JP2828621B2 - ロータ制御システム - Google Patents
ロータ制御システムInfo
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- blade
- pitch angle
- rotor
- control
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/001—Vibration damping devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
- B64C27/605—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including swash plate, spider or cam mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
- B64C27/615—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including flaps mounted on blades
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/72—Means acting on blades
- B64C2027/7205—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC]
- B64C2027/7211—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] without flaps
- B64C2027/7255—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] without flaps using one or more swash plates
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- B64C27/72—Means acting on blades
- B64C2027/7205—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC]
- B64C2027/7261—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps
- B64C2027/7266—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps actuated by actuators
-
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/72—Means acting on blades
- B64C2027/7205—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC]
- B64C2027/7261—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps
- B64C2027/7294—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps actuated mechanically, e.g. by means of linkages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/30—Wing lift efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラップ付ブレー
ドから成るヘリコプタロータの制御システムに関する。
ドから成るヘリコプタロータの制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタは種々の騒音や機体振動を発
生するため、特に市街地を飛行する定期航路として使用
する場合、騒音や機体振動の低減が大きな課題となる。
騒音には、主ロータ騒音、テイルロータ騒音、ＢＶＩ(b
lade vortex interaction)騒音などがある。中でもＢＶ
Ｉ騒音は、ロータ回転中に先行するブレードが作る空気
の渦を次のブレードが横切ることによって発生し、ヘリ
コプタが前進降下するときに最も大きくなる。また、ロ
ータと空気との相互作用によってヘリコプタ自体にも大
きな機体振動が発生して、乗り心地の悪化、計器の誤
認、金属疲労などの要因となる。
生するため、特に市街地を飛行する定期航路として使用
する場合、騒音や機体振動の低減が大きな課題となる。
騒音には、主ロータ騒音、テイルロータ騒音、ＢＶＩ(b
lade vortex interaction)騒音などがある。中でもＢＶ
Ｉ騒音は、ロータ回転中に先行するブレードが作る空気
の渦を次のブレードが横切ることによって発生し、ヘリ
コプタが前進降下するときに最も大きくなる。また、ロ
ータと空気との相互作用によってヘリコプタ自体にも大
きな機体振動が発生して、乗り心地の悪化、計器の誤
認、金属疲労などの要因となる。
【０００３】こうした対策として、ロータ回転周波数の
整数倍の周波数でロータ回転面の局所的揚力分布を制御
する高調波制御(HHC; Higher Harmonic Control)という
手法が有効であり、一般にはブレード自体のピッチ角を
細かい周期で振動させることによって実現している。
整数倍の周波数でロータ回転面の局所的揚力分布を制御
する高調波制御(HHC; Higher Harmonic Control)という
手法が有効であり、一般にはブレード自体のピッチ角を
細かい周期で振動させることによって実現している。
【０００４】一方、通常のヘリコプタの操縦は、アクチ
ュエータ、スワッシュプレート、リンク機構等を介し
て、主ロータのブレード翼根においてピッチ角を制御す
ることによって実現している。
ュエータ、スワッシュプレート、リンク機構等を介し
