JP2017213961A - Helicopter mounted with counter rotating rotor system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a helicopter mounted with a counter rotating rotor system that reduces a thrust loss as much as possible and is strong and simplified.SOLUTION: A helicopter mounted with a coaxial counter rotating rotor system comprises an upper main rotor 5 and a lower main rotor 6 and is mounted with two swash plates 7, 8. Control rods 3 according to the number of rotor blades of the main rotors are passed through the inside of an inner mast 2. The control rods are connected to the swash plate 8, and the control rods are connected to mixing levers 4 arranged at a rotor head of the upper main rotor and, by preforming cyclic collective pitch control to change a pitch angle of the upper main rotor 5, accurately control a cyclic collective pitch control system of an upper main rotor head part with a simple structure as compared with a mechanism that mechanically connects upper and lower swash plates.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターに関するものである。   The present invention relates to a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system.

二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、通常回転軸の外部に設けられた下段スワッシュプレートから上段スワッシュプレートへと複数のリンケージロッドで連結されている(下記特許文献1参照)。   A counter-rotating rotor system-mounted helicopter is normally connected from a lower swash plate provided outside the rotating shaft to an upper swash plate by a plurality of linkage rods (see Patent Document 1 below).

また、二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、普通のシングルローター式に比べて機構的に複雑で製造が難しくなる。また、それ以上に大きな問題なのが、二重になっているローターの空力的な構造である(下記特許文献1参照)。   Further, a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system is mechanically complicated and difficult to manufacture as compared with a normal single rotor type. Further, a more serious problem is the aerodynamic structure of the double rotor (see Patent Document 1 below).

特開2005−289128号公報JP-A-2005-289128

businessnewsline,<http://www.businessnewsline.com/news/200704101506000090.html> [ 2016/01/20検索]businessnewsline, <http: // www. businessnewsline. com / news / 200704101506000090. html> [Search 2016/01/20] TOKYO EXPRESS,<http://tokyoexpress.info/2014/11/06/%E3%82%B7%E3%82%B3%E3%83%AB%E3%82%B9%E3%82%AD3%E3%83%BC%E3%80%81%E6%AC%A1%E4%B8%96%E4%BB%A3%E5%9E%8B%E3%83%98%E3%83%AA%E3%80%8Cs−97%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%80%E3%83%BC%E3%80%8D%E3%82%92%E3%83%AD/> [ 2016/01/20検索]TOKYO EXPRESS, <http: // tokyoexpress. info / 2014/11/06 /% E3% 82% B7% E3% 82% B3% E3% 83% AB% E3% 82% B9% E3% 82% AD3% E3% 83% BC% E3% 80% 81 % E6% AC% A1% E4% B8% 96% E4% BB% A3% E5% 9E% 8B% E3% 83% 98% E3% 83% AA% E3% 80% 8Cs-97% E3% 83% A9 % E3% 82% A4% E3% 83% 80% E3% 83% BC% E3% 80% 8D% E3% 82% 92% E3% 83% AD /> [Search 2016/01/20]

ヘリコプターにおいては、回転ローターによるトルクを解消させるために機体の後部にあるテールローターを使ってトルクを解消させる必要がある他、前進させるために前傾姿勢をとり、メインローターの推力を後方に向けてやる必要がある。しかし、スピードを増すために前傾姿勢を強く取り過ぎると今度は、浮力が失われてしまうという大きな欠点を持っている(上記非特許文献1参照)。   In the helicopter, it is necessary to eliminate the torque using the tail rotor at the rear of the aircraft in order to eliminate the torque caused by the rotating rotor. In addition, the helicopter takes a forward leaning posture and moves the main rotor thrust toward the rear. I need to do it. However, if the forward leaning posture is taken too much in order to increase the speed, the buoyancy is lost this time (see Non-Patent Document 1 above).

また、上記したように、二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターでは通常2個のスワッシュプレートを搭載し、下段スワッシュプレートから上段スワッシュプレートへと複数のリンケージロッドで連結されている。   In addition, as described above, a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system usually has two swash plates, and is connected from the lower swash plate to the upper swash plate by a plurality of linkage rods.

しかしながら、このような機械的な同期のため、シングルローターと比較して機構が複雑化し、製造も難しくなるという問題があった。   However, due to such mechanical synchronization, there is a problem that the mechanism is complicated and manufacturing is difficult as compared with a single rotor.

