ダクテッドファン

ダクテッドファンとは、円筒形のダクトやナセルの中にプロペラ状のファンを据え、それを回転させることによって推力を生み出す推進器の一種である。もともと航空機用に研究されてきたが、ホバークラフトやラジコン飛行機の推進器としてよく採用される。

仕組

ダクテッドファンを装備した実験機であるベル X-22

プロペラ状のファンに円筒状の覆い（ダクトまたはナセル）を被せたような構造が特徴であり、推進力を得る基本的な仕組みは通常のプロペラと大差ない。しかし、この円筒によっていくつかのメリットが発生する。

まず、通常のプロペラ推進では進行方向だけでなく、それと直交する平面内にもプロペラ端から気流が発生している。これは推力とならないため、エネルギーの無駄になってしまうばかりか、衝撃波（音波）となって騒音の原因にもなっている。しかし、プロペラの外側を筒で覆ってやればプロペラ先端部から発生する気流を全て進行方向側に整流することができ、エネルギーを無駄にしなくてすむ。同時に、衝撃波の発生を抑えて騒音を減らすこともできる。

円筒状のナセルをうまく使うことでさらなる効果を得られる。このナセルは空気取入れ口が排出口に比べて広い、“ハ”の字型の断面をしていることが多いが、このようにしてさらに円筒壁面の断面形状（翼形）を工夫するとナセル自体が進行方向側に揚力を生み出すようになる。また、ナセルを偏向させることで気流の向きを変え、ある程度の推力偏向能力を持たせることも可能である。

デメリットとしては、ナセルによる抗力が大きく高速化に適さないことが挙げられる。また多くの場合、エンジンから離れた場所にファンがあり、ギアとシャフトを介した駆動系が必要になるため、機構が複雑になりがちである。

なお、共振を防ぐためにファンのブレード数は奇数であることが多い。

利用例

アメリカ海軍のLCAC-1級エア・クッション型揚陸艇（ホバークラフト）。後部に2基のダクテッドファンが設置されている。

アメリカのベル X-22のようなVTOL機向けに研究されてきたものの実験の域を出ることはあまりなく、有名な実用例としてはホバークラフト用の推進器がある。ただしラジコン飛行機用の小型推進器としては比較的ポピュラーな存在である。特にモデルとした実機がジェット機である場合に、プロペラが外から見えないようにするため、小型かつ安価なモデルでは模型用ジェットエンジンの代わりに搭載される． 電動モーター駆動のファンの後に燃料噴射装置とバーナーを備えた燃焼室を設け、ジェット排気による推力を付与するものもある。

ヘリコプターに代わるダクテッドファン方式のリモコン輸送機なども登場している。ツインダクテッドファン方式の超小型の乗り物が幾つか登場している。Springtail Exoskeleton Flying Vehicle (EFV-4A)やDragonfly Unmanned/Manned/Remote Vehicle (UMR-1)などが有名である。空飛ぶ乗用車として注目されているスカイカーも、ダクテッドファン方式の乗り物の一種である。

関連項目

• プロペラ
  • アジマススラスター
• スカイカー

外部リンク

• Trek Aerospace
• Gress Aerospace begins development of Personal Air Vehicle
• Martin Jetpack のテストフライト映像