て、主ロータのブレード翼根においてピッチ角を制御す
ることによって実現している。
【０００５】ヘリコプタロータは高速の回転物体であ
り、しかも振動レベルも相当高いため、ブレードのピッ
チ角を高調波制御する機構は高精度のものが要求され
る。また、ブレード全体に渡ってフェザリング軸回りに
発生する空力モーメントおよび慣性モーメントも大き
く、ロータ駆動機構の質量にも打ち勝ってブレードピッ
チ角を変化させるには、高出力のアクチュエータおよび
油圧機構が必要となる。そのため機体重量の軽減化が困
難になる一因となっている。
り、しかも振動レベルも相当高いため、ブレードのピッ
チ角を高調波制御する機構は高精度のものが要求され
る。また、ブレード全体に渡ってフェザリング軸回りに
発生する空力モーメントおよび慣性モーメントも大き
く、ロータ駆動機構の質量にも打ち勝ってブレードピッ
チ角を変化させるには、高出力のアクチュエータおよび
油圧機構が必要となる。そのため機体重量の軽減化が困
難になる一因となっている。
【０００６】その対策として、動圧が十分高いブレード
翼端付近に比較的小さいフラップを取付け、この部分に
発生する大きな空気力を利用してブレードピッチ角を制
御する方法が提案されている（特開平６−１０７２９３
号、米国特許第３０７７９３４、米国特許第３１２９７
６９号、米国特許第３５８９８３１号、米国特許第４４
６１６１１号など）。フラップをブレード翼端付近に設
けることによって、小さな操舵力で制御可能になり、全
体の制御機構は軽量かつコンパクトになる。
翼端付近に比較的小さいフラップを取付け、この部分に
発生する大きな空気力を利用してブレードピッチ角を制
御する方法が提案されている（特開平６−１０７２９３
号、米国特許第３０７７９３４、米国特許第３１２９７
６９号、米国特許第３５８９８３１号、米国特許第４４
６１６１１号など）。フラップをブレード翼端付近に設
けることによって、小さな操舵力で制御可能になり、全
体の制御機構は軽量かつコンパクトになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らフラップの駆動機構として有力なものが存在せず、そ
のためフラップ付ブレードを持つヘリコプタは未だ実用
化されていない。
らフラップの駆動機構として有力なものが存在せず、そ
のためフラップ付ブレードを持つヘリコプタは未だ実用
化されていない。
【０００８】本発明の目的は、フラップ性能を有効に引
き出すことができるフラップ駆動機構を実現し、ヘリコ
プタの騒音や振動の低減化が可能なロータ制御システム
を提供することである。
き出すことができるフラップ駆動機構を実現し、ヘリコ
プタの騒音や振動の低減化が可能なロータ制御システム
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータ軸に対
してピッチ角可変に取付けられたブレードと、ブレード
後縁の一部を切欠くように、ブレード後縁にピッチ角可
変に取付けられたフラップと、ブレードのピッチ角を制
御するためのブレードピッチ角制御機構と、フラップの
ピッチ角を制御するためのフラップピッチ角制御機構と
を備え、前記ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸と
ともに回転する回転部および回転しない非回転部から成
るブレード用スワッシュプレートと、該回転部とブレー
ドとを連結するためのブレードリンク機構と、該非回転
部を操縦量に応じて変位させるための操縦系統とを含
み、前記フラップピッチ角制御機構は、ロータ軸ととも
に回転する回転部および回転しない非回転部から成るフ
ラップ用スワッシュプレートと、該回転部とフラップと
を連結し、ロータ軸およびブレードの内部に設けられた
フラップリンク機構と、該非回転部を変位させるための
フラップ用アクチュエータと、ロータの回転周波数の整
数倍でフラップ用アクチュエータを駆動して、フラップ
による高調波制御を行なうための高調波制御装置とを含
み、前記ブレードピッチ角制御機構および前記フラップ
ピッチ角制御機構は、互いに独立した伝達系統で構成さ
れることを特徴とするロータ制御システムである。本発
明に従えば、フラップピッチ角制御機構をブレードピッ
チ角制御機構とは独立した伝達系統で構成することによ
って、ブレード制御からの影響を受けずにフラップのピ
ッチ角を任意に制御できる。したがって、こうしたフラ
ップ制御によって、騒音や振動の低減化のための高調波
制御などを効率的に実施できる。また、フラップのピッ
チ角制御用にブレード用とは別のスワッシュプレートを
設けることによって、フラップ駆動をブレード制御とは
独立して行うことができ、高い自由度でのピッチ角制御
が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュエータ
を非回転部に設置できるため、アクチュエータが簡単な
機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。また、
フラップ駆動で高調波制御する場合、フラップをブレー
ド先端側に設けるほどロータ回転面の揚力分布を効率的
に制御できるため、騒音や振動の低減効果が高い。さら
に、質量の大きいブレードを高速駆動するよりも質量の
小さいフラップを高速駆動するほうが小型の駆動機構で
済むため、機体の軽量化にとって有利である。また、フ
ラップ駆動用のスワッシュプレートおよびリンク機構
は、従来からブレード駆動用として多数使用され実績が
あるものを使用することができ、高信頼性のフラップ機
構を実現できる。
してピッチ角可変に取付けられたブレードと、ブレード
後縁の一部を切欠くように、ブレード後縁にピッチ角可
変に取付けられたフラップと、ブレードのピッチ角を制
御するためのブレードピッチ角制御機構と、フラップの
ピッチ角を制御するためのフラップピッチ角制御機構と
を備え、前記ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸と
ともに回転する回転部および回転しない非回転部から成