さらに、上下のローター間の気流が互いに干渉し、気流が乱れて推力のロスが生じるという問題もあった。   In addition, the airflow between the upper and lower rotors interferes with each other, disturbing the airflow and causing a loss of thrust.

二重反転式ローターが接近していれば、2枚のローターから生じる気流はスムーズに流れる。しかし、ローターの位置が離れれば、上のローターで生じた気流が下のローターにぶつかり、気流の乱れが生じ、結果的に推力のロスが生じてしまう。ヘリコプターの場合、レシプロ機で使われるような二重反転式プロペラとは異なりローターを前後左右に複雑に傾けることで機体の進む方向などの調整を行う必要があるため、2枚のローターを近づけ過ぎると2枚のローターが接触してしまう可能性がある。それを防ぐためには2枚のローターを離す必要があるが、そうなると今度は上のローターの吹き降ろしが下のローターと干渉を起こして推力がロスする。場合によっては30%〜40%近い推力が失われる場合があるという(上記非特許文献1参照)。   If the counter-rotating rotor is close, the airflow generated from the two rotors will flow smoothly. However, if the position of the rotor is separated, the airflow generated in the upper rotor collides with the lower rotor, resulting in disturbance of the airflow, resulting in a loss of thrust. In the case of helicopters, unlike the counter-rotating propellers used in reciprocating aircraft, it is necessary to adjust the advancing direction of the fuselage by complicatedly tilting the rotor back and forth and left and right, so the two rotors are too close And the two rotors may come into contact. To prevent this, it is necessary to separate the two rotors, but this time, the upper rotor blows down and interferes with the lower rotor, resulting in loss of thrust. In some cases, a thrust of nearly 30% to 40% may be lost (see Non-Patent Document 1 above).

本発明は、上記状況に鑑みて、二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターを簡易な構造で正確に制御することを目的とする。   In view of the above situation, an object of the present invention is to accurately control a counter-rotating rotor system-mounted helicopter with a simple structure.

また、極力推力のロスをなくすとともに、強固で美観に優れる二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターを提供する。   In addition, we will provide a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system that eliminates thrust loss as much as possible, and is strong and beautiful.

本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕外側マスト1と内側マスト2からなる2本のメインマストを逆回転させ、その回転軸に上段および下段のメインローター5,6がそれぞれ取り付けられ、それぞれのメインローターのローターブレードのピッチ角を独立したスワッシュプレートを傾動動作させることにより変化させ、飛行する同軸二重反転式無人ヘリコプターにおいて、前記内側マスト2内に前記メインローターのローターブレード枚数に応じたコントロールロッド3を貫通させ、該コントロールロッド3の下端部はスワッシュプレート8に連結され、前記コントロールロッド3は前記上段メインローターのローターヘッドに配置されたミキシングレバー4に連結され、サイクリック・コレクティブピッチコントロールを行い、メインローター5のピッチ角を変化させることにより、上下のスワッシュプレート7,8をコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、前記上段メインローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] Two main masts composed of an outer mast 1 and an inner mast 2 are reversely rotated, and upper and lower main rotors 5 and 6 are respectively attached to the rotation shafts, and the pitch angles of the rotor blades of the respective main rotors In a coaxial counter-rotating unmanned helicopter that changes by tilting an independent swash plate, a control rod 3 corresponding to the number of rotor blades of the main rotor is passed through the inner mast 2, and the control is performed. The lower end of the rod 3 is connected to a swash plate 8, and the control rod 3 is connected to a mixing lever 4 disposed on the rotor head of the upper main rotor to perform cyclic collective pitch control, and the pitch of the main rotor 5 Change the corner Compared to a mechanism that mechanically connects the upper and lower swash plates 7 and 8 with a control rod, the cyclic collective pitch control system of the upper main rotor head is accurately controlled with a simple structure. To do.

〔2〕上記〔1〕記載の同軸二重反転式無人ヘリコプターにおいて、前記独立したスワッシュプレート7と8はそれぞれのサーボモーターにより電気的に同期、または意図的に非同期させることができ、上段および下段のメインローターのローターヘッドに対し、飛行状態に応じて常に最適化されたスワッシュプレートの制御を個別に可能とし、ヨー軸方向の制御も行うようにしたことを特徴とする。   [2] In the coaxial counter-rotating unmanned helicopter described in [1] above, the independent swash plates 7 and 8 can be electrically synchronized or intentionally asynchronous by the respective servo motors. The swash plate, which is always optimized according to the flight state, can be individually controlled with respect to the rotor head of the main rotor, and control in the yaw axis direction is also performed.

