JPH10503140A - 揚力を増大し且つ抗力を減少させるための吹き上げ効果を発生させる翼端渦の発生技術 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 翼の性能を向上させるために翼端部に発生した渦を使用する方法である。これらの方法は、翼（８２）の外端（６０）付近の実質的に流れ方向の有益渦（７４）の発生を含む。有益渦（７４）は誘導抗力渦（６２）とは反対方向に回転し、また吹き上げ（７６）を発生させるために使用され、これは上向き角を有して後縁（５６）の後方へ流れを偏向させることで誘導抗力を相殺する。吹き上げ領域（７６）は翼（８２）の揚力ベクトル（１１８）を前方へ傾け、これにより翼（８２）に誘導推力の前方へ向けられた力を発生する。有益渦（７４）は翼（８２）の迎え面に沿って存在する高圧領域を囲んで圧縮するのにも使用される。実施例は、翼（８２ｂ）の翼長に沿う捩れ（６６）、発散するドループ曲率軸線（８６）を有する下反角のある先端ドループ、可動渦フラップ（１０２）、円錐形の渦フラップネットワーク（１６２）を含んでいる。全体的な周速度を低下させる方法も開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 揚力を増大し且つ抗力を減少させるための吹き上げ効果を発生させる翼端渦の発 生技術 背景−発明の分野 本発明は、揚力増大装置、特に抗力を減少させ、翼（foil）形式の装置の反対 両面間に生じる流体圧力差を増大させるように設計された揚力増大装置に関する 。 背景−先行技術の説明 「非定常空気力学」と称される比較的新しい研究分野では、飛行する昆虫のよ うな生体において観察されるような超高揚力、推力および操縦性を航空機で再現 できるようにする乱れを生じる方法を発見するために、大いに研究が行われてい る。この可能性は、ナショナル・ワイルドライフ社発行の１９９１年４月〜５月 に発表されたマリエット・ノブァク（Mariette Nowak）氏の「竜は我々に飛び方 を教えられるか？」という論文に仮説として取り上げられている。この論文にお いて、コロラド大学でのマーヴィン・ルットゲス博士（Dr.Marvin Luttges）お よび彼の幾人かの大学院生により行われた研究によれば、ライベルーラ・ルクト ゥオーサ （libellula luctuosa）として知られたトンボ種は、自重の２．５倍も の過大な重荷を容易に持ち上げることができ、それ故に我々の最も効率的な航空 機の約３００％ほども性能の優れていることが示された。 この論文で、無毒なスモーク流を使用した風洞実験（生きて飛ぶトンボによる 流れ）の写真によれば、トンボの後流には、トンボの後方に意味のある距離を形 成して流れ方向に並んだ小さな渦の存在が示された。研究者が提示した理論は、 トンボの下向きの羽ばたきにより、トンボの羽はその上面に渦を形成するように 捩れを生じるということである。研究者は、そのような位置に渦を形成すること が、トンボの後流内に見られる渦がベルヌーイの原理によって作用できるように していると考えている。この原理は、空力的な翼形の湾曲上面の上側を流れる空 気はその翼形の下側を流れる空気よりも長い距離を移動しなければならないこと を示しており、翼形の上側の空気はより速い速度で流れ、それ故に上面より上方 の圧力は低下する。この圧力低下が、翼形に作用する上方へ向かう揚力を発生さ せる。したがって、この論文の研究者は、トンボの羽の後流に見出された渦が、 その空気流を加速するためにそれらの羽の上面より上方に形成されねばならない と考えている。しかしながら、この仮説は正しくない。何故なら、羽の上面に沿 う渦の形成は、昆虫の羽の並外れた性能を生み出すことはないからである。 翼の上面に渦を発生させる考えは、長年にわたって採用されてきた。上面に沿 う流れの剥離を減少させるために、境界層内に運動エネルギーを加えて表面抗力 を減少させることが通常に行われる（流れの剥離は、表面に沿って流れる流体が 表面から「引き離され」て、該表面に沿って取り付いて滑らかに流れる状態がも はや無くなったときに、発生する）。剥離を減少させるために渦を使用するこの 方法は、受動的な境界層制御と呼ばれる。この技術は、抗力減少および剥離減少 の助けとはなるが、昆虫に見られる驚異的な性能レベルを生み出すことはできな かった。 非定常空気力学の分野における理解不足は、羽のある、また鰭のある動物の性 能レベルが現代科学で説明することのできないままであるという事実によって示 される。今世紀における最大の工学的ミステリーの１つは、鳥の羽はどうして鳥 達が行動するように作用することができるのかを理解したことである、といわれ ている。同様に、現在ある空気力学理論を用いると、マルハナバチ（bumble bee ）は飛べるはずがないという考えを人々にもたらす。驚異的な速度で曲芸的な軽 快さで飛ぶことはいうまでもなく、このような小さな羽がこのように比較的大き く重い体を地面からどのようにして持ち上げるかに関する方法は全く知られてい ない。他の例はグレイのパラドックス（Gray's Paradox）の場合であり、これは ジェイクウィーズ・クストーの本であるジェイクウィーズ・クストー：ザ・オー シャン・ワールド 、米国ニュー・ヨーク：エッチ．エヌ．エイブラムス、１９８ ５年の第１００頁に記載されている。このパラドックスでは、イルカが３０ノッ トを超える速度で泳ぐために、その筋肉組織は人間の１０倍も強力（対等な割合 で）であるか、さもなければイルカは純粋な層流（流体が物体のまわりを乱れの ない一連の層として滑らかに流れる状態）を生み出すことができねばならないと 結論づけている。他の説明として非定常の流体流れを生み出す可能性が記載され てい ないので、並外れて高い性能レベルを生み出すように乱れを発生させて利用する 方法は知られていないことが明白である。 乱れからパワーを導き出すというよりも、現代の航空機設計および翼技術は乱 れが主要な問題であると考えている。乱れは不利であると見なしている。何故な ら、乱れは現在の翼形式の装置の揚力を奪って抗力を発生させるからである。抗 力が望ましくない流体流れの状況において、科学者は、最終的な目標が純粋な層 流の形成であるとの考えを達成するうえで、乱流こそが絶えず障害となる不可避 的な厄介者と見ている。 現代の航空機の翼および翼形式の装置を悩ませる乱流の最も厄介な形態の１つ は、翼外端付近に発生する渦である。これらの渦は、翼によって揚力が発生され るとき、その翼の反対両側の間に生じる圧力差の結果として形成される。揚力を 発生させるためには、翼下面の下側の空気圧が比較的高く、これに対して翼上面 の上側の空気圧は比較的低くなければならない。高圧領域は低圧領域へ向かって 移動するので、翼下面（高圧面）の下側の空気は上面（低圧面）へ向かって翼端 部をまわり込んで側方へ逃げる。この結果、下面の下側では翼端部付近のかなり の量の空気が外方（翼端部へ向かう方向）へ移動し、また上面の上側では内方（ 翼端部から離れる方向）へ移動する。翼端部の上側および下側に生じるこれらの 翼長方向に向かう流れ状態は、横流れ（すなわちクロスフロー）と称される。こ れらの横流れの状態は、翼端部付近の翼上面にスワール渦（swirling voltex） を形成する。この渦は円形経路に沿って回転し、外方へ向かう部分に沿って上方 へ、また内方へ向かう部分に沿って下方へ流れる。 翼端部に発生された渦のこのような流れ特性は先行技術の翼にかなりの性能低 下をもたらす。翼下面の下側の空気が翼端部をまわって外方へ逃げると、翼の下 側の高圧領域は翼長方向に広がって、それ故に圧力の損失を生じる。これは、翼 上面と翼下面との間に存在する全体的な圧力差を減じて、揚力を減少させる。渦 回転の速度によって生じる遠心力は渦回転中心軸線に沿って低圧中心すなわち「 目」を形成する。この回転速度は極めて速いので、目の中の圧力は翼上面の上側 に当初存在していた低圧領域よりも直ぐに低くなる。この結果、翼下面の下側の 高圧領域は、この新たに生じた低圧中心へ向かってさらに速い速度で翼端部を まわって加速する。これは、翼下側の流体圧力をさらに低下させて、揚力をさら に減少させる。 この翼端部に発生された渦は内方へ向かう部分に沿って下方向へ流れるので、 翼上面（低圧面）に対して空気を下方へ押しつけて、吹き下ろしとして知られて いる状況を発生させる。下方へ向かって流れる空気が翼の低圧面に当たると、こ の面に沿う空気圧を高め、これにより揚力を減少させる。この渦はまた、翼端部 付近の翼低圧面のかなりの面積部分にわたって空気が滑らかに流れるのを阻害す る。この渦により発生される乱れは、翼の有効面積ならびに有効アスペクト比（ アスペクト比は翼長方向の翼全長を、翼の前後方向の全幅で割って定義される） を減少させて、揚力を減少させる。このために、翼端渦は低アスペクト比の翼を 揚力発生において著しく非効率化させる。この効率損を補償するために、与えら れる翼は、翼端渦が存在しないときに必要とされる翼長よりもかなり大きな翼長 を有するようにされなければならない。これは材料および労力の追加のために製 造費を増加し、表面抗力および重量の増加する不利益のために燃費も増大させる 。さらに、この渦により生じた流れの乱れは翼を早めに失速させることになりか ねない。このことは、より大きな迎え角で有効に機能する翼性能を低下させるこ とになる。 翼端渦により生じる最も重要な問題点は、誘導抗力の発生である。これらの渦 により発生される吹き下ろしは空気流を偏向させ、大きな下向き角度で翼後縁を 離れるようにさせる。翼に作用する揚力方向は流れ方向に直角であるから、この 下向きに偏向された流れは揚力方向を後方へ向かって傾ける。この結果、揚力の かなり大きな成分が移動方向とは反対の方向へ翼に対して後方へ引張ることにな る。この現象は誘導効率として知られている。この誘導効率に対抗するために、 航空機はその推進装置の出力を増大しなければならない。このことが燃費をかな り増加させ、またエンジンの摩耗を増大させる。 翼端渦により生じる問題点は、翼の迎え角が大きくなるほど厳しさを増す（大 きな迎え角は、ハイロード、またはハイロード状態とも称される）。翼の迎え角 は、翼前後の整合面（翼弦線）と、周囲の流体に対するその翼の移動方向との間 に存在する相違すなわち角度として定義される。これは翼の実迎え角と呼ばれる 。 翼の整合面がその移動方向と平行でなければ、向かってくる流れに衝突する翼面 が高圧面または迎え面（attacking surface）と呼ばれる。迎え面に沿って流れ る流体は圧縮され、圧力が上昇される。翼の迎え角が大きければ大きいほど、向 かってくる空気に対して迎え面が衝突する度合いは強くなり、また迎え面に沿う 流体の圧縮の度合いも強くなる。これは、迎え面と低圧面（反対面）との間に生 じる圧力差を増大させる。この結果、空気は翼端部のまわりを増加された速度で 流れることになる。このことは、翼端渦およびその吹き下ろしの破壊的パワーを 増大させる。 この吹き下ろしにより生じる主な問題点は、これが翼の有効迎え角を減少させ て揚力を減少させることである。有効迎え角は実迎え角と誘導迎え角とを組合せ て修正したものである。誘導迎え角は、向かってくる流れの整合面と、翼端渦に より発生された変化された流れ状態（吹き下ろし）の整合面との間の相違すなわ ち角度である。吹き下ろしは流れを偏向させて下向きの角度で後縁から離れるよ うにさせるので（所望の揚力方向から離れる）、誘導迎え角は負の値を有する。 この結果、誘導迎え角が翼の実迎え角と組み合わされると、その負の値は翼の有 効迎え角を減少させる。 有効迎え角のこの減少は、与えられた実迎え角における反対両面間に圧力差を 生み出す翼能力を低下させる。効率および揚力におけるこの低下を補償するため に、翼の実迎え角はその損失を補うように増大されねばならない。これは、翼端 渦および吹き下ろしの強さを増大させる。また、剥離を強め、翼の失速チャンス を増やす。翼の実迎え角を増大させることで、翼は周囲の流体媒体に大きな乱れ を発生させる。これは、翼の流線形でなくなるようにして、表面抗力、剥離およ び遷移流のレベルを高める。遷移流は、滑らかな流れが混沌とした乱れに変化す る部分で生じる高抗力状態である。 これらの問題点により、揚力を増大させる従来の試みは、全体的な翼端部の渦 発生を減少させることに集中した。これは最も一般的には、流れ方向に配向され たプレート状部材すなわち「翼片」を翼端部に取り付けることで行われた。この プレート状部材は典型的には翼下面から下方へ、また（または）翼上面から上方 へ延在される。この方法は、翼端部をまわる空気の循環的な流れを遮断すること で渦発生を減少させるように試みるものである。このような装置は、翼端渦を２ ０〜２５％しか減少できないために、効率は限らる。また、これらの翼片は航空 機に対する重量的な不利益を増大し、それ自体による付加的な抗力も発生させる 。 このような従来設計による欠点は、プレート状部材の整合面が翼の移動方向と 平行に配向されることである。この結果、翼端部の下側に存在する外方へ向かう 横流れが翼下面の下側を延在する翼片の内方に向いた面に当たることになる。こ の衝突が生じると、翼下面の翼片の内方に向いた面に沿って圧力が増加する。こ れは、下側の翼片の内方に向いた面および外方に向いた面の間に存在する圧力差 を相当に増大させる。このような圧力差は、翼片の端部付近でその外方へ向いた 面に沿って小さな誘導抗力による渦を形成する。翼片は垂直に配向されるので、 この誘導抗力による渦は横流れ状態（吹き下ろしに似ている）を外方に向いた面 に発生させる。この横流れは、流れを偏向させて下側の翼片後縁から内向きの角 度を増大して離れるようにさせ、これにより翼片に誘導抗力を発生させる。この 誘導抗力は、下側の翼片の外方へ向いた面に沿って流れが剥離して生じる遷移流 による抗力と組み合う。翼片によって発生されるこれらの抗力による不利益は、 この解決方法における全体的な効率を著しく低下させる。さらに、この新しい渦 は翼端渦と同じ方向に回転し、それ故に互いに強め合う。 同様な問題点が翼上面（低圧面）の上側を上方へ延在する翼片でも発生する。 翼の上側に存在する内方へ向かう横流れは、この上側面の翼片の外方へ向いた面 に押しつけられる。これは、上側の翼片の端部付近で内方へ向いた面に沿って小 さな誘導抗による渦を形成する。この状態で、上側の翼片の翼端渦は、内方に向 いた面に対する横流れを生じる。これは流れを偏向させ、外向きの角度で後縁を 離れるようにし、それ故に上側の翼片に誘導抗力を発生させる。この翼片により 発生された剥離および抗力の増大は、翼に作用する抗力の不利益を増大させる。 従来の解決方法の全てにおいて成功を抑制してしまう問題点は、速度および迎 え角の変化によって誘導抗力による渦が強さを大きく変化することである。渦の 強さが変化すると、同様に翼端部付近に存在する横流れの状態も同様に変化する 。従来方法はいずれも、このような横流れの変化を適当に調整する方法は使用し て いない。 クラウス氏に付与された米国特許第１０６３８０５号（１９１３年）は、翼に ドループ付き外縁を採用している。このドループ付き外縁は前縁全体に沿って延 在し、一定した寸および実質的な直角配向を維持する。この前縁全体にわたって 延在するこのリップの一定した連続は、高い値の抗力を発生させ、また有益な渦 の形成を抑制する。 シュール氏に付与されたドイツ国特許第５０９７６４号（１９３０年）は、中 空の半円錐体を外方且つ後方へ拡がる翼端部の外縁に取り付けるものである。こ の設計は、無尾翼機に採用することを意図している。円錐体は中空側を下に、尖 端を前方へ向けて配向される。ドイツ語から英語への翻訳によれば、彼は、 「この形状にすることで、この航空機は独自に飛行でき、且つ非常に安定す ることができる。実際に多くの経験が示しているように、この航空機が突風のよ うな或る種の事情のために通常の水平飛行路から逸れると、空気はどういうわけ かこれらの中空円錐体に作用して、それらの円錐体が航空機を通常飛行姿勢に戻 すように作用する。それ故に、非常な暴風の気象や霧の中でさえも、飛行するこ とが可能になる。航空機の安全はもはやパイロットの能力に依存するものではな い。」 と述べている。 シュール氏の言葉は、円錐体がこの自己安定効果を航空機に与えることを可能 にする方法を発見したのではない、ことを表している。結果的に、彼はこの方法 を一連の未知の要素であるとした。これらは、未知の力によって生じる自動安定 化という未知の方法を含み、これらの力は空気と円錐体との間に生じる未知の流 れ状態により未知の成り行きで発生する。彼はまた、パイロットはただ後ろに座 ってこの成り行きに対する全ての制御を放棄することができるから、その方法の 裏に隠れている未知の秘密を理解して操作する必要はない、とも感じている。逆 に、多くの人命および高価な財産の安全は、未知の方法の恩恵にあずけることは できない。今日でさえ、この方法は科学的に未知のままであり、それ故に飛行に 対するその特別な影響は正確に予測すること、すなわち制御することはできない 。 シュール氏は、彼の設計で自体の自動安定化を果たす方法に気付かないばかり か、彼の言葉は彼の円錐体が通常の方法で作用するものでないことにも気づかな かったことを示している。英語への翻訳において、彼は「また、これらの中空な 円錐体は縁部におけるホワール効果（whirl effect）を低下させ、これは揚力の 増大および抵抗の減少をもたらす」と述べている。このように彼は円錐体が従来 の翼片と同様に作用するものと考え、それ故に予測でき且つ明かな方法で揚力が 増大し抗力が減少すると考えた。彼は、彼の設計が実践された空気力学理論の予 測を超えて到達するような高いレベルの揚力を発生できることに気が付いている とは述べていない。彼はまた、彼の円錐体が翼端渦の形成を減少させることはな く、実際にはそれを並外れた高いレベルにまで増加させるということに気付いて いない。さらに、シュール氏だけでなく他のいずれの科学者も、翼端渦の発生度 合いの増大が従来の空気力学による期待値を超えて翼性能を高めるのに使用でき るということに気付いていない。翼端部に取り付けられたこれらの円錐体のまわ りに存在する乱れ模様は、依然として未知、未認識、未制御、そして未活用のま まである。その模様、利益、原因、機能、性質、性能に与える効果、潜在力、可 能な形態、望ましい位置、そして可能な用途も同様に未知のままである。 シュール氏は、彼の円錐体で発生される大いに乱れた流れ状態の存在、または 飛行に対するその並外れた効果に気付いていなかったので、彼の設計は安全且つ 予想可能な状態で作動できない。この乱れの知識がないと、調整（フラップ装置 によるような）の僅かな変化が非常に異常な予期せぬ飛行挙動を生じかねない。 空気速度または迎え角の変化ですら、異常な挙動を生じる。シュール氏はこの状 況を認識しておらず、またこれを制御する実際的な方法を提示していない。 英語への翻訳で、彼は「舵取りフラップが円錐体の縁部に最も良好に取り付け られる」とだけ述べている。彼はいずれの縁部すなわち部分か、このようなフラ ップが如何に配向されるべきか、幾つ使用されるべきか、どの枢動軸線が好まし いのか、または流れに対してどのような効果を有するか、を特定していない。さ らに、彼は飛行機のピッチ（迎え角）を制御して飛行機が上昇および降下を行う ように制御する方法を提示していない。 これらの円錐体を作動させる方法、またはその方法を制御する方法の知識なく して、飛行機を安定化させる同様な未知の要素は、それが形成されると同様にた 易く失われ得る。この方法は従来の空気力学では予測できない結果を生じるので 、シュール氏の設計は予期せぬ上昇、失速、降下、錐もみ、横転および墜落を生 じる大きな弱点がある。これらの異常な挙動の原因は分からないので、適当に予 測、制御、または修正することができない。このような予測不能はこの翼形設計 を実用的となし得ない。 ケルナー−ブシェルーに付与された仏国特許第７６８３９２号（１９３４年） は、翼端部の上下両方に突出した翼片を採用している。翼端部の下面は湾曲した 下反角ドループ（anhedral droop）を有する。このドループの曲率軸線は移動方 向と平行である。翼片の上面は外方且つ前方へ湾曲した上反角ライズ（dihedral rise）を有する。このドループ（ライズ）の曲率軸線も移動方向と平行である。 翼片は翼後縁を超えて後方へ延在し、テーパー尖端を形成している。この翼片の 横断面形状は非対称で、外面が僅かに丸く、上方へ移動する流れに対して垂直な 翼形を形成する。この設計は誘導抗力渦の形成を阻止する、または有益な渦の形 成を促進するのに成功していない。 カーペンター氏に付与された米国特許第２１２３０９６号（１９３８年）は、 翼片装置は使用しないが、その代わりに湾曲した後退角のテーパー翼の端部を採 用しており、これは三日月形（crescent）の前縁および後縁を有する。この設計 は、コア寸法を小さくすることで誘導抗力渦の寸法およびパワーを低減させるこ とを意図する。これは誘導抗力を低減させるが、吹き下ろしは依然として発生し 、揚力増大渦を発生させるのためにいずれの装置も使用されていない。 ヴォート氏に付与された米国特許第２５７６９８１号（１９５１年）は、２つ の垂直なブレード状部材で構成される翼片設計を採用しており、これらの部材が 翼端部に直角に取り付けられて誘導抗力渦により前進方向の推力を得るような角 度で配置されている。一方のブレードは長さに沿って捩れを有して上面から延在 しており、ブレードの上側領域を後方へ向けて収束する角度（converging angle ）で配置している。同様に、他方のブレードは翼端部の下面から延在しており、 長さに沿って捩れを有していて、ブレードの下側部分を後方へ向かって発散する 角 度（diverging angle）で配置している。この配向は、誘導抗力渦によって発生 される翼上側の内方へ向かう横流れ状態および翼下側の外方へ向かう横流れ状態 の両方から、前方へ向かう揚力を空力的に得るように試みている。 この方法で揚力を得るためには、下側ブレードの内方へ向いた側および上側ブ レードの外方へ向いた側の両方がそれぞれブレードの高圧側となるように、迎え 角が定められねばならない。換言すれば、これらの面の両方ともが流れに対して 正の迎え角で配向されねばならない。このことは、翼端部の下側に発生する外方 且つ後方へ向かう横流れの実際の基準よりも小さい発散角度で下側ブレードが配 置されるような角度配向を必要とする。同様に、翼端部の上側に存在する内方且 つ後方へ向かう横流れよりも小さい収束角度で、上側ブレードの角度配向が定め られねばならない。 空力的揚力を効率的に得るために、各ブレードの内方へ向いた面および外方に 向いた面の間に生じる圧力差はできるだけ高くなければならない。この圧力差は 、小さな誘導抗力による渦を上側ブレードの内方へ向いた面ならびに下側ブレー ドの外方へ向いた面に沿って発生させる。これらの誘導抗力による渦は、各ブレ ードの反対両面間に存在する圧力差を増大する各ブレードの非対称翼形によって 発生される。これらの小さな渦は流れの剥離および抗力を増大させる。これらの 渦の回転方向は、翼によって形成される大きな誘導抗力渦を与える（compliment ）。また、これらの小さな誘導抗力渦が各ブレードの有効迎え角を減少させるの で、この効率損を補償するために各ブレードの実迎え角は増大されねばならない 。これはさらに各々のブレードの端部付近の剥離を増大させる。これらの小さな 渦の破壊的な影響を減少させる方法は開示されていない。 ヴォート氏は誘導抗力渦の回転速度から前進方向の推力を得ることを熱望して いるので、彼の設計はこの渦の回転速度を大幅に減速することに使用されない。 これは、彼のブレードにおける揚力発生が翼端渦の高い回転速度に依存している からである。これらのブレードにより発生される前進方向の推力は、連続した誘 導抗力の大きな欠点と比較すれば極端に小さい。 エクセルソン氏に付与された米国特許第２８４６１６５号（１９５８年）は、 翼面に直角な垂直軸線のまわりを枢動する直角方向に取り付けられた翼片を使用 している。この翼片は、航空機の飛行方向と一致する状態、およびその一致状態 から外れる状態へ回転できる。これらの翼片は翼（wing）の端部付近に取り付け られ、上面より上方および下面より下方へ延在する。この設計は、翼（wing）の 上側および下側の圧力領域を変化させることで超音速飛行機に対する水平制御を 提示することを意図する。 エクセルソン氏は、下側翼片の後部を内方へ枢動させ、また上側翼片の後部を 外方へ枢動させることにより、揚力が一方の翼（wing）に加えられることを述べ ている。彼は、この設定が翼（wing）の下側に内方へ向かう流れを発生させ、翼 （wing）の上側に外方へ向かう流れを発生させると考えている。エクセルソン氏 は、これが翼（wing）の下側の空気を圧縮し、翼（wing）の上側の空気を膨張さ せると感じている。 逆に、この設定は実際には抗力を増加し、揚力を減少させる。これは、発散す るように角度を付された上側翼片の外面が向かってくる流れと衝突するときに、 圧力を高めるからである。これが上側翼片の頂部を超えて内方へ向かう横流れを 発生させ、これが高速度の翼端渦をその上側翼片の内方に向いた面に沿って形成 させる。これは、翼（wing）の上面に対する吹き下ろしを強め、誘導抗力を増大 させる。同様に、後方へ向かって収束する下側翼片が向かってくる流れに衝突す ると、内方に向いた面に作用する流体圧は増加する。これは、外方へ向かう横流 れを下側翼片の端部の下側に発生させる。これは翼（wing）の下側の空気圧を低 下させ、この下側翼片の外方に向いた面に沿って高速度の翼端渦を発生させる。 これらの各々の翼片によって形成された翼端渦は、翼（wing）の下側の外方へ向 かう横流れ、および翼（wing）の上側の内方へ向かう横流れを増大させる。これ は、翼（wing）の上面および下面の間の圧力差を減少させ、それ故に揚力を減少 させて誘導抗力を増大させる。これらの翼端渦は主翼（wing）の誘導抗力渦と同 じ方向へ回転するので、これらの３つの渦の全てのコアは翼（wing）の後方で容 易に合流して、増大した吹き下ろしおよび誘導抗力に関する強さの後流を得る。 これらの翼片がこのようにして枢動される度合いが大きくなればなるほど、結果 として得られる揚力減少および抗力増大は大きくなる。通常の空気力学での期待 値を超えて揚力を増大させるように、このような装置を使用して乱れを発生させ ることができることは開示されていない。 レソースト氏に付与された米国特許第３３６９７７５号は、翼の上面および下 面に沿って角度を付けたリブを使用することで、誘導抗力の排除を試みている。 彼は、上面に沿うリブを後方へ向かって発散する角度で配向し、また下面に沿う リブを後方へ向かって収束する角度で配向させている。これらのリブは、翼端渦 により形成される横流れ状態を中立化させるために、翼上側の外方へ向かう横流 れ、および翼下側の内方へ向かう横流れを促進することを意図される。彼は、彼 の設計が滑らかな流れを復元して後流内にゼロの正味速度を得ることを述べてい る。 レソースト氏の意図とは逆に、この設計は誘導抗力による渦で発生される横流 れ状態を中立化させない。その代わりに、これらのリブの角度のある配向が実際 に渦を形成して、この渦が誘導抗力に関係した横流れ状態を増大させる。これは 、翼の上面におけるリブの外側および翼の下面におけるリブの内側が流れに対し て正の迎え角にあるためである。これは、リブのこれらの側に沿う圧力を増大さ せ、同じリブの逆側の圧力を低下させる。これは、リブの低圧側（翼の上面のリ ブの内側、および翼の下面のリブの外側）に沿って渦を発生させる。形成された 渦は各リブのまわりに横流れ模様を発生させ、これは翼端部を超えて形成される 誘導抗力渦によって生じる横流れを与える（compliment）。 サージェント氏に付与された米国特許第３４１１７３８号は、誘導抗力渦を減 少するために、飛行機の翼の端部に取り付けられる外方且つ後方へ向かうドルー プ付き翼端部を採用している。ドループ付き翼端部の外縁はその内縁に対して後 方且つ外方へ向かって発散しているが、このドループ付き翼端部の曲率軸線は移 動方向と平行である。この設計は、誘導抗力を大きく減少させることはなく、ま た有益な乱れを生じることもない。 サージェント氏はまた、翼端部の外側部分が前縁から後縁まで下方へ向かって 傾けられているので、誘導抗力渦は下方へ偏向されると述べている。彼は、この 渦の傾きを間違って方向付けしている。何故なら、下方へ偏向される後流は翼の 揚力ベクトルを後方へ偏向し、それ故に翼に作用する抗力を増大させるからであ る。 ハニー氏に付与された米国特許第３５９６８５４号は、翼端部に取り付けられ る中空で円筒形をした渦発生室を採用している。これは細長いスロット形開口を 翼下側の発生器の内側に沿って有している。このスロットは、発生器の下側部分 に沿って位置され、翼の下側に発生する外方へ向かう流れをそれが翼端部をまわ って外方へ逃げる前に捕捉することを意図されている。このスロットは、室に流 入する流れが中空円筒部の湾曲した下側内面に対して接線方向に向けられて、そ の流れが回転運動できるように、位置決めされる。スロットおよび円筒部の限ら れた流動空間は、過大な抗力を生じ、この抗力は体積流量を制限して、室内でた だちに無効力レベルにまで流速を消耗させる。発生器により促進された回転方向 は、誘導抗力による渦によって生じる回転方向と同じであり、それ故に誘導抗力 を大きく抑制することはない。この設計は、有益な乱れを発生させることはでき ず、重量上の不利益および抗力を航空機に付加するだけである。 レソースト氏に付与された米国特許第３９０４１５１号（１９７５年）は、翼 の下側に翼長方向の軸線のまわりに回転する一連の渦を形成することで、吹き上 げ状態を得ることを試みている。