に乱流を生み出し、境界層内外の空気を混ぜ合わせて主翼上面部を乱流境界層に保ち剥離を抑制し、主翼上面部の揚力を高めることができる。
【００２９】  特に、後縁フラップ前縁前方の主翼側に配置した後方インダクションボックスに、閉塞された第一平面部と、連通孔が開口する第二平面部と、突起部及び前記突起部の前後に窪みを設けた弁体を組み合わせたことにより、主翼後縁に取り付けられた後縁フラップの作動時に、前記突起部を主翼上面の後方に突起させたことによって後縁フラップ上面に乱流を生み出し、境界層内外の空気を混ぜ合わせて後縁フラップ上面を乱流境界層に保ち剥離を抑制することによって後縁フラップ及び主翼側の揚力を高めることができる。さらに、巡航飛行に移行したときには、突起部に替えて閉塞された前記第一平面部を主翼上面部と同一面に位置させることによって、突起部の抗力を減らすことができる。
【００３０】  さらに、突起部及び前記突起部前後の窪みを設けず、閉塞された第一平面部と、連通孔が開口する第二平面部を設けた弁体においては、例えば、翼根側上面部に並列状又は略並列状に配列されている前方取込み口群、中央取込み口群、後方取込み口群の内、前方取込み口群及び中央取込み口群と組み合わせ、後方取込み口群に突起部及び前記突起部前後に窪みを設けた弁体を組み合わせた実施例も考えられ、様々な組み合わせ方によって主翼上面部の境界層をさらにきめ細かく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  本発明を適用した航空機の一実施例を示す模式的側面図。
【図２】  本発明を適用した航空機の主翼における翼根側上面部及び翼端方向上面部の一実施例を示す概略平面図。
【図３】  図２における前方取込み口１３ａ群のＣａ−Ｃａ断面部を示す概略縦断面図。
【図４】  第一連通路とインダクションボックスを一体化した実施例を示す概略縦断面図。
【図５】  ジェットエンジンの一部切欠概略縦断面図。
【図６】  バケット型の弁体の斜視図。
【図７】  ジェットエンジンの一部切欠概略縦断面図。
【図８】  ジェットエンジンの吸気側内周面を前後方向の一線で切り開き一平面に伸ばした概略展開図。
【図９】  往復式開閉弁における弁体裏面の概略平面図。
【図１０】  往復式開閉弁における弁体裏面の斜視図。
【図１１】  後縁フラップの構成を示す概略平面図。
【図１２】  図１１における後縁フラップのＤ−Ｄ断面部の構成を示す概略縦断面図。
【図１３】  伸長対応型連通装置と、前記伸長対応型連通装置を備えた主翼側下面とスロッテッド・フラップ下面を下方より見た概略下面図。
【図１４】  弁体の回転軸方向と直交する断面を示す回転式開閉弁の概略縦断面図。
【図１５】  突起部付き回転体の回転軸方向と直交する断面を示す前記突起部付き回転体及びホルダーの概略縦断面図。
【図１６】  ジェットエンジンの吸気側内周面内方に備えた回転式開閉弁の概略部分縦断面図。
【図１７】  図１６におけるジェットエンジンのＪ−Ｊ断面部を示す概略部分縦断面図。
【図１８】  ジェットエンジンに摺動式開閉弁を実施した構成を示す概略部分縦断面図。
【図１９】  ジェットエンジンに環状式開閉弁を実施し、前記ジェットエンジンにおける環状通路と環状弁体が重なる部分をジェットエンジンの回転軸方向と直交する断面を示す概略縦断面図で、吸気側内周面奥の圧縮部は省略している。
【符号の説明】
【００３２】２、        主翼上面部
３、１３    取り込み口
６、２８、１１１、１３１、１４１    吸気側内周面
７、２７、４９、１１３、１４４、１４８    放出孔
９          連通路
１２、９２  翼根側上面部
１４、５０  後縁フラップ
１６        インダクションボックス
１７        補強版
１８、３０、４１、５５    往復式開閉弁
１９、３１、４２、５６、８１、１０１、１１５    弁体
２２        第二連通路
２３、９７  第一連通路
２５、１１０、１３０、１４０    ジェット・エンジン
２９、４０、１１２  環状通路
４５        円錐台形状の筒
５２        インダクションボックス兼第一連通路
８０、１１４    回転式開閉弁
８９、１２３    連通孔
９３、１０４    突起部
９４、１０５    窪み
９８        インダクションボックス
１０６      ハウジング
１１９      第一平面部
１２２      第二平面部
１３３      環状弁体
１３４      摺動式開閉弁
１４３、１４７    閉鎖部
１５０      環状式開閉弁
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００３３】  発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。かかる実施形態に示す相対的な寸法や構造等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を簡素化又は省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。【００３４】  図１は、本発明に係る航空機の主翼及び推進機関に境界層制御装置を実施した模式説明図で、航空機を左側面より見た基本的構成を示す。また図示を省略するが、本発明に係る航空機の主翼及び推進機関を右側面より見た基本的構成も左側面より見た基本的構成と同様な構造及び構成を有している。【００３５】  図１に示される実施例では、航空機１の主翼上面部２に前記主翼上面部２の空気を取込む取込み口３を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口３に前記航空機１の操縦系統に制御され前記取込み口３を開閉する第一開閉弁４を備え、また、前記航空機１の推進機関５における吸気側内周面６に前記取込み口３が取り込んだ空気を放出する放出孔７を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔７に前記航空機１の操縦系統に制御され前記放出孔７を開閉する第二開閉弁８を備えている。そして、前記第一開閉弁４及び第二開閉弁８が前記航空機１の操縦系統に制御され、図１のように開かれたとき、前記取込み口３と前記放出孔７間を連通させる連通路９を前記取込み口と前記放出孔間に設けて構成されている。前記第一開閉弁４及び第二開閉弁８は、特に主翼上面部に剥離が発生しやすい航空機の離着陸時において航空機の操縦系統により制御されて開かれ、前記取込み口３と前記放出孔７間を前記連通路９によって連通させる。【００３６】  また、前記取込み口３の開口位置は、航空機１の主翼上面部２の後方に設定すると、前記主翼上面部２後方の空気を取込むことにより、より効果的に主翼上面部２における境界層を制御することができる。【００３７】  図２に示される実施例は、航空機の主翼左側を上から見た概略平面図で、また、図示を省略するが、航空機の主翼右側においても図２の主翼左側と対照的な構造及び構成を有し、そして、主翼左右が胴体部に左右対称形に配置されて一体構造化されている。【００３８】  図２に示される実施例では、複数の前記取込み口１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、航空機１０の主翼１１における揚力の発生が大きい翼根側上面部１２〔主に図２における点線で囲った部分〕後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ分列して開口し前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群を構成し、そして、前記後方取込み口１３ｃ群の配列位置は後縁フラップ１４が取り付けられている翼根側後縁部１５の前方に設定され、また、前記中央取込み口１３ｂ群の配列位置は前記後方取込み口１３ｃ群の配列位置前方に設定され、さらに、前記前方取込み口１３ａ群の配列位置は前記中央取込み口１３ｂ群の配列位置前方に設定され、前記前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群は並列状又は略並列状に分列されている。