〔3〕上記〔2〕記載の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターにおいて、前記独立したスワッシュプレート7と8により、上下のスワッシュプレート7と8をコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、多くの部品が省略され、スペース9が解放されることから、前記上段および下段のメインローターのローターヘッドの間隔を自由に配置できることを特徴とする。   [3] In the helicopter equipped with the coaxial counter rotating rotor system according to [2] above, compared to a mechanism in which the upper and lower swash plates 7 and 8 are mechanically connected by a control rod by the independent swash plates 7 and 8; Since many parts are omitted and the space 9 is released, the distance between the rotor heads of the upper and lower main rotors can be freely arranged.

〔4〕同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターであって、上段のメインローターと下段のメインローターを備え、2個のスワッシュプレートを搭載し、前記上段および下段のメインローターの軸方向間隔を該上段および下段のメインローターの干渉が生じない間隔に設定し、前記上段および下段のメインローターをそれぞれ反対側に回転させることによって、該メインローターの回転から生じるトルクを解消するとともに、コントロールロッドを二重反転式ローターのマストの中を貫通させ、機体内の中央部に位置したスワッシュプレートでコントロールする上段ローターヘッドのリンケージシステムを具備することを特徴とする。   [4] A helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system, comprising an upper main rotor and a lower main rotor, mounted with two swash plates, and the axial distance between the upper and lower main rotors By setting the interval at which the upper and lower main rotors do not interfere with each other and rotating the upper and lower main rotors to the opposite sides, the torque generated by the rotation of the main rotor is eliminated and the control rod It is characterized by having a linkage system of an upper rotor head that penetrates through the mast of a heavy reversing rotor and is controlled by a swash plate located in the center of the aircraft.

〔5〕上記〔4〕記載の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターにおいて、前記2個のスワッシュプレートを複数のサーボを使い、電気的に同期させ、制御装置から信号を受け、サイクリック、コレクティブ、ヨー軸方向のコントロールを行うスワッシュプレートのコントロールシステムを具備することを特徴とする。   [5] In the coaxial counter rotating rotor system-mounted helicopter according to [4] above, the two swash plates are electrically synchronized using a plurality of servos, receive a signal from a control device, and perform cyclic, collective And a swash plate control system for controlling the yaw axis direction.

〔6〕上記〔4〕記載の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターにおいて、機体の後部に、プッシャータイプのプロペラを設け、前進、後進移動の際の機体の傾きを軽減することができ、これにより、水平な移動が可能となり、さらに、長距離移動の際も前進速度の補助動力としても機能するプッシャーシステムを具備することを特徴とする。   [6] In the helicopter equipped with the coaxial counter-rotating rotor system described in [4] above, a pusher type propeller is provided at the rear of the fuselage to reduce the tilt of the fuselage during forward and reverse movements. Thus, it is possible to move horizontally, and further includes a pusher system that functions as auxiliary power for forward speed even during long-distance movement.

本発明によれば、上段のメインローターのローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御することができる。   According to the present invention, the cyclic collective pitch control system of the rotor head portion of the upper main rotor can be accurately controlled with a simple structure.

また、極力推力のロスをなくすとともに、強固で簡素化された同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターを提供することができる。   In addition, it is possible to provide a helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system that is strong and simplified while eliminating loss of thrust as much as possible.

本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the helicopter mounted with the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention. 本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system according to the present invention. 本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの下段用および上段用ローターブレードのスワッシュプレートの配置を示す図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which shows arrangement | positioning of the swash plate of the rotor blade for lower stages and the upper stage of the helicopter mounted with the coaxial inversion type rotor system of this invention. 本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの上段用および下段用ローターブレードの可変ピッチ取付部を示す図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which shows the variable pitch attachment part of the rotor blade for upper stages and lower stages of the helicopter mounted with the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention. 本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体の胴体内部に取り付けた上段用ローターブレードのスワッシュプレートを示す図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which shows the swash plate of the rotor blade for upper stages attached inside the fuselage | body of the fuselage | body of the helicopter mounted with the coaxial counter-rotating rotor system of this invention. 本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの電気制御システムのブロック図である。It is a block diagram of the electric control system of the helicopter mounted with the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention.

