JP2001097288A - Helicopter ducted fan - Google Patents

Helicopter ducted fan

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JP2001097288A
JP2001097288A JP27836499A JP27836499A JP2001097288A JP 2001097288 A JP2001097288 A JP 2001097288A JP 27836499 A JP27836499 A JP 27836499A JP 27836499 A JP27836499 A JP 27836499A JP 2001097288 A JP2001097288 A JP 2001097288A
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JP
Japan
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rotor blade
helicopter
ring
peripheral surface
duct
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JP27836499A
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Japanese (ja)
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Yuki Yanagawa
祐輝 柳川
Tokuo Miyagi
徳雄 宮城
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a helicopter ducted fan provided at the tail structure of a helicopter, capable of preventing a torque generated on the helicopter, used for operation of yawing and polarity, and capable of eliminating such defects that an efficiency is low because a clearance between the blade end of a rotor blade and a duct inner peripheral surface cannot be reduced and the diameter of a hub is increased and the operating space for the rotor blade is reduced because a rotor blade drive device and a pitch control device are incorporated in the hub. SOLUTION: This helicopter ducted fan comprises bearings connecting the blade end of a rotor blade, provided between the inner peripheral surfaces of a ring rotating in a duct and a duct and the outer peripheral surface of the ring, and reducing a clearance between the blade end of the rotor blade and the inner peripheral surface of the duct with the rotor blade is rotated so that the rotor blade can be rotated at high speeds 11. Thus, a trouble that the clearance produced between the blade end and the inner peripheral surface of the duct is increased can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタの上方
に設けられたメインロータの回転時に、メインロータの
回転方向とは逆方向に回転させようとするヘリコプタの
トルク発生を防止し、また、ヘリコプタのホバリング
時、若しくは飛行時における偏揺安定性、正確な飛行方
向を安定的に指向させる方向性等の操作性を維持するた
めのヘリコプタダクテッドファンに係わり、特に、ロー
タブレードの翼端とロータブレードを設置するためにヘ
リコプタの尾部構造を形成するシュラウドに、機体軸と
直交する方向に水平に貫通させたダクトの内周面との間
隙を小さくし、隙間からの作動流体の流出を少なくし
て、ロータブレードの作動効率を向上させることが出来
るようにしたヘリコプタダクテッドファンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents a helicopter from rotating when the main rotor provided above the helicopter is rotated in a direction opposite to the direction of rotation of the main rotor. The present invention relates to a helicopter-ducted fan for maintaining operability such as yaw stability at the time of hovering or flight, a direction for stably directing an accurate flight direction, and in particular, a wing tip of a rotor blade and a rotor blade. The shroud, which forms the tail structure of the helicopter for installation, has a small gap with the inner peripheral surface of the duct that is horizontally penetrated in the direction perpendicular to the fuselage axis, reducing the outflow of working fluid from the gap, The present invention relates to a helicopter ducted fan capable of improving the operating efficiency of a rotor blade.

【0002】また、本発明は、ダクトの中心部に配設さ
れ、翼端が相互に連結された円環の作動により回動する
ロータブレードの基端を支持するハブの直径を小さくで
き、ダクトの直径に対するハブの直径の比率を小さくし
て、ロータブレードの作動空間を大きくでき、シュラウ
ドを水平に貫通させて設けるダクトの直径およびロータ
ブレードの直径を、結果的に小さくできるヘリコプタダ
クテッドファンに関する。
Further, the present invention can reduce the diameter of a hub that supports the base end of a rotor blade that is disposed at the center of a duct and that rotates by the operation of a ring whose wing ends are connected to each other. The present invention relates to a helicopter ducted fan that can reduce the ratio of the diameter of the hub to the diameter of the rotor, thereby increasing the working space of the rotor blade, and thereby reducing the diameter of the duct provided horizontally through the shroud and the diameter of the rotor blade.

【0003】[0003]

【従来の技術】ヘリコプタの上方に単一のメインロータ
を設け、この回動により発生する揚力により飛行するよ
うにした、いわゆる、シングルロータヘリコプタにおい
ては、メインロータの回転時にメインロータの回転方向
とは逆方向に、ヘリコプタを回転させようとするトルク
が発生するために、この回転の発生を防止する必要があ
る。さらには、ヘリコプタの特徴である空中の一定位置
に静止して飛行するホバリング時、若しくは、ヘリコプ
タの飛行目的を達成するため目的地に向けて飛行させる
飛行時の、ヘリコプタの偏揺安定性、又は正確な方向性
を維持して飛行させる飛行安定性を確保するための操作
性が求められている。
2. Description of the Related Art In a so-called single-rotor helicopter in which a single main rotor is provided above a helicopter so that the helicopter flies by a lift generated by this rotation, the rotation direction of the main rotor is determined when the main rotor rotates. Since a torque is generated to rotate the helicopter in the reverse direction, it is necessary to prevent the rotation from occurring. Furthermore, when hovering to fly stationary at a certain position in the air, which is a feature of the helicopter, or during flight to fly to the destination to achieve the flight purpose of the helicopter, yaw stability of the helicopter, or There is a demand for operability to ensure flight stability in which a flight can be performed while maintaining an accurate direction.

【0004】このために、図9に示すように、上方にメ
インロータ07を設けるようにした胴体02を、後方に
延長して設けた尾部ブーム03と一体化され、ヘリコプ
タ01の尾部構造04を形成するシュラウド05に、胴
体02の方向(機体軸前方)と直交する方向に、水平に
貫通させたダクト06を設けて、このダクト06の中心
部に、図10に示すように、ダクト06の内周面から突
出させた支柱08により支持して、ダクト06と同軸状
にハブ09を配置して、このハブ09内に設置され、後
述するようなエンジン013から駆動力が伝達される動
力伝達機構016によって、ハブ09の外周でロータブ
レード010を回転させて、機体軸方向と直交する方向
の推力を発生させるようにしている。
To this end, as shown in FIG. 9, a fuselage 02 having a main rotor 07 provided thereon is integrated with a tail boom 03 extending rearward, and a tail structure 04 of the helicopter 01 is formed. A shroud 05 to be formed is provided with a duct 06 penetrating horizontally in a direction perpendicular to the direction of the fuselage 02 (front of the fuselage axis), and the center of the duct 06 is provided with a duct 06 as shown in FIG. A hub 09 is supported coaxially with the duct 06 and is supported by a column 08 protruding from the inner peripheral surface. The hub 09 is installed in the hub 09 and a power transmission in which a driving force is transmitted from an engine 013 as described later. By the mechanism 016, the rotor blade 010 is rotated around the outer periphery of the hub 09 to generate a thrust in a direction orthogonal to the body axis direction.

【0005】なお、尾部構造04には、上述したシュラ
ウド05の外に、シュラウド05から上方に延長して設
けられ、飛行方向の安定性を保持する方向舵011、方
向舵011と直交させて固着され、ヘリコプタ01のピ
ッチ面内での安定性を保持するための水平舵012を設
けている。
The tail structure 04 is provided in addition to the above-described shroud 05 and extends upward from the shroud 05, and is fixed to the rudder 011 and the rudder 011 orthogonally to the rudder 011 to maintain stability in the flight direction. A horizontal rudder 012 for maintaining the stability of the helicopter 01 in the pitch plane is provided.

【0006】また、このロータブレード010の作動
は、図11に示す概念図で示されるように、胴体02の
内部に設置されたエンジン013の出力がメインギヤボ
ックス014に伝達され、メインロータ07を回転軸0
7aを介して作動させるとともに、駆動力の一部は分岐
されて、テイルドライブシャフト015により尾部ブー
ム03の内部、および支柱08の内部を通って、ハブ0
9内に設けられた動力伝達機構016に伝達され、動力
伝達機構016によってロータブレード010を一定の
速度で回転させることによって行うようにしている。
The operation of the rotor blade 010 is performed by transmitting the output of an engine 013 installed inside the fuselage 02 to a main gear box 014 and rotating the main rotor 07 as shown in a conceptual diagram of FIG. Axis 0
7a, a part of the driving force is branched off, and the tail drive shaft 015 passes through the inside of the tail boom 03 and the inside of the column 08 to form the hub 0.
The power is transmitted to a power transmission mechanism 016 provided in the motor 9 and the power transmission mechanism 016 rotates the rotor blade 010 at a constant speed.

【0007】すなわち、図12に示されるように、ダク
ト06に配設されたハブ09内にまで延伸されたテイル
ドライブシャフト015の後端には、動力伝達機構01
6を構成する傘歯車017が固着されており、この傘歯
車017が、テイルギヤボックス09a内でハブ09の
軸心まわりに回動自在に支持された駆動傘歯車018に
噛合して回動させることにより、駆動傘歯車018と一
体化されているハブケーシング019を回動させ、ハブ
ケーシング019に基端部が固定されているロータブレ
ード010を一定の速度で回転させるようにしている。
That is, as shown in FIG. 12, a power transmission mechanism 01 is provided at the rear end of a tail drive shaft 015 extending into a hub 09 provided in a duct 06.
6, the bevel gear 017 is fixed, and this bevel gear 017 meshes with the drive bevel gear 018 rotatably supported around the axis of the hub 09 in the tail gear box 09a to rotate. Thus, the hub casing 019 integrated with the drive bevel gear 018 is rotated, and the rotor blade 010 whose base end is fixed to the hub casing 019 is rotated at a constant speed.

【0008】さらに、ハブ09内にはピッチ制御装置0
20が設けられており、一定の速度で回転するようにし
たロータブレード010で発生する推力の大きさは、こ
のピッチ制御装置020を構成するサーボ制御装置02
3に枢着されたレバー022を、操縦室に設置された操
縦桿に連結し、操縦桿を前後動させることによって、矢
視で示すようにピッチ変更ロッド021を前後動させる
ことにより、レバー022を枢着軸まわりに回動させ
て、作動させるようにしている。
Further, a pitch control device 0 is provided in the hub 09.
20 is provided, and the magnitude of the thrust generated by the rotor blade 010 that rotates at a constant speed is determined by the servo control device 02 constituting the pitch control device 020.
3 is connected to a control stick installed in the cockpit, and the pitch change rod 021 is moved forward and backward as indicated by an arrow by moving the control stick back and forth. Is rotated around the pivot axis to operate.

【0009】すなわち、このレバー022を回動させた
回動量に対応して、ハブケーシング019内を貫通させ
たロッド027を軸心方向に作動させ、このロッド02
6の一端に連結されたピッチ制御スパイダー024を作
動させることにより、タイバー025をピッチ制御スパ
イダー024の作動に応じて作動させて、操縦操作通り
にロータブレード010のピッチ角を変え、ヘリコプタ
01の偏揺安定性、又は正確な飛行方向に飛行させるた
めの操作性を維持できる推力を発生させるものにしてい
る。
That is, the rod 027 penetrating through the hub casing 019 is operated in the axial direction in accordance with the amount of rotation of the lever 022, and
By operating the pitch control spider 024 connected to one end of the helicopter 01, the tie bar 025 is operated in accordance with the operation of the pitch control spider 024, and the pitch angle of the rotor blade 010 is changed according to the steering operation. A thrust that can maintain rocking stability or operability for flying in an accurate flight direction is generated.

【0010】このように、ダクト06内を高速で回転す
るロータブレード010の翼端と、中心部に支持された
ハブ09の外周面でロータブレード010を回動させる
ダクト06内周面との間には、間隙027(クリアラン
ス)を設ける必要があり、しかも、高速回転による遠心
力でロータブレード010が径方向に延伸するため、こ
の間隙026は、余裕を持たせた大きなものにする必要
がある。通常、1〜1.2mのダクト06内に設けるよ
うにしたロータブレード010の場合で、約5m/mの
間隙027を設けるようにしている。
[0010] Thus, between the blade tip of the rotor blade 010 rotating at high speed in the duct 06 and the inner peripheral surface of the duct 06 for rotating the rotor blade 010 on the outer peripheral surface of the hub 09 supported at the center. Needs to be provided with a gap 027 (clearance), and since the rotor blade 010 extends in the radial direction by centrifugal force due to high-speed rotation, the gap 026 needs to be made large with a margin. . Usually, in the case of the rotor blade 010 provided in the duct 06 of 1 to 1.2 m, a gap 027 of about 5 m / m is provided.

【0011】しかし、この間隙027を通過する空気の
流れは、ヘリコプタ01の操作性を維持するための推力
で減少させるように働くので、この間隙027を大きな
ものになると、所定の大きさのロータブレード010で
発生させることの出来る推力が小さくなり、例えば、前
述した間隙027を、5m/mから3m/mの間隙02
6にした場合には、ロータブレード010の推力は、5
ないし10%向上させることができると言われている
程、ロータブレード010の推力発生への影響が大き
い。
However, the flow of the air passing through the gap 027 acts to reduce the thrust for maintaining the operability of the helicopter 01. Therefore, when the gap 027 becomes large, the rotor having a predetermined size becomes large. The thrust that can be generated by the blade 010 is reduced. For example, the gap 027 described above is changed from the gap 0 of 5 m / m to 3 m / m.
In the case of 6, the thrust of the rotor blade 010 is 5
The effect on the thrust generation of the rotor blade 010 is so great that it is said that it can be improved by 10%.

