Ducted fan vertical takeoff and landing aircraft |
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| 申请号 | JP2006536260 | 申请日 | 2004-10-27 | 公开(公告)号 | JP4612636B2 | 公开(公告)日 | 2011-01-12 |
| 申请人 | アーバン エアロノーティクス リミテッド; ラファエル ヨエリ; | 发明人 | ラファエル ヨエリ; | ||||
| 摘要 | A vehicle including a fuselage having a longitudinal axis and a transverse axis, two Ducted Fan lift-producing propellers carried by the fuselage on each side of the transverse axis, a pilot's compartment formed in the fuselage between the lift-producing propellers and substantially aligned with one side of the fuselage, a payload bay formed in the fuselage between the lift-producing propellers and opposite the pilot's compartment, and two pusher fans located at the rear of the vehicle. Many variations are described enabling the vehicle to be used not only as a VTOL vehicle, but also as a multi-function utility vehicle for performing many diverse functions including hovercraft and ATV functions. Also described is an Unmanned version of the vehicle. Also described are unique features applicable in any single or multiple ducted fans and VTOL vehicles. | ||||||
| 权利要求 | ダクテッドファン空気流乗物であって、 胴体および関連した空気流の制御表面と、 周辺壁、上方入口端および下方出口端を有する少なくとも１つの空気流ダクトであって、当該ダクトは、胴体に沿って取り付けられて、前記上方入口端から前記下方出口端へ向けて当該ダクトを通して周囲の環境空気を押し流すことによりダクト空気流の軸に沿った方向に垂直揚力を供給する力を生み出すように配置されたファンを収容する当該少なくとも１つの空気流ダクトと、 前記少なくとも１つの空気流ダクトの少なくとも１つの周辺壁に形成された少なくとも１つの調整可能な開口部であって、開口時に、追加の環境空気が前記周辺壁を突き抜けて、前記上方入口端から前記ダクトに入り前記下方出口端を通って出る環境空気に加わるか、または、前記上方入口端から前記ダクトに入る環境空気が、当該少なくとも１つの調整可能な開口部および前記下方出口端を通って出ることにより、前記周辺壁の抵抗の負担を減少させ、乗物の運動中に前記ダクトの壁を通してさらに多量の直接流体流を供給することで、乗物の運動を増強することを可能にする当該少なくとも１つの調整可能な開口部と、 を備えるダクテッドファン空気流乗物。 前記調整可能な開口部は、複数の枢動可能に取り付けられたルーバーを備え、前記ルーバーは、ある１つの位置で前記少なくとも１つの空気流ダクトの前記周辺壁 を閉鎖し、そこを通過する気流の侵入を遮断し、且つ、他の少なくとも１つの位置で前記周辺壁を開放し、そこを通過する気流の侵入を可能にする、請求項１に記載の乗物。 前記胴体のキャビン部分の前部および後部の両方に配置された少なくとも１つの前記空気流ダクトを備え、それらの各々の前記ダクトの軸は、胴体において、互い に平行で且つ前方に傾斜することで傾斜の方向に力成分を供給する、請求項１に記載の乗物。 各ダクトの軸 が互いに平行である、前記胴体のキャビン部分の前部に配置された少なくとも１つの前記空気流ダクトと、前記キャビン部分の後部に配置された少なくとももう１つの前記空気流ダクトと、を有し、 前記乗物は更に、前記ダクトの軸が前方に傾斜した状態で、非飛行状態にある前記乗物を支持する胴体着陸支持構造体を備える、請求項１に記載の乗物。 前記制御表面は、前記少なくとも１つの空気流ダクトの前記上方入口端の少なくとも一部分の内部に且つ横切るように配置された複数の制御羽根を備える、請求項１に記載の乗物。 前記制御表面はまた、前記少なくとも１つの空気流ダクトの前記下方出口端の少なくとも一部分に横切るように配置された複数の前記制御羽根を備える、請求項５に記載の乗物。 前記複数の羽根の少なくともいくつかが、前記胴体の縦軸 に一直線上にあるスパン方向軸を有する、請求項５に記載の乗物。 前記複数の羽根の少なくともいくつかがまた、前記少なくとも１つの空気流ダクトの前記下方出口端の少なくとも一部分を横切るように横方向に配置されている、請求項７に記載の乗物。 前記制御羽根がエアフォイル断面形を有し、その最前端が前記少なくとも１つの空気流ダクトを通る主流体入口の流れ方向に向かって位置されている、請求項５に記載の乗物。 前記エアフォイル型羽根の少なくともいくつかの各々が、そのスパン方向軸に沿って可変的方向に向けられた翼弦線を有し、その翼弦線が前記羽根のスパン方向軸に沿って、各々異なる位置で予想されるダクト空気流ベクトル方向 と一致する方向に向けられている、請求項９に記載の乗物。 前記羽根の翼弦線が、前記少なくとも１つの空気流ダクトの内部で前記羽根の位置の関数として次第に変化する角度に向けられている、請求項９に記載の乗物。 前記胴体のキャビンペイロード部分の前部に配置された少なくとも１つの前記空気流ダクトおよび、前記キャビンペイロード部分の後部に配置された少なくとも別の１つの前記空気流ダクトと、 前記前部に配置されたダクトの前方に面する側に位置する前記少なくとも１つの調節可能な開口部と、 （ａ）上部を流れる空気によって空気力学的揚力の生成を増強し、且つ、（ｂ）前記前部に配置されたダクトから排出される空気流に対する抵抗を減少させるよう、空気力学的に成形されている前記キャビンペイロード部分の外側の上部および下部表面と、を備える、請求項１に記載の乗物。 垂直離着陸機であり、前記キャビンペイロード部分の外側の上部表面は凸状に成形され、前記キャビンペイロード部分の外側の下部表面は凹状に成形されている、請求項１２に記載の乗物。 前記胴体のキャビンペイロード部分の前部に配置された少なくとも１つの前記空気流ダクトおよび、前記キャビンペイロード部分の後部に配置された少なくとも別の１つの前記空気流ダクトと、 前記前部に配置されたダクトの前記周辺壁の前方に面する部分にある前記少なくとも１つの調節可能な開口部と、 乗物の抗力を更に減少させて高速前方運動を増強するように、前記後部に配置されたダクトの前記周辺壁の後方に面する部分にある第２の調節可能な開口部と、を備える、請求項１に記載の乗物。 |
