航空機の胴体
本発明は、コックピットのある前部(2)と、中央部(4)と、後部(6)を備える航空機の胴体に関する。胴体の中央部は、前部(2)の側に、ピッチング軸に沿って測定した幅が航空機の前方から後方に向かって増大していきある最大幅になる第1の領域(10)と、幅が減少していく第2の領域(12)と、この第2の領域(12)の後ろ側にあって幅がほぼ一定である第3の領域(14)を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機の胴体、その中でも特に、乗客を商業輸送するための航空機の胴体に関する。
【背景技術】
【0002】
伝統的に、航空機の胴体は、丸い空気力学的形状の前部と、全体的に円筒形の胴体中央部と、尾翼を取り付ける全体的に円錐台形の後部とを有する。前部には航空機のコックピットが存在する。中央部には特に客室と貨物室が設けられる。航空機の翼は、航空機の胴体のこの中央部に接続される。航空機のエンジンは、一般に、翼に固定されるか、航空機の後部に取り付けられる。
【0003】
航空機の内部空間を最適化するため、胴体中央部の断面を変更することがすでに知られている。例えば特許文献1では、航空機の胴体として、航空機のヨーイング軸に沿って第1のサイズを持つ第1の部分と、航空機のヨーイング軸に沿って第3のサイズを持つ第3の部分を備えるものが提案されている。胴体の第2の部分に関する航空機のヨーイング軸に沿ったサイズは、胴体の第1の部分に対応する第1のサイズと、第3の部分に対応するヨーイング軸に沿った第3のサイズよりも小さい。このような航空機により、特に面積法則に合致した輪郭を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】欧州特許第1413513号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、空気力学の有用な特徴を持ちながら航空機の内部空間を広くできる航空機の胴体を提供することを目的とする。胴体は、航空機内部の加圧に起因する制約に耐える上で有利な断面を持つことが好ましい。胴体は、内部設備と、重量のバランスと、空気力学を最適化できることも好ましい。
【0006】
そこで本発明では、コックピットのある前部と、中央部と、後部を備える航空機の胴体を提案する。
【0007】
本発明によれば、胴体の中央部は、前部の側に、ピッチング軸に沿って測定した幅が航空機の前方から後方に向かって増大していきある最大幅になる第1の領域と、幅が減少していく第2の領域と、この第2の領域の後ろ側にあって幅がほぼ一定である第3の領域を備えている。
【0008】
航空機の胴体中央部の前部を広くすることは興味深い。なぜなら、そうすることで、第1に、座席を配置するのに利用できる航空機内のスペースを増やせるからである。胴体の前部が広がっているこの形態は、空気力学的にも有利である。なぜなら、この形態によって航空機の揚力を大きくできるからである。
【0009】
本発明による胴体の第1の実施形態によれば、胴体の中央部の第2の領域は、胴体の中央部の第1の領域に直接接続されている。しかし航空機の客室内により多くの乗客を収容するため、胴体の中央部の第2の領域を、幅が胴体の最大幅にほぼ対応する胴体部により、胴体の中央部の第1の領域と分離することも考えられる。
【0010】
乗客がより素早く搭乗または降機できるようにするため、胴体には、胴体中央部の第2の領域の後ろ、または胴体中央部の第3の領域の前に、乗客搭乗用の第1の扉を設けることを提案する。もちろん、胴体の縦軸に鉛直な面に対して対称に配置された第2の扉も設けられるため、上記の第1の扉は実際には一対の扉である。
【0011】
空気力学上の理由により、翼は、胴体中央部の第3の領域の位置で胴体に接続されることが好ましい。
【0012】
胴体内部で乗客が利用できるスペースを多くするとともに、胴体の揚力を大きくするため、胴体中央部の横断面は円を平たくした形状になっていて、ピッチング軸に沿って測定した幅が、ヨーイング軸に沿って測定した高さよりも大きいことが有利である。好ましい一変形例では、胴体中央部の横断面は、胴体中央部の上部と下部に対応する大きな半径の2つの円弧を向かい合わせに配置し、その2つの円弧を、胴体中央部の側壁に対応する半径の小さな2つの円弧からなる移行領域を用いて互いに接続した形状にされている。この形状により、構造の補強部材を多くしすぎることも、構造を重くしすぎることもなく、抵抗力のある構造を得ることができる。
【0013】
ヨーイング軸に沿って測定した胴体中央部の高さは、この胴体とその内部設備の製造が容易になるようほぼ一定であることが好ましい。
【0014】
本発明の胴体を用いて航空機の重量のバランスがよりよくなるようにするには、エンジンを後部に配置し、胴体の後部に接続することが有利である。こうすると飛行中の客室をより静かにすることもできる。
【0015】
商品を輸送するため、例えば胴体後部に、LD3タイプのコンテナを2つ収容できる貨物室を設ける。
【0016】
本発明は、上に説明したような胴体を備えることを特徴とする航空機にも関する。
【0017】
本発明の詳細と利点は、添付の概略図を参照して行なう以下の説明からよくわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の胴体を備える航空機の客室の前部の平面図である。