【００３９】  そして、図２の前方取込み口１３ａ群に���けるＣａ−Ｃａ断面部と、中央取込み口１３ｂ群におけるＣｂ−Ｃｂ断面部と、後方取込み口１３ｃ群におけるＣｃ−Ｃｃ断面部は、それぞれ実質的に同一の構造及び機能を有して構成されている。よって、図２における前方取込み口１３ａ群のＣａ−Ｃａ断面部を示す図３を例に説明する。【００４０】  図３に示される実施例では、翼根側上面部１２内方に前方インダクションボックス１６ａが配置固定され、その前方インダクションボックス１６ａにおける翼根側上面部１２と同一面に前述した前方取込み口１３ａ群が列状に開口して設けられている。また、主翼上面部の空気を取込む取込み口群を翼根側上面部外板に直接列状に開口した実施形態も考えられ、前記前方取込み口群が開口している翼根側上面部外板の内方に前方インダクションボックスが配置固定され、前記前方インダクションボックスに前記前方取込み口群を開閉する第一開閉弁が備えられていることとしてもよい。【００４１】  そして、前記前方インダクションボックス１６ａの本体内部には、前述した列状に開口した前方取込み口１３ａ群の各取込み口を下方より開閉する第一開閉弁が前記各取込み口それぞれに配置され、前記第一開閉弁は前方取込み口１３ａ群を同時に開閉する。また、第一開閉弁には様々な型式の開閉弁の採用が考えられるが、前記第一開閉弁が閉じられているときに、翼根側上面部１２と連続した曲面形状を形成しやすい往復式の開閉弁１８ａが採用されている。【００４２】  また、前記前方インダクションボックス１６ａ本体内部には、前方インダクションボックス１６ａ本体における前方部分と後方部分間を一体化する補強板１７が数ヶ所設けられ、前方インダクションボックス１６ａ本体の剛性を確保している。さらに剛性を確保するために、前方インダクションボックス１６ａの翼根側上面部１２における前方部分と後方部分間を橋渡しする補強材で一体化することとしてもよい。補強材で一体化する場合には、前記補強材上面が翼根側上面部１２と同一面を構成するように組み付けると翼根側上面部１２の抗力の増加を防ぐことができる。また、簡略に剛性を確保する方法として、抗力は増加するが、前方インダクションボックス１６ａ本体における前方部分と後方部分間を航空機の翼根側上面部１２の前後方向で橋渡しする補強材で一体化する構成も考えられる。【００４３】  さらに、前述した前方インダクションボックス１６ａ本体の前方部分と後方部分間を橋渡しする補強材で一体化する場合には、前記各取込み口の形と、前記各取込み口を開閉する前記往復式開閉弁１８ａにおける弁体の形を平行四辺形や少なくとも一組の対辺を平行とした形に設定し、平行にした一組の対辺を航空機の前後方向と同方向に設定すると、橋渡しする補強材も航空機の前後方向に組み付けやすくなる。また、円形や楕円形に設定することとしてもよい。【００４４】  前記補強板１７によって区分された前方インダクションボックス１６ａ本体内部には、往復式開閉弁１８ａにおける弁体１９ａがそれぞれ数個ずつ配置され、さらに、前記弁体１９ａは、前記補強板１７や前方インダクションボックス１６ａ両側面部に設けられた各軸受け部に支承されている回転軸２０に固定されている。前述した実施形態では、補強板１７によって区分された前方インダクションボックス１６ａ本体内部に配置する弁体１９ａは複数個ずつ配置されているが、複数個分を一体構造化して回転軸２０に固定することとしてもよい。また、すべての弁体１９ａを一体構造化して前方インダクションボックス１６ａ本体内部に組み込むこととしてもよい。【００４５】  そして、前記往復式開閉弁１８ａは、航空機の操縦系統によって制御され、弁体１９ａが、回転軸２０を回転中心にワイパーブレードのように扇状に往復作動することによって列状に開口する前方取り入れ口１３ａ群を下方より開閉する。本実施例では、前記前方取り入れ口１３ａ群における内周面が弁体１９ａにおける外周側面の弁座となる形状に成形され、前記往復式開閉弁１８ａが閉じられたときに、両者間が面接触して前記前方取り入れ口１３ａ群を閉じている。尚、前記第一開閉弁及び後述する第二開閉弁に対する駆動方法に関しては後述することとする。【００４６】  また、前記弁体１９ａの弁表面２１は、往復式開閉弁１８ａが閉じられたときに翼根側上面部１２の摩擦抗力を極力軽減できるように、前記翼根側上面部１２と連続した曲面形状に成形されている。【００４７】  そして、前記前方インダクションボックス１６ａの本体内部後方には、前方取込み口１３ａ群が翼根側上面部１２に開口し、また、図５に示すように、後述する放出孔２７がジェットエンジン２５の吸気側内周面２８に開口し、前記前方取込み口１３ａ群と放出孔２７間が連通したときに、前記前方取込み口１３ａ群がジェットエンジン２５の圧縮部３９の吸引力によって取り込んだ空気流を集合させる第一連通路２３ａが主翼の桁方向、又は略桁方向に形成され内設されている。前記第一連通路２３ａの形成位置を前方インダクションボックス１６ａの内部後方とした理由は、前記取込み口群が取り込んだ空気流が第一連通路２３ａ側へ流入しやすいように、また、第一連通路に必要な容積を確保するためでもあるが、第一連通路２３ａの形成位置は限定されるものではない。さらに前記第一連通路２３ａは、図５に示すジェットエンジン２５を支持するパイロン２６内部に配管されている第二連通路２２に連通されている。【００４８】  また、図４に示す実施例のように、弁体２４が最大に開いたときの位置を、図３における弁体の最大に開いたときの位置よりもさらに拡げ、第一連通路とインダクションボックスを一体化することとしてもよい。【００４９】  そして、前記第一連通路２３ａは、往復式開閉弁１８ａが開いた状態で降雨時の場合には、取込み口１３ａ群より雨水が浸水する。その対策として、第一連通路２３ａと後述する第一連通路２３ｂ及び第一連通路２３ｃを連通管によって連通し、前記連通管又は前記各第一連通路２３ａ、２３ｂ、２３ｃの一番低い位置〔駐機中〕に外部へ放水する機能を有す水抜き装置を備えておくとよい。また、前記水抜き装置は、外部へ一方向のみの流通とするとよい。さらに、前記第一連通路２３ａと後記第一連通路２３ｂ及び第一連通路２３ｃを連通させずに、それぞれ専用の水抜き装置を備えることとしてもよい。【００５０】  さらに、低温時や降雪時においても前記往復式開閉弁１８ａがスムースに開閉作動が可能なように、前方インダクションボックス１６ａ本体に電熱ヒーターの貼り付けや、取り付け等を施し、その電熱ヒーターの発熱によって前方インダクションボックス１６ａ本体を始め、往復式開閉弁１８ａや弁体１９ａ、その往復式開閉弁１８ａ周辺部、さらに、前記水抜き用装置等を暖めるようにしておくとよい。また、エンジン抽気によって加熱することも考えられる。【００５１】  そして、前述した前方インダクションボックス１６ａと、並列状、又は略並列状に分列された中央インダクションボックス１６ｂ及び後方インダクションボックス１６ｃにおいても実質的に同一の機能及び構成を有しており、航空機の操縦系統によって前記中央インダクションボックス１６ｂ本体内部に備えられた往復式開閉弁１８ｂにおける各弁体１９ｂが中央取込み口１３ｂ群を開閉し、さらに、前記後方インダクションボックス１６ｃ本体内部に備えられた往復式開閉弁１８ｃにおける各弁体１９ｃが後方取込み口１３ｃ群を開閉する。【００５２】  そして、前記中央インダクションボックス１６ｂ及び後方インダクションボックス１６ｃにおいても各本体内部後方に、前記中央取込み口１３ｂ群や後方取込み口１３ｃ群がジェットエンジン２５の圧縮部３９の吸引力によって取り込んだ空気流を集合させる第一連通路２３ｂと第一連通路２３ｃを主翼１１の桁方向、又は略桁方向に形成して内設されている。また、前記第一連通路２３ｂと第一連通路２３ｃは、前述した第一連通路２３ａと集合してジェットエンジン２５を支持するパイロン２６内部に配管されている第二連通路２２に連通されている。【００５３】  前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群の開閉順番は、後方取込み口１３ｃ群から開き始め、次いで中央取込み口１３ｂ群、前方取込み口１３ａ群と順次開いていき、また、閉じるときには、前方取込み口１３ａ群から閉じ始め、中央取込み口１３ｂ群、前方取込み口１３ａ群と順次閉じていく。