JP2820510B2 - ヘリコプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヘリコプタ、詳しくは翼を有するヘリコプタ
に関する。

〔従来の技術〕

ヘリコプタの巡航性能を向上するために、ヘリコプタ
に翼を装着することが行なわれる。即ちロータブレード
による揚力（ヘリコプタに作用する上向きの力を揚力と
いいこれはヘリコプタの重量を保持するために必要であ
る。）の一部分をこの翼で負担して、ロータブレードの
負担を軽減し、その余力を推進に向けて、巡航性能を向
上すること（速度増加）を目的とするものである。

第18〜20図はこの従来例を示す図で胴体５に翼（固
定）56が装着されていて、常に翼（固定）56がヘリコプ
タ１の胴体５にとりつけられた状態で飛行していた。こ
のような構成では、巡航状態時は性能向上が期待できる
ものの、離陸、上昇時の離陸性能、上昇性能が低下する
ことを避けられない。

すなわち、離陸、上昇時においては、胴体５から上方
に突出させた回転軸３に設けられ、回転軸３と共に回転
するロータブレード２による吹下し（Blow down）が、
翼56上に吹下ろされ上昇力を低減させるからである。

また、ヘリコプタ１が前進飛行をしている時、ロータ
ブレード２が上から見て反時計まわりに回転している場
合には、後方から見る図として第17図に示すように、ロ
ータブレード２の形状、状態をそのままにしておくと右
側のロータブレード２による揚力は、左側のロータブレ
ード２による揚力よりも大きく（ヘリコプタ１の前進速
度とロータブレード２の回転による速度が重ね合せで、
右側の対気速度は大きく、したがって揚力が大きく、逆
に左側の対気速度は小さく、したがって揚力が小さいた
め）、ロータブレード２の揚力の左右差が生じこれによ
り、ヘリコプタ１が左側へ傾くような横揺れモーメント
が発生する。従来のヘリコプタ１は、この横揺れモーメ
ントをロータブレード２の回転軸取付部にヒンジ（フラ
ッピングヒンジという）をもうけ、右側で揚力が増すと
ロータブレード２は上方に動き、迎角が減少して揚力増
加がおさえられるよう構成されている。

そのため、ロータブレード２が回動するためのヒンジ
等が設けられ回転軸取付部は複雑な形状をなしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のヘリコプタには解決すべき次の課題があっ
た。

即ち、上述の通りヘリコプタ１の巡航性能を向上する
ために、ヘリコプタ１に翼を装着した機体では巡航時の
性能向上は期待できるものの、離陸、上昇時の離陸性
能、上昇性能が低下するという問題があった。

また、ロータブレード２の揚力の左右差が生じこれに
より、ヘリコプタ１が左側へ傾くような横揺れモーメン
トが発生するが、これに対する従来の対策では回転軸取
付部が複雑な形状となることを避けられないという問題
があった。

本発明は従来例が有する以上のような問題点を解消さ
せ、すべての飛行範囲で性能の良いヘリコプタを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として、次の（１）、
（２）に記載のヘリコプタを提供しようとするものであ
る。

（１） 胴体から上方に突出する回転軸に設けられ、回
転軸と共に回転するロータブレードにより上昇及び飛行
するヘリコプタにおいて、胴体の左右に突出及び引込み
可能に設けられた翼を具備してなることを特徴とするヘ
リコプタ。

（２） 上記（１）に記載のヘリコプタにおいて、翼の
左右への突出及び引込み量が相互に変更可能であること
を特徴とするヘリコプタ。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので次の（１）、
（２）の作用を有する。

（１） 上記（１）の記載のヘリコプタにあっては胴体
の左右に突出及び引込み可能な翼を有するので、離陸、
上昇時に翼を引込めれば、翼の上面に略直交して作用す
るロータブレードの吹き下ろし流れによる空気抵抗がな
くなってヘリコプタの上昇性能が高まる。また、飛行
時、翼を胴体から突出すれば翼に発生する揚力によって
機体揚力が増し、ロータブレードの揚力負担が減るの
で、その分推力分担を大きくでき、巡航速度が大きくな
る。