【図2】客室の内部設備が異なる場合の図1に対応する図である。
【図3】本発明の航空機の斜視図である。
【図4】図3の航空機の正面図である。
【図5】図3の航空機の平面図である。
【図6】図3の航空機の側面図である。
【図7】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図8】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図9】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図10】図7の航空機の側面図である。
【図11】本発明による航空機の“古典的な”構成の側面図である。
【図12】翼が上部位置にある本発明の航空機の斜視図である。
【図13】図12の航空機の正面図である。
【図14】図12の航空機の平面図である。
【図15】図12の航空機の側面図である。
【図16】本発明の航空機を鉛直方向に切断した概略図である。
【図17】鉛直面で切断して図16の航空機の内部構造を示した図である。
【図18】本発明による航空機の好ましい一変形例の客室全体を拡大した水平断面図である。
【図19】例えば図16〜図18に対応する好ましい実施形態の胴体の外形の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図面は、それぞれ、翼とエンジンを取り付けた胴体を有する航空機に関する。
【0020】
以下の説明全体を通じ、“前”、“後”という用語は、航空機と、飛行中の移動方向を基準にする。相対的に下の位置および上の位置という概念は、例えば航空機が巡航飛行中、または地上に停止しているときを基準にする。
【0021】
伝統的に、胴体は、3つの部分、すなわち前部2、中央部4、後部6を有する。
【0022】
胴体の前部2には、航空機の操縦席を形成するコックピットがある。この操縦席には特に、航空機を操縦するためのあらゆる操縦装置、制御スクリーン、通信手段(航空機内の通信手段と、航空機の外部である管制塔または他の航空機との通信手段)、パイロットの座席などがある。
【0023】
胴体の中央部4は前部2のすぐ後ろに位置する。胴体のこの部分は、特に、乗客とその人たちの荷物、そして場合によっては商品を収容することを目的としている。そうするため、胴体の中央部4は、特に、デッキを形成する客室の床8の上に設けられた客室を有する(図16と図18)。
【0024】
胴体の後部6は、特に空気力学上の理由で円錐を想起させる形状にされている。この部分には、伝統的に、本発明の航空機の実施形態によって異なる尾翼が取り付けられる。
【0025】
本発明は、第1に胴体の中央部4に関する。この中央部4は3つの領域を有する。すなわち、中央部4の前部にある第1の領域10と、第1の領域10の後ろに配置された第2の領域12と、胴体の中央部4の後部にある第3の領域14である。
【0026】
図3には、本発明の航空機のためにローリング軸(x軸)、ピッチング軸(y軸)、ヨーイング軸(z軸)を示してある。
【0027】
本発明の好ましい実施形態では、(ヨーイング軸に沿って測定した)中央部4の高さが、この中央部4の全長に沿って一定(または、少なくともほぼ一定)である。そのことは特に、本発明の航空機のいろいろなバリエーションの側面図からわかる。しかし胴体の中央部4の高さが長手方向の軸(ローリング軸)に沿って変化していても本発明の範囲を逸脱することはない。
【0028】
胴体の中央部4の第1の領域10は、(ピッチング軸に沿って測定した)幅が、ローリング軸に沿って航空機の前部から後部に向かうにつれて増大している。この第1の領域10では、航空機の胴体の幅は、ある最大値まで増大する。
【0029】
中央部4の第2の領域12では、航空機の胴体の幅は、この幅の最大値から、第3の領域14の幅に対応するほぼ一定の値まで減少する。
【0030】
第2の領域12は、例えば中央部4の幅が最も広い位置での横断面に対して第1の領域10とほぼ対称にすることができる。
【0031】
図示していない一変形例では、第1の領域10と第2の領域12の間に中間領域を挟み込むことができる。この中間領域は、幅が一定で胴体の中央部4の最大幅に等しくなっており、例えば乗客をより多くすることを目的として長さを延ばした航空機の実施形態を実現するため設けられる。
【0032】
図1と図2には特に、本発明による航空機の第1の領域10と第2の領域12の内部設備の実施形態を2通り示してある。
【0033】
幅が広くなっているおかげで、航空機の客室内で内部空間を利益をもたらすように利用できることがわかる。図1の実施形態では、航空機の客室に1つのクラスだけが設けられている(例えばエコノミー・クラス)。第3の領域14の中と第2の領域12の後部では1列に6つの座席を配置する客室構成になっているのに対し、第1の領域10と第2の領域12の幅がより広い領域では、1列に7つの座席を配置することができる。したがってこの広がった形態により、図1に示した例では、8席分“得をする”。航空会社にとってこのような得は非常にありがたい。
【0034】