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| 说明书全文 | 本出願は、２００３年１０月２７日に出願された米国仮特許出願Ｎｏ． ６０／５１４，５５５、及び２００４年８月２３日に出願された米国仮特許出願Ｎｏ． ６０／６０３，２７４の優先権を要求し、ここではそれらを参照として援用する。 本発明は、乗物に関し、特に多機能な性能を備えた垂直離着陸（ＶＴＯＬ）機に関する。 従来、ＶＴＯＬ機は、機体を空中に保つために必要な揚力を確保するため、プロペラやローターからの下向きの直接推力に依存する。 これまで多数の異なるタイプのＶＴＯＬ機が提案されており、空中に浮く機体の重量は、地上に垂直な回転軸を持つローターやプロペラによって直接支えられている。 このタイプで公知の乗物の１つに、機体の胴体の上に取り付けられた１つの大きなローターを含む従来型のヘリコプターがある。 他の型の乗物は多数のプロペラに頼っており、それらは露出しているか（例えば、ダクトなしのファン）、又は、円形のキャビティや、シュラウドや、ダクトや、別の型のナセルの内部に配置されており（例えば、ダクテッドファン）、ダクトの内部で空気の流れが生じる。 或る種のＶＴＯＬ機（例えばＶ−２２）は、乗物の胴体に対して完全に回転可能な（約９０度まで）回転軸を持つプロペラを使用しており、これらの乗物は通常垂直離着陸のため地上に垂直なプロペラ軸を有し、通常の飛行の際にはプロペラ軸を前方に傾ける。 他の乗物は、ほぼ水平な軸を持つプロペラを使用しているが、直接の上向き揚力を発生させる流れの全て又は一部を下方に偏向させる空力デフレクターをプロペラの背後に配置している。 これまで多数のＶＴＯＬ機が提案されているが、そのうちで通常ダクトの内部に設置された２つ又は４つのプロペラが（即ち、ダクテッドファンが）、乗物の主要ペイロード室の前方及び後方に配置されている。 典型的な例の一つは、Ｐｉａｓｅｃｋｉ ＶＺ−８「Ｆｌｙｉｎｇ Ｊｅｅｐ」で、２つの大きなダクトを持ち、パイロットがダクトの間の中心部で機体の両側に配置されている。 同様の配置が、Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＶＺ−６及びＣｉｔｙＨａｗｋ ｆｌｙｉｎｇ ｃａｒで使用された。 また、Ｂｅｎｓｅｎ「Ｆｌｙｉｎｇ Ｂｅｎｃｈ」も同様な配置を使用している。 Ｃｕｒｔｉｓｓ Ｗｒｉｇｈｔ ＶＺ−７及びＭｏｌｌｅｒ Ｓｋｙｃａｒは、２つでなく４つのスラスターを使用し、２つはパイロットとペイロードの各側（前後方）に配置されているが、残り二つは機体の中心部で機体の重心近くに固定された状態である。 前述の現存する乗物は一般に特殊な機能のために設計されており、それ故に複数の機能を実行しようとすると便利ではない。 本発明の目的は、比較的に簡単且つ安価な構造で、複数の異なる機能を発揮できる乗物を提供することである。 本発明によると、乗物は、縦軸と横軸を持つ胴体と、横軸の両側及び胴体に配置された少なくとも１つの揚力生み出しプロペラと、揚力生み出しプロペラ間の胴体内に形成され、縦軸と実質的に一直線をなすパイロットコンパートメントと、揚力生み出しプロペラの間であって、パイロットコンパートメントの両側かつ胴体内に形成された１対のペイロード室とを含むことを特徴とする。 以下に記述される本発明の好ましい実施形態の更なる特徴によると、ペイロード室の各々は、ペイロード室への経路を与える開放位置及びペイロード室を覆う閉鎖位置に展開可能な１つのカバーを含む。 幾つかの記述された好ましい実施形態では、ペイロード室の各々のカバーは、各々のペイロード室の底にある胴体の縦軸に平行な軸に沿って胴体に対して回転可能に取り付けられ、カバーが開放位置に回転されるとき、それはまた各々のペイロード室でペイロードやその一部を支えるための支持部として機能することになる。 以下に本発明の種々の実施形態について記述するが、そこでは揚力プロペラはダクテッドファンであったり、ダクトなしのファンであったり、そして胴体は横軸の両側に１対の揚力生み出しプロペラや、胴体の後端に垂直安定板や、胴体の後端に水平安定板を配置している。 幾つかの好ましい実施形態についてもまた以下に記述するが、そこでは胴体がさらに胴体の後端にそして縦軸の両側に１対の推進プロペラを持っている。 記述された実施形態では、胴体は２つのエンジンを持っており、各々は揚力生み出しプロペラ及び推進プロペラの１つを駆動するためのものであり、２つのエンジンは機械的に１つの共通の伝動装置に一緒に連結されている。 １つの記述された好ましい実施形態では、２つのエンジンが、縦軸の両側かつ胴体に形成されたパイロンの中のエンジンコンパートメントに配置されている。 もう１つの記述された実施形態では、２つのエンジンが、胴体の縦軸と一直線をなし、パイロットコンパートメントの下にある、共通のエンジンコンパートメント内に配置される。 １つの記述された好ましい実施形態では、乗物は垂直離着陸（ＶＴＯＬ）機で、１対の短翼を持ち、各短翼は１つのペイロード室の下に格納された保管位置と、揚力を増強するために伸張した展開位置に対して回転可能に取り付けられる。 もう１つの記述された実施形態では、乗物が、地上や水上で移動するホバークラフトとして使用されたり、それに転用できる様に胴体の下部で伸張する柔軟なスカートを含む。 さらにもう１つの記述された実施形態では、乗物がそれ自体を全地形型車両（ＡＴＶ）に転用するために胴体の後端に取り付けできる大きな車輪を含む。 以下にもっと詳細に記述するが、上述の特徴に従って製造された乗物は、ＶＴＯＬ機の通常の機能の他に数多くの異なった機能を便利に実施できる比較的に簡単で安価な構造を持っている。 したがって、上述の特徴は、１つの業務から他の業務に転換するときに乗物の基本的構造に主要な変化を要求せずに、兵器プラットフォームと、人員、兵器及び／又は貨物の輸送と、医療が必要な負傷者の避難などを含む多様な業務のために実用的な乗物として製造することができる。 以下に記述する本発明の好ましい実施形態における更なる特徴によると、もう１つの選択肢である乗物の配置が記述され、そこでは乗物が比較的小型で、乗物の中央にコックピットを配置するには不十分な場所しかないので、その結果、パイロットのコックピットが乗物の片側に配置されることにより、２つの揚力生み出しプロペラの間の残った場所に１つの大きな単一なペイロード室を作ることになる。 以下に記述する本発明の好ましい実施形態における更なる特徴によると、もう１つの選択肢である乗物の配置が記述され、そこでは乗物が、適切な機上電子計算機に操縦されるか、又は地上からの遠隔制御による無人任務の使用のため、パイロットエンクロージャーを備えないという特徴がある。 本発明の更なる特徴と有利性が以下の記述から明らかになる。 これらのいくつかは、どのような単一又は複数のダクテッドファン及びＶＴＯＬ機においても応用できるユニークな特徴を記述する。 先に示したように、本発明は、１つの任務から他の任務に転換するときに多様な業務と任務において要求される変更をせずに、又は最小の変更のみで使用可能にする、新規構造の乗物を提供する。 このような乗物の基本構造を図１に示し、その中で一様に参照番号１０を付する。 それは縦軸ＬＡ及び横軸ＴＡを持つ胴体１１を含む。 乗物１０は更に縦軸ＬＡに沿って、そして横軸ＴＡの両側かつ胴体１１の両端に据え付けられた２つの揚力生み出しプロペラ１２ａ，１２ｂを含む。 揚力生み出しプロペラ１２ａ，１２ｂは、ダクテッドファン推進ユニットであり、胴体を通して垂直に伸び、垂直軸の周りを回転することで、空気を下方に推進させ、それによって上向きの揚力を生み出す。 乗物１０は、更に揚力生み出しプロペラ１２ａ，１２ｂの間の胴体１１に形成されて、胴体の縦軸ＬＡ及び横軸ＴＡと実質的に一直線をなすパイロットコンパートメント１３を含む。 パイロットコンパートメント１３は、例えば図６ａに示されるように１人のパイロットか、又は２人（又はそれ以上）のパイロットを収容できるような大きさになっている。 図１に図示された乗物１０は、更にパイロットコンパートメント１３の横方向両側かつ揚力生み出しプロペラ１２ａ，１２ｂの間にある、胴体１１に形成された１対のペイロード室１４ａ，１４ｂを含む。 図１に示されたペイロード室１４ａ，１４ｂは、胴体１１と実質的に同一平面をなし、このことは、もっと詳細に以下で図６ａ〜６ｃ及び図８ａ〜８ｄの描画図に関して記述される。 また以下に、特に図８ａ〜８ｄの描画図に関して記述されるように、図１（そして以降に示される図）に図示されるように製造されるとき、そして特に図１の１４ａと１４ｂに対応するペイロード室が配置されるときは、この乗物によって幅広い業務及び任務を達成できる。 図１に図示された乗物１０は、更にその胴体１１の両端に取り付けられた前部着陸ギア１５ａ及び後部着陸ギア１５ｂを含む。 図１の着陸ギアは非格納式であるが、後述の実施形態のように格納式にすることもできる。 縦軸ＬＡの両端かつ胴体１１の後端に据え付けられた垂直安定板１６ａ，１６ｂによって示されているように、空力安定表面板もまた要望によって、備え付けてもよい。 図２は、本発明による他の乗物構造を図示する。 図２の乗物は、一様に参照番号２０を付するが、胴体２１は、胴体の横軸の両側に１対の揚力生み出しプロペラを備えている。 