特表 2023-536548 間欠スラスタ機能付き空気流アセンブリの活用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-25

(54)【発明の名称】間欠スラスタ機能付き空気流アセンブリの活用

(51)【国際特許分類】

   B60V 3/06 20060101AFI20230818BHJP

   B64C 37/00 20060101ALI20230818BHJP

【ＦＩ】

B60V3/06

B64C37/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023516753

(86)(22)【出願日】2021-08-11

(85)【翻訳文提出日】2023-03-10

(86)【国際出願番号】 US2021045514

(87)【国際公開番号】W WO2022035946

(87)【国際公開日】2022-02-17

(31)【優先権主張番号】63/064,628

(32)【優先日】2020-08-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】509082617

【氏名又は名称】テクストロン システムズ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＴＥＸＴＲＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】１２４ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｌａｎｅ，Ｍ／Ｓ ９０５０／３００，Ｈｕｎｔ Ｖａｌｌｅｙ，Ｍａｒｙｌａｎｄ ２１０３０ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100122426

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100174908

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 琢

(72)【発明者】

【氏名】デュボーズ、ウィリアム キース

(72)【発明者】

【氏名】デヴァルクール、リチャード ケント

(72)【発明者】

【氏名】ストリンガー、ロバート オースティン

(72)【発明者】

【氏名】モーア、ロバート

(57)【要約】

エアクッション車両（ＡＣＶ）または他の機体で使用するための加圧空気を提供する空気流アセンブリに関する技術である。空気流アセンブリは、中央チェンバを有するボリュートと、リフトダクトと、スラスタダクトと、を含む。空気流アセンブリはさらに、中央チェンバとスラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセットと、ガイド部材のセットに結合されたリンクとを含む。リンクは、ガイド部材のセットが中央チェンバとスラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバとスラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間でガイド部材のセットを移行するように構成および配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアクッション車両（ＡＣＶ）であって：
車両フレーム；
前記車両フレームによって支持されるファン；および、
前記車両フレームによって支持された空気流アセンブリであって、前記空気流アセンブリは、前記ファンによって提供される空気流を制御するように構成および配置され、前記空気流アセンブリは、以下を含む：
中央チェンバ、車両リフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュートと、
前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および
前記ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間で、前記ガイド部材のセットを移行するように構成および配置されている前記リンク、
を含む、ＡＣＶ。

【請求項2】

前記ボリュートの前記中央チェンバが、前記ファンからの空気流を前記車両リフトダクトに導くように構成および配置され；
前記ガイド部材のセットは、前記閉構成にあるとき、前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の空気流をブロックし；および、
前記ガイド部材のセットは、前記開構成にあるとき、前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の空気流を促進する、請求項１に記載のＡＣＶ。

【請求項3】

前記ボリュートが、螺旋を定義する第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを含み；および、
前記ガイド部材のセットは、前記閉構成にあるとき、前記中央チェンバから前記車両リフトダクトへの層流のための螺旋をさらに定義するために、前記第１湾曲周縁部と前記第２湾曲周縁部とを接続する円弧を定義する、請求項１または請求項２に記載のＡＣＶ。

【請求項4】

前記ガイド部材のセットが、前記開構成にあるとき、前記中央チェンバ内で衝突して、前記中央チェンバから前記車両スラスタダクトへの空気流を偏向するルーバー構造を定義する、請求項１～３のいずれか１項に記載のＡＣＶ。

【請求項5】

前記ファンが、中央ファン軸を中心に回転するように構成および配置され；および、
前記ガイド部材のセットの各ガイド部材が、前記中央ファン軸に平行なそれぞれのガイド軸を中心に枢動するように構成および配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のＡＣＶ。

【請求項6】

前記ガイド部材のセットが、第１のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第１のガイド部材と、前記第１のガイド軸に平行な第２のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第２のガイド部材とを含み；および、
前記リンクが、前記第１のガイド部材を前記第１のガイド軸を中心として時計回り方向に枢動させると同時に、前記第２のガイド部材を前記第２のガイド軸を中心として反時計回り方向に枢動させるように構成および配置されており、前記反時計回り方向は前記時計回り方向と反対である、請求項１～５のいずれか１項に記載のＡＣＶ。

【請求項7】

前記ガイド部材のセットの各ガイド部材は、円弧状の断面を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のＡＣＶ。

【請求項8】

前記ガイド部材のセットの各ガイド部材は、前縁および後縁を有し；
前記ガイド部材のセットが前記閉構成にあるとき、（ｉ）前記ガイド部材のセットの第２のガイド部材の前記前縁は、前記ガイド部材のセットの第１のガイド部材の前記後縁によって覆われ、（ｉｉ）前記ガイド部材のセットの第３のガイド部材の前記前縁は、前記ガイド部材のセットの前記第２のガイド部材の前記後縁によって覆われ、（ｉｉｉ）前記ガイド部材のセットの第４のガイド部材の前記前縁は、前記ガイド部材のセットの前記第３のガイド部材の前記後縁によって覆われており；および、
ここで、前記第１、第２、第３、および第４のガイド部材は、直列に並べられている、請求項１～７のいずれか1項に記載のＡＣＶ。

【請求項9】

前記ガイド部材のセットが前記閉構成にあるとき、前記第１のガイド部材の前記前端は覆われていない、請求項１～８のいずれか1項に記載のＡＣＶ。

【請求項10】

前記リンクが前記ガイド部材のセットを前記閉構成に保持する第１の位置と、前記リンクが前記ガイド部材のセットを前記開構成に保持する第２の位置とからリンクを移動させるコントローラ、をさらに含む、請求項１～９のいずれか1項に記載のＡＣＶ。

【請求項11】

前記車両スラスタダクトが、前記中央チェンバに隣接する第１の端部と、前記中央チェンバから遠位にある第２の端部とを有し；
前記車両スラスタダクトの前記第１の端部が矩形の断面を有し；および、
前記車両スラスタダクトの前記第２の端部が円形の断面を有する、請求項１～１０のいずれか1項に記載のＡＣＶ。

【請求項12】

前記車両スラスタダクトの前記第２の端部に結合され、前記車両スラスタダクトからの空気流を誘導して水平推力を提供するノズルをさらに含む、請求項１～１１のいずれか1項に記載のＡＣＶ。

【請求項13】

前記ノズルが、垂直軸を中心に３６０度回転するように構成および配置されている、請求項１２に記載のＡＣＶ。

【請求項14】

前記ノズルは、垂直方向からの空気流を少なくとも７５度偏向させるように構成および配置されている、請求項１２に記載のＡＣＶ。

【請求項15】

エアクッション車両（ＡＣＶ）が使用する加圧空気を供給するための空気流アセンブリであって、
中央チェンバ、車両リフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュートと、
前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および
前記ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間で、前記ガイド部材のセットを移行するように構成および配置されている前記リンク、
を含む、空気流アセンブリ。