【0012】しかしながら、大径のロータブレード01
0を設置するようにした場合、ダクト06の大径化に伴
いヘリコプタ01の飛行時の空力特性が劣化するととも
に、ロータブレード010の作動に大きな駆動力が必要
となり、エンジン013の出力を増大させる必要があ
り、また、ロータブレード010の大径化もあって重量
が増大するという不具合がある。さらに、この不具合を
解消するために、間隙026を5m/mから3m/mに
することも考えられるが、単に、間隙026を小さくす
るだけでは、ダクト06内を高速で回転するロータブレ
ード010が、遠心力で径方向に延伸するため、間隙0
26は約1m/m程度にまで縮小し、このためにロータ
ブレード010の翼端がダクト06内周面に接触して、
破損が生じヘリコプタ01の制御が不能になることがあ
るという不具合もある。
However, the large-diameter rotor blade 01
When the helicopter 01 is installed, the aerodynamic characteristics of the helicopter 01 at the time of flight are deteriorated due to the increase in the diameter of the duct 06, and a large driving force is required for the operation of the rotor blade 010. It is necessary to increase the diameter of the rotor blade 010, and the weight increases. Further, in order to solve this problem, it is conceivable to change the gap 026 from 5 m / m to 3 m / m. However, if the gap 026 is simply reduced, the rotor blade 010 rotating at a high speed in the duct 06 can be used. , Because it is stretched in the radial direction by centrifugal force,
26 is reduced to about 1 m / m, so that the blade tip of the rotor blade 010 contacts the inner peripheral surface of the duct 06,
There is also a disadvantage that the helicopter 01 cannot be controlled due to damage.

【0013】また、前述したように、テイルドライブシ
ャフト015により支柱08の内部を通って伝達され、
ロータブレード010を一定の速度で回転させる傘歯車
017、駆動傘歯車018、テイルロータギヤボックス
020に支持されているハブケーシング019からなる
動力伝達機構016、および操縦室に設置された操縦桿
に連結されたピッチ変更ロッド021を、操縦操作によ
り作動させることによりロータブレード010の迎角を
変えて、ロータブレード010で発生する推力を変更さ
せる、サーボ制御装置023、サーボ制御装置023に
枢着されたレバー022、ハブケーシング019内を貫
通させたロッド、このロッドの一端に連結されたピッチ
制御スパイダー024、およびピッチ制御スパイダー0
24により作動させられ、個々のロータブレード010
の迎角を変えるタイバー025からなるピッチ制御装置
020をそれぞれ内蔵するようにしているために、ダク
ト06の中心部に、ダクト06の内周面から突出させた
(流線形の)支柱08により、ダクト06と同軸状に配
置して、その外周でロータブレード010を回転させ、
推力を発生させるようにした円筒状のハブ09の直径が
大きくなり、ダクト06の直径に対するハブ09の直径
の比率が大きくなることによる不具合もある。
[0013] As described above, the tail drive shaft 015 is transmitted through the inside of the support post 08,
A power transmission mechanism 016 comprising a bevel gear 017 for rotating the rotor blade 010 at a constant speed, a drive bevel gear 018, a hub casing 019 supported by a tail rotor gear box 020, and a control rod installed in a cockpit. The pitch change rod 021 is operated by a steering operation to change the angle of attack of the rotor blade 010, thereby changing the thrust generated by the rotor blade 010. Lever 022, rod penetrating through hub casing 019, pitch control spider 024 connected to one end of this rod, and pitch control spider 0
24, the individual rotor blades 010
Since the pitch control device 020 including the tie bar 025 for changing the angle of attack is built in, the (streamlined) column 08 protruding from the inner peripheral surface of the duct 06 is provided at the center of the duct 06. It is arranged coaxially with the duct 06, and rotates the rotor blade 010 around its outer periphery,
There is also a problem that the diameter of the cylindrical hub 09 that generates thrust increases, and the ratio of the diameter of the hub 09 to the diameter of the duct 06 increases.

【0014】すなわち、前述した動力伝達機構016お
よびピッチ制御装置020を内蔵するようにしたハブ0
9の直径は、50〜60cmにもなり、これを、通常シ
ュラウド05に穿設するようにした1〜1.2mの直径
のダクト06内に設けるようにした場合、ハブ09の直
径がダクト06の直径に対して大きな比率のものとな
る。このために、ダクト06の内周面とハブ09の外周
面との間に形成される、ロータブレード010の作動空
間が小さくなり、ヘリコプタ01の偏揺安定性、又は正
確な飛行方向に飛行させるための操作性を維持できる大
きさの推力を発生できるロータブレード010を設置す
るためには、シュラウド05を水平に貫通させて設ける
ダクト06の直径を大きくする必要があり、前述したよ
うに、ヘリコプタ01の飛行時の空力特性が劣化し、ま
た、重量が増大するという不具合がある。
That is, a hub 0 incorporating the above-described power transmission mechanism 016 and pitch control device 020
9 has a diameter of 50 to 60 cm, and is provided in a duct 06 having a diameter of 1 to 1.2 m, which is usually drilled in the shroud 05. Large ratio to the diameter of For this reason, the working space of the rotor blade 010 formed between the inner peripheral surface of the duct 06 and the outer peripheral surface of the hub 09 becomes smaller, and the helicopter 01 flies in the yaw stability or the accurate flight direction. In order to install a rotor blade 010 capable of generating a thrust large enough to maintain operability, it is necessary to increase the diameter of a duct 06 provided to penetrate the shroud 05 horizontally, as described above. However, there is a problem that the aerodynamic characteristics at the time of flight 01 deteriorate and the weight increases.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のヘリ
コプタ、特に、シングルロータヘリコプタにおいて生じ
る上述した不具合を解消するために、ヘリコプタの上方
に設けられたメインロータの回転時に、メインロータの
回転方向と逆方向にヘリコプタを回転させようとするト
ルクの発生を防止し、また、ヘリコプタのホバリング
時、若しくは飛行時における偏揺安定性、正確な飛行方
向性の操作性を維持するため、機体軸と直交する方向に
推力を発生させるロータブレードの翼端とロータブレー
ドを設置するダクトの内周面との間隙を小さくし、間隙
からの作動流体の流出を少なくして、ロータブレードの
作動効率を向上させ、ロータブレードおよびこれを設置
するダクトの大きさを小さくすることが出来るととも
に、間隙を小さくすることによりロータブレードに生じ
ることのある破損を防止できるヘリコプタダクテッドフ
ァンを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a conventional helicopter, in particular, a single rotor helicopter, in which the main rotor provided above the helicopter is rotated when the main rotor is rotated. In order to prevent the generation of torque that would cause the helicopter to rotate in the opposite direction, and to maintain the yaw stability and accurate directional maneuverability when hovering or flying the helicopter, The gap between the blade tip of the rotor blade that generates thrust in the direction orthogonal to the inner circumference of the duct where the rotor blade is installed is reduced, and the outflow of working fluid from the gap is reduced, thereby improving the operating efficiency of the rotor blade. To reduce the size of the rotor blade and the duct in which it is installed, and to reduce the gap And by and to provide a helicopter ducted fan capable of preventing damage that may occur in the rotor blades.

【0016】また、本発明は、ダクトの中心部に配設さ
れ、動力伝達機構を内蔵するようにし、エンジンからメ
インギヤボックスを介してテイルドライブシャフトによ
り伝達機構に伝達される駆動力により、回転軸を一定の
速度でロータブレードを回転させるために生じるハブの
大径化に伴い、生じていた不具合を解消するため、ロー
タブレードを基端側で駆動せず、翼端側を駆動すること
によってロータブレードを作動させるとともに、推力の
大きさはロータブレードのピッチ制御により行うことな
く、ロータブレードの回転数の変化により変化させるよ
うにして、動力伝達機構およびピッチ制御装置の内蔵が
不要になり、ハブの直径を小さくでき、ダクトの直径に
対するハブの直径に比率を小さくして、ロータブレード
の作動空間を大きくでき、結果的にはダクトの直径を小
さくできるヘリコプタダクテッドファンを提供すること
を課題とする。
According to the present invention, a power transmission mechanism is provided at the center of the duct, and a power transmission mechanism is built in. The drive shaft is transmitted to the transmission mechanism by a tail drive shaft from an engine via a main gear box. In order to solve the problem that has occurred with the increase in the diameter of the hub caused by rotating the rotor blade at a constant speed, the rotor blade is driven by driving the blade tip side instead of driving the rotor blade on the base end side. While operating the blades, the magnitude of thrust is not changed by controlling the pitch of the rotor blades, but by changing the number of revolutions of the rotor blades, eliminating the need for a power transmission mechanism and a built-in pitch control device. The working space of the rotor blades by reducing the ratio of the hub diameter to the duct diameter. Can, consequently is an object of the present invention to provide a helicopter ducted fan that can reduce the diameter of the duct.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】このため、第1番目の本
発明のヘリコプタダクテッドファンは、次の手段とし
た。
For this reason, the first helicopter ducted fan of the present invention has the following means.

【0018】(1)ヘリコプタの尾部構造を形成するシ
ュラウドを水平に貫通させたダクト内に配設され、ダク
ト内で回動して機体軸と直交する方向の推力を発生させ
て、メインロータ回転時に生じるヘリコプタのトルク発
生を防止するとともに、ヘリコプタのホバリング時、若
しくは飛行時における偏揺安定性、操作性を維持するロ
ータブレードの翼端を相互に連結し、ロータブレードの
回動とともにダクトの内部で回動する円環を設けた。
(1) A shroud forming a tail structure of a helicopter is provided in a duct horizontally penetrated, and is rotated in the duct to generate a thrust in a direction orthogonal to the body axis to rotate the main rotor. In addition to preventing the helicopter torque from being generated at the same time, the wing tips of the rotor blades are connected to each other to maintain yaw stability and operability when hovering or flying the helicopter. Provided with a ring that rotates.

【0019】(2)ダクトの内周面と円環の外周面との
間に介装され、ロータブレードの回転時に、ロータブレ
ードの翼端とダクトの内周面との間隙を小さくし、しか
も翼端が内周面に衝突して破損するのを防止して、ダク
ト内でロータブレードを高速回転させることができるよ
うにしたベアリングを設けた。
(2) It is interposed between the inner peripheral surface of the duct and the outer peripheral surface of the ring to reduce the gap between the blade end of the rotor blade and the inner peripheral surface of the duct when the rotor blade rotates, and A bearing is provided to prevent the blade tip from colliding with the inner peripheral surface and being damaged, thereby enabling the rotor blade to rotate at high speed in the duct.

【0020】(a)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(1),(2)の手段により、
翼端とダクト内周面との接触による破損は確実に防止さ
れ、ダクトの内周面と円環の外周面との間に生じる間隙
を小さくし、ロータブレードを高速回転させることがで
きるために、間隙から流出する空気の流量を少なくする
ことができて、ロータブレードの作動効率を向上させて
推力を大きくでき、メインロータの回転方向とは逆方向
に発生するヘリコプタを回転させるトルク発生を防止
し、また、ヘリコプタのホバリング時、若しくは飛行時
における偏揺安定性、正確な飛行方向を指向させる操作
性を維持するために必要な推力を発生させるロータブレ
ード、およびこれを設置するダクトの大きさを小さくす
ることができ、ヘリコプタの飛行時の空力特性を劣化す
ることなく、また、重量を逓減させることができ、ヘリ
コプタの飛行性能を向上させることができる。
(A) Thus, the helicopter ducted fan of the present invention can be provided by the means (1) and (2) described above.
Damage due to contact between the wing tip and the inner peripheral surface of the duct is reliably prevented, the gap generated between the inner peripheral surface of the duct and the outer peripheral surface of the ring is reduced, and the rotor blade can be rotated at high speed. , The flow rate of air flowing out of the gap can be reduced, the operating efficiency of the rotor blades can be improved, the thrust can be increased, and the generation of torque that rotates the helicopter, which occurs in the direction opposite to the rotation direction of the main rotor, is prevented Rotor blades that generate the thrust necessary to maintain yaw stability during hovering or flight of a helicopter and operability for directing an accurate flight direction, and the size of a duct for installing the rotor blades Can be reduced, the aerodynamic characteristics of the helicopter during flight can be reduced, and the weight can be gradually reduced, thereby improving the flight performance of the helicopter. It is possible to above.

【0021】また、第2番目の本発明のヘリコプタダク
テッドファンは、上記(1),(2)の手段に加え、次
の手段とした。
A second helicopter ducted fan according to the present invention has the following means in addition to the above means (1) and (2).

【0022】(3)ダクトの中心部に同軸状に配設さ
れ、メインエンジンを駆動するエンジンから分岐された
駆動力がテイルドライブシャフトを介してロータブレー
ドの基端部に伝達され、ロータブレードを作動させる動
力伝達機構を内蔵するハブを設けた。なお、ハブ内には
従来通り動力伝達機構を内蔵させるだけでなく、ピッチ
制御装置を内蔵させるようにしても良いものである。
(3) A driving force branched from an engine for driving the main engine, which is disposed coaxially at the center of the duct, is transmitted to the base end of the rotor blade via a tail drive shaft, and the rotor blade is connected to the main shaft. A hub with a built-in power transmission mechanism was provided. It should be noted that the power transmission mechanism may be built in the hub as in the conventional case, and a pitch control device may be built in the hub.

【0023】(4)ロータブレードの翼端を相互に連結
する円環に、それぞれ配設される翼端の周方向位置に対
応して、円環の径方向に穿設した孔を設けた。
(4) In the ring connecting the blade tips of the rotor blades to each other, holes formed in the radial direction of the ring are provided corresponding to the circumferential positions of the blade tips respectively provided.

【0024】(5)円環の径方向に穿設した孔内を径方
向に移動自在にされて、ロータブレードの作動時に径方
向に生じる、ロータブレードの径方向の伸縮を自在にし
て、翼端支持する突起をロータブレードの翼端に設け
た。なお、孔内を移動する突起は、ロータブレードの最
大伸展時に円環の外周面から突出せず、また、最小縮少
時においても孔内から抜け出さない長さにすることが好
ましい。
(5) The blade can be freely moved in the radial direction in a hole formed in the radial direction of the ring to freely expand and contract in the radial direction of the rotor blade which occurs in the radial direction when the rotor blade operates. An end-supporting projection was provided on the blade tip of the rotor blade. In addition, it is preferable that the protrusion that moves in the hole does not protrude from the outer peripheral surface of the ring when the rotor blade is fully extended, and has a length that does not fall out of the hole even when the rotor blade is reduced to the minimum.