したがって図２に示すように、乗物は、胴体２１の前端に１対の揚力生み出しプロペラ２２ａ，２２ｂと胴体の後端にもう１対の揚力生み出しプロペラ２２ｃ，２２ｄを含む。 図２に示される揚力生み出しプロペラ２２ａ〜２２ｄもまた、ダクテッドファン推進ユニットである。 しかしながら、それらは、胴体２１に形成される代わりに、胴体の横方向に突出した取り付け構造体２１ａ〜２１ｄに据え付けられる。 図２に図示された乗物２０は、また２対の揚力生み出しプロペラ２２ａ，２２ｂ及び２２ｃ，２２ｄの間の胴体２１にそれぞれ形成されたパイロットコンパートメント２３を含む。 図１のパイロットコンパートメント１３の場合のように、図２のパイロットコンパートメント２３もまた、胴体２１の縦軸ＬＡ及び横軸ＴＡと実質的に一直線上にある。 図２に図示された乗物２０は、更にパイロットコンパートメント２３の横方向で、２対の揚力生み出しプロペラ２２ａ〜２２ｄの間の胴体２１に形成された１対のペイロード室２４ａ，２４ｂを含む。 しかしながら、図２では、ペイロード室が、図１のように胴体と一体化して形成されず、むしろ胴体の横方向両側に突出するように胴体に付属される。 したがって、ペイロード室２４ａは、胴体のペイロード室２４ａ側の揚力生み出しプロペラ２２ａと２２ｃと実質的に一直線上にあり、そしてペイロード室２４ｂは、胴体のペイロード室２４ｂ側の揚力生み出しプロペラ２２ｂと２２ｄと実質的に一直線上にある。 図２に図示された乗物２０は、また前部着陸ギア２５ａ及び後部着陸ギア２５ｂを含むが、胴体後端に胴体縦軸と一直線上にただ１つの垂直安定板２６のみを含む。 しかしながら、図２に図示された乗物２０もまた、図１の１６ａ及び１６ｂに示されているように、１対の垂直安定板を含むこともできるし、又はこのような空力安定表面板なしで構成できることもわかっている。 図３もまた、前方揚力生み出しプロペラ３２ａを取付けるための前部取付け構造体３１ａ、及び後方揚力生み出しプロペラ３２ｂを取付けるための後部取付け構造体３１ｂを持つ非常に簡単な構造の胴体３１を含む乗物３０を図示する。 両方のプロペラは、ダクトに入っていない、即ち開放されたプロペラである。 胴体３１は、その中心にパイロットコンパートメント３３が形成され、パイロットコンパートメントの横方向で、その両側に２つのペイロード室３４ａ，３４ｂを備えている。 図３に図示された乗物３０は、また前部着陸ギア３５ａ及び後部着陸ギア３５ｂを含むが、簡素化する目的のため、図１の垂直安定板１６ａ，１６ｂに対応する空力安定表面を含まない。 図４は、図２と類似な構造を持ち、一様に参照番号４０を付す乗物を図示するが、取付け構造体４１ａ〜４１ｄを用いて、胴体の前端に１対のダクトを持たないプロペラ４２ａ，４２ｂと、そしてその後端に１対のダクトを持たないプロペラ４２ｃ，４２ｄとをそれぞれ取付けている胴体４１を含む。 乗物４０は、更に胴体の中心部にパイロットコンパートメント４３と、パイロットコンパートメントの横方向に１対のペイロード室４４ａ，４４ｂと、前部着陸ギア４５ａと、後部着陸ギア４５ｂと、胴体４１の後端でその縦軸と一直線上にある垂直安定板４６とを含む。 図５は、一様に参照番号５０を付す乗物を図示し、それは前端に１対の揚力生み出しプロペラ５２ａ，５２ｂと、そして後端にもう１対のプロペラ５２ｃ，５２ｄとを取り付ける胴体５１を含む。 揚力生み出しプロペラ５２ａ，５２ｂ，及び５２ｃ，５２ｄの各対は、胴体のそれぞれの端部において共有する長円形のダクト５２ｅ及び５２ｆの中に格納される。 図５に図示された乗物５０は、更に胴体の中央に形成されたパイロットコンパートメント５３と、パイロットコンパートメント５３の横方向に１対のペイロード室５４ａ，５４ｂと、前部着陸ギア５５ａと、後部着陸ギア５５ｂと、胴体５１の後端に設置された垂直安定板５６ａ，５６ｂとを含む。 図６ａ，６ｂ及び６ｃは、それぞれ本発明に従って製造されたもう１つの乗物の側面、上面及び背面図である。 図６ａ〜６ｃに図示された乗物は、図では一様に参照番号６０とするが、胴体の前端及び後端それぞれに揚力生み出しプロペラ６２ａ及び６２ｂを取り付ける胴体６１を同様に含む。 後者のプロペラは、図１に示すようにダクテッドユニットであることが望ましい。 乗物６０は、更に胴体６１の中央にパイロットコンパートメント６３と、胴体及びパイロットコンパートメント横方向に１対のペイロード室６４ａ，６４ｂと、前部着陸ギア６５ａと、後部着陸ギア６５ｂと、この場合、胴体６１の後端を超えて延びている水平安定板６６とを含む。 図６ａ〜６ｃに図示された乗物６０は、更に水平安定板６６の両側で胴体６１の後端に取り付けられた１対の推進プロペラ６７ａ，６７ｂを含む。 特に図６ｃに示すように、胴体６１の後端は、水平安定板６６とともに２つの推進プロペラ６７ａ，６７ｂを取り付けるために、１対のパイロン６１ａ，６１ｂで形成される。 ２つの推進プロペラ６７ａ，６７ｂは、乗物がより高い水平速度を達成できるように可変ピッチプロペラであることが望ましい。 水平安定板６６は、ダクテッドファン６２ａ，６２ｂによって起こされる乗物の縦揺れモーメントを調整するために使用され、それによって乗物が高速飛行中に水平を保つことを可能にする。 推進プロペラ６７ａ，６７ｂの各々は、各々のパイロン６１ａ，６１ｂに内蔵されたエンジンで駆動する。 ２つのエンジンは、ターボシャフトエンジンであることが望ましい。 このように各パイロンは各々のパイロンの前端に空気吸入口６８ａ，６８ｂ、及び各々のパイロンの後端に空気排出口（図示されていない）を持って形成される。 図７は、２つのダクテッドファン６２ａ，６２ｂと同様に、推進プロペラ６７ａ，６７ｂを駆動するための乗物６０の内部の駆動部を概略的に図示する。 駆動システムは、一様に参照番号７０が付され、２つのエンジン７１ａ，７１ｂを含み、各々は２つのパイロン６１ａ，６１ｂ内の１つのエンジンコンパートメントに含まれている。 各エンジン７１ａ，７１ｂは、オーバーランニングクラッチ７２ａ，７２ｂによって、胴体の両側で２つのダクテッドファン６２ａ，６２ｂに連結するために、一方を各推進プロペラ６７ａ，６７ｂに、そしてもう一方を伝動装置に連結されているギアボックス７３ａ，７３ｂに連結される。 したがって、図７に概略的に示されるように、後者の伝動装置は後部ダクテッドファン６２ｂを駆動するために後部ギアボックス７５ｂに、そして前部ダクテッドファン６２ｂを駆動するために前部ギアボックス７５ａに連結された追加のギアボックス７４ａ，７４ｂを含む。 図８は、乗物６０が採用するであろう外観の例を描画によって図示する。 図８の描画図において、図６ａ〜６ｃの上記の構成部分に対応する乗物のそれらの構成部分は、理解を容易にするために同じ参照番号で特定される。 しかし、図８はそのような乗物に与えられる多数の追加的な特徴を図示する。 したがって、図８に示されるように、胴体６１の前端は、参照番号８１に示される安定視野及びＦＬＩＲ（前方監視用赤外線）装置と、参照番号８２に示される各ペイロード室の前端の銃とを備えている。 また、各ペイロード室は、ペイロード室への通路を提供する開放位置や、そして胴体６１に関してペイロード室をカバーする閉鎖位置に展開可能なカバー８３を含む。 図８では、各ペイロード室のカバー８３は、各室の底部で胴体の縦軸に平行な軸８４に沿って胴体６１に回転可能に取り付けられる。 カバー８３は閉鎖状態の時、胴体６１の外部表面に合わせ、それと同一平面をなす。 カバー８３が開放位置に回転するとき、このカバー８３は各々のペイロード室でペイロード又はその一部を支持する支持部として働く。 あとの特徴は、さらに詳細に、２つのペイロード室の回転可能なカバー８３によって特に可能になる乗物の種々の業務可能性を図示する図８Ａ〜８Ｄに示される。 したがって、図８Ａは、銃や弾薬８５ａを取り付けたり、輸送したりするために使用されるペイロード室を図示し、図８Ｂは、人員や軍隊８５ｂの輸送のためのペイロード室の使用を図示し、図８Ｃは、積み荷８５ｃの輸送のためのペイロード室の使用を図示し、そして図８Ｄは、負傷者８５ｄの避難のためのペイロード室の使用を図示する。 多数の他の業務又は任務の可能性は明らかであろう。 図９ａ及び９ｂは、もう１つの乗物を図示し、一様に参照番号９０が付され、上述の乗物６０から多少変更された構造のそれぞれ側面図及び上面図である。 