ジェットエンジンが超音速翼の下面の下側に配 置され、排気流と翼の境界層との間の流速の差が翼長方向の渦を翼の下側に形成 するようにされる。これらの渦はエンジン出力に依存し、翼外端に発生する誘導 抗力渦の比較的大きな吹き下ろし効果に打ち勝つために必要な適当な機構、強さ 、調整、および位置決めに欠けている。翼の下面は後縁へ向かって上方へ向かう 角度をなしているが、レソースト氏はこの面は常に負でない迎え角で配置される と述べている。 フィンチ氏に付与された米国特許第４１０８４０３号（１９７８年）は、下方 へ向いたドループを形成されて後方へ延在された翼端部を使用することで、層流 状態を発生させ、誘導抗力の渦形成を減少させることを試みている。風洞試験の 彼の図面に示されるように、この設計は誘導抗力の渦形成を減少させるだけで、 翼外端に生じる外方且つ上方へ向かう回転流れ模様（rolling flow pattern）を 完全に排除することはできない。ドループが形成する曲率軸線は移動方向と平行 である。さらに、彼の好ましい実施例は、後端部の後方へ向かう整合面をそれが 内方へ向かって収束するように配向している。この端部の下側に生じる外方へ向 かう横流れのために、この配向はさらにドループの内方に向いた面に沿って空気 圧を上昇させる。これは、外方へ向かう横流れがドループの外方へ向いた面に向 かって外縁上で曲がるときに、剥離を増大させる。この剥離が生じると、誘導抗 力による渦がドループの外方へ向いた面に沿って形成される。この渦は、滑らか な流れがこの外方へ向いた面上に生じるのを阻害し、それ故にこの翼端部の翼長 方向の翼形状は、揚力の増大で著しく効率が低下する。フィンチ氏は後端部の長 さに沿って捩りを採用しており、これは「渦発生防止のための捩り」であって、 端部付近での渦形成を阻止することを意図している。 モンクリフ−イーテス氏に付与された米国特許第４１９７８６９号（１９８０ 年）は、半包囲体の構造内で渦を発生させる渦発生装置を示している。この渦の 回転軸線は、発生装置に流入する自由な流れ方向に実質的に直角である。翼形式 の装置の性能を向上させるためにどのように渦流れ模様が使用できるかを示す方 法は開示されていない。 ボップ氏他に付与された米国特許第４３８２５６９号（１９８３年）は、翼端 に取り付けられた下反角ドループを有する捕捉装置を使用して、翼端渦の減少を 試みている。捕捉装置の曲率軸線は移動方向と平行である。この設計は、誘導抗 力を十分に減少させず、有益な乱れも形成しない。 スピルマン氏に付与された米国特許第４４４４３６７号（１９８４年）は、翼 後縁から後方へ突出する細長く狭いストリップを採用している。渦を形成する代 わりに、このストリップは標準翼の角度を付された前縁によって既に形成されて いる渦を変化させるだけである。誘導抗力渦の自然な発生を避けるために何の方 法も使用されていないので、ストリップが変化させようとする渦はこれらの形式 の渦である。この装置は誘導抗力渦を適当に減少させないだけでなく、有益な渦 を作るのに使用されるものでもない。 パンソン氏に付与されたロシア国特許１２３９０３２Ａ１（１９８６年）は、 一連の水中翼船用ブレードを船体のプロペラの前方に配置して使用している。こ れらのブレードは長さに沿って捩られており、流れをプロペラ回転方向と反対方 向に偏向させる逆推進形をなしている。前記ポンプのプロペラブレードは船体の ハルに固設されており、それ故に回転しないということを除いて、この装置は二 重反転式プロペラと同様に作用する。通常の期待値を超えて性能を高めるために 、どのようにして乱れを形成でき使用できるかの方法は開示されていない。 ディクソン氏に付与された米国特許第４７０５２４０号（１９８７年）は、失 速状態に至る前に、翼上面の前縁に沿って剥離を誘起させる前進翼を採用してい る。剥離は翼上面に沿って渦へと作り上げられるのであり、これは前縁の外側部 分から始まり、また後縁の内側部分に向かって延在する。この設計は渦から揚力 を得ることを試みているが、渦は不適当に形成され、不正確に位置されている。 また、誘導抗力を回避する方法は使用されていない。 ペリー氏に付与された米国特許第４９７５０２２号（１９９０年）は、ブレー ドのピッチングモーメントを減少させるために下反角ブレードドループを組み付 けられたヘリコプタローターブレードの角度を付された外端縁を採用している。 このドループの曲率軸線は移動方向と平行であり、それ故に誘導抗力を適正に減 少できないばかりか、揚力を発生させる乱れを作ることができない。 外国特許ＥＰ４８２９３２Ａ（１９９２年）は、運転時の騒音レベルを低減さ せるために端部に渦を発生させるヘリコプタブレードを示している。驚異的な揚 力レベルがこの装置の使用で観察されることが記載されていないので、この装置 により発生される渦は揚力を著しく高めるようには使用されていない。並外れた 高レベルの揚力を発生させるように渦流を使用する方法は開示されていない。 誘導抗力を減少させる幾つかの他の従来方法には、翼端部付近に配置した噴出 孔から空気をポンピングする（または吸い込む）ことで、層流を復元させる試み が含まれる。これは、誘導抗力による渦によって生じる横流れ模様に対抗させる ように行われる。装置重量増大の不利益およびポンピング装置が消費するエネル ギーの両方が燃費を増大する。装置の数量および複雑さも製造費を増加させる。 この方法は渦流を減少または排除するために設計され、驚異的な方法で飛行を有 利にするような渦を形成することを意図していない。また、内部的な流速（ポン ピング装置内の）を外部的な流速に合致させることは困難である。これは、状態 が常に変化するとき、例えば翼力話流状態の中を移動するとき、または空気速度 、迎え角または移動方向の調整を行うときには、特に困難である。 他の従来の解決方法には、誘導抗力による渦に対抗させるための回転流れ模様 を噴出できるジェットエンジンを飛行機の各々の翼端部に取り付ける方法が含ま れる。この設計目的は、翼端渦流を減少または排除して、真の層流が形成される ようにすることである。揚力を増大させるこの方法は、全体的に翼端渦の発生度 合いを減少させるだけでなり、それ故にジェットエンジンは通常の空気力学原理 による期待値を超えて揚力を増大させるようには使用されない。 この位置にジェットエンジンを使用することは、とても実用的とはいえない。 この解決方法は、付加されるエンジンの圧倒的な重量不利益、ならびにそのエン ジンを支持するために不可欠な翼内の特別な構造補強の追加により、容認しがた いほどに燃費を増大させる。この費用は増加された製造費と組み合って、渦発生 度合いにより得られる全ての利益を超えて重いものとなる。エンジンが前進推進 力を与えるのにも使用できるならば、エンジンと胴体との間の距離が延長された ことで翼に作用する増大されたトルクを対処できるようにさらに改良が必要とな る。ジェットエンジンが翼端部に配置されるならば、重量および推力によって翼 に作用するトルクは最大となる。さらに、回転流れを伝えるために消費されるエ ネルギーは、後方へ向かう推力の損失を生じ、それ故にこの損失を補償するため に付加的な燃料が消費されねばならない。この解決方法はあまりに多くの欠点が あるので、とても実用的とはいえない。 揚力を増大する他の方法には、渦発生装置を受動的な境界層制御を通じて剥離 を減少させるためだけに使用する方法が含まれる。これらの方法の例は、クエス 氏に付与された米国特許第３７７６３６３号（１９７３年）、ミッドルトン氏他 に付与される米国特許第４２９３１１０号（１９８１年）、トンプソン氏に付与 された米国特許第４３２３２０９号（１９８２年）、ピーターソン氏に付与され た米国特許第４７７６５３５号（１９８８年）およびホイーラー氏に付与された 米国特許第５０５８８３７号（１９９１年）に見られる。 米国特許第５０５８８３７号において、ホイーラー氏は、翼長方向の流れの減 少すなわち翼端渦の減少に使用されるときには、彼のＶ形渦発生装置は境界層の 上方へ延在できることを述べている。この装置がこの目的のために境界層の上方 へ延在されると、彼の渦発生装置の構造は過大なレベルの抗力を発生させる。こ の渦発生装置は頂点を後方へ向けたＶ形であるため、発生装置が楔に似た作用を 行って、頂点の前方へ向かう部分に大きな圧力球（pressure bubble）を形成す る。この圧力球は翼面から垂直に離れる方向へ膨張して自由流れの中へ高い位置 に達し、これにより大きな抗力を発生させる。この装置が厳しい横流れ状態を軽 減するのに使用される場合、ホイーラー氏は彼の渦発生装置の側壁の高さが局部 的な境界層の厚みの４〜５倍にできると述べている。このことは頂点の前面に形 成される圧力球の寸法を著しく増大させ、それ故に抗力はさらに増大される。こ の種の応用例に関しては、彼の好ましい実施例は、Ｖ形渦発生装置をＹ形にする ように後方へ延在する頂点を使用している。彼は、この延長した頂点が付加的な 抗力を生じて、対をなして発生する渦からエネルギーを奪うことを認めている。 ホイーラー氏の渦発生装置の他の問題点は、翼長方向のあらゆる形式の流れを 消勢（discourage）し、流れ方向の流れだけを促進することである。発生した渦 は、翼端部に発生する渦の形成を妨げて層流形式の流れ状態を復元するようにす る試みおいて「流れの整流装置」として使用されるだけである。ホイーラー氏の 方法は翼長方向の流れを或る程度減少させるが、依然として吹き下ろしおよび誘 導抗力を発生させる。彼の発生装置は大規模の渦を抑制する目的で渦を発生させ るので、通常の空気力学の期待値を超えて性能を高めるように大規模の乱れ模様 のパワーを利用する方法にはホイーラー氏は気付いていない。 これまでの飛行機設計における他の問題点は、制御フラップが使用において望 ましくない抗力を生じることである。フラップが使用されると、外縁は小さな誘 導抗力による渦、および遷移流を発生させる。これは旋回時に特に不利である。 例えば、右翼のエルロンが下げられて機体に左横転（右翼が持ち上がる）を生じ て左旋回に移行し、右翼のエルロンにより発生される抗力は機体を右へ片揺れ（ yaw）させる。この片揺れ方向は意図する操縦方向と逆方向であるから、この右 方への片揺れ傾向を補償するために機体の方向舵（rudder）は左に向けて枢動さ れねばならない。方向舵の介入はさらなる遷移流を生じて、操縦の難しさを増大 させる。これらの要素の全ては燃料消費量を増大させ、操縦性を低下させる。 目的および利点 したがって、本発明の幾つかの目的および利点は、以下の通りである。 （ａ） 先行技術の欠点を解決する翼設計を提供すること。 （ｂ） 翼端部領域のまわりに、鳥、水中動物および昆虫に見られる並外れた 性能特性を翼が再現できるようにする渦模様を発生させる方法を提供すること。 （ｃ） 誘導抗力渦と反対方向に回転するような流れに有利な渦を端部後方に 発生させて、先行技術の欠点を排除するだけでなく積極的に利点に転換するため に、端部付近の圧力領域を戦略的に再配列して翼性能を向上させる方法を提供す ること。 （ｄ） 翼の迎え面へ向かって流れる内方へ向かう横流れ状態を発生させて強 化するような有益な翼端渦を発生させることで、翼の迎え面に沿って存在する高 圧領域の外方へ向かう膨張に対抗する方法を提供すること。 （ｅ） この高圧領域に向けられた内方へ向かう横流れにより翼長方向に高圧 領域を圧縮して、翼の迎え面に沿って高圧領域の強さを増大させる方法を提供す ること。 （ｆ） 翼の迎え面に対する揚力増大吹き上げ状態を発生させる方法を提供す ること。 （ｇ） 翼の誘導抗力迎え角を、好ましくは翼の誘導抗力迎え角が翼の実迎え 角より大きくなる位置まで増大させる方法を提供すること。 （ｈ） 負の実迎え角にある翼の迎え面の部分から揚力を発生させる方法を提 供すること。 （ｉ） 流れを偏向して吹き上げ角で翼の後縁から離れるようにするために、 実質的に流れ方向の渦模様を使用する方法を提供すること。 （ｊ） 端部付近に有益な渦を発生させて翼に前方へ向かう推力を発生させる 方法を提供すること。 （ｋ） 翼の迎え面に沿って高圧領域の膨張を集中させ、外端に達する前に有 意に一方向性の状態で後方へ向かって逃げるようにさせる方法を提供すること。 （ｌ） 全体的に翼端渦の形成を減少させるために使用される翼片形式の装置 により発生される抗力を減少させる方法を提供すること。 （ｍ） 高い効率レベルで揚力を増大させる有益な渦を発生する抑制を提供す ること。 （ｎ） 揚力を増大させる翼端渦模様により発生される多くの流れ特性の利点 を得る翼設計を提供すること。 （ｏ） 翼の安定性を増大させる渦模様の使用方法を提供すること。 （ｐ） 航空機の揚力、燃料効率、飛行距離、滑空距離、貨物容量、安定性、 安全性、滑らかな乗り心地および操縦性を劇的に向上させるために、翼端部に発 生される渦模様を使用する方法を提供すること。 （ｑ） 有効表面積および有効アスペクト比を増大し、かなり小さな、および （または）小さなアスペクト比の翼が与えられた応用例に使用できるようにする ために渦模様を使用する方法を提供すること。 （ｒ） 翼端部から十分内方に誘導抗力渦を移動させ、吹き下ろし効果を中立 化させる吹き上げ状態を発生させるようにすることで誘導抗力を排除する方法を 提供すること。 （ｓ） 取り付けられる翼の端部領域の上面部分の上側の流れの速度を加速す ることで揚力を増大させる方法を提供すること。 （ｔ） 極めて大きい迎え角で翼が失速するのを防止する方法を提供すること 。 （ｕ） 翼の端部領域のまわりの横流れ状態を制御するのに使用できる調整可 能なフラップ装置を提供すること。 （ｖ） 流れ状態を変化させ、また流体媒体に対する方向を変化させるように するために、有益な渦形成を制御する調整可能なフラップ装置を提供すること。 （ｗ） 操縦のために端部に発生される渦を使用して、流体状媒体を通って、 すなわち該媒体に対して移動する飛行機または他の装置の方向を制御する、改良 された方法を提供すること。 （ｘ） セグメント化された翼の翼長を横断する捩れ量を連続可変にて増大お よび減少させる方法を提供すること。 （ｙ） 制御を失った飛行機の水平飛行経路を再度得るための方法を提供する こと。 （ｚ） かなり遅い速度で超高レベルの揚力を得る方法を提供すること。 他の目的および利点は以下の説明および図面を考えることで明白となろう。 図面 図面において、密接に関係する図は、同じ数字で異なるアルファベットの添字 を符されている。 第１図は、正の迎え角に傾けられた先行技術の翼の前部斜視図を示す。 第２図は、基部付近で同様な正の迎え角に傾けられているが、翼長方向に沿っ て捩られて、その翼の外方部分が負の迎え角となるようにされた別の翼の同様図 を示す。 第３図は、翼の外端に取り付けられた翼端部の頂面斜視図を示す。 第４図は、内端から見た同じ翼端部を示す。 第５図は、第４図のａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄおよびｅ−ｅの位置でそ れぞれ断面とされた横断面ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅの三次元的位置を示す、翼の 外端に連結された同じ翼端部の斜視図を示す。 第６図は、第４図のａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄおよびｅ−ｅの位置でそ れぞれ断面とされた横断面ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅの二次元的レイアウトを示す 。 第７図は、翼の外端に取り付けられた同じ翼端部の後面図を示す。 第８図は、翼の外端に取り付けられた同じ翼端部の前正面図を示す。 第９図は、翼の外端に取り付けられ、発散する軸線に沿って枢動する可動渦フ ラップを備えた翼の底面図を示す。 第１０ａ図〜第１０ｅ図は、様々な位置に配向された同じ可動渦フラップを備 えた正の角度に傾けられた同じ翼の前面図を示す。 第１１図は、複数の迎え角に配向された同様の渦フラップを有する同様の翼の 外端の下面下側を流れるｆ〜ｐの符号を符した流線の頂面図を示す。 第１２図は、下面下側を通過する第１１図の流線ｉ，ｋ，ｍおよびｐを有する 同じ翼の側斜視図を示す。 第１３図は、外端の下側を通過する２つの流線を有する先行技術の翼の比較例 とする斜視側面図を示す。 第１４図は、正の迎え角で傾けられた翼形および負の迎え角で傾けられた渦フ ラップの両方の下側を通過する流線により発生される二重渦模様の上側の斜視図 を示す。 第１５図は、同じ翼および渦フラップの下面の下側を通過する流線により形成 された同じ二重渦模様の斜視側面図を示す。 第１６図は、先行技術の翼により発生される誘導抗力渦の後面図を示す。 第１７図は、負の迎え角に傾けられた渦フラップを有する翼により発生された 有益な翼端渦の同様図を示す。 第１８図は、円錐形渦発生装置を有する翼により発生された二重渦模様の同様 図を示す。 第１９ａ図〜第１９ｄ図は、湾曲ドループを有し、それが翼の外端に取り付け られた翼端部の他の実施例の４つの異なる図を示す。 第２０図は、上面の上側を通過するリボン形流線を有する同じ翼端部の頂面図 を示す。 第２１ａ図および第２１ｂ図は、翼の外端部分の上下を通過する流線を有する 該部分の横断面図をそれぞれ示すが、第２１ａ図は先行技術の翼端部をまわる流 動特性を示し、第２１ｂ図は複数の迎え角で配向された翼端部をまわる流動特性 を示す。 第２２図は、第１９図および第２０図に示された実施例に類似の翼端部の外方 部分の上下の境界層を通って流れる流線の拡大斜視図を示す。 第２３ａ図および第２３ｂ図は、いずれも同じ翼端部の後面図を示す。 第２４ａ図および第２４ｂ図は、外端渦フラップネットワークが連結された翼 のそれぞれ斜視図および頂面図を示す。 第２５ａ図および第２５ｂ図は、第２４図に示した渦フラップネットワークの 他の２つの実施例の頂面図を示す。 図中の符号 参照符号において、異った実施例において密接に関連する部品は同じ番号で示 すが、異った肩付き記号および、またはアルファベット添字を付している。 （第１図） ８２ａ 先行技術の翼 ５０ 前縁 ５２ 下面 ５４ 上面 ５６ 後縁 ５８ 基部 ６０ 外端 ６２ 誘導抗力渦 ６４ 吹き下ろし領域 （第２図） ８２ｂ 翼 ５０’ 前縁 ５２’ 下面 ５４’ 上面 ５６’ 後縁 ５８’ 基部 ６０’ 外端 ６６ 捩れ ６８ 正の迎え角 ７０ 負の迎え角 ７２ 減少された正の迎え角 ７４ 有益な渦 ７６ 吹き上げ領域 （第３図〜第８図） ８２ｃ 翼 ５０’’ 前縁 ５２’’ 下面 ５４’’ 上面 ５６’’ 後縁 ６０’’ 外端 ８４ 翼端部の外端 ８６ 発散するドループ曲率の軸線 ８８ 後端部 ９０ 翼端部の後縁 ９２ 翼端部の前縁 ９４ 翼端部の上面 ９６ 外方へ向いたドループ面 ９８ 翼端部の下面 １００ 内方へ向いたドループ面 ａ 横断面 ｂ 横断面 ｃ 横断面 ｄ 横断面 ｅ 横断面 （第９図および第１０図） ８２ｄ 翼 ５０’’’ 前縁 ５２’’’ 下面 ５６’’’ 後縁 ６０’’’ 外端 ８８’ 後端部 １０２ 可動渦フラップ １０４ 渦フラップの内端 １０６ 渦フラップの外端 １０８ 渦フラップの前縁 １１０ 渦フラップの後縁 １１２ 渦フラップの下面 １１４ 渦フラップの上面 （第１１図および第１２図） ８２ｅ 翼 ５０ａ 前縁 ５４ａ 上面 ５６ａ 後縁 ６０ａ 外端 ８８’’ 後端部 １０２’ 渦フラップ １０４’ 渦フラップの内端 １０６’ 渦フラップの外端 １１０’ 渦フラップの後縁 １１４’ 渦フラップの上面 ７４’ 有益な渦 １１６ａ 向かってくる流れ １１８ 揚力ベクトル １２０ 垂直成分 １２２ 水平成分 ｆ 流線 ｇ 流線 ｈ 流線 ｉ 流線 ｊ 流線 ｋ 流線 ｌ 流線 ｍ 流線 ｎ 流線 ｏ 流線 ｐ 流線 （第１３図） ６２’ 誘導抗力渦 ６４’’ 吹き下ろし領域 １１６ｂ 向かってくる流れ １１８’ 揚力ベクトル １２０’ 垂直成分 １２２’ 水平成分 （第１４図） ８２ｆ 翼 ５０ｂ 前縁 ５４ｂ 上面 ５６ｂ 後縁 ５８ｂ 基部 ６０ｂ 外端 ６２’’ 誘導抗力渦 ７４’’ 有益な渦 ７６’’ 吹き上げ領域 ８８ｃ 後端部 １０２’’ 渦フラップ １０４’’ 渦フラップの内端 １０６’’ 渦フラップの外端 １１０’’ 渦フラップの後縁 １１４’’ 渦フラップの上面 １１６ｃ 向かってくる流れ （第１５図） ５２ｂ 下面 １１８’’ 揚力ベクトル １２０’’ 垂直成分 １２２’’ 水平成分 １２４ 二重渦模様 １２６ 内方へ向かう流れ部分 １２７ 分岐部分 （第１６図） ６２ａ 誘導抗力渦 ６４ａ 吹き下ろし領域 （第１７図） ８２ｇ 翼 ５４ｃ 上面 ５６ｃ 後縁 ７４ａ 有益な渦 ７６ａ 吹き上げ領域 ８８ｄ 後端部 １０２ａ 渦フラップ １０６ａ 渦フラップの外端 １１２ａ 渦フラップの下面 １３２ 流れの剥離 （第１８図） ８２ｈ 翼 ５４ｄ 上面 ５６ｄ 後縁 ６２ｂ 誘導抗力渦 ６４ｂ 吹き下ろし領域 ７４ｂ 有益な渦 ７６ｂ 吹き上げ領域 １２４’ 二重渦模様 １３４ 円錐形渦発生装置 １３６ 円錐の後縁 １３８ 円錐の前縁 １４０ 円錐の下面 １４２ 円錐の外端 １４４ 円錐の内端 （第１９図） ８２ｉ 翼 ５０ｏ 前縁 ５２ｏ 下面 ５４ｏ 上面 ５６ｏ 後縁 ５８ｏ 基部 ６０ｏ 外端 ８０’ 翼端部 ８４’ 翼端部の外端 ８８ｏ 後端部 ９０’ 翼端部の後縁 ９２’ 翼端部の前縁 ９４’ 翼端部の上面 ９６’ 外方へ向いたドループ面 ９８’ 翼端部の下面 １００’ 内方へ向いたドループ面 １１６ｄ 向かってくる流れ １４６ 湾曲した外方ドループ １４８ 前縁ドループ １５８ 外縁ドループ １５２ 前方へ向いたドループ面 １５４ 後方へ向いたドループ面 （第２０図） ６２ｃ 誘導抗力渦 ７４ｃ 有益な渦 ７６ｃ 吹き上げ領域 １１６ｅ 向かってくる流れ １２４’’ 二重渦模様 （第２１図） ６４ｄ 吹き下ろし領域 ７６ｄ 吹き上げ領域 １１６ｆ 向かってくる流れ １１６ｇ 向かってくる流れ （第２２図） ８０’’ 翼端部 ８４’’ 翼端部の外端 ９０’’ 翼端部の後縁 ９２’’ 翼端部の前縁 ９６’’ 外方へ向いたドループ面 １１６ｈ 向かってくる流れ １５０’ 外縁ドループ １５６ 小さな誘導抗力渦 １５６’ 小さな誘導抗力渦 １５８ 小さな有益な渦 １５８’ 小さな有益な渦 （第２３図） １００’’ 内方へ向いたドループ面 １５６’’ 誘導抗力渦群 １５８’’ 有益な渦群 １６０ 内方へ向かう横流れ １６０’ 内方へ向かう横流れ （第２４図） ８２ｊ 翼 ５０ｚ 前縁 ５２ｚ 下面 ５４ｚ 上面 ５６ｚ 後縁 ５８ｚ 基部 ６０ｚ 外端 １６２ 渦フラップネットワーク １６４ 内フラップ １６６ 外フラップ １６８ 中間フラップ ２０４ 内端 ２０６ 外端 ２１０ 後縁 ２１４ 上面 ３０４ 内端 ３０６ 外端 ３０８ 前縁 ３１４ 上面 ４０４ 内端 ４０６ 外端 ４０８ 前縁 ４１４ 上面 （第２５ａ図） ８２ｊ’ 翼 ５０ｚ’ 前縁 ５４ｚ’ 上面 ５６ｚ’ 後縁 ５８ｚ’ 基部 ６０ｚ’ 外端 １６２’ 渦フラップネットワーク １６４’ 内フラップ １６６’ 外フラップ １６８’ 中間フラップ ２０４’ 内端 ２０６’ 外端 ２１０’ 後縁 ２１４’ 上面 ３０４’ 内端 ３０６’ 外端 ３０８’ 前縁 ３１０’ 後縁 ３１４’ 上面 ４０４’ 内端 ４０６’ 外端 ４０８’ 前縁 ４１０’ 後縁 ４１４’ 上面 （第２５ｂ図） ８２ｊ’’ 翼 ５０ｚ’’ 前縁 ５４ｚ’’ 上面 ５６ｚ’’ 後縁 ５８ｚ’’ 基部 ６０ｚ’’ 外端 １６２’’ 渦フラップネットワーク １６４’’ 内フラップ １６６’’ 外フラップ １６８’’ 中間フラップ ２０４’’ 内端 ２０６’’ 外端 ２１０’’ 後縁 ２１４’’ 上面 ３０４’’ 内端 ３０６’’ 外端 ３０８’’ 前縁 ３１０’’ 後縁 ３１４’’ 上面 ４０４’’ 内端 ４０６’’ 外端 ４０８’’ 前縁 ４１０’’ 後縁 ４１４’’ 上面 説明−第１図および第２図 反対方向に回転する渦を区別するために、以下の説明では流れ方向に流動する 渦を誘導抗力渦または有益渦のいずれかと称する。与えられた翼の整合面に対し て、その上側の部分に沿って内方へ、また下側部分に沿って外方へ向かうように 回転する渦を、誘導抗力渦と称する。同様に、上側部分に沿って外方へ、下側部 分に沿って内方へ向かうように回転する渦を、有益渦と称する。理解すべきこと は、これらの２つの用語は識別のために厳密に使用されており、与えられた翼に 対するいずれの渦の効果も、これらの２つの用語の言葉上の意味によるのではな く、以下の説明を理解することによって明かになるということである。 以下の説明では、翼（または翼片）は正の迎え角、または負の迎え角で傾いて いるとしばしば説明される。水平に整列された翼が正の迎え角であると記載され る場合、翼下面が迎え面（attacking surface）で、翼上面は低圧面であると理 解しなければならない。これは、下面が向かってくる流れに対して正の迎え角に 、また上面が向かってくる流れに対して負の迎え角にあることを意味する。垂直 に整列された翼片が正の迎え角にあると説明される場合、その内方へ向いた面が 迎え面であり、外方へ向いた面は低圧面である。これは、内方へ向いた面を向か ってくる流れに対して正の迎え角となるようにするのであり、外方へ向いた面は 向かってくる流れに対して負の迎え角になる。説明を簡略にするために、このよ うに配向された翼は正の迎え角にあると簡単に記載する。 同様に、水平方向に傾いた翼が負の迎え角にあると説明されるとき、翼上面が 迎え面で、翼下面が低圧面であると理解しなければならない。これは、翼下面が 向かってくる流れに対して負の迎え角にあり、翼上面が向かってくる流れに対し て正の迎え角にあることを意味する。垂直方向に整列された翼片が負の迎え角に あると説明される場合、その内方へ向いた面が低圧面であり、外方へ向いた面は 迎え面である。これは、内方へ向いた面が向かってくる流れに対して負の迎え角 にあり、外方へ向いた面は向かってくる流れに対して正の迎え角にあることを意 味する。繰り返すが、説明を簡略にするために、このような配向の翼（および翼 片）は負の迎え角にあると簡単に記載する。 また、以下の説明において、多くの理論が本発明で利用される流体の流れ特性 を考えるために与えられる。これらの理論は正しいと考えるが、それらの理論に 束縛されることは望まない。 第１図は先行技術の翼８２ａの前面斜視図を示しており、この翼８２ａは正の 迎え角に傾けられている。前縁５０が視点に最も近い。下面５２は前縁５０の下 方に位置している。上面５４の僅かな部分が前縁５０の上方に見える。何故なら 、上面５４は空力的な揚力を発生するために凸状に湾曲しているからである。い ずれかの望ましい対象物に基部５８が取り付けられ、外端６０は自由状態に保持 される。使用時には、外端６０が誘導抗力渦６２を発生し、誘導抗力渦６２は同 図で見て反時計方向に回転する。誘導抗力渦６２を取り巻く回転流は後縁５６の 後方の後流に吹き下ろし領域６４を発生させる。 第２図は翼８２ｂの同様図であり、この翼８２ｂは本発明の流れ制御方法を使 用できるようにするために捩なれている。翼８２ｂは視点へ向けて移動している 。前縁５０’は視点に最も近く、後縁５６’は視点から最も離れている。翼８２ ｂの翼長に沿って捩れ６６を形成され、この捩れ６６は翼の実迎え角を基部５８ ’付近における正の迎え角６８から、外端６０’における負の迎え角７０まで徐 々に変化させる。正の迎え角６８と負の迎え角７０との間に、小さな迎え角７２ における翼８２ｂの部分がある。 上面５４’の僅かな部分が基部５８’付近の前縁５０’上方に見られる。これ は、上面５４’が空力的揚力を発生するために凸状に湾曲されているからである 。上面５４’は外端６０’付近でさらに良く見える。何故なら、翼８２ｂのこの 部分は負の迎え角７０にあるからである。下面５２’は捩れ６６と基部５８’と の間の前縁５０’の下方に見える。この図から、下面５２’は外端６０’と捩れ ６６との間に見ることができない。何故なら、翼８２ｂのこの部分は負の迎え角 ７０にあるからである。 外端６０’が有益渦７４を発生し、この有益渦７４はこの図で反時計方向へ回 転する。有益渦７４の回転方向は、後縁５６’後方の後流内に吹き上げ領域７６ を形成する。 作用−第１図および第２図 第１図および第２図は、先行技術の翼端渦に関連した不利益が本発明により解 消されるのみならず、実際に絶対的な利点へ転換されることを対照する機会を与 える。 第１図において、誘導抗力渦６２は、空気圧が下面５２の下側で比較的高く、 上面５４の上側では比較的低いことによって形成される。この結果、空気は、外 端６０の下側を外方へ向かって流れて、上面５４へ向かって上方へ流れる。これ は下面５２の翼長全体の下側に存在する高圧領域をかなり消耗させる。さらに、 誘導抗力渦６２によって吹き下ろし領域６４が形成される。これは上面５４の上 側の空気圧を高めて、揚力を減少させる。吹き下ろし領域６４も増大された下向 きの角度で後縁５６後方を流れが通過するように偏向させる。この下向きに偏向 された流れが翼８２aの有効迎え角を減少し、誘導抗力を発生させる。 しかしながら、第２図においては、全く反対の状態が生じる。翼８２ｂは本発 明の制御方法を組み入れており、これにおいて外端６０’周囲の圧力領域は有益 渦７４を形成するために戦略的に操作される。翼８２ｂは外端６０’付近で負の 迎え角７０に配向されているので、外端６０’付近の上面５４’は迎え面である 。同時に、外端６０’付近の下面５２’は視野から外れ、向かってくる流れから 保護される。