JP2007245925A - 垂直離着陸機の着陸機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、機体本体の下方に延びる着陸機構が複数設けられている垂直離着陸機の着陸時において、垂直離着陸機の姿勢が地面に対して傾いている場合に、一部の着陸機構にかかる衝撃を抑制することを課題とする。
【解決手段】垂直離着陸機に複数設けられた着陸機構４であって、弾性変形することで吸収する第一の衝撃吸収手段８および第二の衝撃吸収手段７を備えており、垂直離着陸機の着陸時には、第一の衝撃吸収手段８による衝撃の吸収が終了してから第二の衝撃吸収手段７によって衝撃が吸収される。そして、このときに第一の衝撃吸収手段７の衝撃を吸収する方向とは反対方向の変形を阻止する阻止手段１０をさらに備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、略垂直方向に離着陸することが可能な垂直離着陸機の着陸機構に関する。

略垂直方向に離着陸することが可能な垂直離着陸機においては、機体本体に複数設けられており且つ該機体本体の下方に延びる着陸機構を設ける技術が知られている。このような着陸機構には、上下方向に弾性変形する衝撃吸収手段が設けられており、垂直離着陸機の着陸時に該衝撃吸収手段が変形することで地面から受ける衝撃が吸収される。

また、特許文献１には、それぞれが機体本体の左右に配置された一対のスキッドチューブを備える回転翼航空機の降着装置において、スキッドチューブの左右への変位速度に比例する抵抗力を該スキッドチューブに作用させるダンパを各スキッドチューブ間に配置する技術が開示されている。
特開２００４−９８８３２号公報 実開平７−１１５００号公報 特開２００４−３５２１９１号公報

垂直離着陸機の着陸時の姿勢が地面に対して傾いている場合、該垂直離着陸機が着陸した状態のときに地面に接触する部分のうちの一部分が他の部分よりも先に地面に接触する。このとき、垂直離着陸機に機体本体の下方に延びる着陸機構が複数設けられている場合は、着陸時に複数の着陸機構のうちの一部が他のものよりも先に地面からの衝撃を受けることになる。

このような場合、全ての着陸機構が同時に地面からの衝撃を受ける場合に比べて、一部の着陸機構にかかる衝撃が増加する。そのため、このような場合を考慮して着陸機構の強度をより高くする必要がある。しかしながら、着陸機構の強度を高くすると垂直離着陸機全体としての重量が増加する虞がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、機体本体の下方に延びる着陸機構が複数設けられている垂直離着陸機の着陸時において、垂直離着陸機の姿勢が地面に対して傾いている場合に、一部の着陸機構にかかる衝撃を抑制することが出来る技術を提供することを課題とする。

本発明は、垂直離着陸機に複数設けられた着陸機構であって、弾性変形することで吸収する第一の衝撃吸収手段および第二の衝撃吸収手段を備えており、垂直離着陸機の着陸時には、第一の衝撃吸収手段による衝撃の吸収が終了してから第二の衝撃吸収手段によって衝撃が吸収される。そして、このときに第一の衝撃吸収手段の衝撃を吸収する方向とは反対方向の変形を阻止する阻止手段をさらに備えている。

より詳しくは、本発明に係る内燃機関の着陸機構は、
略垂直方向に離着陸することが可能な垂直離着陸機の機体本体に複数設けられており且つ該機体本体の下方に延びる垂直離着陸機の着陸機構であって、
前記垂直離着陸機の着陸時に地面からの衝撃を受けた時点から上下方向に弾性変形することで該衝撃を吸収する第一の衝撃吸収手段と、
前記垂直離着陸機の着陸時に前記第一の衝撃吸収手段による衝撃の吸収量が上限値に達した時点から上下方向に弾性変形することで衝撃を吸収する第二の衝撃吸収手段と、
前記垂直離着陸機の着陸時における前記第一の衝撃吸収手段の衝撃を吸収する方向とは反対方向の変形を阻止する阻止手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明では、垂直離着陸機の着陸時において複数の着陸機構のうちの一部が他のものよりも先に地面からの衝撃を受けた場合、先ず、該一部の着陸機構における第一の衝撃吸収手段が弾性変形することでその衝撃が吸収される。このとき、第一の衝撃吸収手段の衝撃を吸収する方向とは反対方向の変形が阻止手段によって阻止される。そのため、第一の衝撃吸収手段が衝撃を吸収する方向とは反対方向に変形しようとすることで該一部の着陸機構に生じる反力が抑制される。その結果、該一部の着陸機構にかかる衝撃が低減される。

そして、先に地面に接触した一部の着陸機構において第一の衝撃吸収手段によって衝撃が吸収されている間に、垂直離着陸機における地面に接触する部分が増加し、この増加に伴って他の着陸機構によっても地面からの衝撃が吸収されるようになる。つまり、地面からの衝撃が他の着陸機構に分散される。そのため、先に地面からの衝撃を受けた一部の着陸機構において、第一の衝撃吸収手段による衝撃の吸収量が上限値に達した後、即ち、該第一の衝撃吸収手段による衝撃の吸収が終了した後に、第二の衝撃吸収手段によって吸収されるべき衝撃が低減される。

