JP2809362B2 - Power unit for combined helicopter - Google Patents

Power unit for combined helicopter

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JP2809362B2 JP7768992A JP7768992A JP2809362B2 JP 2809362 B2 JP2809362 B2 JP 2809362B2 JP 7768992 A JP7768992 A JP 7768992A JP 7768992 A JP7768992 A JP 7768992A JP 2809362 B2 JP2809362 B2 JP 2809362B2
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hydraulic pump
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は複合ヘリコプタ(以下コ
ンパウンドヘリコプタという)の動力装置に用いられる
コンバーチィブルエンジンの推力ファン可変機構に関す
る。本発明はホバークラフト用コンバーチィブルエンジ
ンにも利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable mechanism of a thrust fan of a convertible engine used for a power unit of a compound helicopter (hereinafter referred to as a compound helicopter). The present invention can also be used for convertible engines for hovercraft.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(1)従来のコンパウンドヘリコプタ用コンバーチィブ
ルエンジンの一例を図4に示す。図4に示すように回転
翼機モードではエンジンの出力タービンと推力ファン1
4を遊星歯車装置7と多板摩擦式クラッチ23で回転結
合し、該クラッチを離脱させ、遊星キャリア(又はリン
グ歯車)を空転させることにより推力ファンの回転を停
止する。他方固定翼機モードでは該クラッチ23を嵌合
し、遊星歯車装置7を介して推力ファン14を回転駆動
する。
(1) FIG. 4 shows an example of a conventional convertible engine for a compound helicopter. As shown in FIG. 4, in the rotorcraft mode, the output turbine of the engine and the thrust fan 1
The rotation of the thrust fan is stopped by rotating the planetary gear unit 4 and the planetary gear unit 7 by a multi-plate friction clutch 23, disengaging the clutch, and idling the planetary carrier (or ring gear). On the other hand, in the fixed wing machine mode, the clutch 23 is engaged, and the thrust fan 14 is rotationally driven via the planetary gear unit 7.

【0003】(2)従来のコンバーチィブルエンジンの
他の例を図5に示す。図5に示すようにエンジンの推力
ファンのピッチを可変にし、回転翼機モードではフラッ
トピッチ(迎角零)にし、固定翼機モードでは高ピッチ
(迎角大)にする。
(2) Another example of a conventional convertible engine is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the pitch of the thrust fan of the engine is made variable, and is set to a flat pitch (zero angle of attack) in the rotary wing mode and to a high pitch (large angle of attack) in the fixed wing mode.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

(1)コンパウンドヘリコプタでは、回転翼機モードか
ら固定翼機モードに移行する時、又はその逆に移行する
時、推力ファンのスラストを連続的に、滑らかに変化さ
せる必要がある。しかし、従来のクラッチを用いる方式
では嵌合と離脱の過渡状態において滑りによる大きな損
失馬力を伴うため過渡状態での連続的使用は困難であっ
た。
(1) In a compound helicopter, it is necessary to continuously and smoothly change the thrust of the thrust fan when shifting from the rotary wing mode to the fixed wing mode or vice versa. However, in the conventional system using a clutch, a large loss horsepower due to slippage is involved in the transitional state of engagement and disengagement, so that continuous use in the transitional state has been difficult.

【0005】(2)また、従来の可変ピッチ推力ファン
方式では、フラットピッチから高ピッチ角までの変化を
可能にするための翼間スペースが必要であるため小枚数
の翼しか配置できない。そのため推力効率の高いファン
が得られない。その上、可変ピッチ機構が複雑になり重
量、コストおよび信頼性に劣るという問題があった。本
発明はこれらの問題を解決する動力装置を提供すること
を目的とする。
(2) Further, in the conventional variable pitch thrust fan system, a space between blades is required to enable a change from a flat pitch to a high pitch angle, so that only a small number of blades can be arranged. Therefore, a fan with high thrust efficiency cannot be obtained. In addition, there has been a problem that the variable pitch mechanism is complicated and the weight, cost and reliability are poor. The present invention aims to provide a power plant that solves these problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る複合ヘリコ
プタ用動力装置は、固定翼機モードと回転翼機モードの
各モードに応じて同一のエンジンから出力を抽出できる
コンバーチィブルエンジンにおいて、該エンジンの一部
をなす推力ファン14は遊星歯車装置7を介して出力タ
ービン2により駆動されるとともに、該エンジンの出力
タービンの動力は延長軸4及びトランスミッション5を
介して回転翼6を駆動し、
SUMMARY OF THE INVENTION A power unit for a combined helicopter according to the present invention is a convertible engine capable of extracting output from the same engine in each of a fixed wing aircraft mode and a rotary wing aircraft mode. A thrust fan 14 forming a part of the engine is driven by the output turbine 2 via the planetary gear device 7, and the power of the output turbine of the engine drives the rotor 6 via the extension shaft 4 and the transmission 5,

