JPS627022B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、胴体に進行方向で見て相互関隔をお
いてほぼ同じ高さに配置された前翼と後翼、推進
プロペラ及び、垂直安定板と方向舵との間に設け
られた推進プロペラ用ギヤツプを備えた地面効果
翼艇に関するものである。

従来の技術 この形式の地面効果翼艇は数十年来公知になつ
ている。例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第
1756013号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願
公告第2303972号明細書には、タンデム翼原理に
基づく固有安定性のあるグラウンド・エフエク
ト・マシン（GEM）が開示されており、この場
合前翼は空力的地面効果の堰止めエアクツシヨン
によつて主として揚力負荷を受けるのに対して、
後翼は、地面効果に余り関連のない飛行メカニツ
クな調整ユニツトとしてマシンのホバリング高さ
を安定化する。

地面又は水面すれすれを航走する飛行（以下、
極超低空飛行と呼ぶ）のあいだタンデム翼艇の翼
に課される諸条件によつて、前翼と後翼との翼型
構成並びに相対配置を違えることが必要になる。
例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第1756013
号明細書に開示されているタンデム型GEMでは
前翼は端板を有する平行翼として、また後翼は、
マシン軸線の方向に矢状に終るデルタ翼として構
成されている。

ドイツ連邦共和国特許出願公告第2303972号明
細書では前・後翼は、翼弦長の約1/2の長さ間隔
をおいて配置された平行翼として構成されてお
り、該翼の翼型は、主として支持機能又は安定機
能に相応して、前翼が殊に正圧側からの揚力負荷
を、これに対して後翼が主として負圧側からの揚
力負荷を受けるように構成されている。

前述の原理と構造形式に基づくタンデム翼艇は
実地の試験飛行においてその優秀性を実証した。
しかしながらGEMのこれまでの研究と開発段階
では極超低空飛行の段階が関心の前面に押出され
ており、これに対して殊にタンデム翼艇の発進段
階と離水前の水面滑走段階における課題はこれま
で申し分のない解決策を見るに至つていない。

離水前の滑走中に最大限の揚力を得るために
は、地面効果翼艇の翼はできるだけ水面すれすれ
のところを航走する必要がある。この揚力条件は
艇の浮上によつてその翼において最良に得られ
る。地面効果翼艇は、効果的に極超低空飛行させ
ようとする以上、発進後、離水前には常に翼で水
を切つて航走せねばならない。極超低空飛行の段
階を考慮して異なつた形状に形成された翼型によ
つて浮上する場合、先行技術の地面効果翼艇では
艇首部位が静止状態では艇尾部位よりも深く潜没
することになる。これによつて発進開始ひいては
水面滑走開始が妨げられる。それというのは地面
効果翼艇は短い進行距離の間とは言え、水面下へ
突込み進行（ピツチアンダー）する傾向があるか
らである。更に又、公知の構造では後翼は後翼の
大きな面が水面と接触していることに基づいて発
進時に水面上の滑走を困難にする。この滑走運動
は特に後翼後縁における水抵抗によつて制動さ
れ、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第
2303972号明細書に記載の構造では前記後縁は全
長にわたつて水面下に位置している。

すべての運動段階（浮遊つまり低速航行、滑
走、極超低空飛行）において、しかもいかなる速
度においても地面効果翼艇が良好な操縦性を得る
ことができるようにするために、方向舵を常時強
い空気流に曝す目的で垂直安定板と方向舵との間
のギヤツプ内で推進プロペラを回転させることが
必要である。推進プロペラをこのような形式で配
置することは先行技術に基づいて公知になつては
いるが、ギヤツプ効果によつて増幅されたプロペ
ラ騒音を発生させるという欠点を有している。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、構造上の手段によつて滑走期
における地面効果翼艇の水抵抗を減少せしめ、推
進プロペラの放射騒音を減衰させ、かつ地面効果
翼艇の水面滑走姿勢を改良して、水面に対する地
面効果翼艇の翼迎え角を最適にしかつ水面下への
突込み進行を効果的に阻止することである。

問題点を解決するための手段 冒頭で述べた形式の地面効果翼艇における上記
問題点を解決する本発明の構成手段は、前翼が、
固定中間隔壁又は可動中間隔壁によつて複数のフ
ロート室に分割された中空体として、また後翼
が、固定中間隔壁又は可動中間隔壁によつて複数
のフロート室と複数のトリミング室とに分割され
た中空体として構成されており、前記トリミング
室が注・排水装置を備え、前記後翼の後縁が前進
角を有し、しかも後翼の両翼端範囲における翼厚
比が、前記後翼の中央部の範囲の翼厚比に対比し
て大であり、かつ推進プロペラ用のギヤツプの幅
が、推進プロペラ軸に隣接した範囲では狭くかつ
推進プロペラ軸から半径方向で外方へ向つて広く
なつている点にある。

