高運動性ホバ−クラフト (HMH) ドラゴンフライ
前作のジャイロホイ−ルホバ−クラフトは内部回転機構に専用の装置を用いていましたが、機体構造を内部回転に用いることができれば重量増を最小限に抑えることが期待できます。このような考えで作成したのがこの高運動性ホバ−クラフト(HMH)です。基本的に2台の円形ホバ-クラフト(右側円形ホバ−クラフトRH:左側円形ホバ−クラフトLH)を連結し、各ホバ−クラフトは独立して回転できるような構造になっています。内部回転による機体の回転を行う場合、RHとLHを機体とは逆方向に回転させます。各運動量保存則に従い、機体は反対方向に回転します。RHとLHの回転を止めれば機体の回転も停止します。こうした内部回転モ−ドによる旋回運動の他、RHとLHに固定されている各ダクトファンを機体の方向に関係なく、任意の方向に向けることができます。こうした操縦の組み合わせで、HMHはいろいろな運動を実現できます。
構造的に難しいところは、上部構造の重量をささえつつ、かつ浮上用の空気を円形ホバ−に送り込まなければならない回転タ−レット部分でしょう。この部分は抵抗なく円形ホバ−を回転させなければなりませんし、空気がもれないようシ−リングもしっかりしなければなりませんので設計は難しいかもしれません。各タ−レットは回転可能なヒンジにより2つの主桁に接合されています。このため、各円形ホバ-は地水面の状況に応じてロ−ル角が変化します。
エンジンは各円形ホバ−に推進用が付き、浮上用のものが1台付くため、計3台あります。3発機の扱いを簡単にするためセルスタ−タ−など必要になるでしょう。
パイロット席は全周囲方向の視界を得るために機体の最上部に位置しなければなりません。作業員席は、作業員が水面に接することができるように低い位置にしなければなりません。ということで、2つの席はタンデム式となります。
各円形ホバ−を回転させる電力は浮上用エンジンに直結された発電機により供給されます。
機体の操縦方法についてですが、HMHは非常に複雑な運動形態をもつため、直接人間が操縦することは不可能だと思われます。以前に飛行機のCCV機がありましたが、あれと類似した運動形態が含まれるからです。恐らくフライバイワイヤで制御しなければならないでしょう。
【HMHの運動】
HMHはどのような運動ができるのでしょうか?思いつく限り列挙すると、
@R,LCH両方の回転による機体の回転 → 内部回転モ−ド
A2つの推進ファンを同一方向に向けた直進あるいは並進 → 直進、並進モ−ド
B2つの推進ファンを異なる方向に向けた旋回 → 旋回モ−ド
C一方のCHを回転させ、もう一方のCHの推進ファンを固定させた旋回
が考えられます。幅の狭い通路とか川を走行する場合、または凹凸のある地水面を走行する場合は機体を進行方向に平行に向けた横ばいで進めばよいので進行モ−ドはAとなり、その状態で旋回する場合はBあるいはCを使うことになります。ただ機体を回転させたい場合は@となります。
Aの直進モ−ドで進行していたとき、ブレ-キをかけたい場合はR,LCHを互いに逆方向に回転させ、推進ファンを進行方向に向け逆噴射します。これですと内部回転は発生しません。
これらの運動方法により、HMHは機体の向きに関係なく進行方向を任意に取ることができ、また進行方向に関係なく機体の向きを任意に取ることができます。河川での水質調査、生態観測、サンプリングなどの作業には非常に便利です。
低騒音型
ホバ−クラフトの欠点の一つは大きな騒音です。騒音の発生源は主にファンとエンジンです。この改良型はダクトファンのダクト部を延長し、その中にエンジンを収めるようにしました。これにより、ダクトファンの前後方向以外の騒音は大幅に(?)低減できます。特に直進時は乗務員の負担を軽減できます。機動時はこの限りではありませんが、絶えずうるさいより、時々うるさい方が遥かに良いでしょう。浮上用エンジンもカバ−完全に覆い隠しました。エンジンの冷却は送風ファンによる吸気で行います。
・各種バリエ−ション
薬剤散布型 水質調査型
・HMH2 双発型
改良型です。浮上用エンジンを廃止して双発としました。このため各エンジンは推進用ファンの駆動と浮上用ダクトへの送風を行ないます。また、浮上用エンジンは推進ファンが向いたときにじゃまになっていたのでこれがなくなることにより、よりスム−ズな推力偏向が可能となっております。(上図の一番右側の状態です。元の型だとスラストが浮上用エンジンを直撃していました。)上部構造物の重量も軽減できるため、重心位置を下げる効果もあります。