(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022066645
(43)【公開日】2022-05-02
(54)【発明の名称】マルチローター有人航空機
(51)【国際特許分類】
B64C 27/08 20060101AFI20220422BHJP
B64D 27/24 20060101ALI20220422BHJP
B64D 17/80 20060101ALI20220422BHJP
B64C 27/20 20060101ALI20220422BHJP
B64C 25/58 20060101ALI20220422BHJP
B64D 27/02 20060101ALI20220422BHJP
B64C 25/04 20060101ALI20220422BHJP
【FI】
B64C27/08
B64D27/24
B64D17/80
B64C27/20
B64C25/58
B64D27/02
B64C25/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020175110
(22)【出願日】2020-10-19
(71)【出願人】
【識別番号】520406658
【氏名又は名称】叶殊▲う▼
(74)【代理人】
【識別番号】100130993
【弁理士】
【氏名又は名称】小原 弘揮
(72)【発明者】
【氏名】叶殊▲う▼
(57)【要約】 (修正有)
【課題】有人キャビン・リフティングローター・設備キャビン、ステアリングハンドルを含むマルチローター有人航空機を提供する。
【解決手段】有人キャビン1上部に窓7を、底部エージに着陸装置又は滑走ホイールを、外壁にはキャビンドア4を設ける。両側の外壁或いはトップにサイドスラストローター2を、その後端にはサイドスラストローターを駆動する第一動力装置を設ける。リフティングローター5を少なくとも2つ設け、有人キャビン周り或いは両側に並べて配置し、その下端にはリフティングローターを駆動する第二動力装置6を装備する。設備キャビン8を有人キャビン底部に配置し、その中に第一動力装置と第二動力装置を作動する動力源を設ける。有人キャビン後部或いはトップにステアリングハンドルを設ける。飛行、離陸及び着陸は、無人航空機に類似し、コンパクトさと柔軟性・低高度と低速度・垂直方向の持ち上げ・経済性と実用性の利点を備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチローター有人航空機であって、有人キャビン(1)、リフティングローター(5)、設備キャビン(8)及びステアリングハンドル(10)を含み、
記載された有人キャビン(1)のトップには窓(7)があり、底部エージには着陸装置或いは滑走ホイール(9)が設けられており、その外壁にはキャビンドア(4)が設けられ、両側の外壁或いはトップにはそれぞれサイドスラストローター(2)が設けられ、記載されたサイドスラストロータ(2)の後端には、記載されたサイドスラストロータ(2)を駆動する第一動力装置(3)が設けられ、
記載されたリフティングローター(5)が少なくとも2つ設けられ、並列に有人キャビン(1)の周り或いは両側に配置されており、記載された各リフティングローター(5)の下端はそれぞれリフティングローター(5)を駆動する第二動力装置(6)が配置され、
記載された設備キャビン(8)は記載された有人キャビン(1)の底部に配置され、その中に記載された第一動力装置(3)と第二動力装置(6)を動作させる動力源が配置され、
記載されたステアリングハンドル(10)は記載された有人キャビン(1)の後部或いはトップに配置されている
ことを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項2】
請求項1に記載されたマルチローター有人航空機であって、前記の有人キャビン(1)は、カプセル型構造であり、その断面は、一人収容できる円形であり、或いは三人収容できる帯状あり、或いは三人以上で収容できる長方形であり、或いは三人以上で収容できるボート型であることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項3】
請求項1に記載されたマルチローター有人航空機であって、記載された有人キャビン(1)のトップにパラシュート(11)が設けられていることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項4】