作 用 第１に、前翼を複数のフロート室に分割し、後
翼を複数のフロート室と注・排水装置を備えた複
数のトリミング室とに分割したことによつて、地
面効果翼艇の静止時及び発進時の艇姿勢が改善さ
れ、第２の、後翼を平面図で見て本発明のように
特殊な形状に構成し、しかも後翼の両翼端範囲に
おける翼厚比（つまり翼厚／翼弦長）を後翼中央部の範 囲の翼厚比よりも大になるように構成したことに
よつて、地面効果翼艇の後翼面積が縮小されるの
で、浮力の低下が生じ、ひいては発進時における
艇尾の水面下潜没深度がより大になる反面、離水
前の、艇首を上げた状態での平均的な水面滑走速
度（つまり動水力的な揚力と空力的な揚力がほぼ
等しくなるような場合の滑走速度）においては動
水力的な揚力が最大になりかつ後翼下面と水との
接触面積が最小になり、従つて水抵抗も著しく小
さくなるので、有利な離水条件が早期に得られ
る。第３に、推進プロペラ用のギヤツプ幅を本発
明のように構成したことによつて、ギヤツプ効果
に基づくプロペラ騒音が著しく減衰される。

実施態様 有利な実施態様は、後翼中央部にトリミング室
を設けかつ後翼側方部分をフロート室として構成
する点にある。本発明では後翼後縁を凸多角状又
は凸円弧状に賦形したことによつて、フロート室
の縮小ひいては浮力の低下が生じ、これによつて
トリミング室内に漲水したのと同様に艇尾の水面
下潜没深度がより深くなる。要するに後翼を縮小
させる手段とトリミング室を構成する手段とは、
発進点における発進姿勢を一層良くするために協
働する。本発明のように後翼を凸多角状又は凸円
弧状に形成ししかも後翼後縁の外側範囲を前方へ
向つて凸湾曲させたことによつて水面滑走時にお
ける地面効果翼艇の水抵抗は低下する。それとい
うのは後翼の持上げによつて水面滑走過程のあい
だ後翼の外側範囲はもはや水と直接には接触せ
ず、しかも同時に最大限の空気堰止め効果つまり
動圧効果が維持されるからである。

本発明のように配設したトリミング室は発進前
には調整可能はスライダによつて調節漲水され、
これによつて実効荷重の分布に相応して地面効果
翼艇の艇尾を最良に潜没させかつ水面滑走のため
にできるだけ有利な迎え角を得ることが可能にな
る。トリミングのために収容された水は極超低空
飛行のあいだ、不必要はバラストになるので加速
によつて初めて離水する後翼は、できるだけ離水
前の滑走期中に排水されねばならない。この排水
は、後翼中央部の、喫水線の近くに配設された複
数のポートを介して行なわれる。

後翼内トリミング室に加えて、地面効果翼艇の
胴体範囲内には単数又は複数のトリミング室を設
けることが可能である。該トリミング室は後翼内
トリミング室同様にスライダによつて大きさを調
整できかつ喫水線の近くに複数のポートを介して
漲水・排水することができる。

翼のために本発明により提案した複数の隔室に
仕切つた隔壁構造は艇体損傷時の付加的な安全フ
アクタとなる。それゆえに本面滑走姿勢の改善の
ためにトリミング室を設けておく必要がない場合
でさえも、前翼を独立したフロート室の形状に設
計するのが有利である。また隔室状構造によつて
前翼及び後翼を独立した翼部分に分解することも
可能であり、これによつて地面効果翼艇の輸送及
び組立が著しく容易になる。本発明によれば翼の
外側フロート室はヒンジによつて胴体構造に枢着
された上向き旋回可能に構成されており、これに
よつて、地面効果翼艇が比較的大型であつてもト
ラツク輸送及び貨車輸送を可能にするような幅を
維持することが可能になる。

翼の隔室化は、個々の隔室の隔壁を蜂の巣状に
配置することによつて得られる。より一層単純に
して重量節減的な実施態様では翼内に、空気充填
可能なフレキシブルなプラスチツクバツクが配置
されており、これらのプラスチツクバツクは各個
に独立したフロート室を形成する。フロート室の
内室は、互いに接するエアバツグによつて完全に
占有される。これに対してトリミング室には部分
的にエアバツグが充填されているにすぎず、従つ
てエアバツグ相互間の中間スペースつまり空隙
は、水で負荷される漲水・排水容積を形成する。
この容積の大きさはエアバツクの給気・排気によ
つてニユーマテイツクに変化される。