【請求項16】

前記ボリュートの前記中央チェンバが、ファンからの空気流を前記車両リフトダクトに導くように構成および配置され；
前記ガイド部材のセットは、前記閉構成にあるとき、前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の空気流をブロックし；および、
前記ガイド部材のセットは、前記開構成にあるとき、前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の空気流を促進する、
請求項１５に記載の空気流アセンブリ。

【請求項17】

前記ボリュートが、螺旋を定義する第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを含み；および、
前記ガイド部材のセットが、前記閉構成にあるとき、前記中央チェンバから前記車両リフトダクトへの層流のための螺旋をさらに定義するために、前記第１湾曲周縁部と前記第２湾曲周縁部とをつなぐ円弧を定義する、請求項１５又は１６に記載の空気流アセンブリ。

【請求項18】

前記ガイド部材のセットは、前記開構成にあるとき、前記中央チェンバ内で衝突して前記中央チェンバから前記車両スラスタダクト内へ空気流を偏向させるルーバー構造を定義する、請求項１５～請求項１７のいずれか1項に記載の空気流アセンブリ。

【請求項19】

エアクッション車両（ＡＣＶ）を操作する方法であって、前記方法は：
前記ＡＣＶの空気流アセンブリに結合されたファンを作動させ、前記空気流アセンブリは以下を含み：
中央チェンバ、車両リフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュートと、
前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および
前記ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、前記ガイド部材のセットが前記中央チェンバと前記車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間で、前記ガイド部材のセットを移行するように構成および配置されている前記リンク、
前記リンクを、第１の位置から、前記ガイド部材のセットを前記閉構成に保持する第２の位置に移動させ、前記リンクが前記第２の位置にある間、前記ＡＣＶは前記車両リフトダクトを通して前記ファンからの空気流から垂直揚力を得；および、
前記リンクを、第２の位置から、前記ガイド部材のセットを前記開構成に保持する第１の位置に移動させ、前記リンクが前記第１の位置にある間、前記ＡＣＶは前記車両リフトダクトを通して前記ファンからの空気流から垂直揚力を得、車両スラスタダクトを通して前記ファンからの水平推力を得る、
を含む、エアクッション車両（ＡＣＶ）の操作方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

従来のホバークラフトは、遠心ファンとボリュートを備えているものがほとんどである。遠心ファンのインペラは、ボリュートの中で回転し、加圧された空気を発生させる。

【0002】

従来のホバークラフトは、エアクッションと垂直揚力専用に加圧空気を供給する単一排出ボリュートのファンを採用しているものが多い。また、従来のホバークラフトでは、エアクッションと機体制御のための水平推力発生用の加圧空気を供給する二重排出ボリュートのファンを使用している。

【発明の概要】

【0003】

単一排出ボリュートまたは二重排出ボリュートを使用する上記従来のホバークラフトファンの配置は、いずれも欠陥がある。例えば、単一排出ボリュートホバークラフトは、クッションエアのみの加圧空気を供給する。そのため、水平推力と機体制御のための別機構を追加すると、ホバークラフトの重量、コスト、複雑さが大幅に増加する。

【0004】

さらに、二重排出ボリュートファンの配置は、エアクッションと水平制御推力の両方に加圧空気を供給し、機体制御を強化する。しかし、二重排出ボリュートの形状は、空気の流れを２つの別々の空気流通路、すなわちクッションエア用の第１の空気流通路と機体制御推力用の第２の空気流通路に意図的に誘導（またはステアリング）している。このような第２空気流通路の方向への空気流の流路化は、第１空気流通路への空気流を少なくする。その結果、水平機体制御のための第２空気流通路を通る空気流が不要／使用されない時間帯（例えば、巡航速度中）がしばしばあるにもかかわらず、ボリュートの形状がクッションエアのみに最適化されないため、これらの時間帯には二重排出ボリュートの動作は最適とはならない。

【0005】

単一排出ボリュートまたは二重排出ボリュートを使用する上述の従来のホバークラフトとは対照的に、改良されたエアクッション技術は、間欠スラスタ機能を有する空気流アセンブリを利用することに向けられている。特に、空気流アセンブリは、空気流が一方向にのみ提供されるフルファンモード（例えば、車両のクッション目的）と空気流が複数の方向に分割されるスラスタモード（例えば、車両のクッションのためだけでなく低速操縦のための水平スラスタのため）の間の移行を可能にする一連のガイド部材を備えている。この目的のために、空気流アセンブリは、フルファンモード方向にのみ空気流を提供するように最適化された形状を有するボリュートを利用し、したがって、従来の二重排出ボリュートよりも効率的にフルファンモードで動作することができる。さらに、ガイド部材のセットは、二次ダクトの開閉を制御することにより、スラスタモード（例えば、クッションとスラスタを同時に行う場合）中に複数の方向で空気流を共有することを可能にすることができる。いくつかの実施形態によれば、スラスタモードの間、ガイド部材のセットは、ボリュートの中央チェンバに衝突して空気流を分岐させ、スラスタ用の空気流を剥がす（ブリードオフする）ことができるようになっている。

【0006】

一実施形態は、例えば、エアクッション車両（ＡＣＶ）または他の機体で使用するための加圧空気を提供する空気流アセンブリを対象とする。空気流アセンブリは、中央チェンバを有するボリュートと、リフトダクトと、スラスタダクトとを含む。空気流アセンブリは、中央チェンバとスラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセットと、ガイド部材のセットに結合されたリンクとをさらに含む。リンクは、ガイド部材のセットが中央チェンバとスラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバとスラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間で移行するように構成および配置されている。

【0007】

別の実施形態は、車両フレームと、車両フレームによって支持されるファンと、および車両フレームによって支持される空気流アセンブリとを含むＡＣＶを対象とする。空気流アセンブリは、ファンによって提供される空気流を制御するように構成および配置されている。空気流アセンブリは、以下を含む：
（Ａ）中央チェンバ、クッションエアリフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュート、
（Ｂ）中央チェンバと車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および、
（Ｃ）ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間でガイド部材のセットを移行するように構成および配置されているリンク。

【0008】

いくつかの構成において、ボリュートの中央チェンバは、ファンからの空気流をクッションエアリフトダクトに導くように構成および配置されている。さらに、ガイド部材のセットは、閉構成にあるとき、中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の空気流をブロックする。 さらに、ガイド部材のセットは、開構成にあるとき、中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の空気流を促進する。

【0009】

いくつかの構成において、ボリュートは、螺旋（または渦巻）を定義する第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを含む。ガイド部材のセットは、閉構成にあるとき、中央チェンバからクッションエアリフトダクトへの層流のための螺旋をさらに定義するために、第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを連結する円弧を定義する。従って、空気流の強度を最大にし、空気の乱れを最小にすることができる。

【0010】

いくつかの構成において、ガイド部材のセットは、開構成にあるとき、中央チェンバから車両スラスタダクトに空気流をそらすために中央チェンバ内に衝突するルーバー構造を定義する。このような衝突は、単に開口部を塞がない場合に比べて、より多くの空気流を車両スラスタダクト内に向ける（例えば、ルーバー構造では、実際には車両スラスタダクトに空気流を迂回させうる）。