このような配向は外端６０’付近で上面５４’の上側に圧力の相対 的な上昇を生じ、また外端６０’付近で下面５２’の下側にありの相対的な低下 を生じさせる。 通常の空気力学理論は、外端６０’付近の負の迎え角７０’が性能に逆作用す ると考える。これは、この配向が翼８２ｂの外方部分に下向きの力を発生させ、 これにより翼全体にわたり揚力の正味の減少を生じることをベルヌーイの定理が 教示しているからである。しかしながら、幾多の実験によれば、劇的な正味の揚 力増大が外端６０’付近の圧力領域をこのように逆転させることで得ることがで きることが示されている。風洞実験では、揚力のこの予期しない増大に応答する 原因が有益渦７４の回転作用であることを示している。この発見は、乱れおよび 渦がエネルギー損失の原因であるという考えを保持する従来の動力学的原理から 大きな隔たりがある。 厳密に分析すると、有益渦７４の回転運動は、前例のない利点を与えるような 一般的でない流れ特性を示すのである。外端６０’付近の上面５４’の上側の空 気圧は外端６０’付近の下面５２’の下側の空気圧よりも高いので、空気は外端 ６０’の下側を内方へ向かって流れる。この内方へ向かう横流れは、翼８２ｂの 下側の高圧領域が翼長方向に膨張するのを防止する強力な反力を発生し、これに よりこの高圧領域が圧力を失うのを防止する。さらに、この正味の内方へ向かう 横流れ状態は、翼８２ｂの下側に存在する高圧領域が翼長方向に圧縮されること を示す。これは翼８２ｂの下側の空気圧を劇的に上昇させ、それ故に揚力を増大 させる。内方へ向かう横流れの量が増大すればするほど、圧縮度合いは増大する 。 空気は外端６０’から内方へ向かって流れた後、上方へ曲がって吹き上げ領域 ７６を形成し、この吹き上げ領域７６は下面５２’に衝突を生じさせる。これが 下面５２’の下側の空気圧をさらに上昇させ、同時に翼８２ｂを横断して存在す る正味の圧力差を増大させる。また、吹き上げ領域７６は翼８２ｂの周囲の流れ 状態を変化させて翼８２ｂの有効迎え角を増大させるように作用する。これは、 与えられた実迎え角に関する下面５２’と上面５４’との間に存在する圧力差を 増大させる。有効迎え角のこの増大は、実迎え角が減少してこの付加された揚力 を補償できるようにする。これは、翼８２ｂをより一層効率的に且つまた流線的 にさせる。 内方へ向かう横流れおよび吹き上げ領域７６によって発生される揚力は、著し く大きい。飛行模型による実験では、先行技術の揚力増大方法を採用した模型よ りも、本発明のこの方法は模型が格段に重い貨物の運搬を可能にすることを示し ている。この模型はかなり遅い速度においてさえ、非常に大量の貨物を容易に持 ち上げることができる。速い速度では、この貨物積載量は著しく高いレベルにま で増大する。貨物積載量は先行技術の何倍にまでも増大させることができる。重 い荷物を運搬することに加えて、これらの模型は安定性、釣り合いおよび制御が 格段に優れている。あらゆる場合において、本発明の方法は、それが完全に先行 技術を時代遅れにするような並外れた余裕をもって、翼形式の装置に先行技術の 性能を凌駕させる。 他の利点は、吹き上げ領域７６が後縁５６’後方を通過する流れを翼８２ｂの 移動方向（移動方向は視点に向かう）から上向きの角度で偏向されるようにする ことである。揚力は流れの方向に直角であるから、この上向きの偏向は揚力の方 向を前方へ傾ける。この結果、揚力のかなりの部分が翼８２ｂ上でその移動方向 の前方へ向かって引かれる。有益渦７４により誘導抗力の後方へ向かう力が排除 されるだけでなく、前記方向へ向かう力が翼８２ｂ上に誘起される。この力を誘 導推力と呼ぶ。何故なら、前方へ向かっており、また有益渦７４により誘起され るからである。 誘導抗力が誘導推力で置き換えられるので、小アスペクト比の翼でも高い効率 レベルが得られる。小アスペクト比の翼の増大された翼弦方向の寸法は、翼の全 面積を増大させる。これは、翼の反対両面に沿って発生されることができる圧力 領域の寸法を増大させる。誘導抗力を増大させずに高い圧力レベルが迎え面に沿 って形成されるので、小アスペクト比の翼は著しく高いレベルのパワーを発生す ることができる。この結果、高レベルの揚力および低レベルの抗力を発生させる のに極めて小さいアスペクト比の翼が使用できる。これが、小アスペクト比の翼 は低レベルの揚力および高レベルの抗力を発生するという先行技術を凌駕する主 要な改良点である。 第２図に示される実施例の捩れ形態は、有益渦７４が形成する流れ状態の優れ た利点を翼８２ｂが得られるようにする。翼形は、基部５８’付近の正の迎え角 ６８から捩れ６６付近の減少された正の迎え角７２まで変化するので、下面５２ ’の下側を流れる空気は基部５８’から捩れ６６へ向かって翼長方向に押される 。この外方へ向かう流れが外端６０’付近の翼８２ｂの下側に存在する内方へ向 かう流れに衝突すると圧縮が生じて、翼８２ｂの下側の空気圧をさらに高める。 内方へ向かう流れはこの圧縮空気が外端６０’をまわって逃げることを阻止する ので、圧縮空気は後縁５６’の後方で後方且つ上方へ向かって逃げるように強要 される。これは吹き上げ領域７６のパワーを向上させる。 この実施例の捩れ形態はまた、捩れ６６付近に発生した強力な吹き上げ領域を 利用する。翼８２ｂの有効迎え角は捩れ６６付近でかなりの角度で増大されるの で、翼８２ｂの捩れ形態は捩れ６６付近で翼８２ｂの実迎え角を減少させる。こ れは捩れ６６付近の上面５４’に沿う剥離を減少させ、この面の上側の付着流れ を増加させる。この結果、揚力が増大され、抗力が減少される。 吹き上げ領域７６により与えられる翼８２ｂの有効迎え角の増大は、負の迎え 角７０にある翼８２ｂのかなりの部分を吹き上げ領域７６の傾斜に対して僅かに 正の迎え角となすことが実際にできる。これは、外端６０’付近に位置する上面 ５４’のかなりの部分の上側の流体圧を低下させ、これにより揚力およを増大し 、抗力を減少させる。吹き上げ領域７６は実迎え角が負のときでさえもこのよう にして揚力を発生させるので、翼８２ｂの翼長のかなり長い部分が負の迎え角で 配向される。これは代替実施例で捩れ６６が基部５８’に非常に接近して存在で きるようにする。 基部５８’と外端６０’との間の翼長方向の捩れの全体的な度合いは、基部５ ８’における実迎え角に依存する。捩れ６６の外方に存在する翼８２ｂの部分は 負の迎え角７０となることを意図されているので、基部５８’付近の正の迎え角 が増大すると、翼８２ｂを横断して存在する翼長方向の捩れの度合いも増大しな ければならない。同様に、基部５８’の正の迎え角が小さくなればなるほど、翼 長方向の捩れの度合いは減少する。この実施例の翼長方向の捩れは翼長に沿って かなり一様に形成されているが、他の実施例においては、一様でなく、誇張され て、加速度的に増大されて、または翼８２ｂに沿ういずれか一箇所または一連の 箇所で突発的に、捩りを与えられることができる。 本発明の隠れた流体の挙動の基本的な原理の１つは、反対両面間に圧力差を有 する翼は常に翼端部付近の低圧面に隣接して渦を発生するということである。こ の渦の強さおよび大きさは、その翼端部付近の翼の反対両面間に存在する圧力差 によって実質的に決まる。時にはこの渦は低圧面に沿って直接に形成を始め、ま た別の時には渦はさらに後方の後流内に形成を始める。いずれの状態においても 、渦は翼性能に大きな影響を与える。何故なら、翼後縁を離れる流れの方向を偏 向 させるからである。 従来の空気力学的原理は翼端渦によって生じる流れの偏向が不利であると考え ているが、本発明の方法はその挙動を制御し、翼性能を向上させるために利用す る方法を開示する。翼端に発生した渦が性能を向上させるためにどのように使用 できるかということを完全に理解するためには、その渦の形成に隠れている力学 をまず最初に理解しなければならない。 翼の高圧面に沿う流体は翼端部をまわって低圧面へ逃げる前に、まず翼端部へ 向かって外方へ流れなければならない。この状態が生じると、この方向における 速度と運動量とを得る。翼端部に達すると、外方へ向かって移動する流れは翼の 翼長方向に対して実質的に直角な方向の低圧面に向かう力に遭遇する。この力は 外方へ向かう運動量を有する流れに対して直角であるから、流れは低圧面へ向か う曲った経路に進む。この湾曲した流れは低圧面の平面を超えて横断するまで翼 端部の外方にあって、翼の翼長方向に対して実質的に直角な方向のかなり大きな 運動量を得ている。この点において、低圧面は湾曲した流れ経路のその部分より 内方にあるので、それ故に内方へ向かう力がこの流れ部分に与えられる。この力 は流れの動きに直角であるから、流れは内方へ向かう方向へ曲り始める。 流れが継続してその湾曲経路に沿うならば、外方へ向かう力がその流れに与え られて、流れの曲率軸線から流体を離れる方向へ押す。この外方へ向かう力（遠 心力）は低圧領域を曲率軸線に沿って形成する。高圧部分は低圧部分へ向かって 流れるので、内方へ向かう力（求心力）がその流れを軸線位置に存在する低圧中 心部へ向かって螺旋状に流れ込むようにさせる。これが生じると、流れは低圧中 心のまわりの軌道運動に入る。この軌道運動は、翼端部から内方へ向かって移動 する流れを低圧面へ向けて曲げ、その後低圧面に衝突させる。これが生じた後、 流れは翼端部に向かって低圧面に沿って外方へ移動し、その後低圧面から離れて 戻る方向へ曲がって、他の円形軌道運動サイクルを経て回転するようになされる 。 流体が湾曲経路に沿って移動する全時間にわたり、その軌道運動速度（角速度 ）は回転領域内の遠心力および求心力の相互作用のために一定して増加する。流 体が低圧中心（渦コアーとも呼ばれる）へ向かって螺旋状に流れ込むとき、流体 の回転運動量（角運動量）は増加する角速度として大きな運動エネルギーに変換 さ れる。これは、回転するフィギュア・スケート選手が拡げた腕を胴体の近くに移 動すると回転が速くなるのと同じ現象である。渦の場合には、回転速度の増加は 遠心力の増加を生じる。遠心力のこの増加は、渦コアー内の流体圧力をさらに低 下させる。これはさらなる求心力の増加を生じ、これは外側の軌道経路の流体を 再び低い軌道へ押す。これが生じると、角運動量は再びさらに増加された角速度 に変換され、このサイクルはこれを繰り返す。この遠心力と求心力との間の補完 関係は直ぐにかなり強力な低圧中心を渦コアーに発生させ、また渦内部に高いレ ベルの回転エネルギーを発生させる。 渦コアー内に形成された低圧中心は、翼のまわりの流体の流れ状態に多くの利 益をもたらす。流体が翼端部のまわりを低圧面へ向かって曲がると、渦コアーに 形成された低圧領域はスリングショツト（sling shot）に似た作用をして、吹き 上げ領域７６の力をかなり増大させる。高圧部分は低圧部分へ向かって移動する ので、この低圧中心は翼下側に存在する高圧領域のための流れ方向へ向かうトン ネル形の逃げ路を形成する。したがって渦コアーは、この高圧領域が実質的に後 方へ流れるか、翼端部に至る前にこのトンネル形コアーを通って流れ方向へ流れ るのを促進させる。 翼の高圧領域をこのように集中させることは翼の効率をかなり向上させる。渦 内部の流れ方向に向かう流れは回転面に対して直角に向けられ、遷移流と呼ばれ る。竜巻式の渦においては、遷移流は渦コアーで最大である。渦コアー内の流体 圧力は周囲の流体の圧力よりもかなり低いので、翼迎え面に沿う高圧力流体はこ のコアーを通って高速度に加速される。これは有益渦７４が翼下側の圧力領域の 膨張を実質的に一方向に効率的に制御し、組織化し、集中し、そして加速できる ようにする。高圧領域は後方へ向かって集中されるので、そのエネルギーは増大 された前方へ向かう推力に効果的に変換される。このことが翼下側の流体圧力を かなり高くすることができる高荷重状態における性能を著しく向上させる。 翼の高圧領域が有益渦７４の低圧コアーを通して加速されるとき、有益渦７４ の回転速度はさらに増加される。これはコアーの長さに沿う増大された流体の運 動（遷移流）が渦を送り、そのパワーを増大させるからである。 この要素は渦流を回転流に比較することで最も良く理解できる。回転流が遷移 流を伴わずに存在する状況では、遠心力によって回転軸線位置に低圧中心が最初 に形成される。しかしながら、求心力が軌道流れの外側領域を回転軸線へ向けて 螺旋状に流れ込むようにさせるとき、この内方へ向かって移動する流体は回転軸 線位置に圧力増大を生じる。これは内方へ向かって移動する流体の行く場がなく 、回転軸線に達すると直ぐに停滞することになるからである。回転軸線付近で圧 力が上昇すると、外側軌道経路と回転軸線との間に生じた流体圧力の差は減少す る。これは回転流体内部の求心力を減少させ、それ故に中心軸線へ向かって外側 軌道が加速される流量は減少される。したがって、角運動量は角速度に効率的に 変換されず、回転速度は低下される。回転速度のこの低下は遠心力の減少をもた らし、これはさらに回転軸線における圧力をさらに上昇させる。これは再び求心 力を減少させ、サイクルはこれを繰り返す。これが確固とした流体内部の回転運 動がそれ自体で維持されず、直ぐに停止するように減速してしまう理由である（ これはコップの中の液体を撹拌した後にしばしば観察される）。 しかしながら渦においては、渦コアー内部の遷移流が本来の回転面から離れる ように内方へ向かって螺旋状に流れる流体を担持しているので、回転速度は低下 しない。このことは、内方へ向かう螺旋状の流れが渦コアー内で本来の回転面の 位置に停滞するのを防止する。内方へ向かう螺旋状の流れは下流（回転面に直角 ）へ移動できるので、渦コアーに沿う低圧中心は与えられた回転面に維持される 。これが、高い回転速度を得て維持できるようにするのである。 これらの理由により、渦を通る遷移流の増大は、内方へ向かう螺旋状流体の下 流の移動を増大することで渦の効率を増大させる。これは、回転流体がコアー内 部に圧力上昇を生じないで渦コアーへ向かって加速できる流量をさらに増大させ る。したがって、遷移流の増大は渦回転速度ならびに流体移動を加速する能力の 両方を増大させる。さらに、結果的に得られる回転速度の増大は渦コアー内部の 付加的な圧力低下を生じ、これはコアーを通して流体を移送する渦能力をさらに 増大させる。したがって、渦模様は流体流れを加速する高い安定性を有して効率 的な装置の提供を可能にする。この加速される流体の方向を翼の端部領域に対し て適当に定めることで、並外れたレベルの性能を達成することができる。 説明−第３図〜第８図 第３図は、翼端部８０の内端７８が翼８２ｃの外端６０’’に連結された本発 明の他の実施例の頂面図を示している。翼端部の外端８４は発散するドループ曲 率軸線８６のまわりに外方且つ下方へ向かう角度で下反角状に垂下している。外 端８４は内端７８から後方且つ外方へ向かって発散しており、内端７８はこの例 において対照するために移動方向に平行である。この実施例では、翼端部８０は 後端部８８を有し、後縁８８は翼８２ｃの後縁５６’’を超えて後方へ突出して いる。後端部８８と後縁５６’’との間は翼端部の後縁９０であり、後縁９０は この例では三日月形とされている。外端８４と翼８２ｃの前縁５０’’との間は 翼端部の前縁９２であり、前縁９２もまた三日月形である。内端７８と翼８２ｃ の外端８４’’との間で翼端部の上面９４は外方且つ下方へ向かって湾曲してお り、外側へ向いたドループ面９６を形成している。前縁５０’’と後縁５６’’ との間は上面５４’’である。 第４図は、内端７８からの同じ翼端部８０の端面図を示している。内端７８の 外形は翼８２ｃの外端６０’’の外形に実質的に適合するようになされており、 いずれかの適当な方法で取り付けることができる。この図から、翼端部の下面９ ８は外端８４付近で下方へ垂下されて内方へ向いたドループ面１００を形成して いる。この下反角ドループは外端８４を下面９８の平面より下方に位置させてい る。翼長方向の横断面はａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄおよびｅ−ｅで翼端部 ８０を横断して与えられている。 第５図は、翼８２ｃの外端６０’’に連結された同じ翼端部８０の側面図であ る。この図は第４図のａ−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄおよびｅ−ｅでそれぞれ 与えられる横断面ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅの三次元位置を示している。第５図で これらの断面を見ると、翼端部８０は翼長方向および翼弦方向の両方向で翼形を 有することが分かる。翼８２ｃの下面５２’’は外端６０’’の下部に沿って位 置している。 第６図は、第５図に三次元提供に示された横断面ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅの二 次元的なレイアウトを示している。断面ａ，ｂおよびｃの内端７８は垂直方向に 整列されてドループの曲率軸線８６が下反角翼端部ドループの発散する整合面を 示している。この特定実施例において、上面９４および下面９８はいずれも外方 且つ下方へ向かって湾曲しており、それぞれ外方へ向いたドループ面９６および 内方へ向いたドループ面１００をを形成している。断面ｄおよび断面ｅの相対的 な整合面を比較すると、断面ｅは断面ｄより垂直方向に傾いていることが分かる 。これは、これらの２つの断面の間にて小さな渦誘導捩りが翼端部８０の後方へ 向かう後端部分に与えられているからである。 第７図は、翼８２ｃに連結された同じ翼端部８０の後面図を示している。後縁 ５６’’および後縁９０は視点に最も近い。 第８図は、翼８２ｃに連結された同じ翼端部８０の前面図を示している。前縁 ５０’’および前縁９２’’は視点に最も近い。 多くの変更が翼端部８０の形状に加えられ得る。例えば、外端８４の横断面形 状は鋭角に尖らされ、非対称に湾曲され、四角形にされ、薄くされ、厚くされ、 またはいずれかの様々な形状にされることができる。内方へ向いたドループ面１ ００および外方へ向いたドループ面９６に沿うドループの湾曲は、いずれの望ま れる程度で形成できる。いずれの面の曲率も他方に関係せずに変化できる。外方 へ向いたドループ面９６および内方へ向いたドループ面１００の高さを横断面ａ 〜ｅの間で変化させて、外端８４の長さ方向の整合面でのドループ高さを増加ま たは減少させることがきる。発散するドループの曲率軸線８６は真っ直ぐあるべ き必要はなく、湾曲されてドループが前縁９２から後縁９０へ向けて発散を増大 または減少するようになすこともできる。後端部８８付近の渦増大捩れは減少、 増大または完全に排除することができる。後端部８８はいずれかの望まれる長さ を後方へ延在することができ、または望まれるならば排除することができる。 作動−第３図〜第８図 第３図〜第８図に示された実施例は翼端渦を制御する２つの異なる方法に使用 できる。第１の方法は、翼端部の下側に存在する望ましくない横流れ状態の強さ を減じることで、翼端部付近の翼端渦の発生を全体的に減少させるのにこの設計 を使用する。第１の目的は、翼端部付近に滑らかな乱れのない流れ状態を得るこ とを試みる。これは本発明の好ましい使用例ではないが、この使用方法は先行技 術よりもかなり小さい抗力しか発生させず、望ましくない横流れ状態および誘導 抗力を減少する。 第３図において、ドループの曲率軸線８６は翼端部８０の内端７８に対して発 散する角度で配向されることが分かる。内端７８の整合面は移動方向に平行であ ると説明されるが、ドループの曲率軸線８６は向かってくる流れ（図示せず）の 方向に対して発散するようになされる。この設計が誘導抗力渦を発生させる望ま しくない横流れを減少させるために使用される場合、ドループの曲率軸線８６の 発散角度は、与えられる目標の迎え角または流速において、翼端部８０の下側に 存在する外方且つ後方へ向かう横流れの基準よりも僅かに小さい発散角度とされ るべきである。これは、翼端部ドループを横流れ方向に対してかなり小さい正の 迎え角で配置する。 この使用方法においては、内方へ向いたドループ面１００と外方へ向いたドル ープ面９６との間に存在する圧力差がかなり減少されるように、ドループの正の 迎え角は減少される。これは、内方へ向いたドループ面１００から外方へ向いた ドループ面９６へ向かって、外端８４の下側を外方へ向かって空気が流れる傾向 を減少させる。これはさらに、使用時に外端８４付近で外方へ向いたドループ面 ９６に沿って形成される小さな誘導抗力による渦（図示せず）の寸法および強さ をかなり減少させる。この小さな渦は減少されるので、外方へ向いたドループ面 ９６に対して渦が発生させる横流れ（水平翼に対する吹き下ろしに似ている）も 減少される。遷移流による抗力も減少される。何故なら、外方へ向いたドループ 面９６に沿って僅かな剥離しか発生しないからである。この結果、翼端部８０は 従来の翼片形式の装置よりもかなり小さな抗力しか翼８２ｃに発生させない。こ の小さな渦の減少は、外端８４の下側に発生する外方へ向かう横流れに対するド ループ面の有効迎え角を増大させる。 この設計は外方へ向いたドループ面９６に沿う渦発生を減少させるので、外端 ８４の下側の望ましくない横流れ状態を減少させるのに一層有効となる。外方へ 向いたドループ面９６に沿うこの渦の運動エネルギーを減少させることで、この 設計は渦コアー内に存在する低圧中心の寸法および強さを減少させる。この渦コ アーはそれほど強力でないので、コアーが外端８４の下側で外方に向かって空気 を吸引することはあまりできない。この結果、下面９８および下面５２の下側の 高圧領域は良好に保持され、翼長方向の膨張が小さいことを示す。これは後流の さらに後方に形成される誘導抗力による大きな渦（図示せず）のパワーを減少さ せ、それ故に上面９４および上面５４に対する吹き下ろしは十分に減少される。 また、外方へ向いたドループ面９６に沿う剥離が減少されるので、この面に沿っ て上昇する空気が一層取り付いた状態で流れ、それ故にドループの翼長方向の翼 形は揚力を発生する上で一層効率的となる。 この設計には多くの変更が可能である。ドループ面は外端８４付近の渦形成を さらに減少させるために一層大きなアスペクト比を有することができる。これは ドループ面の高さを増大し、前後寸法を減少させることで達成される。これは翼 片の有効装置面積を増大させる。 他の実施例は、この設計の逆とすることができる。例えば、発散形式の下反角 翼端部ドループの代わりに、代替実施例は収束形式の上反角翼端部ライズ（rise ）を備えることができる。この場合には、翼端部８０は外端８４付近で上反角を 有するように（上方へ）曲げられ、上面翼片を形成するようになされる。このラ イズは尖った角度で鋭く形成され、または湾曲されてなだらかに形成されること ができる。この収束角度は与えられた目標の迎え角および流速において翼端部８ ０の上側に存在する内方且つ後方へ向かう横流れよりも僅かに小さい角度とされ ることができる。これはこの翼片の外方へ向いた面に対する内方へ向かう横流れ の衝突を減少させる。理想的には、この翼片の正の迎え角は、外端８４付近で上 側翼片の内方へ向いた面に沿う剥離ならびに誘導抗力渦の形成を実質的に減少さ せるために、かなり小さくされる。 この実施例は、翼端部付近であらゆる渦の形成を減少させるための改良された 翼片として使用できるが、好ましい使用方法は、翼端部付近に有益渦を発生させ 、それを性能に有益に作用するものとして使用することで大きな利益を上げるこ とを提示する。この実施例がこのように使用されるとき、ドループの曲率軸線８ ６は、与えられた目標の迎え角または流速において翼端部８０の下側に存在する 外方へ向かう横流れ状態よりも大きく発散されることが意図される。この配向は 翼端部ドループを流れに対して負の迎え角に配置し、外方へ向いたドループ面９ ６が迎え面となる。周囲の流れが外方へ向いたドループ面９６に衝突すると、圧 力上昇がこの面に沿って生じる。この高圧空気は内方へ向いたドループ面１００ に 向かって外端８４の下側を流れ、内方且つ上方へ向かって回転する有益渦（図示 せず）を翼端部８０の後方の後流に形成する。 この設計の主な利点は、小さな有益渦（図示せず）が内方へ向いたドループ面 １００に沿って形成されることである。これはドループの曲率軸線８６を向かっ てくる流れ（図示せず）に対して大きな発散角度で整列させ、これにより外端８ ４の下側の内方へ向かう横流れが内方へ向いたドループ面１００から剥離できる ようにすることで達成できる。この剥離は、高さを増大し、および（または）内 方へ向いたドループ面１００を下反角を有するように傾けることによっても達成 できる。内方へ向かう横流れが内方へ向いたドループ面１００から剥離した後、 下面９８へ向かって上方へ曲がり、その後内方へ向いたドループ面１００の上側 部分へ向かって外方へ流れ、最終的に内方へ向いたドループ面１００に沿って外 端８４へ向けて下方へ流れて、外端８４の下側の内方へ向かう横流れに再合流す る。揚力を最大限にするために、小さな有益渦は実質的な流れ方向の軸線に沿っ て循環して、その回転方向が後流のさらに後方に発生する大きな有益渦（図示せ ず）を補完して強化するように意図される。 この小さな渦は、翼性能を劇的に向上する多くの利点を示す。この小さな渦の コアーに発生された低圧領域は外端８４の下側の内方へ向かう横流れを加速され た流量で吸引する。この渦はまた内方へ向いたドループ面１００および下面９８ の外側部分に沿って存在する境界層に運動エネルギーを付加する。これは、境界 層の厚さを減少し、またその流量を増大させて抗力を減少させる。この小さな渦 の回転運動は、コンベヤベルトのホイールのような機能を果たすことができ、内 方へ向かう横流れを駆動し、安定化させる。渦は直ぐに高回転速度に達する傾向 を有するので、この小さな渦は内方へ向かう横流れが速度および体積の両方で増 大するようにさせる。これは外端８４の下側の内方へ向かう横流れの運動量、な らびに下面９８および下面５２’’に吹き上げ領域（図示せず）を衝突させる力 を増大させる。これはさらに、翼８２ｃおよび翼端部８０の下側に存在する高圧 領域に対する圧縮を増大し、また後流の上方へ向かう偏向を増大させる。 内方へ向いたドループ面１００に沿って形成されるこの小さな渦の高回転速度 は、同様に多くの他の利点を有する。この渦は翼端部８０および内方へ向いたド ループ面１００の下側に形成されるので、下面９８および内方へ向いたドループ 面１００の間に捕捉される。この渦が回転すると、遠心力が下面９８および内方 へ向いたドループ面１００に対して付与される。この力が渦コアーとこれらの面 との間に存在する空気を圧縮する。この圧縮された空気は下面９８に対して上方 へ向かって押し付けられ、揚力を増大させる。この減少を遠心揚力と称する。回 転速度が速ければ速いほど、遠心揚力の強さは大きくなる。渦コアーと翼端部８ ０との間に存在する圧縮された空気は、与えられた回転速度に関して下面９８お よび内方へ向いたドループ面１００から一定した距離でコアーが浮動するように 、コアーを押し戻す。渦コアーの位置は非常に安定して保持される。何故なら、 渦の急速回転が位置の変化に抵抗するように作用する高レベルのジャイロ慣性の を発生するからである。この抵抗は、管形状の渦の内部の流体が実質的な線形流 れすなわち層流よりもさらに剛性的であるように振る舞うようにさせる。 翼端部８０が大きな下方向の力を捕捉された渦に対して付与し始める状況が生 じるならば、動きを変化することに対する渦の抵抗が下面９８と渦コアーとの間 の空気をさらに圧縮させるようにする。結果として生じた空気圧の増大は下面９ ８を押し戻し、翼端部８０の下方へ向かう動きに対抗させるようになす。この渦 により与えられたジャイロ慣性は、（操縦、加速、推進またはプロペラ推進を行 うときのような）「押し出し」に対する一層抵抗のある流体構造を与える。これ は翼の効率およびパワーを著しく向上させる。渦は管状の形状であり、下面９８ および内方へ向いたドループ面１００により囲まれるため、渦は非常に安定し、 かなりの量のジャイロ慣性および遠心揚力を翼端部８０に効率的に伝達する。 このようにして流体圧を上昇させるこの小さな有益渦の性能は、内方へ向いた ドループ面１００の存在によって向上される。これは、内方へ向いたドループ面 １００の下反角の配向がこの渦を翼長方向に保持し、翼８２ｃおよび翼端部８０ の下側の空気圧が突発的に大きく上昇して渦を外端８４を超えて外方へ押し出す のを防止するためである。これは渦の安定性を著しく増大させ、翼８２ｃおよび 翼端部８０の下側に高い圧縮レベルを発生させることができるように能力を向上 させる。また、内方へ向いたドループ面１００の下反角の配向は、外端８４の下 側の空気を僅かに下方へ且つ大いに内方へ向けて直ちに流れ始めさせる。これは 、 さらに翼８２ｃおよびおよび翼端部８０の圧縮を改善する。 飛行機翼（ならびに多くの他の翼形式装置）の場合には、翼端部８０の下側に 形成された小さな有益渦により発生されるジャイロ慣性が、安定性を含む性能の 多くの概念を十分に改良する。有益渦は飛行翼の各々の翼端部の下側に形成され るので、飛行機は列車が２つの並んだ軌道の上に乗るのと同様に、実際に２つの 並んだ渦（一方は左翼端部の下側、また１つは右翼端部の下側）の上にのる。各 渦のジャイロ慣性は、各翼端部８０の下側に支持力を与え、これが飛行機を前例 のないまでの滑らかさおよび安定性を有して飛行できるようにする。さらに、渦 コアーおよび翼端部８０の間に位置する圧縮空気が衝撃吸収装置のように作用し て、ぎくしゃくした動きの変化を緩衝する。渦は各翼の外方部分の近くに位置す るので、飛行機は極めて安定化され、また飛行路の垂直方向の変化に対して強力 に対抗する。このことは、飛行機が上下にバウンドする傾向、または側方に横転 および揺動する傾向を軽減する。小さな有益渦はまた、内方へ向いたドループ面 １００を側方へ押し（遠心力による）、そのジャイロ慣性が飛行経路内の側方の 変化に対抗する。