ただし限定することなく、前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群を同時に開閉することとしてもよい。【００５４】  各取込み口群を始め、各往復式開閉弁における弁体を支持する各インダクションボックス等の配置位置は、主翼における翼厚比が同数値か、又は同数値付近の位置に設定すると、各取り込み口群を始め、往復式開閉弁の構造や生産工程の簡素化を図ることができる。【００５５】  前記第二連通路２２は、図５に示すようにジェットエンジン２５の吸気側内周面２８における周方向内方に設けられた環状通路２９と連通し、さらに、吸気側内周面２８の周方向に複数箇所開口して設けられている各放出孔２７が前記環状通路２９と連通している。そして、前記各放出孔２７には、それぞれ第二開閉弁が備えられ、前記第二開閉弁は、特に主翼上面部に剥離が発生しやすい航空機の離着陸時に航空機の操縦系統によって制御され前記各放出孔２７を開閉する。【００５６】  第二開閉弁には様々な型式の開閉弁の採用が考えられるが、図５及び図６に示される実施例では、第一開閉弁と同様に往復式の開閉弁３０を採用し、図７〜図９に示される実施例では、型式の異なる往復式の開閉弁４１を採用している。【００５７】  図５に示される実施例では、前記各放出孔２７それぞ���に往復式開閉弁３０を採用し、さらに、バケット型の弁体３１を採用して構成されている。【００５８】  第二開閉弁である前記往復式開閉弁３０は、図６に示される実施例のように、往復式開閉弁３０における弁体３１が、前記弁体３１の底部３４両側より立ち上がった側壁部３５ａ、３５ｂと、前記底部３４前側より立ち上がった前側壁部３２と、によって略コの字型状の側壁部を形成するとともに前記底部３４と一体化され、略コの字型状の前記側壁部の上面部３６及び後面部３７が開放されたバケット型を構成している。【００５９】  そして、図５に示されるように、前記弁体３１における前側壁部３２がジェットエンジン２５の基部に設けられた軸受け部に回転軸３３を介して支承され、前記弁体３１がジェットエンジン２５の回転中心線方向に扇状に作動することによって前記弁体３１における開放された後面部３７のみをジェットエンジン２５の圧縮部３９前面に向かい合わせて前記放出孔２７を開き、また、前記弁体３１がジェットエンジン２５の回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによって前記放出孔２７を塞いで閉じる往復式開閉弁３０が前記放出孔２７に備えられている。前記回転軸３３の回転中心線Ａ−Ａは、ジェットエンジン２５の回転中心線を中心とした円周上の接線に一致させて設定されている。【００６０】  さらに、前記側壁部３５ａ、３５ｂにおける各外壁面は、ジェットエンジン２５の回転中心線を含む平面とそれぞれ平行面状に形成され、また、各外壁面と吸気側内周面２８間は可能な限り狭めた隙間に設定されている。よって、弁体３１の開閉作動時及び開閉作動前後時において、各外壁面と吸気側内周面２８間を非接触シール状に保つことができる。【００６１】  そして、図５に示すように、前記往復式開閉弁３０の開時に、弁体３１における開放された後面部３７をジェットエンジン２５における圧縮部３９前面と向かい合わせたとき、前記弁体３１における底部３４を始め、側壁部３５ａ、３５ｂ及び前側壁部３２が隔壁となって環状通路２９と吸気側内周面２８間を間仕切り、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引することによってジェットエンジン２５の吸気側内周面２８前方より流入した空気流と、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引することによって各放出孔２７から流入した空気流と、の混流を可能な限り防ぎ、ジェットエンジン２５の圧縮部３９の吸引力によって各放出孔２７から流入した空気流を確実に吸引して主翼付け根側上面部１２の空気を確実に取り込んでいる。【００６２】  また、各弁体３１における底部３４反対側の弁表面部３８は、前記各往復式開閉弁３０の閉時にジェットエンジン２５の吸気側内周面２８と同一曲面形状を構成するように成形されているために、各往復式開閉弁３０の閉時において、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引した空気流がスムースに吸気側内周面２８を通過することができる。【００６３】  次に、前述した往復式開閉弁３０と型式の異なる往復式開閉弁を第二開閉弁に採用した実施形態を図面に基づいて説明する。【００６４】  図７に示される実施例では、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８における周方向内方に、ジェットエンジン２５を支持するパイロン２６内部に配管さ��ている第二連通路２２と連通する環状通路４０を設け、その環状通路４０と連通する複数の放出孔４９を前記吸気側内周面２８の周方向に開口して設けている。さらに、前記複数の放出孔４９には、第二開閉弁である往復式開閉弁４１がそれぞれ備えられている。【００６５】  尚、図７に示される実施例では、各放出孔４９を図示していないが、前記各放出孔４９が開口するジェットエンジン２５の吸気側内周面２８を前後方向の一線で切り開き一平面に伸ばした図８の展開図によって前記複数の放出孔４９の一開口部分を図示している。さらに、図８の展開図を円筒状に戻した吸気側内周面２８は、図８におけるイの位置が図７のイの位置の重なり、また、ロの位置が図７のロの位置の重なり、さらに、ハの位置が図７のハの位置の重なる。また、図８のイの位置とロの位置間の前方の吸気側内周面２８と、ロの位置後方の吸気側内周面２８は同一内周面を形成している。【００６６】  そして、第二開閉弁である前記往復式開閉弁４１は、図９及び図１０に示される実施例のように、両辺４４ａ、４４ｂが後方に行くに従い幅を狭めるテーパー形状に成形された弁体４２を備えた往復式の開閉弁で、図７に示すように、前記往復式開閉弁４１がジェットエンジンの吸気側内周面２８に複数箇所開口させて設けられたそれぞれの前記放出孔４９に備えられ、それぞれの前記往復式開閉弁４１における弁体４２が、前記弁体４２の前端部をジェットエンジン２５の基部に設けられた軸受け部に回転軸４３を介して支承され、すべての前記弁体４２がジェットエンジン２５の回転中心線方向に扇状に作動することによって、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８に開口するすべての前記放出孔４９を開くとともに、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８の内側に後方に向かって縮径された円錐台形状の筒４５を形造る。また、すべての弁体４２がジェットエンジン２５の回転中心線方向と反対側に扇状に作動することによって、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８に開口するすべての前記放出孔４９を塞いで閉じている。前記各回転軸４３の回転中心線Ｂ−Ｂは、ジェットエンジン２５の回転中心線を中心とした円周上の接線上にそれぞれ設定されている。【００６７】  前述した構成によって、各往復式開閉弁４１の開時においては、すべての弁体４２によって形造られた円錐台形状の筒４５が隔壁となって、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引することによって環状通路４０に開口する各放出孔４９から流入した空気流と、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引することによってジェットエンジン２５の吸気側内周面２８前方より流入した空気流と、の混流を可能な限り防ぎ、主翼付け根側上面１２の空気を確実に取り込むことができる。【００６８】  また、すべての弁体４２は、各往復式開閉弁４１が閉じたときには、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８と同一面となる位置に収納されるとともに、収納後における各弁体４２の弁表面４６が吸気側内周面２８と同一曲面を構成するように成形されている。