【0011】

いくつかの構成では、ファンは、中央ファン軸（例えば、インペラ回転軸）を中心に回転するように構成され、配置される。さらに、ガイド部材のセットの各ガイド部材は、中央ファン軸に平行なそれぞれのガイド軸を中心に枢動するように構成および配置される。

【0012】

いくつかの構成では、ガイド部材のセットは、第１のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第１のガイド部材（例えば、前部ベーンまたはフラップ）と、第１のガイド軸に平行な第２のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第２のガイド部材（例えば、前部ベーンの後ろの第２のベーンまたはフラップ）とを含んでいる。さらに、リンクは、第１のガイド部材を第１のガイド軸を中心として時計回り方向に枢動させると同時に、第２のガイド部材を第２のガイド軸を中心として反時計回り方向に枢動させるように構成および配置されており、反時計回り方向は時計回り方向と反対である。

【0013】

いくつかの構成では、ガイド部材のセットの各ガイド部材は、円弧形状の断面を有する。例示的な円弧形状の断面には、翼形状の断面、スコップ、湾曲したブレードなどが含まれる。

【0014】

いくつかの構成では、ガイド部材のセットの各ガイド部材は、前縁と後縁を有する。さらに、ガイド部材のセットが閉構成にあるとき、（ｉ）ガイド部材のセットの第２のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第１のガイド部材の後縁により覆われ、（ｉｉ）ガイド部材のセットの第３のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第２のガイド部材の後縁により覆われ、（ｉｉｉ）ガイド部材のセットの第４のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第３のガイド部材の後縁により覆われる。さらに、第１、第２、第３、第４のガイド部材は、直列に並べられている。

【0015】

いくつかの構成において、ガイド部材のセットが閉構成にあるとき、第１のガイド部材の前端は覆われていない。このような特徴は、ガイド部材のセットが開構成にある間、空気流に影響を与えるために、ボリュートの一部がスラスタダクトに向かってテーパすることを可能にする。しかし、ガイド部材のセットが閉構成にある間、第１のガイド部材の前端は、リフトダクトに向かう最適な空気の流れのためにボリュートの螺旋形状を維持するために、スラスタダクトに向かってテーパになるようにボリュートの部分をカバーする。

【0016】

いくつかの構成において、ＡＣＶは、リンクがガイド部材のセットを閉構成で保持する第１の位置と、リンクがガイド部材のセットを開構成で保持する第２の位置とからリンクを動かすコントローラをさらに含む。

【0017】

いくつかの構成において、車両スラスタダクトは、中央チェンバに隣接する第１の端部と、中央チェンバから遠位な第２の端部とを有する。さらに、車両スラスタダクトの第１の端部は、長方形の断面を有する。さらに、車両スラスタダクトの第２の端部は、円形の断面を有する。このような形状は、中央チェンバとの結合（例えば、第１の端部における）および下流のスラスタ関連ダクトとの結合（例えば、第２の端部における）に好適である。

【0018】

いくつかの構成において、ＡＶＣは、車両スラスタダクトの第２端部に結合され、車両スラスタダクトからの空気流を誘導して水平推力を提供するノズルをさらに含む。ノズルは、垂直軸を中心に３６０度回転するように構成され、配置されてもよい。さらに、ノズルは、垂直方向から少なくとも７５度（例えば、８０度）だけ空気流を偏向させるように構成され、配置されてもよい。

【0019】

さらに別の実施形態は、ＡＣＶの操作方法を対象とする。この方法は、以下を含む：
（Ａ）ＡＣＶの空気流アセンブリに結合されたファンを作動させ、空気流アセンブリは以下を含み：
（ｉ）中央チェンバ、クッションエアリフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュート、
（ｉｉ）中央チェンバと車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および、
（ｉｉｉ）ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間でガイド部材のセットを移行するように構成および配置されているリンク、
（Ｂ）リンクを第１の位置から、ガイド部材のセットを閉構成に保持する第２の位置に移動させ、ＡＣＶは、リンクが第２の位置にある間にクッションエアリフトダクトを通してファンからクッション空気流を得、および
（Ｃ）リンクを第２の位置から、ガイド部材のセットを開構成に保持する第１の位置に移動させ、ＡＣＶは、リンクが第１の位置にある間に、クッションエアリフトダクト（または供給ダクト）を通じてファンからクッション空気流を得るとともに、車両スラスタダクトを通じてファンから水平推力を得る。

【0020】

他の実施形態は、システムおよび装置、回路、コンピュータプログラム製品などを対象とする。いくつかの実施形態は、間欠スラスタ機能を有する空気流アセンブリを利用することに関与する様々な方法、電子的および／または機械的構成要素等を対象とする。

【0021】

本要約は、単に、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するように、いくつかの例示的な実施形態を要約する目的で提供されるものである。したがって、上述した例示的な実施形態は単なる例示であり、本開示の範囲または精神を狭めるように解釈されるべきではないことが理解されるであろう。他の実施形態、態様、および利点は、記載された実施形態の原理を例示的に示す添付の図面と併せて解釈される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

前述および他の目的、特徴および利点は、異なる図を通して同じ参照文字が同じ部品を指す添付図面に例示される、本開示の特定の実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、本開示の様々な実施形態の原理を例示することに重点が置かれている。

【0023】

【図1】図１は、単一排出ボリュートの断面図である。

【図2】図２は、二重排出ボリュートの断面図である。

【図3】図３は、特定の実施形態による改良された空気流アセンブリの特定の詳細を示す断面図である。

【図4】図４は、特定の実施形態による改良された空気流アセンブリの特定の詳細を示す透視図である。

【図5】図５は、特定の実施形態による改良された空気流アセンブリの特定の詳細を示す別の図である。

【図6】図６は、特定の実施形態による改良された空気流アセンブリの特定の詳細を示すさらに別の図である。

【図7A】図７Ａは、特定の実施形態による第１の構成における改良された空気流アセンブリの部分の断面図である。

【図7B】図７Ｂは、特定の実施形態による第２の構成における改良された空気流アセンブリの部分の断面図である。

【図8】図８は、特定の実施形態による操作環境における例示的な機体の透視図である。

【図9】図９は、特定の実施形態に従って実行される手順のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

改良された技術は、間欠スラスタ機能を有する空気流アセンブリを利用することに向けられている。特に、空気流アセンブリは、空気流が一方向にのみ提供されるフルファンモード（例えば、専ら車両緩衝目的のため）と、空気流が複数の方向に分割されるスラスタモード（例えば、車両緩衝のためだけでなく低速操縦のための水平スラスタのため）との間の移行を可能にするガイド部材のセットを備えている。このため、空気流アセンブリは、フルファンモード方向のみに空気流を提供するように最適化された形状を有するボリュートを備えてもよく、したがって、従来の二重排出ボリュートよりもクッションエアのみに空気流を提供する場合に効率よく動作する。さらに、ガイド部材のセットは、二次ダクトの開閉を制御することにより、スラスタモード中に複数の方向で（例えば、クッションとスラスタのために同時に）空気流を共有することを可能にしてもよい。特定の実施形態によれば、ガイド部材のセットは、スラスタモードの間、スラスタ使用のためにより強い空気流を迂回させるために、ボリュートの中央チェンバに衝突することによって空気流を分割することが可能である。