本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、
〔A〕外側マスト1と内側マスト2からなる2本のメインマストを逆回転させ、その回転軸に上段および下段のメインローター5,6がそれぞれ取り付けられ、それぞれのメインローターのローターブレードのピッチ角を独立したスワッシュプレートを傾動動作させることにより変化させ、飛行する同軸二重反転式無人ヘリコプターにおいて、前記内側マスト2内に前記メインローターのローターブレード枚数に応じたコントロールロッド3を貫通させ、該コントロールロッド3の下端部はスワッシュプレート8に連結され、前記コントロールロッド3は前記上段メインローターのローターヘッドに配置されたミキシングレバー4に連結され、サイクリック・コレクティブピッチコントロールを行い、メインローター5のピッチ角を変化させることにより、上下のスワッシュプレート7,8をコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、前記上段メインローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御する。
The helicopter equipped with the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention is
[A] Two main masts composed of an outer mast 1 and an inner mast 2 are reversely rotated, and upper and lower main rotors 5 and 6 are respectively attached to the rotation shafts, and the pitch angles of the rotor blades of the respective main rotors In a coaxial counter-rotating unmanned helicopter that changes by tilting an independent swash plate, a control rod 3 corresponding to the number of rotor blades of the main rotor is passed through the inner mast 2, and the control is performed. The lower end of the rod 3 is connected to a swash plate 8, and the control rod 3 is connected to a mixing lever 4 disposed on the rotor head of the upper main rotor to perform cyclic collective pitch control, and the pitch of the main rotor 5 Change the corner It, as compared to a mechanism for mechanically coupling the upper and lower swashplate 7,8 with control rod, to precisely control the cyclic collective pitch control system of the upper main rotor head with a simple structure.

〔B〕同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、上段のメインローターと下段のメインローターを備え、2個のスワッシュプレートを搭載し、前記上段および下段のメインローターの軸方向間隔を該上段および下段のメインローターの干渉が生じない間隔に設定し、前記上段および下段のメインローターをそれぞれ反対側に回転させることによって、該メインローターの回転から生じるトルクを解消するとともに、コントロールロッドを二重反転式ローターのマストの中を貫通させ、機体内の中央部に位置したスワッシュプレートでコントロールする上段ローターヘッドのリンケージシステムを具備する。   [B] A helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system includes an upper main rotor and a lower main rotor, and is equipped with two swash plates. The axial distance between the upper and lower main rotors is set between the upper and lower main rotors. Set the interval so that the lower main rotor does not interfere with each other, and rotate the upper and lower main rotors to the opposite side to eliminate the torque generated by the rotation of the main rotor and reverse the control rod. The upper rotor head linkage system is controlled by a swash plate located in the center of the aircraft.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの要部を示す斜視図、図2は本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの全体斜視図、図3はその下段用と上段用ローターブレードのスワッシュプレートの配置を示す図面代用写真、図4はその上段用ローターブレードの可変ピッチ取付部を示す図面代用写真、図5は本発明の同軸二重反転ローターシステム搭載ヘリコプターの機体の胴体内部に取り付けた上段用ローターブレードのスワッシュプレートを示す図面代用写真である。   FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a helicopter mounted with a coaxial counter-rotating rotor system according to the present invention, FIG. 2 is an overall perspective view of the helicopter mounted with a coaxial counter-rotating rotor system according to the present invention, and FIG. Drawing substitute photograph showing arrangement of swash plate of rotor blade for upper stage, FIG. 4 is a photograph substituted for drawing showing variable pitch mounting portion of rotor blade for upper stage, and FIG. 5 is the body of helicopter equipped with coaxial contra-rotating rotor system of the present invention It is a drawing substitute photograph which shows the swash plate of the upper stage rotor blade attached to the inside of the fuselage.

図1において、1は外側マスト、2は内側マスト、3はコントロールロッド、4はミキシングレバー、5は上段のメインローター、6は下段のメインローター、7は下段のメインローター用スワッシュプレート、8は上段のメインローター用スワッシュプレート、9はスペースである。   In FIG. 1, 1 is an outer mast, 2 is an inner mast, 3 is a control rod, 4 is a mixing lever, 5 is an upper main rotor, 6 is a lower main rotor, 7 is a lower main rotor swash plate, and 8 is An upper main rotor swash plate 9 is a space.