請求項1に記載されたマルチローター有人航空機であって、記載されたリフティングローター(5)の外側は、縦に第一ガイドチューブカバー(12)が設置されることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項5】
請求項1或いは請求項4に記載されたマルチローター有人飛行機であって、記載されたリフティングローター(5)がそれぞれ有人キャビン(1)の周り或いは両側に並べて配置され、接続アームを介して記載された有人キャビン(1)に対応して接続されることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項6】
請求項1に記載されたマルチローター有人飛行機であって、記載されたサイドスラストロータ(2)の外側に水平に第二のガイドチューブカバー(13)が配置されていることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項7】
請求項1に記載されたマルチローター有人航空機であって、記載された第一動力装置(3)と第二動力装置(6)が皆エンジン或いは電気モーターを使用することを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項8】
請求項7に記載されたマルチローター有人飛行機であって、記載された第一動力装置(3)と記載された第二動力装置(6)が皆エンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油であり、記載された第一動力装置(3)と第二動力装置(6)が皆電動機を採用する場合、記載された動力源はバッテリーパックであることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【請求項9】
請求項1に記載されたマルチローター有人飛行機であって、記載された着陸装置或いは滑走ホイール(9)には衝撃吸収機能が備えることを特徴とするマルチローター有人航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機の技術分野、特にマルチローター有人航空機に関すること。
【背景技術】
【0002】
現在の世界、一般の人々が所有して乗るのに適する有人航空機はほとんど存在せず、現時点国内外で開発されている個人用有人航空機には、普通に次のような問題があり:一、操作が難しいこと、専門的なオペレーターでなければ操作できない。二、高く且つ速く飛ぶこと、都市や村の一般人の移動手段としては適応してない。三、翼幅が大きく、敷地スペースも大きいことで、離着陸の場所が必要である。四、設計が複雑で高価である。したがって、小型・柔軟・低高度・低速度・垂直リフト・及び経済的で実用的なスマート航空機は、個人用有人航空機の将来時代の開発方向に向かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来技術の欠陥に対して、本発明は、飛行・離陸・着陸が無人航空機と同様なマルチローター有人航空機を提供し、コンパクトさと柔軟性・低高度と低速度・垂直昇降・経済性と実用性という利点が特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
マルチローター有人航空機である。有人キャビン・リフティングローター・設備キャビン・ステアリングハンドルなどを含めている。
【0005】
記載された有人キャビンのトップには窓があり、その底部エージには着陸装置或いは滑走ホイールが設けられ、外壁にはキャビンドアが設けられ、外壁の両側或いはトップにはそれぞれサイドスラストローターが設けられ、記載されたサイドスラストローターの後端には記載されたサイドスラストローターを駆動する第一動力装置が設けられている。
【0006】
記載されたリフティングローターが少なくとも2つあり、記載された有人キャビンの周りまたは両側に並べて配置されている、記載された各リフティングローターの下端には、記載されたリフティングローターを動作させる第二動力装置がそれぞれ設けられている。
【0007】
記載された設備キャビンは記載された有人キャビンの底部に配置されており、その中に第一動力装置及び第二動力装置を動作させる動力源が設けられている。
【0008】
記載されたステアリングハンドルは記載された有人キャビンの後方或いはトップに配置されている。
【0009】
更に、記載された有人キャビンはカプセル形状の構造物であり、その断面が円形の場合は一人で乗用できる、或いは帯状の場合は三人で乗用できる、或いは長方形の場合は三人以上乗用できる、或いは船型の場合は三人以上乗用できることを特徴とする。
