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市川式羽ばたき飛行機（メカニズムの紹介）Ichikawa method Ornithopter: Explanation of drive mechanism

これは私が開発した独自機構による羽ばたき式飛行機の翼の駆動システムです。どういうメカニズムになっているのか知りたい、という多くのご要望にお応えしました。 従来の模型の羽ばたき式飛行機は、左右両翼に各1個所のみの関節があり、翼のはばたき運動をさせていました。しかし、それは鳥のはばたきというよりも虫のはばたきというべきものでした。なぜなら、従来のものは次のような欠点があったからです。 単クランクによる上下往復運動の機構では、その上死点と下死点付近で運動伝達効率が極めて低く、空転状態となり、動力エネルギーの損失が大きいばかりでなく、動きもぎこちないもので、飛行性能が低かったのです。 この駆動機構では、従来のクランク機構の欠点、つまりクランクの上死点と下死点付近での空転を回避する方法を考案して問題を解決ました。1960年代から研究を始め、1970年前半に基礎的なメカニズムを完成。飛行性能の向上と鳥類のような優雅な飛翔を実現しました。 まず、左右の翼を各2分割して、外翼と内翼に風切り羽根を設け、位相差をもつメインコンビネーションクランクにより、まず内翼の風切り羽根、次いで4分の1サイクル（＝90°）遅れて外翼の風切り羽根を動かし、互いに上死点と下死点が重ならないようにしています。 この手段により、クランクおよび翼全体の動きは円滑となり、エネルギー効率が高まって、生きた鳥のような優美なはばたき飛行が可能となりました。 【形態の説明】 1.　中央の固定翼（鳥の上膊骨に相当する）の骨となる動翼取り付け部の両端に、内翼（次列風切りを構成）駆動用クランク軸を貫通させる穴を設け、内翼駆動用クランクと内翼の骨（鳥の下膊骨に相当する）を取り付け、さらに外翼（初列風切りを構成）用の中継クランクを取り付ける。 2.　内翼の骨の先端に外翼駆動用クランクを貫通させる穴を設け、同クランクと外翼の骨（鳥の指骨に相当する）を取り付ける。 3.　翼中央の胴体部分に、位相差をもつメインコンビネーションクランクを設置し、各メインコネクションロッドにより、内翼駆動用クランクと外翼用中継クランクを連結させる。 4.　外翼用中継クランクと外翼駆動用クランクとは、サブコネクションロッドで連結する。 5.　外翼用中継クランクは、内翼駆動用クランク軸の動きに影響されず独自に動くことができる。 ＊ コンビネーションメインクランクの回転方向は、正面から見て左回り（反時計回り）である。 ＊ 外翼と内翼の位相差が実質的に1/4サイクル（90°）となるためには、この機構においては45°から前後5°以内に収めなければならない。