るブレード用スワッシュプレートと、該回転部とブレー
ドとを連結するためのブレードリンク機構と、該非回転
部を操縦量に応じて変位させるための操縦系統とを含
み、前記フラップピッチ角制御機構は、ロータ軸ととも
に回転する回転部および回転しない非回転部から成るフ
ラップ用スワッシュプレートと、該回転部とフラップと
を連結し、ロータ軸およびブレードの内部に設けられた
フラップリンク機構と、該非回転部を変位させるための
フラップ用アクチュエータと、ロータの回転周波数の整
数倍でフラップ用アクチュエータを駆動して、フラップ
による高調波制御を行なうための高調波制御装置とを含
み、前記ブレードピッチ角制御機構および前記フラップ
ピッチ角制御機構は、互いに独立した伝達系統で構成さ
れることを特徴とするロータ制御システムである。本発
明に従えば、フラップピッチ角制御機構をブレードピッ
チ角制御機構とは独立した伝達系統で構成することによ
って、ブレード制御からの影響を受けずにフラップのピ
ッチ角を任意に制御できる。したがって、こうしたフラ
ップ制御によって、騒音や振動の低減化のための高調波
制御などを効率的に実施できる。また、フラップのピッ
チ角制御用にブレード用とは別のスワッシュプレートを
設けることによって、フラップ駆動をブレード制御とは
独立して行うことができ、高い自由度でのピッチ角制御
が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュエータ
を非回転部に設置できるため、アクチュエータが簡単な
機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。また、
フラップ駆動で高調波制御する場合、フラップをブレー
ド先端側に設けるほどロータ回転面の揚力分布を効率的
に制御できるため、騒音や振動の低減効果が高い。さら
に、質量の大きいブレードを高速駆動するよりも質量の
小さいフラップを高速駆動するほうが小型の駆動機構で
済むため、機体の軽量化にとって有利である。また、フ
ラップ駆動用のスワッシュプレートおよびリンク機構
は、従来からブレード駆動用として多数使用され実績が
あるものを使用することができ、高信頼性のフラップ機
構を実現できる。
【００１０】また本発明は、フラップ用スワッシュプレ
ートは、フラップ用アクチュエータの駆動によって傾斜
する制御軸、および制御軸を傾斜自在に支持する球面ベ
アリングから成る非回転部と、前記フラップリンク機構
と連結されるリング状の回転部と、非回転部と回転部と
の間に介在して、非回転部の傾斜角を回転部に伝達する
ためのベアリングとを含むことを特徴とする。本発明に
従えば、ロータ軸とともに回転するフラップリンク機構
と固定されたフラップ用アクチュエータとの間の力の伝
達が円滑に行なわれる。
ートは、フラップ用アクチュエータの駆動によって傾斜
する制御軸、および制御軸を傾斜自在に支持する球面ベ
アリングから成る非回転部と、前記フラップリンク機構
と連結されるリング状の回転部と、非回転部と回転部と
の間に介在して、非回転部の傾斜角を回転部に伝達する
ためのベアリングとを含むことを特徴とする。本発明に
従えば、ロータ軸とともに回転するフラップリンク機構
と固定されたフラップ用アクチュエータとの間の力の伝
達が円滑に行なわれる。
【００１１】また本発明は、ロータ軸に対してピッチ角
可変に取付けられたブレードと、ブレード後縁の一部を
切欠くように、ブレード後縁にピッチ角可変に取付けら
れたフラップと、ブレードのピッチ角を制御するための
ブレードピッチ角制御機構と、フラップのピッチ角を制
御するためのフラップピッチ角制御機構とを備え、前記
ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸とともに回転す
る回転部および回転しない非回転部から成るブレード用
スワッシュプレートと、該回転部とブレードとを連結す
るためのブレードリンク機構と、該非回転部を操縦量に
応じて変位させるための操縦系統とを含み、前記フラッ
プピッチ角制御機構は、ロータ軸の内部に設けられ、各
フラップを個別に駆動するためのフラップ用アクチュエ
ータと、ロータ軸の内部にロータ軸と平行に設けられた
アクチュエータロッドおよびブレードの内部に設けられ
たフラップロッドから成り、フラップ用アクチュエータ
とフラップとを連結するためのフラップリンク機構と、
フラップ用アクチュエータを個別に駆動するためのフラ
ップ制御装置とを含み、前記ブレードピッチ角制御機構
および前記フラップピッチ角制御機構は、互いに独立し
た伝達系統で構成されることを特徴とするロータ制御シ
ステムである。本発明に従えば、フラップピッチ角制御
機構をブレードピッチ角制御機構とは独立した伝達系統
で構成することによって、ブレード制御からの影響を受
けずにフラップのピッチ角を任意に制御できる。したが
って、こうしたフラップ制御によって、騒音や振動の低
減化のための高調波制御などを効率的に実施できる。ま
た、フラップのピッチ角制御用にロータ軸と共に回転す
るアクチュエータを設け、各アクチュエータを個別に駆
動することによって、フラップ駆動をブレードとは独立
して行うことができ、個々のフラップのピッチ角を任意
に制御することが可能になる。また、フラップ駆動で高
調波制御する場合、フラップをブレード先端側に設ける
ほどロータ回転面の揚力分布を効率的に制御できるた
め、騒音や振動の低減効果が高い。さらに、質量の大き
いブレードを高速駆動するよりも質量の小さいフラップ
を高速駆動するほうが小型の駆動機構で済むため、機体
の軽量化にとって有利である。また、フラップ駆動用の
アクチュエータおよびリンク機構は、従来からブレード
駆動用として多数使用され実績があるものを使用するこ
とができ、高信頼性のフラップ機構を実現できる。
可変に取付けられたブレードと、ブレード後縁の一部を
切欠くように、ブレード後縁にピッチ角可変に取付けら
れたフラップと、ブレードのピッチ角を制御するための
ブレードピッチ角制御機構と、フラップのピッチ角を制
御するためのフラップピッチ角制御機構とを備え、前記
ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸とともに回転す
る回転部および回転しない非回転部から成るブレード用
スワッシュプレートと、該回転部とブレードとを連結す
るためのブレードリンク機構と、該非回転部を操縦量に
応じて変位させるための操縦系統とを含み、前記フラッ
プピッチ角制御機構は、ロータ軸の内部に設けられ、各
フラップを個別に駆動するためのフラップ用アクチュエ
ータと、ロータ軸の内部にロータ軸と平行に設けられた
アクチュエータロッドおよびブレードの内部に設けられ
たフラップロッドから成り、フラップ用アクチュエータ
とフラップとを連結するためのフラップリンク機構と、
フラップ用アクチュエータを個別に駆動するためのフラ
ップ制御装置とを含み、前記ブレードピッチ角制御機構
および前記フラップピッチ角制御機構は、互いに独立し
た伝達系統で構成されることを特徴とするロータ制御シ
ステムである。本発明に従えば、フラップピッチ角制御
機構をブレードピッチ角制御機構とは独立した伝達系統
で構成することによって、ブレード制御からの影響を受
けずにフラップのピッチ角を任意に制御できる。したが
って、こうしたフラップ制御によって、騒音や振動の低
減化のための高調波制御などを効率的に実施できる。ま
た、フラップのピッチ角制御用にロータ軸と共に回転す
るアクチュエータを設け、各アクチュエータを個別に駆
動することによって、フラップ駆動をブレードとは独立
して行うことができ、個々のフラップのピッチ角を任意
に制御することが可能になる。また、フラップ駆動で高
調波制御する場合、フラップをブレード先端側に設ける
ほどロータ回転面の揚力分布を効率的に制御できるた
め、騒音や振動の低減効果が高い。さらに、質量の大き
いブレードを高速駆動するよりも質量の小さいフラップ
を高速駆動するほうが小型の駆動機構で済むため、機体
の軽量化にとって有利である。また、フラップ駆動用の
アクチュエータおよびリンク機構は、従来からブレード
駆動用として多数使用され実績があるものを使用するこ
とができ、高信頼性のフラップ機構を実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示す部分斜視図である。なお、図１において、理解容易
のためにブレード１０と主ロータ軸１との連結機構の図
示を省略している。
示す部分斜視図である。なお、図１において、理解容易
のためにブレード１０と主ロータ軸１との連結機構の図
示を省略している。
【００１３】ヘリコプタロータは２枚のブレード１０を
有し（図１では１枚のみ図示）、ブレード１０はエンジ
ンによって回転駆動される主ロータ軸１（図１では中空
形状で一部省略）に取付けられ、上方から見て反時計回
りに高速回転する。ブレード１０は、そのスパン方向の
軸回りに角変位自在に支持され、ブレード１０のピッチ
角が制御される。ブレード１０の根元付近において、ロ
ッド１１の上端とブレード前縁側とがピン結合してお
り、ロッド１１の下端はスワッシュプレート１４の回転
部１２とピン結合している。
有し（図１では１枚のみ図示）、ブレード１０はエンジ
ンによって回転駆動される主ロータ軸１（図１では中空
形状で一部省略）に取付けられ、上方から見て反時計回
りに高速回転する。ブレード１０は、そのスパン方向の
軸回りに角変位自在に支持され、ブレード１０のピッチ
角が制御される。ブレード１０の根元付近において、ロ
ッド１１の上端とブレード前縁側とがピン結合してお
り、ロッド１１の下端はスワッシュプレート１４の回転
部１２とピン結合している。
【００１４】スワッシュプレート１４は、ロータと共に
回転する回転部１２と、回転しない制御部１３とで構成
され、制御部１３は回転部１２の上下位置および傾斜角
を制御する。さらに、制御部１３には、ロッド１５、レ
バー１６、ロッド１７等のリンク機構が連結しており、
操縦ステック等の操縦系統にリンクしている。こうして
コレクティブピッチやサイクリックピッチ等の操縦量に
応じて、スワッシュプレート１４が直線変位または角変
位することによって、ブレード１０のピッチ角が制御さ
れる。
回転する回転部１２と、回転しない制御部１３とで構成
され、制御部１３は回転部１２の上下位置および傾斜角
を制御する。さらに、制御部１３には、ロッド１５、レ
バー１６、ロッド１７等のリンク機構が連結しており、
操縦ステック等の操縦系統にリンクしている。こうして
コレクティブピッチやサイクリックピッチ等の操縦量に
応じて、スワッシュプレート１４が直線変位または角変
位することによって、ブレード１０のピッチ角が制御さ
れる。
【００１５】一方、ブレード１０の翼端付近には、後縁
の一部を切欠くように、翼断面形状のフラップ２０がヒ
ンジ（不図示）によって角変位自在に支持され、フラッ
プ２０のピッチ角が制御される。フラップ２０を駆動す
るリンク機構は、ブレード１０の内部に収納され、フラ
ップ軸２１、レバー２２、ロッド２３、２４、レバー２
５、ロッド２６の順で連結している。さらに、ロッド２
６の根元部は、レバー２７を介して、主ロータ軸１の内
部に収納されたロッド２８に連結しており、ロッド２８
の上下方向の変位に応じて、フラップ２０のピッチ角が
変化する。
の一部を切欠くように、翼断面形状のフラップ２０がヒ
ンジ（不図示）によって角変位自在に支持され、フラッ
プ２０のピッチ角が制御される。フラップ２０を駆動す
るリンク機構は、ブレード１０の内部に収納され、フラ
ップ軸２１、レバー２２、ロッド２３、２４、レバー２
５、ロッド２６の順で連結している。さらに、ロッド２
６の根元部は、レバー２７を介して、主ロータ軸１の内
部に収納されたロッド２８に連結しており、ロッド２８
の上下方向の変位に応じて、フラップ２０のピッチ角が
変化する。
【００１６】ロッド２８の下端は、スワッシュプレート
３１の回転部２９と連結している。スワッシュプレート
３１は、ロータと共に回転する回転部２９と、回転しな
い制御部３０とで構成され、制御部３０は回転部２９の
上下位置および傾斜角を制御する。さらに、制御部３０
には、直交２方向に延びる２本のロッド３２ａ、３２ｂ
が結合しており、ロッド３２ａはロッド３３ａ、レバー