【0010】
更に、記載された有人キャビンのトップにはパラシュートが設けられています。
【0011】
更に、記載されたリフティングローターの外側に垂直に第一バッフルチューブカバーが配置されている。
【0012】
更に、記載された各リフティングロータは、並列に有人キャビンの周り或いは両側に配置され、連結アームを介して対応する有人キャビンの外壁に連結されている。
【0013】
更に、記載されたサイドスラストロータの外側には、第二バッフルチューブーカバーが水平に配置されている。
【0014】
更に、記載された第一動力装置と第二動力装置は皆エンジン或いは電気モーターを採用する。
【0015】
更に、記載された第一動力装置と第二動力装置が皆エンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油であり、記載された第一動力装置と第二動力装置が皆電動機を採用する場合、記載された動力源はバッテリーパックである。
【0016】
更に、記載された着陸装置や滑走ホイールには衝撃吸収機能が備えている。
【発明の効果】
【0017】
本発明の有益な効果は、下記の通り具体化される:
【0018】
1、従来技術のジェット飛行機と比較すれば、本発明は垂直の離陸、着陸及びホバリングを達成するようにリフティングローターを採用する。ジェット飛行機は失速すると落下するので、回転翼航空機は垂直に離陸、着陸及びホバリングできるため、回転翼航空機は一般人の日常に適応している。
【0019】
2、従来のヘリコプターと比較すれば、本発明は、少なくとも2つのリフティングローターを採用して、より優れた制御性及びより高い安全性を有するようになる、複数のリフティングローターによって提供されたリフティング力がより穏やかで制御もよくなるからである、その同時に複数のリフティングローターの中に1つが故障した場合でも、残りのリフティングローターは引き続きリフト力を提供できるため、安全性が高くなる。
【0020】
3、従来のヘリコプターと比較すれば、本発明はサイドスラストローターを採用することによって、サイドスラスト力を提供し、サイドスラスト力が強くして飛行速度の制御も易くなる,従来技術のヘリコプターはサイドスラスト傾斜角によってサイドスラスト推進力を生み出すからである。本発明は、有人キャビンの両側或いはトップに設置されたサイドスラストロータに依存して、サイドスラスト力を直接提供する。
【0021】
4、従来のヘリコプターと比較すれば、本発明は、マルチローター無人航空機に似ておるローターの中央に閉鎖型有人キャビンが設置されるという設計である、それで敷地面積が小さい、離・着陸はスペースからの制限が受けられない。それに対して現在のヘリコプターは翼幅が大きく、離着陸には専門な空港が必要である。本発明の設計はコンパクトな構造で、普通の場所でも離着陸を実現できる、その同時に有人キャビンとリフティングローターの投影エリアは計算によって最適化して、一般の人々により適応するように小さくすることが実現できる。さらに、既存のオープンな個人用航空機と比較すれば、ドライバーと乗客の安全性と快適性を高め、全天候型フライトに適応している。
【0022】
5、既存の個人用航空機と比較すれば、本発明のリフティングローターは、カプセル型有人キャビンの周り或いは両側に配置され、航空機の重心はリフティングローターの下にあり、これは航空機の安定した飛行に有益である。
【0023】
6、既存の個人用航空機と比較すれば、本発明は有人キャビンの後方或いは上部にステアリングハンドルを設置し、それによって航空機のステアリング制御はより柔軟である。
【0024】
7、既存の個人用航空機と比較すれば、現在の国内及び海外の個人用航空機は高く且高速で飛行することを追求しているため、製造コストが高く、一般の人々はそれらを消費する余裕がない。本発明は設計が簡略で、穏やか且つ実用を追求するから、手頃な価格で、一般の人々が買えられるし、普通の交通手段としても利用できる。
【0025】
前記の通り、本発明はその飛行、離陸及び着陸が無人航空機と同様であり、コンパクトさと柔軟性、低高度と低速度、垂直方向の持ち上げ、経済性と実用性などという利点が備える。
【図面の簡単な説明】
【0026】
本発明の特定の実施例または従来技術の解決策をより明確に説明するために、以下では、特定の実施例または従来技術の説明で使用する必要がある図面を簡単に紹介する。すべての図面の中には、同様の要素または部品は、一般に同様の参照符号によって識別される。図面において、各要素または部品は、必ずしも実際の縮尺に従って描かれているわけではない。
