JP2021172183A - Shield member and helicopter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘリコプターの胴体に設けられ、メインローターの回転に伴って胴体へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろし、を遮蔽する遮蔽部材、及びこの遮蔽部材を有するヘリコプターに関する。 The present invention relates to a shielding member provided on the fuselage of a helicopter and which shields the blow-down that is blown downward toward the fuselage as the main rotor rotates, and a helicopter having the shielding member.
胴体の上空でメインローターを回転して発生させた揚力により飛行するヘリコプターは、メインローターの回転に伴って胴体へ向かって下方へ吹き付ける強い風、すなわちダウンウォッシュと呼ばれるメインローターの吹き下ろしが発生する。 A helicopter that flies by the lift generated by rotating the main rotor over the fuselage will generate a strong wind that blows downward toward the fuselage as the main rotor rotates, that is, a downwash of the main rotor. ..
特許文献1に示されるように、メインローターの吹き下ろしは、救助作業、荷下ろし作業等、飛行中のヘリコプターの胴体下の空間で行われる作業の邪魔となる。このため、特許文献1では、ヘリコプターの胴体から吊り下げた遮蔽部材によってメインローターの吹き下ろしの一部を遮蔽している。
As shown in
しかし、ヘリコプターの胴体から吊り下げた遮蔽部材では、胴体下に十分な広さの作業空間を確保できず、メインローターの吹き下ろしに煽られて遮蔽部材が安定しない。そこで、本願出願人は、ヘリコプターの胴体に設けられ、メインローターの回転に伴って胴体へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろしを遮蔽する遮蔽部材を提案した。 However, the shielding member suspended from the fuselage of the helicopter cannot secure a sufficiently large working space under the fuselage, and the shielding member is not stable due to the blow-down of the main rotor. Therefore, the applicant of the present application has proposed a shielding member provided on the fuselage of the helicopter to shield the blow-down that is blown downward toward the fuselage as the main rotor rotates.
本願出願人が提案した遮蔽部材では、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしが有効に活用されていない。したがって、本発明は、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしを活用して、ヘリコプターの機能を向上させることを目的としている。具体的には、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしを活用して、胴体に作用するメインローターの回転の反力を相殺するためのテールローターの負荷を軽減することを目的としている。もしくは、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしを活用して、ヘリコプターを前進させる推進力を高めることを目的としている。 In the shielding member proposed by the applicant of the present application, the blow-down of the main rotor shielded by the shielding member is not effectively utilized. Therefore, it is an object of the present invention to improve the function of the helicopter by utilizing the blow-down of the main rotor shielded by the shielding member. Specifically, the purpose is to reduce the load on the tail rotor for canceling the reaction force of the rotation of the main rotor acting on the fuselage by utilizing the blow-down of the main rotor shielded by the shielding member. Alternatively, the purpose is to increase the propulsive force for advancing the helicopter by utilizing the blow-down of the main rotor shielded by the shielding member.
上記課題を解決するために、請求項1の遮蔽部材は、ヘリコプターの胴体に設けられ、メインローターの回転に伴って前記胴体へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろし、を遮蔽する遮蔽部材であって、前記遮蔽部材は、前記遮蔽部材に案内されて中心側から外周側へ流れる気流から前記胴体を前記メインローターの回転方向へ回転させる方向の駆動力を発生させる流体力学構造を有することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the shielding member according to
上記課題を解決するために、請求項4の遮蔽部材は、ヘリコプターの胴体に設けられ、メインローターの回転に伴って前記胴体へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろし、を遮蔽する遮蔽部材であって、前記遮蔽部材は、前記遮蔽部材に案内されて中心側から外周側へ流れる気流から前記胴体を前記ヘリコプターの前方側へ押し出す方向の駆動力を発生させる流体力学構造を有することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the shielding member according to claim 4 is a shielding member provided on the fuselage of the helicopter and shielding the blow-down that is blown downward toward the fuselage as the main rotor rotates. The shielding member is characterized by having a hydrodynamic structure that generates a driving force in a direction that pushes the fuselage toward the front side of the helicopter from an air flow that is guided by the shielding member and flows from the center side to the outer peripheral side.
