(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】P2024023879
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】飛行体
(51)【国際特許分類】
B64C 27/28 20060101AFI20240214BHJP
B64C 27/26 20060101ALI20240214BHJP
【FI】
B64C27/28
B64C27/26
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023218530
(22)【出願日】2023-12-25
(62)【分割の表示】P 2019552643の分割
【原出願日】2019-09-17
(31)【優先権主張番号】PCT/JP2018/035234
(32)【優先日】2018-09-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】517331376
【氏名又は名称】株式会社エアロネクスト
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 陽一
(57)【要約】
【課題】ホバリングから水平飛行への効率的かつ安全な移行を可能にした飛行体を提供すること。
【解決手段】本発明による飛行体は、揚力発生部と、飛行及びホバリング可能な推力発生部と、少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える。前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、少なくともホバリング時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている。少なくともホバリング時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす。少なくともホバリング時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
【請求項2】
請求項1に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくともホバリング時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項3】
請求項2に記載の飛行体であって、
少なくともホバリング時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項4】
請求項3に記載の飛行体であって、
少なくともホバリング時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項5】
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
【請求項6】
請求項5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも前方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項7】
請求項6に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項8】
請求項7に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項9】
請求項7に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は斜め前方に沿っている、
飛行体。
【請求項10】
請求項5乃至請求項9の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって前方へ上昇する、
飛行体。
【請求項11】
請求項5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも後方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項12】
請求項11に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項13】
請求項12に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項14】
請求項12に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項15】
請求項11乃至請求項14の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって後方へ上昇する、
飛行体。
【請求項16】
請求項5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも側方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項17】
請求項16に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項18】
請求項17に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項19】
請求項17に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項20】
請求項16乃至請求項19の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって側方へ上昇する、
飛行体。
【請求項21】
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
【請求項22】
請求項21に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項23】
請求項22に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項24】
請求項23に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項25】
請求項23に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項26】
請求項21乃至請求項25の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって鉛直方向へ上昇する、
飛行体。
【請求項27】
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
【請求項28】
請求項27に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも前方への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項29】
請求項28に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項30】
請求項29に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項31】
請求項29に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は斜め前方に沿っている、
飛行体。
【請求項32】
請求項27乃至請求項31の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって前方へ下降する、
飛行体。
【請求項33】
請求項27に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも後方への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項34】
請求項33に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項35】
請求項34に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項36】
請求項34に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項37】
請求項33乃至請求項36の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって後方へ下降する、
飛行体。
【請求項38】
請求項27に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも側方へ下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項39】
請求項38に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項40】
請求項39に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項41】
請求項39に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項42】
請求項38乃至請求項41の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって側方へ下降する、
飛行体。
【請求項43】