したがって、図９ａ及び９ｂに図示された乗物９０もまた、胴体９１と、胴体の両側に１対のダクテッドファン型の揚力生み出しプロペラ９２ａ，９２ｂと、胴体の中央にパイロットコンパートメント９３と、パイロットコンパートメント９３の横方向に１対のペイロード室９４ａ，９４ｂとを含む。 乗物９０は、更に前部着陸ギア９５ａと、後部着陸ギア９５ｂと、水平安定板９６と、胴体９１の後端に１対の推進プロペラ９７ａ，９７ｂとを含む。 図１０は、概略的に乗物９０における駆動システムを図示する。 したがって、図１０に示されるように、乗物９０もまた、乗物６０の場合のように、２つのダクテッドファン９２ａ，９２ｂと２つの推進プロペラ９７ａ，９７ｂをそれぞれ駆動するための２つのエンジン１０１ａ，１０１ｂを含む。 しかし、乗物６０では、２つのエンジンが２つのパイロン６１ａ，６１ｂ内の別々のエンジンコンパートメントに配置されているが、図９ａ及び９ｂに図示されている乗物９０では、両方のエンジンが、図９ａの参照番号１００に概略的に示されているようにパイロットコンパートメント９３の下部にある共通のエンジンコンパートメントに内蔵される。 ２つのエンジン１０１ａ，１０１ｂ（図１０）も同様に、図７のようなターボシャフトエンジンである。 この目的のため、胴体９１の中心部は、パイロットコンパートメント９３の前方の１対の空気吸入口９８ａ，９８ｂと、パイロットコンパートメントの後方の１対の空気排出口９９ａ，９９ｂをもって形成される。 図１０に示すように、２つのエンジン１０１ａ，１０１ｂは、オーバーランニングクラッチ１０２ａ，１０２ｂによって１対の水力ポンプ１０３ａ，１０３ｂを駆動し、その水力ポンプが、次に２つの推進プロペラ９７ａ，９７ｂの駆動部１０４ａ，１０４ｂを駆動する。 ２つのエンジン１０１ａ，１０１ｂは、更に２つのダクテッドファン９２ａ，９２ｂの駆動部１０６ａ，１０６ｂをそれぞれ駆動するドライブシャフト１０５に結合する。 図１１ａ〜１１ｄは、もう１つの乗物を図示し、そこでは、それは一様に参照番号１１０が付され、図６ａ〜６ｃ，７，８及び８ａ〜８ｄに関して上述された乗物６０と基本的に同じ構造である。 したがって理解を容易にするために、対応する構成部分は同じ参照番号で特定する。 しかし、図１１ａ〜１１ｄに記述される乗物１１０は、一様に参照番号１１１ａ，１１１ｂとされる２つの短翼を備えており、各々はダクテッドファン６２ａ，６２ｂによって生み出された揚力を増強するために、ペイロード室６４ａ，６４ｂの下であって、図１１ａ及び１１ｂに示された収容位置か、又は図１１ｃ及び１１ｄに示された伸張した展開位置で胴体６１に回転可能に取り付けられる。 短翼１１１ａ，１１１ｂの各々は、水圧又は電気モーター（示されていない）によって駆動されるアクチュエーター１１２ａ，１１２ｂによって作動される。 したがって、低速飛行において、短翼１１１ａ，１１１ｂは、図１１ａと１１ｂに示すように収容位置に旋回されるが、高速度飛行においては、短翼はダクテッドファン６１ａ，６１ｂによって生み出される揚力を増加するために、図１１ｃと１１ｄに示されるように伸びた又は展開した位置に旋回される。 その結果、ダクテッドファンの羽根は、全揚力の一部のみを生み出す低ピッチ状態である。 参照番号１１５ａ及び１１５ｂに示された前部及び後部着陸ギアもまた、図１１ｃ及び１１ｄに示されるように、高速飛行を可能にするために収容位置に回転可能である。 そのような場合に、胴体６１の前端は、格納状態の時に着陸ギアを収容するために大きくされていることが望ましい。 図１１ａ〜１１ｄに図示されている乗物１１０も同様に、回転制御のために参照番号１１６ａ，１１６ｂ（図１１ｄ）に示すように補助翼を含む。 図１２は、図６ａ〜６ｄに図示された乗物６０のような乗物がどのように地上又は水上を移動するためのホバークラフトに変えられるかを図示する。 したがって、図１２に図示された乗物は一様に参照番号１２０が付され、基本的に図６ａ〜６ｄに関して上述されたのと同じ構造をしており、対応する構成部分は同一の参照番号で特定されている。 しかしながら、図１２に図示された乗物１２０では、着陸ギア車輪（参照番号６５ａ，６５ｂ、図６ａ〜６ｄ）が取り除かれるか、畳まれているか、そうでない場合は収納されており、その代わりにスカート１２１が胴体６１の下端に配置されている。 ダクテッドファン６２ａ，６２ｂは、ホバークラフト機と同様に乗物が地上又は水上を浮かぶために充分な圧力を作るような非常に低いパワーで運転される。 可変ピッチ推進プロペラ６７ａ，６７ｂは、個々に希望通り各プロペラのピッチを変えることによって、操縦制御はもちろん前方及び後方運動を提供する。 本発明に従って攻勢競れた乗物はまた、地上での移動にも使用可能である。 したがって、着陸ギアの前部及び後部車輪は、乗物に内蔵されている電気又は水圧モーターによって駆動できる。 図１３は、そのような乗物がどのようにしてＡＴＶ（全地形型車両）として使用できるかを図示する。 図１３に図示された乗物は、図では一様に参照番号１３０を付すが、基本的には図６ａ〜６ｄに図示された乗物６０と同じ構造をしているので、対応する構成部分は理解を容易にするために同一の参照番号によって特定されている。 しかしながら、図１３に図示された乗物１３０では、乗物の２つの後部車輪は、乗物当たりの全車輪数を４つ（又は６つ）にするために、２つ（又は４つ）の大きな車輪で置き換えられる。 したがって、図１３に示されるように、前部着陸ギアの前部車輪（例えば、図６ｃの参照番号６５ａ）は存続されるが、後部車輪は乗物が全地形を走行できるように、２つの大きい車輪１３５ａ（又は、図示されないが追加的な１対の車輪）によって置換される。 乗物が図１３に示すようにＡＴＶとして使用されるときは、前部車輪６５ａ又は後部車輪は操舵を提供すると同時に、推進プロペラ６７ａ，６７ｂ及び主揚力ファン６２ａ，６２ｂは接続を絶つが、それらは、所望により離陸のためのパワー増強ができる。 同様のことがまた、図１２に図示されたホバークラフト型に関しても応用される。 したがって、このような本発明が、１つの業務又は任務からそれを他のものに乗物を変換するときに、最小の変更で広い範囲のＶＴＯＬの機能と同様に、多数の他の業務及び任務を実施できる比較的に簡単な構造の実用的乗物を提供することが解かる。 図１４ａ〜１４ｅは、他の１つの選択肢である乗物配置の描画図であり、乗物は比較的小型で、乗物の片側に配置されたパイロットコックピットを持つ。 種々の選択肢を持つペイロード室の可能性が示されている。 図１４ａは、特殊なペイロードが取り付けられていない基本的な型の乗物を示す。 乗物の全体的設計及び構成部分の配置は、図１４の配置から、図８に示された配置で構成されたペイロード室の１つの空間を占めるパイロットコックピットを除いた図８に記載の「より大きな」乗物のそれらに類似している。 図１４ａのコックピット配置は、コックピットの反対側のペイロードの全容積を可能なだけ増すことで他のペイロード領域として使用するため、図８の配置においてコックピットによって占められる場所を開放する。 図１４の乗物のエンジン、ドライブシャフト、及びギアボックスの機械的配置は、図７に関して記述されたのと同じであることが解る。 図１４ｂは、図１４ｂの基本的な乗物が患者を避難させるためにどのように使用されるかを図示する。 単一のペイロード室は、状況に応じて、乗員を保護し、明かりが入りこむように透明部分を含むカバーと側面ドアを備える。 患者は、乗物の縦軸対して概ね垂直に置かれ、患者の足がパイロットの座席部分を邪魔せず、乗物の小さいサイズに拘わらず充分に乗物内へ移動できるように、状況に応じて僅かな角度に傾けられたストレッチャーに横たわる。 医療介護者のための場所は、乗物の外側近くに備えられる。 図１４ｃは、飛行のために閉じられたカバーと側面ドアを備えた図１４ｂの乗物を示す。 図１４ｄは、図１４ａの基本的な乗物が送電線の管理のような種々の実用的操作を実施するために、どのように使用されるかを図示する。 図１４ｄに示された例では、座席は、送電線がある外側に向いている作業者のために備えられている。 図示するために、作業者が道具を使用してケーブルにプラスチックの球を取り付けているのが示されている。 配置されていない球の半分と追加の器具が作業者の背後の空間に置かれていてもよい。 同様な応用に、橋の点検と保守、アンテナの修理、窓の清掃、そして別種の応用のためのその他の実用器具も含むであろう。 図１４ｄの実用形態が実施可能な１つの非常に重要な任務は、乗物が手の届く範囲内に浮いている間に、作業者は生存者がプラットフォームによじ登ることを補助することによって、高層ビルディングから生存者の救出を行うことである。 