各翼の下側の下側に渦をけせすることは、翼が空気を「グリッ プ」して、安定した飛行路（これは流体媒体内のいずれの翼片形式の装置でも生 じる）を保持するようにさせる。この空気をグリップする能力は、操縦における 効率および滑らかさを著しく向上させる。さらに、これらの渦により発生された 吹き上げ領域の最強部分が、集中した極大高圧領域を各翼端部の外方部分の下側 に形成するのであり、これはまた飛行機が乗る支持軌道のように作用する。これ らの極大高圧領域は、飛行機の反対両側で大きな間隔を隔てるので、水平ビーム の反対両端を持ち上げる２つの垂直方向の支持部と同様に機能する。渦により誘 起された安定性の技術を使用する飛行機モデルによる実験は、空気中の見えない 軌道装置上を移動するという可視的印象を与えるほどの滑らかさで安定した飛行 特性を立証した。 この安定効果は、翼を取り巻く流れ状態が極度に乱されたときに性能を向上さ せる。有益渦は急速に回転し、またかなりの運動量およびパワーを有しているの で、渦は非常に安定し、壊すのが困難である。このことが、有益渦がその渦ほど 強力でない周囲の乱れ状態を支配できるようにさせることができる。この結果、 有益渦によって形成された有益な流れ状態は、著しく乱れた流れ状態すら支配す る。このことは、揚力、誘導推力、安定性、および制御が維持されるようにする 。渦コアーに存在する強力な低圧中心は、突風を渦中へ吸引してその不利益な作 用を無力化することができる。これは渦コアーを移動させて吹き上げを増強させ ることにより、実際に渦パワーを増大させ、また翼に作用する揚力を増大させる 。渦のジャイロ慣性および渦コアーと翼端部８０との間に存在する圧縮空気の衝 撃吸収効果の両方が、突発的な周囲の乱れの衝撃をかなり減少させるように機能 する。これが翼に対する衝撃力を減少させ、また航空機（または流体媒体中また は上を移動する他の輸送形態）に搭乗した乗客にとっての快適な乗り心地を増大 させる。強力な突風または乱れ領域が偶然にも一時的に有益渦を破壊しても、外 方へ向いたドループ面９６と内方へ向いたドループ面１００との間に存在する圧 力差が有益渦を速やかに形成する。これは翼周囲の有利な流れ状態を復元し、ま た安定した飛行が速やかに復元される。 非常に僅かな刺激で乱流に移行する傾向は、有益渦が滑らかな線形流れの達成 され得ない状況を形成させる。この結果、本発明の方法はたとえ著しく乱れた流 れ状態でも翼形式の装置が十分に良好な性能を発揮できるようにする。これは、 制御を得て揚力を発生するようにするために滑らかな線形流れに依存しているが 故に大きな乱れ状態では貧弱な性能しか発揮できない先行技術の翼設計を超えた 主要な改良を示している。 有益渦の強さおよび安定性を増大させる設計上の特徴は、後端部８８へ向かう 翼端部８０の後方への延長である。これはドループのアスペクト比を減少し、ド ループの表面積を増大させることで有益渦の発生を向上させる。アスペクト比の 減少は循環流れに対する抵抗を減少させることで渦形成を促進する。表面積の増 大は、外方へ向いたドループ面９６および内方へ向いたドループ面１００に沿っ て発生される圧力領域の寸法を増大させる。外端８４の長さはこれらの圧力領域 の寸法におけるこの増大にとともに増大されるので、外端８４の下側を内方へ向 かって流れる空気の全体量が増加する。これが有益渦の強さ、パワーおよび安定 性を向上させる。幾つかの応用例において、後端部８８は翼８２ｃの翼弦方向の 寸法の多数倍も後方へ延在されることができる。 第５図および第６図の断面ｄおよび断面ｅの相対的な整合面を比較することで 、僅かな捩りが８０の後方へ向かって延在した長さに沿って形成されていること が分かる。この捩りは断面ｅを断面ｄより垂直方向に大きく傾ける。翼端部８０ は外端８４の下側で内方へ向かう横流れをはせするので、断面ｅの急な傾きは、 ８８付近で内方へ向いたドループ面１００に沿う流れの剥離を増大させる。この り剥離した流れは後端部８８付近の内方へ向いたドループ面１００に沿って存在 する小さな有益渦のまわりを滑らかに循環する。これは有益渦の寸法、速度、強 さおよび安定性を増大し、翼性能を著しく増大させる。この理由により、断面ｄ および断面ｅの間に生じる捩れは渦誘導捩れである。 後端部８８付近の捩れ量は小さいが、別の実施例に関して変更できる。この捩 れは長さに沿うドループの下反角の傾きを変化させるのに使用できる。例えば、 外方へ向いたドループ面９６および内方へ向いたドループ面１００の傾きは前縁 ９２付近でより水平方向に、また後端部８８付近でより垂直方向に配向すること ができる（またはこの逆）。この捩れはは急激な、徐々な、僅かに見られるよう な、明確に見られるような、または指数関数的な形状とすることができる。捩れ はまた後端部８８付近に上反角のついたドループを形成し、この位置の前方には 殆どまたは全くドループを使用しないようにするのにも利用できる。この場合、 ８０の後方へ延在する部分は後縁５６’’の直ぐ後方に水平に配向されて始まり 、その後、後端部８８付近で下反角の配向となるように捩れを付される。これは 翼端部８０の後方の後流に有益渦を形成し、抗力は最少限とされる。この構造は 高速度または低荷重の応用例において特に有効である。 翼端部８０の各種パラメータは、本発明の基本的方法論から逸脱せずに望まれ るように変化させることができる。これは、有益渦の発生時に翼端部８０のまわ りに形成される特別な流れ特性を翼端部８０の形状輪郭が定めるからである。内 方へ向いたドループ面１００のまわりを内方へ向かう流れが一層滑らかに流れる ようにするために、内方へ向いたドループ面１００は僅かに凹状に湾曲でき（ま たは凸状にも湾曲できる）。これは有益渦を後流のさらに後方に形成して、内方 へ向いたドループ面１００に沿ってパワーが弱まるようにする。この同じ面が一 層凹状に湾曲されて内方へ向かう横流れが内方へ向いたドループ面１００から一 層早く剥離するように促進することができる。これはこの面に測定形成される有 益渦のパワーおよび寸法を増大させる。内方へ向いたドループ面１００の凹状形 状は所望寸法、強さおよび流動特性の有益渦を形成し、また部分的にその有益渦 を入れ込むように十分な大きさに形成できる。 操作できる他の変数は、ドループの曲率軸線８６の、外端８４を取り巻く流れ の方向からの実際の発散角度である。ドループの曲率軸線８６が翼端部８０の下 側の内方且つ後方へ向かう横流れ状態より大きな発散角度に増大すると、外方へ 向いたドループ面９６に沿って形成される空気圧は高くなる。これは外方へ向い たドループ面９６が幅を拡げた状態で向かってくる流れに衝突するからである。 これは外方へ向いたドループ面９６に沿って存在する高圧領域の寸法および強さ を増大させ、それ故に内方へ向いたドループ面１００に沿って形成された渦（ま たは循環剥離）の寸法および強さを増大させる。この内方へ向いたドループ面１ ００に沿って循環剥離はドループの曲率軸線８６の整合面に実質的に平行な軸線 のまわりを循環する。この理由により、ドループの曲率軸線８６の整合面が発散 角度を増大すると、内方へ向いたドループ面１００に沿って存在するこの循環剥 離は翼長方向の軸線のまわりに大いに回転し、流れ方向の軸線のまわりにはそれ ほど回転しない。これが生じると、内方へ向いたドループ面１００に沿う渦は翼 端部８０の後方の後流に存在する流れ方向の有益渦との整列が僅かとなる。これ は、内方へ向いたドループ面１００に沿う循環剥離が後流のさらに後方に形成さ れる大きな長手方向の有益渦の形成を助成できる角度を増大させる。したがって 、発散する曲率軸線が発散角度を増大すると、内方へ向いたドループ面１００に 沿う剥離は遷移流から一層大きな抗力を発生する。 ドループの曲率軸線がより発散されることを望まれるが、遷移流からの低レベ ルの抗力も望まれるならば、下反角の先端部ドループの角度は減少されねばなら ない。これは内方へ向いたドループ面１００に沿う剥離の量を減少させる。外方 へ向いたドループ面９６がドループの比較的高い圧力面を維持し、また内方へ向 いたドループ面１００がドループの比較的低い圧力面を維持する限り、長手方向 の有益渦は後流に依然として形成される。 抗力を減少させる他の方法は、ドループの曲率軸線が向かってくる流れから発 散する角度を減少させることである。これは、内方へ向いたドループ面１００に 沿って形成される渦が長手方向の軸線のまわりを大いに回転されて、翼端部８０ の後方の後流に形成される大きな有益渦と一層整列されるようになされる。循環 剥離の整合面を後流の大きな有益渦の整合面と調整することで、循環剥離は揚力 を増大させる方向で一層助成し、また僅かな抗力を発生させる。ドループの曲率 軸線８６が小さな発散角度になると、外方へ向いたドループ面９６の有効表面積 （向かってくる流れに対しての）は減少する。この有効表面積を増大し、ドルー プの曲率軸線８６の発散角度は最少限にすることが望まれるならば、上面９４と 外方へ向いたドループ面９６との間に形成される角度が増大できる。この角度が ２７０°（１８０°の角度が上面９４および外方へ向いたドループ面９６を平行 にする）に達すると、翼端部の負の迎え角が増大する。これは外方へ向いたドル ープ面９６と内方へ向いたドループ面１００との間の圧力差を増大させ、それ故 に内方へ向いたドループ面１００に沿って存在する渦の寸法および強さを増大さ せる。 ドループの曲率軸線が連続して調整できるようにするために、代替実施例では 、翼８２ｃの下面５２’’または上面５４’’のいずれかに実質的に直角な軸線 のまわりに翼端部８０が枢動できるようにして、翼８２ｃに翼端部８０を取り付 けることを必然とすることができる。このような枢動軸線は翼端部８０が翼８２ ｃに対して前後に揺動するようにできる。これは曲率軸線の整合面を連続的に調 整できるようにする。この結果、翼端部８０は横流れ状態の変化を補償するため 、また横流れ状態の変化を発生させるために調整されることができる。これはま た有益渦に対する変数制御を可能にする。 誘導抗力渦の流動特性を有益渦の流動特性が支配するように、翼端部８０によ り形成される有益渦が十分強力であることが好ましい。しかしながら、翼端部８ ０の代替的な使用法は、誘導抗力渦を支配しないがその代わりに行こうの強さを 十分に低下させるような有益渦を発生させることである。これを達成する１つの 方法は、内方へ向いたドループ面１００および（または）外方へ向いたドループ 面９６の高さを実質的に減少させることである。これらの面の高さは、下面９８ の下側に存在する境界層の高さに近い高さか、それ以下にすらできる。これ は内方へ向いたドループ面１００に隣接した有益渦が発生した内方へ向かう横流 れの高さ（深さ）を低くする。この内方へ向かう横流れの体積が十分小さいもの であれば、翼８２ｃおよび翼端部８０の下側に存在する高圧領域はこの内方へ向 かう横流れの下側に逃げて、内方へ向かう横流れの下側に外方へ向かう横流れを 形成し始めることができる。膨張する外方へ向かう横流れはその後支配する誘導 抗力渦を翼端部８０の後方の後流に形成する。誘導抗力渦が支配できたとしても 、小さな有益渦で形成された内方へ向かう横流れが外方へ向かう横流れ状態の強 さを劇的に減少させる。これは剥離、吹き下ろしおよび誘導抗力の大きな減少を 可能にする。この方法を採用した模型による風洞試験によれば、横による渦の形 成は大いに減少されることが示されている。これは減少された速度に大きな迎え 角を使用できるようにする。失速状態は大いに遅延され、性能は大きな翼片によ って生じる重量および抗力の不利益を課すことなく増大される。小さな下反角ド ループで生じる内方へ向かう横流れは、翼端部８０および翼８２ｃの下側の外方 へ向かう横流れ状態に対する重要な対抗力を与える。外端８４の小さな部分がこ のようにして下方に曲げられるときですら、かなりの結果が達成される。多くの このような試験は、有益渦は依然として翼端部８０の後方の後流に存在できるが 、その回転速度は小さく、この小さな有益渦のコアーはしばしば支配する誘導抗 力上によって後端部８８を実質的に外方へ向かって押すことを示している。誘導 抗力を減少させるこの方法は、先行技術の翼端部渦の減少方法よりもしばしば小 さな寄生的な抗力および大きな効率を示すが、最高レベルの性能は翼の外端部分 に存在する流れ状態を支配する有益渦を形成することによって発生される。 他の実施例は第３図〜第８図に示された設計の逆となされ得る。上反角ライズ を下反角ドループの代わりに外端８４付近に形成できる。この上反角ライズは外 端８４を上面９４の平面より上方に位置させる。発散するドループの曲率軸線８ ６を有する代わりに、この代替実施例は上反角ライズの収束する軸線を有するこ とができる。これは上反角ライズの平面を後方へ向かって収束する方向へ整合さ れる。有益渦を形成するために、この上反角ライズの平面は翼端部８０の上側に 存在する内方へ向かう横流れ状態の整合面よりもさらに失速するようになされ面 （このような横流れ状態は、誘導抗力渦が翼端部を支配するときに生じる）。 上反角ライズの平面をかなりの収束角度に配向することで、上反角ライズの内方 へ向いた面は迎え面となることができる。この内方へ向いた面に沿う圧力上昇は 外端８４の上側に外方へ向かう横流れを発生させる。これは上反角ライズの外方 へ向かう面に隣接して有益渦を形成する。これは大きな有益渦を形成し、この有 益渦が翼８２ｃおよび翼端部８０の後方の後流を支配する。この有益渦は、外端 ８４の上側に外方へ向かう横流れを、８０の下側に内方へ向かう横流れを、そし て翼端部８０および翼８２ｃの後方に吹き上げ領域を形成する。いずれもの実施 例の翼端部８０により形成される有益渦は翼の外端部領域を支配できるように十 分強力であることが好ましい。 説明−第９図および第１０図 第９図は翼８２ｄに取り付けられた可動渦フラップ１０２の底部を示している 。この底面図は、翼８２ｄの下面５２’’’を視点へ向かって配向している。翼 ８２ｄの外端６０’’’は後方へ向かって発散している。渦フラップの内端１０ ４はいずれかの適当な方法で外端６０’’’に連結されており、フラップ１０２ の整合面が翼８２ｄの整合面に対して移動できるようになされている。例えば、 作動流体機構またはケーブル機構がヒンジ状機構とともに、またはヒンジ状機構 が無い状態で使用できる。この実施例では、フラップ１０２は外端６０’’’お よび内端１０４の長手方向の整合面と実質的に平行な発散軸線に沿って枢動する ようになされている。他の実施例は、実質的に外端６０’’’付近であれば、ま た実質的に発散軸線に沿って枢動できれば、翼８２ｄのいずれかの位置にもフラ ップ１０２を配置できる。この実施例の枢動軸線は大きく発散されているが、こ の発散角度は様々な目的および状況に横転変化させることができる。有益渦を形 成することのできるいずれかの装置がこの挿入変えてまたはそれと組み合わせて 使用できる。 フラップ１０２の形状は多くの形状とすることができる。渦フラップ型１０ ６はこの実施例では湾曲されているが、真っ直ぐ、角度を付される、または長さ を横断して波形にすることができる。後端部８８’は翼８２ｄの後縁５６’’’ の後方へ望まれる距離を延在できる。この実施例では、渦フラップの前端１０８ は凸状に湾曲しているが、いずれかの望まれる形状とすることができ る。前縁１０８は翼８２ｄの前縁前縁５０’’’付近で鋭角にて内端１０４に外 端１０６が出合うようにすることで、完全に省略できる。渦フラップの後縁１１ ０は真っ直ぐであるが、凸状または凹状に湾曲されることができる。後縁１１０ の整合面は内端１０４に平行であるように見られるが、移動方向に対して内端１ ０４よりも大きいまたは小さい発散角度で、移動方向に平行に、または移動方向 に対して内方へ向かって収束するようにすることすらできる。後縁１１０は、後 端部８８が省略されるように、翼８２の後縁５６’’’の整合面に平行に延在さ れることができる。内端１０４および外端１０６の間隔距離は、望まれるアスペ クト比にしたがって変化できる。フラップ１０２の全体寸法は、外端６０’’’ の小さな部分を超えて延在するようにできる。例えば、外端６０’’’の全長を 横断して延在するよりも、フラップ１０２は外端６０’’’の前端部、後縁部ま たは中間部付近に配置できる。また、外端外端６０’’’に取り付けられるのに 変えて、フラップ１０２は前縁５０’’’、後縁５６’’’、下面５２’’’ま たは翼８２ｄの上面（図示せず）の部分に沿って配置できる。渦フラップの下面 １１２は平坦面として示されているが、凸状または凹状の湾曲形、円錐形、長さ に沿っての捩れ形、または所望の下反角のドループを有する事前成形形状とされ ることができる。 第１０ａ図〜第１０ｅ図は、第９図に示された同じ翼８２ｄおよびフラップ１ ０２の前面斜視図を示している。第１０ａ図〜第１０ｅ図において、翼８２ｄは 常に同じ正の迎え角に傾けられているが、フラップ１０２は向かってくる流れに 対して各種の迎え角で使用されている。翼８２ｄの前縁５０’’’は視点に最も 近く、後縁５６’’’は視点から最も遠い。翼８２ｄおよびフラップ１０２は視 点へ向かって移動し、それ故に向かってくる流れの方向は、視点から始まって流 れる方向である。 第１０ａ図は、正の迎え角のフラップ１０２を示している。下面１１２は翼８ ２ｄの下面５２’’’に実質的に平行である。第１０ｂ図は、減少された正の迎 え角のフラップ１０２を示しており、これは下反角ドループを形成している。第 １０ｃ図は、迎え角がゼロのフラップ１０２を示しており、外端１０６だけが見 る者にとって可視である。第１０ｄ図は、負の迎え角で配置されたフラップ １０２を示している。この結果、渦フラップの上面１１４は見る者にとって可視 である。外端１０６は上面１１４の下側に見られ、内端１０４は上面１１４の上 側に見える。この図面で、上面１１４は平坦面であるが、湾曲形状、角度付け形 状、または各種形状のいずれかとされることができる。第１０ｅ図は増大した負 の迎え角のフラップ１０２を示している。この配向は、上面１１４のより大きな 表面積部分を示している。 作動−第９図〜第１０図 各種の迎え角にフラップ１０２を調整することで、フラップ１０２の下側に生 じる横流れ状態が修正され制御される。これはフラップ１０２がフラップ１０２ および翼８２ｄの後方の後流に形成される翼端渦の流れ特性を制御できるように する。第１０ａ図〜第１０ｅ図は、向かってくる流れに対する各種迎え角で配向 されたフラップ１０２を示しており、翼８２ｄは一定の迎え角に維持されている 。この実施例は、第９図および第１０図に示したこの設計が翼端部ドループの迎 え角を調整できることを除いて、第３図〜第８図に示された実施例と同様に機能 する。 第１０ａ図では、下面１１２は下面５２’’’と平行で、それ故にフラップ１ ０２は翼８２ｄと同じ正の迎え角である。これは下面１１２を迎え面とするので 、圧力上昇はフラップ１０２の下側で発生し、後流には強力な誘導抗力渦（図示 せず）が発生される。 第１０ｂ図は、下反角の翼端部ドループを形成するように配向されたフラップ １０２を示している。下面５２’’’および下面１１２の間の角度は減少され、 下面１１２の狭い表面積部分が見る者に可視である。これは１０２を減少された 正の迎え角に配置する。この配向は後流に誘導抗力渦を発生させるが、この渦の 寸法および強さはかなり減少されている。第１０ｃ図では、フラップ１０２は向 かってくる流れに対して迎え角はゼロである。この配向も誘導抗力渦の寸法およ び強さを減少させる。第１０ｄ図は、僅かに負の迎え角で、上面１１４を迎え面 とするフラップ１０２を示している。この配向は、後流に有益渦（図示せず）を 発生させる。第１０ｅ図は、増大された負の迎え角のフラップ１０２を示してい る。しかしながらこの配向は、後流に有益渦を発生させる。何故なら、フラップ １０２は大きく発散された軸線上を枢動し、フラップ１０２の下側には増大され た剥離が発生し、遷移流を増大させる。これは、飛行機が離陸または着陸する間 のような低速時に大きな揚力が望まれる状況に有用である。着陸接近において、 大きな負に配向された各翼のフラップ１０２は、高レベルの揚力を発生する一方 で空気速度の減速を助成することができる。 この実施例の主な利点は、フラップ１０２のトリム（すなわち傾斜装置）が翼 ８２ｄの迎え角が変化されたときに調整できることである。多くの状況において 、フラップ１０２は最少限の抗力状態で有益渦を発生するために、僅かに負の迎 え角とされることが望ましい。フラップ１０２の調整可能という特徴は、この配 向に保持する一方で、翼８２ｄが迎え角を変化できるようにする。フラップ１０ ２の所望の傾きは、手動制御または自動制御により調整されて、保持されること ができる。自動制御装置は機械装置（歯車、流体圧作動手段、ケーブル、プーリ ーなどのような）のいずれかの適当な形態を採用することができ、これはフラッ プ１０２を与えられた迎え角、または空気速度に対して自動的に最適位置に調整 する。より一層複雑な装置がコンピュータに対するインターフェースとして使用 でき、これは、離陸、着陸、上昇、操縦、滑空、巡航、変速、下降、急降下など の広い作動範囲を通じてフラップ１０２の位置を制御するための適当なプログラ ムを備えている。調整は、乱気流、風のシャー（wind shear）、横風などのよう な様々な風条件に関しても行われる。 他の実施例はこの設計を逆にしたものとされる得る。発散軸線上での枢動の代 わりに、フラップ１０２は収束軸線上で枢動されることができる。この回転角度 によれば、フラップ１０２は向かってくる流れに対して減少された正、または負 の迎え角にするために翼８２ｄに対して上反角を有して配向されて使用できる。 負の迎え角は上面１１４を迎え面となす。この面に沿って生じる圧力の上昇は、 外端１０６付近に外方へ向かう横流れを発生させる。これは外端１０６付近で下 面１１２に隣接して有益渦を発生させ、それ故に後縁５６’’’の後方、ならび に前縁１１０の後方に吹き上げ領域を形成する。 説明−第１１図〜第１３図 第１１図は、風洞実験における渦フラップ１０２’を備えた翼８２ｅの頂面図 を示している。向かってくる流れ１１６ａに対して翼８２ｅは正の迎え角にあり 、フラップ１０２’は負の迎え角にある。この例では、翼８２ｅの後縁５６ａお よび前縁５０ａは後退角で且つ湾曲されている。渦フラップの内端１０４’はい ずれかの適当手段により翼８２ｅの外端６０ａに取り付けられており、この手段 はフラップフラップ１０２’を翼８２ｅに対して移動できるようにしている。こ の頂面図は翼８２ｅの上面５４ａおよび渦フラップの上面１１４’の両面を視点 に向けて配向している。渦フラップの前縁１１０’は湾曲され、内端１０４’よ りも大きく発散されている。渦フラップの外端１０６’も、後端部８８’’が三 日月形となるように湾曲されている。 この実施例の機能は第９図および第１０図に示された実施例と同じである。第 １１図において、翼８２ｅおよびフラップ１０２’の形状の僅かな変化は、本発 明で具現できる多くの可能〜形状の１つを表示するために、示されている。 向かってくる流れ１１６ａは、翼８２ｅおよびフラップ１０２’の下側を通過 する一連の流線で表されている。これらの流線はｆ〜ｐの符号が付けられている 。流線ｆは最も内側の流線であり、流線ｐは最も外側の流線である。流線はｆ〜 ｐは翼８２ｅおよびフラップ１０２’の近傍を通過するときに内方へ向かって収 束することが見られる。これらの流線は翼８２ｅおよびフラップ１０２’の後方 の後流に有益渦７４’を形成する。流線ｆ〜ｊは有益渦７４’内に見られる。 第１２図は、第１１図に示されたのと同じ翼８２ｅおよびフラップ１０２’の 側面斜視図を示している。整理された状態でこの図により流れ特性を明確に示す ために、第１１図の流線ｉ，ｋ，ｍおよびｐだけが第１２図に示されていること を除いて、同じ向かってくる流れ１１６ａが示されている。有益渦７４’は吹き 上げ領域７６’を形成し、この吹き上げ領域７６’は上方へ向かって偏向された 流線ｉおよびｋで示されている。有益渦７４’はまた吹き下ろし領域６４’を形 成し、吹き下ろし領域６４’は下方へ向かって偏向された流線ｐで示されている 。 流線の上方に示された３つの矢印が付加的な力ベクトルを与えている。揚力ベ クトル１１８は後流において上方へ向かって角度を付された流線ｉに直角である 。何故なら、このベクトル１１８は前方へ向かって傾けられているから、ベクト ル１１８の垂直成分１２０は上方へ向けられ、ベクトル１１８の水平成分１２２ は 前方へ向けられている。 第１３図は、第１図に示された同じ先行技術の翼８２ａの同様な側面斜視図を 示すことで第１２図とに比較される。第１３図において、向かってくる流れ１１ ６ｂは、外端６０付近で翼８２ａの下側を通過する２つの流線で構成されている 。これらの２つの流線は下面５２に沿って外方へ流れ、外端６０をまわって上方 へ、上面５４に沿って内方へ、その後下方へ向かって後縁５６を通過する。２つ の流線により表示されたこのスワール運動が誘導抗力渦６２’を形成する。この ２つの流線は吹き下ろし領域６４’’を表示するために、下方へ偏向されて後縁 ５６を通過する。揚力ベクトル１１８’は下方へ偏向される流線の傾きに対して 直角である。揚力ベクトル１１８’の垂直成分１２０’は上方へ向かい、揚力ベ クトル１１８’の水平成分１２２’は後方へ向かう。 作動−第１１図〜第１３図 第１１図は翼８２ｅおよびフラップ１０２’の後方で後流を形成する有益渦７ ４’をを示している。流線ｆ〜流線１は翼８２ｅおよびフラップ１０２’の下側 を尽かし、流線ｍ〜流線ｐは後端部８８’の外方でフラップ１０２’を通過する 。翼８２ｅおよびフラップ１０２’の前方では、流線ｆ〜流線ｐの全ては翼８２ ｅおよびフラップ１０２’の両方の下方に位置する実質的に水平な面内に配向さ れている。しかしながら、これらの流線が翼８２ｅおよびフラップ１０２’の下 側を通過した直後に、内方向へ向かって収束を始める。これらの流線は、滑らか に渦運動に入るまで、収束を続ける。この状態が生じると、これらの流線は互い に平行な状態を実質的に持続する。これは流線ｆ〜流線ｊが有益渦７４’に流入 するときにそれら流線の経路を観察すれば分かる。 有益渦７４’の滑らかな形成は、乱れの発生が非常に順序立てられて無秩序で なく存在することを示す。これらの流線は混乱状態のように相互に混じり合うこ とがないので、有益渦７４’を発生させる過程は非常に効率的である。これはま た、有益渦７４’の構造が非常に安定していることを示す。これは有益渦７４’ が制御可能で、予測可能であり、信頼できることも示している。 流線が翼８２ｅおよびフラップ１０２’の下側を流れるとき、それらは内方へ 向かって流れて、翼８２ｅの平面の下側に内方へ向かう横流れ状態を形成する。 この内方へ向かう横流れは、翼８２ｅの下側に存在する高圧領域を取り囲めると いう本発明の能力を表す。有益渦７４’の回転はこの流れをフラップ１０２’の 下側で内方へ向かって移動させるように押す。この内方へ向かう横流れは、翼長 方向にて翼８２ｅの下側で高圧領域を圧縮する。この内方へ向かう横流れの実質 的な体積は、かなりの量の内方へ向かう横流れが存在していることを表している 。この運動量は、高いレベルの圧縮を生じて、有益渦７４’の一体状態を安定化 させるようにする。後端部８８’’の実質的に外側に位置する流線ｍ〜流線ｐで さえも、後流のさらに後方で有益渦７４’に流入するように内方へ向かって吸引 される。 第１２図は、同じ翼８２ｅおよび有益渦７４’を形成するフラップ１０２’の 側面斜視図を示している。流線ｉ、流線ｋ、流線ｍおよび流線ｐの全ては、翼８ ２ｅおよびフラップ１０２’の下側に位置している。これらの流線は翼８２ｅの 翼長方向の整合面に実質的に偏向な平面内に位置している。第１１図に示した通 り、第１２図に示される流線ｍおよび流線ｐは後端部８８’’の外側に位置し、 流線ｉおよび流線ｋは後端部８８’’の内側に位置している。 第１２図において、流線ｍおよび流線ｐは後端部８８’’を過ぎて下方へ向か って偏向され、吹き下ろし領域６４’を示す。流線ｐは流線ｍよりもさらに下方 へ偏向される。この代わりに、翼８２ｅの平面より下側で生じる内方へ向かう横 流れの体積増大が性能に利益をもたらす。これは、吹き下ろし領域６４’が翼８ ２ｅの平面より下側で内方へ向かって湾曲するからである。 これが生じると、流線ｉおよび流線ｋは翼８２ｅおよびフラップ１０２’の後 方で上方へ偏向されて、吹き上げ領域７６’を示す。より内側の流線ｉは流線ｋ よりも大きい上向き角度で偏向される。これらの両方の流線は上方へ流れると同 時に内方へ向かって流れるので、吹き上げ領域７６’のかなりの部分は翼８２ｅ の後方に位置する。 吹き上げ領域７６’の最も重要な利益の１つは、誘導推力を発生することであ る。揚力ベクトル１１８が流線ｉの上方への偏向によって垂直成分１２０から前 方へ傾けられ、水平成分１２２が前方へ偏向されるからである。これは、誘導さ れた推力の前方へ向かう力が有益渦７４’の作用によって翼８２ｅに作用を及ぼ すことを示す。誘導推力の前方へ向かう力は、翼８２ｅおよびフラップ１０２’ によりもたらされる抗力全体に実質的に対抗する。この結果、表面抗力および遷 移流によって発生された後方へ向かう抗力の大部分は、誘導推力の前方へ向けら れた力の存在により相殺できる。 誘導推力の存在は多くの新しい性質を翼形式の装置に生じる。幾多の実験によ れば、非常に水平な滑空路で発射された飛行模型は、この発射で与えられた初期 速度よりもかなり速い速度にまで急激に前進方向に加速される。速度は、表面積 および遷移流による抗力が増速により増加するまで、連続して上昇する。これら の抗力が誘導推力に等しくなると、最終ガイド速度に達し、ガイド路に沿って維 持される。