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
【請求項44】
請求項43に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
【請求項45】
請求項44に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
【請求項46】
請求項45に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
【請求項47】
請求項45に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
【請求項48】
請求項43乃至請求項47の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって鉛直方向へ下降する、
飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、飛行体に関し、特に、推力部と翼部とが変位可能に接続されるものに関する。
【背景技術】
【0002】
ローター(回転翼)と主翼を備えた航空機として、所謂ティルトロータ方式及びティルトウィング方式の2つの方式が知られている。
【0003】
特許文献1には、主翼は本体部に固定されており、モータを含むローター全体が垂直方向及び飛行方向の範囲で変位可能に構成されている航空機が開示されている(ティルトロータ方式)。
【0004】
一方、特許文献2には、主翼と本体部とが垂直方向及び飛行方向の範囲で変位可能に構成されており、モータ及びロータ全体は主翼に固定されている航空機が開示されている(ティルトウイング方式)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表2013-501677号公報
【特許文献2】特開2017-81360号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1の技術によれば、上昇時において主翼がプロペラ後流の広範囲に入ることから主翼に飛行効率が悪い。また、ホバリングから水平飛行への移行時においては、主翼が負の迎角(ゼロ揚力角)となる。即ち、主翼による揚力発生に必要な水平方向への推力が得られるまでの間、機体は下降する危険性がある。
【0007】
特許文献2の技術によれば、主翼全体が変位することから風の抵抗を受けたりと不安定である。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ホバリングから水平飛行への効率的かつ安全な移行を可能にした飛行体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば、
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体が得られる。
【0010】
本発明によれば、
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体が得られる。
【0011】
本発明によれば、
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える飛行体が得られる。
【0012】
本発明によれば、
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体が得られる。
【0013】
本発明によれば、
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える飛行体が得られる。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、ホバリングから水平飛行への効率的かつ安全な移行を可能にした飛行体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明の第1実施の形態に係る飛行体の図である。図示される飛行体は着陸時の状態である。
【
図2】本発明の第1実施の形態に係る飛行体を説明する図である。図示される飛行体は上昇時の状態である。
【
図3】本発明の第1実施の形態に係る飛行体を説明する図である。図示される飛行体は進行方向への飛行状態である。
【
図4】
図1の飛行体の下側主翼付近を示す部分拡大図である。
【
図5】
図1の飛行体の上側主翼付近を示す部分拡大図である。
【
図6】従来の飛行体の下側主翼付近を示す部分拡大図である。
【
図7】従来の飛行体の上側主翼付近を示す部分拡大図である。
【
図9】飛行体のホバリング時の状態を特定した図である。
【
図10】飛行体の上昇時の状態を特定した図である(その1)。
【
図11】飛行体の上昇時の状態を特定した図である(その2)。
【
図12】飛行体の上昇時の状態を特定した図である(その3)。
【
図13】飛行体の上昇時の状態を特定した図である(その4)。
【
図14】飛行体の下降時の状態を特定した図である(その1)。
【
図15】飛行体の下降時の状態を特定した図である(その2)。
【
図16】飛行体の下降時の状態を特定した図である(その3)。
【
図17】飛行体の下降時の状態を特定した図である(その4)。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本実施の形態による発明は、以下の構成を備える。
[項目1]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくともホバリング時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目2]
請求項1に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は、翼部であり、
前記推力発生部は、回転翼であり、
前記回転翼の回転中心軸と前記翼部の翼弦線とは所定角をなしておりし、
前記接続部は、前記所定角が、少なくとも離着陸時及びホバリング時において少なくとも105度以上180度未満の所定範囲を維持可能となるように、前記揚力発生部及び前記推力発生部を接続する、
飛行体。
[項目3]
請求項2に記載の飛行体であって、
前記接続部は、少なくとも離着陸時及びホバリング時において前記所定角が105度以上150度以下の所定範囲を維持可能となるように、前記揚力発生部及び前記推力発生部を接続する、
飛行体。
[項目4]
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の飛行体であって、
前記接続部は、飛行時において前記所定角が略180度となるように、前記揚力発生部及び前記推力発生部を接続する、
飛行体。
《1.ホバリングのときの状態による特定》
[項目5]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目6]
項目5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくともホバリング時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目7]
項目6に記載の飛行体であって、
少なくともホバリング時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目8]
項目7に記載の飛行体であって、
少なくともホバリング時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
《2.上昇時のときの状態による特定(前方上昇時)》
[項目9]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目10]
項目9に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも前方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目11]
項目10に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目12]
項目11に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目13]
項目11に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は斜め前方に沿っている、
飛行体。
[項目14]
項目9乃至項目13の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって前方へ上昇する、
飛行体。
《3.上昇時のときの状態による特定(後方上昇時)》
[項目15]
項目5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも後方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目16]
項目15に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目17]
項目16に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目18]
項目16に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目19]
項目15乃至項目18の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって後方へ上昇する、