【0025】(b)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(a)に加え、上記(3)〜
(5)の手段により、高速回転時のロータブレードが最
も伸張するときにおいても、接触による破損を防止し
て、ロータブレードを高速回転させることができるとと
もに、ダクトの内周面と円環の外周面との間に生じる間
隙を極端に小さくすることができ、間隙から流出する空
気の流量を少なくすることができ、ロータブレードの作
動効率を向上させて推力を大きくできる。
(B) As a result, the helicopter ducted fan of the present invention provides the above (3) to (3)
By means of (5), even when the rotor blade is most stretched during high-speed rotation, damage due to contact can be prevented, the rotor blade can be rotated at high speed, and the inner peripheral surface of the duct and the outer periphery of the ring The gap generated between the gap and the surface can be made extremely small, the flow rate of air flowing out of the gap can be reduced, the operating efficiency of the rotor blade can be improved, and the thrust can be increased.

【0026】また、第3番目の本発明のヘリコプタダク
テッドファンは、上記(1)、(2)の手段を加え、次
の手段とした。
A third helicopter ducted fan according to the present invention has the following features in addition to the features (1) and (2) described above.

【0027】(6)翼端が内周面に固着され、ダクトの
内周面に穿設された凹所内を回動する円環の外周面に巻
回されて、その移動により円環の外周面を作動させて、
ロータブレードを回動させ推力を発生させるようにした
ベルトを設けた。
(6) The wing tip is fixed to the inner peripheral surface, and is wound around the outer peripheral surface of a ring that rotates in a recess formed in the inner peripheral surface of the duct, and the outer periphery of the ring is moved by the movement. Activate the surface,
A belt was provided to rotate the rotor blade to generate thrust.

【0028】(7)メインロータを駆動するエンジンか
ら直接供給される駆動力、若しくはエンジンからの駆動
力で作動するゼネレータ若しくは電池から供給される駆
動力で駆動されるプーリでベルトを作動させるアクチュ
エータを設けた。なお、ベルトは、弾力性のある硬質ゴ
ム等の素材で形成されるとともに、ベルトの外周面とベ
ルトが通過するダクトの内周面に穿設された凹所との間
には、ベルトを外周面から押圧するようにした押さえロ
ーラ等を設けるようにすることが好ましい。
(7) An actuator that operates a belt with a driving force supplied directly from an engine that drives the main rotor, a generator that operates with a driving force from the engine, or a pulley that is driven with a driving force supplied from a battery. Provided. The belt is formed of a material such as elastic hard rubber, and the belt is provided between the outer peripheral surface of the belt and a recess formed in the inner peripheral surface of the duct through which the belt passes. It is preferable to provide a pressing roller or the like that presses from the surface.

【0029】(c)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(a)に加え、上記(6)〜
(7)の手段により、ダクトの中心部に配設され、動力
伝達機構、ピッチ制御装置等を内蔵するようにし、エン
ジンからメインギヤボックスを介してテイルドライブシ
ャフトによりハブ内の動力伝達機構に伝達される駆動力
により、ロータブレードを回転させ、また、ピッチ制御
装置によりロータブレードの迎角を変角して、推力の大
きさを変化させるようにした、ダクテッドファンと異な
り、翼端に設けた円環の外周面に巻回された駆動用ベル
トによって、円環を介してロータブレードを作動させる
ようにしたので、ロータブレードはエンジンからの駆動
力、若しくはエンジンで駆動されるゼネレータ、若しく
はゼネレータで充電される電池からの電力で作動するモ
ータにより速度を制御して駆動させることが容易にな
る。
(C) As a result, the helicopter ducted fan of the present invention has the above (6) to (6) in addition to the above (a).
By means of (7), the power transmission mechanism, the pitch control device, and the like are provided at the center of the duct and are transmitted from the engine to the power transmission mechanism in the hub by the tail drive shaft via the main gear box. Unlike a ducted fan, the rotor blade is rotated by a driving force applied to the rotor blade, and the angle of attack of the rotor blade is changed by a pitch control device to change the magnitude of thrust. The rotor blade is operated via the ring by the driving belt wound around the outer peripheral surface of the rotor blade, so that the rotor blade is driven by the engine, or is charged by the generator driven by the engine or the generator. It is easy to control the speed and drive the motor by the motor operated by the electric power from the battery.

【0030】このことは、一定のピッチ角にしたロータ
ブレードの回転数制御が容易になり、機械的機構により
ロータブレードの推力変更を行うピッチ制御装置を不要
にできる。また、エンジンからの駆動力で直接ロータブ
レードを作動させるようにした場合においても、ダクト
外にロータブレードの回転数、すなわち推力の大きさを
変える変速機構は、ダクト内、特にハブ内に設ける必要
がなくなりダクト外に設置することができる。
This makes it easy to control the number of rotations of the rotor blade at a fixed pitch angle, and eliminates the need for a pitch control device for changing the thrust of the rotor blade by a mechanical mechanism. Further, even when the rotor blades are operated directly by the driving force from the engine, a transmission mechanism for changing the rotation speed of the rotor blades, that is, the magnitude of the thrust outside the duct, must be provided in the duct, particularly in the hub. And can be installed outside the duct.

【0031】このように、ロータブレードは駆動用ベル
トで作動され、ハブは回動するロータブレードの基端部
を支持するだけのものにできるので、ハブの直径を小さ
くでき、ダクトの直径に対するロータブレードの作動空
間を大きくできるので、ロータブレードおよびダクトの
直径を小さくでき、ヘリコプタのホバリング時、若しく
は飛行時における偏揺安定性、正確な飛行方向を指向さ
せる操作性を維持するために必要なロータブレード、お
よびこれを設置するためのダクトの大きさを小さくする
ことができ、ヘリコプタの飛行時の空力特性が劣化する
ことなく、また、重量を逓減させることができ、ヘリコ
プタの飛行性能を向上させることができる。
As described above, the rotor blade is driven by the driving belt, and the hub can be configured to only support the base end portion of the rotating rotor blade. Therefore, the diameter of the hub can be reduced, and the rotor with respect to the diameter of the duct can be reduced. Since the working space of the blade can be increased, the diameter of the rotor blade and the duct can be reduced, and the rotor required to maintain yaw stability during hovering or flight of the helicopter and operability to direct the correct flight direction. The size of the blade and the duct for installing it can be reduced, the aerodynamic characteristics of the helicopter during flight do not deteriorate, and the weight can be reduced gradually, improving the flight performance of the helicopter be able to.

【0032】また、第4番目の本発明のヘリコプタダク
テッドファンは、上記(6),(7)の手段を加え、次
の手段とした。
A fourth helicopter ducted fan according to the present invention includes the following means in addition to the means (6) and (7).

【0033】(8)ベルトを巻回する外周面が三角形状
にされ、ダクトの内周面に穿設された凹所内で回動させ
るようにした円環を設けた。
(8) An outer peripheral surface around which the belt is wound is formed in a triangular shape, and an annular ring is provided which is rotated in a recess formed in the inner peripheral surface of the duct.

【0034】(9)円環の外周面に形成される2辺に、
それぞれの側面が配設され、ベルトと円環との間に平面
状の接触面を形成するとともに、ベルトに負荷される押
圧力で円環を押圧して、ベルトの作動に応じてロータブ
レードを回動させる円錐ベアリングとを設けた。
(9) Two sides formed on the outer peripheral surface of the ring
Each side surface is provided, and a flat contact surface is formed between the belt and the ring, and the ring is pressed by a pressing force applied to the belt, and the rotor blade is driven according to the operation of the belt. A rotating conical bearing is provided.

【0035】(d)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(a),(c)に加え、ロータ
ブレードの推力発生により生じるスラスト力は、円錐ベ
アリングで吸収することができ、スラスト受け等の装置
が不要になる。さらに、円錐ベアリングを介して円環を
ベルトで押圧するようにしたので、ベルトによる押圧力
が円環に均等に負荷され大きくなり、ロータブレードの
回動をロータブレードに要求される推力に応じて作動さ
せるベルトの作動に応じて確実にすることができる。
(D) Thus, in addition to the above (a) and (c), the helicopter ducted fan of the present invention can absorb the thrust force generated by the generation of the thrust of the rotor blade by the conical bearing, and can receive the thrust bearing and the like. Device becomes unnecessary. Further, since the ring is pressed by the belt via the conical bearing, the pressing force by the belt is uniformly applied to the ring and increases, and the rotation of the rotor blade is adjusted according to the thrust required for the rotor blade. This can be ensured according to the operation of the belt to be operated.

【0036】また、第5番目の本発明のヘリコプタダク
テッドファンは、上記(1),(2)の手段に加え、次
の手段とした。
The fifth helicopter ducted fan of the present invention has the following means in addition to the above means (1) and (2).

【0037】(10)翼端が内周面に固着された円環の
外周面を、その外周面で押圧しながら転動し、円環を介
してロータブレードを回動させる駆動用ローラを設け
た。なお、駆動用ローラは、円環の幅と略同等の長さを
持つものを1個設けるようにしても、円環の幅の約1/
2の長さのものを2個設けるようにしても良い。
(10) A driving roller for rolling while pressing the outer peripheral surface of the ring with the wing tip fixed to the inner peripheral surface with the outer peripheral surface to rotate the rotor blade through the circular ring is provided. Was. It should be noted that even if one drive roller having a length substantially equal to the width of the ring is provided, about one-third of the width of the ring is provided.
You may provide two pieces of two lengths.

【0038】(11)メインロータを駆動するエンジン
からの駆動力、若しくはエンジンで駆動されるゼネレー
タ、若しくは電池から供給される電力で駆動用ローラを
作動させるアクチュエータを設けた。
(11) A driving force from an engine for driving the main rotor, a generator driven by the engine, or an actuator for operating a driving roller with electric power supplied from a battery is provided.

【0039】(12)駆動用ローラを設けた位置以外の
円環の外周面に等ピッチにして複数配設され、ロータブ
レードの回動時に駆動用ローラによる円環への負荷を均
等にする固定用ローラを設けた。
(12) A plurality of rings are arranged at equal pitches on the outer peripheral surface of the ring other than the position where the driving roller is provided, and the load applied to the ring by the driving roller is equalized when the rotor blade rotates. Roller was provided.

【0040】(e)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(a)に加え、上記(c)と同
様の作用、効果が得られるとともに、上記(6)〜
(9)の手段にしたベルトを敷設するスペースを必要と
する第3番目、第4番目の発明に比較して、駆動ローラ
を設置するためのスペースが小さくて済み、ダクト周辺
を切り欠き、ロータブレードを駆動するために設ける必
要のあるスペースが小さくすることができる。
(E) Thus, the helicopter ducted fan of the present invention has the same operation and effect as (c) in addition to (a), and also has the advantages (6) to
Compared with the third and fourth aspects of the present invention which require the space for laying the belt as the means of (9), the space for installing the drive roller is small, the periphery of the duct is cut out, and the rotor is cut off. The space that needs to be provided to drive the blade can be reduced.

【0041】また、第6番目の本発明のヘリコプタダク
テッドファンは、上記(1),(2)の手段に加え、次
の手段とした。
A sixth embodiment of the helicopter ducted fan of the present invention has the following means in addition to the above means (1) and (2).

【0042】(13)翼端が内周面に固着された円環の
外周面から径方向に突出させ、内部に周方向に間隔を設
けてコイル巻部を配置した突部を設けた。なお、突部は
円環の幅方向中央部から1個だけ突出させるようにして
も、幅方向に離隔させて2個突出させるようにしたもの
でも良い。
(13) The wing tip is made to protrude radially from the outer peripheral surface of the ring fixed to the inner peripheral surface, and a protrusion having a coil winding arranged at an interval in the peripheral direction is provided inside. In addition, only one protrusion may protrude from the center in the width direction of the ring, or two protrusions may be separated from each other in the width direction.

【0043】(14)突部に設けたコイル巻部に巻回さ
れ、メインロータを駆動するエンジンで作動するゼネレ
ータ、若しくは電池からの電力を、回動するロータブレ
ードの基端部を支持するセンタハブの軸心部、ロータブ
レードの内部および円環の径方向に穿設された孔に挿入
された電力線で供給されるコイルを設けた。
(14) A center hub which is wound around a coil winding portion provided on the projection and is operated by an engine which drives a main rotor, or which receives power from a battery or supports a base end of a rotating rotor blade. , A coil supplied by a power line inserted into a hole formed in the inside of the rotor blade and in the radial direction of the ring.

【0044】(15)コイル巻部を設けコイルを巻回し
た突部の外周と間隙を設けて、突部を包囲するようにし
て配置され、コイルに供給される電力(電流)によりロ
ータブレードを回動させる電磁力を発生させるようにし
た永久磁石を設けた。
(15) A coil winding portion is provided, a gap is provided between the outer periphery of the projection around which the coil is wound, and a gap is provided to surround the projection, and the rotor blade is energized by electric power (current) supplied to the coil. A permanent magnet for generating a rotating electromagnetic force is provided.