ここで、外側マスト1に下段のメインローター6が取り付けられ、内側マスト2の上部には上段のメインローター5が取り付けられている。外側マスト1と内側マスト2からなるメインマストは互いに逆向きに回転させることが可能であり、これにより上段のメインローター5と下段のメインローター6を互いに逆向きに回転させることができる。メインローター5,6それぞれのローターブレードのピッチ角は独立したスワッシュプレート7,8を傾動動作させることで変化させることができる。   Here, the lower main rotor 6 is attached to the outer mast 1, and the upper main rotor 5 is attached to the upper part of the inner mast 2. The main mast composed of the outer mast 1 and the inner mast 2 can be rotated in the opposite directions, whereby the upper main rotor 5 and the lower main rotor 6 can be rotated in the opposite directions. The pitch angle of the rotor blades of the main rotors 5 and 6 can be changed by tilting the independent swash plates 7 and 8.

より具体的には、内側マスト2内にメインローターのローターブレードの枚数に応じたコントロールロッド3を貫通させ、このコントロールロッド3の下端部はスワッシュプレート8に連結される。また、このコントロールロッド3の上部は上段のメインローター5のローターヘッドに配置されたミキシングレバー4に連結されており、サイクリックピッチコントロールおよびコレクティブピッチコントロールを行って、上段のメインローター5のピッチ角を変化させることができる。これにより、従来の上下スワッシュプレートをコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、上段のメインローター5のローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御することができる。   More specifically, a control rod 3 corresponding to the number of rotor blades of the main rotor is passed through the inner mast 2, and the lower end portion of the control rod 3 is connected to the swash plate 8. The upper portion of the control rod 3 is connected to a mixing lever 4 disposed on the rotor head of the upper main rotor 5, and the pitch angle of the upper main rotor 5 is controlled by performing cyclic pitch control and collective pitch control. Can be changed. As a result, the cyclic collective pitch control system of the rotor head portion of the upper main rotor 5 can be accurately controlled with a simple structure as compared with the conventional mechanism in which the upper and lower swash plates are mechanically connected by the control rod. .

なお、上述したように、同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは上下にローターが付き、それぞれが逆方向に回転しており、例えば、上下のローター回転数(トルク)が同じであれば機体のヨー軸方向には変化が起こらないが、上下のローターで負荷を変えることで、ヨー軸方向の変化も制御することができる。   As described above, the coaxial counter-rotating rotor system-mounted helicopter has a rotor on the top and bottom, and each of them rotates in the opposite direction. For example, if the top and bottom rotor rotation speed (torque) is the same, Although no change occurs in the yaw axis direction, changes in the yaw axis direction can also be controlled by changing the load with the upper and lower rotors.

また、図2〜図5において、11は同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体、12は同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの支持脚、13は同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの尾翼、14はプッシャータイプのプロペラ、15は上段のメインローター用ローターブレード、16は下段のメインローター用ローターブレード、17はコントロールロッドを貫通させたマスト、18は上段のメインローター用ローターブレードの可変ピッチ取付部、19は下段のメインローター用ローターブレードの可変ピッチ取付部である。   2 to 5, 11 is a helicopter body mounted with a coaxial counter rotating rotor system, 12 is a support leg of the helicopter mounted with a coaxial counter rotating rotor system, and 13 is a helicopter mounted with a coaxial counter rotating rotor system. Tail, 14 is a pusher type propeller, 15 is a rotor blade for the upper main rotor, 16 is a rotor blade for the lower main rotor, 17 is a mast having a control rod penetrated, and 18 is a variable of the rotor blade for the upper main rotor. A pitch mounting portion 19 is a variable pitch mounting portion of the lower main rotor blade.

さらに、21は同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの下段のメインローター用スワッシュプレート、22は二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの上段のメインローター用スワッシュプレート、23は内部のスワッシュプレートに繋ぐ3本のロッド、Sは上段のメインローター用ローターブレード15と下段のメインローター用ローターブレード16とのスペースである。ここで、上段用ローターブレード15の寸法がおおよそ700mmから800mm及びその重量が200gから300g、下段用ローターブレード16の寸法がおおよそ700mmから800mm及びその重量が200gから300g、上段用ローターブレード15と下段用ローターブレード16との間隔は100mmから200mmであることが望ましい。   Further, 21 is a swash plate for the main rotor at the lower stage of the helicopter mounted with the coaxial counter rotating rotor system, 22 is a swash plate for the main rotor at the upper stage of the helicopter mounted with the counter rotating rotor system, and 23 is connected to the internal swash plate. The rod, S, is a space between the upper main rotor rotor blade 15 and the lower main rotor rotor blade 16. Here, the size of the upper rotor blade 15 is about 700 mm to 800 mm and its weight is 200 g to 300 g, the size of the lower rotor blade 16 is about 700 mm to 800 mm and the weight is 200 g to 300 g, and the upper rotor blade 15 and the lower stage The distance from the rotor blade 16 for use is preferably 100 mm to 200 mm.

