JP2000272594A - ヘリコプター - Google Patents

ヘリコプター

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JP2000272594A JP11085669A JP8566999A JP2000272594A JP 2000272594 A JP2000272594 A JP 2000272594A JP 11085669 A JP11085669 A JP 11085669A JP 8566999 A JP8566999 A JP 8566999A JP 2000272594 A JP2000272594 A JP 2000272594A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コレクティブピッチの作動角度を確保し、各
操舵量の設定自由度を向上し、又部品点数を削減したヘ
リコプターを提供する。 【解決手段】 スタビライザー(107,108,109) をマスト
(100) に軸方向にスライド自在に支持し、コレクティブ
ピッチ操作にてスタビライザーを上下動させ、メインロ
ーター(101,102) のコレクティブピッチを調整し、スワ
ッシュプレート(104) のサイクリックピッチ操作にてス
タビライザーの回転面を傾動させ、メインローターのサ
イクリックピッチを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はヘリコプターに関
し、特にコレクティブピッチの作動角度を充分に確保で
きるとともに各操舵量の設定自由度を向上でき、しかも
部品点数を削減できるようにしたヘリコプターに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ヘリコプターの飛行姿勢は周知のように
不安定になりやすい。このように不安定なヘリコプター
の飛行姿勢を安定にすべく、従来から種々の対策が実施
されている。特に、無線操縦等による無人ヘリコプター
においては安定な飛行姿勢に制御することは必要不可欠
なものとなっている。
【0003】ヘリコプターを安定な飛行姿勢に制御する
代表的なものには回転体のジャイロ効果を利用したスタ
ビライザーがある。従来のスタビライザーを備えたヘリ
コプターの1例を図8ないし図10に示す。図におい
て、メインローターブレード11のコレクティブピッチ
を増す場合、コントロールロッド13x、13yを下方
に引っ張り、スワッシュプレート3をマスト14に沿っ
て並行に下げると、図9に示されるようにピッチチェン
ジロッド13b、13bによってミキシングレバー5、
5の一端側が下方に引っ張られ、ミキシングレバー5、
5は支点4a、4aを中心として時計回り方向に揺動
し、ミキシングレバー5、5の他端側の動きはそのレバ
ー比に応じて縮小され、その縮小された動きによってピ
ッチチェンジロッド13c、13cが引き上げられ、ピ
ッチホーン10、10が同時に揺動されて2つのメイン
ローターブレード11、11のピッチ角度が増加する。
コレクティブピッチを減らす場合には上記とは逆にコン
トロールロッド13x、13yを押し上げ、スワッシュ
プレート3をマスト14に沿って上昇させればよい。
【0004】また、スワッシュプレート3とウォッシュ
アウト12のレバー12a、12aとがロッド13d、
13dによって連結されており、コントロールロッド1
3x、13yが上方又は下方に移動されてスワッシュプ
レート3が上下動すると、図10に示されるようにウォ
ッシュアウトレバー12a、12aが支点12b、12
bを中心に揺動し、ウォッシュアウトレバー12a、1
2aの動きはロッド13e、13eによりスビライザー
ホーン7に伝わる。スワッシュプレート3の上下動はウ
ォッシュアウト12の上下動により吸収されるが、Y軸
回りのスワッシュプレート3の揺動はスタビライザー
8、8に伝えられ、スタビライザー8、8がY軸回りに
揺動することとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のヘ
リコプターでは前述の説明から明らかなように、スワッ
シュプレート3の上下動がミキシングレバー5により縮
小されてピッチホーン10に伝えられるので、コレクテ
ィブピッチの作動角度が不足するばかりでなく、各操舵
量の設定にも限界があった。
【0006】また、ウォッシュアウトレバー12a等の
部品点数も多く、製造コスト及びメンテナンスの面で不
利であるという問題があった。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑み、コレクティ
