JP2007230535A - 二重反転プロペラ - Google Patents

Abstract

【課題】 プロペラ機が離水又は離陸時の飛行を旋回運動する事なく、なめらかに安定した直線飛行することを可能とする。
【解決手段】 二重反転プロペラにより、ねじれたプロペラ後流を生ぜしめることなく、この二重反転プロペラは遊星歯車機構を用い、正転プロペラを遊星のキャリアーによって駆動し、反転プロペラを恒星歯車によって駆動することにより互いに反対方向に回転させる。
【選択図】図３

Description

本発明はプロペラ機が離水又は離陸する際にねじれたプロペラ後流が垂直尾翼を右又は左に押すので機体が旋回する。その旋回を防ぐために方向舵を旋回の反対方向に働かせることにより機体の旋回を避けるように保つが、これにより本来の方向舵により行う操作が極めて困難になるので、プロペラのねじれ後方流の影響を回避する装置に関し殊に、二重反転プロペラでねじれたプロペラ後方流の発生を防止する場合において、遊星歯車機構により反転プロペラを駆動する際の恒星歯車を回転させる遊星歯車機の構造に関する。

プロペラ機にあっては、離水又は離陸時にねじれたプロペラ後流が発生し、このねじれたプロペラ後流が垂直尾翼にあたり、この遍転流が垂直尾翼を押して機首が振られる。この動きを打ち消すため垂直尾翼の方向舵を一っぱいに振る必要がある。この様に方向舵を最大に切った状態では左に行けるが右に行けない如く操縦特性が遍行して、方向性の維持、直進性の維持が困難となる。

さらに離水又は離陸後はプロペラ後流は少なくなるが、大きな慣性能率のプロペラが高速で廻っているので、そのジャイロモーメントにより機首が左右に振れるヨーイング運動を生ずるが二重反転プロペラでは、ジャイロモーメントが打ち消されるので良好な操縦性を維持できる。
さらに又従来の遊星歯車機構においては恒星歯車は停止しており、反転プロペラを駆動することは不可能であった。

本発明は、プロペラ機の離水又は離陸時におけるねじれたプロペラ後流が垂直尾翼をプロペラの回転方向に従って右又は左に押すことにより旋回しようとするが、航空機が安定してまっすぐ前方に進行することが出来るようにする技術を提供することを目的とし、この場合に簡易な歯車機構により反転プロペラを駆動することを目的とする。

本発明は、航空機の離水又は離陸時の推進用プロペラが回転することによって機体に推進力を発生させる場合において、プロペラ後流のねじれが垂直尾翼を左又は右に押すことにより航空機の進行方向が振れ旋回しようとすることを反転プロペラを同軸に設けることにより、プロペラ後流のねじれを防止することにより安定した飛行を可能にすることを特徴とする。

更に太陽歯車がエンジン軸に取りつけられており、太陽歯車と噛み合った複数の遊星歯車と遊星歯車に更に噛み合った恒星歯車とからなる歯車機構を有することを特徴とする上記に記載の二重反転プロペラ。遊星歯車を軸止するキャリヤーに一方のプロペラを取りつけかつ恒星歯車を自在に回転させ、恒星歯車に他の一方のプロペラを取りつけることにより両方のプロペラは互いに逆回転することを特徴とする二重反転プロペラ

本発明の二重反転プロペラによると、ねじれたプロペラ後流を発生させないので尾翼に横方向の力がかからず、旋回しようとする力が発生しないので、ジェット機と同様の安定飛行が可能となる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図４は、本発明の実施例である水上飛行機の模式図である。水上飛行機１００１は本発明の反転プロペラ１２１８と正転プロペラ１２１７とを機首に同軸１００４に取りつけられている。本実施例では反転プロペラ１２１８は２枚羽根であり、正転プロペラ１２１７は３枚羽根である。両プロペラは同羽根数でない方が回転時干渉し合はなくてよい。同軸に両プロペラを設けることは機構上も容易に設けられる。

本発明の反転２重プロペラによると離水又は離陸時においてねじれたプロペラ後流を生ずることがない。

図１は本発明に応用される遊星歯車機構の一例である。１１は太陽歯車であって、エンジン軸につながっておりエンジンによって直接駆動されて回転する。遊星歯車１２、１３、１４はキャリヤー１５に回転自在に軸止されており、太陽歯車１１と噛み合って自転すると共にキャリヤー１５と公転する。キャリヤー１５は中心が太陽歯車１１の中心に回転自在に軸止されて回転すると共に、その回転軸は正転プロペラ２５（図２）を回転させる。遊星歯車１２、１３、１４は同時に恒星歯車１６に噛み合っており、恒星歯車１６は遊星歯車１２、１３、１４の自転と公転により回転する。