図１４ｅは、図１４ａの基本的な乗物が、例えば、通勤、観測、警察業務の実施、又はその他の目的のために、快適な密閉型キャビン内で人間をどのように運ぶという使用をするかを図示する。 図１５は、図１４の配置に従がって典型的に構成された乗物の描画図であるが、乗物を地上又は水上の移動のためのホバークラフトに変更するために底部に柔軟なスカートを備えている。 図１５に示された乗物は図１４Ｅの応用に類似しているが、スカートは図１４に示された応用のどれにも配置できる。 図１４及び１５は、左側にコックピットそして右側にペイロード室を持つ乗物を示すが、右側にコックピットそして左側にペイロード室があるような他の配置も可能であることが解る。 図１４及び１５により提供された全ての記述は、またそのような他の選択肢の配置にも応用される。 図１６は、いくつかのペイロード配置を持つ図１４ａ〜１４ｅの乗物の４つの上面図を示す。 図１６ａは、乗物の右側に空いたプラットフォームを持つ基本的な乗物である。 図１６ｂは、救出モジュールとして形作った時の右側コンパートメントの配置を示す。 図１６ｃは、観測者又は乗客を２人まで運ぶための右側コンパートメントの変換を示す。 図１６ｄは、主にパイロットの指導目的のために必要になる２つの機能的なコックピットを持つ。 所望により、乗物の右側にパイロットコンパートメントを持ち、左側に多様な任務のペイロードを持つような類似の配置もできることが強調されるべきである。 図１７は、図１６ａの乗物の透視前面図で、乗物の種々の追加的な特徴と内部配置の詳細を示す。 乗物の外部シェルは参照番号１７０１で示される。 前方ダクテッドファン１７０３は、１列の吸入口羽根と１列の排出口羽根を持ち、共に乗物の横揺れ及び水平方向の横から横への平行移動に使用される。 一例として、詳細図Ａは、乗物の右側に最も近い最初の５つの羽根を示す。 これらの羽根は、角度Ａ５〜Ａ１で取り付けられていることを示し、羽根５はほぼ垂直に取り付けられ、順次増加して図の角度Ａ１で示されている１５度の傾きになる。 最初の列の羽根を段階的に偏向する取り付けは、翼弦線を入射流の局所的な流線に合わせる。 これによって、羽根の基本取り付け角度付近において、偏向の両方向への羽根の全運動が妨げられないようになる。 特に、同様の羽根の反対称配置が、図示されたダクトの反対側（乗物の左側）で使用されている。 同様に、後部ダクトの吸入口に取り付けられた羽根もまた、ダクトに沿った各々の横方向の位置における局所的流入角度に羽根を向けるように、要求に従って傾けられ、その場合、角度は各羽根の縦方向の全幅にわたって平均されることが望ましい。 羽根のこのユニークな配置は、入射流の空力的作用の結果と工学技術上の制限によって角度を変えてもよい。 この配置はまたいかなる単一又は複数のダクテッドファン機に配置された吸入口羽根又は排出口羽根のどの列でも使用できる。 乗物の右側エンジン１７０８は、そのエンクロージャー１７０２の内部で、空気吸入口１７０９の下に取り付けられるように示されている。 それは、９０度ギアボックス１７１０に接続され、その９０度ギアボックス１７１０はシャフト（図示されていない）を通じて下部９０度ギアボックス１７２０に接続されている。 そこから水平シャフトを通じて、パワーが揚力生み出しローター１７１６も支持する主ギアボックス１７２１に伝達される。 左側エンジンに対して同様な配置が使用されてもよい（図示せず）。 パイロットコンパートメント（コックピット）１７０６は、パイロット１７１１がコックピットに入出できるように、外部パネル１７１３が取り付けられている透明な上部（天蓋）を持つ。 パイロットの座席１７１２は、通常のものであるか、必要に応じて、天蓋を通してコックピットからパイロットが素早く脱出ができるようなロケット式展開脱出シートでも良い。 パイロットの操縦装置１７１４は、乗物の飛行制御システムに接続される。 乗物の右側着陸ギア車輪１７１９は、地上に置かれているように示されており、そして左側着陸ギア車輪１７１５は、高速飛行での抗力を減少させるために、必要に応じて胴体に格納されている場合を示す。 乗物の２つの推進ファン１７０４，１７０５は、一般に前記ファンの上及び間を横切っている翼／安定板１７０７によって、後部に取り付けられるように示される。 図１８は、図１６ｂの縦方向断面図で、乗物の種々の追加的特徴と内部配置の詳細図を示す。 外部シェル１８０１は、乗物の全体をカバーし、そしてエンジンエンクロージャー１８２５へとつながっている。 シェルの内部には、前部ダクト１８０２及び後部ダクト１８０３が取り付けられており、その内部には前部主揚力生み出しプロペラ１８１４及び後部主揚力生み出しプロペラ１８１３が取り付けられる。 ダクト及びプロペラは、高速飛行時の入射気流を取り入れることができるように、垂直面に対して前方に傾き（他の値も可能であるが、一般に５度と１０度の間）、乗物の横軸に沿って回転するように、乗物の内部に静止状態で配置されることが望ましい。 前部ダクト１８０２は、吸入口に何列かの縦羽根１８０９と排出口に何列かの縦羽根１８１０を持つ。 これらの羽根は、主に乗物の横揺れならびに横方向への平行移動を制御するために使用される。 同様な縦方向に配置された羽根のセット１８１１及び１８１２は、後部ダクト１８０３の入口及び出口にそれぞれ取り付けられる。 必要に応じて、横方向に取り付けられた追加の羽根が、参照番号１８０５及び１８０４として示されているが、前部及び後部ダクトの排出口にそれぞれ取り付けられる。 これらの羽根は可動で、乗物の種々の飛行形態に対して参照番号１８１５に概略的に示されるように、ダクトから排出する空気を偏向するために使用される。 図１８は、パイロットコンパートメント、及び左側エンジンと推進ファンの設置を参照のため見やすいようにそのままにしたが、一般に右向きの乗物の中心を通る断面である。 乗物の中央胴体部の下方部分１８０８は、主燃料タンクとしての役割をする。 前部から後部側までのこの胴体の外形は、両ダクト１８０２及び１８０３の外形的必要性に応じて型に入れて成型される。 中央胴体の下方部分は、高速飛行時の乗物の周囲の気流全体を整えて、前部ダクト１８０２から排出する流れを緩めるための切り抜き１８０６を持つ。 中央胴体１８０８の上方部１８０７は、後部ダクト１８０３に入る空気を加速するために適当に湾曲され、それによって胴体の上部で低圧部分を作り、主揚力生み出しプロペラ１８１３及び１８１４の揚力生み出し負担を幾分軽減する。 この中央胴体の上方部１８０７はまた、地上に安全に戻るか、又はさらに推進用ファンの推進で前方飛行を続行するような、緊急状態で使用されるパラシュートやパラフォイルの取り付けを容易にすることができる。 パイロット１８１８は、通常のものであるか、又は必要に応じて、天蓋を通してコックピットからパイロットの素早い脱出ができるようなロケット式展開脱出シートでも良いパイロットの座席１８３１に着席した状態で示されている。 パイロットの操縦装置１８１９は、乗物の飛行制御システムに接続される。 また、図１８には、外部シェル１８２５の内部で空気吸入口１８２４の下に取り付けられ、参照番号１８２６として示されている乗物に使用される２つのエンジンの１つが示される。 ９０度ギアボックス１８２３は、シャフトを通じて、エンジン１８２６からの回転パワーを下部のギアボックスに伝達する。 それからこの下部ギアボックス（ギアボックス、シャフトは図示されていない）は、プロペラ１８１３も支持する主後部揚力プロペラギアボックス１８２２に接続する。 相互連結シャフト機械装置（図示なし）は、更に前方主揚力プロペラも支持する前方ギアボックス１８２３にパワーを分配する。 また、図１８に、推進ファン１８２７の１つと、推進ファンの上部とその間に取り付けられた安全板１８２８を通しての断面図を示す。 また、湾曲線１８３０が、エンジンエンクロージャー１８２５の滑らかな輪郭に切り込んで、エンクロージャー１８２５に対して深い切り抜きの前側の境界部を形づくっているに気づく。 切り抜きは、外気を推進ファンへ向けるために使用される。 湾曲線１８３０の一般的な形状は、また図１６の上面図のいずれにも示されている。 前方ダクト１８０２の前方端は、一般にダクト１８０２の前方４分の１部分を通る任意的な前方対面円周スロット１８２９を持つ。 