【0045】(f)これにより、本発明のヘリコプタダ
クテッドファンは、上記(a)に加え、上記(c)と同
様の作用効果が得られるとともに、コイルに流れる電流
と永久磁石で発生する磁界とで発生する電磁力でロータ
ブレードを回動させることができるため、ロータブレー
ドの駆動装置としては、可動部を有しないものにでき、
スペース上の制約がなくなるとともに、駆動装置の故障
のない信頼性の高いものにすることができる。また、コ
イルに供給する電流の大きさを変化させることにより、
ロータブレードに要求される推力を発生できる回転数で
回動させることができる。
(F) As a result, the helicopter ducted fan of the present invention can provide the same operation and effect as (c) in addition to (a), and can reduce the current flowing through the coil and the magnetic field generated by the permanent magnet. Since the rotor blade can be rotated by the generated electromagnetic force, the rotor blade drive device can be a device having no movable portion,
It is possible to eliminate the restriction on the space and to make the drive device highly reliable without failure of the drive device. Also, by changing the magnitude of the current supplied to the coil,
The rotor blade can be rotated at a rotational speed capable of generating a required thrust.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明のヘリコプタダクテ
ッドファンの実施の一形態を図面に基づき説明する。な
お、図において図a〜図dに示した部材と同一、もしく
は類似の部材には同一符号を付して、説明は極力省略す
る。図1は、本発明のヘリコプタダクテッドファンの実
施の第1形態を示す図で、図1(a)は内部にロータブ
レード010が配置される近傍のダクト06を一部破断
面で示す斜視図、図1(b)は図1(a)に示すA部の
省略を示すためのロータブレード010およびハブ08
の正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar members as those shown in FIGS. A to d are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as much as possible. FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a helicopter ducted fan according to the present invention, and FIG. 1 (a) is a perspective view showing a part of a duct 06 near a rotor blade 010 disposed therein, which is partially broken away. 1 (b) shows a rotor blade 010 and a hub 08 for omitting the part A shown in FIG. 1 (a).
FIG.

【0047】図に示すように、ダクト06の内周面から
突出させた(流線形状の)支柱08により支持して、ダ
クト06と同軸状にハブを配置して、このハブ09内に
設置された、図11に示すエンジン013から駆動力が
伝達される動力伝達機構016によって、ハブ09の外
周で8〜10枚からなるロータブレード010を回転さ
せ、機体軸方向と直交する方向、すなわち、ダクト06
の軸心方向に推力を発生させるようにしている。すなわ
ち、この実施の形態におけるロータブレード010の作
動は、従来のヘリコプタダクテッドファンと同様に、図
11に示す概念図で示される胴体02の内部に設置され
たエンジン013の駆動力の一部が分岐されて、ハブ0
9内に設けられた動力伝達機構016に伝達され、動力
伝達機構016によってロータブレード010を一定の
速度で回転させるようにしている。
As shown in the figure, the hub is supported by a (streamlined) column 08 protruding from the inner peripheral surface of the duct 06, and a hub is arranged coaxially with the duct 06 and installed in the hub 09. By the power transmission mechanism 016 to which the driving force is transmitted from the engine 013 shown in FIG. 11, 8 to 10 rotor blades 010 are rotated on the outer periphery of the hub 09, in a direction orthogonal to the body axis direction, that is, Duct 06
A thrust is generated in the direction of the axis. That is, in the operation of the rotor blade 010 in this embodiment, a part of the driving force of the engine 013 installed inside the fuselage 02 shown in the conceptual diagram shown in FIG. And hub 0
The rotor blade 010 is transmitted to a power transmission mechanism 016 provided in the motor 9 and rotated at a constant speed by the power transmission mechanism 016.

【0048】このために、ロータブレード010で発生
する推力の大きさは、ハブ09内に図12で示すものと
同様のピッチ制御装置020を設けて、このピッチ制御
装置020をパイロットの操縦桿操作により作動させる
ことにより、ロータブレード010の迎角を変え、ヘリ
コプタ01の偏揺安定性、又は正確な飛行方向に飛行さ
せるための操作性を維持できる推力を発生させるように
している。
For this purpose, the magnitude of the thrust generated by the rotor blade 010 is adjusted by providing a pitch control device 020 similar to that shown in FIG. 12 in the hub 09, and using the pitch control device 020 by the pilot's control stick operation. By changing the angle of attack of the rotor blade 010, the thrust that can maintain the yaw stability of the helicopter 01 or the operability for flying in the accurate flight direction is generated.

【0049】さらに、ハブ09の外周を回転する8〜1
0枚からなるロータブレード010の翼端には、翼端を
相互に連結し、ダクト06の周面に設けたフェアリング
1の内周面に沿ってロータブレード010の回動ととも
に回動する円環2を設けた。このロータブレード010
の翼端を相互に連結する円環2には、それぞれ配設され
る翼端の周方向位置に対応して、径方向に穿設され、回
動時又は静止時にロータブレード010に生じる伸縮量
を吸収できる深さにされた孔5が設けられている。ま
た、図12に示すように、従来のヘリコプタダクテッド
ファンと同様にハブ09内に設けられた動力伝達機構0
16により、一定回転数で回転するロータブレード01
0は、同様にハブ09内に設けられたピッチ制御装置0
20より、ピッチ角が制御され推力の大きさを変えるよ
うにしている。
Further, 8 to 1 rotating on the outer periphery of the hub 09
The wing tip of the zero rotor blade 010 is connected to the wing tip, and rotates along with the rotation of the rotor blade 010 along the inner peripheral surface of the fairing 1 provided on the peripheral surface of the duct 06. Ring 2 was provided. This rotor blade 010
The ring 2 interconnecting the wing tips is drilled in the radial direction corresponding to the circumferential position of the wing tip provided, and the amount of expansion and contraction generated in the rotor blade 010 when rotating or stationary. The hole 5 is provided to a depth capable of absorbing the water. As shown in FIG. 12, a power transmission mechanism 0 provided in a hub 09 similarly to a conventional helicopter ducted fan.
16, the rotor blade 01 rotating at a constant rotation speed
0 is a pitch control device 0 similarly provided in the hub 09
From 20, the pitch angle is controlled to change the magnitude of the thrust.

【0050】このロータブレード010の翼端には、上
述した円環2に径方向に穿設された孔5内を径方向に移
動自在にされて、ロータブレード010の作動時に径方
向に生じるロータブレード010の径方向の伸縮を自在
にして、ロータブレード010の最大伸展時においても
円環2の外周面から突出することなく、また、ロータブ
レード010の縮退時においても孔5内から抜け出るよ
うなことがなく、翼端を支持できるようにした突起4を
設けている。
At the tip of the rotor blade 010, a rotor 5 which is radially movable in a hole 5 formed in the above-mentioned ring 2 in a radial direction so as to be radially formed when the rotor blade 010 is operated. The blade 010 can be freely expanded and contracted in the radial direction so that it does not protrude from the outer peripheral surface of the ring 2 even when the rotor blade 010 is maximally extended, and also comes out of the hole 5 when the rotor blade 010 is retracted. There is provided a projection 4 which can support the wing tip without any problem.

【0051】さらに、フェアリング1の内周面と円環2
の外周面との間には、ベアリング3が介装されており、
円環2のフェアリング1の内周面での周方向の移動を滑
らかにしている。
Further, the inner peripheral surface of the fairing 1 and the ring 2
Bearing 3 is interposed between the outer peripheral surface of
The circumferential movement of the ring 2 on the inner peripheral surface of the fairing 1 is smoothened.

【0052】実施の第1形態のヘリコプタダクテッドフ
ァンは、上述のように構成されているので、ダクト06
の内周面、すなわちフェアリング1の内周面と翼端との
間に生じる間隙6を小さくし、しかも、翼端とフェアリ
ング1内周面との接触を確実に防止することができ、接
触による破損を確実に防止することができる。
Since the helicopter ducted fan according to the first embodiment is configured as described above, the duct 06
, That is, the gap 6 generated between the inner peripheral surface of the fairing 1 and the wing tip can be reduced, and the contact between the wing tip and the inner peripheral surface of the fairing 1 can be reliably prevented. Damage due to contact can be reliably prevented.

【0053】また、間隙6を小さくすることにより、こ
の間隙6から流出する空気の流量を少なくすることがで
きて、ロータブレード010の作動効率を向上させて推
力を大きくでき、メインロータ07の回転方向で発生す
るヘリコプタ01を回転させるトルク発生を防止し、ま
た、ヘリコプタ01のホバリング時、若しくは飛行時に
おける偏揺安定性、正確な飛行方向を指向させる操作性
を維持するために必要な推力を発生させる、ロータブレ
ード011およびこれを設置するダクト06の大きさを
小さくすることができ、ヘリコプタ01の飛行時の空力
特性が劣化することなく、また重量を逓減させることが
でき、ヘリコプタ01の飛行性能を向上させることがで
きる。
Further, by reducing the gap 6, the flow rate of the air flowing out of the gap 6 can be reduced, the operating efficiency of the rotor blade 010 can be improved and the thrust can be increased, and the rotation of the main rotor 07 can be increased. To prevent the generation of torque for rotating the helicopter 01 generated in the direction, and the thrust necessary for maintaining the yaw stability during hovering or flight of the helicopter 01 and the operability to direct the accurate flight direction. The size of the rotor blade 011 to be generated and the duct 06 for installing the rotor blade 011 can be reduced, the aerodynamic characteristics of the helicopter 01 during flight can be reduced, and the weight can be reduced gradually. Performance can be improved.

【0054】また、ハブ09内にピッチ制御装置020
を設けて、操縦桿の操作によりロータブレード010の
迎角を変角し推力の大きさを変えることができるように
したので、ピッチ制御装置20、設置スペースが必要と
なるために、ハブ09の直径が大きくなることによる不
具合は生じるものの、動力伝達機構016には、ロータ
ブレード010の変速機構の設置が不要となり、ロータ
ブレード010は従来のものと同様に一定速度で回転さ
せるものにでき、従来のヘリコプタダクテッドファンに
直ちに適用することができる。
Further, the pitch control device 020 is installed in the hub 09.
Is provided so that the angle of attack of the rotor blade 010 can be changed and the magnitude of thrust can be changed by operating the control stick, so that the pitch control device 20 and the installation space are required. Although a problem occurs due to an increase in the diameter, the power transmission mechanism 016 does not need to be provided with a transmission mechanism of the rotor blade 010, and the rotor blade 010 can be rotated at a constant speed similarly to the conventional one. Helicopter ducted fans can be applied immediately.

【0055】次に、図2は、本発明のヘリコプタダクテ
ッドファンの実施の第2形態を示す図で、図2(a)は
一体化されたロータブレード、円環およひハブからなる
ファンを示す正面図、図2(b)に図2(a)に示すハ
ブとロータブレードの結合状態を示す部分斜視図、図2
(c)は図2(a)に示すロータブレードと円環の結合
状態を示す部分斜視図、図3(a)はロータブレードと
駆動機構を示す正面図、図3(b)は図3(a)に矢視
A−Aにおける円環の断面を示す斜視図、図3(c)は
図3(a)に示すアクチュエータの制御装置を示すブロ
ック図、図3(d)は図3(b)の円環の外周面にベル
トを巻回した状態を示す断面図、図3(e)は図(d)
に示す円錐ベアリングの斜視図である。
Next, FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the helicopter ducted fan of the present invention, and FIG. 2 (a) shows a fan composed of an integrated rotor blade, ring and hub. FIG. 2B is a front perspective view, and FIG. 2B is a partial perspective view showing a coupled state of the hub and the rotor blade shown in FIG.
3 (c) is a partial perspective view showing the state of connection between the rotor blade and the ring shown in FIG. 2 (a), FIG. 3 (a) is a front view showing the rotor blade and the driving mechanism, and FIG. 3 (b) is FIG. 3A is a perspective view showing a cross section of the ring taken along the line AA, FIG. 3C is a block diagram showing a control device of the actuator shown in FIG. 3A, and FIG. 3) is a sectional view showing a state in which a belt is wound around the outer peripheral surface of the ring, and FIG.
3 is a perspective view of the conical bearing shown in FIG.

【0056】図2に示すように、本実施の形態のヘリコ
プタダクテッドファンは、図2(b)に示すように、ロ
ータブレード6の基端部は、前述したダクト06の軸心
部に軸心に沿って架設され、両端部がダクト06を横断
して設けられた図示省略した支持材に枢着されたセンタ
ハブ(回転軸)7の外周面に固着されるとともに、ロー
タブレード6の翼端部は円環8の内周面に固着されて、
図2(a)に示すように一体化されたロータブレード
6、センタハブ7および円環8からなるファン12を形
成するようにしている。
As shown in FIG. 2, in the helicopter ducted fan of the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the base end of the rotor blade 6 is axially connected to the axial center of the duct 06 described above. Along the outer periphery of a center hub (rotating shaft) 7 pivotally attached to a support member (not shown) provided across the duct 06 at both ends thereof. Fixed to the inner peripheral surface of the ring 8,
As shown in FIG. 2A, a fan 12 composed of an integrated rotor blade 6, a center hub 7, and a ring 8 is formed.

【0057】このセンタハブ7と円環8との間に配設さ
れるロータブレード6は、一定の回転数で回転するとき
に、所定の推力を発生できるように翼型で形成されてお
り、また、センタハブ7および円環8への取付角度も回
転方向Rに回転するロータブレード6の回転面に対して
所定の迎角になるようにして取り付けられている。ま
た、ロータハブ7の翼端が固着される円環8は、図3
(b)に示すように翼端が固着される内周面が平坦にさ
れ、外周面が2等辺三角形状をなす断面形状にされてい
る。
The rotor blade 6 disposed between the center hub 7 and the ring 8 is formed in an airfoil shape so as to generate a predetermined thrust when rotating at a constant rotation speed. , The center hub 7 and the ring 8 are also mounted at a predetermined angle of attack with respect to the rotation surface of the rotor blade 6 rotating in the rotation direction R. The ring 8 to which the blade tip of the rotor hub 7 is fixed is shown in FIG.
As shown in (b), the inner peripheral surface to which the blade tip is fixed is flattened, and the outer peripheral surface has a cross-sectional shape of an isosceles triangle.