実施例 次に図面につき本発明の実施例を詳説する。

図示の地面効果原理を応用した地面効果翼艇は
胴体Ｒ、前翼１及び後翼２を有し、前記の前翼１
と後翼２は胴体Ｒに相互間隔をおき相前後してほ
ぼ同じ高さに配置されておりかつ端坂３によつて
互いに結合されている。前翼１は２つの外側フロ
ート室４，５と１つの内側フロート室６から成つ
ている。外側フロート室４，５は内側フロート室
６に対して二重隔壁で仕切られておりかつ隔壁縁
１０，１１のところで地面効果翼艇の胴体部位に
ヒンジにより枢着されているので、両外側フロー
ト室４，５は輸送時に上向きに旋回させることが
できる。同様に後翼２も１つの内側後翼区分２ｂ
と、該内側後翼区分に対して二重隔壁により仕切
られた２つの外側後翼区分２ａとに分割されてお
り、該外側後翼区分２ａは隔壁縁１０，１１のと
ころで上向き旋回可能に枢着されている。また地
面効果翼艇の艇尾範囲では２つの外側フロート室
７，８と１つの艇尾中央のトリミング室９が仕切
られている。この艇尾トリミング室９は調節可能
な摺動隔壁１２によつて漲水可能なバラスト室１
３と漲水されない範囲１４とに分けられている。
前記バラスト室１３は漲水と、滑走段階における
バラスト水の迅速な排水とを生ぜしめる１列のポ
ート１５を介して水と連絡している。滑走姿勢で
は、摺動隔壁１２の位置に応じて艇尾トリミング
室９の特定容積が水で満たされるので、後翼２の
後縁は、程度の差こそあれ深く潜没せしめられ
る。後翼２の潜没深度自体は水面（喫水線）１７
に対する後翼下縁１６の迎え角αを決定する。要
するに摺動隔壁１２をシフトすることによつて、
発進にとつて最良の迎え角αを規定することが可
能になる訳である。

艇尾トリミング室９は、その詳細を説明すれ
ば、調節可能な摺動隔壁１２ｃを有する１つの胴
体トリミング室９ｃ、内側後翼区分２ｂ内に配置
されていて調節可能な摺動隔壁１２ｂを有する２
つの内側壁トリミング室９ｂと、外側後翼区分２
ａ内に配置されていて調節可能な摺動隔壁１２ａ
を有する２つの外側翼トリミング室９ａとから成
つている。摺動隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、
互いに連絡しておくことも、あるいは互いに無関
係に各個に摺動可能にしておくこともできる。

地面効果翼艇の艇首Ｂに別の胴体トリミング室
（図示せず）を設けておくことも可能である。

後翼２の後縁を凸多角状に又は凸面円弧状に形
成することによつて外側フロート室７，８が縮小
されて地面効果翼艇の滑走姿勢を改善する一方、
滑走期のあいだ水面と接触する翼縁の長さ乃至は
接水面積も実質的に、隔壁縁１０と１１との間に
位置する範囲に短縮される。水摩擦の減少によつ
て、従来公知の地面効果翼艇の構造に比して滑走
特性が著しく改善される。

地面効果翼艇の推進プロペラ１８は垂直安定板
２０と方向舵２１との間のギヤツプ１９内で回転
し、この場合該ギヤツプ１９は本発明では騒音減
衰のために側面図で見れば両凹面状（bi−
concave）に形成されている。