これらの発明の実施の形態の例において、遮蔽部材は、前記流体力学構造が、前記遮蔽部材の遮蔽面から前記メインローターに向かって起立させた案内壁によって仕切られている、前記メインローターの直径方向に連続した気流溝である。 In the examples of the embodiments of these inventions, the shielding member is the diameter of the main rotor in which the hydrodynamic structure is partitioned by a guide wall erected from the shielding surface of the shielding member toward the main rotor. It is an airflow groove that is continuous in the direction.
これらの発明の実施の形態の例において、遮蔽部材は、前記案内壁の前記遮蔽面と平行な断面は、発生させる前記駆動力の方向の反対方向に湾曲している。 In the examples of the embodiments of these inventions, the cross section of the shielding member parallel to the shielding surface of the guide wall is curved in the direction opposite to the direction of the driving force to be generated.
上記課題を解決するために、請求項7又は請求項8のヘリコプターは、前記流体力学構造を設けた前記遮蔽部材を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the helicopter according to claim 7 or 8 is characterized by having the shielding member provided with the hydrodynamic structure.
請求項1の遮蔽部材によれば、流体力学構造が、遮蔽部材に沿って流れる気流から胴体をメインローターの回転方向へ回転させる方向の駆動力を発生させる。したがって、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしを有効に活用して、ヘリコプターの胴体に作用するメインローターの回転の反力を相殺するためのテールローターの負荷を軽減することができる。
According to the shielding member of
請求項4の遮蔽部材によれば、流体力学構造が、遮蔽部材に沿って流れる気流から胴体を前方側へ押し出す方向の駆動力を発生させる。したがって、遮蔽部材によって遮蔽されたメインローターの吹き下ろしを有効に活用して、ヘリコプターを前進させる推進力を高めることができる。 According to the shielding member of claim 4, the hydrodynamic structure generates a driving force in a direction of pushing the fuselage forward from the airflow flowing along the shielding member. Therefore, it is possible to effectively utilize the blow-down of the main rotor shielded by the shielding member to increase the propulsive force for advancing the helicopter.
請求項2又は請求項5の遮蔽部材によれば、案内壁によって仕切られた気流溝が流体力学構造として機能して、必要な方向の駆動力を発生させる。
According to the shielding member of
請求項3又は請求項6の遮蔽部材によれば、湾曲した案内壁によって仕切られた気流溝が流体力学構造として機能して必要な方向の駆動力を発生させる。
According to