図2に示した実施形態では、航空機の客室に2つのクラスが設けられている(例えばエコノミー・クラス(後部)とビジネス・クラス(前部))。ビジネス・クラスは、胴体の中央部4の幅が最も広い位置に配置されている。したがって、ビジネス・クラスの区画にエコノミー・クラスと同数の座席(6席)を設けることができる。これは航空機においてまったく独創的である。実際、乗客輸送用に2つ(または3つ)のクラスを設けた航空機の座席に関して知られているあらゆる設備において、航空機の幅方向に配置する座席の数は、クラスが上がると減少する。航空会社にとって本発明の航空機によって利益がもたらされることは明らかである。図2の実施形態では、胴体の中央部の幅が一定である航空機と比べて得になるのは、少なくともビジネス・クラスの6席分である。
【0035】
航空機の翼は、第3の領域14の位置で胴体の中央部4に接続されている。翼としては、図3〜図11の実施形態に示したような下部位置の翼16、または例えば図12〜図15に示した上部位置の翼18が可能である。
【0036】
翼は、中央部4の第3の領域14に、第2の領域12から離して接続されていることが好ましい。したがって胴体の第2の領域12と翼の間に幅が一定の部分20が存在する。この“まっすぐな”部分20は、扉22を設けるのに利用することが好ましい。それは、航空機に搭乗するための扉にできる。したがってこの扉22は、乗客を収容するための客室の前部に位置することはない。したがって乗客は、航空機に扉22から搭乗するとき、自分に割り当てられた座席に応じて客室内を左または右に進む。このようにすると、航空機への乗客の搭乗を著しく速くすることができる。
【0037】
この搭乗用の扉22は、第2の領域12の位置、または第2の領域12と第3の領域14の接続部の位置に存在していてもよい。“伝統的な”搭乗法も考えられ、それを例えば図1、図2、図11、図12〜図15に示してある。
【0038】
すでに説明したように中間領域を第1の領域10と第2の領域12の間に配置して長さを延ばした胴体の場合には、この中間領域から搭乗することも考えられる。
【0039】
本発明は、エンジンを後部に備える航空機に特に適している。その場合にはエンジンは航空機の胴体の後部6に搭載される。胴体の幅が第1の領域10と第2の領域12の位置で広くなっているため、航空機の前方に向かって“アンバランス”が生じている。エンジンを航空機の後部に配置すると、バランスを回復することができる。重量のこの再分配は、航空機にとって、図11〜図15に示したようにして本発明の航空機でも採用できる伝統的な再分配と比べて有利でさえある。これらの実施形態では、エンジンは翼の下に配置される。
【0040】
エンジンの位置も、航空機の重量がうまくバランスすることに加え、乗客にとってより快適になるという利点を提供する。したがって航空機の客室は、特にエンジンの後方に座る乗客にとって、エンジンが中央にある場合よりも静かになる。
【0041】
エンジンはジェットエンジン(図11〜図15)にできるが、プロップファンを備える航空機(図3〜図8、図10)により、ジェットエンジンでの性能よりもわずかに低いだけの性能で航空機の燃料消費を少なくすることができる。
【0042】
図に示した実施形態では、エンジンは航空機の尾翼に取り付けられる(図3〜図6)。図7〜図10の実施形態では、エンジンは胴体の後部6に直接接続される。図11〜図15の実施形態に関しては、エンジンは、翼の下に取り付けられるという伝統的な配置である。
【0043】
図16と図19は、本発明による航空機の胴体の中央部4の好ましい横断面の実施形態を示している。航空機の胴体の横断面が伝統的な円形である場合と比較すると、ここで提案する断面形状は平たくされていて、幅が高さよりも大きい。この形状により、航空機の内部において、乗客を収容するための客室の内部空間を広くすることができる。航空機の外側でもこの形状は有利である。なぜならこの形状は、円形断面を持つ円筒形よりも空気力学的により有利だからである。
【0044】
航空機を重くするだけでなく航空機内部の利用可能なスペースを狭くする補強部材の数を多くしすぎることなしに抵抗力を有する構造となるようにするため、中央部の位置における航空機の胴体の横断面に関して本発明で提案する外形は、一連の円弧を互いに接続した形態である。
【0045】
図19には、航空機の胴体中央部の横断面の形状を規定する4つの円弧に対応する4つの曲率中心を示してある。図19に示した上側の中心24は、中央部4の下面に対応する円弧の中心である。この下面は曲率半径がRである。この図では、下側の中心26のほうは、航空機の中央部4の上面に対応する円弧の中心に対応している。この円弧も曲率半径が同じRである。
【0046】
同じ図19において、左側に示した中心28は、航空機の中央部4の左側壁に対応する円弧の曲率中心である。この円弧は、Rよりも小さな曲率半径rを持つ。航空機の胴体の中央部4が対称であることから図19の右側に示した4番目の中心30は、航空機の胴体の右側壁の曲率に対応しており、対応する円弧は同じ曲率半径rを持つ。
【0047】