発明の効果 本発明の構成手段によつて地面効果翼艇の発進
直後における艇首の水面下への突込み進行が完全
に阻止されるので、静止又は自然浮遊状態から水
面滑走姿勢への移行が迅速かつスムーズであり、
水面に対する地面効果翼艇の翼迎え角を任意にか
つ最適に選び滑走期における水抵抗を最小限に抑
えることができる反面、最大限の空気堰止め効果
を利用することができるので、離水までの水面滑
走距離が著しく短縮されると共に、プロペラ騒音
の顕著な減衰化により、騒音公害問題も自ら解消
される。また離水までの水面滑走距離の短縮に伴
い早期に巡航速度をとることができるので、燃料
消費量も節減される。従つて本発明の産業上の利
用価値はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による地面効果翼艇
の側面図、第２図は第１図に示した地面効果翼艇
の平面図、第３図は地面効果翼艇の水中に潜没し
て滑走する艇尾トリミング室の側面図である。 Ｒ……胴体、Ｂ……艇首、α……迎え角、１…
…前翼、２……後翼、２ａ……外側後翼区分、２
ｂ……内側後翼区分、３……端板、４，５……外
側フロート室、６……内側フロート室、７，８…
…外側フロート室、９……艇尾トリミング、９ａ
……外側翼トリミング室、９ｂ……内側翼トリミ
ング室、９ｃ……胴体トリミング室、１０，１１
……隔壁縁、１２……摺動隔壁、１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ……摺動隔壁、１３……バラスト室、
１４……漲水されない範囲、１５……ポート、１
６……後翼下縁、１７……水面（喫水線）、１８
……推進プロペラ、１９……ギヤツプ、２０……
垂直安定板、２１……方向舵。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 胴体に進行方向で見て相互間隔をおいてほぼ
   同じ高さに配置された前翼と後翼、推進プロペラ
   及び、垂直安定板と方向舵との間に設けられた推
   進プロペラ用ギヤツプを備えた地面効果翼艇にお
   いて、前翼１が中間隔壁によつて複数のフロート
   室４，５，６に分割された中空体として、また後
   翼２が、中間隔壁によつて複数のフロート室７，
   ８と複数のトリミング室９，９ａ，９ｂとに分割
   された中空体として構成されており、前記トリミ
   ング室が注・排水装置を備え、前記後翼２の後縁
   が、前進角を有し、しかも後翼２の両翼端範囲に
   おける翼厚比が、前記後翼の中央部の範囲の翼厚
   比に対比して大であり、かつ推進プロペラ１８用
   のギヤツプ１９の幅が、推進プロペラ軸に隣接し
   た範囲では狭くかつ推進プロペラ軸から半径方向
   で外方へ向つて広くなつていることを特徴とす
   る、地面効果翼艇。 ２ 後翼２が、両翼端寄りに配置された２つの漲
   水不能のフロート室７，８と、後翼中央部範囲に
   配置された単数又は複数の、バラスト水で漲水可
   能なトリミング室９；９ａ，９ｂとから成つてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の地面効果翼艇。 ３ トリミング室９；９ａ，９ｂが単数又は複数
   の調整可能な中間隔壁１２；１２ａ，１２ｂによ
   つて漲水量を調節可能である、特許請求の範囲第
   項２記載の地面効果翼艇。 ４ 胴体Ｒ内には、単数又は複数の調整可能な中
   間隔壁１２ｃによつて漲水量調節可能な単数又は
   複数のトリミング室９ｃが設けられている、特許
   請求の範囲第３項記載の地面効果翼艇。 ５ 漲水のため及び発進時の排水のためにトリミ
   ング室９；９ａ，９ｂ，９ｃが、地面効果翼艇の
   水面滑走姿勢における喫水線１７の近くに複数の
   ポート１５を有している、特許請求の範囲第４項
   記載の地面効果翼艇。 ６ 前翼１が、隔壁によつて仕切られて、漲水さ
   れないフロート室４，５，６を形成している、特
   許請求の範囲第１項記載の地面効果翼艇。 ７ 互いに隔壁によつて仕切られた複数の翼区分
   が夫々互いに又はフレーム構造に取付け可能であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の地面効果翼艇。 ８ 前翼の外側翼区分と後翼の外側翼区分が地面
   効果翼艇の胴体範囲に上向き旋回可能に枢着され
   ている、特許請求の範囲第１項記載の地面効果翼
   艇。 ９ 前翼１のフロート室４，５，６及び後翼２の
   フロート室７，８とトリミング室９，９ａ，９ｂ
   及び胴体トリミング室９ｃが全体的又は部分的
   に、空気の充填されたフレキシブルなプラスチツ
   クバツクを内蔵している、特許請求の範囲第４項
   記載の地面効果翼艇。 １０ 垂直安定板２０と方向舵２１との間におけ
   る推進プロペラ１８の回転平面内のギヤツプ１９
   が、垂直尾翼内に形成された、側面から見て両凹
   面状の成形部である、特許請求の範囲第１項記載
   の地面効果翼艇。 １１ 前翼１及び後翼２の中間隔壁が固定であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の地面効果翼艇。 １２ 前翼１及び後翼２の中間隔壁が可動であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の地面効果翼艇。 １３ 後翼２の後縁が艇尾端から後翼の両翼端へ
   向つて凸多角状に延びている、特許請求の範囲第
   １項記載の地面効果翼艇。 １４ 後翼２の後縁が艇尾端から後翼の両翼端へ
   向つて凸円弧状に延びている、特許請求の範囲第
   １項記載の地面効果翼艇。