この模型が重い貨物重量を与えられた後に同じ滑空路に沿って発射さ れると、非常に高い最終滑空速度まで加速される。これらの滑空模型が特定の最 終滑空速度より僅かに速い初期速度で発射されると、模型は水平飛行を開始する 。これより高い初期速度であると、模型は上昇に入る。フラップ１０２’の負の 傾きを減少させることで、この上昇傾向は低下され、より高い最終滑空速度に達 することができる。模型は与えられた最終滑空速度を維持しているときに十分に 低い沈下率を達成することができるので、完全な水平飛行路を達成するには最少 限の推進力のみ必要とする。これは沈下率をゼロにするのに必要とされるだけの 速度を増加できる。このような速度を水平保持速度と呼ぶことができる。模型が 与えられた水平保持速度より速い速度まで加速するために推進力がさらに増大さ れると、模型は上昇に入る。この水平保持速度は下反角の翼端部ドループを設定 するトリムを変化させることで容易に調整される。誘導推力は推進の必要性を最 少限にするために使用できるので、誘導推力を発生する飛行機は燃料消費を前例 のないレベルにまで大きく低減できる。 誘導推力により発生される他の魅力的な性質は、翼の反対方向へ移動する流体 媒体を翼が貫通する能力である。飛行機の応用例において、この性質は向かい風 に突き進む機体の能力を著しく増大させる。幾多の実験によれば、誘導推力を生 じるように設計された滑空模型は、実際に飛行に入り、たとえこの模型が初期発 射対地速度を与えられていなくても、向かい風の中へと前進方向に加速できるが 示されている。この性質は、接近してくる向かい風が模型の水平保持速度に実質 的に近づくと生じる。水平保持速度は向かい風の速度に等しいように下反角の翼 端部ドループのトリム設定が調整されると、模型は静止状態で空中に浮動するこ とができる。この静止状態で、模型は時間を持続して特定の地面位置の上方で一 定高度を維持できる。下反角の翼端部ドループのトリム設定を僅かに調整するこ とで、この模型はこの向かい風の中を浮動しつつ地面に対して前進方向または後 退方向のいずれかの方向へ移動（高度は変化する）できる。このような飛行操縦 は、一カ所で向かい風の中を浮動するか、または翼（つばさ）を羽ばたくことな く（彼らの翼のトリムに微調整がなされるだけ）その場所に関して移動するとき の海カモメ（ならびに他の多くの海洋鳥）に見ることができる。 誘導推力を発生するのに加えて、第１２図に示された吹き上げ領域７６’は翼 ８２ｅの有効迎え角を増大するように見える。吹き上げ領域７６’における流線 ｉおよび流線ｋの上方への偏向は、与えられた迎え角に関して反対両面間に実質 的に圧力差を発生させる翼８２ｅの能力を高める。したがって、翼８２ｅの実迎 え角は揚力の正味増加を補償するために減少されることができる。実迎え角のこ のような減少は周囲の流れの乱れを少なくし、表面抗力および遷移流の後方へ向 かう力を減少させる。これらの抗力を最少限にすることで、誘導推力の正味効果 は増大される。誘導推力を発生させるために有益渦７４’を発生させて使用する ことにより、前例のないレベルの効率が達成できる。これが、表面抗力および遷 移流によって発生される翼の全抗力が誘導抗力が付加されることによって増大す るような先行技術に勝る主な利点である。 第１３図は先行技術の翼８２ａの側面図を示しており、先行技術に固有の望ま しくない流動特性を図示している。向かってくる流れ１１６ｂの２つの流線は外 端６０付近で下面５２の下側を外方へ向かって流れる。これは、下面５２の下側 に存在する高圧領域内で翼長方向の膨張が行われることを示している。この翼長 方向の膨張は高圧領域の強さを低下させ、それ故に翼８２ａを横断する揚力を大 幅に減少させる。外方へ向かって流れた後、この２つの流線は外端６０をまわっ て上方へ流れ、誘導抗力渦６２’を形成し始める。誘導抗力渦６２’のこの上方 へ向かって流れる部分は有用な目的で作用しない。何故なら、翼８２ａの外方へ の流れを生じるからである。２つの流線が上面５４の上側を内方へ向かって流れ るとき、この面の上側の低圧領域に圧縮を引き起こす。これは上面５４および下 面５２の間の圧力差をさらに減少させて揚力を減少させる。上面５４の上側を内 方へ向かって流れた後、２つの流線は後縁５６の後方で下方へ流れ、吹き下ろし 領域６４’’を示す。揚力は流れ方向に直角であるから、吹き下ろし領域６４’ ’は後方へ傾いた揚力ベクトル１１８’を生じる。したがって、揚力ベクトル１ １８’の水平成分１２２’は後方へ向かい、これにより誘導抗力の存在を示す。 ２つの流線の下方への偏向は、誘導抗力渦６２’により発生された有効迎え角の 減少を示す。この結果、効率は低く、全抗力は高い。 説明−第１４図および第１５図 第１４図および第１５図は、第９図〜第１２図に示された実施例に類似の翼８ ２ｆおよび渦フラップ１０２’’の２つの異なる図面を示している。第１４図お よび第１５図に示された実施例の形状は第９図〜第１２図に示された実施例と僅 かに異なる。これは本発明が具備できる多くの可能な形状の他の例を示すためで ある。第１４図および第１５図において、翼８２ｆは翼長に沿って基部５８ｂか ら後端部８８ｃへ向かって角度が増大している。形状の幾つかの僅かな変化は第 ９図〜第１２図に示された実施例に比較して存在するが、第１４図および第１５ 図の装置は同じように機能する。 第１４図は翼８２ｆおよびフラップ１０２’’の上方から見た斜視図を示して おり、向かってくる流れ１１６ｃは翼８２ｆおよびフラップ１０２’’の下側を 通過して後流に二重渦模様１２４をを形成するすることが見られる。翼８２ｆは 大きい正の迎え角にあり、フラップ１０２’’は負の迎え角に配置されている。 二重渦模様１２４の形成の直前に、吹き上げ領域７６’’が翼８２ｆの後縁５６ ｂの後方にて上昇する。上面５４ｂは後縁５６ｂと前縁５０ｂとの間に見られる 。渦フラップの内端１０４’’は翼８２ｆの外端６０ｂにいずれかの適当な手段 で取り付けられており、この取り付け手段はフラップ１０２’’を翼８２ｆに対 して枢動可能にする。渦フラップの外端１０６’’は湾曲され、後端部８８ｃへ 向かって発散角度を減少している。渦フラップの上面１１４’’は外端１０６’ ’と内端１０４’’との間に見られる。渦フラップの前縁１１０’’は後端部８ ８ｃへ向かって後方へ延在している。 二重渦模様１２４は有益渦７４’’および誘導抗力渦６２’’で作られている 。各渦の矢印は回転方向を示している。二重渦模様１２４の形成の始めにおいて 、誘導抗力渦６２’’は有益渦７４’’の内側に位置し、並んで配向されている 。しかしながら、後流のさらに後方で二重渦模様１２４は垂直の配向に変化され ており、有益渦７４’’は誘導抗力渦６２’’の上方に位置されている。 第１５図は第１４図に示した同じ二重渦模様１２４の側面斜視図を示す。第１ ５図において、翼８２ｆは僅かに大きな正の迎え角にあり、フラップ１０２’’ は負の迎え角にある。翼８２ｆの下面５２ｂは視点から見える。繰り返すが、有 益渦７４’’は二重渦模様１２４の前方部分（吹き上げ領域７６’’付近）で誘 導抗力渦６２’’の外側に位置し、有益渦７４’’は後流のさらに後方で誘導抗 力渦６２’’の上方に位置する。 フラップ１０２の外側にある２つの流線は、後端部８８ｃを過ぎた後に下方へ 偏向され、次ぎに二重渦模様１２４へ向かって内方且つ上方へ流れる。これらの ２つの流線は、後流のさらに後方で二重渦模様１２４の１内方へ向かって流れる 部分１２６に引き込まれるのであり、有益渦７４’’は実質的に垂直状態で誘導 抗力渦６２’’の上方に位置する。この例では、部分１２６は二重渦模様１２４ の外側に位置し、有益渦７４’’と誘導抗力渦６２’’との間に存在するライン として見られる。部分１２６を表すこのラインは吹き上げ領域７６’’付近で二 重渦模様１２４の下側部分に沿ってまず位置され、それ故に見ることができない 。有益渦７４’’および誘導抗力渦６２’’が後流のさらに後方で垂直な配向に なると、部分１２６はその位置が二重渦模様１２４の下側部分に沿って存在する 位置から、二重渦模様１２４の外側に沿って存在する位置へ移動するので、見る ことができる。 ２つの流線は後流のさらに後方の部分１２６を通って二重渦模様１２４に入る ように見られ、点線は二重渦模様１２４内にあるこれらの２つの流線の経路を示 している。それらの流線が二重渦模様１２４の反対側に達すると（この例では内 側）、各々の流線は二重渦模様１２４の分岐部分１２７に達する。部分１２７は 二重渦模様１２４の全長に沿って存在する。吹き上げ領域７６’の付近で、部分 １２７は二重渦模様１２４の上側部分に沿って位置される。二重渦模様１２４が 後流のさらに後方で垂直方向の配向に変化されると、部分１２７は視界から外れ 、二重渦模様１２４の内側部分を占める。２つの流線が部分１２７に至るとき、 点線はこれらの流線が有益渦７４’’および誘導抗力渦６２’’として垂直方向 に分岐（すなわち２つに分割）されることを示している。分岐された流線が二重 渦模様１２４の外側部分に現れると、点線は実線に戻る。矢印は、各々の分岐し た流線がそれぞれの渦のコアーへ向かって螺旋状に流入を開始するときの各渦の 中での回転方向を示す。各渦のコアーは各渦の中心軸線に実質的に沿って存在す る。 これらの２つの流線が二重渦模様１２４の内部で占める経路は、二重渦模様１ ２４の全体的な横断面形の外観をなす。この横断面形は実質的にＣ形をしており 、このＣ形の開放部分の中心に部分１２６が存在している。Ｃ形の２つの開放端 部はそれら自体によってループ状に戻り、２つの別々な逆回転渦を二重渦模様１ ２４の内部に形成する。このＣ形はその開放部分を吹き上げ領域７６’’付近で 下方へ向けて配向され、その後、後流のさらに後方で実質的に垂直に配向される 。 吹き上げ領域７６’’を示す上方へ向かって流れる流線は、前縁１１０’’お よび後縁５６ｂの後方で楔状のピークを後流に形成する。吹き上げ領域７６’’ のピークで得た揚力ベクトル１１８’’は前方へ向かって傾いている。揚力ベク トル１１８’’の垂直成分は上方へ向かい、揚力ベクトル１１８’’の水平成分 １２２は前方へ向かう。 この流動模様の多数の変形例が本発明の基本的方法論から逸脱せずに可能であ る。この図は、並んだ配向から、後流のさらに後方で垂直な配向に変化する有益 渦７４’’および二重渦摸様１２４の誘導抗力渦６２’’を示しているが、多く の異なる形式の渦発生装置が二重渦模様１２４を発生させるのに使用でき、これ において有益渦７４’’および誘導抗力渦６２’’は後流のさらに後方で並んだ 配向が残っている。このような状況において、部分１２６は二重渦模様１２４の 下側部分に沿って残り、部分１２７は二重渦模様１２４の上側部分に沿って残る 。この結果として、後端部８８ｃの外側を通過する流線は二重渦模様１２４から 部分１２６を通って流入する。部分１２７に達した後、これらの流線は二重渦模 様１２４の上側部分に沿って水平に分岐されて有益渦７４’’および誘導抗力渦 ６２’’に分かれる。幾つかの渦発生装置によれば、二重渦模様１２４は後流の さらに後方で角度の付いた配向をとるか、または広く様々な配向で二重渦模様１ ２４を囲む付加的な渦模様を有することができる。翼上の他の原因によって発生 した渦が二重渦模様１２４と相互作用をするときには、多重渦模様の配向が生じ る。このような付加的な渦は、さらに性能および全体効率を向上させるために、 構造的な方法で使用できる。 作動−第１４図および第１５図 第１４図は、翼８２ｆおよびフラップ１０２’’の後方での二重渦模様１２４ の形成を示している。この模様は、有益渦７４’’の内側から誘導抗力渦６４’ ’として形成される。翼８２ｆが非常に小さな迎え角で傾けられると、誘導抗力 渦６２’’は存在しないか、非常に弱いかのいずれかである。大きな迎え角で誘 導抗力渦６２’’は強さを増し、強力になるか、または有益渦７４’’よりも強 くすらなる（フラップ１０２’’のトリム設定による）。二重渦模様１２４の内 部の有益渦７４’’は先の実施例で示したように、フラップ１０２’’の後方の 同じ位置に形成され、二重渦模様１２４はこれまでの実施例で説明したのと同じ 利点を共有する。 二重渦模様１２４がフラップ１０２’’により形成されると、有益渦７４’’ はフラップ１０２’’の後方の後流および翼８２ｆの外側領域を支配する。した がって、誘導抗力渦６２’’は有益渦７４’’の内側の位置を占めるように強制 される。これは誘導抗力渦６２’’を外端６０ｂのかなり内側である翼８２ｆの 後方位置へ移動させ、誘導抗力渦６２’’が性能を抑制してしまうのを阻止する 。誘導抗力渦６２’’のこの内方へ向かう移動は、フラップ１０２で発生される 好ましい湯〜状態による。 誘導抗力渦６２’’がこの新しい位置を占めるために、翼８２ｆに対するその 効果は先行技術による経験とは大きく異なる。第１３図を参照すれば、誘導抗力 渦６２’の前方の流れ部分は、外端６０の外側に位置し、それ故に上方へ向かっ て流れる部分に存在するエネルギーは消費される。しかしながら第１４図を見れ ば、誘導抗力渦６２’’の前方へ流れる部分はフラップ１０２’’の内側に位置 する。この結果、誘導抗力渦６２’’の上方へ向かって流れる部分は下面５２ｂ に対して押されて、そこの圧力を上昇させる。この上方へ向かって流れる部分は 吹き上げ領域７６’’にエネルギーを追加える。吹き上げ領域７６’’内のこの エネルギー増加の有益な効果は、誘導抗力渦６２’’の内側（下方へ向かって流 れる部分）付近に形成される吹き下ろしの全ての負の作用に勝る。これは、誘導 抗力渦６２’’の上方へ向かって流れる部分が流れを上方へ偏向させて、誘導推 力を発生させるようにする。この誘導推力は誘導抗力渦６２’’の下方へ向かっ て流れる部分が発生させる誘導抗力の全てを効率的に中立化させる。 誘導抗力を排除するのに加えて、誘導抗力渦６２’’が占める新しい位置も他 の多くの利点を与える。誘導抗力渦６２’’および有益渦７４’’の上方へ向か って流れる部分は互いに隣接しているので、吹き上げ領域７６’’の全体積およ びパワーは増大される。これは、吹き上げ領域７６’’を下面５２ｂに衝突させ る力を増大し、また吹き上げ領域７６’’の全高および傾きを増大させる。二重 渦模様１２４の並んだ配向は、誘導抗力渦６２’’の強さに対するいずれの増大 も有益渦７４’’の強さに補完的な増大を生じさせる。 また、誘導抗力渦６２’’の下側部分は下面５２ｂの下側に強力な外方へ向か う横流れを発生させる。この外方へ向かう横流れは、外端６０ｂおよびフラップ １０２’’の下側に有益渦７４’’で形成される内方へ向かう横流れに衝突する 。これらの２つの横流れが衝突すると、高レベルの圧縮状態が上面５４ｂの下側 に発生される。これが実質的に翼８２ｃの下側に存在する高圧領域内部の圧力を 実質的に上昇させ、これにより揚力を増大させる。この流体が圧縮されると、上 方へ湾曲を開始して大きな楔形の吹き上げ領域７６’’に入るようになされる。 最高圧力領域は上方へ向かって膨張して、吹き上げ領域７６’’の中心に鋭いピ ークを形成する。誘導抗力渦６２’’の作用により形成されるこの付加圧縮は、 吹き上げ領域７６’’内部の鋭いピークの高さ、パワーおよび激しさを著しく向 上させる。これは揚力、誘導滑動および安定性を向上させる。このピークの最高 点で、吹き上げ領域７６’’は水平に分けられて（翼８２ｆの平面に関して）、 それぞれ誘導抗力渦６２’’および有益渦７４’’となされる。この二重渦模様 １２４への移行は滑らかに且つ非常に規則的に行われ、これは流線の平行関係を 乱さない。このために、二重渦模様１２４は安定し、予測することができる。 第１５図は翼８２ｆおよびフラップ１０２’’の後方に形成された幾つかの二 重渦模様１２４の側面斜視図を示している。この図から、翼８２ｆの迎え角が十 分大きく、吹き上げ領域７６’’が実質的に強力で激しいことが分かる。揚力ベ クトル１１８’’は垂直成分１２０’’から前方へ傾き、水平成分１２２’’は 前方へ向いているので、これにより誘導揚力の存在が示される。著しく大き推力 が吹き上げ領域７６’’の鋭いピーク位置に発生する一方、このピークを取り巻 く多数の流線によって示される上方への偏向により、かなりのレベルの誘導推力 も発生される。 この側面図は二重渦模様１２４により誘導される有効迎え角のかなりの増大を 示している。既に説明したように、有効迎え角は実迎え角および誘導迎え角の組 み合わせである。この状況において、実迎え角は翼源長方向の基準面すなわち翼 ８２ａの傾きと、向かってくる流れ１１６ｃの基準面との間に存在する角度であ る。誘導迎え角は吹き上げ領域７６’’の基準面と向かってくる流れ１１６ｃと の間に存在する角度である。吹き上げ領域７６’’のピーク部分における誘導迎 え角は揚力ベクトル１１８’’と垂直成分１２０’’との間に存在する角度に等 しい。吹き上げ領域７６’’は向かってくる流れ１１６ｃの平面から上方（所望 される揚力の方向）へ偏向されるので、誘導迎え角は正の値となる。したがって 、この正の値は翼８２ｆの実迎え角に加えられて、有効迎え角にかなりの増大を 生じる。この結果、有効迎え角は翼８２ｆの実迎え角よりも大きくなる。このよ うな有効迎え角の増大は著しく懲りおよび揚力を増大させる。これは重要な体積 である。何故なら、先行技術の制限された翼では、有効迎え角は翼の実迎え角よ りも小さいからである。 これらの有利な流れ状態を与えたが、二重渦模様１２４は非常に規則的で効率 的な流れ模様であることが見られる。後端部８８ｃの外側を通過する流線は僅か な下方への偏向を示し、またその後に部分１２６を通って上方且つ内方へ向かっ て二重渦模様１２４に吸引される。これらの流線が部分１２７で誘導抗力渦６２ ’’および有益渦７４’’に滑らかに分岐するとき、二重渦模様１２４は流体の 無秩序な乱れを生じないで周囲の流体媒体のかなりの量を吸引することが分かる 。この結果、二重渦模様１２４の形成は翼８２ｆに作用する重大な抗力をも たらさない。 フラップ１０２’’の様々な傾きがその下側の横流れ状態に変化を生じるので 、フラップ１０２’’は有益渦７４’’ならびに二重渦模様１２４の流れ特性を 制御するのに使用できる。このことは、フラップ１０２’’を吹き上げ領域７６ ’’の寸法および傾きの制御に使用できるようにする。この結果、翼８２ｆにお ける揚力方向は望まれるように変化させることができる。飛行機の場合、その迎 え角に変化を形成するために、揚力方向は機体の重力中心に対して操作される。 これは機体を辞しまたは降下の操縦に入れることができるようにする。これは、 貨物または乗客を搭載した場合に、機体が重力中心の変化を修正できるようにす る。これらの変化を補償することができる性能は、さらに燃費効率、制御および 安定性をさらに向上させて飛行機を飛行させることができる。また、揚力の方向 は旋回および横転のような多数の操縦を作り出すために、各翼で独立して揚力方 向を変化させることができる。 説明−第１６図〜第１８図 第１６図は第１図および第１３図に示すものと同様な従来技術の翼形８２ａの 後面図を示す。第１６図において翼形８２ａは正の迎え角状態である。後縁５６ が紙面に関して見たとき最も近い位置にあり、後縁５６の上方に上面５４が見え ている。誘起される抗力渦６２ａが外端６０に近い位置に形成され、後縁５６の 後方に後流を形成するように吹き下ろし領域６４ａが形成される。 第１７図は翼形８２gの後面図を示し、翼形は同様に正の迎え角状態であるが 、負の迎え角を持って展開する渦フラップ１０２ａを有する。翼形８２ｇの後縁 ５６ｃが紙面に関して見たとき最も近い位置にあり、後縁５６ｃの上方に上面５ ４ｃが見えている。フラップ１０２ａは第９図、第１０図、第１１図、第１２図 、第１４図、第１５図に示す実施例と同様に作用する。第１７図においてフラッ プ１０２ａは翼形８２ｇに任意適宜の方法で取付けられており、翼形８２ｇに対 して実質的に発散する軸線に沿って上反角を有してピボット運動する。後面図に おいて、フラップ１０２ａの下面１１２ａが示されるが、これはフラップが負の 迎え角状態であるからである。該フラップの外端１０６ａがフラップ１０２ａの 下方部分に示されている。フラップ１０２ａの外方部分に後縁８８ｄが示される 。 流れの分離１３２（巻いた矢印として示す）が外端１０６ａ付近の下面１１２ａ に沿って形成され、流体は外端１０６ａの下方で内側方向に巻いている。有用な 渦７４ａがフラップ１０２によって形成される。該有用な渦７４ａは後縁５６ｃ の後方の後流内に吹き上げ領域７６ａを生ぜしめる。 第１８図は翼形８２ｈの同様な後面図で、正の迎え角状態にある。翼形８２ｈ の後縁５６ｄは紙面に関して見たとき最も近い位置にあり、後縁５６ｄの上方に 上面５４ｄが見えている。翼形８２ｈは円錐形の渦発生部１３４を翼形８２ｈの 外方部分に有している。この実施例において円錐体１３４は中空円錐の部分断面 で、中空側を下とし、狭い端部を前方として配置される。円錐体１３４の幅方向 の整合は翼形８２ｈの幅方向の整合と実質的に平行とする。 別の実施例において、円錐体１３４はその幅方向が翼形８２ｈの幅方向整合に 対して上反角または下反角をなすようにする。これらの代替例についての実験で は、円錐体１３４がその幅方向の整合が翼形８２ｈの幅方向整合に対して９０度 をなしている場合でも有用な性能特性を示した。これらの場合、円錐体１３４は 翼形８２ｈの外方部分に上面小翼として設け、その中空側（下面１４０）を負の 迎え角とし、外側方向に向ける。この外側方向に向けた表面の曲率軸線は下方に 傾斜したものとし、得られる渦７４ｂの力を増加させるようにする。円錐体１３ ４を翼形８２ｈの外方部分に下面小翼として設け、その中空側（下面１４０）を 負の迎え角とし、内側方向に向けることもできる。この場合、内側方向に向けた 表面の曲率軸線は上方に傾斜したものとし、得られる有利な渦７４ｂの力を増加 させるようにする。 円錐体の後縁１３６は紙面に関して見たとき最も近い位置にあり、前縁１３８ は紙面に関して見たとき最も遠い位置にある。後縁１３６と円錐体の下面１４０ との双方は下方に凹の曲面となっている。下面１４０の曲率半径は、前縁１３８ から後縁１３６へ減少している。下面１４０は気流に対して負の迎え角をなして いる。円錐体の外端１４２は気流に対して末拡がり型で、従って内側方向の横方 向流れが下面に生ずる。下面１４０が負の迎え角をなしていることによっても内 側方向の横方向流れが生ずる。外端１４２の下面に生ずる内側方向の横方向流れ は次に上方に曲がって有利な渦７４ｂを後縁１３６の後方に生ずる。円錐体の内 端１４４は外側方向の横方向流れをつくり、これが上方に曲がって誘起される抗 力渦６２ｂを形成する。 この結果として、円錐体１３４は後縁１３６と後縁５６との後方の後流内に二 重渦模様１２４’を生ずる。二重渦１２４’は円錐体１３４の後方の後流内に上 向流区域７６ｂをつくる。吹き上げ領域７６ｂの大部分は円錐体１３４の後方の 後流内の外端１４２の内側側に形成される。有利な渦７４ｂの吹降し流部分は実 質的に外端１４２の外側側に存在するから、性能を損ずることはない。誘起され る抗力渦６２ｂは後縁１３６と後縁５６ｄとの後方の後流内の有利な渦７４ｂの 内側側に位置する。誘起される抗力渦６２ｂの外側側部分は、吹き上げ領域７６ ｂの形成に役立つ。誘起される抗力渦６２ｂの内側側部分は、吹き下ろし領域６ ４ｂを後縁５６ｄの後方の後流内に形成する。 二重渦１２４’は第１４図、第１５図に示すものと同様で、この場合、翼型８ ２ｆは高い正の迎え角を有し、フラップ１０２”は負の迎え角を有している。第 １８図において、円錐体１３４は著しく強い二重渦１２４’を形成し、翼型８２ ｈは実質的に低い迎え角を有する。二重渦１２４’の形成のためには各種の渦形 成装置や取付け方向がある。有利な渦７４または二重渦１２４の形成のために各 種の装置が使用可能である。 この実施例において円錐体１３４は対称的に曲がっており、曲率軸線は実質的 に移動方向に平行である。別の実施例において、円錐体１３４を非対称的とし、 曲率軸線を所望により（例えば進行方向に対して収斂方向または発散方向）変化 せしめてもよい。曲率半径も幅方向に関して変更してもよく、円錐体１３４の長 さを変更して各種形状のものとしてもよい。 作動−第１６図〜第１８図 第１６図〜第１８図は翼端渦の３つの異なる形式によって生ずる吹き下ろし領 域と吹き上げ領域を示す後面図である。第１７図は有利な渦７４ａを生ずるため 負の迎え角で配置されたフラップ１０２ａを示し、渦７４ａは吹き上げ領域７６ ａを生ずる。第１７図に示す上向流区域７６ａと第１６図に示す吹き下ろし領域 ６４ａとを比較すると第１７図の実施例では従来技術の問題点を解決し、翼端渦 の形成を有利なものとしている。第１７図の上向流区域７６ａは翼形８２ｇに誘 導推力を発生せしめる。フラップ１０２ａを負の迎え角を増大するように傾斜せ しめると分離１３２の量が増大する。分離１３２の大きさと強さとはフラップ１ ０２ａの傾斜を所望により調節することによって変化せしめられる。 第１８図は円錐体１３４によって作られる二重渦１２４’を示し、翼形８２ｈ は小さい正の迎え角を有している。誘起された抗力渦６２ｂの外側部分は吹き上 げ領域７６ｂの内側部分を形成する。吹き上げ領域７６ｂのこの部分が後縁５６ ｄの後方で、誘起された抗力渦６２ｂの内側部分によって生ずる吹き下ろし領域 ６４ｂの影響を相殺する。誘起された推力の生成は翼形８２ｈに誘起される抗力 を無効化せしめる。吹き上げ領域７６ｂの外側部分は有利な渦７４ｂにより生ぜ しめられるが、外端１４２の内側側に存在する対応する吹き下ろし領域によって 釣合わされず、正味の上方偏向が円錐体１３４と翼形８２ｈとの後方に生ずる。 その結果、吹き上げ領域７６ｂの全容積は吹き下ろし領域６４ｂの全容積より大 となる。全翼形を横切る誘導抗力は無効化せしめられ、誘導推力に正味の利得が ある。上向流の正味の利得は翼形８２ｈと円錐体１３４との有効迎え角を増大せ しめる。これらの結果を第１６図に示す従来技術と比較すると、第１８図の実施 例では全体的に翼端渦の生成を減少せしめることなく、従来技術における翼端渦 に関連する問題を解決するように、渦を生成せしめ利用する。 第１８図に示す流れは、第１７図において翼形８２ｇが大きい正の迎え角で配 置されてフラップ１０２ｂが負の迎え角（第１４図、第１５図に示すものと同様 ）の場合の流れと同様である。第１８図において円錐体１３４の特定形状、外形 は与えられた目標迎え角、目標流速において所望の流れ特性を生ずるように選択 される。 円錐体１３４に調節機構を設けて吹き上げ領域７６ｂの強度と傾斜とを制御す ることもできる。例えば、補助翼形式のフラップを後縁１３６の一部に沿って設 けて補助翼が吹き上げ領域７６ｂの傾斜を変化せしめて、揚力および誘導推力に 変化を生ぜしめることもできる。また、発散形式で整合するフラップを有利な渦 ７４ｂの強度を変化させるために、外端１４２に沿って設けてもよい。 説明−第１９図 第１９ａ図から第１９ｄ図は翼形８２ｉの外端６０ｏに連結された翼形端８０ ’ のいくつかの図を示す。翼形端８０’は曲線の外側ドループ１４６を有し、これ は図面で平行な細線で示される。ドループ１４６は一面的に下方に曲っている。 第１９ａ図は上面図を示す。図には翼形８２ｉの上面５４ｏと翼端上面９４’と が見えている。上面５４ｏは前縁５０ｏと、後縁５６ｏと、根元部５８ｏと、外 端６０ｏとで終っている。翼形端部の内端７８’が、翼形８２ｉの外端６０ｏに 任意適当な方法で取り付けられる。 翼形８２ｉと翼形端８０’とはその幅に沿ってねじれて、根元部５８ｏと後端 部８８ｏとの間に相対的迎え角の円滑な変化を与える。翼形８２ｉは正の迎え角 で、翼形８２ｉの前縁５０ｏが紙面を見たとき最も近い位置にあり、翼形８２ｉ の後縁５６ｏが紙面を見たとき最も遠い位置にある。翼形８２ｉのねじれによっ て、外端６０ｏは根元部６０ｏより小さい正の迎え角を有する。内端７８’の迎 え角は外端６０ｏの迎え角に実質的に適合している。翼形端部８０’は幅方向に 沿って内端７８’における正の迎え角状態から端部８８ｏにおける負の迎え角状 態まで捩れている。この結果、翼形端部の後縁９０’の外側部分が紙面で見て近 い位置にあり、翼形端の前縁９２’のより外側部分と翼形端部の外端部８４’が 紙面で見て遠い位置にある。 この変形例においてねじれが翼形８２ｉまたは翼形端８０’の幅方向にないも のとする。翼形８２ｉまたは翼形端８０’に沿ってねじりがない場合には、曲っ たドループ１４６（平行な細線によって示す）を翼形８２ｉの平面の外側に設け る。翼形８２ｉおよびまたは翼形端８０’の幅と縦横比とは各種目的および応用 例に適合するように広く変化せしめてもよい。 第１９ａ図に示す実施例の主要特性は翼形端８０’に曲線のドループ１４６が 設けられている点にある。ドループ１４６は前縁ドループ１４８を含み、これは 徐々に外側縁ドループ１５０となり、前縁９２’と外端８４’との間に位置する 。前縁ドループ１４８は外側縁ドループ１５０より先拡がりとなされている。前 縁ドループ１４８は前縁９２’に向って前方および下方に曲線をなしており、上 面９４’は前縁９２’付近で前方ドループ表面１５２を形成している。同様に、 外側縁ドループ１５０は外端８４’に向って外側方向および下方に曲線をなして おり、その上面９４’は外端８４’付近で外側ドループ表面９６’を形成してい る。 各種の変形例が可能である。ダイバージェンス（ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ）が前 縁ドループ１４８から外側縁ドループ１５０まで減少していることは円滑な曲線 として示される。この曲線は実質的に平坦なまたは指数関数的の形状を有する。 曲率は著しく高くてもよく、中程度でもよく、殆どなくてもよい。この曲線は実 質的に一連の直線部分から成るものでもよい。外側縁ドループ１５０の整合はこ れが端部８８ｏに近接するとき予め定めた発散角に水平とすることができる。