特に図16と図19からわかるように、胴体の中央部4が上に説明したような平たい形状になっているため、貨物室で利用できるスペースが犠牲になり、乗客を収容する客室内で利用可能なスペースが広くなる。貨物室で利用できるスペースは、航空機の客室で旅行する乗客の荷物を収容するにはまったく問題がない。しかし標準的なコンテナ32も輸送できることが好ましい。
【0048】
図16〜図18の実施形態では、中央部4の後部、または胴体の中央部4と後部6の接続部、または後部6の前部に、例えばLD3タイプのコンテナを2つ収容するのに十分な収納スペースを設けることを提案している。すると航空機は、この航空機で旅行する乗客に加えていくつかの商品も運ぶことができる。これはもちろん、航空機の商業的利用にとって有利である。
【0049】
したがって上に示した航空機の胴体は、航空機の伝統的な胴体と比べて多数の利点を有する。内部では、提案した胴体により、第1に胴体の中央部の前部の特別な形状のおかげで、第2にこの中央部の横断面の形状のおかげで、スペースを増やすことができる。さらに、この形状により、航空機の空気力学的性能を改善することができる。
【0050】
本発明による航空機の胴体を利用すると、航空機の重量をうまくバランスさせることもできる。エンジンが後部にある好ましい実施形態では、航空機内の重量がバランスすることには非常な利益がある。エンジンがこのように後部にあると、乗客をより快適にすることもできる。なぜなら航空機の客室内で認識されるエンジン音がより小さくなるからである。
【0051】
提案した胴体は、乗客の素早い搭乗と降機を可能にすることに関しても最適化されている。
【0052】
最後に、考えられるさまざま実施形態や図面に示したさまざま実施形態からわかるように、本発明の胴体により、例えば翼やエンジンの位置に関して非常に多彩な航空機を実現できる。提示した例と図面に示したバリエーションがすべてではないことに注意すべきである。やはりすでに指摘したことだが、より多くの乗客を収容するため、胴体の長さを延ばすことができる。延長するのは、胴体の中央部4の第1の領域10とこの中央部の第2の領域12の間であることが好ましい。
【0053】
本発明が、単なる例として説明したり図示したりした実施形態に限定されることはない。本発明は逆に、以下の請求項の範囲内で当業者が思いつくあらゆるバリエーションにも関する。
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機の胴体、その中でも特に、乗客を商業輸送するための航空機の胴体に関する。
【背景技術】
【0002】
伝統的に、航空機の胴体は、丸い空気力学的形状の前部と、全体的に円筒形の胴体中央部と、尾翼を取り付ける全体的に円錐台形の後部とを有する。前部には航空機のコックピットが存在する。中央部には特に客室と貨物室が設けられる。航空機の翼は、航空機の胴体のこの中央部に接続される。航空機のエンジンは、一般に、翼に固定されるか、航空機の後部に取り付けられる。
【0003】
航空機の内部空間を最適化するため、胴体中央部の断面を変更することがすでに知られている。例えば特許文献1では、航空機の胴体として、航空機のヨーイング軸に沿って第1のサイズを持つ第1の部分と、航空機のヨーイング軸に沿って第3のサイズを持つ第3の部分を備えるものが提案されている。胴体の第2の部分に関する航空機のヨーイング軸に沿ったサイズは、胴体の第1の部分に対応する第1のサイズと、第3の部分に対応するヨーイング軸に沿った第3のサイズよりも小さい。このような航空機により、特に面積法則に合致した輪郭を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】欧州特許第1413513号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、空気力学の有用な特徴を持ちながら航空機の内部空間を広くできる航空機の胴体を提供することを目的とする。胴体は、航空機内部の加圧に起因する制約に耐える上で有利な断面を持つことが好ましい。胴体は、内部設備と、重量のバランスと、空気力学を最適化できることも好ましい。
【0006】
そこで本発明では、コックピットのある前部と、中央部と、後部を備える航空機の胴体を提案する。
【0007】
本発明によれば、胴体の中央部は、前部の側に、ピッチング軸に沿って測定した幅が航空機の前方から後方に向かって増大していきある最大幅になる第1の領域と、幅が減少していく第2の領域と、この第2の領域の後ろ側にあって幅がほぼ一定である第3の領域を備えている。
【0008】
航空機の胴体中央部の前部を広くすることは興味深い。なぜなら、そうすることで、第1に、座席を配置するのに利用できる航空機内のスペースを増やせるからである。胴体の前部が広がっているこの形態は、空気力学的にも有利である。なぜなら、この形態によって航空機の揚力を大きくできるからである。
【0009】
本発明による胴体の第1の実施形態によれば、胴体の中央部の第2の領域は、胴体の中央部の第1の領域に直接接続されている。しかし航空機の客室内により多くの乗客を収容するため、胴体の中央部の第2の領域を、幅が胴体の最大幅にほぼ対応する胴体部により、胴体の中央部の第1の領域と分離することも考えられる。
【0010】