また、上段のメインローター用スワッシュプレート8は同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体11の胴体11A内部に取り付けるようにしている。   Further, the upper main rotor swash plate 8 is mounted inside the fuselage 11A of the fuselage 11 of the helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system.

図6は本発明の二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの電気的制御システムのブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram of an electrical control system for a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system according to the present invention.

この図において、31は送信機、32は受信機、33はフライト・コントローラ、34は上段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ、35は下段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ、36は上段のメインローター用スワッシュプレート、37は下段のメインローター用スワッシュプレートである。   In this figure, 31 is a transmitter, 32 is a receiver, 33 is a flight controller, 34 is 3 servos for controlling the swash plate for the upper main rotor, 35 is 3 servos for controlling the swash plate for the lower main rotor, 36 is a swash plate for the upper main rotor, and 37 is a swash plate for the lower main rotor.

上段のメインローター用ローターブレードの制御は、3個のサーボを使用して、エルロン方向、エレベータ方向、ピッチ方向、ヨー軸方向の制御を行うようにしている。また、下段のメインローター用ローターブレードの制御も3個のサーボを使用して、エルロン方向、エレベータ方向、ピッチ方向、ヨー軸方向の制御を行うようにしている。この各々のサーボのミキシング量は、機体がなめらかに飛行するように設定している。   The upper main rotor blade is controlled using three servos in the aileron direction, elevator direction, pitch direction, and yaw axis direction. In addition, the control of the rotor blade for the lower main rotor uses three servos to control the aileron direction, elevator direction, pitch direction, and yaw axis direction. The mixing amount of each servo is set so that the aircraft flies smoothly.

すなわち、図6に示すように、送信機31からの信号は受信機32を介してフライト・コントローラ33に入り、上段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ34に届き、これにより上段のメインローター用スワッシュプレート36に繋がっている上段用ローターブレードに伝わりローターブレードが変化して、上下、左右、前後に機体が動く。同様に下段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ35に届き、これにより下段のメインローター用スワッシュプレート37に繋がっている下段のメインローター用ローターブレードに伝わりローターブレードが変化して、上下、左右、前後に機体が動く。なお、この上下のサーボの変化量は機体の変化が滑らかになるような制御アルゴリズムで動作する。   That is, as shown in FIG. 6, the signal from the transmitter 31 enters the flight controller 33 via the receiver 32 and reaches the three servos 34 for controlling the swash plate for the upper main rotor. The rotor blade is changed by being transmitted to the upper rotor blade connected to the rotor swash plate 36, and the aircraft moves up and down, left and right, and front and rear. Similarly, it reaches 3 servos 35 for controlling the swash plate for the lower main rotor, whereby the rotor blade changes to the lower main rotor swash plate 37 connected to the lower main rotor swash plate 37, and the rotor blades change up and down, The aircraft moves from side to side and back and forth. Note that the amount of change in the upper and lower servos is controlled by a control algorithm that smoothes the change in the airframe.

より詳細には、
(1)従来、二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、通常下段用ローターブレードのスワッシュプレートから上段用ローターブレードのスワッシュへと複数のリンケージロッドで連結されているが、本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、それらのリンケージロッド(コントロールロッド)を同軸二重反転式ローターのマスト20の中を貫通させ、同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体11の中央部に位置した同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの上段用ローターブレード15のスワッシュプレート22でコントロールするように構成した。
More specifically,
(1) Conventionally, a helicopter equipped with a counter-rotating rotor system is usually connected by a plurality of linkage rods from a swash plate of a lower rotor blade to a swash of an upper rotor blade. The helicopter equipped with a rotor type rotor system has its linkage rod (control rod) penetrated through the mast 20 of the coaxial counter-rotating rotor and is located in the center of the fuselage 11 of the helicopter equipped with the coaxial counter-rotating rotor system. The helicopter equipped with the counter-rotating rotor system was controlled by the swash plate 22 of the upper rotor blade 15.