移 動方向または端部８８ｏの下方に生ずる横方向流に整合するまでダイバージェン スを減少せしめることもできる。外側縁ドループ１５０の端部８８ｏ付近の整合 は内側角度で収斂するようにしてもよい。先拡がり角度の変化の任意所望の組合 わせは、各種の応用例に適用可能である。別の変形例において、曲がったドルー プ１４６が前縁９２’の後方に形成され、曲がったドループ１４６が外側縁８４ ’に沿ってのみ存在し前縁９２’に沿って存在しないようになされる。曲がった ドループ１４６は、後縁５６ｏの後方のみに存在するようにしてもよい。この実 施例において端部８８ｏはテーパして半月形の形状を有するが、任意所望の形状 としてよい。端部８８ｏは任意所望の角度または長さで後方に延長するものでよ く、全く設けなくともよい。 翼形８２ｉと翼形端８０’との双方は根元部５８ｏの整合に対して後方に延び て示されるが、各種変形例が可能である。後方への傾斜角度は、特に高速度、超 音速または亜音速の場合、実質的に増加させてよい。このような場合には、翼形 ８２ｉと翼形端８０’とは著しく低い縦横比を有する三角翼を形成する。また翼 形端８０’は翼形８２ｉの場合より下反角を大としてもよい。別の実施例として 前方に傾斜する翼形８２ｉと後方に傾斜する（後退する）翼形端８０’および、 前方に傾斜する翼形８２ｉと前方に傾斜する翼形端８０’とがある。各種要求と 各種状況とに適合するように、下反角または上反角を適宜に定める。 第１９ｂ図は同様な翼形端８０’と翼形８２ｉとの後面図である。図において 翼形８２ｉは紙面から下方に運動する。翼形８２ｉは翼幅に沿って根元部５８ｏ における正の迎え角から外端６０ｏにおける減少した正の迎え角状態までなだら かに変化している。翼形端８０’も内端７８’における減少した正の迎え角状態 から外端８４’付近の負の迎え角状態までなだらかに変化している。この図にお いて後縁９０’と後縁５６ｏとが紙面に関して最上方にある。前縁ドループ１４ ８が前縁９２’の付近に後方ドループ表面１５４を作る。同様に、外端ドループ １５０が外側縁８４’付近に内側ドループ表面１００を生ずる。 翼形８２ｉと翼形端８０’との双方は翼幅を横切って根元部５８ｏと翼端８８ ｏとの間で下反角を有している。下反角は根元部５８ｏが取付けられる特定対象 物（図示しない）に相対的である。翼形端８０’は負の迎え角にねじれているか ら下反角は先端８８ｏ付近で増加している。下反角状態は多くの利点を有するが 、翼幅方向に下反角または上反角を与えることは翼形８２ｉと翼形端８０’とに 適用可能である。可能性のある変形例または組合わせとして、翼形８２ｉに下反 角を与え翼形端８０’は翼形８２ｉに対して上反角状態とし、または逆の状態と する。下反角または上反角関係の変化は円滑な曲線状または突然の変化として生 ずる。この整合状態の変化は、翼形８２ｉと翼形端８０’とのそれぞれの翼幅を 横切って独立に生じ得る。この実施例は、その翼幅についての整合において上反 角または下反角の変化がないようにして、翼全体が実質的に水平平面内に（ドル ープ１４６を除いて）あるようにすることができる。 第１９ｃ図は同一の翼形８２ｉと翼形端８０’との斜視図である。翼形８２ｉ の下面５２ｏと翼形端８０’の下面９８’との双方が示される。接近する気流１ １６ｄが示され、根元部５８ｏと先端部８８ｏとの間の実際の迎え角の相対的変 化を図示する。翼形８２ｉの正の迎え角は、根元部５８ｏから外端６０ｏまで減 少する。図において翼形端８０’は内端７８’における減少した正の迎え角状態 から徐々に捩れて先端部８８ｏにおける負の迎え角状態となる。 翼形８２ｉと翼形端８０’との翼幅方向における捩れの程度は種々の応用例、 状態および希望により大幅に変えることができる。翼形端８０’の重要な部分は 接近する気流１１６ｄに対して負の迎え角状態にある（有利な渦を発生する）か ら翼形８２ｉおよび、または翼形端８０’の翼幅方向における捩れの程度は、根 元部５８ｏ付近の迎え角が大となると増加せしめられる。根元部５８ｏの正の迎 え角が減少すると翼形８２ｉおよび、または翼形端８０’の翼幅についての捩れ は減少せしめられる。翼形端８０’の負の迎え角が最小となると、翼形端８０’ の下方の分離も最小となる。分離の減少は低荷重または高速度状態で特に有利で ある。 前縁ドループ１４８から外端ドループ１５０まで徐々に変化していることがこ の側面図で明らかである。実施例において下方への翼端ドループの程度は前縁９ ２’から外端８４’まで増加する。しかし、曲がったドループ１４６の任意の場 所における翼端ドループの程度は所望により変更してもよい。 第１９ｄ図は同じ翼形８２ｉと翼形端８０’との前面図を示す。翼形８２ｉは 紙面から上方に運動しており、接近する気流は紙面に垂直に下方に流れる。この 特定実施例において、曲がったドループ１４６は翼端８８ｏから内側方向に実質 的な距離を形成する。この距離は各種目的および応用例によって増加しても減少 してもよい。 作動−第１９図 第１９ａ図〜第１９ｄ図に示す実施例は、第２図の実施例および第３図〜第８ 図の実施例の組合わせに類似である。第１９ａ図〜第１９ｄ図に示す実施例にお いては曲がったドループ１４６が前縁ドループ１４８から外端ドループ１５０ま での徐々の変化を示している。前縁ドループ１４８は航空機の翼の前縁フラップ と同様に作用する。前縁フラップは高い迎え角状態で展開して翼の上面に沿う円 滑な流れを促進する。前縁ドループ１４８は実質的にこのように作用して、有利 な渦（図示しない）によって生ずる大きい有効迎え角によく適合する。翼形端８ ０’の後ろで流れは上方に偏向せしめられ、前縁ドループ１４８は上面９４’上 に付着する流れを改善する。さらに、前縁ドループ１４８の下方および前方に曲 がった形状は翼形の形状を改善して、有利な渦によって生ずる上方に偏向された 流れによって大きい揚力が得られることを可能とする。前縁ドループ１４８が下 方に曲がる程度は流れの状態と所望の特定の効果とによって定める。高荷重およ びまたは低速度の場合、前縁ドループ１４８は著しいものとする。低荷重および または高速度の場合、前縁ドループ１４８は減少または所望により省略される。 第１９ｄ図に示す前面図において、前縁９２’は外側方向および下方方向に（ 前縁５０ｏの整合に対比して）曲がって示され、前縁ドループ１４８は徐々に外 側縁ドループ１５０に移行する。これによって前縁ドループ１４８は内端７８’ では顕著でなく、外端ドループ１５０付近で顕著である。この実施例において前 縁９２’の外側方向および下方に曲がった形状は実質的に内端７８’において始 まる。前縁ドループ１４８がこのように形成される程度は高速およびまたは低荷 重状態で減少せしめられ、低速およびまたは高荷重状態で増加せしめられるもの としてよい。 翼形８２ｉと翼形端８０’との翼幅に沿う上反角増大は揚力および安定性の両 者を増大させるために使用される。上反角配置は下面５２ｏの下方の外側方向の 根元部５８ｏから外端６０ｏに向かう方向の流れを増加せしめる。この外側方向 の流れは、有利な渦（図示しない）によって外端８４’の下方に生じて内側方向 に流れる横方向流と衝突し、その結果としての圧縮現象が翼形８２ｉと翼形端８ ０’との下方に存在する高圧区域の強度を増加させる。この上反角配置は、本発 明の基本的方法を応用して航空機の翼に適用した場合に実質的に飛行安定性を改 善するものであり、この配置は各種応用例においても有用である。別の実施例と して翼形端８０’を翼形８２ｉに対して下反角配置とする。これは多くの種類の 海鳥に見られる。この配置も翼形端８０’の下方で内側方向の横方向流を増加せ しめる。これも翼形８２ｉの下方の高圧区域の圧力を増加させる。 翼端８８ｏ付近の上反角増大は翼形端８０’が翼端８８ｏ付近で増大した負の 迎え角に捩れることによる。この捩れは翼形端８０’の後方に延長する部分が翼 端８８ｏの付近で上面９４’の平面上でピボット的に捩れることによる。この翼 端８８ｏの上方回転は翼形８２ｉと翼形端８０’とを横切る翼幅に連続的な捩り を与えることによって増大せしめられる。捩りを大とすると翼端８８ｏの上方回 転の量が増加する。翼形端８０’内の捩りは翼端８８ｏを翼形端８０’の残部よ り大きい負の迎え角を持つようにする。その結果、翼端８８ｏ付近の外側ドルー プ表面９６’の部分に当たる近接する気流１１６ｄ（第１９ｃ図参照）の衝撃が 大となる。これは有利な渦の生成を増大する。 低速、高荷重状態では翼端８８ｏ付近の上反角上昇を増加せしめて、後流中に 形成される有利な渦の寸法を増加させることができる。高速、低荷重状態では、 この翼端８８ｏ付近の上反角上昇を減少せしめまたはゼロとすることができる。 翼端８８ｏ付近の上反角上昇の増加を翼端８８ｏに近接せしめて、その効果を翼 幅に沿ってさらに外側方向に集中させることができる。翼形端８０’のトリム特 性は、与えられた目標迎え角およびまたは流速において存在する、または望まし い流れ特性によって設定される。 翼端８８ｏ付近の負の迎え角の増加が第１９ｃ図に示す側面図から観察される と、外端８４’（翼端８８ｏ付近の）の後方部分は近接する気流１１６ｄの方向 に相対的に上方および後方に角度をなして傾斜している。上方の傾斜によって有 利な渦は上方に偏向せしめられ、翼形端８０’と翼形８２ｉとの後方に形成され る吹き上げ領域の強度が増加せしめられる。この実施例において外端８４’は、 それが上方に傾斜すると曲がった形状を持つようになる。別の実施例において外 端８４を実質上直線で上方および後方に傾斜したものとする。 説明−第２０図 第２０図は第１９図に示すと同一の翼形端８０’の外側部分を示す。第２０図 において翼形端８０’の外側部分が風洞テストされている。翼形端８０’の外側 部分は近接する気流１１６ｅに対して負の迎え角にあり、気流はリボン形の流線 で示されており、翼形端８０’の上を流れている。この流線流は翼形端８０’に 沿って滑らかに流れ、その後、内側方向に流れる。 翼形端８０’の後流内において、二重渦模様１２４”と吹き上げ領域７６ｃと がリボン形の流線の下方に示されて座標系を与えており、リボン形の流線は翼形 端８０’の上方に観察される。二重渦模様１２４”は第１５図、第１６図に示す ものと同様で、翼形端８０’の下方を通る空気によって形成される。二重渦１２ ４”は有利な渦７４ｃと誘導抗力渦６２ｃとから形成される。 第２０図において吹き上げ領域７６ｃと有利な渦７４ｃと誘導抗力渦６２ｃと の上方に、翼形端８０’上を通過した後に、後方および内側方向のリボン形の流 線流が流れる。流線流はつぎに誘導抗力渦６２ｃの内側側に沿って下方に曲がり 、誘導抗力渦６２ｃに巻き込まれる。 作動−第２０図 この図は誘導抗力渦６２ｃが性能を改善するように利用される態様を示す。従 来技術で渦は性能を低下させるものであったものに対比して著しい利点である。 二重渦１２４”は楔形の吹き上げ領域７６ｃ（第１４図、第１５図に示すものと 同様である）をつくるから、第２０図に示すリボン形の流線は翼形端８０’の後 方で上方に流れて吹き上げ領域７６ｃの上方に留まる。この結果として、上方流 状態が翼形端８０’の上方および後方の双方に存在する。 この上方流状態は翼形端８０’の有効迎え角を増加せしめて、翼形端８０’が 吹き上げ領域７６ｃに対して適当な迎え角をなすことを可能とし、翼形端８０’ が近接する気流１１６ｅに対して負の迎え角であっても揚力を発生することを可 能とする。流線流は翼形端８０’に付着した（分離しない）状態で円滑に流れる から、大きい揚力が効果的に発生する。さらに、このよく付着した流れは翼形の 内側部分（図示しない）が著しく高い迎え角をなしている場合も翼形端８０’が 失速することを防止する。その結果、翼形端８０’は高い迎え角状態で翼全体が 失速することを防止する。翼の内側部分が失速状態となっても、翼形端８０’ま わりの有効な流れ特性が、高い効率、制御性、安定性および揚力を翼全体に維持 することを可能とする。 吹き上げ領域７６ｃの上方にリボン形の流線流が流れるとき、その流量は加速 される。上方に流れることによって流体は下方に流れるとき長い距離を流れる必 要が生ずる。この距離が増加することによって流体は早い速度で流れ、周囲の流 体の流れ方向の流速に合わせる。流速が増加することによって翼形端８０’の上 方の圧力が低下し、揚力が増加する。 流線が翼形端８０’の上方を通り誘導抗力渦６２ｃの内側部分に向かって内側 方向に曲がり始めるとき、流線の流速はさらに増加する。この流線の内側方向に 曲がった経路は流体の移動する距離をさらに増加させる。周囲の流体媒体の流線 方向の流速と合わせるために、誘導抗力渦６２ｃの内側側に向かって内側方向に 曲がる流体は距離の増加を補償するために早い速度で流れる必要がある。このこ とは翼形端８０’の上方の流体圧力をさらに減少せしめ、従って揚力がさらに増 大する。また、翼形端８０’の上方の流体が誘導抗力渦６２ｃに向かって内側方 向に流れるとき、この渦の低圧の中心部に向かって加速される。これによって、 流速と揚力の両者が増大する。 従来技術と異なり、本発明の方法は内側方向の横方向流れ状態が翼形の外側区 域に生ずることを可能とし、この区域の上方で重大な分離を生ずることがない。 これは、有利な渦７４ｃ（翼形端８０’の下方に形成される）が翼形の下方に存 在する高圧域を有するから翼形端８０’の上方に存在する内側方向の横方向流は 高圧領域を排除しない。高圧領域は外端８４’の回りに逃げることがないから翼 形端８０’の上方に存在する内側方向の横方向流内で分離は生じない。これによ って翼形端８０’の有効縦横比と有効表面積とは増加する。すなわち、翼形端８ ０’は性能を改善するために翼形端８０’上の内側方向の横方向流を強化し利用 するものである。 前方ドループ表面１５２と外側ドループ表面９６’と上面９４’との間の滑ら かに曲がった移行は、翼形端８０’の上方の内側方向の横方向流を与え、効率を 改善する。これらの滑らかな凹に曲がった表面は、翼弦方向および翼幅方向の翼 形形状をつくり、気流が翼形端８０’の上方を流れるとき内側方向で後方への横 方向流が経由する全体距離をさらに増大させる。これによって流速は増加せしめ られ、翼形端８０’の主要部分の上の圧力は減少せしめられ、これによって揚力 がさらに増加せしめられる。このことは特に有利であり、翼形の内側方向部分は 著しく高い迎え角状態である。この高負荷状態では、二重渦１２４”の誘導抗力 渦６２ｃは増大した動力を有し、従って誘導抗力渦６２ｃは翼形端８０’上の空 気を増加した割合で吸引可能である。 翼形端８０’上の内側方向横方向流は滑らかで表面によく付着しているから、 この流れが誘導抗力渦６２ｃになることは円滑、安定であって混沌としたもので はない。流線は後流内で無計画に混ざることがなく、翼形端８０’によって生ず る流れは大きい抗力を生ずることはない。 説明−第２１図 第２１ａ図と第２１ｂ図とはそれぞれ翼と周囲の気流を示す断面図である。そ れぞれの図は翼端に近い位置の断面図で、翼端渦による影響を示している。第２ １ａ図は通常の翼の場合の翼端付近の誘導抗力渦（図示しない）によって生ずる 気流を示す。第２１ｂ図は本発明による基本的流れ制御方法を使用する翼の翼端 付近の有利な渦（図示しない）によって生ずる気流を示す。 第２１ａ図において近接する気流１１６ｆは一連の線として示され、正の迎え 角にある従来技術の翼の外側付近を示す。流線は後縁を過ぎた後で下方に角度を もって偏向せしめられている。下方への偏向によって吹降ろし流区域６４ｄが生 じるが、これは翼形端付近の誘導抗力渦の存在によってつくられる。 第２１ｂ図において、翼は負の迎え角にある。翼の根元部分は図示しないが、 根元部分（または少なくとも中間部分）は正の迎え角をなす。近接する気流１１ ６ｆは翼の上および下を通る線として示される。気流は翼を通過後に上方に偏向 せしめられて吹き上げ領域７６ｄを形成する。この上方偏向は望ましい渦が翼の 外側部分の周りに存在することによる。 第２１ｂ図において翼は凸に曲がった上面と平坦な下面とを有しているが、翼 の断面形状は変更してよい。例えば両面とも平坦面、または両面とも凸面として よい。一方または両面を凹面または正弦曲線状としてもよい。上面を小さい凸面 、平坦面または凹面としてよく、この場合下面は凸面とする。 作動−第２１図 第２１ａ図は吹降ろし流区域６４ｄが有効迎え角を減少せしめていることを流 線によって示す。翼形部分の上方および下方における流線の下方への偏向によっ て翼形の正の迎え角の効果と非対称翼形の効果とは減少する。吹降ろし流区域６ ４ｄはさらに誘導抗力を生ずる。 第２１ｂ図において、吹き上げ領域７６ｄは翼形部分の有効迎え角を増加させ る。翼形部分の上方および下方における流線の上方への偏向において、揚力が翼 形の非対称形状によって発生する。吹き上げ領域７６ｄの傾斜が増加すると（例 えば有利な渦の大きさを増加させて）翼形の有効迎え角が増加して、翼形は吹き 上げ領域７６ｄに相対的に正の迎え角を持つようになる。この状態において翼形 部分は、その形状が非対称形状でない場合も揚力が発生する。図は翼の先端付近 の有利な渦の影響によって翼の先端区域の周りの流体特性が変化することを示す 。 説明−第２２図および第２３図 第２２図、第２３図は第１９図、第２０図に示す実施例と類似の翼形端８０” の外側区域を示す２つの異なる図である。第２２図、第２３図に示す翼形端８０ ”は第１９図、第２０図に示す実施例と同様に作用するが、より細くなっている 。この形状の僅かな変化は本発明の形状が各種に変化せしめ得ることを示すため のものである。この図の主目的は、流体が翼形端８０”を囲む境界層を通るとき に生ずる流れ状態を示す（第１９図、第２０図に示す実施例と類似の結果が得ら れ ている）ことを目的とする。 第２２図は翼形端８０”の外側区域の近接斜視図である。図において翼形端の 外端８４”は翼形端の後縁９０”より紙面に関して上方にある。外端８４”と後 縁９０”との両者は後縁端８８ｐで終わっている。図は翼形端８０”の外側部分 を示しているから、外側縁ドループ１５０’が翼のこの部分に沿って存在してい る。外側縁ドループ１５０’は外側ドループ表面９６”を外端８４”と後縁９０ ”との間につくる。 翼形端８０”は近接する気流１１６ｈに対して負の実際の迎え角を有しており 、気流１１６ｈは２対のリボン状の線として示され、翼形端８０”を通って流れ ている。１対の流線は外側ドループ表面９６”の上方に存在する境界層を通って 流れ、別の１対の流線は外端８４”の下方に存在する境界層を通って流れる。 外側ドループ表面９６”の上方の境界層に入る２つの流線はこの表面に付着し た状態で滑らかに流れる。後縁端９０”の後方を通った後、これら２つの流線の 内側側で小さい誘導抗力渦１５６となり、これら２つの流線の外側側で２つの小 さい誘導抗力渦１５６’となる（誘導抗力渦という用語は回転の方向が前述誘導 抗力渦と同様であるから使用した）。 外端８４”の下方の境界層に入る２つの流線は外側縁８４の下方の境界層を通 過後に渦流内に入る。２つの流線の内側側の流線は小さい有利な渦１５８を形成 し、外側側の流線は小さい有利な渦１５８’を形成する（有利な渦という用語は 回転の方向が前述誘導抗力渦と同様であるから使用した）。 第２３ａ図、第２３ｂ図は第２２図に示すと同一の翼形端８０”の後面図であ る。第２３ａ図、第２３ｂ図において、内側ドループ表面１００”は外端８４” と後縁端９０”との間に見えている。第２３ａ図は小さい有利な渦の群１５８” が流線の群（巻いている矢印として示す）を形成して外端８４”の下方で境界層 から出ることを示す。図において渦の群１５８”は反時計方向に回転する。内側 側横方向流１６０が外端８４”の下方で境界層の下方に形成されている。 第２３ｂ図は第２３ａ図に示すと同様な翼形端８０”の図であるが、小さい誘 導抗力渦の群１５６”が流線（巻いている矢印として示す）を形成し、翼形端８ ０”の上方で境界層から出て、後縁端９０”から出ることを示している。図にお いて群１５６”内のそれぞれの渦は時計方向に回転する。内側側横方向流１６０ ’が翼形端８０の上方で境界層の上方に形成されている。 作動−第２２図および第２３図 第２２図において、翼端８８ｐに最も近い円筒形の小さい有利な渦１５８’は 著しく早く旋転する。渦１５８’の速度は外側縁ドループ１５０’の下反角方向 を増加することにより増加する。このことは外側縁ドループ１５０’が実質的に 翼端８８ｐ付近まで増加せしめられたとき有効である。多くの実施例において、 渦１５８’の中心が大きい有利な渦（図示しない）の回転軸線を形成し、これは 翼形端８０”の後方の後流内でさらに発達する。 翼端８８ｐ付近での渦１５８’の生成は翼形端８０”の性能を実質的に改善す る。急速な回転によって生ずる遠心力が翼形端８０”の下方で上方に押して揚力 を増加させ、渦１５８’によって生ずるジャイロスコープ的慣性力が翼の運動を 安定化し、翼の周りに有利な流れ状態をつくる。渦１５８’の寸法、強さ、およ び角速度は各種要求に適合するように所望により変更する。 第２２図、第２３図に示すそれぞれの渦の特性は翼形端８０”の形状、外形お よび迎え角を変えることによって制御可能である。翼形端８０”の負の傾斜を増 加すると各渦の直径が増加する。渦の寸法を増加することは低速、高負荷状態に 有利である。迎え角の負の角度を減少させると各渦内の回転の直径が減少する。 渦の寸法を最小にすると高速、低負荷状態で高い効率が得られる。 第２３ａ図は群１５８”内の各渦の下方部分が内側方向に流れて、翼形端８０ ”の下方の内側方向横方向流１６０の運動を補助することを示す。また、第２３ ｂ図は群１５６”内の各渦の上方部分が内側方向に流れて、翼形端８０”の上方 の内側方向横方向流１６０’の運動を補助することを示す。 上述説明は翼形端の上方および下方の境界層を出る流体媒体によって形成され る各種の多くの渦の形成の例に過ぎないもので、後流中に大きい有利な渦が形成 される。渦が第２３ａ図、第２３ｂ図に示すように形成される主要な理由の１つ は、翼形端８０”が後退角を有して負の迎え角に傾斜している点である。翼形端 ８０”の外側部分が前進角を有して負の迎え角に傾斜している場合は、小さい渦 の配置が異なるものとなる。しかし、翼形端８０”が負の迎え角に傾斜している から、前進角を有する翼形端８０”は大きい有利な渦を後流のはるか後方に生ず る。 翼の端部の周りの有利な横方向流状態を強化するために、別の実施例は細線状 またはリブ状の渦発生器を設ける。１つまたは複数の渦発生器を翼の端部付近の 下面または上面に先拡がりに設ける。それぞれの上面渦発生器は微細な誘導抗力 渦をその内側側表面に隣接して発生する。下面渦発生器は微細な有利な渦をその 内側側表面に隣接して発生する。それぞれの先拡がりに配置された渦発生器の外 側側表面が渦発生表面をなしているので、これらの渦が発生する。各生成された 渦の旋転方向は内側方向の横方向流を強化するもので、翼形端の上方および下方 に生ずる。 上面渦発生器を先細配置とし、下面渦発生器を先拡がり配置とすることもでき る。この場合、上面渦発生器のそれぞれの内側側表面が渦発生表面となるから上 面渦発生器のそれぞれの外側側表面に隣接して小さい有利な渦が発生する。この 配置は翼上面の外側方向横方向流を強化する。一方、下面渦発生器は内側方向横 方向流を翼端の下面の下方に形成する。これら渦発生器の高さは境界層の深さよ り小さいものであってよく、または境界層上の任意所望の高さまで延びるもので あってもよい。任意の数の渦発生器を任意の表面に設ける。所望により一方の表 面のみに少なくとも１つの渦発生器を設ける。渦発生器を移動可能とし、または 軸線のまわりにピボット運動可能に設けてもよい。ピボット軸線は表面に実質的 に垂直とする。この配置は渦発生器の整合を制御可能とし、横方向流状態を制御 可能とする。各渦発生器の迎え角を制御可能とし、その発生する渦の大きさ、強 さおよび渦の回転の方向を制御可能とする。 説明−第２４図 第２４ａ図は翼８２ｊの外端６０ｚに連結される渦フラップ装置１６２の斜視 図である。翼８２ｊの前縁５０ｚが紙面に関して最も近い（上方）位置にあり、 後縁５６ｚが最も遠い位置にある。上面５４ｚは凸に曲がっており、前縁５０ｚ の上方に見えている。下面５２ｚは前縁５０ｚと後縁５６ｚとの間に見える。翼 ８２ｊの根元部５８ｚは任意所望の物体または表面に任意適宜の方法で取付けら れる。 第２４ｂ図は第２４ａ図に示す実施例の上面図または平面図である。翼８２ｊ の上面５４ｚが見えている。フラップ装置１６２は内側フラップ１６４と外側フ ラップ１６６と中間フラップ１６８とから成る。これら３つのフラップが使用さ れているが、任意の数のフラップを設けてよく、形状も適宜に定められる。各フ ラップの形状は著しく相違する。 外側フラップ１６６は内端２０４と外端２０６と後縁２１０と上面２１４とを 有する。中間フラップ１６８は内端３０４と外端３０６と前縁３０８と上面３１ ４とを有する。内側フラップ１６４は内端４０４と外端４０６と前縁４０８と上 面４１４とを有する。 第２４ａ図、第２４ｂ図において、内側フラップ１６４の内端４０４は翼８２ ｊの外端６０ｚに任意適当な方法で取付けられ、内側フラップ１６４は翼８２ｊ に相対的に運動可能である。この運動は望ましくは実質的にピボット運動で、こ れは内側フラップ１６４の内端４０４または翼８２ｊの外端６０ｚのいづれかに 実質的に平行な軸線の周りに生ずる。同様に、中間フラップ１６８の内端３０４ は内側フラップ１６４の外端４０６に連結され、外側フラップ１６６の内端２０ ４は中間フラップ１６８の外端３０６に連結される。 第２４ａ図においてフラップ装置１６２は展開しており、多面の後退する翼端 ドループを形成し、翼８２ｊは正の迎え角にある。フラップ装置１６２はこのよ うに展開しているから、その上面４１４、上面３１４および上面２１４が図で見 えている。任意の数の傾斜部の組合わせを各種目的に適合するように使用するこ とができる。フラップ装置１６２は各種の翼の外側縁付近に設けることができ、 正および負の迎え角が使用される。これは方向舵、補助翼、昇降舵、トリムフラ ップおよび往復運動推進翼を含む。これらの場合、フラップ装置１６２は周囲の 流れに対して翼が前後にピボット運動するときにそれぞれの交互的な作用表面に 相対的な所望の形状を有するように定めることができる。 フラップ装置は各種の変形例が可能である。各フラップの大きさ、幅、長さ、 形状、厚さ、整列性、ピボット角度、およびその他の同様な変数を変更する以外 に、トリムフラップを各フラップの前縁または後縁に設けることもできる。トリ ムフラップは各フラップの整合する前縁および後縁に実質的に平行な軸線の周り にピボット運動するようにすることができる。外側フラップ１６６にその外端２ ０６に沿って１つ以上のトリムフラップを設けてもよい。フラップ装置１６２と して１つ以上のフラップを後縁部分に設けた補助翼フラップ装置も使用すること ができる。 別の実施例において、各フラップのピボット角度のダイバージェンスを変化さ せて各種目的に適合させることができる。フラップを流線方向軸線、または所望 により収斂方向軸線の周りにピボット運動可能とすることもできる。フラップ装 置１６２として多くのフラップを使用して各隣接するフラップのピボット軸線の 間の変化の量を減少せしめる。いくつかのフラップを平行な軸線の周りにピボッ ト運動するようにして所望の形状ができるようにしてもよい。一連の細いフラッ プをフラップ装置１６２の大きいフラップ間に設けて隙間を塞ぐようにして、各 フラップ間になだらかな移行が行われるしてもよい。フラップを引込み可能とす ることは標準的フラップ装置において一般的に行われている。フラップ間に可撓 性のガスケットまたはスカート部を使用してフラップ間で円滑な移行が行われる ようにすることも可能である。このことは航空機の場合、氷の付着成長を防止す るためにも使用される。 作動−第２４図 第２４ａ図、第２４ｂ図に示す実施例は下反角を有する翼端ドループの形状と 外形を制御し調節する方法を示す。各種の形状と外形がフラップ装置１６２と外 端６０ｚとの周りに存在する横方向流れ状態を制御し操作するために設けられて いる。この実施例は発散的にピボット運動する複数のフラップを示しているが、 これは横方向流れ状態を制御するに役立つ任意の装置が使用可能である。フラッ プ装置１６２は、第９図〜第１５図に示す実施例では１個の渦フラップのみが設 けられているのに対して融通性が高い。第２４ａ図，第２４ｂ図において最も有 利な点はフラップ装置１６２の各フラップは異なる発散軸線の周りにピボット運 動し、従って下反角翼端ドループ全体のダイバージェンスを変えてもよい。 このことを行う簡単な方法は１つのフラップを展開せしめ、他のフラップをそ の相対位置に固定する。外側フラップ１６６を翼８２ｊの平面の下方でピボット 運動せしめ、中間フラップ１６８と内側フラップ１６４とは翼８２ｊの平面と平 行状態に維持すると、比較的小さい下反角翼端ドループがいくらか発散形状で形 成される。この配置は、高速度およびまたは低荷重状態で有利である。もし、外 側フラップ１６６が中間フラップ１６８と平行に保持され、中間フラップ１６８ が翼８２ｊの平面の下方でピボット運動し、内側フラップ１６４が翼８２ｊに平 行に保持され、外側フラップ１６６と中間フラップ１６８とが単一のフラップと して作用して下反角翼端ドループを形成する。２つのフラップは一体として動作 するからドループの幅は増加する。これは中間フラップ１６８の内端３０４は外 側フラップ１６６の内端２０４より発散配置であることによる。この配置は低速 およびまたは、高荷重状態で望ましい。同様に、内側フラップ１６４が翼形８２ ｊの平面の下方でピボット運動し中間フラップ１６８と外側フラップ１６６との 整合が内側フラップ１６４と平行に維持されるときは、フラップ装置１６２は１ つの大きいフラップとして作用し大きい下反角翼端ドループを形成する。