乗客がより素早く搭乗または降機できるようにするため、胴体には、胴体中央部の第2の領域の後ろ、または胴体中央部の第3の領域の前に、乗客搭乗用の第1の扉を設けることを提案する。もちろん、胴体の縦軸に鉛直な面に対して対称に配置された第2の扉も設けられるため、上記の第1の扉は実際には一対の扉である。
【0011】
空気力学上の理由により、翼は、胴体中央部の第3の領域の位置で胴体に接続されることが好ましい。
【0012】
胴体内部で乗客が利用できるスペースを多くするとともに、胴体の揚力を大きくするため、胴体中央部の横断面は円を平たくした形状になっていて、ピッチング軸に沿って測定した幅が、ヨーイング軸に沿って測定した高さよりも大きいことが有利である。好ましい一変形例では、胴体中央部の横断面は、胴体中央部の上部と下部に対応する大きな半径の2つの円弧を向かい合わせに配置し、その2つの円弧を、胴体中央部の側壁に対応する半径の小さな2つの円弧からなる移行領域を用いて互いに接続した形状にされている。この形状により、構造の補強部材を多くしすぎることも、構造を重くしすぎることもなく、抵抗力のある構造を得ることができる。
【0013】
ヨーイング軸に沿って測定した胴体中央部の高さは、この胴体とその内部設備の製造が容易になるようほぼ一定であることが好ましい。
【0014】
本発明の胴体を用いて航空機の重量のバランスがよりよくなるようにするには、エンジンを後部に配置し、胴体の後部に接続することが有利である。こうすると飛行中の客室をより静かにすることもできる。
【0015】
商品を輸送するため、例えば胴体後部に、LD3タイプのコンテナを2つ収容できる貨物室を設ける。
【0016】
本発明は、上に説明したような胴体を備えることを特徴とする航空機にも関する。
【0017】
本発明の詳細と利点は、添付の概略図を参照して行なう以下の説明からよくわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の胴体を備える航空機の客室の前部の平面図である。
【図2】客室の内部設備が異なる場合の図1に対応する図である。
【図3】本発明の航空機の斜視図である。
【図4】図3の航空機の正面図である。
【図5】図3の航空機の平面図である。
【図6】図3の航空機の側面図である。
【図7】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図8】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図9】本発明による航空機のバリエーションの斜視図であり、エンジンが航空機の胴体の後部に取り付けられている。
【図10】図7の航空機の側面図である。
【図11】本発明による航空機の“古典的な”構成の側面図である。
【図12】翼が上部位置にある本発明の航空機の斜視図である。
【図13】図12の航空機の正面図である。
【図14】図12の航空機の平面図である。
【図15】図12の航空機の側面図である。
【図16】本発明の航空機を鉛直方向に切断した概略図である。
【図17】鉛直面で切断して図16の航空機の内部構造を示した図である。
【図18】本発明による航空機の好ましい一変形例の客室全体を拡大した水平断面図である。
【図19】例えば図16〜図18に対応する好ましい実施形態の胴体の外形の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図面は、それぞれ、翼とエンジンを取り付けた胴体を有する航空機に関する。
【0020】
以下の説明全体を通じ、“前”、“後”という用語は、航空機と、飛行中の移動方向を基準にする。相対的に下の位置および上の位置という概念は、例えば航空機が巡航飛行中、または地上に停止しているときを基準にする。
【0021】
伝統的に、胴体は、3つの部分、すなわち前部2、中央部4、後部6を有する。
【0022】
胴体の前部2には、航空機の操縦席を形成するコックピットがある。この操縦席には特に、航空機を操縦するためのあらゆる操縦装置、制御スクリーン、通信手段(航空機内の通信手段と、航空機の外部である管制塔または他の航空機との通信手段)、パイロットの座席などがある。
【0023】
胴体の中央部4は前部2のすぐ後ろに位置する。胴体のこの部分は、特に、乗客とその人たちの荷物、そして場合によっては商品を収容することを目的としている。そうするため、胴体の中央部4は、特に、デッキを形成する客室の床8の上に設けられた客室を有する(図16と図18)。
【0024】
胴体の後部6は、特に空気力学上の理由で円錐を想起させる形状にされている。この部分には、伝統的に、本発明の航空機の実施形態によって異なる尾翼が取り付けられる。
【0025】
本発明は、第1に胴体の中央部4に関する。この中央部4は3つの領域を有する。すなわち、中央部4の前部にある第1の領域10と、第1の領域10の後ろに配置された第2の領域12と、胴体の中央部4の後部にある第3の領域14である。
【0026】
図3には、本発明の航空機のためにローリング軸(x軸)、ピッチング軸(y軸)、ヨーイング軸(z軸)を示してある。
【0027】
本発明の好ましい実施形態では、(ヨーイング軸に沿って測定した)中央部4の高さが、この中央部4の全長に沿って一定(または、少なくともほぼ一定)である。そのことは特に、本発明の航空機のいろいろなバリエーションの側面図からわかる。しかし胴体の中央部4の高さが長手方向の軸(ローリング軸)に沿って変化していても本発明の範囲を逸脱することはない。