【0025】

本明細書に開示される特定の配置、構成、および実施形態の様々な個々の特徴は、技術的に意味をなす任意の所望の方法で組み合わせることができる。さらに、そのような特徴は、そのような組み合わせ、変形および／または置換が明示的に除外されているかまたは非実用的である範囲を除いて、あらゆる可能な組み合わせ、変形および置換を形成するために組み合わされる。このような組み合わせ、変形、置換のサポートは、この文書に存在すると見なされる。

【0026】

［標準的なボリュート］
図１は、従来のホバークラフトに加圧されたクッション空気流を提供する単一排出ボリュート１０の断面図である。このような揚力は、ホバークラフトが比較的低い抵抗で陸上および水上でホバリングすることを可能にする。

【0027】

単一排出ボリュート１０は、エアクッションすなわちホバークラフトを垂直方向（例えば、図１の正Ｙ方向）に持ち上げるためだけに加圧空気を供給する。この線で、リフトファンボリュート筐体２０は、リフトファンボリュート筐体２０内の空気流を発生させるリフトファン３０の周りに広がる（図１において矢印で示される）。

【0028】

上記の単一排出ボリュートは、クッションエア以外の用途のために空気流を分割する能力を持たないことを理解する必要がある。従って、機体の横力、ヨーモーメントなどの制御のような機能は、追加の空気プロペラによるような他の手段を通じて提供されなければならない。残念ながら、そのような他の手段は、ホバークラフトに著しい重量、コスト、および／または複雑さを追加することを伴う場合がある。

【0029】

図２は、エアクッションのためだけでなく、機体制御のための加圧空気流を提供する二重排出ボリュート５０の断面図である。特に、２つの通路を定義するリフトファンボリュート筐体６０は、空気流を発生させるリフトファン７０の周りに延びている（図２において矢印で示される）。すなわち、ボリュート５０の半分（すなわち、右側）だけが、クッションエアのために底部にある第１の通路に湾曲している。ボリュートの残りの半分（すなわち、左側）は、水平機体制御に使用するために上部にある第２の通路へと湾曲している。

【0030】

二重排出ボリュート５０の形状により、水平機体制御のための空気流が必要ない場合、二重排出ボリュート５０の効果は著しく低下することを理解されたい。特に、二重排出ボリュート５０が底部通路のみを通して加圧空気流を供給する間（例えば、上部通路が下流バルブによってブロックされるとき）、二重排出ボリュート５０の上部は底部通路を通る空気流を促進しない。むしろ、空気通路に対する一般的な対称性のために、上部は、望ましくない乱流、抗力、減衰、不均一な空気流などを、使用されていない間に生成する可能性があり、したがって、二重排出ボリュート５０の効率を低下させる。

【0031】

さらに、二重排出ボリュート５０は、下部および上部通路の両方を通して加圧空気流を供給するが、空気流の半分はリフト用に、半分は水平機体制御用に提供される。したがって、二重排出ボリュート５０の形状は、第１および第２の通路の両方が空気流のために開いているとき、空気流および必要パワーを効果的に２倍にする。

【0032】

改良された空気流アセンブリ
図３は、特定の実施形態による、複数のダクトを通して加圧空気流を提供することができる改良された空気流アセンブリ１００の少なくとも一部の断面図である。示されるように、空気流アセンブリ１００は、ボリュート１０２と、ガイド部材１０４のセットと、リンク１０６とを含む。

【0033】

特定の実施形態によれば、空気流アセンブリ１００は、フレーム１１０（例えば、ベースまたはシャシー）に取り付けられる。このようなフレーム１１０は、より大きな構造物に属し、その構造物による使用のための空気流を提供してもよい。この線で、より大きな構造体は、ボリュート１０２内で回転して（例えば、図３のＺ軸を中心に）空気流を生成するインペラを有するファン１１２を支持し、動作させてもよい。

【0034】

この線で、空気流アセンブリ１００は、エアクッション車両（ＡＣＶ）の一部を形成してもよく、車両エアクッション（例えば、正のＹ方向における垂直揚力の生成）および車両スラスタ（例えば、水平機体制御）の両方のための空気流を提供してもよい。空気流アセンブリ１００は、航空車両、水上車両、陸上走行車両、他の機器などの操作などの他の状況で使用されてもよいことを理解されたい。が、ここでは、ＡＣＶの文脈で空気流アセンブリ１００の更なる詳細が提供される。

【0035】

図３に示すように、ボリュート１０２は、中央チェンバ１２０、第１ダクト１２２（例えば、クッション供給ダクト）、および第２またはブリードダクト１２４（例えば、車両スラスタダクト）を含む。ガイド部材１０４のセットは、開口部１３０内で中央チェンバ１２０と第２ダクト１２４との間に配置される。

【0036】

各ガイド部材１０４は、ガイド部材１０４のセットが集合的に開口部１３０をブロックまたはブロック解除するように、ボリュート１０２に対して枢動（またはヒンジ）するように構成および配置されている。したがって、各ガイド部材１０４は、さらに、ベーン、ダンパー、フラップ、スラット、ウィング、ルーバー要素などと称されることがある。

【0037】

いくつかの実施形態によれば、１つ以上のガイド部材１０４は、それによって空気の流れを促進するために、エアフォイルの形状の断面などの非平坦な（または非矩形の）断面を有している。特定の配置では、全てのガイド部材１０４が非矩形の断面を有する。これらの実施形態による好適な非矩形断面には、曲線形状、ティアドロップ形状、凹形状、スコップ形状などがある。

【0038】

他の実施形態では、１つ以上のガイド部材１０４は、例えば、シートストックから切り出されたかのように、実質的に均一な厚さを有する。それにもかかわらず、そのようなガイド部材１０４は、強化された空気流制御のために、平坦または非平坦（例えば、曲線を有するように曲げられたり丸めたりされる）であってもよい。リンク１０６は、ガイド部材１０４のセットを操作するように構成および配置されていることを理解されたい。特に、リンク１０６は、（ｉ）ガイド部材１０４のセットが中央チェンバ１２０と第２ダクト１２４との間の開口部１３０を閉じる閉構成と、（ｉｉ）ガイド部材１０４のセットが中央チェンバ１２０と第２ダクト１２４との間の開口部１３０を開く開構成、の間でガイド部材１０４を操作できるようになっている。このため、リンク１０６の一部は、ガイド部材１０４のセットに結合し、別の部分は、ボリュート１０２に対して固定位置にある（例えば、ボリュート１０２に取り付けられる、フレーム１１０に取り付けられるなど）。