ブピッチの作動角度を確保できるとともに各操舵量の設
定自由度を向上でき、さらには部品点数を削減できるよ
うにしたヘリコプターを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係るヘ
リコプターは、マストにメインローターとスタビライザ
ーを備えたヘリコプターにおいて、上記スタビライザー
が上記マストに対して軸線方向にスライド自在に支持さ
れており、コレクティブピッチ操作にて上記スタビライ
ザーが上下動されることにより、上記メインローターの
コレクティブピッチが調整される一方、スワッシュプレ
ートのサイクリックピッチ操作にて上記スタビライザー
の回転面が傾動されることにより、上記メインローター
のサイクリックピッチが調整されるようになしたことを
特徴とする。
【0009】本発明の特徴の1つはスタビライザーの全
体をマストの軸方向へ移動可能とし、スタビライザーの
上下動によってメインローターのコレクティブピッチ
を、スタビライザーの傾動にてメインローターのサイク
リックピッチを調整するようにした点にある。これによ
り、ミキシングレバーのレバー比を変化させてもコレク
ティブピッチには影響せず、コレクティブピッチを十分
に確保することができ、又操舵量の設定が制限されるこ
とがない。また、従来のウォッシュアウトを不要にで
き、重量、コスト及びメンテナンス面で有利になるばか
りでなく、マストを短縮でき、又リンケージの遊び(ガ
タツキ)を減少することができる。
【0010】スタビライザーはメインローターの上方に
設けてもよく、又逆にメインローターの下方に設けても
よい。スタビライザーをメインローターの上方に設ける
場合には下記の実施形態に示される構造を採用すること
ができる。また、スタビライザーをメインローターの下
方に設ける場合、例えば下記の実施形態におけるスタビ
ライザーシーソーに貫通穴を形成してこれにマストを挿
通してスタビライザーシーソーを揺動可能にかつ上下動
可能に支持するという構造、その他これに類似する構造
を採用することができる。
【0011】スワッシュプレートはマストに上下動自在
に支持し、これを操作することによってコレクティブピ
ッチ及びサイクリックピッチを調整できるようにしても
よく、又スワッシュプレートはマストに対して上下動を
不可能に支持し、サイクリックピッチを調整できるよう
にする一方、コレクティブピッチについては例えばマス
ト内にロッドやワイヤー等を挿通し、ロッドやワイヤー
の先端とスタビライザーとをリンク機構で連結し、スタ
ビライザーを上下動させることによてコレクティブピッ
チを調整できるようにしてもよい。
【0012】スタビライザーとスワッシュプレートとの
間はどのような構造で連携させてもよく、例えば次のよ
うな構造を採用することができる。
【0013】即ち、上記マストには上記メインローター
がピッチを調整可能に支持されるとともに、上記スタビ
ライザーが水平軸回りに揺動可能に支持され、該スタビ
ライザーにはミキシングレバーが中間部位を支点に揺動
可能に取付けられる一方、上記マストの下方部位には上
記スワッシュプレートが支持され、該スワッシュプレー
トと上記スタビライザーとが第1のピッチチェンジロッ
ドで、上記スワッシュプレートと上記ミキシングレバー
の一端とが第2のピッチチェンジロッドで、該ミキシン
グレバーの他端とメインロータとが第3のピッチチェン
ジロッドで各々連結されており、コレクティブピッチ操
作にて上記スタビライザーが上下動されて上記メインロ
ーターがコレクティブピッチを調整される一方、上記ス
ワッシュプレートのサイクリックピッチ操作にて上記ス
タビライザーの回転面が傾動されて上記メインロータが
サイクリックピッチを調整されるようになした構造とす
ることができる。
【0014】より具体的には、上記マストにはスピンド
ルが水平方向に延びて取付けられ、該スピンドルの両端
部にはメインローターブレードがその中心軸線回りに揺
動自在にかつピッチホーンにて揺動操作可能に取付けら
れ、上記マストにはシーソースライダーが上記マストに
対して回転不可能にかつ上下方向にスライド自在に支持
され、該シーソースライダーにはスタビライザーシーソ
ーが水平軸回りに揺動可能に支持され、該スタビライザ
ーシーソーにはスタビライザーホーンが取付けられると
ともに、スタビライザーバーが水平方向に挿通して取付
けられ、該スタビライザーバーの両端にはスタビライザ
ーパドルが固定され、上記スタビライザーシーソーには
一対のミキシングレバーが揺動可能に取付けられ、上記