【0028】
胴体の中央部4の第1の領域10は、(ピッチング軸に沿って測定した)幅が、ローリング軸に沿って航空機の前部から後部に向かうにつれて増大している。この第1の領域10では、航空機の胴体の幅は、ある最大値まで増大する。
【0029】
中央部4の第2の領域12では、航空機の胴体の幅は、この幅の最大値から、第3の領域14の幅に対応するほぼ一定の値まで減少する。
【0030】
第2の領域12は、例えば中央部4の幅が最も広い位置での横断面に対して第1の領域10とほぼ対称にすることができる。
【0031】
図示していない一変形例では、第1の領域10と第2の領域12の間に中間領域を挟み込むことができる。この中間領域は、幅が一定で胴体の中央部4の最大幅に等しくなっており、例えば乗客をより多くすることを目的として長さを延ばした航空機の実施形態を実現するため設けられる。
【0032】
図1と図2には特に、本発明による航空機の第1の領域10と第2の領域12の内部設備の実施形態を2通り示してある。
【0033】
幅が広くなっているおかげで、航空機の客室内で内部空間を利益をもたらすように利用できることがわかる。図1の実施形態では、航空機の客室に1つのクラスだけが設けられている(例えばエコノミー・クラス)。第3の領域14の中と第2の領域12の後部では1列に6つの座席を配置する客室構成になっているのに対し、第1の領域10と第2の領域12の幅がより広い領域では、1列に7つの座席を配置することができる。したがってこの広がった形態により、図1に示した例では、8席分“得をする”。航空会社にとってこのような得は非常にありがたい。
【0034】
図2に示した実施形態では、航空機の客室に2つのクラスが設けられている(例えばエコノミー・クラス(後部)とビジネス・クラス(前部))。ビジネス・クラスは、胴体の中央部4の幅が最も広い位置に配置されている。したがって、ビジネス・クラスの区画にエコノミー・クラスと同数の座席(6席)を設けることができる。これは航空機においてまったく独創的である。実際、乗客輸送用に2つ(または3つ)のクラスを設けた航空機の座席に関して知られているあらゆる設備において、航空機の幅方向に配置する座席の数は、クラスが上がると減少する。航空会社にとって本発明の航空機によって利益がもたらされることは明らかである。図2の実施形態では、胴体の中央部の幅が一定である航空機と比べて得になるのは、少なくともビジネス・クラスの6席分である。
【0035】
航空機の翼は、第3の領域14の位置で胴体の中央部4に接続されている。翼としては、図3〜図11の実施形態に示したような下部位置の翼16、または例えば図12〜図15に示した上部位置の翼18が可能である。
【0036】
翼は、中央部4の第3の領域14に、第2の領域12から離して接続されていることが好ましい。したがって胴体の第2の領域12と翼の間に幅が一定の部分20が存在する。この“まっすぐな”部分20は、扉22を設けるのに利用することが好ましい。それは、航空機に搭乗するための扉にできる。したがってこの扉22は、乗客を収容するための客室の前部に位置することはない。したがって乗客は、航空機に扉22から搭乗するとき、自分に割り当てられた座席に応じて客室内を左または右に進む。このようにすると、航空機への乗客の搭乗を著しく速くすることができる。
【0037】
この搭乗用の扉22は、第2の領域12の位置、または第2の領域12と第3の領域14の接続部の位置に存在していてもよい。“伝統的な”搭乗法も考えられ、それを例えば図1、図2、図11、図12〜図15に示してある。
【0038】
すでに説明したように中間領域を第1の領域10と第2の領域12の間に配置して長さを延ばした胴体の場合には、この中間領域から搭乗することも考えられる。
【0039】
本発明は、エンジンを後部に備える航空機に特に適している。その場合にはエンジンは航空機の胴体の後部6に搭載される。胴体の幅が第1の領域10と第2の領域12の位置で広くなっているため、航空機の前方に向かって“アンバランス”が生じている。エンジンを航空機の後部に配置すると、バランスを回復することができる。重量のこの再分配は、航空機にとって、図11〜図15に示したようにして本発明の航空機でも採用できる伝統的な再分配と比べて有利でさえある。これらの実施形態では、エンジンは翼の下に配置される。
【0040】
エンジンの位置も、航空機の重量がうまくバランスすることに加え、乗客にとってより快適になるという利点を提供する。したがって航空機の客室は、特にエンジンの後方に座る乗客にとって、エンジンが中央にある場合よりも静かになる。
【0041】
エンジンはジェットエンジン(図11〜図15)にできるが、プロップファンを備える航空機(図3〜図8、図10)により、ジェットエンジンでの性能よりもわずかに低いだけの性能で航空機の燃料消費を少なくすることができる。
【0042】
図に示した実施形態では、エンジンは航空機の尾翼に取り付けられる(図3〜図6)。図7〜図10の実施形態では、エンジンは胴体の後部6に直接接続される。図11〜図15の実施形態に関しては、エンジンは、翼の下に取り付けられるという伝統的な配置である。