【0039】

さらに、リンク１０６は、開口部１３０がガイド部材１０４のセットによってブロックされる（またはブロックされない）程度を制御するために、ガイド部材１０４のセットを様々な向きで維持（例えば、ホールド）することができることを理解されたい。動作範囲の一端は、１００％ブロックされる。しかし、その後、リンク１０６は、ガイド部材１０４のセットが完全に開構成になるまで、９０％ブロック、８０％ブロック、などの連続的な動作範囲にわたってガイド部材１０４のセットを移動させてもよい。

【0040】

特定の実施形態によれば、リンク１０６は、コントローラ１４０によって（例えば、機械的、電気的、電気機械的になど）操作される接続部および／またはアクチュエータのセットを含む。特に、コントローラ１４０は、リンク１０６がガイド部材１０４のセットを閉構成で保持する第１の位置と、リンクがガイド部材１０４のセットを開位置で保持する第２の位置とからリンク１０６を移動させる。

【0041】

いくつかの実施形態では、コントローラ１４０は、ガイド部材１０４のセットを開構成と閉構成との間で部分的に固定された配向に維持する方法でリンク１０６を動作させることが可能である。このような特徴により、コントローラ１４０は、第２ダクト１２４を通る空気流を豊富かつ確実に調節することができる。

【0042】

図３にさらに示すように、空気流アセンブリ１００は、第２ダクト１２４からの空気流を導くために、第２ダクト１２４に結合されたノズル１５０をさらに含む。ＡＣＶの文脈では、そのような空気流は、ＡＣＶの機体制御のための水平推力を提供し得る。

【0043】

いくつかの実施形態では、ノズル１５０は、垂直軸１５２（例えば、図３のＹ軸）を中心に３６０度回転するように構成および配置される。いくつかの実施形態では、ノズル１５０は、垂直方向（例えば、垂直軸１５２）から少なくとも７５度（図３の矢印１５４を参照）だけ空気流を偏向させるように構成および配置される。

【0044】

標準的な単一排出ボリュート（例えば、図１参照）とは対照的に、また特定の実施形態によれば、空気流アセンブリ１００は、複数の独立したダクトによる空気流を提供することを理解されたい。従って、空気流アセンブリ１００は、エアクッションのための１つの空気流と、水平機体制御などの別個の用途のための別の空気流とを供給することが可能である。ＡＣＶの文脈では、このような特徴により、別個の水平機体制御機構の必要性が軽減され、重量、コスト、複雑さなどを低減することができる。

【0045】

さらに、標準的な二重排出ボリュート（例えば、図２参照）とは対照的に、また特定の実施形態によれば、空気流アセンブリ１００のボリュート１０２は、単一のダクト１２２（例えば、クッションエアリフトダクト）を通る空気流を最適化する形状を有する。特に、ガイド部材１０４のセットが閉構成にあるとき、中央チェンバ１２０の螺旋形状はそのまま残る（すなわち、ガイド部材１０４のセットは、中央チェンバ１２０の第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを結ぶ弧を定義している。従って、ファン１２２は、速度および圧力損失が低減された、周縁部に沿った滑らかな空気流を発生させることができる。その結果、空気流アセンブリ１００は、より効率的である。

【0046】

さらに、ガイド部材１０４のセットが開構成（または部分的に開構成）にあるとき、ガイド部材１０４のセットは、クッションエアのための必要パワーを実質的に半分にすることなく、別のダクト１２４（例えば、スラスタ動作のための）を通るちょうど十分な空気流を剥離することが可能である。このような動作は、第１ダクト１２２を通る空気流を大幅に低下させることなく、ダクト１２４を通る空気流を容易に調節することを可能にする。

【0047】

次に、図４～図６を参照して、さらなる詳細を説明する。先に述べたように、空気流アセンブリ１００の詳細は、例としてＡＣＶの文脈で論じられる。図４は、特定の実施形態による空気流アセンブリ１００の少なくとも一部分の透視図である。図５は、特定の実施形態によるガイド部材１０４のセットが閉構成（例えば、ＡＣＶによるフルファンモード動作のために）で示されることを可能にする、同様の透視図である。図６は、特定の実施形態によるガイド部材１０４のセットが開構成（例えば、ＡＣＶによるスラスタモード動作のための）で示されることを可能にする同様の透視図である。

【0048】

図４に示すように、空気流アセンブリ１００は、支持構造体への取り付けまたは固定に適している。この線で、空気流アセンブリ１００を支持構造体（例えば、ＡＣＶなどの車両のフレームまたはシャシー）に対して固定位置に維持するために、ボリュート１０２または他の何らかの部分が支持構造体の固定部分（またはベース部）１６０に取り付けられてもよい。

【0049】

図５および図６に示すように、ガイド部材１０４のセットは、中央チェンバ１２０とダクト１２４との間の開口部１３０においてボリュート１０２内に配置される。なお、図５および図６では、ガイド部材１０４を見やすくするために、リンク１０６（図３）の図示が省略されている。

【0050】

特定の詳細を説明するために、また図５に示すように、ガイド部材１０４のセットは、閉構成になっている。特に、ガイド部材１０４のセットは、中央チェンバ１２０の第１湾曲周縁部１４０（１）および第２湾曲周縁部１４０（２）を接続する円弧を定義している。すなわち、第１湾曲周縁部１４０（１）および第２湾曲周縁部１４０（２）は、螺旋（または曲線）を定義し、閉構成にある間のガイド部材１０４のセットは、その螺旋を継続させる。その結果、ファン１２２（図３）は、乱れ／乱流がほとんどない状態で、周縁部に沿って層流の空気流を提供することが可能である。

【0051】

特定の他の詳細を説明するために、そして図６に示すように、ガイド部材１０４のセットは、開構成にある。閉構成と開構成との間のガイド部材のセットのこのような移行は、コントローラ１４０（図３）により制御される。

【0052】

図６に示すように、ガイド部材１０４のセットは、中央チェンバ１２０内の空気の流れに衝突する。従って、中央チェンバ１２０の外周に沿った空気流の一部が剥離され、第２ダクト１２４に誘導される。

【0053】

図４～図６に示すように、第２ダクト１２４は、中央チェンバ１２０からノズル１５０に向かって空気流を漏斗状にする形状を有していてもよい。第２ダクト１２４の長さ（およびおそらく他の幾何学的側面）は、空気流使用のための特定の用途および要件に応じて変化し得ることを理解されたい。

【0054】

図４～図６にさらに示すように、第２ダクト１２４は、中央チェンバ１２０に隣接する第１の端部と、中央チェンバ１２０から遠位にある第２の端部とを有する。特定の実施形態によると、第２ダクト１２４の第１の端部は、矩形の断面を有し、したがって、中央チェンバ１２０との嵌合または円滑な統合を容易にする。さらに、第２ダクト１２４の第２の端部は、円形（または丸い）断面を有し、したがって、ノズル１５０への嵌合を容易にし、ノズル１５０の回転動作を補助する。次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、さらなる詳細を提供する。

【0055】

図７Ａおよび図７Ｂは、特定の実施形態による空気流アセンブリ１００の特定の詳細を示す。図７Ａは、特定の実施形態による開構成に配置されたガイド部材１０４のセットを示す。図７Ｂは、特定の実施形態による閉構成に配置されたガイド部材１０４のセットを示す。