スロットは、高圧（よどみ近くの）である流れの領域で流入流と直面する。 スロットに入ってくる空気は、一般に収縮している外形的内面形状のために加速され、そしてダクト内部の流れより速い空気速度で２番目の内部スロット１８３０を通り、そして一般にダクト１８０２の内部の壁と接線方向に送られる。 スロットからダクトへのこの速い気流によって生じる結果としての低圧部分は、その上部でダクトの外部（上部）縁を流れる空気に影響し、後者の流れをダクトの内面に付着させる吸引を与え、高速での流れの分離を阻止する。 スロット１８２９及び１８３０による２番目の役割は、追加された開放部を通してダクト１８０２を流れる空気の一部を方向付け、それによってダクトの縁上部を流れる空気の量を減少させ、それによってまた高速飛行で、前方ダクトによって生成される全体の縦揺れモーメント（乗物に不都合な効果を持つ）を減少する。 特に、スロット１８２９は、また、飛行速度が増加する時にのみ、バイパス気流の開放を容易にする任意の１つ又は複数のドアを持つ。 使用されるときは、このような１つ又は複数のドアは、アクチュエーターや機械装置によって外部から作動してもよいし、又は別の方法で、必要に応じてスプリング負荷されたドアや複数のドアを自動的に動作させるため、ダクトの内部及び外部の間の圧力分布及び差を利用してもよい。 着陸ギア車輪１８２１及び１８２０は、着陸ギアの伸張した位置において示されている。 任意的であるが（図示されていない）、高速飛行で抗力を減少させるために、胴体シェル１８０１の中に４つ全ての着陸ギアを格納しているのもある。 図１９は、乗物の無人応用の描画図である。 図によってパイロットエンクロージャーがない乗物の外部シェルが明らかである。 また、何列かの縦方向に取り付けられた吸入口羽根を備えた前部ダクト１９０９が見える。 右側エンジンエンクロージャー１９０３は、一般にエンジンエンクロージャー１９０３の上側及び前方の近傍に配置された吸入口１９０４と共に示される。 同様な配置は、左側エンジンエンクロージャー１９０２及び左側エンジン吸入口ポート１９０５にも見ることができる。 ２つの推進ファン１９０６及び１９０７は、その間にまたがる安定板１９０８とともに示される。 乗物に固定されたスキッド型着陸ギアは参照番号１９１０に示され、観測システムの典型的な描画的配置は、参照番号１９１１に示される。 図２０は、図１９と多少異なるエンジン配置を持つ１つの任意的な無人の乗物の更なる描画図である。 ここで、図１９と類似の方法で、胴体外部シェル２００１は、同様にパイロットコンパートメントがない。 しかし、乗物のエンジンは、参照番号２００６として概略的に示された場所で胴体の内部に取り付けられている。 空気吸入口２００５はエンジンに空気を供給する。 ２つの推進ファン２００６及び２００７は、安全板２００８としても使用される。 前部ダクト２００２及び後部ダクト２００３は、縦方向に取り付けられた羽根を持つ。 観測システムの典型的な描画的配置を参照番号２００９で示す。 乗物固定スキッド型着陸ギアを参照番号２０１０で示す。 図２１は、高速飛行のための伸張可能な翼を備えた図１６ｂの乗物を示す上面図である。 右側翼は、伸張位置では参照番号２１０１、胴体の下部に畳まれた時は参照番号２１０２とする。 アクチュエーター２１０３は、所望により翼を伸張したり、格納したりするために使用される。 左側翼は、図で明らかなように同様である。 図２２ａ及び２２ｂは、それぞれ側面図及び上面図であり、２つの揚力ダクテッドファンで運ぶことが可能なペイロードよりも増加したペイロードを運ぶことを目的として、縦に配置され全てが共通のシャシーに接続される複数の揚力生み出しファンを採用するＶＴＯＬ機を図示する。 参照番号２００１が付されたシャシーは、揚力を生み出す多数のダクテッドファン２００２を内蔵する。 ファンは、高速飛行を達成するために、図２２ａに示すように幾分前方に傾斜している。 ２つの長く延びたキャビン２００３及び２００４は、乗客又は他の積荷を収容するためにダクテッドファンの両側に配置されるのが望ましい。 パイロット２００５は、左キャビン２００４のようなキャビンの１つの前端のコックピット２００６に座っている。 ２つのエンジン２０１２は、キャビンの後部に配置され、空気吸入口２０１３を持つ。 シュラウドに内蔵された２つの可変ピッチ推進ファン２０１４は、キャビンの後部に取り付けられる。 安定板２０１５は、前方飛行で下降調整モーメントを容易にする推進ファンの間に取り付けられる。 多重吸入口・横揺れ・片揺れ・側面力制御羽根２００７は、ダクト出口で類似の羽根２００８により補われ、全てのダクト内部に縦方向に取り付けられるのが望ましい。 また、横方向に取り付けられた誘導羽根２００９は、ダクトからの流出流の摩擦損失及び流れの分離を減少するために取り付けられる。 側面開口部２０１６は、外部の空気が上部からの流入と混合できるように任意に配置され、キャビンがダクテッドファンの推力増強と共にこれらのダクテッドファンの吸入口に配置された羽根の制御効果を持つことによる衝撃を減少する。 可変ピッチファン（ローター）２０１０は、各々のダクト内に取り付けられる。 半分のファン（又は、図２２に示すものと類似の乗物の場合で、奇数個の揚力ダクテッドファンを持つ場合には、できるだけ半分に近いファン）は、他の半分のファンと反対方向に回転するのが好ましい。 複数の着陸ギア２００１は、地上で乗物を支持し、着陸衝撃の減衰に役立つ。 着陸ギアに採用される幾つかの車輪は動力化されるか、あるいは前方地上運動が可変ピッチ推進ファンの使用によって達成できる。 図２３は、後部取り付けエンジンの各々から、図１４〜１９に示された乗物に見られるような２つの揚力ファン及び２つの推進ファンへパワーを伝達するためのパワー分配システムの任意な配置を示す。 図から明らかなように、２つのエンジン２３０３は、一連のシャフト及びギアボックスを通じて２つの主揚力ローター及び２つの推進ファンを駆動するために使用されるのが望ましい。 各エンジンのパワーテークオフ（ＰＴＯ）は、短シャフト２３１５を通じて参照番号２３０２及び２３０１が付された右側及び左側後部伝動装置にそれぞれ連結される。 これらの伝動装置から、パワーは対角線状に向いているシャフト２３０４を通じて後部推進支持棒と共に、２つの水平に取り付けられたシャフト２３０６を通じて後部ローターギアボックス２３０７に配分される。 ２つの主揚力ローターは、支持棒フランジ２３０８を通じてそれぞれのギアボックスに接続される。 両方の主揚力ローターを相互接続するシャフトは、参照番号２３０９及び２３１２が付された２つの部分に分割され、フレキシブルジョイントを通じて中央ギアボックス２３１０によって接続される。 この中央ギアボックスは、主として平行に回転中心を移動させ、回転の方向に影響せずに両方のシャフト２３０９及び２３１２を接続する（即ち、その長さに沿って取り付けられた奇数の平面ギアを採用）。 少なくとも中央ギアボックス２３１０の中間ギアの１つは、参照番号２３１１が付され外部に開放されているシャフトを持ち、ギアボックス２３１０の面のどちらかの側にある付属品のためにパワーを有効にし、その結果回転が反対方向になる（ローターは図示されていない）。 ローターは、乗物でのトルクの不釣合いを除去するために反対方向に回転するのが望ましい。 図２４は、中央に取り付けられたエンジンから、又はツインパックを形成する２つのエンジンから、図９及び図２０の典型的な乗物に見られるような２つの揚力ファンと２つの推進ファンにパワーを伝達するためのパワー分配システムの１つの任意の配置を示す。 図から明らかなように、参照番号２４０１とされたエンジンは、一連のシャフト及びギアボックスを通じて２つの主揚力ローター及び２つの推進ファンを駆動するために使用される。 参照番号２４０８が付されたエンジンのパワーテークオフ（ＰＴＯ）は、短シャフトを通じて中央伝動装置２４０２に接続される。 参照番号２４０９が付された同じシャフトの延長部分は、参照番号２４１０が付された前部揚力ファンギアボックスに直接パワーを伝達する。 中央伝動装置２４０２から、パワーは、参照番号２４０６と付けられたシャフトを通じて後部揚力ファンギアボックスへと共に、２つの水平に取り付けられたシャフト２４０３を通じて参照番号２４０４のような２つの角度を持つギアボックスへの両方に分配される。 角度を持つギアボックスから、２つの対角線上のシャフト２４０５は、後部推進支持棒ギアボックス２４０５にパワーを伝達する。 