【0007】前記遊星歯車装置7はリング歯車8と遊星
キャリア9と太陽歯車10からなるとともに、太陽歯車
10は出力タービン2に、リング歯車8(又は遊星キャ
リア9)は推力ファン14に、遊星キャリア9(又はリ
ング歯車8)は隣接の油圧ポンプ/モータ11に各々回
転結合し、
The planetary gear unit 7 includes a ring gear 8, a planet carrier 9, and a sun gear 10, the sun gear 10 is connected to the output turbine 2, the ring gear 8 (or the planet carrier 9) is connected to the thrust fan 14, and the planet carrier 9 (or ring gear 8) are each rotationally coupled to the adjacent hydraulic pump / motor 11,

【0008】前記延長軸4はトランスミッション5の駆
動系統中に設けた油圧ポンプ/モータ15に回転結合
し、前記両油圧ポンプ/モータ11,15の少なくとも
一方が可変容積式であり、かつ、両油圧ポンプ/モータ
11,15の吸込側と吐出側が各々油圧配管19により
結合され、作動軸が油圧ポンプ/モータ11,15の間
を循環できることを特徴とする。
The extension shaft 4 is rotatably connected to a hydraulic pump / motor 15 provided in a drive system of the transmission 5, and at least one of the two hydraulic pumps / motors 11 and 15 is of a variable displacement type and The suction side and the discharge side of the pumps / motors 11 and 15 are connected to each other by a hydraulic pipe 19, and the operating shaft can circulate between the hydraulic pumps / motors 11 and 15.

【0009】[0009]

【作用】遊星歯車装置7の太陽歯車10、リング歯車8
及び遊星キャリア9をそれぞれ入力軸、出力軸および油
圧ポンプ/モータ11に結合することにより得られる差
動式減速装置を、エンジンの推力ファン駆動装置に用い
る。そして、回転翼を駆動する伝達装置に可変容積式油
圧ポンプ/モータ15を結合するとともに、油圧ポンプ
/モータ11の吸込側と吐出側を相互に配管19で結合
して可変容積式油圧ポンプ15の流量を制御することに
より推力ファン14の回転速度を変化させる。推力ファ
ン14は回転翼機モードでは停止させ、固定翼機モード
では高速にし、中間的モードでは中速を無段階に選定で
きるようにする。
The sun gear 10 and the ring gear 8 of the planetary gear device 7
And a differential type reduction gear obtained by coupling the planetary carrier 9 to the input shaft, the output shaft and the hydraulic pump / motor 11, respectively, is used for the thrust fan drive of the engine. Then, the variable displacement hydraulic pump / motor 15 is connected to the transmission device for driving the rotating blades, and the suction side and the discharge side of the hydraulic pump / motor 11 are connected to each other via a pipe 19 to form the variable displacement hydraulic pump 15. The rotation speed of the thrust fan 14 is changed by controlling the flow rate. The thrust fan 14 is stopped in the rotary wing aircraft mode, set to a high speed in the fixed wing aircraft mode, and can be set to a middle speed in the intermediate mode in a stepless manner.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例を図1〜図3に示す。1 to 3 show an embodiment of the present invention.

【0011】図1は本発明の実施例に係る動力装置を示
し、図2は図1の動力装置の推力ファン部の拡大図を示
し、図3は図1の動力装置の油圧ポンプ/モータの特性
図を示す。
FIG. 1 shows a power unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an enlarged view of a thrust fan unit of the power unit of FIG. 1, and FIG. 3 shows a hydraulic pump / motor of the power unit of FIG. The characteristic diagram is shown.

【0012】本実施例の動力装置を搭載したコンパウン
ドヘリコプタは、左右に2台のエンジンを装備するもの
で、トランスミッションに具備する1個の可変容積式油
圧ポンプ/モータ15は両エンジンの油圧ポンプ/モー
タ11と配管で結合され、1個の斜板角度制御アクチュ
エータの操作で両エンジンのスラストを均等に変化させ
ることができる。
The compound helicopter equipped with the power unit of this embodiment is equipped with two engines on the left and right. One variable displacement hydraulic pump / motor 15 provided in the transmission is provided with a hydraulic pump / motor 15 for both engines. The thrust of both engines can be changed evenly by operating one swash plate angle control actuator which is connected to the motor 11 by piping.