３４ａ、ロッド３５ａ等から成るリンク機構を介して、
アクチュエータ３６ａによって駆動される。同様に、ロ
ッド３２ｂはロッド３３ｂ、レバー３４ｂ、ロッド３５
ｂ等から成るリンク機構を介して、アクチュエータ３６
ｂによって駆動される。こうして２つのアクチュエータ
３６ａ、３６ｂによって、スワッシュプレート３１の回
転部２９の傾斜角が制御され、さらにフラップ２０のピ
ッチ角が制御される。
３１の回転部２９と連結している。スワッシュプレート
３１は、ロータと共に回転する回転部２９と、回転しな
い制御部３０とで構成され、制御部３０は回転部２９の
上下位置および傾斜角を制御する。さらに、制御部３０
には、直交２方向に延びる２本のロッド３２ａ、３２ｂ
が結合しており、ロッド３２ａはロッド３３ａ、レバー
３４ａ、ロッド３５ａ等から成るリンク機構を介して、
アクチュエータ３６ａによって駆動される。同様に、ロ
ッド３２ｂはロッド３３ｂ、レバー３４ｂ、ロッド３５
ｂ等から成るリンク機構を介して、アクチュエータ３６
ｂによって駆動される。こうして２つのアクチュエータ
３６ａ、３６ｂによって、スワッシュプレート３１の回
転部２９の傾斜角が制御され、さらにフラップ２０のピ
ッチ角が制御される。
【００１７】アクチュエータ３６ａ、３６ｂは、高調波
制御（ＨＨＣ）装置３７によって駆動され、たとえばロ
ータの回転周波数の整数倍でアクチュエータを駆動する
ことによって、フラップ駆動によるロータの高調波制御
を実現することができ、ヘリコプタの騒音や振動の低減
化が図られる。
制御（ＨＨＣ）装置３７によって駆動され、たとえばロ
ータの回転周波数の整数倍でアクチュエータを駆動する
ことによって、フラップ駆動によるロータの高調波制御
を実現することができ、ヘリコプタの騒音や振動の低減
化が図られる。
【００１８】図２は、スワッシュプレート３１付近の伝
達機構２を示す図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図であ
る。ここでは、符号３２ｂ〜３６ｂのリンク機構につい
て説明するが、符号３２ａ〜３６ａのリンク機構につい
ても同様である。中空状の主ロータ軸１にはエンジン出
力軸と連結されるコレクタギア１ａが形成され、ベアリ
ング１ｂを介して伝達機構２のハウジング３に対して支
持されている。ハウジング３の底部には、スワッシュプ
レート３１を支持するためのハウジング４が取付けられ
る。
達機構２を示す図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図であ
る。ここでは、符号３２ｂ〜３６ｂのリンク機構につい
て説明するが、符号３２ａ〜３６ａのリンク機構につい
ても同様である。中空状の主ロータ軸１にはエンジン出
力軸と連結されるコレクタギア１ａが形成され、ベアリ
ング１ｂを介して伝達機構２のハウジング３に対して支
持されている。ハウジング３の底部には、スワッシュプ
レート３１を支持するためのハウジング４が取付けられ
る。
【００１９】ハウジング４の中央には、リング状の球面
ベアリング４１が装着され、制御軸４２と共に角変位中
心ＲＣの回りに角変位する。これらの球面ベアリング４
１および制御軸４２がスワッシュプレート３１の制御部
３０を構成しており、制御軸４２の上部にはベアリング
を介してリング状の回転部２９が取付けられる。回転部
２９の上面にはロッドエンドベアリング２８ａを介し
て、フラップ制御用のロッド２８が連結している。な
お、各部材の回転部分と非回転部分との間には、油漏れ
防止用のシール４０が装着されている。
ベアリング４１が装着され、制御軸４２と共に角変位中
心ＲＣの回りに角変位する。これらの球面ベアリング４
１および制御軸４２がスワッシュプレート３１の制御部
３０を構成しており、制御軸４２の上部にはベアリング
を介してリング状の回転部２９が取付けられる。回転部
２９の上面にはロッドエンドベアリング２８ａを介し
て、フラップ制御用のロッド２８が連結している。な
お、各部材の回転部分と非回転部分との間には、油漏れ
防止用のシール４０が装着されている。
【００２０】一方、制御軸４２の下端にはロッド３２ｂ
が固定され、ロッド３２ｂの先端とロッド３３ｂとがロ
ッドエンドベアリング４３によって連結しており、さら
にロッド３３ｂはレバー３４ｂ、ロッド３５ｂから成る
リンク機構を介してアクチュエータ３６ｂに結合してい
る。
が固定され、ロッド３２ｂの先端とロッド３３ｂとがロ
ッドエンドベアリング４３によって連結しており、さら
にロッド３３ｂはレバー３４ｂ、ロッド３５ｂから成る
リンク機構を介してアクチュエータ３６ｂに結合してい
る。
【００２１】図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ線に沿った部分
断面図で、図３（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線から見た矢視図
である。ロッド３２ｂの先端は二股に別れ、その間にボ
ール状のロッドエンドベアリング４３がピン結合してお
り、ロッド３２ｂの角変位とロッド３３ｂの直線変位と
の変換を円滑化している。
断面図で、図３（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線から見た矢視図
である。ロッド３２ｂの先端は二股に別れ、その間にボ
ール状のロッドエンドベアリング４３がピン結合してお
り、ロッド３２ｂの角変位とロッド３３ｂの直線変位と
の変換を円滑化している。
【００２２】次に動作を説明する。アクチュエータ３６
ｂの可動部であるロッド３５ｂが、たとえば上方に変位
すると、レバー３４ｂによってロッド３３ｂが下方に変
位し、さらにロッド３２ｂの先端が角変位中心ＲＣ回り
に下方に角変位して、制御軸４２が同様に角変位する。
すると、スワッシュプレート３１の回転部２９も角変位
中心ＲＣ回りに角変位し、ロッド２８が下方に変位し、
図１に戻ってロッド２６がブレード根元側に変位し、ロ
ッド２３がブレード前縁側に変位して、フラップ２０の
後縁が上方に角変位する。また、図１のアクチュエータ