これら ３つのフラップは共に傾斜しているから、ドループの幅は最大となる。ドループ は著しく発散配置で、内側フラップ１６４はフラップ装置１６２の最も発散配置 の軸線の周りにピボット運動する。この配置は低速度、高荷重状態で最も望まし い。 フラップ装置１６２を使用するより複雑な方法は、各フラップを個々に操作し て多面の下反角翼端ドループを形成する。各フラップのピボット軸線は少なくと もいくらか翼弦方向であるから、フラップ装置１６２は、それぞれのフラップを 独立に展張したときその翼幅を横切ってより丸められた形状をとり得る。例えば 外側フラップ１６６は中間フラップ１６８の平面に相対的に僅かな下反角で傾斜 せしめられ、このとき中間フラップ１６８は内側フラップ１６４の平面に相対的 に僅かな下反角で傾斜せしめられ、内側フラップ１６４は翼８２の平面に相対的 に僅かな下反角で傾斜せしめられる。各フラップ間の下反角ドループの量は比較 的少ないが、フラップ装置１６２の全体のドループの量はフラップ装置１６２の 全幅に関して蓄積効果によって著しく大となる。結果としての曲面形状は突然の 変化がないから抗力が減少する。フラップ装置１６２に使用するフラップの数が 大となると、形状はより流線化される。 第２４ａ図に示す斜視図においてフラップ装置１６２の各フラップは下反角的 にピボット運動するが、前方および下方にピボット運動する。各フラップのピボ ット軸線は少なくともいくらか翼幅方向である。第２４ｂ図において内側フラッ プ１６４の内端４０４は強い発散配置で、翼舷方向より翼幅方向に整合している 。この結果、内側フラップ１６４は下反角方向というより実質的に前方方向下方 にピボット運動する。中間フラップ１６８の内端３０４は内側フラップ１６４の 内端４０４より弱い発散配置であるから、中間フラップ１６８は内側フラップ１ ６４より前方に比較的少なく、下反角方向に強くピボット運動する。同様に、外 側フラップ１６６の内端２０４は中間フラップ１６８の内端３０４より弱く発散 配置され、外側フラップ１６６は中間フラップ１６８より比較的弱く前方に、強 く下方にピボット運動する。 内側フラップ１６４は前方方向にピボット運動し、その運動時に中間フラップ １６８と外側フラップ１６６とを連行するから、内側フラップ１６４はフラップ 装置１６２の全体の実際の迎え角について重要な制御を与える。翼形８２ｊが正 の迎え角にあるときに、内側フラップ１６４の僅かな下方運動によってフラップ 装置１６２の各フラップの実際の迎え角が減少する。その後、内側フラップ１６ ４に対して中間フラップ１６８が傾斜せしめられる。中間フラップ１６８は運動 時に外側フラップ１６６を伴うから、外側フラップ１６６、中間フラップ１６８ が内側フラップ１６４より小さい迎え角となる。外側フラップ１６６は中間フラ ップ１６８より小さい迎え角に傾斜せしめられる。すなわち、この配置の主要利 点はフラップ装置１６２の所望の迎え角はフラップ装置１６２の全体についての １連の動作によって徐々に達成される点にある。これはフラップ装置１６２の形 状を改善し、抵抗を減少させる。 第２４ａ図には、各フラップの下方および前方へのピボット運動によってフラ ップ装置１６２がその幅に沿って捩れ、下方ドループを形成することが判る。こ のフラップ装置１６２は第１９図に示す実施例の一般形式を成功的に再現したも のである。第２４ａ図の斜視図と第１９ｃ図、第１９ｄ図の側面図、正面図とを 対比すればこのことは明確である。第２４図に示す内側フラップ１６４と外側フ ラップ１６６とを第１９図の前縁ドループ１４８と外側縁ドループ１５０と比較 する。第２４図の中間フラップ１６８は内側フラップ１６４の顕著な前方ピボッ ト運動から外側フラップ１６６の著しく下方へのピボット運動まで徐徐の移行を 行う。 各フラップによる個別的制御はフラップ装置１６２全体を広い範囲でトリムす ることを可能とする。例えば、翼８２ｊが正の迎え角状態にあるとき内側フラッ プ１６４をいくらか減少した正の迎え角とし、中間フラップ１６８をさらに減少 した正の迎え角とし、外側フラップ１６６を最も減少した正の迎え角とする。こ の配置はフラップ装置１６２が全体的翼端渦減少および誘導効力減少を目的とす る改良された小翼として使用されるとき有用である。 フラップ装置１６２をトリムする別の方法は内側フラップ１６４を減少した正 の迎え角とし、中間フラップ１６８をさらに減少した正の迎え角とし、外側フラ ップ１６６を弱い負の迎え角とする。この設定は翼形８２ｊとフラップ装置１６ ２との後方の後流内に有利な渦（図示しない）を発生する。この設定は高速度、 低負荷状態で有利である。 この設定を維持するとき、外側フラップ１６６の負の迎え角の減少は外側フラ ップ１６６の下方の分離（図示しない）を減少せしめる。外側フラップ１６６は 僅かに発散している軸線の周りにピボット運動するから、発生する分離は主とし て流線方向（翼弦方向）軸線の周りに循環し、これが後流中の有利な渦の発生に 役立つ。すなわち、分離の減少は有利な渦の作用を減少せしめるもので、分離の 発生は後流内で回収される。これは翼８２ｊとフラップ装置１６２との後方の吹 き上げ領域（図示しない）の強さと傾斜とを減少させる。 航空機において各翼の外側フラップ１６６の負の迎え角が減少し、流速と各翼 の迎え角が一定であれば、航空機は降下する。さらに減少すれば急降下する。昇 降舵フラップの補助は不要であり、この運動による抗力は少ない。水平飛行を回 復する１つの方法は飛行速度を増加させる（例えば機関の推力を増加して）。こ れは外側フラップ１６６の上面２１４の空気圧力を増加せしめ、外端２０６の下 方の内側方向横方向流を増加せしめ、これによって有利な渦の強さを増加する。 さらに、流速の増加は翼８２ｊの下面５２ｚの下方の空気圧力を増加させる。高 圧区域の圧縮の増加は空気が低圧の渦の芯に向かって早い速度で膨張するとき有 利な渦が生長せしめられる。流速がさらに増加すると航空機は上昇する。その結 果として外側フラップ１６６の負の傾斜は加速中に徐々に減少し、水平飛行が維 持される。 同様に、一方の翼のみの負の傾斜を減少せしめることによって、外側フラップ １６６は横転、旋回およびその他の同様な運動を開始するために使用される。例 えば、右翼のみの外側フラップ１６６の負の傾斜を減少せしめることにより、右 翼の揚力は減少せしめられ、左翼の揚力は一定に維持される。これによって航空 機は右に（右翼を下に）横転し、右旋回を開始する。右翼の誘導推力の相対的減 少によって航空機はこの旋回中に右に方向を変える。このことは旋回の能率を高 め、方向舵の補助の必要を減少させる。この結果として、運動による抗力は小と なる。 同様な運動は外側フラップ１６６の負の傾斜を増加することによっても達成さ れ、内側フラップ１６４と中間フラップ１６８との両者は小さい正の迎え角に保 持される。この増加によって外側フラップ１６６の下方の分離は増加し、有利な 渦の寸法および動力は増加する。後流内の吹き上げ領域の強度と傾斜が増加し、 揚力と誘導推力とが増加する。外側フラップ１６６の負の傾斜が航空機の両翼に ついて同時に増加せしめられ、上昇運動が開始される。昇降舵フラップの補助の 必要はないが、抗力の減少が運動によって生ずる。水平飛行に回復する１つの方 法は機関の推力を減少せしめて飛行速度を減少させる。このことは、低速状態で の高い揚力を許容する。外側フラップ１６６の負の傾斜が右翼のみで増加せしめ られると、航空機は左に横転し（右翼が上がる）左旋回に入る。右翼の誘導推力 の相対的増加は航空機を旋回時に左に向ける。この場合も航空機の方向舵の補助 の必要は減少しまたは不要である。各翼のフラップ１６６の負の傾斜を個々に増 加又は減少せしめてピッチおよびロールの制御を行うことにより各種の運動が可 能である。このことは尾翼部分が作動不能であっても航空機が制御可能であるこ とを示す。尾翼部分を全く省略して多くの荷物を搭載可能とすることもできる。 尾翼部分が必要であっても、寸法を小として重量を減少させることができる。 フラップ装置１６２のトリムを設定する別の方法は、内側フラップ１６４を減 少した正の迎え角とし、中間フラップ１６８をいくらか負の迎え角とし、外側フ ラップ１６６を増加した負の迎え角とする。中間フラップ１６８は外側フラップ １６６より開いているから中間フラップ１６８の下方に生ずる分離はほぼ横幅方 向の軸線の周りに循環する。分離によって生ずる抗力は航空機の一方の翼で利用 され、航空機はその翼に向かって変針し横転し旋回する。中間フラップ１６８が 両翼について同時に負の迎え角となされると、有利な渦の寸法の増加によって航 空機は上昇する。航空機の速度を低下すると水平飛行が回復される。この設定は 航空機が高い揚力を維持して低速で飛行することを可能とする。内側フラップ１ ６４を負の迎え角に展開することによって同一の結果が広い範囲で生ずるが、こ れはフラップの発散角が大となることによる。 内側側のフラップが翼８２ｊに対してさらに傾斜せしめられるとき、外側側の フラップもこれに伴われる。外側側のフラップが既に傾斜せしめられていれば、 内側側のフラップの下降運動によって外側側のフラップは高い負の迎え角となさ れる。内側フラップ１６４と中間フラップ１６８とは著しく前方にピボット運動 しそれらの下反角傾斜が増加するとき外側フラップ１６６を連行するから、内側 側フラップが前方に傾斜するとき外側フラップ１６６も著しく前方にピボット運 動する。各フラップの傾斜の集積的効果として外側フラップ１６６は著しく高い 負の迎え角に傾斜せしめられ、外側フラップ１６６の下方に生ずる分離は増加し て、大きい抗力を生ずる。分離の増加によって後流中の有利な渦の寸法も増加す る。例えば着陸の場合、増加した抗力は航空機の速度を低下させるに役立ち、フ ラップ装置１６２の各フラップの負の傾斜はこのようにして増加せしめられる。 有利な渦の大きさも増加し、フラップの設定と同時に揚力が増加する。航空機は 速度が減少した状態で揚力を維持する。この設定が一方の翼のみについて行われ ると増加した抗力によって航空機はその翼の方向に変針、横転および旋回する。 両翼について行うと有利な渦の強度が増加することによって航空機は上昇する。 上昇の傾斜を減少させるためには飛行速度を減少させる。すなわち、高い下反角 設定は著しく低速度で著しく高い揚力を維持するために使用可能である。 この高い下反角設定は、制御不能（例えば失速、急降下、自由落下、尾翼スピ ン、水平スピンなど）の航空機の制御を回復するために使用可能である。前方運 動の制御が不能のとき、この設定による指令は他の飛行方向より著しく低い抗力 を航空機に与えるので前進運動を回復することができる。例えば、制御不能の航 空機が前進運動の代わりに横方向に運動していると、空気は各翼の開いた翼端ド ループに異なる角度であたる。これによって航空機は先行翼方向に変針し前方方 向に向く。有利な渦の形成はフラップ装置１６２の下方の有利な横方向流と吹上 げ流状態を回復し、制御飛行が可能となる。航空機が急降下状態にあるとき、こ の設定によって生ずる高い揚力によって航空機は迅速に降下速度を減少し、水平 飛行を回復する。航空機が着陸時に水平（レベルオフ）となされたとき、フラッ プの負の傾斜を減少せしめ、この設定によって航空機が上昇を開始しないように する。この著しい下反角設定は高い揚力を発生させるために使用され、機関動力 が失われた航空機も安全に着陸し得る。 大きい下反角設定の多数の内側フラップを設けて、抗力を低く維持することが 希望される場合、外側側フラップの下反角傾斜を内側側フラップに対比して減少 せしめる。例えば、外側フラップ１６６が中間フラップ１６８の平面に対して既 に下方に傾斜しているとき、中間フラップ１６８の下方傾斜を増加せしめると両 フラップ間の角度差は減少する。同様に、内側フラップ１６４の下反角傾斜が翼 形８２ｊの平面に対して増加せしめられると、フラップ装置１６２の各フラップ 間に存在する下反角傾斜は減少する。このことは、内側側フラップの傾斜運動に 伴って外側側フラップが著しく高い負の迎え角に傾斜することを防止する。これ はフラップ装置１６２の下方の分離を減少せしめ、移行時の抗力を減少させる。 航空機の一方の翼について抗力が減少せしめられると航空機は反対側の翼の方向 に変針、横転および旋回する。これは反対側の翼の抗力が比較的高く維持されて いることによる。すなわち、航空機の旋回運動は昇降舵または補助翼の補助を必 要としない。これは航空機の運動を容易にする。さらに、多数の同時的に組合わ された著しく複雑な運動も容易に効率的に行われる。必要な制御表面の数が少な いから各運動は大きい抗力を生じない。これは運動時の燃料消費を減少する。自 動化された制御装置を使用して各種運動および流速時のフラップの自動調節を行 ってもよい。これは著しく使用を容易とする。 第２４ａ図は各フラップ装置１６２の前方および下反角ピボット運動の組合わ せが翼幅方向の捩り形状を与えることを示す。フラップ装置１６２の幅を翼８２ ｊの幅に対比して増加すると、翼の大部分について翼幅方向に迎え角が変化する 。 すなわち、フラップ装置１６２は翼がその翼幅に関して変化可能かつ制御可能の 捩り形状を有することを可能としている。 説明−第２５図 第２５ａ図および第２５ｂ図は、第２４図に示す実施例の２つの異なる変形例 を示している。第２５ａ図において翼形８２ｊ’は、上面５４ｚ’と、前縁５０ ｚ’と、後縁５６ｚ’と、根元部５８ｚ’と、外端６０ｚ’とを有している。渦 フラップ装置１６２’は内側フラップ１６４’と外側フラップ１６６’と中間フ ラップ１６８’とを有している。外側フラップ１６６’は内端２０４’と外端２ ０６’と後縁２１０’と上面２１４’とを有する。中間フラップ１６８’は内端 ３０４’と外端３０６’と前縁３０８’と後縁３１０’と上面３１４’とを有し ている。内側フラップ１６４’は内端４０４’と外端４０６’と前縁４０８’と 後縁４１０’と、上面４１４’とを有している。外端６０ｚ’を内端４０４’に 連結し、外端４０６’を内端３０４’に連結し、外端３０６’を内端２０４’に 連結する方法はそれらの運動を可能とする任意適当な方向で達成される。 第２５ａ図と第２４図と比較すると、第２５ａ図に示す内側フラップ１６４’ と中間フラップ１６８’との形状が第２４図のフラップ１６４とフラップ１６８ 形状と相違していることが示される。しかし第２５ａ図の外側フラップ１６６’ の形状は実質的に第２４図のフラップ１６６と同様である。第２５ａ図において 、内側フラップ１６４’の内端４０４’と、中間フラップ１６８’の内端３０４ ’との整合は第２４図に示す実施例の対応する部分より発散性が少ない。第２５ ａ図において、内側フラップ１６４’は後縁４１０’を有し、中間フラップ１６ ８’は後縁３１０’を有するが、第２４図のフラップ１６４、フラップ１６８は 前縁を有しない。第２５ａ図には内側フラップ１６４’と中間フラップ１６８’ との前縁が第２４図に示す同様なフラップより小であることが示される。 第２５ｂ図は別の実施例の上面図を示し、翼８２ｊ”にはフラップ装置１６２ ”が設けられる。翼８２ｊ”は前縁５０ｚ”と上面５４ｚ”と後縁５６ｚ”と根 元部５８ｚ”と外端６０ｚ”とを有する。フラップ装置１６２”は内側フラップ １６４”と外側フラップ１６６”と中間フラップ１６８”とを含む。外側フラッ プ１６６”は内端２０４”と外端２０６”と前縁２０８”と後縁２１０”と上面 ２ １４”とを有する。中間フラップ１６８”は内端３０４”と外端３０６”と前縁 ３０８”と後縁３１０”と上面３１４”とを有する。内側フラップ１６４”は内 端４０４”と外端４０６”と前縁４０８”と後縁４１０”と上面４１４”とを有 する。外端６０ｚ”を内端４０４”に連結し外端４０６”を内端３０４”に連結 し外端３０６”を内端２０４”に連結することは任意適当な方法で行われ、これ により運動が可能となる。 第２５ａ図と第２５ｂ図とを対比すると、第２５ｂ図の内側フラップ１６４” と中間フラップ１６８”とは第２５ａ図の内側フラップ１６４’と中間フラップ １６８’と形状が異なっている。第２５ｂ図において、外側フラップ１６６”の 形状は、第２５ａ図の外側フラップ１６６’と類似である。第２５ｂ図において 、内側フラップ１６４”の内端４０４”と中間フラップ１６８”の内端３０４” との整合は第２５ａ図の対応する部品より先拡がりでない。第２５ｂ図において 、内側フラップ１６４”と中間フラップ１６８”とは第２５ａ図に示す対応部品 より小さい前縁および後縁を有する。 作動−第２５図 第２５ａ図、第２５ｂ図に示す変形例はフラップ形状の僅かな変化によって異 なる形状の下反角ドループが形成されることを理解するに役立つ。下反角翼端ド ループの形状を決定する要素の１つは各フラップのダイバージェンスである。角 度を大とすると下反角方向よりも前方方向にピボット運動する傾向が大となる。 さらに、フラップ間の角度の差を大とすると翼幅方向の捩れの傾向が大となる。 このことは各フラップ間のダイバージェンスの差が大であると各フラップ前縁と 後縁との間の長さの差が大となることによる。フラップのダイバージェンスが大 となると前縁の長さが後縁に対比して長くなる。 第２４ｂ図を参照すると、フラップ装置１６２の幅を横切るダイバージェンス の変化が著しく大であることが判る。この実施例において内側フラップ１６４と 中間フラップ１６８とはそれぞれ充分に長い前縁を有するが、後縁は有しない。 これらフラップがピボット運動するとき、後縁がないので内側フラップ１６４と 中間フラップ１６８との後縁部分が翼８２ｊの平面の下方で顕著なピボット運動 を行うことが防止される。しかし、内側フラップ１６４と中間フラップ１６８と の前縁の長い長さがこれら２つのフラップが下反角的に傾斜するとき該フラップ の先行部分が翼形８２ｊの平面の充分に下方でピボット運動することを可能とし ている。このことは第２４ａ図に示され、２つのフラップの前縁部分が後縁部分 より大きく下方に傾斜する。これはフラップ装置１６２がその幅に沿って捩れて いることが示される。フラップのピボット軸線のダイバージェンスが大であるほ ど、幅方向のねじれの量は大となる。 第２５ａ図を参照するとフラップ装置１６２’の翼幅を横切るダイバージェン スの変化が第２４ｂ図のフラップ装置１６２のそれより小であることが示される 。第２５ａ図において内側フラップ１６６’と中間フラップ１６８’との前縁と 後縁との間の長さの差が（第２４ｂ図に対比して）減少する。この長さの差はフ ラップの前縁の長さと該フラップの後縁の長さの差である。第２５ａ図において 、各フラップのピボット軸線間のダイバージェンスの変化の減少によって、フラ ップ装置１６２’の幅を横切って捩れが生ずる。内側フラップ１６６’と中間フ ラップ１６８’は第２４図に示すと同様な軸線よりダイバージェンスの少ない軸 線の回りにピボット運動するから幅方向の捩れが第２４図に示すものより少ない 。従って、各フラップは前方に少なく下方に多くピボット運動する。捩りの傾向 が減少するので全体のダイバージェンスとフラップ装置１６２’によって形成さ れる先端ドループの迎え角とについての微細な調節が可能となる。これは内側フ ラップ１６４’およびまたは中間フラップ１６８’の下方偏向の大きい増加が比 例的に、フラップ装置１６２’の幅方向の捩り（または迎え角の変化）を、第２ ４図の実施例に対比して、減少せしめることによる。 第２５ａ図において、フラップ装置１６２’の内側方向フラップに沿う後縁の 存在が著しい利点を性能に与える。内側フラップ１６４’と中間フラップ１６８ ’とは実質的に長い後縁を有しているから、これら２つのフラップの後縁部分は 翼８２ｊ’の平面の充分に下方でピボット運動可能である。これは翼端ドループ の全体高さを大とすることを可能とする。ドループの高さをこのようにして増加 すると、翼８２ｊ’の下方に存在する高圧領域（図示しない）の大きい容積が収 容され翼幅方向に圧縮される。これは揚力と安定性との双方を増大せしめるから 、翼８２ｊ’が乱流の多い流体媒体内で運動しているとき、発散的に整合して斜 め 下方に延びる翼端ドループは高い効率を発揮する。内側フラップ１６４’の後縁 と中間フラップ１６８’の後縁とによる別の利点として、これら後縁の実質的な 長さによって、フラップ装置１６２’の後縁部分が翼幅方向に大きい曲率半径を 持つようになることがある。フラップ装置１６２’の後縁部分に沿う大きい曲率 半径はフラップ装置１６２’の下方に沿った大きい弓形の空所の形成を可能とす る。弓形の空所は有利な渦の形成と保持に役立つ。空所の寸法の増加は大容積の 流体が少ない抵抗で流れることを可能とする。これは各種の応用例において、流 速、動力、および総合効率を改善する。 第２５ｂ図において、フラップ装置１６２”の翼幅を横切るダイバージェンス の変化は第２５ａ図のフラップ装置１６２’より小さい。第２５ｂ図では内側フ ラップ１６４”と中間フラップ１６８”との前縁と後縁との長さの差は第２５ａ 図の対応する部品についての長さの差より小である。その結果、第２５ｂ図のフ ラップ装置１６２”では各フラップがピボット的に運動せしめられるとき、その 翼幅を横切る捩りが少ない。これは各フラップがダイバージェンスの少ない軸線 のまわりにピボット運動することによっても生ずる。これにより各フラップは斜 め下方にピボット運動するとき、僅かに前方にピボット運動する。各フラップ間 の僅かなダイバージェンスの差は全体のダイバージェンスとフラップ装置１６２ ”によって形成される翼端ドループ内に存在する迎え角の微調整を可能とする。 このことは高速の応用例で著しく有用であり、この場合は翼端ダイバージェンス の僅かな変化が飛行運動および揚力に大きい影響を与える。第２５ｂ図において 、内側フラップ１６４”と中間フラップ１６８”との前縁および後縁の長さは第 ２５ａ図の対応する部品に比較して減少せしめられている。この減少は、第２５ ｂ図においてフラップが下方に展開せしめられたとき、フラップ装置１６２”の 翼幅を横切って生ずる翼幅方向全体的曲率半径を減少せしめる。これは同時にフ ラップ装置１６２”によって形成される翼端ドループの潜在的高さを減少せしめ る。 この設計の別の実施例として第２４図、第２５ａ図、第２５ｂ図に示す各種形 状の各種の組合わせがある。最外方フラップを多数の実質的に翼弦方向の狭いフ ラップから構成してそれぞれが翼幅方向に僅かなダイバージェンスの変化を行う ようにする。これは翼の最外端付近での精密な調節を可能とし、与えられた条件 での流れ効率を最大とする。フラップの配列は、翼端ドループの最翼端区域を外 方かつ下方に向かって巻くようにした形状として有利な渦の発生を容易とする。 この巻いた形式は著しく巧妙で明確である。この設定は著しい乱流状態で安定性 を増加する。この形式は外側フラップ部片、または一連のフラップ部片を少なく とも１つの収斂軸線の回りにピボット運動可能（最外方以外のフラップの場合は 部片は少なくとも１つの発散軸線の回りにピボット運動させる）とする。 別の実施例として第２４図、第２５図の実施例の逆がある。下反角的にピボッ ト運動する発散配置のフラップに代えて、収斂的に整合するフラップが上反角的 にピボット運動するようにしてもよい。内側方向のフラップを強く収斂的に外側 方向のフラップを弱く収斂的に、または逆に配置してもよい。これらのフラップ は翼幅を横切って捩りを発生せしめ、フラップの上面が気流を受ける表面となる 。外端に大きい上反角を設けて有利な渦の発生を増加せしめることもできる。 発散および収斂フラップの組合わせも使用可能であり、発散型下方への翼端ド ループの内側側に収斂型上昇が生ずるようにすることができる。これはフラップ 装置の弓型後流部分内に有利な渦と吹き上げ領域が収容されるようにする。この 配置は翼端に調節可能な円錐形渦を発生させることができる。 要約、効果 本発明の流体流制御方法によれば翼形式の装置が渦の動力を新規な方法で取出 すことを可能とするもので、著しく性能を改善し、従来技術の欠点を克服するも ので、予期しない効果を得るものであることが理解されよう。多くの実験によれ ば本発明の方法を使用する翼はすべての従来技術の揚力を得る方法を著しく高い 水準で凌駕する。本発明の方法による翼は複製可能であり、昆虫、鳥およびひれ 付の動物などで観察される著しく高い性能を有する。 従来技術および通常の空気力学理論では翼端に発生する渦はエネルギ損失の原 因であるが、本発明の方法はエネルギ利得源としての翼端渦の形成と利用を明ら かとした。 従来技術および通常の空気力学理論の層流を達成するための努力は効果が得ら れなかったが、本発明の方法は翼端渦の形成と利用を明らかとし、層流では達成 できなかった性能を得た。これは本発明の方法によって創造された性能特性が渦 の動力に依存するものであることによる。本発明の渦による性能特性は、 （ａ）翼の入射面に沿って存在する高圧区域の翼幅方向の膨張に対抗する内側 横方向流を発生せしめて揚力を増加し、 （ｂ）翼の入射面に沿って存在する高圧区域を圧縮する内側横方向流を翼の端 部から発生せしめて揚力を増加し、 （ｃ）吹き上げ領域を発生せしめ、これが翼の入射面を上方に押すようにして 揚力を増加し、 （ｄ）吹き上げ領域を発生せしめ、これが翼の有効迎え角を実際の翼の迎え角 より大となるようにして、揚力を増加し、 （ｅ）翼の有効迎え角を増加せしめることによって実際の翼の正の迎え角を著 しく減少せしめて、抗力を減少せしめ、 （ｆ）翼の一部が実際に負の迎え角にあるとき揚力の正味の増加を可能とし、 （ｇ）翼の後縁から離れる流れを大きい上向き角度をもつように偏向せしめて 揚力を増加し、 （ｈ）翼の後縁から離れる流れを偏向せしめて、その偏向角度が翼に充分に前 方に傾斜した揚力が生じ、揚力の分力によって前方推力を発生し、 （ｉ）前方推力の分力を導入して翼上の表面抗力と変化する流れの正味効果を 減少せしめ、該推力の分力が表面抗力と変化する流れとに対抗するようにし、 （ｊ）翼の入射面に沿って存在する高圧区域の膨張を、翼端から内側方向で入 射面に隣接する位置に発生する充分に強い渦の流線形状の核によって制限し、入 射面側の高圧区域が翼端に到達する前に充分に後方にかつ無方向的に膨張するよ うにして、能率を高め、 （ｋ）有利な渦を翼の入射面に隣接して発生せしめて揚力を増加し、その遠心 力を利用して正味の上方力を翼に作用せしめ、 （ｌ）翼の入射面に隣接して有利な渦を発生せしめて安定性を増加せしめ、そ のジャイロ慣性力を利用して翼を安定とし、 （ｍ）強い吹き上げ領域を翼の入射面の下方に発生せしめて安定性を増加せし め、 （ｎ）翼端発生誘導抗力渦を翼端から充分に内側位置を占めるように強制して 翼の誘導抗力を消滅せしめ、渦の上方に流れる部分が吹き上げ領域をつくり、下 方に流れる部分によって形成される吹降ろし流区域の影響を中立化し、 （ｏ）著しく高い迎え角で正味誘導抗力をゼロとし、 （ｐ）翼の翼端区域の低圧表面上の流れを加速せしめて揚力を増加し、 （ｑ）翼の翼端区域に付着する流れを維持して著しく高い迎え角状態で失速を 防止し、 （ｒ）有利な渦の強さおよび寸法と吹き上げ領域とを制御して、運動性を改善 し、 （ｓ）操作する制御表面の数を減少せしめて運動の実施の容易性を高め、 （ｔ）方向舵および昇降舵フラップの使用の必要を減少しまたは無くすことに よって、および望ましくない首振りおよび縦揺れ状態を減少しまたは無くすこと によって運動時に生ずる抗力を減少せしめ、 （ｕ）低速度および高速度で著しく高い揚力を発生し、 （ｖ）著しい乱流流体内で高レベルの制御と性能とを可能とし、 （ｗ）制御不能の航空機の制御飛行を効率的に回復し、 （ｘ）航空機の乗り心地の快適性と円滑性を増加させ、 （ｙ）航空機の飛行距離、滑空範囲および総合性能を従来技術の水準を越えて 増進し、 （ｚ）推進翼から予期しない動力と効率とを受け得るようにする。 本発明の方法は翼型装置の性能を著しく改善するものであり、揚力、推力、安 定性、制御性、信頼性、効率、経済性、動力、運動性、適応性、使用容易性およ び抗力の減少の利点がある。 上述説明は多くの特定用語を使用しているが、これらは本発明の範囲を制限す るものではなく、望ましい実施例の説明である。多くの変形が可能である。例え ば、記載された方法、実施例および変形例は任意所望により組合わされてよい。 実在の翼技術、および任意形状の翼または翼端も本発明の基本的方法と組合わせ て使用可能である。 前縁および後縁フラップを翼の全幅に沿って設けて高い迎え角において強い反 りを与えることができる。後縁フラップは翼の高圧表面に沿う圧力を増加するた めに使用され、揚力強化渦模様を与える。これはフラップが発散型軸線の回りに ピボット運動して外側方向横方向流を翼の下方に形成し、これが空気を渦中心部 に向かって押すようにする。有利な渦は翼が制御を失う、または著しく高い迎え 角にあるとき失速することを防止するから、翼の反りを著しく増加して高い迎え 角状態の利点を充分に受け取るようにする。このような著しい反りは適用時に予 め成形するが、翼は特定の目標迎え角で作動する、およびまたは目標流速は実質 上一定となされた場合のみに適用される。 それぞれ別個の有利な渦発生部の群を互いに前後して設け、吹上げ流領域が増 加して後流中を運動するとき一連の工程としてつぎつぎに渦が発生するようにす る。一群の渦発生部を並列して設け、入射面の下方、かつ低圧表面の上方に内側 横方向流を形成させる。さらに、有利な渦は翼上より翼の上流で発生せしめられ るようにし、渦が所望の結果を翼に与えるようにする。有利な渦を渦発生具で形 成することも可能であり、渦発生部を翼の下流に設けて所望の結果を得ることも できる。渦発生部を翼端の外側、翼の上方、およびまたは翼の平面の下方に設け る。所望により、渦発生部を延長装置に取付け、延長装置を翼端から内側方向の 位置で翼の上面または下面に取付ける。実質的に翼端に近接させてもよく、多数 の渦発生部を同時に各種の組合わせ、翼に対する方向、位置で使用して性能を高 めるようにしてもよい。