【００６９】  前述したように、各往復式開閉弁４１が閉じたときに、すべての弁体４２の弁表面４６がジェットエンジン２５の吸気側内周面２８と同一曲面を構成する位置及び形状に成形���れているために、各往復式開閉弁４１が開いているとき、すべての弁体４２の弁表面４６で形造る円錐台形状の筒４５の内周面は正確には円錐台形を形造らないが、航空機の離着陸時に比べその割合が大きい巡航中においては、各往復式開閉弁４１が閉じられ、すべての弁体４２の弁表面４６が吸気側内周面２８と同一曲面を構成することによって、ジェットエンジン２５の圧縮部３９が吸引する空気流が乱れずにスムースに吸気側内周面２８を通過することができる。【００７０】  そして、前記弁表面４６の裏面４７側においてもすべての弁体４２が開いているときに、吸気側内周面２８に開口する各放出孔４９から流入した空気流が、ジェットエンジン２６の圧縮部３９側にスムースに流れ去るように、前記裏面４７側は成形されるとともに、図９及び図１０に示すように、放出孔４９から流入した空気流を整流するリブ４８が設けられ、前記リブ４８を設けたことによって弁体４２の剛性の向上も図れる。【００７１】  以上、第一開閉弁及び第二開閉弁に、往復式の開閉弁を採用した場合について説明をしてきた。さらに、前述した往復式開閉弁に限らず、他の形式の開閉弁を第一開閉弁、第二開閉弁に採用することも充分に考えられ、後述することとする。【００７２】  また、前述した第一開閉弁及び第二開閉弁に対する駆動方法に関しては、詳細な説明は省略したが、後述する第一開閉弁及び第二開閉弁も含め、既存の航空機における各部操縦翼面と同様に、手動で駆動するか、又は機体側に取り付けられた各種センサーから受け取った情報をコンピューター等で処理した上で最適な飛行が行われるように、油圧式や、電動式、圧縮空気式等の各種駆動力によって前述した第一開閉弁及び第二開閉弁が駆動されている。そして、前記駆動力は、航空機における各操縦系統によって制御されている。【００７３】  次に、上記実施例の作用を説明する。
航空機の主翼は、迎え角が小さい範囲においては主翼上面の気流がコアンダ効果によって主翼上面側に引き寄せられて沿って流れ、圧力が低下し揚力向上に寄与するが、迎え角が大きくなるに従い、境界層剥離現象により空気流が主翼上面に沿って流れにくくなり、揚力が低下し航空機は失速しやすい状態に陥る。特に、航空機の離陸時においては飛行速度が低く、また、着陸時においては飛行速度を下げなければならず、離陸時と同様に飛行速度が低くなる。【００７４】  本発明による境界層制御装置は、航空機が離着陸時において迎え角を大きくとっていったときに、航空機１の主翼上面部２に生じる剥離領域の拡大を制御するために、図１において、前記主翼上面部２の空気を取込む取込み口３に備えた第一開閉弁４を前記航空機の操縦系統によって開き前記取込み口３を主翼上面部２に開口させ、また、前記航空機１の推進機関５における吸気側内周面６に開口し、前記取込み口３が取り込んだ空気を放出する放出孔７に備えた第二開閉弁８を前記航空機の操縦系統によって開くことにより、前記取込み口３と前記放出孔７間が連通路９によって連通し、前記航空機１の推進機関における空気取入れ口６に発生する吸引力により前記取込み口３が開口する主翼上面部２の空気が吸引され、主翼上面部２の気圧を低下させ主翼上面部２の境界層剥離現象を抑制するように作用する。【００７５】  さらに図２において、航空機１０の主翼１１における揚力の発生が大きい翼根側上面部１２後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ列状に開口し配列された前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群の内、一番後方に配列する前記後方取込み口１３ｃ群を開閉する往復式開閉弁１８ｃ〔第一開閉弁〕を開くことによって前記後方取込み口１３ｃ群が翼根側上面部１２後方に開口し、また図５において、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８に複数ヶ所開口させて設けられた各放出孔２７を開閉する各往復式開閉弁３０〔第二開閉弁〕を開くことによって前記各放出孔２７が吸気側内周面２８に開口し、第一連通路２３ｃと、前記第一連通路２３ｃと連通する第二連通路２２及び前記第二連通路２２と連通する環状通路２９によって前記後方取込み口１３ｃ群と前記放出孔２７間が連通され、ジェットエンジン２５の圧縮部３９に発生する吸引力により前記後方取込み口１３ｃ群が開口する翼根側上面部１２における後方の空気が吸引され、翼根側上面部１２後方の気圧を低下させ翼根側上面部１２の境界層剥離現象を抑制するように作用する。【００７６】  また、前記後方取込み口１３ｃ群の開口位置は、翼根側後縁部１５の前方に設定されているために、翼根側前縁部から翼根側後縁部１５方向へ翼根側上面部１２に沿って流れる空気流は、気圧が低下した後方取込み口１３ｃ群の開口領域に向かって吸引されるように流速度を速め、その結果、翼根側上面部１２の空気流がコアンダ効果によって引き寄せられ沿って流れ、翼根側上面部１２の圧力が低下し揚力を向上させるように作用する。【００７７】  さらに、航空機が迎え角を大きくとっていき、翼根側上面部１２の剥離領域が前方に拡大していくと予想されたとき、前記後方取込み口１３ｃ群の前方に配列する中央取込み口１３ｂ群に備���た往復式開閉弁１８ｂ〔第一開閉弁〕や、前記中央取込み口１３ｂ群の前方に配列する前方取込み口１３ａ群に備えた往復式開閉弁１８ａ〔第一開閉弁〕を順次開いていくと、翼根側上面部１２における中央取込み口１３ｂ群及び前方取込み口１３ａ群の開口領域の空気がジェットエンジン２５の圧縮部３９に発生する吸引力によって吸引され、結果的に、翼根側上面部１２の境界層剥離現象をきめ細かく抑制することができ、境界層剥離現象を制御することによって特に離着陸時における航空機の安定飛行に寄与するように作用する。【００７８】  次に、航空機が迎え角を次第に減らし巡航飛行に移行すると、今度は逆に、各放出孔２７を開閉する往復式開閉弁３０〔第二開閉弁〕を閉じ、前方取込み口１３ａ群を開閉する往復式開閉弁１８ａ〔第一開閉弁〕と、中央取込み口１３ｂ群を開閉する往復式開閉弁１８ｂ〔第一開閉弁〕と、後方取込み口１３ｃ群を開閉する往復式開閉弁１８ｃ〔第一開閉弁〕と、を順次閉じることによって、ジェットエンジン２５の吸気側内周面２８前方から吸入した空気流すべてをジェットエンジン２５の圧縮部３９側へ流し、さらに、前記各往復式開閉弁１８ａ、１８ｂ、１８ｃ〔第一開閉弁〕を閉じることによって、翼根側上面部１２の抗力を減らす。【００７９】  また、図６のバケット型の弁体や、両辺が後方に行くに従い幅を狭める図９及び図１０のテーパー形状に成形された弁体は、往復式開閉弁が開いているときに、バケット型の弁体におけるバケット部外壁面や、テーパー形状に成形された弁体すべてによって形造る円錐台形状の筒が隔壁となって、ジェットエンジンの圧縮部が吸引することによって各放出孔から流入した空気流と、ジェットエンジンの圧縮機が吸引することによってジェットエンジンの吸気側内周面前方より流入した空気流と、の混流を可能な限り防ぐように作用する。【００８０】  次に、他の実施例を図面に基づいて説明する。