飛行体。
《4.上昇時のときの状態による特定(左右側方上昇時)》
[項目20]
項目5に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも側方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目21]
項目20に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目22]
項目21に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目23]
項目21に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目24]
項目20乃至項目23の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって側方へ上昇する、
飛行体。
《5.上昇時のときの状態による特定(鉛直方向上昇時)》
[項目25]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目26]
項目25に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目27]
項目26に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目28]
項目27に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目29]
項目27に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目30]
項目25乃至項目29の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって鉛直方向へ上昇する、
飛行体。
《6.下降時のときの状態による特定(前方下降時)》
[項目31]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目32]
項目31に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも前方への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目33]
項目32に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目34]
項目33に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目35]
項目34に記載の飛行体であって、
少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は斜め前方に沿っている、
飛行体。
[項目36]
項目31乃至項目35の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって前方へ下降する、
飛行体。
《7.下降時のときの状態による特定(後方下降時)》
[項目37]
項目31に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも後方への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目38]
項目37に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目39]
項目38に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目40]
項目39に記載の飛行体であって、
少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目41]
項目37乃至項目40の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって後方へ下降する、
飛行体。
《8.下降時のときの状態による特定(左右側方下降時)》
[項目42]
項目31に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも側方へ下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目43]
項目42に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目44]
項目43に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目45]
項目43に記載の飛行体であって、
少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目46]
項目42乃至項目45の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって側方へ下降する、
飛行体。
《9.下降時のときの状態による特定(鉛直方向下降時)》
[項目47]
揚力発生部と、
飛行及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも鉛直方向への下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部及び前記推力発生部を変位可能に接続する接続部とを備える、
飛行体。
[項目48]
項目47に記載の飛行体であって、
前記揚力発生部は主面を有する翼部であり、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っている、
飛行体。
[項目49]
項目48に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなす、
飛行体。
[項目50]
項目49に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っている、
飛行体。
[項目51]
項目49に記載の飛行体であって、
少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っている、
飛行体。
[項目52]
項目47乃至項目51の何れか一項に記載の飛行体であって、
少なくとも複数のプロペラを備え、
出力を調整することによって鉛直方向へ下降する、
飛行体。
【0017】
次に、図を参照して、本発明の実施の形態による飛行体について説明する。
【0018】
<構造>
図1に示されるように、本実施の形態による飛行体1は、上側主翼10Tと、下側主翼10Bとを備えている(以下、上側主翼10Tと、下側主翼10Bとをまとめて「主翼10」と呼ぶことがある。)。上側主翼10Tと下側主翼10Bとは連結部50によって連結されている。連結部50は、前後方向に延びる本体部60と接続部55を介して互いに変位可能に接続されている。本体部60の後端には垂直尾翼70が設けられている。
【0019】
主翼10は、所謂航空機の主翼と同様の機能を有しており進行方向D方向に進行した際に主翼上面で発生した揚力によって飛行体1を上昇させる。
図1に示される初期状態(着陸状態)において、主翼10は、進行方向Dに対して、正の迎角を有するように進んだ際に発生する揚力が最大となる向きに設けられている。
【0020】
上側主翼10Tの後端(後縁)には、接続部40を介してモータ20Tが変位自在に接続されている。モータ20Tにはプロペラ30Tが取り付けられており、モータ20Tの回転によってプロペラ30Tは回転し推力を得る。本実施の形態による上側主翼10Tのモータ20Tは、所謂推進式(プッシュ式)の推進方法を採用している。即ち、図示される状態においてモータ20Tを回転させた際にプロペラ30Tは上から下に風を送り出すようにピッチ調整がされている。
【0021】
一方、下側主翼10Bには、下側主翼10Bの後端(後縁)には、接続部40を介してモータ20Bが変位自在に接続されている。モータ20Bにはプロペラ30Bが取り付けられており、モータ20Bの回転によってプロペラ30Bは回転し推力を得る。本実施の形態による下側主翼10Bのモータ20Bは、所謂牽引式(プル式)の推進方法を採用している。即ち、図示される状態においてモータ20Bを回転させた際にプロペラ30Bは上から下に風を送り出すようにピッチ調整がされている。
【0022】
上述した実施の形態においては、主翼10は、上側主翼10T及び下側主翼10Bの2つを備えていたが、いずれか一つでもよい。また、モータ20T、20Bは、いずれも推進式(プッシュ式)としてもよいし、牽引式(プル式)としてもよいし、その組み合わせでもよい。
【0023】
上述したように、本実施の形態による飛行体は、主翼10とモータ20(プロペラ30B、30T)とが互いに変位可能となるように接続する接続部40を備えている。主翼10及びモータ20の角度は状況によって適切な角度が維持される(接続部40の働きについては後述する)。
【0024】
<飛行の形態>
以下、
図1乃至
図3を参照して、本実施の形態による飛行体の離陸、飛行及び着陸の際の飛行体の形態について説明する。
【0025】
図1に示されるように、着陸時の状態(初期状態)から上昇しようとする場合、プロペラ30Bは上向き(=上方向に推進力が生じる向き)にされており、プロペラ30Tは下向き(=上方向に推進力が生じる向き)にされている。
【0026】
また、主翼10はともに進行方向に対して正の迎角(即ち、翼弦線と進行方向とのなす角が正であり、前上がりの向き)となっている。上昇する場合には、図示される状態でモータ20t、20Bを回転させる。