誘導抗力渦は翼端から充分に内側側に発生せしめられ、 有利な渦が二次的な渦を誘導抗力渦と翼端との間に形成するようにする。 有利な渦の揚力強化効果を使用して翼に揚力を形成することが可能であり、翼 は対称翼形であってゼロ迎え角に配置される。これは渦が翼に揚力を発生させる ための唯一の手段であることを可能とする。渦を翼端付近で形成せしめて、翼を 逆非対称翼型形状として、翼端部分に配置する。この場合、翼型の最も曲がった 表面が翼の高圧表面に隣接するように配置する。これは曲がった表面に沿った圧 力を低下せしめ、渦が翼の端部付近で形成されるようにする。 本発明の基本的方法は、渦発生部に使用されて、効率を増加せしめ、寄生的な 抗力を減少せしめる。有利な渦は有効迎え角を増加させることができるので、表 面抗力と望ましくない乱流を減少させることができる。渦発生部の全体の寸法お よび縦横比を減少させることができ、著しく秩序的な渦を形成させることが可能 である。 別の実施例として高圧空気または強制的流体通気装置を使用して、有利な渦を 形成せしめ、または翼端から入射表面に向かう内側方向横方向流れを発生せしめ る。この強制流装置は受動渦発生部に関連して使用され、有利な渦の動力を増加 させる。強制流体装置の整合は後方向、または有利な渦の核方向（または多数の 渦の核）として、渦に動力を供給し、回転速度を増加させる。流線状の渦が既に 形成されている場合、推進装置を渦の核に指向して、気流が渦の核の低圧領域を 流れて推進装置に大きい背圧が作用しないようにする。これは高い流速を可能と して効率を高くする。 本発明の基本的方法は亜音速、超音速、極超音速の航空機の性能を改善するた めに使用可能である。これらの場合、翼の端部の回りに生ずる衝撃波に形成され る渦が反転され、渦は巻いて内側方向で翼の下面の下方を通り、つぎに、後縁の 後方で上昇する。衝撃波の上方偏向は揚力と推力とを増加するように利用可能で ある。フラップを制御して効率を増加させることもできる。誘導された抗力を中 立化して誘導推力を発生せしめると、航空機の燃料消費量が著しく減少する。有 利な渦の核部を利用して極端な圧力勾配が翼端付近で形成される衝撃波内に生ず ることを防止する。このことは音波衝撃を著しく減少させる。 これら航空機および亜音速航空機は有利な渦によって影響を受ける区域付近に フィードバック装置を使用することができる。装置は空気速度指示器、迎え角指 示器、気流分離指示器、およびその他同様な装置として発生した渦の特性のリア ルタイムのデータを与える。これらの機構は翼の外側部分に沿って配置され、各 種流れ特性、例えば、吹上げ流角度、横方向流強度、渦の角速度、などとする。 これはフラップ調節を著しく精密とし、特にこれらのデータを自動化調節がプロ グラムされたコンピュータに入力して行えばよい。 空気力学の分野では翼技術の研究と開発が進んでいるから、上述説明の多くは 翼理論で研究されている。本発明の基本的方法、効果、およびまたは特定の設計 態様は流体および流体状の媒体を使用するすべての翼形式の装置に適用可能であ る。これら装置はインペラブレード、プロペラブレード、ヘリコプタブレード、 タービンブレード、ベーン、ナセル、ファン、推進翼、往復運動推進翼、渦発生 機、流体流制御器、フィン、方向安定装置、小翼、フラップ機構、キール、スケ グ、舵、帆、パラシュート、グライダ、ハンググライダ、凧、膨張性フォイル、 ハイドロフォイル、ハイドロプレーン、地上効果装置、スポイラ、水泳フィン、 水泳補助具、空気力学的玩具、水力学的玩具、可撓性および半可撓性翼、その他 同様の装置を含む。 すなわち、本発明の範囲は実施例でなく、請求の範囲によって限定され、法律 的同等品を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 翼形式の装置の性能を向上させる方法であって、 （ａ） 翼および流体媒体の間に相対移動を行わせる段階であって、 前記翼の低圧面に沿って前記流体媒体中に比較的低い圧力の低圧領域を形成し 、また 前記翼の高圧面に沿って前記流体媒体中に比較的高い圧力の高圧領域を形成す ることにより、前記翼に揚力を発生させるように前記相対移動が行われ、 前記翼の前記揚力は前記高圧領域から前記低圧領域へ実質的に向けられる段階 と、 （ｂ） 前記翼の実質的に端部付近に受動的な渦発生手段を備える段階であっ て、 前記受動的渦発生手段が取付け手段により前記翼に取り付けられ、前記相対移 動が前記発生手段と前記流体媒体との間で行われて、実質的に流れ方向の渦を実 質的に前記翼端部付近の前記流体媒体中に発生させるようになされ、また 前記高圧領域内に圧力を発生させるのに有効な量の前記流体媒体が、実質的に 翼長方向内方へ向かって前記翼端部から前記高圧面へ流れるのを促進する方向へ 前記渦を回転させるように、前記受動的渦発生手段が前記翼に対して配向され、 これにより 前記圧力上昇が実質的に前記翼に作用する前記揚力を増大させる段階とを含ん でなる翼形式の装置の性能を向上させる方法。 ２． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記渦が前記翼の後縁の 後方へ流れる前記流体媒体に対して前記相対移動の平面に関する正味の偏向を行 わせ、また 前記偏向が前記翼の有効迎え角を増大させるのに有効な強さで実質的に前記揚 力の方向に発生するようになされた方法。 ３． 請求の範囲第２項に記載された方法であって、前記揚力から前方へ向か う推力を発生させるのに有効な量につき、前記正味の偏向が前記揚力を前方へ傾 けるようになされた方法。 ４． 請求の範囲第２項に記載された方法であって、前記正味の偏向が前記翼 の有効迎え角を前記翼の実迎え角より大きくするようになされた方法。 ５． 請求の範囲第２項に記載された方法であって、前記渦発生手段が前記高 圧領域に対して下反角の翼端部ドループを含み、 前記下反角の翼端部ドループが発散する軸線のまわりで曲がるようになされた 方法。 ６． 請求の範囲第５項に記載された方法であって、前記発散する軸線が前記 下反角の翼端部ドループに前記相対移動に関しての発散する整合面を有するよう にさせ、また 前記発散する整合面の度合いが前記下反角の翼端部ドループの翼長を横断して 変化するようになされた方法。 ７． 請求の範囲第６項に記載された方法であって、高圧ピークが前記正味の 偏向の範囲内で形成されるように前記渦が前記翼に対して位置され、また 前記高圧ピークが前記揚力の前記方向に実質的に膨張するようになされた方法 。 ８． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記受動的渦発生手段が 前記翼の外側端部を含み、前記外側端部は前記相対移動に関する予め定められた 迎え角で配向され、前記相対移動が前記渦を誘導抗力の形式の渦と反対方向へ回 転させるようになされた方法。 ９． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記渦発生手段が前記高 圧面に対する下反角の翼端部ドループを含んでおり、 前記下反角の翼端部ドループが、前記翼端部の外端で終端している外方へ向い た面および内方へ向いた面を含み、また 前記外方へ向いたドループの面および前記内方へ向いたドループの面が前記相 対移動に関して前記外方へ向いたドループ面に沿って前記流体媒体中に相対的な 圧力増大を生じ、また前記内方へ向いたドループ面に沿って前記流体媒体中に相 対的な圧力減少を生じるのに有効な配向に整列されており、前記流体媒体が前記 内方へ向いたドループ面に向かって前記外端をまわって内方へ向かう方向に流れ るときに、前記渦が前記内方へ向いたドループ面に隣接して形成されるようにな された方法。 １０． 請求の範囲第９項に記載された方法であって、前記相対移動に関して 前記ドループ面の少なくとも一部分の前記配向を、前記渦の流れ特性に変換を生 じるのに十分な量で調整するための手段をさらに備える方法。 １１． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記翼の翼長を横断し て捩れをさらに与え、 前記捩れは前記高圧面の内方へ向かう部分を前記相対移動に関して正の迎え角 で配向し、 前記捩れは前記高圧面の外方へ向かう部分を前記内方へ向かう部分に存在する 前記正の迎え角より小さい正の迎え角で配向するようになされた方法。 １２． 請求の範囲第１１項に記載された方法であって、前記捩れが前記高圧 面の先端部を前記相対移動に関して負の迎え角で配向するようになされた方法。 １３． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記渦発生手段が前記 相対移動に関して負の迎え角で配向された前記高圧面の先端部を含むようになさ れた方法。 １４． 請求の範囲第１３項に記載された方法であって、前記先端部の外端で 終端する外方へ向いたドループ面および内方へ向いたドループ面を毛選択スリー ブね前記高圧面に対して下反角の翼端部ドループをさらに備える方法。 １５． 請求の範囲第１４項に記載された方法であって、前記内方へ向いたド ループ面の少なくとも一部が前記相対移動の方向に関して負の迎え角にあるよう になされた方法。 １６． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記翼の翼長を横断し てさらに上反角ライズを備えた方法。 １７． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記翼に取り付けるた めの取付け手段を有する収容手段ををさらに含み、 前記収容手段が前記翼を少なくとも部分的に収容するように構成されており、 前記翼が発生する遠心力が、前記渦のコアーおよび前記収容手段の間に存在する 前記流体媒体の一部分の内部に圧縮を引き起こすのに有効な程度に前記流体媒体 を前記収容手段に押しつけるようになされ、また 前記流体媒体の前記一部分の前記圧縮が前記翼の前記揚力を増大させるのに有 効な方向にて前記収容手段に対して押しつけを行うようになされた方法。 １８． 請求の範囲第１７項に記載された方法であって、前記渦が前記収容手 段との間の相対的な位置の変化に実質的に抵抗するために、前記流体媒体内に十 分大きなジャイロ慣性を発生させるために十分強力である方法。 １９． 請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記取付け手段が前記 翼に対する前記発生手段の前記配向を調整する調整手段を有し、また 前記調整手段は前記発生手段の配向を変化できるようにして、前記渦の流れ特 性が調整できるようになされた方法。 ２０． 翼の性能を向上させるために渦模様を使用する方法。 前記翼に揚力が発生されるように前記翼と流体媒体との間に相対移動を与える 段階と、 前記流体媒体中に実質的に流れ方向の渦模様を発生させる段階とを含み、 前記渦模様は、前記翼の後縁の後方にて前記流体媒体が前記相対移動の平面か ら離れる方向へ偏向されるようにするのに有効な配向で、前記翼に対して位置決 めされ、 前記偏向は前記揚力の方向に実質的に生じて、前記偏向が、前記揚力から前方 へ向かう推力成分を発生させるのに有効な程度で、前記揚力を前方へ傾け、これ により 前記前方へ向かう推力成分が前記翼に対する抗力の正味の影響を実質的に減少 させるようにする翼の性能を向上させる方法。 ２２． 請求の範囲第２０項に記載された方法であって、前記渦模様が前記翼 の先端部領域から前記翼の高圧面に向かって正味の内方へ向かう翼長方向の流れ 状態を発生させ、これにより 前記翼長方向の流れ状態が前記高圧面に沿う前記流体媒体中に存在する比較的 高い圧力領域を圧縮するようになす翼の性能を向上させる方法。 ２３． 翼の性能を向上させる方法であって、 （ａ） 前記翼と流体媒体との間に相対移動の平面を与える段階であって、 前記相対移動は、相対的な圧力の減少が前記翼の低圧面に沿って前記流体媒体 の内部に発生するように、また相対的な圧力の増大が前記翼の高圧面に沿って前 記流体媒体の内部に発生するように行われ、 前記高圧面と前記低圧面との間の圧力差が前記翼に揚力を発生させ、そして 前記揚力は前記高圧面から前記低圧面へ向かって実質的に方向付けられるよう になされる段階と、 （ｂ） 実質的に流れ方向の軸線のまわりに回転する前記流体媒体の内部に有 益渦を発生させる段階であって、 前記流れ方向の軸線をまわる前記有益渦の回転方向が、前記流れ方向軸線の内 側の前記流体媒体に対して実質的に前記揚力の方向に回転させ、 前記流れ方向の軸線をまわる前記有益渦の回転方向が、前記流れ方向軸線の外 側の前記流体媒体に対して実質的に前記揚力と反対の方向に回転させるようにな す段階と、 （ｃ） 前記先端部付近の位置に前記流れ方向の軸線を位置決めし、前記先端 部の内側の前記流体媒体の大部分を実質的に前記揚力の方向に回転させる段階で あって、 前記有益渦は、前記翼の後縁の後方の前記流体媒体のかなりの部分が前記相対 移動の平面から離れる方向へ偏向されるようにするに十分な強さであり、 前記偏向は前記揚力の前記方向に実質的に発生し、これにより 前記渦が前記揚力に実質的な増大を生じるようにする段階とを含む翼の性能を 向上させる方法。 ２４． 請求の範囲第２３項に記載された方法であって、前記翼の流れ特性を 変化させて前記翼の前記後縁の後方の前記偏向を変化できるようにさせる調整手 段をさらに備えた翼の性能を向上させる方法。 ２５． 請求の範囲第２３項に記載された方法であって、前記偏向が前記翼に 作用する前記揚力を、前記揚力から前方へ向かう推力成分を発生させるのに誘導 抗力な程度で前方へ傾けるようにした翼の性能を向上させる方法。 ２６． 請求の範囲第２５項に記載された方法であって、前記相対移動により 前記流体媒体内に発生された流れ方向に向けられた誘導抗力渦をさらに与え、 前記誘導抗力渦の外側領域が前記揚力の前記方向に実質的に回転し、前記誘導 抗力渦の内側領域が前記揚力と反対の方向へ実質的に回転し、 前記有益渦は前記誘導抗力渦を押して前記有益渦の内側の部分を占め、 前記誘導抗力渦の前記位置は前記誘導抗力渦の前記外側領域を前記先端部から かなり内側となるようにして、前記誘導抗力渦の前記内側領域により発生された 誘導抗力を実質的に減少させるのに有効な程度に前記前方へ向かう推力成分を増 大させるようになされた翼の性能を向上させる方法。 ２７． 請求の範囲第２６項に記載された方法であって、前記前方へ向かう推 力成分の前記増大が、前記誘導抗力渦の前記内側領域により発生された前記誘導 抗力を中立化させるのに有効な程度に発生される翼の性能を向上させる方法。 ２８． 請求の範囲第２６項に記載された方法であって、前記有益渦の前記位 置が、前記先端部から前記高圧面へ向かって流れる前記流体媒体中に内方へ向か う翼長方向の流れ状態を前記有益渦が発生できるようになし、これにより 前記翼長方向の内方へ向かう流れ状態が前記高圧面に沿う前記高圧領域内の前 記圧力を高めることによって前記揚力を実質的に増大させるようになされた翼の 性能を向上させる方法。 ２９． 請求の範囲第２８項に記載された方法であって、前記誘導抗力渦が前 記高圧面に沿う翼長方向の外方へ向かう流れ状態を発生し、 前記翼長方向の外方へ向かう流れ状態が、前記高圧面に沿って存在する前記高 圧領域内の圧力を増大させるのに有効な程度に、前記有益渦で発生された翼長方 向の内方へ向かう流れ状態に衝突し、これにより 前記圧力の上昇が前記翼に作用する前記揚力を実質的に増大させるようになさ れた翼の性能を向上させる方法。 ３０． 請求の範囲第２９項に記載された方法であって、前記翼長方向の前記 内方へ向かう流れ状態は前記翼長方向の外方へ向かう流れ状態が前記翼の前記先 端部から外方へ流れるのを阻止するほど十分強力であり、これにより前記衝突に より発生された前記圧力の増大が前記先端部の実質的に内側の前記翼の翼長に沿 う位置で実質的に後方へ向けて前記翼の前記後縁の後方へ膨張するようになされ た翼の性能を向上させる方法。 ３１． 翼の面に隣接した翼長方向の流れ状態を促進する方法であって、 （ａ） 前記翼と流体媒体との間に相対移動を行わせ、前記流体媒体が前記翼 の前記表面を横断して実質的に翼弦方向に方向付けられた経路を流れるようにさ せており、 （ｂ） 前記流体媒体内に少なくとも１つの渦を発生させるための渦発生手段 を備え、また 前記渦発生手段は取付け手段により前記面に取り付けられ、この取付け手段は 前記渦発生手段が前記面の上方の予め定められた高さ内に前記渦を発生できるよ うに構成されて、 前記渦は実質的に時計方向軸線のまわりに回転し、そして 前記時計方向軸線は前記面の上側の前記流体媒体を、 前記面と前記時計方向軸線との間に存在する前記流体媒体の下側部分と、 前記時計方向軸線と前記予め定められた高さとの間に存在する前記流体媒体の 上側部分と、 前記予め定められた高さより上方に存在する前記流体媒体の自由流れ部分とに 実質的に分けており、また （ｃ） 前記流体媒体の前記自由流れ部分の実質的な体積が前記面に対する正 味の横流れ状態を得るのに有効となる程度に前記流体媒体の前記上側部分が前記 面に対して予め定められた翼長方向に流れることができるようにする方向に、前 記渦を前記時計方向軸線のまわりに回転させるように前記面に対して前記発生手 段を配向して配置し、 前記正味の横流れ状態が前記予め定められた翼長方向に実質的に生じ、また 前記予め定められた翼長方向が前記翼の性能を向上させるためにせたされるよ うになされるような諸段階を含む翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３２． 請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記予め定められた 翼長方向の方向が前記流体媒体内の望ましくない翼長方向の流れ状態に対して反 対方向であり、 正味の横流れ状態が前記望ましくない翼長方向の流れ状態を実質的に減少する のに十分な強度である翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３３． 請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記取付け手段が前 記翼に対する前記発生手段の前記配向を変化させるための調整手段を有しており 、 前記渦の流れ特性および前記正味の横流れ状態を前記翼の前記面に対して可変制 御できるようにした翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３４． 請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記発生手段が受動 的な渦発生手段を含む翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３５． 請求の範囲第３４項に記載された方法であって、前記受動的な渦発生 手段が前記翼の先端部付近に実質的に配置された翼長方向の流れ状態を促進する 方法。 ３６． 請求の範囲第３５項に記載された方法であって、前記渦が前記先端部 の外側領域付近の前記流体媒体内に存在する他の乱れ状態を支配するのに十分な 強さである翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３７． 請求の範囲第３６項に記載された方法であって、前記面が前記翼の高 圧面に隣接され、 前記高圧面に沿う流体媒体内の圧力を上昇させるのに有効な程度に、前記渦で 発生された前記横流れ状態が前記先端部から前記翼の前記高圧面へ向かって内方 へ向けて流れる翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ３８． 請求の範囲第３６項に記載された方法であって、前記翼に対して揚力 を発生させるのに有効な程度に、前記渦の回転運動が前記面に遠心力を加え、 前記揚力が前記渦の前記翼弦方向から前記面へ向かって方向を与えられ、これ により 前記揚力が前記翼の性能を著しく増大させるようになされた翼長方向の流れ状 態を促進する方法。 ３９． 請求の範囲第３８項に記載された方法であって、前記渦内部に存在す る前記流体が前記渦と前記面との間の位置の相対的な変化に対して増大された抵 抗力で抵抗できるようにするのに有効な程度に、前記渦の前記回転運動がジャイ ロ慣性を発生するようになされた翼長方向の流れ状態を促進する方法。 ４０． 翼の先端部付近での渦発生を減少させる低抗力の方法であって、 （ａ） 前記翼の先端部付近に前記渦を発生させるように前記翼と流体媒体と の間に相対移動を行わせて、 前記渦が前記先端部付近に翼長方向の横流れ状態を実質的に発生するようにな され、 （ｂ） 前記翼長方向の横流れ状態を減少させるのに有効な配向にて、前記翼 の前記先端部に対して取付け手段で取り付けられた制御部材を備えて、 前記横流れ状態と前記部材との相互作用により比較的高い圧力領域を前記部材 の高圧面に沿う前記流体媒体内に形成し、また比較的低い圧力領域を前記部材の 低圧面に沿う前記流体媒体内に形成するようになし、また （ｃ） 前記流体媒体が前記先端部の周囲を前記高圧面から前記低圧面へ向か って流れるとき、前記部材の先端部付近の前記低圧面に沿って形成される乱れを 減少させるのに有効な程度で、前記高圧面および前記低圧面の間に発生する圧力 差の実質的な減少を達成するように、前記横流れ状態に対する前記部材の迎え角 を減少させて、 前記乱れの前記減少が前記部材の抗力をかなり減少させるようにする翼の先端 部付近での渦発生を減少させる低抗力の方法。 ４１． 請求の範囲第４０項に記載された方法であって、前記取付け手段が前 記翼に対する前記部材の前記配向を調整するための調整手段を有しており、 前記調整手段は前記翼の前記先端部付近に存在する前記横流れ状態に対して可 変に前記部材の迎え角を変化できるように配置されている翼の先端部付近での渦 発生を減少させる低抗力の方法。 ４２． 翼端部であって、 （ａ） 翼の外端部に取り付ける取付け手段を有する内端を含み、 （ｂ） 前記翼端部および前記翼は流体媒体に対して相対移動を行い、 （ｃ） 前記翼端部は相対移動の平面に対して上面および下面を有しており、 前記上面は前記翼の低圧面に隣接され、前記下面は前記翼の高圧面に隣接され 、 前記上面および前記下面は、少なくとも１つの後方へ向かう発散軸線のまわり に実質的に湾曲して、前記翼の前記高圧面に対して発散する下反角の翼端部ドル ープを形成しており、 前記上面は前記発散軸線の実質的に外側に位置する外方へ向いたドループ面と なるように変化されており、 前記下面は前記発散軸線の実質的に外側に位置する内方へ向いたドループ面と なるように変化されており、 前記外方へ向いたドループ面および前記内方へ向いたドループ面が前記翼端部 の外縁にて終端して、前記翼の前記外縁の少なくとも一部が前記内端と前記発散 軸線との間に位置する前記翼端部の前記下面の平面よりも実質的に下側に位置す るようになされ、 前記発散軸線は前記相対移動の前記方向から実質的に十分に発散して、前記翼 端部の前記外端の下側の前記流体媒体内に内方へ向かう横流れを形成するのに有 効な程度で、前記外方へ向いたドループ面に沿う前記流体媒体の圧力に相対的な 圧力増大をもたらすようになされ、 前記内方へ向かう横流れは前記翼の前記高圧面に向かって移動して、前記翼の 前記高圧面に沿って存在する前記流体媒体内の圧力を増大させるようになされた 翼端部。 ４３． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記発散軸線が前 記相対移動の方向に対して実質的に発散される翼端部。 ４４． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記発散軸線が前 記型の下側に存在する後方且つ外方へ向かうあらゆる横流れよりも発散角度が小 さい翼端部。 ４５． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記翼端部が翼弦 方向および翼長方向の両方において翼形状を有している翼端部。 ４７． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記内方へ向かう 横流れが揚力を増大する有益渦を前記流体媒体内に発生し、 前記有益渦はその下側部分に沿って内方へ向かう方向に回転し、上側部分に沿 って外方へ向かう方向に回転し、 前記有益渦は前記内方へ向いたドループ面に隣接して形成され、前記翼端部の 後方の実質的に流れ方向に延在するようになされた翼端部。 ４８． 請求の範囲第４７項に記載された翼端部であって、前記外端が前記相 対移動面に対して上方且つ後方へ向かう角度で傾けられ、これにより 前記上方へ向かう偏向が前記翼の性能を増大させるような翼端部。 ４９． 請求の範囲第４７項に記載された翼端部であって、前記翼の外端が後 方へ向かって前記翼の後縁の後方へ延在して後端部を形成し、これにより 前記後端部が前記有益渦の強さを実質的に増大するようになされた翼端部。 ５０． 請求の範囲第４９項に記載された翼端部であって、前記後端部が有益 渦を誘導する捩れを有する翼端部。 ５１． 請求の範囲第４９項に記載された翼端部であって、前記翼端部の翼長 を横断する捩れをさらに含み、 前記捩れが前記内端と前記後端部との間の前記相対移動に関して前記翼端部の 迎え角に変化を生じるようになされた翼端部。 ５２． 請求の範囲第５１項に記載された翼端部であって、前記迎え角の変化 が前記内端と前記後端部との間で実質的に変化するようにさせる手段をさらに含 む翼端部。 ５３． 請求の範囲第４７項に記載された翼端部であって、前記有益渦が前記 下面に対して吹き上げ状態を形成し、その流体圧力を増大する翼端部。 ５４． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記翼に対する前 記下反角の翼端部ドループの配向を調整する調整手段をさらに含み、 前記調整手段は、前記下反角の翼端部ドループが前記相対移動により前記翼端 部付近の前記流体媒体に形成した渦模様に対して可変制御を行えるようにして構 成されている翼端部。 ５５． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記翼端部の外形 が前記翼の配向に対して変化できるように構成された調整手段をさらに含む翼端 部。 ５６． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記上面および前 記下面が前記翼端部の前縁部分において実質的に前方および後方へ向かって曲が っていて、前記下面の平面から下側に延在する前縁ドループをけせするようにな された翼端部。 ５７． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記内方へ向いた ドループ面の少なくとも一部が前記相対移動面に対して負の迎え角にある翼端部 。 ５８． 請求の範囲第４２項に記載された翼端部であって、前記外縁が角度を 付されている翼端部。 ５９． フラップ装置であって、 （ａ） 翼に揚力を発生させるように流体媒体に対して移動される前記翼と、 （ｂ） 内端、外側部分、前端部、後端部、および２つの実質的に反対面をな す面を有する渦フラップと、 （ｃ） 前記渦フラップの内端を前記翼の外端に取り付ける調整可能な取付け 手段とを含み、 前記調整可能な取付け手段は前記渦フラップが発散軸線のまわりに予め定めら れた迎え角を得るように枢動できるように構成され、これにより前記渦フラップ が前記流体媒体内に渦模様を発生させ、これが前記翼の後縁の後方で前記流体媒 体内に正味の偏向を形成できるようになされており、 前記正味の偏向が実質的に前記翼の揚力方向に発生される渦フラップ装置。 ６０． 請求の範囲第５９項に記載された渦フラップ装置であって、付加的な フラップをさらに含み、 前記付加フラップの内側領域が前記渦フラップの前記外側部分に連結されてお り、前記付加フラップの相対的整合面を前記渦フラップの前記整合面に対して可 変に枢動できるようにする手段を備えている渦フラップ装置。 ６１． 請求の範囲第６０項に記載された渦フラップ装置であって、前記付加 フラップの前記手段が前記付加フラップを発散軸線のまわりに枢動できるように 構成された渦フラップ装置。 ６２． 請求の範囲第６１項に記載された渦フラップ装置であって、前記渦フ ラップの前記調整可能な取付け手段が前記渦フラップを異なる発散軸線のまわり に枢動できるように構成された渦フラップ装置。 ６３． 請求の範囲第６２項に記載された渦フラップ装置であって、前記異な る発散軸線が前記発散軸線よりも発散角度が大きい渦フラップ装置。 ６４． 請求の範囲第６３項に記載された渦フラップであって、外方フラップ をさらに含み、 前記外方フラップの内方部分が前記付加フラップの外端に取り付けられ、前記 外方フラップの翼長方向の整合面が前記付加フラップの前記相対的整合面に対し て枢動可能にする調整手段を備えている渦フラップ。 ６５． 請求の範囲第６４項に記載された渦フラップであって、前記外方フラ ップの前記調整手段が前記外方フラップを離れた発散軸線のまわりに枢動可能と するように構成された渦フラップ。 ６６． 請求の範囲第６５項に記載された渦フラップであって、前記離れた軸 線が前記発散よりも小さい発散角度である渦フラップ。 ６７． 請求の範囲第６０項に記載された渦フラップ装置であって、前記渦フ ラップおよび付加フラップを含む群のいずれか１つが負の迎え角で配向できる渦 フラップ装置。 ６８． 請求の範囲第６４項に記載された渦フラップ装置であって、前記外方 フラップが負の迎え角に配向できる渦フラップ装置。