【0058】この円環8の外周面には、図3(a)に示
すように一定の強度を有し、弾性力のある素材で形成さ
れたベルト9が部分的に巻回されており、さらに、この
ベルト9はバッテリ若しくはエンジン013で駆動され
るアクチュエータ10で作動させられるプーリ11に巻
回され、アクチュエータ10によって図2(a)に示す
ファン12を回動させるようにしている。ファン12の
回転数、換言すればロータブレード6で発生させる推力
の大きさは、図3(c)に示すようにパイロットの操作
する操縦装置13の操作信号(MS)、若しくはヘリコ
プタ01に取り付けられているレートジャイロからフィ
ードバック信号(FS)が入力される自動演算装置14
(AFCS)で演算された演算信号(CS)が、アクチ
ュエータ10に入力されて、アクチュエータ10からの
制御された回転力をプーリ11を伝達することにより、
プーリ11の回転数を変えるようにしている。
As shown in FIG. 3A, a belt 9 made of a material having a certain strength and elasticity is partially wound around the outer peripheral surface of the ring 8. Further, the belt 9 is wound around a pulley 11 operated by an actuator 10 driven by a battery or an engine 013, and the fan 12 shown in FIG. The rotation speed of the fan 12, in other words, the magnitude of the thrust generated by the rotor blade 6 is, as shown in FIG. 3C, an operation signal (MS) of the control device 13 operated by the pilot, or attached to the helicopter 01. Automatic calculation device 14 to which a feedback signal (FS) is input from the rate gyro
A calculation signal (CS) calculated by (AFCS) is input to the actuator 10, and a controlled rotational force from the actuator 10 is transmitted to the pulley 11.
The rotation speed of the pulley 11 is changed.

【0059】また、円環8の周方向を部分的に巻回する
ベルト9と円環8とは、ダクト06内周面に嵌装された
フェアリング1に設けられた凹部内に配置され、ベルト
9と円環8との間には、図3(e)に示すように、軸心
を貫通して設けられた回転軸16のまわりに回転するよ
うにした截頭円錐状にされた円錐ベアリング15の三角
形状の側面を円環8の外周面を形成する2辺に当接させ
て設けるようにしている。
The belt 9 and the ring 8 that partially wind in the circumferential direction of the ring 8 are arranged in a concave portion provided in the fairing 1 fitted on the inner peripheral surface of the duct 06. As shown in FIG. 3 (e), between the belt 9 and the ring 8 is a frusto-conical cone which rotates around a rotation shaft 16 provided through the axis. The triangular side surface of the bearing 15 is provided in contact with two sides forming the outer peripheral surface of the ring 8.

【0060】これにより、円環8の外周面を三角形状に
したにも拘わらず、ベルト9の巻回される円環8の外周
面には、平坦な面が形成できるとともに、ロータブレー
ド6により発生する推力により、ダクト06の軸心方向
に移動しようとするファン12の移動は、この円錐ベア
リング15のクサビ効果により規制することができ、ダ
クト06の軸方向の所定位置に配置されたフェアリング
1の中心部を維持してファン12を回動させることがで
きる。
In this way, a flat surface can be formed on the outer circumferential surface of the ring 8 around which the belt 9 is wound, even though the outer circumferential surface of the ring 8 is formed in a triangular shape. Due to the generated thrust, the movement of the fan 12 trying to move in the axial direction of the duct 06 can be restricted by the wedge effect of the conical bearing 15, and the fairing arranged at a predetermined position in the axial direction of the duct 06. The fan 12 can be rotated while maintaining the center of the fan 1.

【0061】さらに、図3(e)においては、その軸心
まわりローラ15を回動させるようにした回転軸16の
後端部が、ファアリング1の内部で回動するものを示し
たが、回転軸16の後端部をフェアリング1の内部に固
定して、そのまわりにローラ15を回動させるようにし
ても良い。また、円環8に巻回されるベルト9の外周面
とフェアリング1の凹部の底面との間には、円柱状ロー
ラ17が配設され、ファン12の駆動時におけるベルト
9のバタつきを防止するようにしている。
Further, in FIG. 3 (e), the rear end of the rotating shaft 16 for rotating the roller 15 around its axis is shown to rotate inside the faring 1, but it is shown in FIG. The rear end of the shaft 16 may be fixed inside the fairing 1 and the roller 15 may be rotated around the rear end. Further, between the outer peripheral surface of the belt 9 wound around the ring 8 and the bottom surface of the concave portion of the fairing 1, a cylindrical roller 17 is provided to prevent the belt 9 from fluttering when the fan 12 is driven. I try to prevent it.

【0062】実施の第2形態のヘリコプタダクテッドフ
ァンは、上述のように構成されているので、ロータブレ
ード6は、エンジン013で駆動されるゼネレータ、若
しくはゼネレータで充電される電池からの電力で作動す
るモータ等のアクチュエータ10により駆動させること
が容易になり、一定のピッチ角にしたロータブレード6
の回転数制御による推力変更が電気的に行えるようにな
り、機械的機構によりロータブレードの推力変更を行う
ピッチ制御装置を不要にでき、重量を軽減することがで
きるとともに、構造を簡略化することができる。
Since the helicopter ducted fan according to the second embodiment is configured as described above, the rotor blade 6 is provided with a motor driven by power from a generator driven by the engine 013 or a battery charged by the generator. The rotor blade 6 can be easily driven by an actuator 10 such as
Thrust change can be performed electrically by controlling the number of revolutions of the rotor, and the need for a pitch control device that changes the thrust of the rotor blade by a mechanical mechanism can be eliminated, reducing the weight and simplifying the structure. Can be.

【0063】また、ロータブレード6は駆動用ベルト9
で作動され、ハブ7は動力伝達機構、ピッチ制御装置を
内蔵する必要がなくロータブレード6の基端部を支持す
るだけのものにでき、直径を小さくでき、ダクト06の
直径に対するロータブレード6の作動空間を大きくでき
るので、結果的にロータブレード6およびダクト06の
直径を小さくでき、ヘリコプタのホバリング時、若しく
は飛行時における偏揺安定性、正確な飛行方向を指向さ
せる操作性を維持するために必要な、ロータブレード6
およびこれを設置するダクト06の大きさを小さくする
ことができ、ヘリコプタ01の飛行時の空力特性が劣化
することなく、また、重量を逓減させることができ、ヘ
リコプタ01の飛行性能を向上させることができる。
The rotor blade 6 is connected to the driving belt 9
The hub 7 does not need to incorporate a power transmission mechanism and a pitch control device and can only support the base end portion of the rotor blade 6, can reduce the diameter, and can reduce the diameter of the rotor blade 6 with respect to the diameter of the duct 06. Since the working space can be increased, the diameter of the rotor blade 6 and the duct 06 can be reduced as a result, and in order to maintain yaw stability during hovering or flight of the helicopter and operability for directing a correct flight direction. Necessary rotor blade 6
And the size of the duct 06 in which the helicopter 01 is installed can be reduced, so that the aerodynamic characteristics of the helicopter 01 during flight do not deteriorate and the weight can be gradually reduced, thereby improving the flight performance of the helicopter 01. Can be.

【0064】次に、図4は本発明のヘリコプタダクテッ
ドファンの実施の第3形態を示す断面図で、構成は図
2、および図3に示す実施の第2形態と略同じである
が、本実施の形態においては、実施の第2形態における
外周面が三角形状にされた円環8に代えて、内、外周面
ともに平板状にされた、いわゆる、円筒状円環18を使
用するとともに、円錐ベアリング15に代えて球状のボ
ールベアリング19を使用するようにした。
FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention. The structure is substantially the same as that of the second embodiment shown in FIG. 2 and FIG. In the second embodiment, a so-called cylindrical annular ring 18, in which the inner and outer peripheral surfaces are flat, is used instead of the ring 8 in which the outer peripheral surface is triangular in the second embodiment. Instead of the bearing 15, a spherical ball bearing 19 is used.

【0065】これにより、前述した実施の第2形態と同
様の作用、効果を奏するものとすることができる。但
し、実施の第2形態における円環8、円錐ベアリング1
5を使用するようにしてないために、ロータブレード6
により発生する推力がボールベアリング19に負荷され
るようになり、円筒状円環18およびボールベアリング
19の強度要求が厳しくなるものの、図3(d)との比
較から判るように構造が簡単になり、組立、保守点検が
容易になる利点を有するものとすることができる。
Thus, the same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained. However, the ring 8 and the conical bearing 1 in the second embodiment.
In order not to use 5 rotor blades 6
Is applied to the ball bearing 19, and the strength requirements of the cylindrical ring 18 and the ball bearing 19 become stricter, but the structure is simplified as can be seen from the comparison with FIG. , Assembly and maintenance can be easily performed.

【0066】次に、図5は、本発明のヘリコプタダクテ
ッドファンの実施の第4形態を示す図で、図5(a)
は、一体化されたロータブレード、突起付円環およびハ
ブからなるファンおよび駆動機構を示す正面図、図5
(b)は図5(a)に示す矢視C−Cにおける突起付円
環の断面を示す斜視図、図5(c)は図5(a)に示す
矢視D−Dにおける断面図、図5(d)は図5(c)に
示す固定用ローラを示す斜視図である。
FIG. 5 is a view showing a fourth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a fan and a drive mechanism including an integrated rotor blade, an annular ring with a projection, and a hub;
FIG. 5B is a perspective view showing a cross section of the ring with a projection taken along a line CC shown in FIG. 5A, FIG. 5C is a cross-sectional view taken along a line DD shown in FIG. FIG. 5D is a perspective view showing the fixing roller shown in FIG. 5C.

【0067】図に示すように、本実施の形態のヘリコプ
タダクテッドファンは、実施の第2形態と同様に、ロー
タブレード6の基端部は、前述したダクト06の軸心部
に軸心に沿って架設されたセンタハブ(回転軸)7の外
周面に固着されるとともに、ロータブレード6の翼端部
は、突起付円環20の内周面に固着されて、図5(a)
に示すように一体化されたロータブレード6、センタハ
ブ7および突起付円環20からなるファン21を形成す
るようにしている。
As shown in the figure, in the helicopter ducted fan of the present embodiment, the base end of the rotor blade 6 extends along the axis of the duct 06 as in the second embodiment. While being fixed to the outer peripheral surface of the center hub (rotating shaft) 7 erected, the blade end of the rotor blade 6 is fixed to the inner peripheral surface of the ring 20 with projections, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a fan 21 composed of an integrated rotor blade 6, a center hub 7, and a ring 20 with projections is formed.

【0068】このセンタハブ7と円環8との間に配設さ
れるロータブレード6は、一定の回転数で回転すると共
に、所定の推力を発生できるように翼型で形成されてお
り、また、センタハブ7および突起付円環20への取付
角度も、回転方向Rに回転するロータブレード6の回転
面に対して所定の迎角になるようにして取り付けられて
いる。また、ロータブレード6の翼端が固着される突起
付円環20は、図5(b)に示すように翼端が固着され
る内周面が平坦にされるとともに、外周面の中央に周方
向に突起22を設けた凸形状の断面形状にされている。
The rotor blade 6 disposed between the center hub 7 and the ring 8 is formed in an airfoil shape so as to rotate at a constant rotational speed and generate a predetermined thrust. The mounting angle to the center hub 7 and the ring 20 with projections is also set so as to have a predetermined angle of attack with respect to the rotation surface of the rotor blade 6 rotating in the rotation direction R. Further, as shown in FIG. 5B, the projecting ring 20 to which the blade tip of the rotor blade 6 is fixed has a flat inner circumferential surface to which the blade tip is fixed and a circumferential center at the outer circumferential surface. It has a convex cross-sectional shape provided with a projection 22 in the direction.

【0069】この突起付円環20の外周面には、図5
(a)に示すように、等ピッチに3個以上の固定用ロー
ラ23が突起22の両側に配置されるとともに、図3
(a)に示すアクチュエータ10と同様にバッテリ若し
くはエンジン013で駆動されるゼネレータからの電力
で作動するアクチュエータ24で駆動させられる2分割
された駆動用ローラ25が、突起22の左右に一対配設
され、この駆動用ローラ25によって、図5(a)に示
す矢視で示す回転方向に、ファン21を回動させるよう
にしている。
As shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, three or more fixing rollers 23 are arranged at equal pitches on both sides of the projection 22, and
As in the case of the actuator 10 shown in (a), two divided drive rollers 25 driven by an actuator 24 operated by electric power from a generator driven by a battery or an engine 013 are provided on the left and right sides of the projection 22. The drive roller 25 rotates the fan 21 in the rotation direction indicated by the arrow shown in FIG.

【0070】ファン21の回転数、換言すればロータブ
レード6で発生させる推力の大きさは、実施の第2形態
と同様に、パイロットの操作する操縦装置13の操作信
号(MS)、若しくはヘリコプタ01に取り付けられて
いるレートジャイロからフィードバック信号(FS)が
入力される自動演算装置14(AFCS)で演算された
演算信号(CS)がアクチュエータ10に入力されて、
駆動ローラ25の回転数を変えることによって行われ
る。この駆動用ローラ25は、突起22の左右に一対配
設するようにしているので、ロータブレードの回動でフ
ァン21に推力が発生しても、この推力は駆動用ローラ
25と突起22との接触により、受けることができ、実
施の第2形態と同様にスラスト受けを特別に設置する必
要がない。
The rotation speed of the fan 21, in other words, the magnitude of the thrust generated by the rotor blade 6, is the same as in the second embodiment, the operation signal (MS) of the control device 13 operated by the pilot, or the helicopter 01. A calculation signal (CS) calculated by an automatic calculation device 14 (AFCS) to which a feedback signal (FS) is input from a rate gyro attached to the actuator 10 is input to the actuator 10,
This is performed by changing the number of rotations of the driving roller 25. Since the drive rollers 25 are arranged in a pair on the left and right sides of the projection 22, even if a thrust is generated in the fan 21 by the rotation of the rotor blade, the thrust is generated by the drive roller 25 and the projection 22. It can be received by contact, and there is no need to specially install a thrust receiver as in the second embodiment.