（２） 上記（２）に記載のヘリコプタにあっては翼の
左右の突出及び引込み量を相互に変更できるので、その
突出量ないしは引込み量を左右別々に調整することによ
って、揚力差を生じさせ、ロータブレードの左右の対気
速度の差による揚力差を相殺できる。この結果、横揺れ
が解消する。

〔実施例〕

本発明の第１〜第５実施例を第１図〜第16図により説
明する。

なお、従来例ないしは先の実施例と同様の構成部材に
は同符号を付し、説明を省略する。また、作動ブロック
図である第16図は各実施例間で共用する場合がある。

先ず、第１実施例を第１〜３図を参照しながら説明す
る。第１図は第１実施例の側断面図、第２図は第１図の
胴体５を飛行方向に見た横断面図、第３図は第１図の前
部近傍を上から見た図である。

これらの図において先ず、構成と作用の概要を説明す
ると、胴体５の左右には第２図、第３図に移動20として
示す矢印の方向に出し入れ可能でかつ、翼面積の等しい
翼13、19が設けられている。出し入れの動力はアクチュ
エータ14及び油圧装置15によって行なわれ、その指令は
第16図の作動ブロック図に示すプロセスに沿って行なわ
れる。16はその作動信号を油圧装置15に伝えるため、コ
ンピュータ17から油圧装置15に連結された配線、17はセ
ンサ54からの飛行条件等の信号により機体が横揺れその
他の有害な状態を生じない最適状態を算出するためのコ
ンピュータである。スイッチ、配線等、補助的な部材は
次の作用の説明と併わせ説明する。

次に上記構成の作用を詳細な構成と共に説明する。

パイロット11がスイッチ12を操作するとコンピュータ
17が作動して、飛行条件（巡航形態、飛行速度に対する
最適量を指令する）に合せて、コンピュータ17からの制
御指令信号により、油圧装置15、アクチュエータ14が作
動し、これらの動力により、左、右同量の翼13、19が移
動20し、翼13、19が設定される。その作動ブロック図を
第16図に示す。翼13、19が不要の場合（上昇等で翼13、
19による抵抗が大きくなって性能を劣化する場合等）に
は、コンピュータ17の制御指令信号により翼13、19はヘ
リコプタ１の胴体５内へ収納される。

次に本発明の第２実施例を第４〜６図を参照しながら
説明する。

第４図は第１実施例の側断面図、第５図は第４図の胴
体５を飛行方向に見た横断面図、第６図は第４図の前部
近傍を上から見た図である。第２実施例が第１実施例と
異なる点は左右の翼21、22の突出し量、即ち面積が横揺
れ等に応じて左右相違することである。その他の基本構
成は第１実施例と同様である。

即ち第４〜第６図において、パイロット11がスイッチ
12を操作するとコンピュータ17が作動して飛行条件（巡
航形態、飛行速度に対する最適量を指令する）に合せ
て、コンピュータ17からの制御指令信号により、油圧装
置24、27、アクチュエータ23、26が作動し、これらの動
力により、左、右翼21、22が矢印の方向へ最適の移動2
9、30をなしそれぞれ翼21、22が設定される。そのプロ
セスは第16図と同じである。翼21、22が不要の場合（上
昇等で翼21、22による抵抗が大きくなって性能を劣化す
る場合等）には、コンピュータ17の制御指令信号により
翼21、22はヘリコプタ１の胴体５内へ収納される。ヘリ
コプタ１の横揺れモーメント制御は、センサ54の出力が
配線55を通ってコンピュータ17に入力されコンピュータ
17からの制御指令信号により行なわれる。

次に本発明の第３実施例を第７〜９図を参照しながら
説明する。

第７図は第３実施例の側断面図、第８図は第７図の胴
体５を飛行方向に見た横断面図、第９図は第７図の前部
近傍を上から見た図である。第３実施例が第１、第２実
施例と異なる点は第１、第２実施例が翼を左右へ出し入
れしたのに対し、第３実施例では回転（回動）して翼面
積を変える点にある。