３６ａについても同様に、スワッシュプレート３１の回
転部２９を直交軸回りに角変位させる。こうしてロータ
回転面において直交２方向の軸回りでフラップ２０のピ
ッチ角を任意に制御することができる。
ｂの可動部であるロッド３５ｂが、たとえば上方に変位
すると、レバー３４ｂによってロッド３３ｂが下方に変
位し、さらにロッド３２ｂの先端が角変位中心ＲＣ回り
に下方に角変位して、制御軸４２が同様に角変位する。
すると、スワッシュプレート３１の回転部２９も角変位
中心ＲＣ回りに角変位し、ロッド２８が下方に変位し、
図１に戻ってロッド２６がブレード根元側に変位し、ロ
ッド２３がブレード前縁側に変位して、フラップ２０の
後縁が上方に角変位する。また、図１のアクチュエータ
３６ａについても同様に、スワッシュプレート３１の回
転部２９を直交軸回りに角変位させる。こうしてロータ
回転面において直交２方向の軸回りでフラップ２０のピ
ッチ角を任意に制御することができる。
【００２３】図４は、本発明の実施の他の形態を示す部
分斜視図である。なお、図４において、理解容易のため
にブレード１０と主ロータ軸１との連結機構の図示を省
略している。また、ブレード１０の駆動機構については
図１のものと同様であるため、重複説明を省く。
分斜視図である。なお、図４において、理解容易のため
にブレード１０と主ロータ軸１との連結機構の図示を省
略している。また、ブレード１０の駆動機構については
図１のものと同様であるため、重複説明を省く。
【００２４】ブレード１０の翼端付近には、後縁の一部
を切欠くように、翼断面形状のフラップ２０がヒンジ
（不図示）によって角変位自在に支持され、フラップ２
０のピッチ角が制御される。フラップ２０を駆動するリ
ンク機構は、ブレード１０の内部に収納され、フラップ
軸２１、レバー２２、ロッド２３、２４、レバー２５、
ロッド２６の順で連結している。さらに、ロッド２６の
根元部は、レバー２７を介して、主ロータ軸１の内部に
収納されたロッド２８に連結しており、ロッド２８の上
下方向の変位に応じて、フラップ２０のピッチ角が変化
する。
を切欠くように、翼断面形状のフラップ２０がヒンジ
（不図示）によって角変位自在に支持され、フラップ２
０のピッチ角が制御される。フラップ２０を駆動するリ
ンク機構は、ブレード１０の内部に収納され、フラップ
軸２１、レバー２２、ロッド２３、２４、レバー２５、
ロッド２６の順で連結している。さらに、ロッド２６の
根元部は、レバー２７を介して、主ロータ軸１の内部に
収納されたロッド２８に連結しており、ロッド２８の上
下方向の変位に応じて、フラップ２０のピッチ角が変化
する。
【００２５】ロッド２８の下端は、主ロータ軸１の内部
に取付けられたアクチュエータ３８の可動部と連結して
おり、個々のフラップ２０に対応してアクチュエータ３
８が用意され、図４では２本ブレードタイプのロータで
あるため、２つのアクチュエータ３８が設けられる。ア
クチュエータ３８は主ロータ軸と共に回転するため、ス
リップリング機構３９を介してフラップ制御装置５０に
接続され、各フラップ２０のピッチ角は個別に制御され
る。
に取付けられたアクチュエータ３８の可動部と連結して
おり、個々のフラップ２０に対応してアクチュエータ３
８が用意され、図４では２本ブレードタイプのロータで
あるため、２つのアクチュエータ３８が設けられる。ア
クチュエータ３８は主ロータ軸と共に回転するため、ス
リップリング機構３９を介してフラップ制御装置５０に
接続され、各フラップ２０のピッチ角は個別に制御され
る。
【００２６】たとえばロータの回転周波数の整数倍でア
クチュエータ３８を駆動することによって、フラップ駆
動によるロータの高調波制御を実現することができ、ヘ
リコプタの騒音や振動の低減化が図られる。
クチュエータ３８を駆動することによって、フラップ駆
動によるロータの高調波制御を実現することができ、ヘ
リコプタの騒音や振動の低減化が図られる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、フ
ラップのピッチ角を任意に制御できるため、騒音や振動
の低減化のための高調波制御などを効率的に実施でき
る。
ラップのピッチ角を任意に制御できるため、騒音や振動
の低減化のための高調波制御などを効率的に実施でき
る。
【００２８】また、フラップのピッチ角制御用にブレー
ド用とは別のスワッシュプレートを設けることによっ
て、フラップ駆動をブレードとは独立して行うことがで
き、ロータの回転角に依存せずに高い自由度でのピッチ
角制御が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュ
エータを非回転部に設置できるため、アクチュエータが
簡単な機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。
ド用とは別のスワッシュプレートを設けることによっ
て、フラップ駆動をブレードとは独立して行うことがで
き、ロータの回転角に依存せずに高い自由度でのピッチ
角制御が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュ
エータを非回転部に設置できるため、アクチュエータが
簡単な機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。
【００２９】さらに、フラップのピッチ角制御用にロー
タ軸と共に回転するアクチュエータを設け、各アクチュ
エータを個別に駆動することによって、フラップ駆動を
ブレードとは独立して行うことができ、ロータの回転角
に依存せずに高い自由度でのピッチ角制御が可能にな
る。
タ軸と共に回転するアクチュエータを設け、各アクチュ
エータを個別に駆動することによって、フラップ駆動を
ブレードとは独立して行うことができ、ロータの回転角
に依存せずに高い自由度でのピッチ角制御が可能にな
る。
【００３０】また、フラップ駆動で高調波制御する場
合、フラップをブレード先端側に設けるほどロータ回転
面の揚力分布を効率的に制御できるため、騒音や振動の
低減効果が高い。さらに、質量の大きいブレードを高速