中央伝動装置２４０２は、また付属品に対して有効なパワーのために開放されている追加のシャフトを持つ（ローターは図示されていない）。 ローターは、乗物でのトルクの不均衡を除去するために反対方向に回転するのが望ましい。 図２５ａは、１つの任意的な単一ダクト無人機の概念断面図及び設計詳細を示す。 乗物は、２５０２と付けられた発電装置を持ち、それは、他の推力手段も可能であるが、図２５ａに概略的に示されたようにターボシャフト技術に基づいている。 参照番号２５０１が付された筒状ダクトは、参照番号２５０４と付けられたローター（揚力ファン）を取り巻く。 ダクト２５０１は、また飛行制御及び通信装置と共に任務の持続のための燃料を内蔵するのに役立つかも知れない。 ポンプを持つ燃料貯油タンクは２５０５が付される。 参照番号２５０３が付されたギアボックスは、ファン２５０４に要求されるものに適合するように、エンジンシャフトの回転速度を下げるために使用される。 ２層の羽根（２５０６及び２５０８）は、乗物の横揺れ、縦揺れ、片揺れ、横方向と縦方向の平行移動制御のために使用される。 羽根の層は、図２５ｃに関して説明されるように、多重平面に配置されるのが望ましい。 典型的にビデオカメラからなるペイロードは、参照番号２５１２と付けられた透明な球状コンパートメントに内蔵される。 図２５ｂは、１つの任意の揚力ファンの配置を示し、そこでは２つのローター２５１０及び２５１１は、参照番号２５０４のような１つのファンが乗物に持つであろうトルク効果を消去するために反対方向に回転する。 参照番号２５０９と付けられた幾分大きいギアボックスが、２つのローターを同心のシャフトを通じて反対方向に回転させるために使用される。 図２５ｃは、図２５ａで一般に矢印Ａで示される図であるが、また底部（出口）層の羽根２５０８に対して典型的であるダクトの吸入口における羽根の異なった配置を示す。 図２５ｃ配置が多数の可能性を示す一方、多くの追加的な配置も可能である。 参照番号２５１３〜２５１９と付けられた図２５ｂの平面内羽根配置における共通する原理は、典型的に半分の羽根が他の半分に対して、１つの角度（典型的には、９０度であるが、他の角度も可能）で整列されており、それによって、図２５ａで参照番号２５０６が付された吸引口羽根であれ、又は図２５ａで参照番号２５０８が付された出口羽根であれ、羽根の平面においてどの方向及び大きさの単一の等価力が生じる力成分のいかなる組み合わせをも作り出す。 図２５１６の四角形パターン、図２５１７のクロスパターン、及び図２５１８の織物パターンのような種々の羽根構造が可能である。 図２６は、緊急救出システムに基づくラムエア「パラグライダー」の描画図である。 緊急時、又は遠距離用などのような他の目的のために、参照番号２６０１が付されたダクテッドファン機（有人又は無人機）は、揚力を生み出す揚力ファン（２６０６）に依存する必要はないが、その代わり描画的に示され、そして参照番号２６０５が付された揚力生み出しラムエア「パラグライダー」を放出する。 必要に応じて、「パラグライダー」は、概略的に示され、参照番号２６０７が付されたステアリングケーブルを使用することによって操縦される。 参照番号２６０２が付された乗物の推進ファンが作動している場合には、乗物はその目的地まで水平飛行でたどり着くことができる。 その目的地まで到達すると、乗物は「パラグライダー」（２６０５）を放出し、その揚力ファン（２６０６）を使用して飛行を続けることができるし、又はまだ乗物に接続されている「パラグライダー」（２６０５）を使用して、着陸することを選択できる。 代わりに、推進ファン（２６０２）が充分な推力を生み出さないのであれば、「パラグライダー」（２６０５）は、望ましくは、着陸のために乗物を下方に滑空し、球状の「標準」パラシュートを充分超える滑空比を伸ばすことが望ましい。 図２７は、図１，５，６，８，９及び１１〜２２に記述された乗物の後部揚力ファンの典型例に対して、ナセルによって遮蔽された揚力ダクトや空力的表面に追加の空気を補給する任意的な方法を図示する。 図２７で、参照番号２７０３が付された揚力生み出しダクテッドファンは、ナセル２７０２によってその周りの空気から部分的に遮蔽されることが望ましい。 参照番号２７０４及び２７０５と付けられた空気の開放口は、側面からチャンネル（２７０６）を通して外部空気が流入する（２７０７）ことや、ダクテッドファン（２７０３）に対して比較的擾乱されない流れの状態を作る上部からの流入（２７０８）と結合することを可能にする。 開放口２７０４及び２７０５を配置することによって、ダクテッドファンの推進増強でのナセルの衝撃と共に羽根の制御効果が最小にされる。 開放口２７０４及び２７０５の出口部分は、ダクテッドファン２７０３のダクト上部縁と合致し、実質的に一線上にあることが望ましい。 図２８ａ〜２８ｅは、図１４ｂ，１４ｃ及び１６ｂに記述された乗物の救出キャビンにおける医療介護者ステーションの更に詳細な概略的上面図である。 図２８ａは、どのようにキャビンが乗物に設計されているかを概略的に示す。 図２８ｂは、参照番号２８０２が付された医療介護者が前方を向いて、テーブル２８０１の上に彼又は彼女の腕を置いているところを図示する。 図２８ｃは、椅子の中間位置にいる医療介護者を示し、医療介護者が、テーブル２８０１のレールに沿って自由に移動でき、そしてどのような中間位置にも固定できる担架やストレッチャーの上に横たわっている、参照番号２８０３が付された患者の胸部と腹部に楽に手を伸ばすができる。 図２８ｄは、医療介護者が極限の回転位置（２８０５）に位置し、患者の担架が極限の「内部キャビン」の位置に移動していることを示し、その位置により、医療介護者は、患者の気道を確保するために処置が必要な際は、背後から患者の頭部に手を伸ばすことができる。 図２８ｅは、医療介護者２８０２によって使用できる回転椅子２８０６の概略図である。 また、図２８ｅに異なる数の車輪やローラーも使用できるが、４つの車輪やローラー２８１４によって誘導されて誘導レール２８０１に沿って移動できる患者の担架２８０７が概略的に示される。 図２８ｂで参照番号２８０２のように介護者が前方に面している時、そして例えば患者が搭乗していない時に、図２８ｅの椅子２８０６は、概略的に参照番号２８１１に示されるように最右端の位置に回転する。 担架に患者が乗せられると、通常では図２８ａに描画的に示すように、そして図２８ｅで参照番号２８０８として概略的に示すように置かれる。 この位置で、介護者２８０２は、中間位置２８１３に椅子２８０６の上で回転し、患者の胸部及び腹部に近づく。 この椅子の位置は、参照番号２８０４として図２８ｃに描画的に示された介護者の位置に対応する。 介護者が背後から患者２８０３の頭部に近よる必要が起こると、担架２８０７が軌道２８１０に沿って移動し、一方で参照番号２８０５として図２８ｃで示される介護者は、参照番号２８１２として図２８ｅに概略的に示されるように最左端の位置に椅子２８０６を回転させる。 図２９は、側面図で、図１４〜１８に記述された乗物のコックピット部分への種々の任意の追加を図示する。 参照番号２９０１が付されたパイロットは、パイロットの背後のクルーメンバー又は乗客２９０２のための任意の部屋と共に示される。 また、医療介護者２９０３及びキャビン机２９０５の上に末端の「内部キャビン」の位置２９０４に横たわっている患者が示される。 参照番号２９０６と付けられたコックピットフロアは、パイロットコンパートメントをキャビンから仕切るために密閉されてもよい。 図３０ａ〜ｄは、図１８に示されたものに一般的に類似する乗物を示すが、５人の乗客又は戦闘員を輸送可能な幾何学なキャビン配置を含む種々の構成要素のための選択可能な内部配置を示す。 図３０ａは、概略的に各々の乗員の位置を示す上面図である。 図３０ｂは、乗物内の装置及び乗客の配置を示す縦方向の断面図であり、図３０ｃ及び３０ｄは、乗物の部分的な横断面である。 典型的な乗客又は戦闘員３００２が図３０ｃに示される。 キャビンの天井３００１は、乗物の中央部に乗客又は戦闘員を収容するために図１８のものよりも上方に持ち上げられる。 単一の主伝動装置ユニット（３００４）は、図１８のそれとは別のパワー伝動装置のスキームとして示される。 パワーは、エンジン３００３から主伝動装置ユニット３００４に伝達される。 １つの角度のあるシャフト３００５は、パワーを後部推進ファン３００９に伝達し、２番目の一般的に水平のシャフト３００６は、パワーを後部揚力ローターギアボックス３０１０に伝達する。 