【0013】図1においてエンジン1の出力タービン2
の回転力は傘歯車3によりエンジンから延長軸4でトラ
ンスミッション5に導かれ可変容積式油圧ポンプ15と
回転翼6を駆動する。一方、出力タービン2の回転力は
エンジン内部に設けられた遊星歯車装置7で減速されて
推力ファン14を駆動する。遊星歯車装置の遊星キャリ
ア9は油圧ポンプ11に回転結合されている。ここで、
油圧ポンプ15の斜板17の傾きをアクチュエータ18
でゼロとした時、吐出量もゼロとなって油圧ポンプ11
の回転は停止し、遊星キャリア9も停止して遊星歯車装
置は通常の減速機として機能する。
In FIG. 1, an output turbine 2 of an engine 1
Is transmitted from the engine to the transmission 5 by the extension shaft 4 by the bevel gear 3 to drive the variable displacement hydraulic pump 15 and the rotary blade 6. On the other hand, the rotational force of the output turbine 2 is reduced by the planetary gear device 7 provided inside the engine and drives the thrust fan 14. The planet carrier 9 of the planetary gear set is rotationally connected to a hydraulic pump 11. here,
The inclination of the swash plate 17 of the hydraulic pump 15 is adjusted by the actuator 18.
, The discharge amount becomes zero, and the hydraulic pump 11
Stops, the planet carrier 9 also stops, and the planetary gear unit functions as a normal speed reducer.

【0014】一方、斜板17の傾きを調整すると、その
傾き角度に応じて作動油が油圧配管19を介して循環
し、油圧ポンプ11および遊星キャリア9の回転速度を
制御することができる。その結果、リング歯車8の回転
速度すなわち推力ファンの回転速度は、停止状態から最
大速度の間で任意に調整することが可能となる。油圧ポ
ンプ/モータを循環する作動油の流量、伝達馬力と推力
ファンの回転速度の関係は図3に示すようになり、油圧
による伝達馬力がゼロになる点A及びBを各々ホバリン
グ状態(A点)及び巡航状態(B)に選ぶことで使用頻
度の高い状態での油圧ポンプ/モータによる損失馬力を
最小限にすることができる。
On the other hand, when the inclination of the swash plate 17 is adjusted, the hydraulic oil circulates through the hydraulic pipe 19 in accordance with the inclination angle, and the rotation speed of the hydraulic pump 11 and the planet carrier 9 can be controlled. As a result, the rotation speed of the ring gear 8, that is, the rotation speed of the thrust fan can be arbitrarily adjusted between the stopped state and the maximum speed. The relationship between the flow rate of the hydraulic oil circulating through the hydraulic pump / motor, the transmission horsepower, and the rotation speed of the thrust fan is as shown in FIG. ) And the cruise state (B) can minimize the horsepower loss due to the hydraulic pump / motor in the frequently used state.

【0015】又、油圧ポンプ/モータの必要伝達馬力は
概ね回転速度の二乗に比例するので、巡航時推力ファン
駆動馬力の約4分の1でよく、図2に示すように比較的
コンパクトな設計が可能になる。
The required transmission horsepower of the hydraulic pump / motor is generally proportional to the square of the rotation speed, and therefore may be about one-fourth of the cruise thrust fan drive horsepower, and a relatively compact design as shown in FIG. Becomes possible.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 (1)回転翼機モードから固定翼機モードへの切換が連
続的に、かつ滑らかに行なうことができるコンパウンド
ヘリコプタを実現することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. (1) A compound helicopter capable of continuously and smoothly switching from the rotary wing aircraft mode to the fixed wing aircraft mode can be realized.

【0017】(2)従来のクラッチ式コンバーチィブル
エンジンでは、クラッチの切換時に大きい損失馬力を生
じるため、大きな作動油の冷却器が必要であったが、本
発明装置によれば切換時においても高い伝達効率(およ
そ85%)が得られるため、冷却器も小型化できる。
(2) In the conventional convertible engine of the clutch type, a large loss of horsepower is generated when the clutch is switched, so that a large hydraulic oil cooler is required. Since high transmission efficiency (about 85%) is obtained, the size of the cooler can be reduced.

【0018】(3)従来の可変ピッチ推力ファン式コン
バーチィブルエンジンでは、可変ピッチ機構の制約のた
め効率の高いファンの設計が困難であったが、本発明で
は、そのような制約が無いため効率の高いファンの設計
が可能になる。
(3) In the conventional variable pitch thrust fan type convertible engine, it was difficult to design a highly efficient fan due to the restriction of the variable pitch mechanism. However, in the present invention, there is no such restriction. A highly efficient fan can be designed.