従って、本発明によれば、機体本体の下方に延びる着陸機構が複数設けられている垂直離着陸機の着陸時において、一部の着陸機構がその他のものよりも先に地面からの衝撃を受ける場合、つまり、垂直離着陸機の姿勢が地面に対して傾いている場合であっても、一部の着陸機構にかかる衝撃を抑制することが出来る。

本発明によれば、機体本体の下方に延びる着陸機構が複数設けられている垂直離着陸機の着陸時において、垂直離着陸機の姿勢が地面に対して傾いている場合であっても、一部の着陸機構にかかる衝撃を抑制することが出来る。

以下、本発明に係る垂直離着陸機の着陸機構の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。

図１および２は、本実施例に係る垂直離着陸機の概略構成を示す図である。図１は本実施例に係る垂直離着陸機を横方向から見た場合の図である。図２は本実施例に係る垂直離着陸機を上方向から見た場合の図である。

垂直離着陸機１は略垂直に離着陸が可能となっている。垂直離着陸機１は機体本体２および該機体本体２の下方に設けられた脚部３を備えている。脚部３は、垂直離着陸機１の着陸時の衝撃を吸収するための４本の着陸機構４および垂直離着陸機１が着陸した状態のときに地面に接触した状態となる２本のスキッド５を有している。

各着陸機構４は、機体本体２の下方に延びており、図２に示すように、機体本体２の重心を中心とする同心円状に位置するように該機体本体２の前側と後側とに２本ずつ（機体本体２の左右に２本ずつ）配置されている。

一方のスキッド５は、機体本体２の右側に位置する前側の着陸機構４の下端と後側の着陸機構４の下端とに回動可能に接続されている。また、他方のスキッド５は、機体本体２
の左側に位置する前側の着陸機構４の下端と後側の着陸機構４の下端とに回動可能に接続されている。つまり、各スキッド５は、機体本体２の下方の右側および左側に配置されており、機体本体２の前後方向の中心軸と略平行に設置されている。

ここで、本実施例に係る着陸機構４の構造について図３に基づいて説明する。図３は着陸機構４の概略構成を示す断面図である。着陸機構４は、垂直離着陸機１の上下方向を軸方向とする円筒体６を有している。該円筒体６には軸方向に弾性変形可能なアブソーバ７が挿入されている。また、該アブソーバ７と円筒体６の内壁面との間にはベアリング１１が設けられており、該アブソーバ７が軸方向に摺動可能になっている。該アブソーバ７の下端は円筒体６の下端から突出しており、該アブソーバ７の下端にスキッド５が回動可能に接続されている。

また、円筒体６の内部におけるアブソーバ７より上部にはアブソーバ７を下方に付勢するバネ８が設けられている。該バネ８には、バネ８の中心軸と同軸の軸部材９が挿入されている。該軸部材９の下端はアブソーバ７の上端に接続されており、該軸部材９の上端は円筒体６上端から突出している。また、軸部材９は側面には複数の凹部が形成されている。

さらに、円筒体６の上端の外側にはロック機構１０が設けられている。該ロック機構１０は軸部材９を挟み込むように付勢されている。また、該ロック機構１０は、軸部材９の上方への移動は制限しないが、該軸部材９の下方への移動を該軸部材９軸部材９の凹部を挟み込むことでロックしている。軸部材９の下方への移動がロックされることにより、バネ８のアブソーバ７を付勢する方向への伸びが阻止される。尚、ロック機構１０は、機体本体２に設けられたロック解除装置１２に電気的に接続されており、垂直離着陸機１を操縦する操縦者によってそのロックを解除することが可能となっている。

本実施例においては、バネ８およびアブソーバ７、ロック機構１０が、それぞれ、本発明に係る第一の衝撃吸収手段および第二の衝撃吸収手段、阻止手段に相当する。

次に、垂直離着陸機１が傾斜地に着陸するときの着陸機構４の動きについて図４に基づいて説明する。この場合、垂直離着陸機１の着陸時の姿勢が地面に対して傾いた状態となる。尚、ここでは、垂直離着陸機１の前側に対向する場所が垂直離着陸機１の後側に対向する場所よりも高くなっている傾斜地Ｇに該垂直離着陸機１が着陸する場合を例に挙げて説明する。また、ここでは、垂直離着陸機１の前側に設けられた着陸機構４を前側着陸機構４ａと称し、垂直離着陸機１の後側に設けられた着陸機構４を後側着陸機構４ｂと称する。

傾斜地Ｇに垂直離着陸機１が着地する場合、図４の（ａ）に示すように、スキッド５の前側部分がその後側部分よりも先に地面に接触する。そのため、前側着陸機構４ａが後側着陸機構４ｂよりも先に地面からの衝撃を受けることになる。