請求項7又は請求項8のヘリコプターによれば、流体力学構造を有する遮蔽部材が、流体力学構造を有しない遮蔽部材には発生させることができない胴体に対する駆動力を発生させる。このため、流体力学構造により発生させた駆動力を利用してヘリコプターの機能を向上させることができる。
According to the helicopter of
以下、添付した図面を参照して、本発明のヘリコプターの実施の形態を詳細に説明する。最初に、本願出願人が先に提案した発明に係る比較例のヘリコプターを説明する。図1〜図4に示す実施の形態1は、図7に示す比較例のヘリコプター1Hに装備されている遮蔽部材10Hを、流体力学構造11が形成された本発明に係る遮蔽部材10に変更したものであって、それ以外の構成及び動作は比較例のヘリコプター1H及び遮蔽部材10Hと同一である。このため、図1〜図4中、図7のヘリコプター1Hと共通する部材には同一の符号を付して、重複する説明を省略している。また、遮蔽部材10は、図示を容易にするため、材料の厚み、全体の厚み、ナットの大きさ、気流溝の幅等を誇張して実際よりも大きく記載している。そのため、気流溝は、実際よりも密度低く本数少なく実際よりも太く記載されている。したがって、本発明は、図1〜図4を参照して具体的に推定される構造及び寸法には限らない。
Hereinafter, embodiments of the helicopter of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, a comparative helicopter according to the invention previously proposed by the applicant of the present application will be described. In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the
(比較例)
図7に示すように、比較例のヘリコプター1Hは、胴体2の上空でメインローター3を回転して発生させた揚力F1を利用して胴体2を空中に浮揚させて機体全体を空中で上昇及び下降させる。ヘリコプター1Hは、メインローター3を傾けることにより、メインローター3の揚力F1の一部を推進力として利用して、水平方向の飛行や飛行方向を制御している。実際のシャフト3aの周辺は、メインローター3を制御するための複雑な機構を含んでいるが、図1〜図7では、簡略化して図示した。
(Comparison example)
As shown in FIG. 7, the
エンジン4は、胴体2の上部に格納されている。エンジン4の駆動力は、不図示のギア列からシャフト3aを介してメインローター3に伝達される。メインローター3が回転すると、メインローター3の流線型の断面に沿って空気が流れてメインローター3の断面に揚力が発生する。メインローター3の全体が回転して発生した合計の揚力F1、F1によってメインローター3が上昇し、シャフト3aを介して胴体2が空中へ持ち上げられる。
The engine 4 is housed in the upper part of the
胴体2の下面に着陸用のスキッド5が設けられている。スキッド5は、車輪を設けた引き込み脚等に置き換えてもよい。胴体2の側面に出入口2bが設けられ、キャビンスライドドア2a、2aによって出入口2bが開閉可能に覆われている。胴体2の正面に操縦席が設けられ、操縦席からは、フロントウインドウ2cによって正面側の広い視野を確保している。
A landing skid 5 is provided on the lower surface of the
補助翼7は、胴体2の両側面から突出させて設けられ、断面形状が流線型の翼型である。補助翼7は、気流に対する断面の迎え角度を調整可能であって、ヘリコプター1の前進中に揚力を発生して胴体2を持ち上げ、メインローター3で発生させる揚力F1の負担を軽減している。垂直尾翼8は、飛行中の胴体2の空中姿勢を安定させる。
The
比較例のヘリコプター1Hは、メインローター3の回転に伴って、胴体2へ向かって下方へ吹き付ける強い風であってダウンウォッシュと呼ばれるメインローター3の吹き下ろしD1、D2が発生する。メインローター3の吹き下ろしD1、D2は、飛行中のヘリコプターの胴体外の空間で行われる作業の邪魔となるため、ヘリコプター1Hでは、胴体2の上面に、吹き下ろしD2を遮蔽する遮蔽部材10Hを設けて、遮蔽部材10Hの下に飛行中の作業スペースを確保している。
In the