【0043】
図16と図19は、本発明による航空機の胴体の中央部4の好ましい横断面の実施形態を示している。航空機の胴体の横断面が伝統的な円形である場合と比較すると、ここで提案する断面形状は平たくされていて、幅が高さよりも大きい。この形状により、航空機の内部において、乗客を収容するための客室の内部空間を広くすることができる。航空機の外側でもこの形状は有利である。なぜならこの形状は、円形断面を持つ円筒形よりも空気力学的により有利だからである。
【0044】
航空機を重くするだけでなく航空機内部の利用可能なスペースを狭くする補強部材の数を多くしすぎることなしに抵抗力を有する構造となるようにするため、中央部の位置における航空機の胴体の横断面に関して本発明で提案する外形は、一連の円弧を互いに接続した形態である。
【0045】
図19には、航空機の胴体中央部の横断面の形状を規定する4つの円弧に対応する4つの曲率中心を示してある。図19に示した上側の中心24は、中央部4の下面に対応する円弧の中心である。この下面は曲率半径がRである。この図では、下側の中心26のほうは、航空機の中央部4の上面に対応する円弧の中心に対応している。この円弧も曲率半径が同じRである。
【0046】
同じ図19において、左側に示した中心28は、航空機の中央部4の左側壁に対応する円弧の曲率中心である。この円弧は、Rよりも小さな曲率半径rを持つ。航空機の胴体の中央部4が対称であることから図19の右側に示した4番目の中心30は、航空機の胴体の右側壁の曲率に対応しており、対応する円弧は同じ曲率半径rを持つ。
【0047】
特に図16と図19からわかるように、胴体の中央部4が上に説明したような平たい形状になっているため、貨物室で利用できるスペースが犠牲になり、乗客を収容する客室内で利用可能なスペースが広くなる。貨物室で利用できるスペースは、航空機の客室で旅行する乗客の荷物を収容するにはまったく問題がない。しかし標準的なコンテナ32も輸送できることが好ましい。
【0048】
図16〜図18の実施形態では、中央部4の後部、または胴体の中央部4と後部6の接続部、または後部6の前部に、例えばLD3タイプのコンテナを2つ収容するのに十分な収納スペースを設けることを提案している。すると航空機は、この航空機で旅行する乗客に加えていくつかの商品も運ぶことができる。これはもちろん、航空機の商業的利用にとって有利である。
【0049】
したがって上に示した航空機の胴体は、航空機の伝統的な胴体と比べて多数の利点を有する。内部では、提案した胴体により、第1に胴体の中央部の前部の特別な形状のおかげで、第2にこの中央部の横断面の形状のおかげで、スペースを増やすことができる。さらに、この形状により、航空機の空気力学的性能を改善することができる。
【0050】
本発明による航空機の胴体を利用すると、航空機の重量をうまくバランスさせることもできる。エンジンが後部にある好ましい実施形態では、航空機内の重量がバランスすることには非常な利益がある。エンジンがこのように後部にあると、乗客をより快適にすることもできる。なぜなら航空機の客室内で認識されるエンジン音がより小さくなるからである。
【0051】
提案した胴体は、乗客の素早い搭乗と降機を可能にすることに関しても最適化されている。
【0052】
最後に、考えられるさまざま実施形態や図面に示したさまざま実施形態からわかるように、本発明の胴体により、例えば翼やエンジンの位置に関して非常に多彩な航空機を実現できる。提示した例と図面に示したバリエーションがすべてではないことに注意すべきである。やはりすでに指摘したことだが、より多くの乗客を収容するため、胴体の長さを延ばすことができる。延長するのは、胴体の中央部4の第1の領域10とこの中央部の第2の領域12の間であることが好ましい。
【0053】
本発明が、単なる例として説明したり図示したりした実施形態に限定されることはない。本発明は逆に、以下の請求項の範囲内で当業者が思いつくあらゆるバリエーションにも関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コックピットのある前部(2)と、中央部(4)と、後部(6)を備える航空機の胴体であって、
中央部(4)が、
前部(2)の側で、ピッチング軸に沿って測定した幅が航空機の前方から後方に向かって増大していきある最大幅になる第1の領域(10)と、
幅が減少していく第2の領域(12)と、
この第2の領域(12)の後ろ側にあって幅がほぼ一定である第3の領域(14)と、を備える、
ことを特徴とする胴体。
【請求項2】
中央部(4)の第2の領域(12)が、中央部(4)の第1の領域(10)に直接接続されている、ことを特徴とする請求項1に記載の胴体。
【請求項3】
中央部(4)の第2の領域(12)と中央部(4)の第1の領域(10)とが、幅が胴体の最大幅にほぼ対応する胴体部分を介して隔離されている、ことを特徴とする請求項1に記載の胴体。
【請求項4】
中央部(4)の第2の領域(12)の後部、またはその中央部(4)の第3の領域(14)の前部に、乗客を搭乗させるための第1の扉(22)を備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項5】