前述した図２に示される実施例では、前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群の各開口位置を、翼根側上面部１２における桁方向又は略桁方向に並列状又は略並列状に配列したが、この位置に限らず、各取込み口群の開口位置を前記位置から翼端方向へ配列範囲を拡げることとしてもよい。【００８１】  また、図２に示される実施例では、前方、中央、後方と取り入れ口群を三列分列したが、各種航空機に対応するために、三列以上、又は三列以下分列することとしてもよい。さらに、主翼翼端方向の揚力を確保するために、前方取込み口１３ａ群、中央取込み口１３ｂ群、後方取込み口１３ｃ群に加えて、図２における主翼翼端方向の後縁前方部に桁方向又は略桁方向に列状に複数ヶ所開口する取込み口１３ｄ群を設けたこととしてもよい。そして、前記取込み口１３ｄ群が開口するインダクションボックスには、前記取込み口１３ｄ群を開閉する第一開閉弁を備え、前記取込み口１３ｄ群より取り込んだ空気流を集合する第一連通路を内設するとともに、前記第一連通路が第二連通路２２と連通されている。【００８２】  なお、前述した取込み口１３ｄ群を始め、前記取込み口１３ｄ群が開口するインダクションボックス、また、前記取込み口１３ｄ群を開閉する第一開閉弁、さらに、前記取込み口１３ｄ群より取り込んだ空気流を集合する第一連通路等は、前述した前方取込み口１３ａ群を始め、前記前方取込み口１３ａ群が開口する前方インダクションボックス１６ａ、また、前記前方取込み口１３ａ群を開閉する往復式開閉弁１８ａ〔第一開閉弁〕、さらに、前記前方取込み口１３ａ群より取り込んだ空気流を集合する第一連通路２３ａと実質的に略同一の機能及び構成を有している。【００８３】  そして、図１に示される実施例では、取込み口３に第一開閉弁４を備え、放出孔７に第二開閉弁８を備えているが、境界層制御装置の簡素化を図るために、航空機の主翼上面部に単数箇所又は複数箇所開口する取込み口を設け、また、航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、さらに、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、そして、前記取込み口又は放出孔又は連通路のいずれか一箇所に、航空機の操縦系統に制御され前記取込み口と前記放出孔間の連通を開閉する開閉弁を備えた境界層制御装置も考えられる。【００８４】  前述した境界層制御装置では、前記取込み口又は前記放出孔又は前記取込み口と放出孔間を連通させる連通路のいずれか一箇所に備えた開閉弁を開いたとき、前記取込み口と放出孔間を連通させている。【００８５】  さらに、常に高い揚力を確保するために、航空機の主翼上面部に単数箇所又は複数箇所開口する取込み口を設け、また、航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、そして、前記取込み口と前記放出孔間を連通する連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設け、前記取込み口と前記放出孔間が前記連通路によって常時連通している境界層制御装置も考えられる。【００８６】  前述した境界層制御装置では、開閉弁を特に備えないために、取込み口と放出孔間が常時連通されている。【００８７】  次に、航空機の主翼後端に取り付けられたフラップやスロッテッド・フラップに本発明を実施した実施例を図面に基づいて説明する。【００８８】  図１１に示される実施例では、後縁フラップ５０における後縁５１の前方上面部左右方向に開口し前記後縁フラップ５０上面の空気を取込む取込み口１３ｅを列状に一列〔又は分列〕開口させて取込み口１３ｅ群を構成している。そして、インダクションボックスと第一連通路を兼ねるインダクションボックス兼第一連通路５２〔図１１における矢印によって連通されている部分〕を、前記後縁フラップ５０本体を構成する外板材や、桁部材、小骨部材等の各部材によって前記後縁フラップ５０本体内部に設けている。【００８９】  また、図１１に示される実施例では、後縁フラップ５０本体内部にインダクションボックス兼第一連通路５２を後縁フラップ５０本体を構成する外板材や、桁部材、小骨部材等の各部材によって設けているが、これに限らず、後縁フラップ５０における後縁５１前方の内方に配置固定したインダクションボックスの上面部の左右方向に取込み口群を列状に開口して設け、前記インダクションボックスに第一連通路を内設することとしてもよい。【００９０】  後縁フラップ５０本体を構成する各部材によって後縁フラップ５０本体内部にインダクションボックス兼第一連通路５２を形作った場合には、取込み口１３ｅ群から取り込んだ空気流が図１１に示す矢印方向に流れるように、後縁フラップ５０本体を構成する桁部材や小骨部材等の各部材における矢印部分それぞれに開口部が設けられて連通されている。そして、前記インダクションボックス兼第一連通路５２の内壁面には、表面部を保護する材質や、表面部を保護する物質を塗布する等、対処策を施しておくとよい。さらに、降雨時の前記取込み口１３ｅ群の開口時には、取込み口１３ｅ群から雨水が浸水するが、前記後縁フラップ５０を下げた状態で前記取込み口１３ｅ群の後端から後縁フラップ５０内に溜まった水が排水されるように前記取込み口１３ｅ群の後端部を設定しておくとよい。【００９１】  そして、前記インダクションボックス兼第一連通路５２は、回転軸を回転中心に扇状に作動する後縁フラップ５０内部に設けられている。よって、主翼６２側の第二連通路２２と連通させる場合、前記第二連通路２２に対して、後縁フラップ５０が扇状に作動してもインダクションボックス兼第一連通路５２が連通可能な状態で連結され続ける必要がある。そこで、図１１に示される実施例では、主翼６２側の円筒状に成形された第二連通路２２の端部と、円筒状に成形されたインダクションボックス兼第一連通路５２の端部と、を後縁フラップ５０が扇状に作動する回転中心線Ｃ−Ｃ上で対向させるとともに、前記両端部それぞれがシール付すべり軸受け部５３ａの外周面又は内周面のいずれか一方に嵌合して連結し、円筒状に成形された主翼６２側の第二連通路２２側の端部に対して、円筒状に成形されたインダクションボックス兼第一連通路５２側の端部が回転可能な状態で連結されている。【００９２】  そして、前記後縁フラップ５０は、後縁フラップ５０内に一体化されたインダクションボックス兼第一連通路５２における円筒状の端部が、シール付すべり軸受け部５３ａにおける外周面又は内周面のいずれか一方に嵌合して連結して支承され〔図１１では内周面に嵌合されている〕、また、後縁フラップ５０における前記シール付すべり軸受け部５３ａの配置位置反対側のシール付すべり軸受け部５３ｂが主翼６２側に支承され、前記後縁フラップ５０が回転中心線Ｃ−Ｃを扇状に作動する。前記後縁フラップ５０は、大型機においては主翼下面部から後縁フラップ下面部を支持し扇状に後縁フラップを作動させる後縁フラップ作動装置の採用も当然考えられる。【００９３】  前記後縁フラップ５０における後縁５１前方の上面部左右方向に、直接列状に一列〔分列でも可〕開口させた取込み口１３ｅ群を開閉する第一開閉弁には、様々な型式の開閉弁の採用が考えられるが、図１２に示される実施例では、往復式開閉弁を採用している〔図１１では図示せず〕。図１１に示す前記インダクションボックス兼第一連通路５２における断面部Ｄ−Ｄを図示する図１２に示す実施例のように、往復式開閉弁５５を採用すると、前記インダクションボックス兼第一連通路５２に必要な容積を確保しやすくなる。【００９４】  また、前記往復式開閉弁５５における弁体５６の開閉においても様々な方法が考えられるが、図１２では、前記弁体５６後端が前記後縁フラップ５０内部後方の基部に設けられた軸受け部に回転軸５７を介して支承され、また、前記弁体５６前端部に固定されたピン５８がリンク機構５９におけるリンクＡの一方端部の溝６０に連係され、さらに、前記リンクＡの他方端部が駆動力源であるモーター６１の回転軸に固定されている。【００９５】  そして、モーター６１を回転させることによって、リンク機構５９を介して弁体５６が取込み口１３ｅ群を開閉し、往復式開閉弁５５が開状態のとき、インダクションボックス兼第一連通路５２と主翼側の第二連通路２２間が連通される。【００９６】  前記往復式開閉弁５５における開閉弁本体５６の駆動には、例えば、前述したモーター６１を始め、電磁弁等の駆動力源を採用すると電気的な配線によって駆動力源を可動させることが可能で、配線は、第二連通路２２内部に配線され、さらにインダクションボックス兼第一連通路５２内部を経て、後縁フラップ５０本体内部に配置されている駆動力源であるモーター６１に配電するとよい。【００９７】  前述した後縁フラップは、前記後縁フラップにおける後縁の前方上面部左右方向に前記後縁フラップの上面の空気を取込む取込み口を列状に一列又は分列開口させて取込み口群を構成しているために、前記取込み口群を開閉する開閉弁を開くことによって、前記取込み口群と放出孔間を連通させ、後縁フラップ上面の空気を取込み、後縁フラップ上面の境界層剥離現象を抑制し、後縁フラップの揚力を高めるように作用する。