遮蔽部材10Hは、メインローター3の下方の領域E2を覆って、領域E2へ向かう吹き下ろしD2を遮蔽する。このため、比較例のヘリコプター1Hでは、領域E2へ向かう吹き下ろしD2が遮蔽部材10Hにぶつかって外側へ曲がって遮蔽部材10Hに沿って流れ、遮蔽部材10Hの縁を回り込んで吹き下ろしD1に合流する。遮蔽部材10Hは、流体力学構造(11:図3、12、13:図5)を有しないため、吹き下ろしD2を活用して胴体2に対する有効な駆動力を発生することができない。
The
(実施の形態1)
図1に示すように、実施の形態1のヘリコプター1は、比較例の遮蔽部材10Hの代わりに図2に示す遮蔽部材10を取り付けている。遮蔽部材10は、流体力学構造11を有するため、メインローター3の吹き下ろしD2を活用して、胴体2に対する有効な駆動力を発生することができる。流体力学構造11を有する遮蔽部材10は、中心側から外周側へ流れる吹き下ろしD2の気流D3を利用して駆動力を発生し、テールローター6の負担を軽減している。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、遮蔽部材10は、2列8個のナット10aを用いて、胴体2の上面に取り付けられている。遮蔽部材10は、ヘリコプター1の胴体2に設けられ、メインローター3の回転に伴って胴体2へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろしD2を遮蔽する。
As shown in FIG. 1, the shielding
遮蔽部材10は、流体力学構造11の一例である気流溝11cを円周方向に配列した厚い円板状の部材である。図2(c)に示すように、遮蔽部材10は、中心側の円形の取付板10eと、外周側の環状の遮蔽板10gと、が円筒形の起立壁10hにより接続されている。
The shielding
図1に示すように、操縦席からは、フロントウインドウ2cによって正面側の広い視野が確保されている。遮蔽部材10は、フロントウインドウ2cからの上方の視界を妨げないように、透明な樹脂材料を用いて形成されている。図4に示すように、遮蔽板10gの胴体2から外側へはみ出した部分は、透明なアクリル樹脂板から形成されている。遮蔽部材10が上方の視界を妨げないため、操縦者は視界を広く確保でき、遮蔽部材10が操縦者によるヘリコプターの操縦に支障を及ぼさない。
As shown in FIG. 1, a wide field of view on the front side is secured by the
遮蔽板10gの胴体2に重なる部分、及び近接する部分、取付板10e、及び起立壁10hは、耐熱性を有する材料で形成されている。遮蔽板10gの高温に晒される部分、取付板10e、及び起立壁10hは、金属材料で形成されているため、遮蔽部材10の全体の強度を高めて軽量化しつつ、エンジン4の排熱や高温の排気ガスの影響を避けることができる。
The portion of the
図3(a)に示すように、遮蔽部材10は、ヘリコプター1の胴体2の上面に、着脱可能に取り付けて固定されている。図3(b)に示すように、胴体2の上面にアンカーボルト10cが上方へ突き出して設けられている。アンカーボルト10cに取付板10eの取付孔10bを挿入して、それぞれナット10aを締め付けることにより、胴体2の上面に遮蔽部材10が固定されている。
As shown in FIG. 3A, the shielding
図4に示すように、遮蔽部材10は、メインローター3のシャフト3aを中心とする円形の輪郭を有する。遮蔽部材10は、メインローター3の下方の中心側における胴体2の幅Bよりも大きな幅Aの領域E2を覆っている。このため、メインローター3の遮蔽されていない吹き下ろし(D1:図7)による影響と、吹き下ろし(D2:図1)の遮蔽による影響とが、胴体2に対して左右対称で全周にほぼ均等に現れる。このため、飛行中のヘリコプター1の胴体2の姿勢が安定し、ヘリコプター1の運転に伴う胴体2の姿勢の不安定が発生し難い。
As shown in FIG. 4, the shielding