【0071】また、固定用ローラ23は、前述したよう
に突起付円環20の外周に3個所以上に配置され、図示
省略したフェアリングに両端が固定された回転軸26ま
わりに回動して、突起付円環20の回動をスムーズにす
るベアリングとしての機能を果すとともに、固定用ロー
ラ23で押圧される押圧力が突起付円環20に均等に負
荷されるようにしている。
The fixing rollers 23 are arranged at three or more places on the outer circumference of the ring 20 with projections as described above, and rotate around the rotation shaft 26 having both ends fixed to a fairing (not shown). The function as a bearing for smooth rotation of the ring 20 with projections is achieved, and the pressing force pressed by the fixing roller 23 is uniformly applied to the ring 20 with projections.

【0072】実施の第4形態のヘリコプタダクテッドフ
ァンは、上述のように構成されているので、ロータブレ
ード6は、エンジン013で駆動されるゼネレータ、若
しくはゼネレータで充電される電池からの電力で作動す
るモータ等のアクチュエータ24により駆動させること
が容易になり、一定のピッチ角にしたロータブレード6
の回転数制御による推力変更が電気的に行えるようにな
り、機械的機構によりロータブレード6の推力変更を行
うピッチ制御装置を不要にでき、重量を軽減することが
できるとともに、構造を簡略化することができる。
Since the helicopter ducted fan according to the fourth embodiment is configured as described above, the rotor blades 6 are driven by an engine driven by the engine 13 or a motor operated by electric power from a battery charged by the generator. It is easy to drive the rotor blade 6 with a certain pitch angle.
The thrust can be changed electrically by controlling the number of revolutions of the rotor blade, and a pitch control device for changing the thrust of the rotor blade 6 can be eliminated by a mechanical mechanism, the weight can be reduced, and the structure can be simplified. be able to.

【0073】また、ロータブレード6は駆動用ローラ2
5で作動され、ハブ7は動力伝達機構、ピッチ制御装置
を内蔵する必要がなく、ロータブレード6の基端部を支
持するだけのものにでき、直径を小さくでき、ダクト0
6の直径に対するロータブレード6の作動空間を大きく
できるので、結果的にロータブレード6およびダクト0
6の直径を小さくでき、ヘリコプタ操作性を維持するた
めに必要なロータブレード6およびこれを設置するダク
ト06の大きさを小さくすることができ、ヘリコプタ0
1の飛行時の空力特性が劣化することなく、また、重量
も逓減させることができ、ヘリコプタ01の飛行性能を
向上させることができる。
Further, the rotor blade 6 is
5, the hub 7 does not need to have a built-in power transmission mechanism and pitch control device, can only support the base end of the rotor blade 6, can reduce the diameter, and can reduce the diameter of the duct 0.
6, the working space of the rotor blade 6 with respect to the diameter of the rotor blade 6 can be increased, so that the rotor blade 6 and the duct 0
6, the rotor blade 6 necessary for maintaining the operability of the helicopter and the size of the duct 06 for installing the rotor blade 6 can be reduced.
The flight performance of the helicopter 01 can be improved without deteriorating the aerodynamic characteristics during flight 1 and reducing the weight.

【0074】さらに、ロータブレード6の駆動を実施の
第4形態におけるベルト9から駆動用ローラ25にした
ことにより、ダクト06周辺部がコンパクトに纏めるこ
とができるようになり、シュラウド05若しくは尾部ブ
ーム03内に大きなスペースを占有することが少なくな
る。
Further, by driving the rotor blade 6 from the belt 9 in the fourth embodiment to the driving roller 25, the periphery of the duct 06 can be compactly assembled, and the shroud 05 or the tail boom 03 can be compacted. Occupies a large space in the interior.

【0075】次に、図6は本発明のヘリコプタダクテッ
ドファンの実施の第5形態を示す断面図で、構成は図5
に示す実施の第4形態と略同じであるが、本実施の形態
においては、実施の第4形態における外周面が突起22
を設けた突起付円環20に代えて、内、外周面ともに平
板状にされた、いわゆる円筒状円環26を使用するとと
もに、固定用ローラ23に代えて、球状のボールベアリ
ング27を円筒状円環26の両側部に配置するようにし
た。
FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention.
However, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the fourth embodiment is the same as that of the fourth embodiment.
In place of the ring 20 with projections, a so-called cylindrical ring 26 having both flat inner and outer peripheral surfaces is used, and instead of the fixing roller 23, a spherical ball bearing 27 is formed. It is arranged on both sides of the ring 26.

【0076】これにより、前述した実施の第4形態と同
様の作用、効果を奏するものとすることができる。但
し、実施の第4形態における突起付円環20、突起22
の両側に配置される2個から駆動用ローラ25を使用し
てないために、ロータブレード6により発生する推力が
ホールベアリング27に支持されるようになり、円筒状
円環26およびボールベアリング27の強度要求が厳し
くなる反面、図3(d)との比較から判るように構造が
簡単になり、組立、保守点検が容易になる利点を有する
とともに、円筒状円環26を駆動する駆動ローラ28を
長くでき、円筒状円環26との接触面を大きくして、駆
動力の大きいものとすることができる。
As a result, the same operation and effect as those of the fourth embodiment can be obtained. However, the ring with projection 20 and the projection 22 in the fourth embodiment.
Since the driving rollers 25 are not used from the two rollers disposed on both sides of the cylindrical ring, the thrust generated by the rotor blade 6 is supported by the hole bearing 27, and the thrust of the cylindrical ring 26 and the ball bearing 27 While the strength requirements are stricter, as can be seen from a comparison with FIG. 3D, the structure is simpler, which has the advantage of facilitating assembly and maintenance and inspection. It can be made longer, and the contact surface with the cylindrical ring 26 can be increased, so that the driving force can be increased.

【0077】次に、図7は本発明のヘリコプタダクテッ
ドファンの実施の第6形態を示す図で、図7(a)はロ
ータブレード、突出部付円環、およびハブからなるファ
ンおよび駆動機構を構成する永久磁石を示す正面図、図
7(b)は図7(a)に示す矢視E−Eで切断したとき
の断面斜視図、図7(c)は矢視E−Eにおける横断面
図、図7(d)は図7(c)における外部磁石を取り外
したときの突部付円環の部分斜視図、図7(e)はセン
タハブ、ロータハブ内への配線状態を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a sixth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention. FIG. 7 (a) shows a fan comprising a rotor blade, a ring with projections, a hub, and a drive mechanism. 7 (b) is a cross-sectional perspective view taken along the line EE shown in FIG. 7 (a), and FIG. 7 (c) is a transverse cross-sectional view taken along the line EE. FIG. 7D is a partial perspective view of the ring with protrusions when the external magnet is removed in FIG. 7C, and FIG. 7E is a perspective view showing a wiring state in the center hub and the rotor hub. .

【0078】図に示すように、本実施の形態のヘリコプ
タダクテッドファンは、実施の第2形態〜第5形態と同
様に、ロータブレード6aの基端部が前述したダクト0
6の軸心部に軸心に沿って架設されたセンタハブ7aの
外周面に固着されるとともに、ロータブレード6aの翼
端部は突部付円環28の内周面に固着されて、図7
(a)に示すように一体化されたロータブレード6a、
センタハブ7aおよび突部付円環28からなるファン2
9を形成するようにしている。
As shown in the figure, the helicopter ducted fan according to the present embodiment has the same structure as the second to fifth embodiments except that the base end of the rotor blade 6a has the duct 0 as described above.
6 is fixed to the outer peripheral surface of a center hub 7a installed along the axial center of the shaft center of the rotor 6, and the blade end of the rotor blade 6a is fixed to the inner peripheral surface of a ring 28 with a projection.
(A) integrated rotor blade 6a,
Fan 2 consisting of center hub 7a and ring 28 with projection
9 are formed.

【0079】このセンタハブ7aと円環8との間に配設
されるロータハブ6aは、一定の回転数で回転すると共
に所定の推力を発生できるように翼型にされており、ま
た、センタハブ7aおよび突部付円間28への取付角度
も回転方向Rに回転するロータハブ6aの回転面に対し
て所定の迎角になるようにして取り付けられている。ま
た、ロータハブ6の翼端が固着される突部付円環28
は、図7(b)、図7(c)に示すように翼端が固着さ
れる内周面が平坦にされるとともに、外周面の周方向に
2本の突部30を設けた凸形の断面形状にされている。
The rotor hub 6a disposed between the center hub 7a and the ring 8 is shaped like an airfoil so as to rotate at a constant speed and generate a predetermined thrust. The mounting angle to the protruding circle 28 is also set so as to be a predetermined angle of attack with respect to the rotation surface of the rotor hub 6a that rotates in the rotation direction R. Further, a protruding ring 28 to which the blade tip of the rotor hub 6 is fixed.
As shown in FIGS. 7 (b) and 7 (c), the inner peripheral surface to which the wing tip is fixed is flattened, and the outer peripheral surface is provided with two projections 30 in the circumferential direction. It has a cross-sectional shape.

【0080】さらに、突部付円環28の側部にはロータ
ブレード6の回転による推力で凸部30が左右に移動
し、後述する永久磁石31に衝突するのを防止するとと
もに、ファン29の回動を円滑にするためのボールベア
リング36が設けられている。
Further, on the side of the protruding ring 28, the protruding portion 30 moves left and right by the thrust by the rotation of the rotor blade 6 to prevent collision with a permanent magnet 31 which will be described later. A ball bearing 36 for smooth rotation is provided.

【0081】また、この突部付円環28の外周には、断
面形状がE形にされた永久磁石31が突部30と間隙を
設けて被覆するように配置されている。この永久磁石3
1は、突部30の間に配設される磁極を、例えばS極に
するとともに、突部30の両側部に配設される磁極がN
極にして、突部付円環28の外周面周方向に配置するよ
うにしている。また、外周面から径方向に突出させた突
部付円環28には、図7(d)に示すように、周方向に
5m/m程度の差異を設けて、突部付円環28の幅方向
に2個を一対とする貫通孔を周方向に等ピッチに設ける
とともに、薄幅にされたコイル巻部32が設けられてお
り、このコイル巻部32にコイル33を巻回するように
している。
A permanent magnet 31 having an E-shaped cross section is disposed on the outer periphery of the annular ring 28 with a projection so as to cover the projection 30 with a gap therebetween. This permanent magnet 3
1, the magnetic poles disposed between the projections 30 are, for example, S poles, and the magnetic poles disposed on both sides of the projections 30 are N poles.
As a pole, it is arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the ring 28 with projection. In addition, as shown in FIG. 7D, a difference of about 5 m / m is provided in the circumferential direction of the projecting ring 28 projecting from the outer peripheral surface in the radial direction. Two pairs of through holes are provided in the width direction at equal pitches in the circumferential direction, and a thin coil winding portion 32 is provided. The coil 33 is wound around the coil winding portion 32. ing.

【0082】さらに、本実施の形態において、ロータブ
レード6aの基端部を固着するようにしたセンタハブ7
aは、中空状のパイプで形成されるとともに、ロータブ
レード6aにもセンタハブ7aの内部と連通して内部を
翼幅方向に連通する孔が形成されており、前述した突部
付円環28のコイル巻部32に巻回されたコイル33に
電力を供給する電力線34が、これらのセンタハブ7
a、ロータブレード6aの内部および突部付円環28に
穿設された孔を通って、コイル33とセンタハブ7aの
両端部等に設けられたブラシ35とを導通するようにし
ている。
Further, in this embodiment, the center hub 7 to which the base end of the rotor blade 6a is fixed.
a is formed by a hollow pipe, and a hole is formed in the rotor blade 6a so as to communicate with the inside of the center hub 7a and communicate with the inside in the blade width direction. A power line 34 for supplying power to the coil 33 wound around the coil winding portion 32 is connected to the center hub 7.
a, the coil 33 and the brushes 35 provided at both ends of the center hub 7a are conducted through holes formed in the inside of the rotor blade 6a and the annular ring 28 with the projection.

【0083】本実施の形態のヘリコプタダクテッドファ
ンは、このように構成されているので、例えば、実施の
第2形態で示した自動演算装置14等により制御された
大きさの電流が、ブラシ35、電力線34によりコイル
33に供給されて、コイル33に流すようにすると、通
常のモータと同様に一体化されたロータブレード6a、
センタハブ7aおよび突起部円環28からなるファン2
9は、モータの回転子と同様に回転し、しかも、コイル
33に供給される電流の大きさを変えることによって回
転速度を変えることができる。
Since the helicopter ducted fan of the present embodiment is configured as described above, for example, the current having the magnitude controlled by the automatic operation device 14 and the like shown in the second embodiment is applied to the brush 35 and the power line. When supplied to the coil 33 by the coil 34 and caused to flow through the coil 33, the rotor blades 6a,
Fan 2 comprising center hub 7a and projection ring 28
Numeral 9 rotates similarly to the rotor of the motor, and can change the rotation speed by changing the magnitude of the current supplied to the coil 33.

【0084】すなわち、ファン29を回動させるため
に、ベルト9、駆動用ローラ25等を特別に設けること
なく、実施の第2形態〜第5形態と同様の作用・効果を
得ることができる。
That is, the same operations and effects as those of the second to fifth embodiments can be obtained without specially providing the belt 9, the driving roller 25, and the like for rotating the fan 29.