駆動するよりも質量の小さいフラップを高速駆動するほ
うが小型の駆動機構で済むため、機体の軽量化にとって
有利となる。
合、フラップをブレード先端側に設けるほどロータ回転
面の揚力分布を効率的に制御できるため、騒音や振動の
低減効果が高い。さらに、質量の大きいブレードを高速
駆動するよりも質量の小さいフラップを高速駆動するほ
うが小型の駆動機構で済むため、機体の軽量化にとって
有利となる。
【００３１】こうしてフラップ性能を有効に引き出すこ
とができるフラップ駆動機構を実現でき、ヘリコプタの
騒音や振動を大幅に低減化できる。
とができるフラップ駆動機構を実現でき、ヘリコプタの
騒音や振動を大幅に低減化できる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す部分斜視図であ
る。
る。
【図２】スワッシュプレート３１付近の伝達機構２を示
す図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
す図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
【図３】図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ線に沿った部分断面
図で、図３（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線から見た矢視図であ
る。
図で、図３（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線から見た矢視図であ
る。
【図４】本発明の実施の他の形態を示す部分斜視図であ
る。
る。
１ 主ロータ軸 １０ ブレード １１、１５、１７、２３、２４、２６、２８、３２ａ、
３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３５ａ、３５ｂ ロッド １２、２９ 回転部 １３、３０ 制御部 １４、３１ スワッシュプレート １６、２２、２５、２７、３４ａ、３４ｂ レバー ２０ フラップ ３６ａ、３６ｂ、３８ アクチュエータ ５０ フラップ制御装置
３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３５ａ、３５ｂ ロッド １２、２９ 回転部 １３、３０ 制御部 １４、３１ スワッシュプレート １６、２２、２５、２７、３４ａ、３４ｂ レバー ２０ フラップ ３６ａ、３６ｂ、３８ アクチュエータ ５０ フラップ制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−270894（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−2187（ＪＰ，Ａ) 米国特許3589831（ＵＳ，Ａ) 米国特許5409183（ＵＳ，Ａ) 米国特許4514143（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B64C 27/51,27/59,27/605,27/615,27 /72
Claims (3)
- 【請求項１】 ロータ軸に対してピッチ角可変に取付け
られたブレードと、 ブレード後縁の一部を切欠くように、ブレード後縁にピ
ッチ角可変に取付けられたフラップと、 ブレードのピッチ角を制御するためのブレードピッチ角
制御機構と、 フラップのピッチ角を制御するためのフラップピッチ角
制御機構とを備え、 前記ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸とともに回
転する回転部および回転しない非回転部から成るブレー
ド用スワッシュプレートと、該回転部とブレードとを連
結するためのブレードリンク機構と、該非回転部を操縦
量に応じて変位させるための操縦系統とを含み、 前記フラップピッチ角制御機構は、ロータ軸とともに回
転する回転部および回転しない非回転部から成るフラッ
プ用スワッシュプレートと、該回転部とフラップとを連
結し、ロータ軸およびブレードの内部に設けられたフラ
ップリンク機構と、該非回転部を変位させるためのフラ
ップ用アクチュエータと、ロータの回転周波数の整数倍
でフラップ用アクチュエータを駆動して、フラップによ
る高調波制御を行なうための高調波制御装置とを含み、 前記ブレードピッチ角制御機構および前記フラップピッ
チ角制御機構は、互いに独立した伝達系統で構成される
ことを特徴とするロータ制御システム。 - 【請求項２】 フラップ用スワッシュプレートは、フラ
ップ用アクチュエータの駆動によって傾斜する制御軸、
および制御軸を傾斜自在に支持する球面ベアリングから
成る非回転部と、 前記フラップリンク機構と連結されるリング状の回転部
と、 非回転部と回転部との間に介在して、非回転部の傾斜角
を回転部に伝達するためのベアリングとを含むことを特
徴とする請求項１記載のロータ制御システム。 - 【請求項３】 ロータ軸に対してピッチ角可変に取付け
られたブレードと、 ブレード後縁の一部を切欠くように、ブレード後縁にピ
ッチ角可変に取付けられたフラップと、 ブレードのピッチ角を制御するためのブレードピッチ角
制御機構と、 フラップのピッチ角を制御するためのフラップピッチ角
制御機構とを備え、 前記ブレードピッチ角制御機構は、ロータ軸とともに回
転する回転部および回転しない非回転部から成るブレー
ド用スワッシュプレートと、該回転部とブレードとを連
結するためのブレードリンク機構と、該非回転部を操縦
量に応じて変位させるための操縦系統とを含み、 前記フラップピッチ角制御機構は、ロータ軸の内部に設
けられ、各フラップを個別に駆動するためのフラップ用
アクチュエータと、ロータ軸の内部にロータ軸と平行に
設けられたアクチュエータロッドおよびブレードの内部
に設けられたフラップロッドから成り、フラップ用アク
チュエータとフラップとを連結するためのフラップリン
ク機構と、フラップ用アクチュエータを個別に駆動する
ためのフラップ制御装置とを含み、 前記ブレードピッチ角制御機構および前記フラップピッ