図4に示すように、メインローター3は、矢印R1方向に回転して揚力(F1:図1)を発生するブレード3bを1対2枚設けている。メインローター3が矢印R1方向に回転すると、メインローター3の反力により、胴体2には、メインローター3の回転面と平行な面内で胴体2を矢印R2方向に回転させようとする回転力が作用する。ヘリコプター1は、この回転力を相殺して胴体2の矢印R2方向の回転を止めるために、胴体2の後端部にテールローター6を設けている。テールローター6は、不図示のモーター機構で駆動して回転させることにより、胴体2の矢印R2方向と反対方向の推力F2を発生させている。ヘリコプター1は、胴体2の回転を検知するジャイロセンサを有し、ジャイロセンサで測定した胴体2の矢印R2方向の回転を停止させるように、テールローター6の毎分回転数を自動調整している。
As shown in FIG. 4, the
ヘリコプター1では、流体力学構造11を設けた遮蔽部材10を有することにより、遮蔽部材10に沿って中心側から外周側へ流れる吹き下ろしD2の気流D3を利用して、遮蔽部材10に回転力を発生させている。そして、この回転力を利用してテールローター6の負担を軽減して、比較例よりもテールローター6の毎分回転数を低下させている。
In the
図2(c)に示すように、流体力学構造11の一例である気流溝11cは、遮蔽部材10に案内されて中心側から外周側へ流れる気流D3から胴体(2:図4)をメインローター3の回転方向(R1)へ回転させる方向の駆動力を発生させる。図2(a)に示すように、遮蔽部材10は、メインローター3の直径方向に連続した気流溝11cを有する。隣接する2つの気流溝11cは、遮蔽部材10の遮蔽面11aからメインローター3に向かって起立させて直径方向に連続した案内壁11bによって仕切られている。案内壁11bは遮蔽部材10の中心側が起立壁10hに接続し、外周側(先端側)が矢印R2方向に湾曲している。
As shown in FIG. 2C, the
遮蔽部材10では、案内壁11bによって仕切られた気流溝11cが遮蔽部材10に矢印R2と反対方向の回転の駆動力を発生させる。気流溝11cの案内壁11bにおける遮蔽面11aと平行な水平断面は、発生させたい駆動力の反対方向に湾曲している。案内壁11bは、中心側では直径方向に形成され、外周側で矢印R2方向に湾曲して出口11dに接続している。図2(c)に示すように、気流溝11cは、遮蔽部材10の中心側から外周側へ気流D3が流れると、遮蔽部材10に対して、次のような3つの流体力学的な力を作用させる
In the shielding
(1)噴射:気流D3は、案内壁11bに案内されて遮蔽部材10の外周の出口11dから噴射される。噴射の反力が案内壁11bを介して遮蔽部材10に矢印R1方向の駆動力を作用させる
(2)流路の曲がり:気流D3は、湾曲した案内壁11bに案内されて流れる方向を矢印R2方向に曲げられる。このときの気流D3の反力が案内壁11bを介して遮蔽部材10に矢印R1方向の駆動力を作用させる
(3)案内壁11bに作用する揚力:案内壁11bの湾曲の外側を流れる気流は内側を流れる気流よりも流速が大きくなる。このため、案内壁11bには湾曲方向と逆方向(凸になった方向)の揚力(水平方向)が発生する。
(1) Injection: The airflow D3 is guided by the
実施の形態1では、流体力学構造11の一例である気流溝11cが、遮蔽部材10に沿って流れる気流D3から胴体2をメインローター3の回転方向へ回転させる方向の駆動力を発生させる。したがって、遮蔽部材10に遮蔽されたメインローター3の吹き下ろしD2を有効に活用して、ヘリコプター1の胴体2に作用するメインローター3の回転の反力を相殺するためのテールローター6の負荷を軽減することができる。
In the first embodiment, the
実施の形態1では、気流溝11cを有する遮蔽部材10が、図7に示す比較例の遮蔽部材10Hには発生させることができないシャフト3a周りの駆動力を発生させる。このため、流体力学構造11により発生させた駆動力を利用してヘリコプター1の機能を向上させることができる。
In the first embodiment, the shielding
(実施の形態2)
実施の形態2では、図1に示す実施の形態1のヘリコプター1において、遮蔽部材10の代わりに遮蔽部材10Bを取り付けている。実施の形態2におけるそれ以外の構成及び動作は実施の形態1のヘリコプター1及び遮蔽部材10と同一である。このため、図5〜図6中、図1〜図4のヘリコプター1と共通する部材には同一の符号を付して、重複する説明を省略している。また、図1、図3に記載された実施の形態1の構造は、実施の形態2でも基本的に共通であるため、記号の読み替えを行って図1、図3を実施の形態2でも説明に用いている。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, in the