【0085】次に、図8は本発明のヘリコプタダクテッ
ドファンの実施の第7形態を示す断面図で、図に示すよ
うに本実施の形態は、実施の第6形態と略同じ構造のも
のにしている。但し、突部付円環28aの外周面の中央
から1個のみ突部30aを径方向に突出させて、この突
部30aを被覆する永久磁石31aを設けるようにして
いる。
Next, FIG. 8 is a sectional view showing a seventh embodiment of the helicopter ducted fan of the present invention. As shown in FIG. I have. However, only one protrusion 30a projects radially from the center of the outer peripheral surface of the ring 28a with a protrusion, and a permanent magnet 31a that covers the protrusion 30a is provided.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘリコプ
タダクテッドファンは、シュラウドを水平に貫通させた
ダクト内に配設され、機体軸と直交する方向に推力を発
生させて、メインロータ回転時に生じるヘリコプタのト
ルク発生を防止し、またヘリコプタのホバリング時、若
しくは飛行時における偏揺安定性、操作性を維持するロ
ータブレードの翼端を連結し、ダクト内で回動する円環
ダクトの内周面と円環の外周面との間に介装され、ロー
タブレードの回転時にロータブレードの翼端とダクトの
内周面との間隙を小さくして、ロータブレードを高速回
転させることができるベアリングを設けるものにした。
As described above, the helicopter ducted fan according to the present invention is disposed in a duct penetrating the shroud horizontally, generates thrust in a direction perpendicular to the body axis, and is generated when the main rotor rotates. The inner peripheral surface of an annular duct that connects the blade tips of rotor blades that prevent the helicopter from generating torque and that maintains yaw stability and operability during hovering or flight of the helicopter, and rotates inside the duct A bearing is provided between the rotor blade and the outer peripheral surface of the ring to reduce the gap between the blade end of the rotor blade and the inner peripheral surface of the duct when the rotor blade rotates, thereby providing high-speed rotation of the rotor blade. I made it.

【0087】これにより、本発明のヘリコプタダクテッ
ドファンは、翼端とダクト内周面との接触による破損を
確実に防止して、ダクトの内周面と円環の外周面との間
に生じる間隙を小さくし、ロータブレードを回転させる
ことができ、間隙から流出する空気の流量を少なくし
て、ロータブレードの作動効率を向上させて推力を大き
くでき、メインロータの回転方向とは逆方向に発生する
ヘリコプタを回転させるトルク発生を防止し、また、ヘ
リコプタのホバリング時、若しくは飛行時における偏揺
安定性、正確な飛行方向を指向させる操作性を維持する
ために必要な推力を発生させるロータブレードおよびこ
れを設置するダクトの大きさを小さくすることができ、
ヘリコプタの飛行時の空力特性を劣化することなく、ま
た、重量を逓減させることができ、ヘリコプタの飛行性
能を向上させることができる。
Thus, the helicopter ducted fan of the present invention reliably prevents breakage due to contact between the blade tip and the inner circumferential surface of the duct, and creates a gap between the inner circumferential surface of the duct and the outer circumferential surface of the ring. The rotor blades can be made smaller, the rotor blades can be rotated, the flow rate of air flowing out of the gap can be reduced, the operating efficiency of the rotor blades can be improved and the thrust can be increased, and it is generated in the direction opposite to the rotation direction of the main rotor. A rotor blade for preventing generation of torque for rotating a helicopter, generating thrust necessary for maintaining yaw stability during hovering or flight of the helicopter, and maintaining operability for directing an accurate flight direction, and a rotor blade therefor. Can reduce the size of the duct where the
The weight of the helicopter can be reduced without deteriorating the aerodynamic characteristics of the helicopter during flight, and the flight performance of the helicopter can be improved.

【0088】また、本発明のヘリコプタダクテッドファ
ンは、ダクトの中心部に同軸状に配設されメインエンジ
ンを駆動するエンジンから分岐された駆動力をロータブ
レードの基端部に伝達し、ロータブレードを作動させる
動力伝達機構を内蔵するハブ、ロータブレードの翼端を
連結する円環の翼端の周方向位置に対応して、円環の径
方向に穿設した孔を、ロータブレードの翼端に設けら
れ、孔内を径方向に移動自在にされて、ロータブレード
の作動時に径方向に生じるロータブレードの径方向の伸
縮を自在にして、翼端支持する突起を設けた。
Further, the helicopter ducted fan of the present invention transmits the driving force branched from the engine which is disposed coaxially at the center of the duct and drives the main engine to the base end of the rotor blade to operate the rotor blade. A hub with a built-in power transmission mechanism to be provided, and a hole drilled in the radial direction of the ring is provided on the blade tip of the rotor blade corresponding to the circumferential position of the ring blade tip connecting the blade tip of the rotor blade. In addition, a projection is provided which is made movable in the hole in the radial direction so as to freely expand and contract in the radial direction of the rotor blade in the radial direction when the rotor blade is actuated.

【0089】これにより、高速回転時のロータブレード
が最も伸張するときにおいても、接触による破損を防止
して、ロータブレードを高速回転させることができ、ダ
クトの内周面と円環の外周面との間に生じる間隙を小さ
くすることができ、間隙から流出する空気の流量を少な
くして、ロータブレードの作動効率を向上させて推力を
大きくできる。
Thus, even when the rotor blade is most extended at the time of high-speed rotation, damage due to contact can be prevented, and the rotor blade can be rotated at high speed, so that the inner peripheral surface of the duct and the outer peripheral surface of the ring can be separated. Can be reduced, the flow rate of air flowing out of the gap can be reduced, the operating efficiency of the rotor blade can be improved, and the thrust can be increased.

【0090】また、本発明のヘリコプタダクテッドファ
ンは、翼端が内周面に固着された円環の外周面に巻回さ
れて、その移動により円環の外周面を作動させ、ロータ
ブレードを回動させ推力を発生させるベルト、メインロ
ータを駆動するエンジンから供給される駆動力、若しく
はゼネレータ若しくは電池から供給される駆動力で駆動
されるプーリでベルトを作動させるアクチュエータを設
けるものとした。
Further, in the helicopter ducted fan of the present invention, the blade tip is wound around the outer peripheral surface of the ring fixed to the inner peripheral surface, and the movement causes the outer peripheral surface of the ring to operate, thereby rotating the rotor blade. There is provided an actuator that operates the belt with a belt that generates thrust, a driving force that is supplied from an engine that drives the main rotor, or a pulley that is driven by a driving force that is supplied from a generator or a battery.

【0091】これにより、ダクトの中心部に配設され、
動力伝達機構、ピッチ制御装置等を内蔵するようにした
ハブ内の動力伝達機構に伝達される駆動力でなく、翼端
に設けた円環の外周面に巻回された駆動用ベルトによっ
てロータブレードを作動させるようにしたので、ロータ
ブレードはエンジンからの駆動力、若しくはエンジンで
駆動されるゼネレータ、若しくはゼネレータで充電され
る電池からの電力で作動するモータにより速度を制御し
て駆動させることが容易になる。
[0091] Thereby, it is arranged at the center of the duct,
Rather than the driving force transmitted to the power transmission mechanism in the hub that incorporates a power transmission mechanism, a pitch control device, etc., the rotor blade is driven by a driving belt wound around the outer peripheral surface of an annular ring provided on the wing tip. , So that the rotor blades can be easily controlled and driven by a driving force from the engine, a generator driven by the engine, or a motor that is powered by electric power from a battery charged by the generator. become.

【0092】また、エンジンからの駆動力で直接ロータ
ブレードを作動させるようにした場合においても、ダク
ト外にロータブレードの回転数、すなわち推力の大きさ
を変える変速機構は、ダクト外に設置することができ
る。このように、ロータブレードは駆動用ベルトで作動
され、ハブはロータブレードの基端部を支持するだけの
ものにできるので、ハブの直径を小さくでき、ダクトの
直径に対するロータブレードの作動空間を大きくでき、
ロータブレードおよびダクトの直径を小さくでき、ヘリ
コプタの偏揺安定性、正確な飛行方向を指向させる操作
性を維持するために、必要なロータブレードおよびこれ
を設置するダクトの大きさを小さくでき、ヘリコプタの
飛行時の空力特性が劣化することなく、また、重量を逓
減させることができ、ヘリコプタの飛行性能を向上させ
ることができる。
Further, even when the rotor blades are directly operated by the driving force from the engine, the transmission mechanism for changing the rotation speed of the rotor blades, that is, the magnitude of the thrust, is provided outside the duct. Can be. In this way, the rotor blade is driven by the driving belt, and the hub can only support the base end of the rotor blade, so that the diameter of the hub can be reduced and the working space of the rotor blade relative to the diameter of the duct is increased. Can,
The rotor blades and ducts can be reduced in diameter, and the helicopter can be reduced in size to maintain the helicopter's yaw stability and operability for directing an accurate flight direction. The aerodynamic characteristics during flight can be reduced, the weight can be reduced gradually, and the flight performance of the helicopter can be improved.

【0093】また、本発明のヘリコプタダクテッドファ
ンは、ベルトを巻回するようにした外周面が三角形状に
され、ダクトの内周面に穿設された凹所内で回動させる
ようにした円環の外周面に形成される2辺に側面が配設
され、ベルトと円環との間に平面状の接触面を形成する
とともに、ベルトに負荷される押圧力で円環を押圧し
て、ベルトの作動に応じてロータブレードを回動させる
円錐ベアリングとを設けるものとした。
Further, the helicopter ducted fan of the present invention has a triangular outer peripheral surface around which a belt is wound, and an annular ring which is rotated in a recess formed in the inner peripheral surface of the duct. Side surfaces are provided on two sides formed on the outer peripheral surface, and a flat contact surface is formed between the belt and the ring, and the ring is pressed by a pressing force applied to the belt, thereby forming a belt. A conical bearing for rotating the rotor blade according to the operation is provided.

【0094】これにより、ロータブレードの推力発生に
より生じるスラスト力は円錐ベアリングで吸収すること
ができ、スラスト受け等の装置が不要になる。さらに、
円錐ベアリングを介して円環をベルトで押圧するように
したので、ベルトによる押圧力が大きくなり、ロータブ
レードの回動をロータブレードに要求される推力に応じ
て作動させるベルトの作動に応じて確実にすることがで
きる。
Thus, the thrust force generated by the generation of the thrust of the rotor blade can be absorbed by the conical bearing, and a device such as a thrust receiver becomes unnecessary. further,
Since the ring is pressed by the belt via the conical bearing, the pressing force of the belt increases, and the rotation of the rotor blade is operated according to the thrust required of the rotor blade. Can be

【0095】また、本発明のヘリコプタダクテッドファ
ンは、翼端が内周面に固着された円環の外周面を押圧し
ながら転動し、円環を介してロータブレードを回動させ
る駆動用ローラ、メインロータを駆動するエンジン、若
しくは電池から供給される駆動力で駆動用ローラを作動
させるアクチュエータ、円環の外周面に等ピッチにして
複数個配設され、ロータブレードの回動時に駆動用ロー
ラによる円環への負荷を均等にする固定用ローラを設け
るものとした。
Further, the helicopter ducted fan of the present invention is a driving roller for rolling while the wing tip presses against the outer peripheral surface of the ring fixed to the inner peripheral surface, and rotating the rotor blade through the ring. An engine for driving the main rotor, or an actuator for operating the driving roller with driving force supplied from a battery, a plurality of actuators are arranged at equal pitches on the outer peripheral surface of the ring, and are driven by the driving roller when the rotor blade rotates. A fixing roller for equalizing the load on the ring is provided.

【0096】これにより、ベルトを敷設するスペースを
必要とする第3番目の発明に比較して、駆動ローラを設
置するためのスペースが小さくて済み、ダクト周辺に、
ロータブレードを駆動するために設ける必要のあるスペ
ースが小さくすることができる。
Thus, compared with the third aspect of the present invention which requires a space for laying a belt, the space for installing the drive roller can be reduced, and around the duct,
The space required to drive the rotor blades can be reduced.

【0097】また、本発明のヘリコプタダクテッドファ
ンは、翼端が内周面に固着された円環の外周面から径方
向に突出させ、内部に周方向に間隔を設けてコイル巻部
を配置した突部、突部に設けたコイル巻部に巻回され、
エンジンで作動するゼネレータ、若しくは電池からの電
力が電力線で供給されるコイル、コイルを巻回したコイ
ル巻部を設けた突部の外周と間隙を設けて包囲するよう
にして配置され、コイルに供給される電力(電流)によ
りロータブレードを回動させる電磁力を発生させるよう
にした永久磁石とを設けるものとした。
In the helicopter ducted fan of the present invention, the wing tip protrudes radially from the outer peripheral surface of the ring fixed to the inner peripheral surface, and the coil winding portion is disposed inside the inner periphery with a circumferential interval. Part, coil wound part provided on the protrusion,
A coil that is supplied with power from a generator or a battery that is powered by an engine, and a coil that is wound around the coil. And a permanent magnet configured to generate an electromagnetic force for rotating the rotor blade by the applied electric power (current).

【0098】これにより、コイルに流れる電流と永久磁
石で発生する磁界とで発生する電磁力でロータブレード
を回動させることができるため、ロータブレードの駆動
装置としては、可動部を有しないものにでき、スペース
上の制約がなくなるとともに、駆動装置の故障のない信
頼性の高いものにすることができる。
Thus, the rotor blade can be rotated by the electromagnetic force generated by the current flowing through the coil and the magnetic field generated by the permanent magnet, so that the driving device of the rotor blade has no movable part. As a result, there is no space restriction, and the drive device can be made highly reliable without failure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第1形態を示す図で、図1(a)は内部にロータブレー
ド010が配置される近傍のダクト06を一部破断面で
示す斜視図、図1(b)は図1(a)に示すA部の省略
を示すためのロータブレード010およびハブ08の正
面図、
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a helicopter ducted fan according to the present invention, and FIG. 1 (a) is a perspective view, partially cut away, showing a duct 06 in the vicinity in which a rotor blade 010 is arranged. 1B is a front view of the rotor blade 010 and the hub 08, showing the omission of the portion A shown in FIG.