マストの下方部位には上記スワッシュプレートが支持さ
れ、該スワッシュプレートにはX軸方向及びY軸方向に
対向する2対のコントロールロッドが連結され、上記ス
ワッシュプレートと上記スタビライザーホーンとが相互
に対向する一対の第1のピッチチェンジロッドで、上記
スワッシュプレートと上記ミキシングレバーの一端とが
相互に対向する1対の上記第2のピッチチェンジロッド
で、該ミキシングレバーの他端とメインロータブレード
のピッチホーンとが相互に対向する1対の第3のピッチ
チェンジロッドで各々連結されているという構造を採用
することができる。
【0015】本発明ではスタビライザー回転面の傾動に
よってサイクリックピッチを調整するようにしている
が、一般的にサイクリックピッチの操作を行ってから、
スタビライザーの回転面が傾動を開始するのに時間遅れ
が生じやすい。そこで、別途、ミキシングレバーを揺動
させる機構を設け、スタビライザー回転面の傾動による
サイクリックピッチの調整が開始されるまでに、ミキシ
ングレバーを揺動操作してサイクリックピッチの調整を
行うようにしてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す具体例
に基づいて詳細に説明する。図1ないし図7は本発明に
係るヘリコプターの好ましい実施形態を示す。マスト1
00には一対のスピンドル101、101が水平方向に
延びて固定され、該スピンドル101、101にはメイ
ンローターブレード102、102がスピンドル10
1、101の中心軸線回りに揺動可能に取付けられ、メ
インローターブレード102、102にはこれを揺動操
作するピッチホーン103、103が取付けられ、該ピ
ッチホーン103、103の先端にはボールリンクが設
けられている。
【0017】マスト100の下部にはスワッシュプレー
ト104が設けられている。このスワッシュプレート1
04ではフィックスドスター104aにローテーティン
グスター104bがベアリング104dによって回転自
在に支持され、又ローテーティングスター104b内に
は軸受が形成され、該軸受にはスフェリカルボール10
4cが嵌入されて抜け止めリング104eによって抜け
止めされ、スフェリカルボール104cにはマスト10
0がスライド自在に挿通されており、スワッシュプレー
ト104は全体としてマスト100に沿って上下方向に
スライド可能であり、フィックスドスター104aはマ
スト100に対して傾動可能に構成されている。
【0018】また、マスト100の上端部にはシーソー
スライダー105が支持され、該シーソースライダー1
05はスプライン機構やガイド機構を利用してマスト1
00に対して回転不可能にかつ上下方向にスライド自在
に設けられている。このシーソースライダー105のマ
スト100に対する支持構造の例を図3の(a)(b)に示
す。
【0019】図3の(a) ではマスト100の上端部にス
リット100a、100aを形成し、該スリット100
a、100a内にシーソースライダー105の下方部位
を上下方向にスライド自在に差し込むようにしている。
【0020】また、図3の(b) ではマスト100の上端
部にスリット100b、100bを形成する一方、シー
ソースライダー105の下端には取付基部105aを固
定し、取付基部105aにはスライダー部105bを一
体的に形成し、該スライダー部105bをマスト100
のスリット100b、100b内に上下スライド自在に
差し込むようにしている。
【0021】このシーソースライダー105の上端折り
曲げ部はスタビライザーシーソー106のほぼ中央両側
の嵌入穴に嵌入されてスタビライザーシーソー106が
シーソースライダー105に対して揺動可能に組付けら
れている。
【0022】このスタビライザーシーソー106にはス
タビライザーバー107が中心軸線方向に回転可能に挿
通されて取付けられ、スタビライザーバー107にはそ
の中央にスタビライザーホーン108が、両端部にスタ
ビライザーパドル109、109が一体的に組付けられ
ている。また、スタビライザーシーソー106の両側に
はピン110、110が中央から長手方向に所定距離ず
れた位置に取付けられ、該ピン110、110にはミキ
シングレバー111、111のピン受け111a、11
1aが揺動可能に装着されている。
【0023】また、スワッシュプレート104のフィッ
クスドスター104aにはX軸方向及びY軸方向に対向
する2対のコントロールロッド120x、120x、1
20y、120yの一端が連結され、スワッシュプレー
ト104のローテーティングスター104bとスタビラ
