フレットナーローター

フレットナーローターは、長軸に沿って回転する円盤状の端板を備えた滑らかな円筒で、空気が直角に通過すると、マグヌス効果により、長軸と気流の方向の両方に垂直な方向に空気力が発生します。^[1]ローターセイルは、 1920年代にローターセイルの開発を始めたドイツの航空技術者で発明家のアントン・フレットナーにちなんで名付けられました。 ^[2]

ローター船では、ローターが垂直に立ち、風に対して直角に揚力が発生し、船が前進します。

ローター飛行機では、ローターが翼の代わりに横方向に伸び、上向きの揚力が発生します。

マグナス効果

マグヌス効果は、それを研究したドイツの物理学者グスタフ・マグヌスにちなんで名付けられました。これは、回転体上の流体の流れによって、流れの方向と回転軸の両方に直角に発生する力を表します。回転する円筒にかかるこの力は、この効果を最初に分析したマーティン・クッタとニコライ・ジュコフスキー（またはジュコフスキー）にちなんで、クッタ・ジュコフスキー揚力として知られています。 ^[3]

フレットナーローターはマグナスローターの一種であり、一般的に円筒形である必要はありません。^[1]

海洋用途

ローター船

ローター船は、垂直に取り付けられた 1 つ以上のフレットナーローターを使用します。これらは船のエンジンによって回転し、風力で船を推進する帆のような働きをします。運用の柔軟性を高めるために、従来型の動力による水中プロペラが装備される場合もあります。

初期のプロトタイプであるバーデンバーデン（旧称バックアウ）は1925年に大西洋を横断しましたが、新世紀にエネルギー節約が大きな関心事になるまで関心は再燃しませんでした。E -Ship 1は2008年に進水し、新しい船が次々と登場しています。それ以来、橋の下を通過できるようにローターを傾けるなど、複数のローターの設置が完了しています。^[4]通常、ローターセイルは5〜20％の燃料節約を生み出すと報告されています。^[4]

安定剤

船体の喫水線下に取り付けられ、横方向に突出するフレットナーローターは、荒波の中で船を安定させる働きをする。回転方向と速度を制御することで、強い揚力やダウンフォースを発生させることができる。^{[5]現在までにこのシステムが最も多く導入されているのは、モーターヨット}Eclipseである。^[要出典]

ローター飛行機

マグナス効果を利用して翼の前部にある回転シリンダーで揚力を発生させ、より低い水平速度での飛行を可能にする飛行機械もいくつか作られている。^[3]

マグナス効果を空気より重い航空機に利用する初期の試みは、1908年にマサチューセッツ州の米国下院議員バトラー・エイムズによって行われた。 ^[6]

その後の例としては、1930年代初頭にニューヨーク州の3人の発明家によって製造されたプリムスAA-2004がある。^[7]

フランスの設計者ジャン・ド・シャペドレーヌもほぼ同じ時期にエアロジャイアを開発した。改造されたコードロンC.270ルシオールをベースにした試作機は、主翼回転翼が固定された状態で1934年に飛行した。次の飛行で墜落したが、その飛行中に主翼が回転していたかどうかは不明である。^[8]

類似デバイス

フレットナー回転翼にヒントを得たシグルド・ヨハネス・サヴォニウスは、 2人の発明家の協力により回転式換気装置を発明した[9]。アントン・フレットナーの会社フレットナー換気装置有限会社はサヴォニウスの特許[要出典]を取得し、^現在^も英国で販売している。^{[10]この装置は、機構が1924年の同じ協力から生まれた}サヴォニウス風力タービンによく似ているにもかかわらず、「フレットナー換気装置」と呼ばれることが多い。

参考文献

^ ab Seifert, Jost、「航空学におけるマグナス効果のレビュー」、Progress in Aerospace Sciences Vol. 55、2012年、pp.17–45。
^ 博物館、ドイツ。「ドイツ博物館：フレットナー・ローター」。www.deutsches-museum.de 。2021年1月25日に取得。
^ ab 「回転シリンダーの揚力」NASAグレン研究センター。2010年11月9日。2014年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年11月7日閲覧。
^ ab 「ティルト式ローターセイルを搭載した世界初の貨物船がロッテルダムに到着」www.marineinsight.com 2021年1月14日2021年1月25日閲覧。
^ 「Quantum Rotary Stabilizers」。YouTube。2009年6月2日。2013年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ 「Man's First Little Wings」. Collier's . XLII (4). ニューヨーク、NY：PF Collier and Son：16–17、26。1908年10月17日。 2024年7月19日閲覧。
^ 「Whirling Spools Lift This Plane」。ポピュラーサイエンス。1930年11月。 2013年2月22日閲覧。
^ カルボネル、ジャン＝クリストフ。「フランスの航空パイオニア：ジャン・ド・シャペドレーヌ（再び）」。航空史家。第36号。2021年7月。pp 32-38。
^ シグルド・J・サボニウス。「Durch Luftströmung angetriebene Vorrichtung zur Ventilation von geschlossenen Räumen oder zur Verbesserung, bezw. Erhaltung eines Schornsteinzuges」。
^ フレットナーベンチレーターリミテッド

外部リンク

www.marineinsight.com - 船舶用フレットナーローター - 用途、歴史、問題点

[seifert-1] Seifert, Jost、「航空学におけるマグナス効果のレビュー」、Progress in Aerospace Sciences Vol. 55、2012年、pp.17–45。

[2] 博物館、ドイツ。「ドイツ博物館：フレットナー・ローター」。www.deutsches-museum.de 。2021年1月25日に取得。

[Glenn-3] 「回転シリンダーの揚力」NASAグレン研究センター。2010年11月9日。2014年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年11月7日閲覧。

[marineinsight-4] 「ティルト式ローターセイルを搭載した世界初の貨物船がロッテルダムに到着」www.marineinsight.com 2021年1月14日2021年1月25日閲覧。

[5] 「Quantum Rotary Stabilizers」。YouTube。2009年6月2日。2013年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[6] 「Man's First Little Wings」. Collier's . XLII (4). ニューヨーク、NY：PF Collier and Son：16–17、26。1908年10月17日。 2024年7月19日閲覧。

[7] 「Whirling Spools Lift This Plane」。ポピュラーサイエンス。1930年11月。 2013年2月22日閲覧。

[8] カルボネル、ジャン＝クリストフ。「フランスの航空パイオニア：ジャン・ド・シャペドレーヌ（再び）」。航空史家。第36号。2021年7月。pp 32-38。

[9] シグルド・J・サボニウス。「Durch Luftströmung angetriebene Vorrichtung zur Ventilation von geschlossenen Räumen oder zur Verbesserung, bezw. Erhaltung eines Schornsteinzuges」。

[10] フレットナーベンチレーターリミテッド