【0056】

図７Ａを参照すると、リンク１０６（例えば、コントローラ１４０によって操作される、図３も参照）は、開口部１３０を通る空気流を可能にするために、ガイド部材１０４のセットを開構成で位置付ける。図７Ａに示されるように、および、特定の実施形態によると、各ガイド部材１０４は、中央チェンバ１２０から第２ダクト１２４への空気流（例えば、矢印２００を参照）を促進するための空気力学的形状（例えば、弧状の断面）を有している。特に、各ガイド部材１０４は、空気流２００に面する（または入る）先端（または前縁）２１０（Ｌ）と、空気流２００から離れる方向に面する後端（または後縁／バックエッジ）２１０（Ｔ）とを有する。ガイド部材１０４の使用には、平坦な表面および／または鋭い角が適しているが、空気力学的形状および／または丸みを帯びた角は、パワー、効率等を低下させる望ましくない乱流等を低減させる。

【0057】

図７Ｂを参照すると、リンク１０６は、開口部１３０を通る空気流をブロックするために、ガイド部材１０４のセットを閉構成に位置付ける。図７Ｂに示されるように、および、特定の実施形態によれば、ガイド部材１０４のセットは、中央チェンバ１２０の曲率を継続する円弧を形成して、第１ダクト１２２を通して外に向けられる効率的な空気流を維持する（例えば、図３～図６を参照）。従って、ガイド部材１０４のセットは、乱流を最小化することにより、第１ダクト１２２を通る空気流のパワー、効率等を改善する。

【0058】

リンク１０６は、ガイド部材１０４のセットを、開構成（例えば、図７Ａ参照）と閉構成（例えば、図７Ｂ参照）との間で移行させることができることを理解されたい。特に、リンク１０６は、中央ファン軸に平行なそれぞれのガイド軸、例えば、図７Ａおよび図７ＢにおけるＺ軸（図３におけるＺ軸も参照）を中心に各ガイド部材１０４を回転させる。特定の実施形態によれば、リンク１０４は、空気流調節を可能にするために、ガイド部材１０４のセットをそれらの間の異なる中間角度に維持することができる。

【0059】

さらに、特定の実施形態によれば、ガイド部材のセットを閉構成から開構成に移行させるとき、リンク１０４は、少なくとも１つのガイド部材１０４を、１つ以上の他のガイド部材１０４と反対である方向に回転させる。図７Ａに最もよく見られるように、第１（または最も左）のガイド部材１０４は、ガイド部材１０４のセットを閉構成から開構成になるときに、Ｚ軸を中心として反時計回り方向に回転する（矢印２２０を参照）。しかし、他のガイド部材１０４は、ガイド部材１０４のセットが閉構成から開構成になるとき、Ｚ軸を中心として時計回り方向に回転する（矢印２２２を参照）。

【0060】

ガイド部材１０４のセットが閉構成にあるとき、第１のガイド部材１０４の前縁２１０（Ｌ）は覆われていないが、このような特徴は、ガイド部材１０４のセットが閉構成にある間、第１のガイド部材１０４の前縁２１０（Ｌ）がボリュート１０２に対して同一平面上に収まり、開口部１３０を通る空気漏れを抑制するためにより密閉することを可能とする（例えば、図７Ｂを参照）。さらに、そのような特徴は、ガイド部材１０４のセットが閉構成にある間、乱流を最小化するために、各ガイド部材１０４の後縁２１０（Ｔ）が、後続の隣接するガイド部材１０４の前縁２１０（Ｌ）（または開口部１３０におけるボリュート１０２の縁）をブロックすることをさらに可能にする（例えば、図７Ｂを参照）。

【0061】

空気流アセンブリ１００のガイド部材１０４のセットは、図７Ａおよび図７Ｂにおいて、例として直列に配置された正確に４つのガイド部材１０４を有するように図示されていることを理解されたい。このような配置は、ガイド部材１０４のセットが閉構成にあるときに第２ダクト１２４への空気流を防止し、ガイド部材１０４のセットが開構成にあるときに中央チェンバ１２０からの空気流を第２ダクト１２４に偏向するために中央チェンバ１２０内に衝突する有効なルーバー構造として機能する。ガイド部材１０４の他の配置および／または数も同様に使用に適していることを理解されたい（例えば、１つ、２つ、３つ、５つ、６つ、など）。次に、図８を参照して、さらなる詳細を提供する。

【0062】

図８は、一例として、空気流アセンブリ１００の好適な使用例環境を示している。特に、図８は、複数のＡＣＶ３００を示す。各ＡＣＶ３００は、車両フレームと、車両フレームによって支持される１つまたは複数のファンと、車両フレームによって支持される１つまたは複数の空気流アセンブリ１００とを含む。

【0063】

一例ではあるが、ＡＣＶ３００は、ＬＡＣＶ－３０（Lighter Air Cushion Vehicle、３０トン）などの比較的大きな軍事等級の水陸両用船のフォームファクタを有することができる。ＡＣＶの他のタイプおよびスケールには、小型の一人乗りホバークラフト、レースまたは巡航スタイルのホバークラフト、大型の乗客運搬および／または車両運搬クラスの船舶等が含まれる。さらに、他のサイズおよび形状の車両も使用に適していることを理解されたい。さらに、他の用途も使用に適している（例えば、ホバーバージ、ホバートレイン、非輸送用途など）。

【0064】

特定の実施形態によれば、各ＡＣＶ３００内には複数の空気流アセンブリ１００が設置されている。例えば、最前部のＡＣＶ３００に関連して、前右舷側空気流アセンブリ１００は、クッションエア（すなわち、正Ｙ方向への揚力生成）のための空気流を提供するとともに、水平制御（すなわち、Ｚ軸制御）のための空気流を提供する。同様に、前左舷側空気流アセンブリ１００も、クッションエア（すなわち、正Ｙ方向への揚力生成）のための空気流を提供するとともに、水平制御（すなわち、Ｚ軸制御）のための空気流を提供する。特に、図８に示すように、最前部のＡＣＶ３００は、水平機体制御のために空気流アセンブリ１００からの空気流を利用するポート３１０を備えている。次に、図９を参照して、さらなる詳細を説明する。

【0065】

図９は、特定の実施形態による、ＡＣＶを動作させるための手順４００を示す。このような手順４００は、コントローラ１４０、例えば、手動制御、コンピュータ化回路、それらの組み合わせ等によって実現され得る（図３も参照）。

【0066】

４０２で、コントローラは、ＡＣＶの空気流アセンブリに結合されたファンを作動させる。空気流アセンブリは、以下を含むことができることを想起されたい：
（ｉ）中央チェンバ、クッションエアリフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュート、
（ｉｉ）中央チェンバと車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および
（ｉｉｉ）ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間でガイド部材のセットを移行するように構成および配置されているリンク。

【0067】

４０４において、コントローラは、リンクを第１の位置から、ガイド部材のセットを閉構成に保持する第２の位置に移動させ、ＡＣＶは、リンクが第２の位置にある間にクッションエアリフトダクトを通じてファンからクッション空気流を取得する。