(2)また、本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターでは、通常は機械的に同期している2個のスワッシュプレートで複数のサーボを使い、電気的に同期させ、1つの制御装置から信号を受け、サイクリック、コレクティブ、ヨー軸方向のコントロールを行うように構成している。   (2) Further, in the helicopter equipped with the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention, a plurality of servos are used in two swashplates that are usually mechanically synchronized, and are electrically synchronized, thereby providing one control device. It is configured to receive a signal from and control the cyclic, collective, and yaw axes.

(3)さらに、本発明の同軸二重反転式ローターシステムを搭載した機体の後部には、プッシャータイプのプロペラを設け、前進、後進移動の際の機体の傾きを軽減することができる。これにより、水平な移動が可能となり、また、長距離移動の際も前進速度の補助動力としても効果的である。   (3) Further, a pusher type propeller is provided at the rear of the airframe on which the coaxial counter-rotating rotor system of the present invention is mounted, and the inclination of the airframe during forward and backward movement can be reduced. As a result, horizontal movement is possible, and it is also effective as auxiliary power for forward speed during long distance movement.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。   In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.

本発明の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターは、上段のメインローターのローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御するとともに、極力推力のロスをなくし、強固で簡素化された二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターとして利用可能である。   The helicopter equipped with the coaxial counter-rotating rotor system according to the present invention accurately controls the cyclic collective pitch control system of the rotor head of the upper main rotor with a simple structure, and eliminates loss of thrust as much as possible. It can be used as a simplified helicopter with counter-rotating rotor system.

1 外側マスト
2 内側マスト
3、23 コントロールロッド
4 ミキシングレバー
5 上段のメインローター
6 下段のメインローター
7、37 下段のメインローター用スワッシュプレート
8、36 上段のメインローター用スワッシュプレート
9 スペース
11 同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体
11A 同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの機体の胴体
12 同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの支持脚
13 同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターの尾翼
14 プッシャータイプのプロペラ
15 上段のメインローター用ローターブレード
16 下段のメインローター用ローターブレード
17 コントロールロッドを貫通させたマスト
18 上段のメインローター用ローターブレードの可変ピッチ取付部
19 下段のメインローター用ローターブレードの可変ピッチ取付部
31 送信機
32 受信機
33 フライト・コントローラ
34 上段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ
35 下段のメインローター用スワッシュプレート制御用の3サーボ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer mast 2 Inner mast 3, 23 Control rod 4 Mixing lever 5 Upper main rotor 6 Lower main rotor 7, 37 Lower main rotor swash plate 8, 36 Upper main rotor swash plate 9 Space 11 Coaxial double Helicopter fuselage with reversing rotor system 11A Helicopter fuselage fuselage with coaxial counter rotating rotor system 12 Helicopter support legs with coaxial counter rotating rotor system 13 Helicopter tail with coaxial counter rotating rotor system 14 Pusher type Propeller 15 Upper main rotor rotor blade 16 Lower main rotor rotor blade 17 Mast penetrated by control rod 18 Upper main rotor rotor Variable pitch mounting portion 19 of the rotor blade of the lower main rotor 31 Transmitter 32 Receiver 33 Flight controller 34 Three servos for controlling the swash plate for the upper main rotor 35 Swash for the lower main rotor 3 servos for plate control

Claims (6)