【００９８】  次に、主翼後縁のスロッテッド・フラップに本発明を実施した実施例を図面に基づいて説明する。【００９９】  スロッテッド・フラップにおける本体は、前述した後縁フラップ５０と略同様な構造を採用するが、スロッテッド・フラップは、作動時において主翼後下方向にスロッテッド・フラップが引き出されて主翼とスロッテッド・フラップ間に隙間をつくり���主翼下面を流れてきた空気流をその隙間からスロッテッド・フラップ上面に流すことを主な目的としている。【０１００】  よって、図１３に示される実施例では、主翼側の第二連通路端部とスロッテッド・フラップ側の第一連通路端部間に、前記スロッテッド・フラップが主翼後下方向に伸長したとき両端部間の連通状態を維持し続ける伸縮連通装置が備えられている。図１３では、その伸縮連通装置と、前記伸縮連通装置を備えた主翼下面及び主翼後縁に取り付けられたスロッテッド・フラップ下面を下方より見た概略下面図である。【０１０１】  図１３に示される実施例では、外筒７１の他方端部内側に溝部７２を設けてその溝部７２にＯリング等のシール材を装着し、また、内筒７３の一方端部外側に溝部７４を設けその溝部７４にＯリング等のシール材を装着し、前記外筒７１の内側を前記内筒７３が摺動する構成で両者が組み立てられている。そして、前記外筒７１の一方端部と、主翼側に固定され、前記主翼側下面７６に露出する第二連通路２２端部間にシール付すべり軸受け部５３ｃを介して両者間を連通した状態で連結し、さらに、前記内筒７３の他方端部と、スロッテッド・フラップ５０ａ側に固定され、前記スロッテッド・フラップ５０ａ側下面に露出するインダクションボックス兼第一連通路７５端部間にシール付すべり軸受け部５３ｄを介して両者間を連通した状態で連結して構成された伸縮連通装置が主翼下面７６及び主翼後縁に取り付けられたスロッテッド・フラップ５０ａ下面間に備えられている。【０１０２】  前記伸縮連通装置は、伸縮連通装置における伸長方向中心線を機体の前後方向と同方向に設定して主翼下面７６とスロッテッド・フラップ５０ａ下面間に配置され、スロッテッド・フラップ５０ａを作動させる作動装置〔図示せず〕に近設されて、前記作動装置と一緒にフェアリング〔図示せず〕されている。【０１０３】  上記構成により、スロッテッド・フラップ５０ａ側が主翼後下方向に引き出されると同時に前記外筒７１内部に組み込まれた内筒７３が同方向に伸長し、主翼側の第二連通路２２端部と、スロッテッド・フラップ５０ａ側のインダクションボックス兼第一連通路７５端部間が、両端部間の連通状態を維持し続けながらスロッテッド・フラップ５０ａが伸長する。【０１０４】  さらに、前述した伸縮連通装置におけるシール付すべり軸受け部５３ｃの回転中心線Ｅ−Ｅ及びシール付すべり軸受け部５３ｄの回転中心線Ｆ−Ｆは、スロッテッド・フラップ５０ａが扇状に作動する回転中心線Ｇ−Ｇと平行線上に設定されているので、外筒７１は、シール付すべり軸受け部５３ｂの回転中心線Ｅ−Ｅを中心に扇状に作動し、前記外筒７１内部に組み立てられた内筒７３は、シール付すべり軸受け部５３ｃの回転中心線Ｆ−Ｆを中心に扇状に作動し、前記シール付すべり軸受け部５３ｃ、５３ｄによって、主翼に対するスロッテッド・フラップ５０ａの位置変化を吸収している。【０１０５】  前述したスロッテッド・フラップは、前記スロッテッド・フラップの伸長時に前記スロッテッド・フラップ側の第一連通路端部と主翼側の第二連通路端部間の連通状態を維持し続ける伸縮連通装置を備えているために、スロッテッド・フラップ作動時に前記スロッテッド・フ���ップが主翼後下方向に引き出され伸長しても、前記伸縮連通装置における外筒の内側を内筒が摺動するため、前記伸縮連通装置は、前記スロッテッド・フラップ側の第一連通路端部と主翼側の第二連通路端部間の連通状態を維持し続けるように作用する。【０１０６】  次に、第一開閉弁及び第二開閉弁に、前述した往復式開閉弁と型式の異なる開閉弁を採用した実施例を図面に基づいて説明する。【０１０７】  第一開閉弁  回転式開閉弁
図１４は、第一開閉弁に採用した回転式の開閉弁で、前記回転式開閉弁の弁体における回転軸方向と直交する方向から見た概略断面図である。【０１０８】、
図１４に示される実施例では、前記回転式開閉弁８０は、回転式開閉弁８０における弁体８１の回転中心線上の両端部に回転軸８２ａ、８２ｂが設けられている。そして、前記弁体８１における第一母線８３と第二母線８４間の弁体８１の回転中心線方向に閉塞された第一平面部８５が形成され、第三母線８６と第四母線８７間の弁体８１の回転中心線方向に第二平面部８８が形成されているとともに、前記第二平面部８８に、弁体８１の回転中心線を挟んだ反対側に貫通する複数の連通孔８９が弁体８１の回転中心線力向に列状に複数ヶ所開口されて設けられている。さらに、第五母線９０と第六母線９１間の弁体８１の回転中心線方向に突起部９３が設けられ、また、前記第五母線９０側から突起部９３間の内方に向けて窪み９４ａが形成され、前記突起部９３から第六母線９１間の内方に向けて窪み９４ｂが形成されて弁体８１は構成されている。【０１０９】  前記突起部９３は、弁体８１の回転中心線方向に突起部の頂が線状をなす実施形態と、弁体８１の回転中心線方向に突起部をブロック化して点線状をなす実施形態とが考えられる。後者の場合には、突起部後方の乱流をさらに生み出すように、ブロック化した突起部と突起部間における前方の窪み９４ａと後方の窪み９４ｂ間が、図１４に点線で示す窪み９４ｃに一体化され形成されている。【０１１０】  前記突起部９３頂の高さは、第一母線８３から時計回りに第八母線９５まで各母線によって構成される円柱の外周面を限度として設定されている。また、第二母線８４と第三母線８６間、第四母線８７と第五母線９０間、第六母線９１と第七母線９６間、第八母線９５と第一母線８３間それぞれで構成される各曲面は、正円柱の開閉弁本体８１における各表面部分を形成している。【０１１１】  そして、前記回転式開閉弁８０は、回転式開閉弁８０における弁体８１の閉塞された第一平面部８５が翼根側上面部９２と同一面に位置しているときが閉じられときで、また、図１４に示されるように、弁体８１における第二平面部８８が翼根側上面部９２と同一面に位置しているときが開いているときで、前記第二平面部８８に列状に複数ヶ所開口する連通孔８９が翼根側上面部９２に開口することによって翼根側上面部９２と後記第一連通路９７間が連通される。さらに、前記弁体８１を回転させ突起部９３を翼根側上面部９２に突起させているときが突起部９３後方の翼根側上面部９２を層流から乱流に遷移させ、突起部９３後方の翼根側上面９２に乱流境界層をつくりだす。【０１１２】  前記弁体８１は、翼根側上面部９２内方に配置固定され、翼根側上面部９２側が開口するインダクションボックス９８の両側面部に設けられた軸受け部９９ａ、９９ｂに弁体８１の両回転軸８２ａ、８２ｂが支承され、僅かな間隔を持ってインダクションボックス９８内部に配置され組み付けられている。そして、前記インダクションボックス９８内部には、翼根側上面９２と弁体８１回転中心線を挟んだ反対側の位置に第一連通路９７が形成され、前記第一連通路９７は、ジェットエンジン２５を支持するパイロン２６内部に配管されている第二連通路２２と連通している。【０１１３】  前述した弁体８１においては、閉塞された第一平面部８５と、複数の連通孔��９が開口する第二平面部８８と、突起部９３と、前記突起部９３前後に窪み９４ａ及び窪み９４ｂを設けて構成されているが、前記弁体８１に対して、前記突起部９３と、前記突起部９３前後の窪み９４ａ及び窪み９４ｂを特に設けず、閉塞された第一平面部８５と、複数の連通孔８９が開口する第二平面部８８から構成された弁体１００も考えられる。【０１１４】  前記弁体１００は、例えば、図２における前方インダクションボックス１６ａ及び中央インダクションボックス１６ｂには、突起部を設けない弁体１００を組み合わせ、後方インダクションボックス１６ｃに、突起部９３を始め、突起部９３前後の窪み９４ａ及び窪み９４ｂを設けて構成された弁体８１を組み合わせた実施形態が考えられる。