【0027】
図2に示されるように、飛行体の上昇時及びホバリング時においては、
図1に示される状態でそのまま垂直上昇を行う。この際、いずれの主翼10T、10Bも進行方向Dに対して正の迎角となるように、接続部40は機能する。
【0028】
この際、プロペラ30Bによる後流が発生することとなるが、下側主翼10Bが迎角を有する角度(後流を逃がしやすい角度)となっている。即ち、上方向から見た場合に、プロペラ30Bと下側主翼10Bとが重複しない部分(
図4(a)の軸Axよりも左側の部分)において、後流はそのまま下方に流れ、一方、プロペラ30Bと下側主翼10Bとが重複する部分(
図4(a)の軸Axよりも右側の部分)において、後流は下側主翼30Tの上面に沿って下方に流れることとなる。
【0029】
ところで、従来のティルトロータ型の飛行体の場合、
図6(a)及び
図7(a)に示す初期状態において上昇を開始し、ホバリングには
図6(b)及び
図7(b)のように、主翼10B’及び主翼10T’が負の迎角(ゼロ揚力角)とならないように、主翼10B’及び主翼10T’の迎角を0度に維持しつつモータ20をゆっくりと変位させる必要がある。モータ20を素早く変位させてしまうと、例えば、
図6(c)及び
図7(c)のように主翼10B’及び主翼10T’までが変位してしまい負の迎角となってしまうことから機体が一時的に下降する原因となり、墜落の原因ともなっている。
【0030】
本発明による実施の形態によれば、
図4(b)のように、ホバリングにおいて正の迎角を有していることから、モータ20の変位が始まって進行方向に機体が移動した際にも、揚力を得るために十分な角度の迎角を維持することができるため、高度を変化させることなく安全に水平飛行へ移行することができる。
【0031】
図3に示されるように、ホバリング時から水平飛行に移行が完了すると、プロペラ30Bは前方を向いており、プロペラ30Tは後方を向いている。プロペラ30B及び30Tの向きを水平方向に向けることによって、前方へ進むための推進力を得ることができるようになる。
【0032】
なお、目的地上空などに到着した場合には、再度ホバリングを行うために
図2と同様の姿勢に変位する。そして、その状態で下降し着陸を行う。
【0033】
<変位の詳細>
次に、
図4乃至
図7を参照して、(上昇時及び)ホバリング状態から水平飛行状態への変位の詳細を説明する。
【0034】
図4の(a)はホバリング状態の下側主翼10B付近を抜き出して示したものである。図示されるように、プロペラ30Bの回転中心軸Axと主翼10Bの翼弦線Wxとは所定角θをなしている。ホバリング時において、所定角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0035】
図4(b)に示されるように、ホバリング状態から水平飛行状態への移行時においては、接続部40が変位してモータ20が前方に傾くのと同時に主翼10Bが水平方向と平行となるように変位する。
【0036】
図4(c)に示されるように、水平飛行状態への移行が完了すると、プロペラ30Bの中心軸は、水平方向と平行になる。
【0037】
また、同様に、
図5(a)はホバリング状態の上側主翼10T付近を抜き出して示したものである。図示されるように、プロペラ30Bの回転中心軸Axと主翼10Bの翼弦線Wxとは所定角θをなしている。ホバリング時において、所定角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0038】
図5(b)に示されるように、ホバリング状態から水平飛行状態への移行時においては、接続部40が変位してモータ20が前方に傾くのと同時に上側主翼10Tが水平方向と平行となるように変位する。
【0039】
図5(c)に示されるように、水平飛行状態への移行が完了すると、プロペラ30Tの中心軸は、水平方向と平行(即ち、中心軸Axと、翼弦線とが180度)になる。
【0040】
図8は、
図1の飛行体の飛行方向を示す図である。以下、
図9乃至
図17の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、図面においては、上下方向をZ方向、飛行体の進行方向をX方向、これらに直交する方向をY方向とする。
【0041】
《1. ホバリングのときの状態による特定》
図9(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも上昇時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0042】
図9(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくともホバリング時において、前記プロペラ30による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0043】
図9(D)に示すように、少なくともホバリング時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0044】
図9(E)に示すように、少なくともホバリング時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0045】
《2.上昇時のときの状態による特定(前方上昇時)》
図10(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも前方への上昇時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0046】
図10(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも前方への上昇時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0047】
図10(D)に示すように、少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0048】
図10(E)に示すように、少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0049】
図10(F)に示すように、少なくとも前方への上昇時において、前記推進方向は斜め前方に沿っていてもよい。
【0050】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって前方へ上昇するものであってもよい。
【0051】
《3.上昇時のときの状態による特定(後方上昇時)》
図11(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも後方への上昇時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0052】
図11(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも後方への上昇時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0053】
図11(D)に示すように、少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0054】
図11(E)に示すように、少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0055】
図11(F)に示すように、少なくとも後方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0056】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって後方へ上昇するものであってもよい。
【0057】
《4.上昇時のときの状態による特定(左右側方上昇時)》
図12(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも後方への上昇時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0058】
図12(A),(B)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも側方への上昇時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0059】
図12(C)に示すように、少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0060】
図12(D)に示すように、少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0061】
図12(E)に示すように、少なくとも側方への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0062】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって側方へ上昇するものであってもよい。
【0063】
《5.上昇時のときの状態による特定4(鉛直方向上昇時)》
図13(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも鉛直方向への上昇時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0064】