図1に示すように、実施の形態2のヘリコプター1Bは、遮蔽部材10Bを、2列8個のナット10aを用いて、胴体2の上面に取り付けている。遮蔽部材10Bは、中心側から外周側へ流れる吹き下ろしD2の気流D3を利用してヘリコプター1Bが前方へ向かう推進力を発生させている。遮蔽部材10Bは、ヘリコプター1Bの胴体2に設けられ、メインローター3の回転に伴って胴体2へ向かって下方へ吹き付ける吹き下ろしD2を遮蔽する。
As shown in FIG. 1, in the helicopter 1B of the second embodiment, the shielding
図5(a)に示すように、遮蔽部材10Bは、ヘリコプター(1B:図1)の中心線について左右対称な流体力学構造12、13を有する。遮蔽部材10Bは、流体力学構造12、13の一例である気流溝12c、13cを円周方向に配列した厚い円板状の部材である。なお、遮蔽部材10Bには、気流溝12c、13cが左右対称に設けられているが、メインローター3の回転方向を考慮して実験を行うことにより、左右対称から少しずらせた気流溝12c、13cを設けてもよい。図5(c)に示すように、遮蔽部材10Bは、中心側の円形の取付板10eと、外周側の環状の遮蔽板10gと、が円筒形の起立壁10hにより接続されている。
As shown in FIG. 5A, the shielding
図6に示すように、遮蔽板10gの胴体2の外側に位置する部分は、透明なアクリル樹脂板から形成されている。遮蔽板10gの胴体2に重なる部分、胴体2に近接する部分、取付板10e、及び起立壁10hは、耐熱性を有する材料で形成されている。
As shown in FIG. 6, the portion of the
図3(a)に示すように、遮蔽部材10Bは、ヘリコプター1Bの胴体2の上面に着脱可能に取り付けて固定されている。図3(b)に示すように、遮蔽部材10Bは、胴体2の上面にアンカーボルト10c及びナット10aを用いて固定されている。
As shown in FIG. 3A, the shielding
実施の形態2では、気流溝12c、13cを設けた遮蔽部材10Bを有することにより、遮蔽部材10Bに沿って中心側から外周側へ流れる吹き下ろしD2の気流D3を利用して、遮蔽部材10Bにヘリコプター1が前方へ向かう推進力を発生させている。そして、この推進力を利用してメインローター3の負担を軽減している。
In the second embodiment, by having the shielding
気流溝12cは、遮蔽部材10Bに案内されて中心側から外周側へ流れる気流D3から、胴体2を前方側へ押し出す推進力と、胴体2をメインローター3の回転方向(R1)へ回転させる駆動力と、を発生させる。気流溝13cは、遮蔽部材10Bに案内されて中心側から外周側へ流れる気流D3から、胴体2を前方側へ押し出す推進力と、胴体2をメインローター3の回転の反対方向(R2)へ回転させる駆動力と、を発生させる。このため、気流溝12c、13cは、それぞれの駆動力を相殺し、それぞれの推進力を加算して、遮蔽部材10Bを前方側へ押し出す駆動力を発生させる。
The
図5(a)に示すように、気流溝12cは、メインローター3の直径方向に連続した気流溝12cを有する。隣接する2つの気流溝12cは、遮蔽部材10の遮蔽面12aからメインローター3に向かって起立させて直径方向に連続した案内壁12bによって仕切られている。湾曲した案内壁12bによって仕切られた気流溝12cが遮蔽部材10Bに必要な方向の駆動力を発生させる。気流溝12cの案内壁12bにおける遮蔽面12gと平行な断面の外周部分は、発生させる駆動力の反対方向に湾曲している。案内壁12bは、中心側では直径方向に形成され、外周側では矢印R1方向に湾曲して出口12dに接続している。
As shown in FIG. 5A, the
図5(a)に示すように、気流溝13cは、メインローター3の直径方向に連続した気流溝13cを有する。隣接する2つの気流溝13cは、遮蔽部材10の遮蔽面13aからメインローター3に向かって起立させて直径方向に連続した案内壁13bによって仕切られている。湾曲した案内壁13bによって仕切られた気流溝13cが遮蔽部材10Bに必要な方向の駆動力を発生させる。気流溝13cの案内壁13bにおける遮蔽面13gと平行な断面の外周部分は、発生させる駆動力の反対方向に湾曲している。案内壁13bは、中心側では直径方向に形成され、外周側では矢印R2方向に湾曲して出口13dに接続している。