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

【図1】本発明の実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の推力ファン部の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a thrust fan unit of FIG.

【図3】図1の油圧ポンプ/モータの特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram of the hydraulic pump / motor of FIG.

【図4】従来のクラッチ式コンバーチィブルエンジンの
断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a conventional clutch convertible engine.

【図5】従来の可変推力ファン式コンバーチィブルエン
ジンの断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a conventional variable thrust fan type convertible engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…出力タービン、3…傘歯車、4…延
長軸、5…トランスミッション、6…回転翼、7…遊星
歯車装置、8…リング歯車、9…遊星キャリア、10…
太陽歯車、11…油圧ポンプ/モータ、12…プランジ
ャ、13…斜板、14…推力ファン、15…可変容積式
油圧ポンプ/モータ、16…プランジャ、17…斜板、
18…アクチュエータ、19…油圧配管、20…ガスジ
ェネレータ、21…機体、22…エンジンナセル、23
…多板摩擦式クラッチ、24…油圧ピストン、25…可
変ピッチアクチュエータ、26…可変ピッチリンケー
ジ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Power turbine, 3 ... Bevel gear, 4 ... Extension shaft, 5 ... Transmission, 6 ... Rotor blade, 7 ... Planetary gear device, 8 ... Ring gear, 9 ... Planet carrier, 10 ...
Sun gear, 11 hydraulic pump / motor, 12 plunger, 13 swash plate, 14 thrust fan, 15 variable displacement hydraulic pump / motor, 16 plunger, 17 swash plate,
18 Actuator, 19 Hydraulic piping, 20 Gas generator, 21 Body, 22 Engine nacelle, 23
... multi-plate friction clutch, 24 ... hydraulic piston, 25 ... variable pitch actuator, 26 ... variable pitch linkage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02C 7/36 B64C 27/14 B64C 27/26 B64D 35/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02C 7/36 B64C 27/14 B64C 27/26 B64D 35/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定翼機モードと回転翼機モードの各モ
ードに応じて同一のエンジンから出力を抽出できるコン
バーチィブルエンジンにおいて、該エンジンの一部をな
す推力ファン(14)は遊星歯車装置(7)を介して出
力タービン(2)により駆動されるとともに、該エンジ
ンの出力タービンの動力は延長軸(4)及びトランスミ
ッション(5)を介して回転翼(6)を駆動し、前記遊
星歯車装置(7)はリング歯車(8)と遊星キャリア
(9)と太陽歯車(10)からなるとともに、太陽歯車
(10)は出力タービン(2)に、リング歯車(8)
(又は遊星キャリア(9))は推力ファン(14)に、
遊星キャリア(9)(又はリング歯車(8))は隣接の
油圧ポンプ/モータ(11)に各々回転結合し、前記延
長軸(4)はトランスミッション(5)の駆動系統中に
設けた油圧ポンプ/モータ(15)に回転結合し、前記
両油圧ポンプ/モータ(11,15)の少なくとも一方
が可変容積式であり、かつ、両油圧ポンプ/モータ(1
1,15)の吸込側と吐出側が各々油圧配管(19)に
より結合され、作動軸が油圧ポンプ/モータ(11,1
5)の間を循環できることを特徴とする複合ヘリコプタ
用動力装置。
1. A convertible engine capable of extracting power from the same engine according to each of a fixed-wing aircraft mode and a rotary-wing aircraft mode, wherein a thrust fan (14) forming a part of the engine is a planetary gear unit. (7) driven by the output turbine (2), and the power of the output turbine of the engine drives the rotor (6) via the extension shaft (4) and the transmission (5), The device (7) comprises a ring gear (8), a planet carrier (9) and a sun gear (10), the sun gear (10) being connected to the power turbine (2) and the ring gear (8).
(Or planet carrier (9)) to thrust fan (14),
The planet carrier (9) (or ring gear (8)) is rotatably coupled to an adjacent hydraulic pump / motor (11), and the extension shaft (4) is connected to a hydraulic pump / motor provided in a drive system of the transmission (5). A motor (15), and at least one of the two hydraulic pumps / motors (11, 15) is of a variable displacement type;
The suction side and the discharge side of (1, 15) are respectively connected by hydraulic piping (19), and the operating shaft is hydraulic pump / motor (11, 1).
5) A power unit for a combined helicopter, wherein the power unit can circulate between 5).
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US20120275921A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 General Electric Company Turbine engine and load reduction device thereof
JP4944270B1 (en) * 2011-10-05 2012-05-30 英治 川西 Turbo shaft engine V / STOL machine
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