イザーホーン108とが相互に対向する一対の第1のピ
ッチチェンジロッド121、121で連結され、該第1
のピッチチェンジロッド121、121の途中にはリン
グ部121a、121aが形成されてスピンドル10
1、101が挿通されている。
【0024】また、スワッシュプレート104のローテ
ーティングスター104bとミキシングレバー111、
111の一端側とが相互に対向する一対の第2のピッチ
チェンジロッド122、122で連結され、ミキシング
レバー111、111の他端側とピッチホーン103、
103とが相互に対向する一対の第3のピッチチェンジ
ロッド123、123で連結されている。
【0025】次に、動作について説明する。今、コント
ロールロッド120x、120x、120y、120y
及びスワッシュプレート104のフィックスドスター1
04aは回転せず、それ以外の部分はマスト100の回
転によって上方から見て時計回り方向に一体的に駆動さ
れて等速回転しているものとする。
【0026】かかる条件下において、操縦装置(図示せ
ず)によって2対のコントロールロッド120x、12
0x、120y、120yを操作してスワッシュプレー
ト104の全体をマスト100に沿って水平に上昇させ
ると、図4に示されるように、第1のピッチチェンジロ
ッド121、121によってスタビライザー全体、即ち
スタビライザーバー107、スタビライザーホーン10
8及びスタビライザーバドル109、109も上方へ平
行に移動する。
【0027】また、シーソースライダー105がマスト
100に対して回転不可能にかつ上下方向にスライド自
在に支承されているので、スワッシュプレート104の
全体がマスト100に沿って水平に上昇すると、図5に
示されるように、第2、第3のピッチチェンジロッド1
22、122、123、123も上方へ等量移動し、第
3のピッチチェンジロッド123、123によってピッ
チホーン103が引き上げられ、メインローターブレー
ド102、102のピッチ角度が増加し、こうしてコレ
クティブピッチを増加させてヘリコプターの上昇力を増
大させることができる。
【0028】他方、操縦装置によりコントロールロッド
120x、120xのみを操作すると、ワッシュプレー
ト104のフィックスドスター104a及びローテーテ
ィングスター104bをマスト100に対して前傾させ
ることができる。すると、図6に示されるように、第1
のピッチチェンジロッド121、121によってスタビ
ライザーパドル109もスワッシュプレート104に平
行して前傾される。その後、ジャイロプリセッション作
用により、図7に示されるように、スタビライザーの回
転面も前傾し、第3のピッチチェンジロッド123、1
23によってメインローターブレード102、102の
ピッチが周期的に増減され、メインロータブレード10
2、102の回転面も前傾され、即ちサイクリックピッ
チが調整されてこれがヘリコプターの前進力として作用
することとなる。なお、コントロールロッド120y、
120yのみを操作してスタビライザーの回転面を左傾
又は右傾させると、メインロータブレード102、10
2の回転面も左傾又は右傾されることができる。
【0029】このように、スワッシュプレート104の
上下動によってヘリコプターを上昇又は下降させ、スワ
ッシュプレート3の傾動によって全方向へ移動させるこ
とができる。
【0030】以上のように、スワッシュプレート104
とスタビライザー全体を平行に上下させるようにしたの
で、次のような効果を得ることができる。 .コレクティブピッチを十分に確保することができ
る。 .ミキシングレバー111のレバー比を変化させても
コレクティブピッチには影響せず、操舵量の設定自由度
をアップできる。 .従来のウォッシュアウト12が不要となり、重量、
コスト及びメンテナンス面で有利になるばかりでなく、
マスト100を短縮でき、又リンケージの遊び(ガタツ
キ)を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るヘリコプターの好ましい実施形
態を示す概略斜視図である。
【図2】 上記実施形態を示す分解斜視図である。
【図3】 上記実施形態におけるシーソースライダーの
マストに対する支持構造の例を示す図である。
【図4】 上記実施形態のコレクティブピッチ操作時に
おけるスタビライザーの挙動を説明するための模式図で
ある。
【図5】 上記実施形態のコレクティブピッチ操作時の
メインローターの挙動を説明するための模式図である。
【図6】 上記実施形態のサイクリックピッチ操作時に