As shown in FIG. 5A, the
図5(c)に示すように、気流溝12c、13cは、遮蔽部材10Bの中心側から外周側へ気流D3が流れると、遮蔽部材10Bに対して、次のような3つの流体力学的な力を作用させる
As shown in FIG. 5C, the
(1)噴射:気流D3は、案内壁12b、13bに案内されて遮蔽部材10Bの外周の出口12d、13dから噴射される。噴射の反力が案内壁12b、13bを介して遮蔽部材10Bに矢印R2、R1方向の駆動力を作用させる
(2)流路の曲がり:気流D3は、湾曲した案内壁12b、13bに案内されて流れる方向を矢印R1、R2方向に曲げられる。このときの反力が案内壁12b、13bを介して遮蔽部材10Bに矢印R2、R1方向の駆動力を作用させる
(3)案内壁12b、13bに作用する揚力:案内壁12b、13bの湾曲の外側を流れる気流は内側を流れる気流よりも流速が大きくなる。このため、案内壁12b、13bには湾曲方向と逆方向(凸になった矢印R2、R1方向)の揚力(水平方向)が発生する。
(1) Injection: The airflow D3 is guided by the
実施の形態2では、流体力学構造12、13の一例である気流溝12c、13cが、遮蔽部材10Bに沿って流れる気流D3から胴体2を前方へ押し出す方向の駆動力を発生させる。したがって、遮蔽部材10Bに遮蔽されたメインローター3の吹き下ろしD2を有効に活用して、ヘリコプター1の胴体2を前方へ押し出すためのメインローター3の回転の負荷を軽減することができる。
In the second embodiment, the
実施の形態2では、気流溝12c、13cを有する遮蔽部材10Bが、図7に示す遮蔽部材10Hには発生させることができない胴体2を前方へ押し出す方向の駆動力を発生させる。したがって、気流溝12c、13cにより発生させた駆動力を利用してヘリコプター1の機能を向上させることができる。
In the second embodiment, the shielding
なお、実施の形態1、2では、遮蔽部材10は、メインローター3のシャフト3aを中心とする円形の輪郭を有して、メインローター3の回転面とほぼ平行に配置したものである。しかし、本発明に係る遮蔽部材は、楕円形、方形、左右非対称の輪郭のものでもよく、一部分の厚さが他の部分の厚さと異なっていてもよい。遮蔽部材がメインローター3に対向する面は、平坦面に限らず曲面であってもよく、メインローター3の回転面に対して傾いた面であってもよい。輪郭、厚み、傾きを考慮して気流溝を設計することにより、遮蔽部材に沿って流れる気流からヘリコプターの胴体に有効な駆動力を取り出すことができる。
In the first and second embodiments, the shielding
また、実施の形態1、2では、流体力学構造は、直径方向に連続する中心側部分から外周部分が必要な駆動力と反対方向に湾曲した気流溝であった。しかし、流体力学構造は、このような気流溝には限らない。遮蔽部材に沿って直径方向に流れる気流から必要な駆動力の方向に揚力を発生する多数のタービンブレードであってもよい。 Further, in the first and second embodiments, the hydrodynamic structure is an airflow groove in which the outer peripheral portion is curved in the direction opposite to the required driving force from the central side portion continuous in the radial direction. However, the hydrodynamic structure is not limited to such an airflow groove. It may be a large number of turbine blades that generate lift in the direction of the required driving force from the airflow flowing in the radial direction along the shielding member.