【発明を実施するための形態】
【0027】
つぎは、本発明の技術的解決策の実施例を、添付の図面と併せて以下で詳細に説明致す。以下の実施例は、本発明の技術的解決策をより明確に説明するためだけに使用され、したがって、示範例のみとして使用されるが、本発明の保護範囲を限定できない。
特記しない限り、本出願で使用される技術用語または科学用語は、本発明の当業者に対して理解される通常の意味を有することに留意されたい。
【0028】
実施例1
【0029】
図1、
図2及び
図3に示されるように、マルチローター有人航空機である、有人キャビン1、リフティングローター5、設備キャビン8及びステアリングハンドル10を含んでいる。
【0030】
記載された有人キャビン1の上部には窓7があり、底部エージには降着装置9があり、外壁にはキャビンドア4があり、両側の外壁にはそれぞれサイドスラストロータ2が設けられ、サイドスラストロータ2の後端にサイドスラストローター2を駆動する第一動力装置3があり、第一動力装置3は、サイドスラストローター2の後端に配置されることによって、動力装置の放熱を容易にするのである。その中に有人キャビン1はカプセル構造であり、 その断面は一人を収容できる円形であり、サイドスラストローター2はリフティングローター5の下に位置している。
【0031】
記載されたリフティングローター5が六つあり、記載された有人キャビン1の上部及び記載された窓7の上方に分布されている、記載された各リフティングローター5の下端にはそれぞれリフティングを駆動する第二動力装置6が設置されている、第二動力装置6はリフティングローター5の下端に設置されることによって動力装置の放熱が容易になる。
【0032】
記載された設備キャビン8は記載された有人キャビン1の底部に配置され、その中に第一動力設備3と第二動力設備6を動作させる動力源が配置され、ここでは、第一動力設備3と第二動力設備6は電気モーターを採用し、動力源はバッテリーパックである。
【0033】
記載されたステアリングハンドル10は、記載された有人キャビン1の後方に配置されている。
【0034】
具体的には、記載された有人キャビン1の上部にはパラシュート11が設けられており、緊急時に運転者や同乗者の安全を確保している。
【0035】
具体的には、記載されたリフティングローター5の外側には、垂直に第1バッフルカバー12が設けられており、それによってリフティングローター5の動作により発生するリフティング集中力を高め、動力源のエネルギー利用率を高め、リフティングローター5を保護する役割もある。
【0036】
具体的には、記載された各リフティングローター5は、記載された有人キャビン1の上部及び記載された窓7の上方に円周方向に配置され、接続アームを介して記載された1の外壁に対応して連結されており、航空機の重心は、リフティングローター5の下側にあり、航空機の安定した飛行に有益である。
【0037】
具体的には、記載されたサイドスラストロータ2の外側に水平で第二バッフルカバー13を配置することにより、サイドスラストロータ2の作動による発生するサイドスラストの集中力を高め、動力源のエネルギー利用率を高め、サイドスラスト2を保護する役割も発揮できる。
【0038】
具体的には、記載された着陸装置9は格納式滑走ホイールが備えている、航空機が離陸前或いは着陸後の短距離移動を容易にするためである。
【0039】
具体的には、記載された着陸装置9は、縦に台形の垂直断面を有するカバー状構造であり、これにより、着陸装置9が航空機全体に対する支持効果を改善し、航空機の着陸安定性が改善された。
【0040】
特に、記載された有人キャビン1の上部には、貨物を運ぶために窓7が設けられていなくてもよい。
【0041】
実施例2
【0042】
図4、
図5と
図6に示すように、実施例1との違いは以下の通りである:
【0043】
記載された有人キャビン1はカプセル型構造であり、その断面は帯状である場合、3人が収容できる、且つリフティングローター5が10個配置されている、また記載された有人キャビン1の上部及び記載された窓7の上方には円周方向に分布されている。
具体的には、記載された第一動力装置3及び第二動力装置6はエンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油である。
【0044】
実施例3
【0045】
図7、