【図2】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第2形態を示す図で、図2(a)は、一体化されたロー
タブレード、円環およびハブからなるファンを示す正面
図、図2(b)、図2(a)に示すハブとロータブレー
ドの結合状態を示す部分斜視図、図2(c)は図2
(a)に示すロータブレードと円環の結合状態を示す部
分斜視図、
FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention. FIG. 2 (a) is a front view showing a fan composed of an integrated rotor blade, a ring and a hub, and FIG. 2 (b). 2), a partial perspective view showing a coupled state of the hub and the rotor blade shown in FIG. 2 (a), and FIG.
FIG. 7A is a partial perspective view illustrating a coupled state of the rotor blade and the ring illustrated in FIG.

【図3】図2に示す実施の形態の詳細を示す図で、図3
(a)はロータブレードと駆動機構を示す正面図,図3
(b)は図3(a)に矢視A−Aにおける円環の断面を
示す斜視図、図3(c)は図3(a)に示すアクチュエ
ータの制御装置を示すブロック図、図3(d)は図3
(b)の円環の外周面にベルトを巻回した状態を示す断
面図、図3(e)は図3(d)に示す円錐ベアリングの
斜視図、
FIG. 3 is a diagram showing details of the embodiment shown in FIG. 2;
(A) is a front view showing a rotor blade and a driving mechanism, and FIG.
3B is a perspective view showing a cross section of the ring taken along the line AA in FIG. 3A, FIG. 3C is a block diagram showing a control device of the actuator shown in FIG. d) is FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a state in which the belt is wound around the outer peripheral surface of the ring, FIG. 3E is a perspective view of the conical bearing illustrated in FIG.

【図4】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第3形態を示す断面図、
FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention;

【図5】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第4形態を示す図で、図5(a)は、一体化されたロー
タブレード、突起付円環およびハブからなるファンおよ
び駆動機構を示す正面図、図5(b)は図5(a)に示
す矢視C−Cにおける突起付円環の断面を示す斜視図、
図5(c)は図5(a)に示す矢視D−Dにおける断面
図、図5(d)は図5(c)に示す固定用ローラを示す
斜視図、
FIG. 5 is a view showing a fourth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention, and FIG. 5 (a) is a front view showing a fan and a drive mechanism including an integrated rotor blade, an annular ring with projections and a hub. FIG. 5B is a perspective view showing a cross section of the ring with projections taken along the line CC shown in FIG.
FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 5A, FIG. 5D is a perspective view showing the fixing roller shown in FIG.

【図6】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第5形態を示す断面図、
FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention;

【図7】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第6形態を示す図で、図7(a)はロータブレード,突
出部付円環、およびハブからなるファンおよび駆動機構
を構成する永久磁石を示す正面図、図7(b)は図7
(a)に示す矢視E−Eで切断したときの断面斜視図、
図7(c)は矢視E−Eにおける横断面図、図7(d)
は図7(c)における外部磁石を取り外したときの突部
付円環の部分斜視図、図7(e)はセンタハブ、ロータ
ハブ内への配線状態を示す斜視図、
FIG. 7 is a view showing a sixth embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention, and FIG. 7 (a) shows a fan comprising a rotor blade, a ring with a projection, a hub, and a permanent magnet constituting a drive mechanism. FIG. 7B is a front view, and FIG.
Sectional perspective view when cut along arrow EE shown in FIG.
FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line EE, and FIG.
FIG. 7C is a partial perspective view of the ring with projections when the external magnet is removed in FIG. 7C, and FIG. 7E is a perspective view showing a wiring state in the center hub and the rotor hub.

【図8】本発明のヘリコプタダクテッドファンの実施の
第7形態を示す断面図、
FIG. 8 is a sectional view showing a seventh embodiment of the helicopter ducted fan according to the present invention;

【図9】本発明のヘリコプタダクテッドファンを適用す
るヘリコプタの全体側面図、
FIG. 9 is an overall side view of a helicopter to which the helicopter ducted fan of the present invention is applied;

【図10】図9の尾部構造を示す斜視図、FIG. 10 is a perspective view showing the tail structure of FIG. 9;

【図11】ヘリコプタの動力伝達機構を示す概念図、FIG. 11 is a conceptual diagram showing a power transmission mechanism of a helicopter,

【図12】図10に示すハブのダクト内の配置およびハ
ブ内の断面図である。
12 is a sectional view of the arrangement of the hub shown in FIG. 10 in the duct and the inside of the hub.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フェアリング 2 円錐環 3 ベアリング 4 突起 5 孔 6,6a ロータブレード 7,7a センタハブ 8 円環 9 ベルト 10 アクチュエータ 11 プーリ 12 ファン 13 操縦装置 14 自動演算装置 15 円錐ベアリング 16 回転軸 17 円柱状ローラ 18 円筒状円環 19 ボールベアリング 20 突起付円環 21 ファン 22 突起 23 固定用ローラ 24 アクチュエータ 25 駆動用ローラ 26 円筒状円環 27 ボールベアリング 28,28a 突部付円環 29 ファン 30,30a 突部 31 永久磁石 32 コイル巻部 33 コイル 34 電力線 35 ブラシ 36 ボールベアリング 01 ヘリコプタ 02 胴体 03 尾部ブーム 04 尾部構造 05 シュラウド 06 ダクト 07 メインロータ 07a 回転軸 08 支柱 09 ハブ 09a テイルギヤボックス 010 ロータブレード 011 方向舵 012 水平舵 013 エンジン 014 メインギヤボックス 015 テイルドライブシャフト 016 動力伝達機構 017 傘歯車 018 駆動傘歯車 019 ハブケーシング 020 ピッチ制御装置 021 ピッチ変更用ロッド 022 レバー 023 サーボ制御装置 024 ピッチ制御用スパイダー 025 タイバー 026 間隙 027 ロッド R 回転方向 FS フィードバック信号 MS 操作信号 CS 演算信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fairing 2 Conical ring 3 Bearing 4 Projection 5 Hole 6,6a Rotor blade 7,7a Center hub 8 Ring 9 Belt 10 Actuator 11 Pulley 12 Fan 13 Control device 14 Automatic operation device 15 Conical bearing 16 Rotary axis 17 Columnar roller 18 Cylindrical ring 19 Ball bearing 20 Ring with projection 21 Fan 22 Projection 23 Fixing roller 24 Actuator 25 Driving roller 26 Cylindrical ring 27 Ball bearing 28, 28a Ring with projection 29 Fan 30, 30a Projection 31 Permanent magnet 32 Coil winding part 33 Coil 34 Power line 35 Brush 36 Ball bearing 01 Helicopter 02 Body 03 Tail boom 04 Tail structure 05 Shroud 06 Duct 07 Main rotor 07a Rotating axis 08 Support 09 Hub 09a Il gear box 010 Rotor blade 011 Rudder 012 Horizontal rudder 013 Engine 014 Main gear box 015 Tail drive shaft 016 Power transmission mechanism 017 Bevel gear 018 Drive bevel gear 191 Hub casing 020 Pitch control device 021 Pitch changing rod 022 Lever 023 Servo control device 024 Spider for pitch control 025 Tie bar 026 Gap 027 Rod R Rotation direction FS Feedback signal MS Operation signal CS Calculation signal

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 胴体、メインロータ、尾部ブーム、およ
び尾部構造からなるヘリコプタの前記尾部構造を形成す
るシュラウドを水平に貫通させたダクト内にロータブレ
ードを配設した前記ロータブレードを作動させて、前記
胴体方向と直交方向に推力を発生させ、前記メインロー
タ回転時に生じる前記ヘリコプタのトルク発生を防止す
るとともに、前記ヘリコプタのホバリング時、若しくは
飛行時における偏揺安定性、操作性を維持するヘリコプ
タダクテッドファンにおいて、前記ロータブレードの翼
端を相互に連結し、前記ダクトの内部を回動する円環
と、前記ダクトの内周面と前記円環の外周面との間に介
装されたベアリングとを設けたことを特徴とするヘリコ
プタダクテッドファン。
1. A helicopter comprising a fuselage, a main rotor, a tail boom, and a tail structure, wherein the rotor blade having a rotor blade disposed in a duct horizontally penetrating a shroud forming the tail structure is operated. A helicopter ducted fan that generates thrust in a direction orthogonal to the fuselage direction to prevent the helicopter from generating torque when the main rotor rotates and to maintain yaw stability and operability during hovering or flight of the helicopter. In the above, the blades of the rotor blades are connected to each other, an annular ring that rotates inside the duct, and a bearing interposed between the inner peripheral surface of the duct and the outer peripheral surface of the annular ring. A helicopter ducted fan characterized by being provided.
【請求項2】 前記ダクトの中心部に同軸状に配置さ
れ、前記メインロータを駆動するエンジンから分岐され
た駆動力で前記ロータブレードを作動させる動力伝達機
構を内蔵したハブと、前記翼端がそれぞれ配設される周
方向に対応して、前記円環の径方向に穿設された孔と、
前記翼端に設けられ、前記孔内を径方向に移動自在にさ
れて作動時に生じる前記ロータブレードの伸縮を許容し
て、前記翼端を支持する突起とを設けたことを特徴とす
る請求項1のヘリコプタダクテッドファン。
2. A hub having a built-in power transmission mechanism for operating the rotor blades with a driving force branched from an engine for driving the main rotor, the hub being disposed coaxially at the center of the duct, Corresponding to the circumferential direction arranged, respectively, holes drilled in the radial direction of the ring,
A projection provided on the wing tip and supporting the wing tip by allowing the rotor blade to expand and contract in a radial direction in the hole and to be generated during operation. 1 helicopter ducted fan.
【請求項3】 前記翼端が内周面に固着された前記円環
の外周面に巻回されて、前記円環を作動させて前記ロー
タブレードを回動させるベルトと、前記メインロータを
駆動するエンジン若しくはバッテリ又は発電機からなる
電源から供給される駆動力で前記ベルトを作動させるプ
ーリを駆動するアクチュエータとを設けたことを特徴と
する請求項1のヘリコプタダクテッドファン。
3. A belt, the wing tip of which is wound around an outer peripheral surface of the ring fixed to an inner peripheral surface to actuate the ring to rotate the rotor blade, and to drive the main rotor. 2. The helicopter-ducted fan according to claim 1, further comprising: an actuator that drives a pulley that operates the belt with a driving force supplied from a power supply including an engine, a battery, or a power generator.
【請求項4】 前記ベルトを巻回する外周面が三角形状
にされ、前記ダクトの内周面に穿設された凹所内で回動
する前記円環と、前記円環の外周面に形成される2辺に
それぞれの側面が配設され、前記ベルトと前記円環との
間に平面状の接触面を形成するとともに、前記ベルトに
負荷される押圧力で前記円環を押圧し、前記ベルトの作
動に応じて前記ロータブレードを回動させる円錐ベアリ
ングとを設けたことを特徴とする請求項3のヘリコプタ
ダクテッドファン。
4. An outer peripheral surface around which the belt is wound is formed in a triangular shape, and the ring is formed in a recess formed in an inner peripheral surface of the duct, and is formed on an outer peripheral surface of the ring. Side surfaces are disposed on two sides of the belt, forming a planar contact surface between the belt and the ring, and pressing the ring with a pressing force applied to the belt, 4. A helicopter ducted fan according to claim 3, further comprising: a conical bearing for rotating said rotor blade in accordance with an operation of said helicopter.
【請求項5】 前記翼端が内周面に固着された前記円環
の外周面を押圧しながら転動し、前記ロータブレードを
回動させる駆動用ローラと、前記メインロータを駆動す
るエンジン若しくは電池から供給される駆動力で前記駆
動用ローラを作動させるアクチュエータと、前記円環の
外周面に等ピッチにして配設され、前記ロータブレード
の回動時に前記駆動用ローラによる前記円環への負荷を
均等に分散する固定用ローラとを設けたことを特徴とす
る請求項1のヘリコプタダクテッドファン。
5. A driving roller that rolls while rotating the rotor blade while the wing tip presses an outer peripheral surface of the ring fixed to an inner peripheral surface, and an engine or an engine that drives the main rotor. An actuator that operates the driving roller with a driving force supplied from a battery, and is disposed at an equal pitch on an outer peripheral surface of the ring, and the driving roller applies a rotation to the ring when the rotor blade rotates. 2. The helicopter ducted fan according to claim 1, further comprising a fixing roller for evenly distributing a load.
【請求項6】 前記翼端が内周面に固着された前記円環
の外周面から径方向に突出させた突部と、前記突部の内
部を周方向に間隔を設けて配置されたコイル巻部に巻回
されたコイルと、前記突部の外周面と間隙を設けて包囲
して配置された永久磁石とからなり、前記メインロータ
を駆動するエンジンで作動するゼネレータ、若しくは電
池からの電力を前記コイルに供給することにより電磁力
を発生させ、前記電磁力で前記ロータブレードを回動さ
せるようにしたことを特徴とする請求項1のヘリコプタ
ダクテッドファン。
6. A projecting portion in which the wing tip is radially projected from an outer peripheral surface of the annular ring fixed to an inner peripheral surface, and a coil arranged inside the projecting portion at a circumferential interval. A coil wound around the winding portion, and a permanent magnet disposed so as to surround the outer peripheral surface of the protrusion with a gap provided between the coil and the generator. The helicopter-ducted fan according to claim 1, wherein an electromagnetic force is generated by supplying the coil to the coil, and the rotor blade is rotated by the electromagnetic force.
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