また、実施の形態1、2では、メインローターの直径の約40%の直径の遮蔽部材を図示した。しかし、遮蔽部材の大きさは、これに限らない。遮蔽部材の大きさは、メインローター下に必要な吹き下ろしの遮蔽領域の大きさに合わせて任意に設定可能である。 Further, in the first and second embodiments, a shielding member having a diameter of about 40% of the diameter of the main rotor is shown. However, the size of the shielding member is not limited to this. The size of the shielding member can be arbitrarily set according to the size of the shielding area of the blow-down required under the main rotor.
本発明は、実施の形態1、2で説明した遮蔽部材及びヘリコプターには限らない。胴体の上空でメインローターを回転して発生させた揚力により飛行すると共にメインローターの回転に伴って吹き下ろしが発生するヘリコプターであれば広く実施可能である。数10人が搭乗する大型機から1人が搭乗する小型機まで実施可能である。操縦士や作業者を有しない無人機でも実施可能である。農作業、荷物配達、撮影、捜索等を目的として遠隔操縦や運航プログラムに従って飛行させる自動操縦のヘリコプターにおいても実施可能である。いずれの用途においても、適正な流体力学構造を有する遮蔽部材を設けることで、メインローターの吹き下ろしを有効に活用できるからである。 The present invention is not limited to the shielding member and the helicopter described in the first and second embodiments. It can be widely implemented if the helicopter flies by the lift generated by rotating the main rotor over the fuselage and is blown down by the rotation of the main rotor. It can be carried out from a large aircraft with several tens of people on board to a small aircraft with one person on board. It can also be carried out on unmanned aerial vehicles that do not have pilots or workers. It can also be carried out in an autopilot helicopter that flies according to a remote control or flight program for the purpose of farm work, baggage delivery, photography, search, etc. This is because, in any of the applications, the blow-down of the main rotor can be effectively utilized by providing the shielding member having an appropriate hydrodynamic structure.
1 ヘリコプター
2 胴体
3 メインローター
3a シャフト
3b ブレード
4 エンジン
5 スキッド
6 テールローター
7 補助翼
8 垂直尾翼
10、10B、10H 遮蔽部材
10a ナット
10b 取付孔
10c アンカーボルト
10e 取付板
10f 開口
10g 遮蔽板
10h 起立壁
11、12、13 流体力学構造
11a、12a、13a 遮蔽面
11b、12b、13b 案内壁
11c、12c、13c 気流溝
11d、12d、13d 出口
A 遮蔽部材の幅
B 胴体の幅
D1、D2 吹き下ろし
F1 揚力
1
Claims (8)
前記遮蔽部材は、前記遮蔽部材に案内されて中心側から外周側へ流れる気流から前記胴体を前記メインローターの回転方向へ回転させる方向の駆動力を発生させる流体力学構造を有することを特徴とする、遮蔽部材。 A shielding member provided on the fuselage of a helicopter that shields the blow-down that is blown downward toward the fuselage as the main rotor rotates.
The shielding member is characterized by having a hydrodynamic structure that generates a driving force in a direction in which the body is rotated in the rotation direction of the main rotor from an air flow guided by the shielding member from the center side to the outer peripheral side. , Shielding member.
前記遮蔽部材は、前記遮蔽部材に案内されて中心側から外周側へ流れる気流から前記胴体を前記ヘリコプターの前方側へ押し出す方向の駆動力を発生させる流体力学構造を有することを特徴とする、遮蔽部材。 A shielding member provided on the fuselage of a helicopter that shields the blow-down that is blown downward toward the fuselage as the main rotor rotates.
The shielding member has a hydrodynamic structure that generates a driving force in a direction that pushes the fuselage toward the front side of the helicopter from an air flow that is guided by the shielding member and flows from the center side to the outer peripheral side. Element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020076493A JP2021172183A (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Shield member and helicopter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020076493A JP2021172183A (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Shield member and helicopter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021172183A true JP2021172183A (en) | 2021-11-01 |
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ID=78278882
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Country | Link |
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2020
- 2020-04-23 JP JP2020076493A patent/JP2021172183A/en active Pending
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