図13(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0065】
図13(D)に示すように、少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0066】
図13(E)に示すように、少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0067】
図13(F)に示すように、少なくとも鉛直方向への上昇時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0068】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって鉛直方向へ上昇するものであってもよい。
【0069】
《6.下降時のときの状態による特定1(前方下降時)》
図14(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも前方への下降時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0070】
図14(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも前方への下降時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0071】
図14(D)に示すように、少なくとも前方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角をなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0072】
図14(E)に示すように、少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0073】
図14(F)に示すように、少なくとも前方への下降時において、前記推進方向は斜め前方に沿っていてもよい。
【0074】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって前方へ下降するものであってもよい。
【0075】
《7.下降時のときの状態による特定(後方下降時)》
図15(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも後方への下降時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0076】
図15(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも後方への下降時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0077】
図15(D)に示すように、少なくとも後方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0078】
図15(E)に示すように、少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0079】
図15(F)に示すように、少なくとも後方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0080】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって後方へ下降するものであってもよい。
【0081】
《8.下降時のときの状態による特定(左右側方下降時)》
図16(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも側方への下降時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0082】
図16(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも側方へ下降時において、前記プロペラ30(推力発生部)による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0083】
図16(D)に示すように、少なくとも側方への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0084】
図16(E)に示すように、少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0085】
図16(F)に示すように、少なくとも側方への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0086】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって側方へ下降するものであってもよい。
【0087】
《9.下降時のときの状態による特定(鉛直方向下降時)》
図17(A)に示すように、飛行体は、翼部10(揚力発生部)と、飛行及びホバリング可能なプロペラ30(推力発生部)と、少なくとも鉛直方向への下降時において前記翼部10が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記翼部10及び前記プロペラ30を変位可能に接続する接続部40とを備える。
【0088】
図17(B),(C)に示すように、翼部10(揚力発生部)は主面を有する翼部であり、少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推力発生部による推進方向は鉛直方向と斜交する方向に沿っていてもよい。
【0089】
図17(D)に示すように、少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向と前記主面とは鈍角θをなしてもよい。鈍角θは、105度以上180度未満の所定範囲であればよいが、特に、プロペラ後流の影響を少なくするためには、所定角が105度以上150度以下の所定範囲であることが望ましい。
【0090】
図17(E)に示すように、少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は鉛直方向に沿っていてもよい。
【0091】
図17(F)に示すように、少なくとも鉛直方向への下降時において、前記推進方向は斜め後方に沿っていてもよい。
【0092】
飛行体は、少なくとも複数のプロペラを備え、出力を調整することによって鉛直方向へ下降するものであってもよい。
【符号の説明】
【0093】
1 飛行体
10 主翼
10B 下側主翼
10T 上側主翼
20 モータ
30 プロペラ
30B 下側プロペラ
30T 上側プロペラ
40 接続部
50 連結部
60 本体部
70 垂直尾翼
【手続補正書】
【提出日】2023-12-25
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の揚力発生部と、
少なくとも上昇及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位可能に接続する接続部とを備え、
前記揚力発生部のそれぞれに、個別の前記推力発生部が設けられる、
飛行体。
【請求項2】
複数の揚力発生部と、
少なくとも下降及びホバリング可能な推力発生部と、
少なくとも下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能となるように前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位可能に接続する接続部とを備え、
前記揚力発生部のそれぞれに、個別の前記推力発生部が設けられる、
飛行体。
【請求項3】
複数の揚力発生部と、
少なくとも上昇及びホバリング可能な推力発生部と、
前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位可能に接続する接続部とを備える飛行体の制御方法であって、
前記揚力発生部のそれぞれに、個別の前記推力発生部が設けられ、
少なくとも上昇時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持するように前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位制御する、
飛行体の制御方法。
【請求項4】
複数の揚力発生部と、
少なくとも下降及びホバリング可能な推力発生部と、
前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位可能に接続する接続部とを備える飛行体の制御方法であって、
前記揚力発生部のそれぞれに、個別の前記推力発生部が設けられ、
少なくとも下降時において前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持するように前記揚力発生部と前記推力発生部を互いに変位制御する、
飛行体の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】2024-01-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部と、
複数の揚力発生部と、
プロペラ及びモータを有する回転翼を複数備える推力発生部と、
前記揚力発生部を前記本体部に対して独立変位可能とする接続部と、を備える、
飛行体。
【請求項2】
前記接続部は、前記揚力発生部が飛行方向に対して正の迎角を維持可能とする、
飛行体。