翼(16、18)が、中央部(4)の第3の領域(14)の位置で胴体に接続されている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項6】
中央部(4)の横断面が円を平たくした形状であり、ピッチング軸に沿って測定した幅が、ヨーイング軸に沿って測定した高さよりも大きい、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項7】
中央部(4)の横断面が、その中央部の上部と下部に対応する大きな半径の2つの円弧を向かい合わせに配置し、その2つの円弧を、中央部(4)の側壁に対応する半径の小さな2つの円弧からなる移行領域を用いて互いに接続した形状である、ことを特徴とする請求項6に記載の胴体。
【請求項8】
ヨーイング軸に沿って測定した中央部(4)の高さがほぼ一定である、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項9】
エンジンが後方に配置されていて、後部(6)に接続されている、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか1項に記載の胴体を備えることを特徴とする航空機。
【請求項1】
コックピットのある前部(2)と、中央部(4)と、後部(6)を備える航空機の胴体であって、
中央部(4)が、
前部(2)の側で、ピッチング軸に沿って測定した幅が航空機の前方から後方に向かって増大していきある最大幅になる第1の領域(10)と、
幅が減少していく第2の領域(12)と、
この第2の領域(12)の後ろ側にあって幅がほぼ一定である第3の領域(14)と、を備える、
ことを特徴とする胴体。
【請求項2】
中央部(4)の第2の領域(12)が、中央部(4)の第1の領域(10)に直接接続されている、ことを特徴とする請求項1に記載の胴体。
【請求項3】
中央部(4)の第2の領域(12)と中央部(4)の第1の領域(10)とが、幅が胴体の最大幅にほぼ対応する胴体部分を介して隔離されている、ことを特徴とする請求項1に記載の胴体。
【請求項4】
中央部(4)の第2の領域(12)の後部、またはその中央部(4)の第3の領域(14)の前部に、乗客を搭乗させるための第1の扉(22)を備える、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項5】
翼(16、18)が、中央部(4)の第3の領域(14)の位置で胴体に接続されている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項6】
中央部(4)の横断面が円を平たくした形状であり、ピッチング軸に沿って測定した幅が、ヨーイング軸に沿って測定した高さよりも大きい、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項7】
中央部(4)の横断面が、その中央部の上部と下部に対応する大きな半径の2つの円弧を向かい合わせに配置し、その2つの円弧を、中央部(4)の側壁に対応する半径の小さな2つの円弧からなる移行領域を用いて互いに接続した形状である、ことを特徴とする請求項6に記載の胴体。
【請求項8】
ヨーイング軸に沿って測定した中央部(4)の高さがほぼ一定である、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項9】
エンジンが後方に配置されていて、後部(6)に接続されている、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の胴体。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか1項に記載の胴体を備えることを特徴とする航空機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2010−514616(P2010−514616A)
【公表日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−543498(P2009−543498)
【出願日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【国際出願番号】PCT/FR2007/002148
【国際公開番号】WO2008/096073
【国際公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【出願人】(503172666)エアバス (43)
【出願人】(506355257)エアバス フランス (117)
【公表日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【国際出願番号】PCT/FR2007/002148
【国際公開番号】WO2008/096073
【国際公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【出願人】(503172666)エアバス (43)
【出願人】(506355257)エアバス フランス (117)
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