このとき、図４の（ｂ）に示すように、先ず、前側着陸機構４ａが衝撃を受けた時点から、該前側着陸機構４ａのバネ８が収縮することでその衝撃が吸収される。このとき、バネ８の収縮に伴って軸部材９は上方に移動するが、上述したように、該軸部材９の下方への移動はロック機構１０によってロックされる。そのため、一旦収縮したバネ８がアブソーバ７を付勢する方向に延びることが阻止される。これにより、バネ８が衝撃を吸収する方向とは反対方向に変形しようとすることで前側着陸機構４ａに生じる反力が抑制される。その結果、該前側着陸機構４ａにかかる衝撃が低減される。

そして、図４の（ｃ）に示すように、前側着陸機構４ａにおいてバネ８によって衝撃が
吸収されている間に、スキッド５の後側部分も地面に接触する。これにより、後側着陸機構４ｂのバネ８によっても衝撃が吸収されるようになる。つまり、地面からの衝撃が前側着陸機構４ａと後側着陸機構４ｂとに分散されることになる。

前側着陸機構４ａにおいては、バネ８による衝撃の吸収量が該バネ８によって吸収可能な量の上限値に達した時点、即ち、バネ８の収縮によって衝撃が吸収できなくなった時点からは、アブソーバ７によって衝撃が吸収される。つまり、アブソーバ７が軸方向に収縮することで衝撃が吸収される。しかしながら、このときは、後側着陸機構４ｂに衝撃が分散されている。そのため、前側着陸機構４ａのアブソーバ７によって吸収すべき衝撃は低減された状態となっている。

また、後側着陸機構４ｂにおいても、バネ８によって衝撃が吸収できなくなった後はアブソーバ７によって衝撃が吸収される。この時点では、前側着陸機構４ａと後側着陸機構４ｂとの両方のアブソーバ７によって衝撃が吸収されることになる。

上記のように、本実施例によれば、垂直離着陸機１の着陸時において、スキッド５の前側部分がその後側部分よりも先に地面に接触することで、前側着陸機構４ａが後側着陸機構４ｂよりも先に地面からの衝撃を受ける場合であっても、該前側着陸機構４ａにかかる衝撃を抑制することが出来る。

また、垂直離着陸機１の着陸時の姿勢や着陸値の状態によっては、スキッド５の後側部分がその前側部分よりも先に地面に接触したり、左右のスキッド５のうちいずれか一方が他方よりも先に地面に接触したりする場合もある。本実施例によれば、このような場合も、前記と同様、先に衝撃を受ける着陸機構４にかかる衝撃を抑制することが出来る。

そのため、各着陸機構４が有すべき強度を低減させることが出来、以って、各着陸機構４の重量を低減することが出来る。その結果、垂直離着陸機１全体としての重量を低減させることが出来るため、該垂直離着陸機１の連続飛行時間や運動性能を向上させることが可能となる。

尚、垂直離着陸機１が着陸後に再度離陸した後、ロック解除装置１２を操作することで、着陸機構４のロック機構１０による軸部材９へのロックを解除することが出来る。このロック機構１０によるロックを解除することで、バネ８が伸びて軸部材９およびアブソーバ７が下方に移動する。これにより、着陸機構４が着陸前の状態に戻る。

また、本実施例においては、着陸機構４の下端にスキッド５が設けられている場合を例に挙げて説明したが、各着陸機構４の下端に車輪が設けられている場合や着陸機構４の下端が直接地面に接触する場合においても、本実施例と同様の効果を得ることが出来る。

実施例に係る垂直離着陸機の概略構成を示す第一の図。 実施例に係る垂直離着陸機の概略構成を示す第二の図。 着陸機構の概略構成を示す断面図。 垂直離着陸機が傾斜地に着陸するときの着陸機構の動きを説明するための図。

符号の説明

１・・・垂直離着陸機
２・・・機体本体
３・・・脚部
４・・・着陸機構
４ａ・・前側着陸機構
４ｂ・・後側着陸機構
５・・・スキッド
６・・・円筒体
７・・・アブソーバ
８・・・ばね
９・・・軸部材
１０・・ロック機構
１１・・ベアリング
１２・・ロック解除装置

Claims (1)

1. 略垂直方向に離着陸することが可能な垂直離着陸機の機体本体に複数設けられており且つ該機体本体の下方に延びる垂直離着陸機の着陸機構であって、
   前記垂直離着陸機の着陸時に地面からの衝撃を受けた時点から上下方向に弾性変形することで該衝撃を吸収する第一の衝撃吸収手段と、
   前記垂直離着陸機の着陸時に前記第一の衝撃吸収手段による衝撃の吸収量が上限値に達した時点から上下方向に弾性変形することで衝撃を吸収する第二の衝撃吸収手段と、
   前記垂直離着陸機の着陸時における前記第一の衝撃吸収手段の衝撃を吸収する方向とは反対方向の変形を阻止する阻止手段と、
   を備えることを特徴とする垂直離着陸機の着陸機構。
   

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