おけるスタビライザーの挙動を説明するための模式図で
ある。
【図7】 上記実施形態のサイクリックピッチ操作時の
メインローターの挙動を説明するための模式図である。
【図8】 従来のヘリコプターの構造を示す概略斜視図
である。
【図9】 上記実施形態のコレクティブピッチ操作時に
おけるメインローターの挙動を説明するための模式図で
ある。
【図10】 上記実施形態のコレクティブピッチ操作時
のスタビライザーの挙動を説明するための模式図であ
る。
【符号の説明】
100 マスト 101 スピンドル 102 メインローターブレード 103 ピッチホーン 104 スワッシュプレート 104a フィックスドスター 104b ローテーティングスター 105 シーソースライダー 106 スタビライザーシーソー 107 スタビライザーバー 108 スタビライザーホーン 109 スタビライザーパドル 110 ピン 111 ミキシングレバー 111a ピン受け 120x、120y コントロールロッド 121、122、123 ピッチチェンジロッド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マストにメインローターとスタビライザ
    ーを備えたヘリコプターにおいて、 上記スタビライザーが上記マストに対して軸線方向にス
    ライド自在に支持されており、 コレクティブピッチ操作にて上記スタビライザーが上下
    動されることにより、上記メインローターのコレクティ
    ブピッチが調整される一方、 スワッシュプレートのサイクリックピッチ操作にて上記
    スタビライザーの回転面が傾動されることにより、上記
    メインローターのサイクリックピッチが調整されるよう
    になしたことを特徴とするヘリコプター。
  2. 【請求項2】 上記マストには上記メインローターがピ
    ッチを調整可能に支持されるとともに、上記スタビライ
    ザーが水平軸回りに揺動可能に支持され、該スタビライ
    ザーにはミキシングレバーが中間部位を支点に揺動可能
    に取付けられる一方、上記マストの下方部位には上記ス
    ワッシュプレートが支持され、 該スワッシュプレートと上記スタビライザーとが第1の
    ピッチチェンジロッドで、上記スワッシュプレートと上
    記ミキシングレバーの一端とが第2のピッチチェンジロ
    ッドで、該ミキシングレバーの他端とメインロータとが
    第3のピッチチェンジロッドで各々連結されており、 コレクティブピッチ操作にて上記スタビライザーが上下
    動されて上記メインローターがコレクティブピッチを調
    整される一方、上記スワッシュプレートのサイクリック
    ピッチ操作にて上記スタビライザーの回転面が傾動され
    て上記メインロータがサイクリックピッチを調整される
    ようになした請求項1記載のヘリコプター。
  3. 【請求項3】 上記マストにはスピンドルが水平方向に
    延びて取付けられ、該スピンドルの両端部にはメインロ
    ーターブレードがその中心軸線回りに揺動自在にかつピ
    ッチホーンにて揺動操作可能に取付けられ、 上記マストにはシーソースライダーが上記マストに対し
    て回転不可能にかつ上下方向にスライド自在に支持さ
    れ、該シーソースライダーにはスタビライザーシーソー
    が水平軸回りに揺動可能に支持され、該スタビライザー
    シーソーにはスタビライザーホーンが取付けられるとと
    もに、スタビライザーバーが水平方向に挿通して取付け
    られ、該スタビライザーバーの両端にはスタビライザー
    パドルが固定され、 上記スタビライザーシーソーには一対のミキシングレバ
    ーが揺動可能に取付けられ、上記マストの下方部位には
    上記スワッシュプレートが支持され、該スワッシュプレ
    ートにはX軸方向及びY軸方向に対向する2対のコント
    ロールロッドが連結され、 上記スワッシュプレートと上記スタビライザーホーンと
    が相互に対向する一対の第1のピッチチェンジロッド
    で、上記スワッシュプレートと上記ミキシングレバーの
    一端とが相互に対向する1対の上記第2のピッチチェン
    ジロッドで、該ミキシングレバーの他端とメインロータ
    ブレードのピッチホーンとが相互に対向する1対の第3
    のピッチチェンジロッドで各々連結されている請求項1
    又は2記載のヘリコプター。
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