外側マストと内側マストからなる2本のメインマストを逆回転させ、その回転軸に上段および下段のメインローターがそれぞれ取り付けられ、それぞれのメインローターのローターブレードのピッチ角を独立したスワッシュプレートを傾動動作させることにより変化させ、飛行する同軸二重反転式無人ヘリコプターであって、前記内側マスト内に前記メインローターのローターブレード枚数に応じたコントロールロッドを貫通させ、該コントロールロッドの下端部はスワッシュプレートに連結され、前記コントロールロッドは前記上段メインローターのローターヘッドに配置されたミキシングレバーに連結され、サイクリック・コレクティブピッチコントロールを行い、メインローターのピッチ角を変化させることにより、上下のスワッシュプレートをコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、前記上段メインローターヘッド部のサイクリック・コレクティブピッチコントロールシステムを簡易な構造で正確に制御することを特徴とする同軸二重反転式無人ヘリコプター。   Two main masts consisting of an outer mast and an inner mast are rotated in reverse, and the upper and lower main rotors are attached to the rotation shafts, respectively, and the swash plate is tilted independently of the pitch angle of the rotor blades of each main rotor. A coaxial contra-rotating unmanned helicopter that changes and makes a flight by passing a control rod corresponding to the number of rotor blades of the main rotor into the inner mast, and the lower end of the control rod is attached to a swash plate Connected, the control rod is connected to the mixing lever arranged on the rotor head of the upper main rotor, performs cyclic collective pitch control, and changes the pitch angle of the main rotor, so that the upper and lower swash Compared to a mechanism for mechanically coupling rate control rod, the upper main rotor head portion of the cyclic coaxial counter-rotating unmanned helicopter, characterized in that the collective pitch control system to accurately control a simple structure. 請求項1記載の同軸二重反転式無人ヘリコプターにおいて、前記独立したスワッシュプレートはそれぞれのサーボモーターにより電気的に同期、または意図的に非同期させることができ、上段および下段のメインローターのローターヘッドに対し、飛行状態に応じて常に最適化されたスワッシュプレートの制御を個別に可能とし、ヨー軸方向の制御も行うようにしたことを特徴とする同軸二重反転式無人ヘリコプター。   2. The coaxial counter-rotating unmanned helicopter according to claim 1, wherein the independent swash plates can be electrically synchronized or intentionally asynchronous by respective servo motors, and are connected to the rotor heads of the upper and lower main rotors. On the other hand, the coaxial counter-rotating unmanned helicopter is characterized in that the control of the swash plate, which is always optimized according to the flight condition, is possible individually and also in the yaw axis direction. 請求項2記載の同軸二重反転式無人ヘリコプターにおいて、前記独立したスワッシュプレートにより、上下のスワッシュプレートをコントロールロッドで機械的に連結させる機構に比べ、多くの部品が省略され、スペースが解放されることから、前記上段および下段のメインローターのローターヘッドの間隔を自由に配置できることを特徴とする同軸二重反転式無人ヘリコプター。   3. The coaxial counter-rotating unmanned helicopter according to claim 2, wherein the independent swash plate eliminates many parts and frees space compared to a mechanism for mechanically connecting the upper and lower swash plates with a control rod. Therefore, the coaxial counter-rotating unmanned helicopter is characterized in that the space between the rotor heads of the upper and lower main rotors can be freely arranged. 上段のメインローターと下段のメインローターを備え、2個のスワッシュプレートを搭載し、前記上段および下段のメインローターの軸方向間隔を該上段および下段のメインローターの干渉が生じない間隔に設定し、前記上段および下段のメインローターをそれぞれ反対側に回転させることによって、該メインローターの回転から生じるトルクを解消するとともに、コントロールロッドを二重反転式ローターのマストの中を貫通させ、機体内の中央部に位置したスワッシュプレートでコントロールする上段ローターヘッドのリンケージシステムを具備することを特徴とする同軸二重反転式無人ヘリコプター。   An upper main rotor and a lower main rotor are provided, two swash plates are mounted, and an axial interval between the upper and lower main rotors is set to an interval at which interference between the upper and lower main rotors does not occur. By rotating the upper and lower main rotors in opposite directions, torque generated from the rotation of the main rotor is eliminated, and the control rod is passed through the mast of the counter-rotating rotor so that Coaxial counter-rotating unmanned helicopter with a linkage system of the upper rotor head controlled by a swash plate located in the center. 請求項4記載の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターにおいて、前記2個のスワッシュプレートを複数のサーボを使い、電気的に同期させ、制御装置から信号を受け、サイクリック、コレクティブ、ヨー軸方向のコントロールを行うスワッシュプレートのコントロールシステムを具備することを特徴とする二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプター。   5. The helicopter with coaxial counter-rotating rotor system according to claim 4, wherein the two swash plates are electrically synchronized using a plurality of servos, receive signals from a control device, and perform cyclic, collective, and yaw axis directions. A helicopter equipped with a counter-rotating rotor system, characterized in that it has a swash plate control system for controlling the swash plate. 請求項4記載の同軸二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプターにおいて、機体の後部に、プッシャータイプのプロペラを設け、前進、後進移動の際の機体の傾きを軽減することができ、これにより、水平な移動が可能となり、さらに、長距離移動の際も前進速度の補助動力としても機能するプッシャーシステムを具備することを特徴とする二重反転式ローターシステム搭載ヘリコプター。   In the helicopter equipped with a coaxial counter-rotating rotor system according to claim 4, a pusher type propeller is provided at the rear of the fuselage to reduce the tilt of the fuselage during forward and reverse movements. A helicopter equipped with a counter-rotating rotor system, which is capable of moving, and further comprises a pusher system that functions as auxiliary power for forward speed during long distance movement.
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