そして、前記後方インダクションボックス１６ｃ後方に位置する後縁フラップ１４の作動時において、前記突起部９３を翼根側上面部９２後方に突起させることにより、後縁フラップ１４上面に乱流を生み出し境界層内外の空気を混ぜ合わせて後縁フラップ１４上面を乱流境界層に保ち、剥離を抑制することによって後縁フラップ１４における揚力を高めることができる。【０１１５】  また、後縁フラップ１４の作動時においては、突起部９３を突起させたことによる抗力は増加するが、後縁フラップ１４の作動を停止して巡航飛行に移行した後には、閉塞された第一平面部８５を翼根側上面部９２と同一面に位置させることによって、増加した抗力は減じられる。【０１１６】  さらに、後縁フラップ前縁後方の内方にインダクションボックスを配置固定し、そのインダクションボックス内に、前記弁体８１を組み合わせた実施形態も考えられ、構造は複雑になるが、後縁フラップ１４上面に効率よく乱流境界層を生み出すことができる。【０１１７】  また、前述した後縁フラップ１４と同様に、スロッテッド・フラップにおける前縁後方の内方にインダクションボックスを配置固定し、そのインダクションボックス内に前記弁体８１を組み合わせた実施形態では、スロッテッド・フラップ作動時に、翼根側下面を流れてきた空気流を主翼とスロッテッド・フラップ間にできた隙間からスロッテッド・フラップ上面に流すとともに、翼根側上面部を流れてきた空気流もスロッテッド・フラップ上面を流れ、スロッテッド・フラップ上面に突起部９３を突起させることによって、その合わせた空気流に乱流を生み出し境界層内外の空気を混ぜ合わせて剥離を抑制し、スロッテッド・フラップにおける揚力を高めることができる。【０１１８】  さらに、図１５に示す実施例では、回転体１０１が、前記回転体１０１の回転中心線上の両端部に回転軸１０２ａ、１０２ｂを設けるとともに、回転体１０１の回転中心線方向に閉塞された平面部１０３と、その平面部１０３反対側に突起部１０４及び前記突起部１０４両側に窪み１０５ａ及び窪み１０５ｂを設けて構成されている。そして、前記回転体１０１が、翼根側上面側が開口するケーシング１０６の両側面に設けられた軸受け部に回転体１０１両端部の回転軸１０２ａ、１０２ｂが支承されている。【０１１９】  そして、例えば、図２に示す翼根側上面部１２における前縁後方の内方に前記回転体１０１を備えたケーシング１０６を配置固定すると、前記回転体１０��における突起部１０４を翼根側上面部１２に突起させることによって、突起部１０４後方の翼根側上面部１２に乱流を生み出し、境界層内外の空気を混ぜ合わせ乱流境界層に保つことにより剥離を抑制し、翼根側上面部１２における揚力を高め、さらに、巡航飛行に移行した後には、前記突起部１０４に替えて閉塞された平面部１０３を翼根側上面部１２と同一面に位置させることにより翼根側上面部１２の抗力は減じられる。【０１２０】  また、前記回転体１０１は、ジェットエンジンの圧縮部に発生する吸引力を利用しないために、前述した境界層制御装置のように、取込み口や放出孔、また、前記取込み口と放出孔間を連通する連通路、さらに開閉弁等を設けず、前記突起部１０４を主翼上面部１２に突起させることによって突起部１０４後方の翼根側上面部１２に乱流を生み出し、境界層内外の空気を混ぜ合わせて乱流境界層に保つことにより剥離を抑制し、翼根側上面部１２における揚力を高めることができる。【０１２１】  前述した突起部を有す回転体８１や突起部無しの弁体１００、さらに、突起部と閉塞された平面部で構成された前記回転体１０１との組み合わせ方や、組み合わせた各開閉弁の開閉時期の設定等に関しては、航空機の機種や用途等を考慮した上、適宜選択することとする。【０１２２】  そして、前述した回転式の弁体８１、１００や回転体１０１が、前記弁体や回転体の回転中心線方向に長くなるに従い、前記弁体８１、１００を内部に配置するインダクションボックス９８や、前記回転体１０１を内部に配置するケーシング１０６の主翼上面部も細長く開口し、その開口部を挟んだ翼根側上面部の前方部分と後方部分間の強度不足が生じることも考えられる。【０１２３】  そこで、前記弁体８１、１００や回転体１０１、さらにインダクションボックス９８やケーシング１０６においても、図３に示される往復式の開閉弁で採用した方法と同様に、弁体や回転体のブロック分けを図ったり、また、インダクションボックスやケーシング側においても、ブロック分けされた前記弁体や回転体に対応するように、インダクションボックスやケーシングにおける弁体や回転体の回転中心線方向を間仕切り板によって仕切りさらに、ブロック化された弁体や回転体のブロック間を連結する回転軸の軸受け部を間仕切り板に設け、前記各軸受け部と、前記インダクションボックスやケーシング両側に設けられた両軸受け部によって前記弁体や回転体を支承することとしてもよい。【０１２４】  前記間仕切り板を設けることにより、間仕切り板がインダクションボックスやケーシング全体の剛性を高め、さらに、剛性を高めたインダクションボックスやケーシングを翼根側上面内方に配置固定することにより、翼根側上面部における前方部分と後方部分間の剛性を確保することができる。また、インダクションボックス上面部やケーシング上面部における前方部分と後方部分間の数箇所を橋渡しする補強材で繋ぎ結んで一体化することとしてもよい。そして、突起部を有す弁体においては、前記突起部をブロック分けし、そのブロック間を補強材によって橋渡しすると剛性を高めることができる。【０１２５】  さらに、航空機が大型化するに従って翼長も長くなり、合わせて採用する回転式の弁体や��転体も長くなることが考えられる。そこで、前記回転式の弁体や回転体における回転軸方向をいくつかに分割化を図り、短く分割化した弁体や回転体を回転軸を介していくつか連結して大型航空機に対応することも考えられる。例えば、複数の取込み口を大型機の主翼における揚力の発生が大きい翼根側上面部後方の桁方向又は略桁方向にそれぞれ列状に開口して分列し、前方取込み口群、中央取込み口群、後方取込み口群を構成した場合、前記各取込み口群で共通化を図って短く分割化した弁体や回転体を連結して対応することによって、共通化を図って短く分割化した弁体や回転体の製造や供給、そして、組み立てや保管業務等の簡素化を図ることができる。【０１２６】  さらに、前記インダクションボックスやハウジングは、主翼の構造材として他の主翼構造材に固定する場合と、翼根側の曲げモーメントに対応するために、他の主翼の構造材に対してフローティング式とする場合が考えられるが、航空機の機種や用途等を考慮した上、適宜選択するとよい。【０１２７】  次に、第二開閉弁に回転式開閉弁を採用した実施例を図面に基づいて説明する。【０１２８】  以下に説明する回転式開閉弁１１４は、前述した回転式開閉弁８０と比べて弁体１１５における回転軸方向が短いが、前記回転式開閉弁８０と略同様な構造で構成されている。図１６及び図１７に示される実施例では、ジェットエンジン１１０の吸気側内周面１１１後方における周方向の内方に第二連通路２２と連通する環状通路１１２を設け、そして、前記環状通路１１２と連通し吸気側内周面１１１の周方向に単数箇所又は複数箇所開口させて設けた放出孔１１３に前記回転式開閉弁１１４を備え、前記回転式開閉弁１１４における弁体１１５が回転して前記放出孔１１３を開閉している。また、前記放出孔１１３を吸気側内周面１１１の周方向に複数箇所開口させて設ける場合には、環状通路１１２における開口位置を等間隔に設定するとよい。【０１２９】  そして、前記回転式開閉弁１１４は、回転式開閉弁１１４における弁体１１５の回転中心線Ｈ−Ｈ上の両端部に回転軸１１６ａ、１１６ｂを設け、前記回転軸１１６ａ、１１６ｂが吸気側内周面１１１内方の基部に設けられた各軸受け部にそれぞれ支承されている。さらに、図１７のように、弁体１１５における第一母線１１７と第二母線１１８間の弁体１１５の回転中心線方向に閉塞された第一平面部１１９を設け、第三母線１２０と第四母線１２１間の弁体１１５の回転中心線方向に第二平面部１２２を設けるとともに、第二平面部１２２から回転軸中心線を挟んだ反対側へ貫通する連通孔１２３が開口されて設けられている。