即ち第７〜９図において、左右の翼31、32は回転中心
39まわりに回転されて破線で示す収納状態から胴体５の
外側へ出されるよう構成されている。なお、これらの図
では左、右翼31、32の面積が異なる場合を示している
が、左右翼31、32の面積が同じの場合でも勿論よい。ま
た、翼31、32は回転の途中で止めることもできる。その
作用を説明すると、パイロット11がスイッチ12を操作す
るとコンピュータ17が作動して飛行条件（巡航形態、飛
行速度に対する最適量を指令する）に合せて、コンピュ
ータ17からの制御指令信号により、油圧装置34、37、ア
クチュエータ33、36が作動し、これらの動力により、
左、右翼31、32が回転、移動40、41を行なって翼31、32
が設定される、これらの作動ブロック図は第16図と同じ
である。翼31、32が不要の場合（上昇等で翼31、32によ
る抵抗が大きくなって性能を劣化する場合等）には、コ
ンピュータ17の制御指令信号により翼31、32はヘリコプ
タ１の胴体５内へ破線で示すように収納される。ヘリコ
プタ１の横揺れモーメント制御は、センサ54の出力が配
線55を通ってコンピュータ17に入力されコンピュータ17
からの制御指令信号により行なわれる。

次に本発明の第４実施例を第10〜12図を参照しながら
説明する。

第10図は第４実施例の側断面図、第11図は第10図の胴
体５を飛行方向に見た横断面図、第12図は第10図の前部
近傍を上から見た図である。第４実施例は第３実施例に
近似するが、翼の回転方向、即ち、胴体５に収納される
位置等が相違する。その他の基本構成は第３実施例と同
様である。

第10〜12図において、パイロット11がスイッチ12を操
作するとコンピュータ17が作動して飛行条件（巡航形
態、飛行速度に対する最適量を指令する）に合せて、コ
ンピュータ17からの制御指令信号により、油圧装置46、
49、アクチュエータ45、48が作動し、これらの動力によ
り、左右翼43、44が回転、移動52、57をなし、翼43、44
が設定される。これらの作動ブロック図は第16図と同じ
である。翼43、44が不要の場合（上昇等で翼43、44によ
る抵抗が大きくなって性能を劣化する場合等）には、コ
ンピュータ17の制御指令信号により翼43、44はヘリコプ
タ１の胴体５内へ図に破線で示すように収納される。

ヘリコプタ１の横揺れモーメント制御は、センサ54の
出力が配線55を通ってコンピュータ17に入力されコンピ
ュータ17からの制御指令信号により行なわれる。

次に本発明の第５実施例を第13〜15図を参照しながら
説明する。

第13図は第５実施例の側断面図、第14図は第13図の胴
体５を飛行方向に見た横断面図、第15図は第13図の前部
近傍を上から見た図である。第５実施例の特徴は左、右
翼のうち片側の翼に第３実施例と同様の構成を他方の側
の翼に第４実施例と同様の構成を用いた点にある。

第13〜15図において、右の翼43は回転中心51まわりに
前方側で胴体５に出入し、左の翼32は回転中心39まわり
に後方側で胴体５に出入するよう構成されている。パイ
ロット11がスイッチ12を操作するとコンピュータ17が作
動して飛行条件（巡航形態、飛行速度に対する最適量を
指令する）に合せて、コンピュータ17からの制御指令信
号により、油圧装置46、37、アクチュエータ45、36が作
動し、これらの動力により、左右翼32、43が回転、移動
52、41をなし、翼43、32が設定される。なお、翼32、43
の設定位置はコンピュータ17が決定するが、中途で止め
ることもできる。これらの作動ブロック図は第16図と同
じである。翼43、32が不要の場合（上昇等で翼43、32に
よる抵抗が大きくなって性能を劣化する場合等）には、
コンピュータ17の制御指令信号により翼43、32はヘリコ
プタ１の胴体５内収納される（翼収納状態）。