図8と
図9に示すように、実施例1との違いは以下の通りである:
【0046】
記載された有人キャビン1はカプセル形状の構造物であり、その断面は長方形である場合、3人以上収容するために、リフティングローター5が18個設置されている、且つ記載された有人キャビン1の上部及びに記載された窓7の上方には円周方向に分布されており、有人キャビン1の両側の外壁にそれぞれサイドスラストロータ2が二つ設けられており、同じ側の2つのサイドスラストロータ2は同軸上にある。
【0047】
具体的には、記載された第一動力装置3と第二動力装置6はエンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油である。
【0048】
特に、ステアリングハンドル10は、記載された有人キャビン1の後方に配置されている。有人キャビン1が長くて幅広い場合、ステアリングハンドル10の操舵制御効果が悪い時に、ステアリングハンドル10をステアリングローターに交換することができる。ステアリングローターの正逆回転による正逆推力で有人キャビン1の旋回を押し進む。
【0049】
特に、着陸装置9は記載された有人キャビン1の下部に配置されている。有人キャビン1が長くて幅広い場合、機体自体の安定性が十分であれば、着陸装置9を滑走ホイールに置き換えることができる。航空機が離陸前と着陸後に短い距離を移動できるようにする。
【0050】
実施例4
【0051】
【0052】
記載された有人キャビン1はカプセル型構造であり、その断面が船の形状で3人以上収容できる、且つリフティングローター5が12個あり、記載されたキャビン1の両側と記載された窓7の下方に並列に分布されている。有人キャビン1の両側の外壁にそれぞれサイドスラストローター2が二つ設置され、同じ側の2つのサイドスラストローター2が同じ軸上にあり、同じ側の2つのサイドスラストローター2がリフティングローター5の上部にある。
【0053】
具体的には、記載された第一動力装置3と第二動力装置6はエンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油である。
【0054】
具体的には、離陸前と着陸後の航空機が短距離移動を容易にするために、滑走ホイール9に衝撃吸収機能が設けられている。
【0055】
特に、ステアリングハンドル10は、記載された有人キャビン1の上部に配置されている。有人キャビン1が長くて幅広い時、ステアリングハンドル10の操作効果があまり良くない場合、ステアリングハンドル10をステアリングローターに変わることができる、ステアリングローターの正逆回転による正逆推力によって、有人キャビン1の旋回を押し進める。
【0056】
実施例5
【0057】
【0058】
記載された有人キャビン1はカプセル状の構造体であり、その断面は船型である場合、3人以上収容できるようになり、リフティングローター5が40個あり、2層に分かれて且つ記載された有人キャビン1の両側及び記載された窓7の上方と下方に分布されている。記載された有人キャビン1の上部外壁の両側にそれぞれサイドスラストローター2が三つ設けられている。同じ側の3つのサイドスラストローター2は同じ軸の上にあり、同じ側の3つのサイドスラストローター 2はリフティングローター5の上に位置していまする。
【0059】
具体的には、第一動力装置3と第二動力装置6はエンジンを採用する場合、記載された動力源は燃料油である。
【0060】
具体的には、離陸前と着陸後の航空機が短距離移動を容易にするために、滑走ホイール9に衝撃吸収機能が設けられている。
【0061】
特に、ステアリングハンドル10は、記載された有人キャビン1の上部に配置されている。有人キャビン1が長くて幅広い時、ステアリングハンドル10の操作が余り良くない場合、ステアリングハンドル10をステアリングローターに替わることができる、ステアリングローターの正逆回転による正逆推力によって、有人キャビン1の旋回を押し進む。
【0062】
実施例1、実施例2、実施例3、実施例4と実施例5の動作原理:
【0063】
パイロットと乗員は有人キャビン1に着席し、飛行機はパイロット或いは自動飛行プログラムによって制御され、その飛行原理は無人航空機と同じである。カプセル型のキャビン1の設計により、航空機の敷地面積を縮小になり、航空機が小さなフィールドに着陸・離陸するように実現した。カプセル型のキャビン1が垂直にレイアウトにより、航空機の重心を小さくできるため、 航空機の安定性を強くなる;リフティングローター5の回転速度を制御することによって航空機の垂直離陸・着陸・ホバーに達成できる。サイドスラストローター2の回転速度を制御することによって航空機の水平飛行速度を制御できる。リフティングローター5とサイドローター2を同時に操作することによって、航空機の低高度・低速度走行と垂直離着陸を実現できる、ステアリングハンドル10の角度を調整することによって航空機の飛行方向を変えることができる。