【０１３０】  前記回転式開閉弁１１４は、第一平面部１１９及び第二平面部１２２が、ジェットエンジン１１０における円筒状の吸気側内周面１１１に露呈したときに、前記吸気側内周面１１１形状を可能な限り円筒形に近い形状に保つために、弁体１１５の回転中心線Ｈ−Ｈを、ジェットエンジン１１０の回転中心線と同方向に設定するとともに、前記連通孔１２３の開口部における前後方向の寸法を左右方向の寸法に対して長く設定し放出孔１１３に必要面積を確保している。【０１３１】  そして、前記回転式開閉弁１１４は、図１７のように、弁体１��５における第一平面部１１９がジェットエンジン１１０における吸気側内周面１１１と同一面に位置しているときが閉じているときであり、また、弁体１１５が図１７に示す位置から回転し、連通孔１２３が開口する第二平面部１２２が吸気側内周面１１１と同一面に位置しているときが開いているときで、前記連通孔１２３によって吸気側内周面１１１と、第二連通路２２と連通する環状通路１１２間が連通される。【０１３２】  次に、第二開閉弁に前述した往復式開閉弁や回転式開閉弁と異なる摺動式の開閉弁を採用した実施例を図面に基づいて説明する。【０１３３】  図１８に示される実施例では、前述した往復式開閉弁や回転式開閉弁と異なり、ジェットエンジン１３０の吸気側内周面１３１における周方向の内方に第二連通路２２と連通し、吸気側内周面１３１側に開放された環状の溝１３２を設け、その開放された前記環状の溝１３２表面に環状弁体１３３を備えた摺動式開閉弁１３４を採用している。前記摺動式開閉弁１３４は、前記環状弁体１３３がジェットエンジン１３０の回転中心線上を前後方向に摺動移動して開放された環状の溝１３２表面を開閉している。【０１３４】  そして、前記環状弁体１３３は、ジェットエンジン１３０の吸気側内周面１３１と環状弁体１３３間に設けられた案内機構によってジェットエンジン１３０の回転中心線上を前後方向に摺動する。前記案内機構には、各諸条件を鑑みて最適な案内機構を採用するとよい。図１８に示される実施例では、ジェットエンジン１３０における吸気側内周面１３１内方の基部にジェットエンジン１３０の回転中心線方向に設けた案内溝１３５ａ〔図示せず〕及び１３５ｂを設け、前記案内溝１３５ａ及び１３５ｂ間を環状弁体１３３に設けた突起部１３６が案内されて前記環状弁体１３３が前後方向に摺動する。【０１３５】  前記摺動式開閉弁１３４は、図１８に示すように、環状弁体１３３が、環状の溝１３２表面を閉じる位置で停止したときが閉じているときで、環状弁体１３３によって環状の溝１３２が閉塞されている。そして、前記環状弁体１３３が、図１８における環状弁体１３３表面の位置から前方方向に摺動移動し、点線で示す環状弁体１３３の位置で停止しているときが開いているときであり、環状の放出孔１３２が開放されてジェットエンジン１３０の吸気側内周面１３１間と連通される。【０１３６】  図１９に示される実施例では、ジェットエンジン１４０における吸気側内周面１４１の周方向内方に、ジェットエンジン１４０を支持するパイロン内部に配管されている第二連通路２２と連通する環状通路１４２を設けるとともに、前記環状通路１４２の周方向表面に、吸気側内周面１４１側に閉鎖された閉鎖部１４３と開放された放出孔１４４とが交互に配列されて設けられている。そして、前記環状通路１４２の吸気側内周面１４１側に、案内部に沿って前記環状通路１４２の周方向表面を周方向に摺動する環状弁体１４６を備えている。さらに、前記環状弁１４６側においても、周方向に閉鎖された閉鎖部１４７と、開放された開放孔１４８とを交互に配列して設けて環状式開閉弁１５０が構成されている。また、前記環状弁体１４６は、図１９に示す矢印方向に吸気側内周面１４１を摺動する。【０１３７】  そして、前記環状弁体１４６における周方向の開放された開放孔１４８が環状通路１４２側の閉鎖された閉鎖部１４３と重なったときが環状通路１４２が閉鎖され、環状式開閉弁１５０が閉じられたときで、また、前記環状弁体１４６の開放された開放孔１４８が吸気側内周面１４１を摺動し、環状通路１４２側の開放された放出孔１４４と重なったときが環状通路１４２と吸気側内周面１４１間が連通され、環状式開閉弁１５０が開いているときである。【０１３８】  また、案内部においては、図示していないが、環状弁体１４６が、吸気側内周１４１の周方向内方に設けた環状通路１４２を周方向に摺動するように、例えば、吸気側内周１４１の周方向に設けた案内溝に、環状弁１４６に設けた突起部が組み合わされて構成された案内部が考えられる。【０１３９】  次に、詳しい説明は省略するが、前述した各種開閉弁より構造は複雑になるが、従来のジェットエンジンにおけるコンバージェンス・ダイバージェンス・ノズルを、ジェットエンジンの空気取入れ口に第二開閉弁として採用した実施例も考えられる。【０１４０】  例えば、ジェットエンジンに採用されているコンバージェンス・ダイバージェンス・ノズルを、ジェットエンジンにおける空気取入れ口の吸気側内周部に第二開閉弁として採用すると、前記ジェットエンジンにおける吸気側内周面に流入した空気流をきめ細かく制御することができ、ジェットエンジンの性能を向上させることができる。【０１４１】  また、第一開閉弁及び第二開閉弁に、往復式の開閉弁を始め、回転式の開閉弁や摺動式の開閉弁等を採用した場合について説明をしてきたが、前述した形式の各開閉弁に限らず、他の型式の開閉弁を第一開閉弁及び第二開閉弁として採用することも充分に考えられる。【０１４２】  そして、前述した各実施形態では、航空機における主翼と、主翼後縁の後縁フラップやスロッテッド・フラップに本発明を採用した場合について説明してきたが、さらに、後退翼機における胴体後方の上面部や、三角翼機における三角翼後縁の前方部〔胴体後方の上面部を含んでも可〕に単数箇所又は複数箇所開口する取込み口を設け、前記取込み口と、前述した航空機の推進機関における空気取入れ口に開口させて設けた放出孔間を連通路で連通させた実施形態も考えられ、前記取込み口の開口領域の空気が吸引され、航空機上面部を流れる空気流が引き寄せられて沿って流れるために航空機上面部の境界層剥離現象を細かく抑制することができ、また、失速を抑制して揚力を確保し、航空機の飛行中や離着陸時における安定飛行に大きく寄与することができる。【０１４３】  前述した後退翼機においては、後退翼機の特徴である低速時における揚力不足分を胴体上面部で得た揚力で補うことができ、また、三角翼機においては、三角翼機の特徴である大きな迎え角を取らないと必要な揚力を得られないが、前述した実施形態では必要な揚力を得られる迎え角が少なくて済み、結果的に離着陸時の前方視界を改善することができる。【０１４４】  また、飛行中、背面飛行を行う競技用の飛行機においては、主翼上面部はもとより、主翼下面部においても主翼上面部と同様に、単数箇所又は複数箇所開口する取込み口を設け、主翼上面部の取込み口と主翼下面部の取込み口を必要に応じて切替え、背面飛行時においても必要な揚力を容易に確保できる実施形態も考えられる。【０１４５】  以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されず、さらに、当業者であれば特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
2016008040.tif 000003
【図２】
2016008040.tif 000004
【図３】
2016008040.tif 000005
【図４】
2016008040.tif 000006
【図５】
2016008040.tif 000007
【図６】
2016008040.tif 000008
【図７】
2016008040.tif 000009
【図８】
2016008040.tif 000010
【図９】
2016008040.tif 000011
【図１０】
2016008040.tif 000012
【図１１】
2016008040.tif 000013
【図１２】
2016008040.tif 000014
【図１３】
2016008040.tif 000015
【図１４】
2016008040.tif 000016
【図１５】
2016008040.tif 000017
【図１６】
2016008040.tif 000018
【図１７】
2016008040.tif 000019
【図１８】
2016008040.tif 000020
【図１９】
2016008040.tif 000021