ヘリコプタ１の横揺れモーメント制御は、センサ54の
出力が配線55を通ってコンピュータ17に入力され、コン
ピュータ17からの制御指令信号により行なわれる。

なお、以上の各実施例において動力源として油圧装置
を使用しているがこれはセンサ54の出力に対応して翼を
移動させるのに迅速性を要しているためであり、翼を回
転、移動するのみ（横揺れモーメントの制御に使用しな
いということ）の場合には、動力源として電動モータ等
を使用してもよい。

以上の通り、第１〜第５実施例によれば、ヘリコプタ
の胴体の左右の出入り可能に翼を設けるので、離陸、上
昇時はこれを胴体内に引込めて、上昇に対する空気抵抗
を減らし、飛行時は突き出して揚力を補い、それによっ
て余裕の生じた動力を飛行に振り向けて巡航速度を高め
ることができるという利点がある。また、第２〜第５実
施例では翼の左右の突出量を相互に加減できるので、ロ
ータブレードの左右の対気速度の差によって生じる横揺
れを解消でき、従来、横揺れ防止のため回転軸取付部を
設けていたヒンジ及び、それを制御する複雑な装置が不
要になるという利点がある。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。

（１） 離陸、上昇性能の高いヘリコプタが得られる。

（２） 横揺れのないヘリコプタが得られる。

（３） 巡航速度の大きなヘリコプタが得られる。

（４） ヘリコプタのエンジン等が故障し、ロータブレ
ードが駆動できなくなった場合においても、翼を突出し
て滑空性能を高め、安全に着陸できるヘリコプタが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るヘリコプタの側断面
図、第２図は第１図の胴体５等を飛行方向に見た横断面
図、第３図は第１図の前部近傍を上から見た図、第４図
は本発明の第２実施例に係るヘリコプタの側断面図、第
５図は第４図の胴体５等を飛行方向に見た横断面図、第
６図は第４図の前部近傍を上から見た図、第７図は本発
明の第３実施例に係るヘリコプタの側断面図、第８図は
第７図の胴体５等を飛行方向に見た横断面図、第９図は
第７図の前部近傍を上から見た図、第10図は本発明の第
４実施例に係るヘリコプタの側断面図、第11図は第10図
の胴体５等を飛行方向に見た横断面図、第12図は第10図
の前部近傍を上から見た図、第13図は本発明の第５実施
例に係るヘリコプタの側断面図、第14図は第13図の胴体
５等を飛行方向に見た横断面図、第15図は第13図の前部
近傍を上から見た図、第16図は本発明の第１〜第５実施
例に係る作動ブロック図、第17図は一般的なヘリコプタ
の横揺れモーメント制御を説明する横断面図（後方より
見る）、第18図は従来例の側面図、第19図は第18図の胴
体５等を飛行方向に見た横断面図、第20図は第18図の前
部近傍を上から見た図である。 １……ヘリコプタ、２……ロータブレード、 ３……回転軸、４……エンジン、 ５……胴体、６……テールロータ、 ７……垂直尾翼、８……水平尾翼、 11……パイロット、12……スイッチ、 13……翼、14……アクチュエータ、 15……油圧装置、17……コンピュータ、 19……翼、21,22……翼、 23……アクチュエータ、24……油圧装置、 26……アクチュエータ、27……油圧装置、 31,32……翼、33……アクチュエータ、 34……油圧装置、36……アクチュエータ、 37……油圧装置、43,44……翼、 45……アクチュエータ、46……油圧装置、 48……アクチュエータ、49……油圧装置、 54……センサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】胴体から上方に突出する回転軸に設けら
   れ、前記回転軸と共に回転するロータブレードにより上
   昇及び飛行するヘリコプタにおいて、胴体の左右に突出
   及び引込み可能に設けられた翼を具備してなることを特
   徴とするヘリコプタ。
2. 【請求項２】請求項（１）に記載のヘリコプタにおい
   て、翼の左右への突出及び引込み量が相互に変更可能で
   あることを特徴とするヘリコプタ。