チ角制御機構は、互いに独立した伝達系統で構成される
ことを特徴とするロータ制御システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053503A JP2828621B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ロータ制御システム |
| PCT/JP1997/003183 WO1999012809A1 (fr) | 1996-03-11 | 1997-09-10 | Systeme de commande de rotor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053503A JP2828621B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ロータ制御システム |
| PCT/JP1997/003183 WO1999012809A1 (fr) | 1996-03-11 | 1997-09-10 | Systeme de commande de rotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09240594A JPH09240594A (ja) | 1997-09-16 |
| JP2828621B2 true JP2828621B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=26394209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8053503A Expired - Lifetime JP2828621B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ロータ制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828621B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951641B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2010-04-07 | 한국항공우주연구원 | 유인 또는 무인 헬리콥터용 뒷전 플랩 구동 장치 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0936140A4 (en) * | 1997-09-10 | 2002-07-10 | Inst Adv Tech Helicopter Ltd | ROTOR CONTROL SYSTEM |
| JP4516705B2 (ja) * | 2001-06-06 | 2010-08-04 | 富士重工業株式会社 | 回転翼航空機 |
| KR100811084B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2008-03-11 | 전상락 | 자동회전을 이용한 모형 회전익기 |
| KR101468339B1 (ko) * | 2013-12-19 | 2014-12-03 | 양병일 | 헬리콥터식 비행자동차 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3589831A (en) | 1969-11-10 | 1971-06-29 | Kaman Corp | Control system for rotary wing vehicle |
| US4514143A (en) | 1983-04-28 | 1985-04-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Aircraft rotor blade with passive tuned tab |
| US5409183A (en) | 1993-08-06 | 1995-04-25 | Kaman Aerospace Corporation | Helicopter with leading edge servo flaps for pitch positioning its rotor blades |
-
1996
- 1996-03-11 JP JP8053503A patent/JP2828621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3589831A (en) | 1969-11-10 | 1971-06-29 | Kaman Corp | Control system for rotary wing vehicle |
| US4514143A (en) | 1983-04-28 | 1985-04-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Aircraft rotor blade with passive tuned tab |
| US5409183A (en) | 1993-08-06 | 1995-04-25 | Kaman Aerospace Corporation | Helicopter with leading edge servo flaps for pitch positioning its rotor blades |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951641B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2010-04-07 | 한국항공우주연구원 | 유인 또는 무인 헬리콥터용 뒷전 플랩 구동 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09240594A (ja) | 1997-09-16 |
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