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ORNITHOPTER

Patent code P180015359
File No. 1910
Posted date Oct 25, 2018
Application number P2017-042236
Publication number P2018-144668A
Date of filing Mar 6, 2017
Date of publication of application Sep 20, 2018
Inventor
  • (In Japanese)渡邉 孝信
  • (In Japanese)依田 大輝
  • (In Japanese)臼田 稔宏
  • (In Japanese)重松 直哉
  • (In Japanese)白鳥 智大
  • (In Japanese)伊勢 岳起
  • (In Japanese)滝口 千波
  • (In Japanese)宗像 俊龍
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title ORNITHOPTER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a variety of flights to be performed under a wide range of conditions by enabling flights to be performed in a wide range of speed zone by horizontal and vertical flights.
SOLUTION: An ornithopter 10 comprises a body part 11 that is extended forward and backward in a traveling direction of an airframe, flapping operation means 12 that is mounted on the front side of the body part 11 to perform a flapping operation, and gravity center shift means 18 for changing a flight attitude during a flight by a shift in a position of the center of gravity of the airframe. The gravity center shift means 18 shifts the position of the center of gravity of the airframe so as to enable a flight by a horizontal flight mode in which the airframe moves in a horizontal attitude with respect to a ground surface, and a flight by a perpendicular flight mode in which the airframe moves in a perpendicular attitude with respect to the ground surface.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来から、翼部材の打ち上げ動作と打ち下ろし動作を繰り返し行いながら、機体に揚力と推力を発生させ、当該機体の空中飛行を可能にする羽ばたき型飛行機が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような羽ばたき型飛行機の多くは、飛行中に発生する揚力を調整しながら姿勢制御を行っており、当該揚力のように空気力学的作用で生じる力は、機体の飛行速度に依存するため、機体の姿勢制御が難しく、特に、ホバリング等の低速飛行時には姿勢制御に必要となる力が発生し難い。そこで、特許文献2には、機体の重心移動を利用して機体の姿勢制御を行える羽ばたき型飛行機が提案されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、機体に対して揚力及び推力を発生させる羽ばたき動作を行いながら飛行可能な羽ばたき型飛行機に係り、更に詳しくは、水平飛行モード及び垂直飛行モードの双方の飛行モードでの飛行を可能にする羽ばたき型飛行機に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
機体に対して揚力及び推力を発生させる羽ばたき動作を行いながら飛行可能な羽ばたき型飛行機において、
機体の進行方向前後に延びる胴部と、当該胴部の前側に取り付けられて前記羽ばたき動作を行うための羽ばたき動作手段と、機体の重心位置の移動によって、飛行時の飛行姿勢を変化させる重心移動手段とを備え、
前記重心移動手段は、機体が地面に対して水平姿勢で移動する水平飛行モードによる飛行と、機体が地面に対して垂直姿勢で移動する垂直飛行モードによる飛行とを可能に、機体の重心位置を移動させることを特徴とする羽ばたき型飛行機。

【請求項2】
 
前記羽ばたき動作手段は、前記水平姿勢時に、揚力中心と機体の重心が前記胴部の前方上側に位置するように当該前方上側に全て配置され、
前記重心移動手段は、前記胴部の前端側で揺動可能に取り付けられ、前記重心位置を変化させる揺動体を含み、
前記揺動体は、前記水平飛行モードでの飛行時に、前記重心位置が前記胴部の前寄りに位置し、前記垂直飛行モードでの飛行時に、前記重心位置が前記水平飛行モードでの飛行時よりも前記胴部の後方に位置するように揺動することを特徴とする請求項1記載の羽ばたき型飛行機。

【請求項3】
 
前記重心移動手段は、前記揺動体を動作させる重心移動用モータを備え、
前記揺動体は、基端側が前記重心移動用モータに繋がるアームと、当該アームの先端側に固定される錘とからなり、
前記アームは、前記胴部の前端側を支点として、当該胴部を挟んで前記羽ばたき動作手段の反対側で前記錘を前記胴部に離間接近させるように、前記胴部の延出方向に対してほぼ直交する方向に揺動することを特徴とする請求項2記載の羽ばたき型飛行機。

【請求項4】
 
前記重心移動手段は、前記揺動体を動作させる重心移動用モータを備え、
前記揺動体は、基端側が前記重心移動用モータに繋がるアームと、当該アームの先端側に固定される錘とからなり、
前記錘は、前記水平飛行モードでの飛行を可能にする第1位置と前記垂直飛行モードでの飛行を可能にする第2位置との間を移動可能に設けられ、
前記第2位置は、前記第1位置よりも前記胴部の後側で当該胴部に近づくように設定されることを特徴とする請求項2記載の羽ばたき型飛行機。

【請求項5】
 
前記垂直飛行モードでは、前記羽ばたき動作の速度調整により、前記垂直姿勢でのホバリングをも可能に設けられることを特徴とする請求項1記載の羽ばたき型飛行機。

【請求項6】
 
飛行に際する各種の動作制御を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、機体の姿勢を検出するセンサと、当該センサの検出値に基づいて、予め指定した所望の飛行状態にするように、前記羽ばたき動作と前記重心移動手段の動作を制御する自動制御機能とを備えたことを特徴とする請求項1記載の羽ばたき型飛行機。

【請求項7】
 
前記胴体の後端側に配置された脚部を更に備え、
前記脚部は、機体の離着陸時に、当該機体を前記垂直姿勢で地面に自立可能に支持することを特徴とする請求項1記載の羽ばたき型飛行機。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017042236thum.jpg
State of application right Published
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