図２は上記歯車機構をエンジン軸を含む平面で切断した断面図である。エンジン２０１の軸は太陽歯車２１１につながっており、エンジン２０１により正転に駆動される。キャリヤー２１５に回転自在に軸止された遊星歯車２１２、２１３、２１４（図示せず）は自転しながら公転する。キャリヤー２１５の軸に正転プロペラ２１７が取り付けられている。遊星歯車２１２、２１３、２１４（図示せず）は恒星歯車２１６と噛み合っており恒星歯車２１６を反転方向に駆動する。

正転プロペラ２１７と反転プロペラ２１８の回転数はそれぞれのプロペラの負荷によってきまり負荷が少い程回転数は大きくなる。

図３は上述の歯車機構を傘歯車によって構成したものをエンジン３０１の軸を含む平面で切った切断面である。太陽歯車３１１はエンジン３０１により駆動され正転する。遊星歯車３１２、３１３、３１４（図示せず）は、太陽歯車３１１に噛み合って自転しながらキャリヤー３１５に回転自在に軸止されキャリヤー３１５と共に公転する。キャリヤー３１５はエンジン３０１の軸の延長上に回転軸を有して回転することより遊星歯車３１２、３１３、３１４（図示せず）を公転させる。キャリヤー３１５の軸に正転プロペラ３１７が取りつけられている。恒星歯車３１６は遊星歯車３１２、３１３、３１４（図示せず）に噛み合ってをり、反転方向へ回転しその回転軸に反転プロペラ３１８が取りつけられている。

以上に図２、及び図３に歯車機構を２種類説明したが２つのプロペラの作用は同様である。いづれの場合もプロペラは図４に示した通りに航空機の前端に取り付けられ離水又は離陸時にねじれたプロペラ後流を生じることなく、航空機はジェット機と同様の安定した飛行が得られる。

以上、本発明の実施態様を説明したが、発明の範囲を限定するものでない。

従来のプロペラをＵＬＰに適用すると離水時又は離陸時にプロペラ後流のねじれで機体の旋回が生じていた。本発明による二重反転プロペラをＵＬＰに適用すると、旋回することなくまっすぐに安定した飛行ができる。

これにより離水時または離陸時の安定したまっすぐな飛行が可能となり、ジェット機と同様の安定した離水又は離陸が可能となる。
図４に本発明のプロペラをＵＬＰの水上飛行機に装着した所を図示した。極めて容易に装着できる。

二重反転遊星歯車機構の内部の作動の原理を示す説明図である。 二重反転遊星歯車機構のエンジン軸を含む平面で切った断面図である。 二重反転遊星歯車機構の歯車を傘歯車におきかえた場合のエンジン軸を含む平面で切った断面図である。 本発明の２重反転プロペラを航空機に取りつけた模式図である。

符号の説明

１１ 太陽歯車
１２ 遊星歯車
１３ 遊星歯車
１４ 遊星歯車
１５ キャリヤー
１６ 恒星歯車
２０１ エンジン
２１１ 太陽歯車
２１２ 遊星歯車
２１３ 遊星歯車
２１５ キャリヤー
２１６ 恒星歯車
２１７ 正転プロペラ
２１８ 反転プロペラ
３０１ エンジン
３１１ 太陽歯車
３１２ 遊星歯車
３１４ 遊星歯車
３１５ キャリヤー
３１６ 恒星歯車
３１７ 正転プロペラ
３１８ 反転プロペラ
１００１ 航空機
１００４ 軸
１２１７ 正転プロペラ
１２１８ 反転プロペラ

Claims (1)

1. プロペラ機の離水又は離陸時ねじれたプロペラ後流が垂直尾翼を左又は右に押すことにより航空機が旋回することを反転プロペラを同軸に設けることによりねじれたプロペラ後流を抑える場合において、本発明の２重反転機構は、遊星歯車のキャリヤーにプロペラの一方を取りつけ、かつ恒星歯車を自在に回転させ恒星歯車に他の一方のプロペラを取りつけることにより、両方のプロペラは互いに逆回転することを特徴とする歯車機構を有する２重反転プロペラ

Images