【0068】

４０６において、コントローラは、リンクを第２の位置から、ガイド部材のセットを開構成に保持する第１の位置に移動させ、ＡＣＶは、リンクが第１の位置にある間に、クッションエアリフトダクトを通じてファンからクッション空気流を得、車両スラスタダクトを通じてファンから水平方向の推力を得る。

【0069】

４０２で示されるように、手順４００の特定の態様（または手順４００全体）は、他の機体および／または物体に適している。そのような構造は、空気流アセンブリ１００によって提供される効率および能力から利益を得る。

【0070】

上述したように、改良されたエアクッション技術は、間欠スラスタ機能を有する空気流アセンブリ１００を利用することに向けられている。特に、空気流アセンブリ１００は、空気流が一方向にのみ提供されるフルファンモード（例えば、車両クッション目的）と、空気流が複数の方向に分割されるスラスタモード（例えば、車両クッションのためだけでなく低速操縦のための水平スラスタのため）との間の移行を可能にするガイド部材１０４のセットを備える。この目的のために、空気流アセンブリは、フルファンモード方向だけに空気流を提供するように最適化された形状を有するボリュート１０２を利用し、したがって、従来の二重排出ボリュートよりも効率的にフルファンモードで動作することができる。さらに、ガイド部材１０４のセットは、第２ダクト１２４の開閉を制御し、したがって、スラスタモード中に（例えば、同時クッションおよびスラスタのために）複数の方向で空気流を共有することを可能にしてもよい。いくつかの実施形態によれば、スラスタモードの間、ガイド部材１０４のセットは、スラスタ使用のために空気流を剥離（またはブリード）するためにボリュート１０２の中央チェンバ１２０に衝突することによって空気流を分割することが可能である。

【0071】

本開示の様々な実施形態が特に示され、説明されてきたが、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更がそこでなされ得ることは、当業者によって理解されるであろう。そのような変更および強化は、本開示の様々な実施形態に属することが意図されている。

【0072】

ＡＣＶの中には、スカートシステムとエアクッションに加圧空気流を供給し、オンクッション状態またはホバリングを実現するために、リフトファンを使用しているものがあることを理解されたい。このようなＡＣＶは、クッション状態であれば、比較的低い抵抗で陸上や水上を移動することができる。推進力は、通常、エアプロペラによって供給される。方向制御は、プロペラ後方の舵や、複数のプロペラを搭載した場合のプロペラ推力の差によって行われるのが一般的である。

【0073】

制御を強化するために、従来のＡＣＶの中には、ファンを使って加圧された空気をノズルに導き、スラスタを作り、それを回転させて機体の横力とヨーモーメントを与えることができるものもある。従来のＡＣＶの中には、二重排出ボリュートの付いたリフトファンを使い、リフト用のクッションエアと制御用のスラスタに空気を同時に供給するものがある（ファンの流れの約半分はスラスタに、半分はクッションに）。この方式では、リフトファンの風量とリフトに必要なパワーが２倍になる。スラスタは前方への推力を増加させるが、エアスラスタは、与えられた入力パワーに対する推力出力において、エアプロペラの半分以下の効率となる。

【0074】

さらに、巡航速度では、舵と差動推力制御は、スラスタを必要とせずに、機体を効果的に制御し、軌道を維持し、機体の旋回または停止などの操縦を実行できることを理解されたい。

【0075】

しかし、ＡＣＶは、目的地間を航行する間、ほとんどの時間は船速で、ほんの一部の時間は低速で操縦することが主体である。そのため、連続ファン駆動のエアスラスタを設置すると、制御性、特に低速制御性は向上するが、巡航時には必要なく、必要総パワーが増加し、それに伴い必要燃料、機体の重量、初期コスト、リフトサイクルコストも増加する。

【0076】

これに対し、ある実施形態によれば、改良された空気流アセンブリは、ＡＣＶのリフトおよびスラスタに２つの動作モードを提供することによって、上記の問題に対処している：
１）フルファンモード－スラスタベーンが閉じている状態。スラスタベーンを閉じた状態で、ファンの全風量をクッションに当てる。専用の効率的なファンを使用することで、全風量がスカートとクッションに向かい、抗力が減少し、必要総パワー量が減少する。
２）スラスタモード－スラスタベーンが開いている状態。スラスタベーンを開くと、クッションとスラスタで揚力が分割される。スラスタは機体の制御性を大幅に向上させ、横力を適用する能力により、適用されるヨーモーメントを増加させる。クッションの流量が減るとスカートの抵抗が増えるが、スラスタは低速時に作動するので、多少の抵抗が加わっても制御には有利である。ファンは通常、ＡＣＶの両側の機体中央部前方に配置され、これらのスラスタは、横力、ヨーモーメント、またはリバースを提供することができる。ＡＣＶは本来、抗力が小さく、風や表面の小さな傾斜による力の影響を受けやすいものである。スラスタを搭載した船は、制御力が強化されているため、より正確な操縦と位置決めが可能である。

【0077】

特定の実施形態によれば、間欠スラスタは、スラスタベーンおよび方向性ノズルを有する移行ダクトを追加した、単一排出を有する典型的な遠心ファン（例えば、図１参照）を利用してもよい。このような実装では、リンク付きのスラスタベーン（例えば、図７Ａおよび図７Ｂを参照）を利用することができる。ベーンは、湾曲した非対称のエアフォイルであってもよい。ベーンは、その回転軸がリフトファンインペラシャフトに平行になるように配置されてもよい。ベーンは、アクチュエータとの一連のリンクを通じて関節運動することができる。

【0078】

特定の実施形態によれば、スラスタベーンが閉じた状態（例えば、図７Ｂ参照）で、ベーンは、スラスタなしのファンに典型的なボリュートの内面を完成させる。したがって、閉じたとき、ファン性能は、単一排出で完全専用ファンのものに近づく。スラスタベーンが開いているとき（図７Ａ）、ボリュートは二重排出ボリュートに似ており、ファンの流れの一部は移行ダクトに向かい、次にノズルに向かう。ノズルは空気を垂直方向から水平方向へ約８０度回転させ、主に排出方向と反対の水平方向の推力を発生させることができる。ノズルは回転させることができ、水平面内で３６０度の推力を発生させることができる（例えば、図３参照）。

【0079】

特定の実施形態によれば、空気流アセンブリは、ボリュートの内面に適合するように成形されたスラスタベーンを使用するので、閉じたときに完全な単一排出ファン性能が達成される（図５および図７Ｂ）。ベーンのスパン軸に沿って回転させると、同じ湾曲形状で回転ベーンが形成され、ファンの空気が排出ダクトに流れ込むように誘導し、流量損失を低減して効率を改善する。スラスタベーンの上部にある移行ダクトは、加圧されたスラスタエアを取り込み、スラスタベーンにある長方形のリフトファン開口部から円形のスラスタノズル軸受面へと移行させるものである。このノズルは、垂直方向から水平方向へ約８０度回転させる。このノズルを移行ダクトの上で回転させることで、方向性を持った推力を得ることができる。

