涵道式飛行自動車のホバリング状態における高効率な推力要求を満たすためのプロペラ設計として、飛行自動車用涵道プロペラの設計方法を提案した。本方法はブレード要素運動量理論および涵道プロペラの渦理論に基づき翼を設計し、計算流体力学（CFD）による修正を経て設計要件を満たす涵道プロペラを得る。飛行自動車のホバリング作動条件下で涵道プロペラの空力解析を行い、涵道プロペラと単独プロペラの空力性能を比較検討した。結果は、涵道プロペラが翼端渦を抑制し涵道による追加揚力を利用することで、単独プロペラと比較して総推力を11.1％向上させ、消費電力を10.5％低減することを示した。ホバリング条件下の涵道プロペラ性能最適化のため、ホーンの拡大角を動的に調整しホバリング状態の吸気量を最大化、総推力を15.53％向上させる可変涵道プロペラ設計を提案した。本研究はブレード要素運動量理論とCFD修正を組み合わせた高精度設計法を検証し、飛行自動車の推進システムの高効率空力設計に理論的および技術的支援を提供する。

飛行自動車;涵道プロペラ;ブレード要素運動量理論;数値シミュレーション;空力特性;可変涵道設計