【0064】
最後に、上記の実施例は、本発明の技術的解決策を説明するのみ使用されるが、それらを限定することがないことに留意すべきである。本発明は、前述の実施例を参照して詳細に説明されたが、当業者は下記のことを理解すべきである:前述の実施例に記載された技術的解決策を変更できること、或いはその一部分または技術的特徴の全体を同等に置き換えることは依然として可能である、それにも拘らず、これらの変更または置き換えは、対応する技術的解決策の本質を本発明の実施例の技術的解決策から逸脱させないこと。それらは皆、本発明の特許請求の範囲及び説明書の保護範囲にカバーされるものとする。
【0065】
本発明の主な技術では、航空機の幾何学的平面の中央に人や物を運ぶための閉じたキャビンが設置され、人を運ぶためのキャビンは有人キャビンと呼ばれ、物を運ぶためのキャビンはカーゴキャビンと呼ばれていることを特徴とする。本発明は有人航空機を例とし、キャビンドアの設置を妨げる場所を除いて、有人キャビンの幾何学的平面の周り或いは両側にリフト力を提供するために、複数のリフティングローターを平行かつ円周方向に設置している。有人キャビンの両側或いは上部にサイドスラストローターを設置することによって、サイドスラスト動力を提供する。有人キャビンの背面或いは上部にステアリングハンドルまたはステアリングローターを設定することによってステアリング力を提供する、有人キャビンの下部に着陸装置或いは滑走ホイールを設置することによって、飛行機が着陸状態での駐車及び短距離移動に役立つ。既存の有人航空機の設計との最大の違いは、リフティングローターがリフティングパワーを提供し、サイドスラストローターがサイドスラストを提供し、各ローターにデフレクターカバーが設置され、各デフレクターカバーが有人キャビンの外壁に密接に接続される。リフティングローターが有人キャビンの幾何平面の周り或いは両側に設置され、リフティングローター外のガイドチューブカバーが何れも緊密に繋がっている、それによって、航空機が比較的小さな敷地投影面積の場合、比較的大きな揚力が得られるように実現した。リフティングローターは有人キャビンの中央或いは上部に配置されることによって、航空機の重心はリフティングローターの下にあり、航空機の安定飛行に有利である。
【0066】
有人キャビンは、カプセル・球型・楕円・立方体・長方体・円柱など任意形状の閉じた3次元構造として設計できる。既存の交通車両の形状を例とすると、有人キャビンは、翼がリフティングローターに置き換えられていることを除いて、既存の航空機或いは宇宙船の有人キャビンと同様に設計できる。有人キャビンも、既存の車両(乗用車、ジープ、バン、バスなど)の外観と同じように設計できる、ただリフティングパワーを提供するため、その外壁の周り或いは両側に複数のリフティングローターが配置されている、サイドスラストを提供するため、サイドスラストローターを上部に配置されている。航空機が貨物の運搬に使用される場合、その貨物キャビンは既存のコンテナ或いはバンの形状に似せて設計できる。
【0067】
リフティングローターとサイドスラストローターのガイドチューブカバーは、気流方向に沿う長さが、必要に応じて計算により確定できる。ガイドチューブカバーの気流方向の長さが長くなると、ガイドチューブカバーは有利な気流ダクトとなり、より強い推力を生み出せる。ガイドチューブカバーのローターは、必要に応じて単一グループ、二重グループ、または複数グループとして設計できる。複数グループのローターは、同軸重畳回転によりジェット機のエンジンローターのようにより強い推力を生成できる。
【0068】
リフティングローターとサイドスラストローターの動力は、ローターの下端と後端に配置された動力装置から供給されるか、伝達軸を介して中央動力装置(例えば、中央エンジンなど)から得られる。
【符号の説明】
【0069】
有人キャビン1、サイドスラストローター2、第一動力装置3、ドア4、リフティングローター5、第二動力装置6、窓7、設備キャビン8、着陸装置或いは滑走ホイール9、ステアリングハンドル10、パラシュート11、第一バッフルカバー12、第二バッフルカバー13。