【0080】

本明細書に開示された技術は、様々な車両に使用するのに適していることを理解されたい。そのような車両は、間欠スラスタの発明から利益を得るであろう一般貨物、パレット積み貨物およびホイール車両輸送ＡＣＶのためのものを含む。そのような車両は、強化された制御を必要とする場合、間欠スラスタの適用から部分的に利益を得るであろう無人用途で使用され得る。ファンを使用する他のＡＣＶは、低速制御を強化するために間欠スラスタの概念を使用することができる。

【0081】

［さらなる実施形態］
以下の例は、さらなる実施形態に関するものであり、そこから多数の順列および構成が明らかとなるであろう。

【0082】

実施例１は、エアクッション車両（ＡＣＶ）によって使用される加圧空気を供給する空気流アセンブリを含む。空気流アセンブリは、中央チェンバ、車両リフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュートと、中央チェンバと車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセットと、ガイド部材のセットに結合されたリンクとを含み、リンクは、ガイド部材のセットを、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトの間の開口を閉鎖する閉構成とガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトの間の開口を開く開構成の間で移行できるように構成および配置されている。

【0083】

実施例２は、ボリュートの中央チェンバが、ファンからの空気流を車両リフトダクトに導くように構成および配置されている、実施例１の主題を含む。さらに、ガイド部材のセットは、閉構成にあるとき、中央チェンバと車両スラスタダクトの間の空気流をブロックする。さらに、ガイド部材のセットは、開構成にあるとき、中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の空気流を促進する。

【0084】

実施例３は、実施例１または実施例２の主題を含み、ボリュートは、螺旋を定義する第１湾曲周縁部および第２湾曲周縁部を含む。さらに、ガイド部材のセットは、閉構成にあるとき、中央チェンバから車両リフトダクトへの層流空気流のための螺旋をさらに定義するために、第１湾曲周縁部と第２湾曲周縁部とを連結する円弧を定義する。

【0085】

実施例４は、ガイド部材のセットが、開構成にあるとき、中央チェンバ内で衝突して、中央チェンバからの空気流を車両スラスタダクト内に偏向させるルーバー構造を定義する、実施例１～３のいずれかに記載の主題を含む。

【0086】

実施例５は、ファンが、中央ファン軸を中心に回転するように構成および配置される、実施例１～４のいずれかの主題を含む。さらに、ガイド部材のセットの各ガイド部材は、中央ファン軸に平行なそれぞれのガイド軸を中心に枢動するように構成され配置される。

【0087】

実施例６は、ガイド部材のセットが、第１のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第１のガイド部材と、第１のガイド軸に平行な第２のガイド軸を中心に枢動するように構成および配置された第２のガイド部材とを含む実施例１～５のいずれかに記載の主題を含んでいる。さらに、リンクは、第１のガイド部材を第１のガイド軸を中心として時計回り方向に枢動させると同時に、第２のガイド部材を第２のガイド軸を中心として反時計回り方向に枢動させるように構成および配置され、反時計回り方向は時計回り方向と反対である。

【0088】

実施例７は、ガイド部材のセットの各ガイド部材が円弧状の断面を有する、実施例１～６のいずれかに記載の主題を含む。

【0089】

実施例８は、ガイド部材のセットの各ガイド部材が前縁および後縁を有する実施例１～７のいずれかの主題を含む。さらに、ガイド部材のセットが閉構成にあるとき、（ｉ）ガイド部材のセットの第２のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第１のガイド部材の後縁によって覆われており、（ｉｉ）ガイド部材のセットの第３のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第２のガイド部材の後縁によって覆われており、（ｉｉｉ）ガイド部材のセットの第４のガイド部材の前縁は、ガイド部材のセットの第３のガイド部材の後縁によって覆われている。さらに、第１、第２、第３、第４のガイド部材は、直列に並べられている。

【0090】

実施例９は、ガイド部材のセットが閉構成にあるとき、第１のガイド部材の前端が覆われていない、実施例１～８のいずれかに記載の主題を含む。

【0091】

実施例１０は、リンクがガイド部材のセットを閉構成で保持する第１の位置と、リンクがガイド部材のセットを開構成で保持する第２の位置とからリンクを動かすコントローラをさらに含む、実施例１～９のいずれかに記載の主題である。

【0092】

実施例１１は、車両スラスタダクトが、中央チェンバに隣接する第１の端部と、中央チェンバから遠位の第２の端部とを有する、実施例１～１０のいずれかに記載の主題を含む。さらに、車両スラスタダクトの第１の端部は、長方形の断面を有する。さらに、車両スラスタダクトの第２の端部は、円形の断面を有する。

【0093】

実施例１２は、車両スラスタダクトの第２の端部に結合され、車両スラスタダクトからの空気流を誘導して水平推力を提供するノズルをさらに含む、実施例１～１１のいずれかの主題を含んでいる。

【0094】

実施例１３は、ノズルが垂直軸を中心に３６０度回転するように構成および配置される、実施例１～１２のいずれかの主題を含む。

【0095】

実施例１４は、ノズルが、垂直方向からの空気流を少なくとも７５度偏向させるように構成および配置される、実施例１～１２のいずれかに記載の主題を含む。

【0096】

実施例１５は、車両フレームと、車両フレームに支持されたファンと、実施例１～１４のいずれかに記載の主題とを有するエアクッション車両（ＡＣＶ）を含む。

【0097】

実施例１６は、エアクッション車両（ＡＣＶ）の操作方法を含む。ＡＣＶは、実施例１５で説明した通りである。

【0098】

実施例１７は、空気流アセンブリの操作方法を含む。空気流アセンブリは、実施例１～１４のいずれかに記載されている通りである。

【0099】

実施例１８は、ＡＣＶの別の操作方法を含む。この方法は、ＡＣＶの空気流アセンブリに結合されたファンを作動させることを含み、空気流アセンブリは以下を含む：
（ｉ）中央チェンバ、車両リフトダクト、および車両スラスタダクトを有するボリュート、
（ｉｉ）中央チェンバと車両スラスタダクトとの間に配置されたガイド部材のセット、および
（ｉｉｉ）ガイド部材のセットに結合されたリンクであって、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を閉じる閉構成と、ガイド部材のセットが中央チェンバと車両スラスタダクトとの間の開口を開く開構成との間で、ガイド部材のセットを移行するように構成および配置されているリンク。

【0100】

この方法は、さらに、リンクを第１の位置からガイド部材のセットを閉構成に保持する第２の位置に移動させることを含み、ＡＣＶは、リンクが第２の位置にある間にファンからの車両リフトダクトを通る空気流から垂直方向の揚力を得る。この方法は、さらに、リンクを第２の位置から、ガイド部材のセットを開構成に保持する第１の位置に移動させることを含み、ＡＣＶは、リンクが第１の位置にある間、車両リフトダクトを通るファンからの空気流から垂直揚力を得、車両スラスタダクトを通るファンからの水平推力を得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】