シャフト３００６は、機械的に後部揚力ローターギアボックス３０１０も支持するエアフォイル型ハウジング３００８の中に内蔵される。 中央胴体２次伝動装置３００７は、主揚力ローターギアボックス３０１０，３０１１のそれぞれに接続され、そしてまた補助装備のための付属装置を内蔵する。 図３１は、図３０ａ〜ｄに示されたものに一般的に類似した乗物の上面図であるが、胴体が９人の乗客又は戦闘員を収容するために長くされている。 図３２ａ〜ｇは、前方飛行中に外部気流が、図１〜２１及び図３０〜３１に記述された乗物の前部ダクテッドファンの前方面側３２０１に侵入する方法を図示する。 そのような気流の浸入を得るために使用されるであろう１つの配置が、図３２ｂに示され、一様に図３２ａの前方端に示される。 空気の流通を可能にするための一般的に垂直の開放スロット３２０４の列が、上部縁３２０２及び下方リング３２０５を含む残りのダクト構造と共に示される。 エアフォイル型垂直支持部３２０３は、構造を安定化し、ダクト内部のファンに保護を与える役割をする。 スロット３２０４は常時開いている。 そのような気流浸入を得るための２番目の配置は、図３２ｃに示され、前部ダクトの全前方壁は、１つの任意の中央支持部３２０７を持つ２つの一般的に長方形の開口部３２０６を得るために切断される。 １つの追加的なオプションは、図３２ｂの方法の発展であり、図３２ｄ及び３２ｅに示され、外部から作動される回転バルブ３２０８が各スロット３２０４の内部に取り付けられる。 乗物が空中に浮いている時は、スロットは、図３２ｅに示されるようにバルブによって閉じられる。 乗物が前方飛行をしており、ダクトへの空気の流れが望まれる時には、外部から作動されるバルブ３２０８が、図３２ｄに示す「開放」位置に回転し、気流３２０９はスロットを通って自由に流れる。 図３２ｄ〜ｅの概念のもう１つの選択肢は、図３２ｆ〜ｇに示され、そこでは、多重垂直支持部が多重垂直軸３２１０の周りを回転でき、図３２ｇに示す位置を取る蝶番によって、垂直支持部３２０３の各々が上部縁３２０２及び下部リング２３０５に装着される。 そのとき、多重スロット３２０４は外部気流に対して閉じている。 図３３ａ〜ｅは、前方飛行中に、内部気流が図１〜２１及び図３０〜３１に記述された乗物の後部ダクテッドファンの壁を通して外に出ることができる他の方法を図示する。 そのような気流流出を得る１つの配置は、図３３ｂに示され、一般的にまた図３３ａに示された乗物の後部端に示される。 空気の流出を可能にする一般的垂直開放スロット３３０４の列が、上部縁３３０２及び下部リング３３０５を含む残りのダクト構造と共に示される。 エアフォイル型垂直支持部３３０３は、構造を安定化し、ダクト内部のファンに保護を与える役割をする。 スロット３３０４は常時開いているのが望ましい。 そのような気流流出を得るための２番目の可能なオプションは、図３３ｃに示され、後部ダクトの全後部壁が、１つの任意の中央支持部３３０７を持つ２つの一般的に長方形の開口部３３０６を得るために切断される。 追加的なオプションは、図３３ｂの方法の発展で、図３３ｄ及び３３ｅに示され、外的に作動された回転バルブ３３０８が各スロット３３０４の内部に取り付けられる。 乗物が空中に浮いている時は、スロットは、図３３ｅに示されるようにバルブによって閉じられる。 乗物が前方飛行をしており、ダクトの壁を通して空気の流出が望まれる時には、外的に作動されるバルブ３３０８が、図３３ｄに示すように「開放」位置に回転し、気流３３０９はスロットを通って自由に流れる。 図３３ｄ〜ｅの概念のもう１つの選択肢は、図３３ｆ〜ｇに示され、そこでは多重垂直支持部を多重垂直軸３２１０の周りを回転でき、そして図３３ｇに示す位置を取る蝶番によって、垂直支持部３２０３の各々が上部縁３２０２及び下部リング３２０５に付着される。 そのとき、多重スロット３２０４は外部気流に対して閉じている。 図３４ａ〜ｃは、前方飛行で乗物のモーメント抵抗を最小にする目的のため内部気流を後方向きの速度成分を持って流出するように方向付ける他の選択肢の手段を図示する。 図示のように、前部ダクトの下部前方部３４０１は、円形の前部ダクト壁に沿って順次増加する角度で後方に湾曲して、中央部で最大角度に達する。 曲率は、垂直面からダクトの全周で変化し、例えば空中に浮いている時は、中央で垂直面から３０〜４５度後方に傾斜し、ダクトの側面に向かって順次減少する。 同様に、下部前方中央胴体３４０２、中央胴体の下部後方部分３４０３及び後部ダクトの下部後方部分３４０４は、乗物が前方飛行時に、ダクトから流出する流れをより良好に揃えて向くように後方に湾曲される。 ダクトの出口を上記のように幾何学的に形を変えることにより、図３４ａに示すように固定され（即ち、ダクトの形に作り込まれ）、また他の選択として、図３４ｂに示すように、ダクトの柔軟な下方部分のような可変外形形状になる。 前記の下部ダクト部分への外形的な変化を得る種々の方法が可能である。 図３４ｂに図示された１つの選択肢は、柔軟な又は分割された下方部分３４０６が付属されたダクトの上部固定部分３４０５を示す。 柔軟な「プッシュプル」ケーブル３４０７の外部スリーブ３４０８が、フレキシブルな又は分割された下方部分３４０６の底部に接続され、それによって１つのアクチュエーター３４０９、又は他の選択肢として胴体の内部に取り付けられた参照番号３４０９及び３４１０として概略的に示された２つのアクチュエーターが、ケーブル３４０７を引っ張り、それによって必要に応じてダクトの外形形状に影響する。 中央胴体の下部後方部分３４０４は、説明したように、前部ダクトの下部前方部分３４０１と同様の方法で後方に動かされるが、しかし後部ダクト下方部分を後方に動かすことは、図３４ｂの場合のように、胴体の内部からの１つ又は複数のアクチュエーターによって引くというよりはむしろ柔軟な「プッシュプル」ケ−ブルを押すことを含むと言う相違がある。 図３５ａ〜ｃは、前方飛行中に乗物のモーメント抵抗を最小にする目的のために、外部気流が図１〜２１及び図３０〜３１に記述された乗物の前部ダクトの壁に侵入でき、そして内部気流が後部ダクテッドファンの壁を通して流出できるための更なる選択手段を図示する。 図３５ａに示すように、前部ダクトの前方部分は、上方部分３５０１、流入気流の開放口３５０２及び下部リング３５０６を持つ。 同様に、後部ダクトの後方は、上方部分３５０４、流入気流の開放口３５０５及び下部リング３５０６を持つ。 任意的な中央支持部３５０９，３５１０は、下部リング３５０３及び３５０６を支持するため、それぞれ前部及び後部ダクトに配置される。 図３５ｂ及び３５ｃは、１つの選択肢である流れブロッカー３５０７を持つ前部ダクトに通じる拡大断面図を示す。 流れブロッカー３５０７は、前方飛行時は上部縁の中に滑り上り、空中に浮遊中は流れをブロックするように下に滑って戻る剛体で湾曲した障壁であることが望ましい。 図３５ｃは、乗物が低速飛行又は空中に浮遊中に、外部気流を阻止するために、リング３５０６や他の類似の手段を下部のリングに係合させ、そしてダクトの出口下までダクトの直線円筒形を保持するため、アクチュエーター又は図示されていない他の手段によって、流れブロッカー３５０７が機械的にどのように降ろされるかを示す。 類似の配置は、後部ダクトの後端にも応用できる。 流れブロッカー３５０７は、各ダクトに対して１個であってもよいし、垂直支持部３５０９及び３５１０を加える選択肢を選ぶ場合のように、２つの部分に分割してもよいことが認識される。 本発明が幾つかの好ましい実施形態について記述されてきたが、これらは単に例証の目的のためであり、本発明の多数の他の変化、修正及び応用が明白であることが認識される。 後述の図及び上記記述は、現在１つの好ましい実施形態と考えられるものを含み、主に本発明の概念的側面及びその種々の可能な実施形態の理解を助けることを目的として提供されていることを理解すべきである。 明確さ及び簡潔さのために、慣例的な技術及び設計を用いて、当業者が記述された発明を理解し実施できるために必要なこと以上は詳細について提供しない。 記述された実施形態は、例証の目的のためのみであり、本発明はここに記述された以外の形態及び応用で実施可能であることも更に理解すべきである。 |
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