JP2852031B2 - 回転翼機のロータブレード - Google Patents
回転翼機のロータブレードInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタなどの
回転翼機のロータブレードに関し、特に、翼端の平面形
状に特徴を有する回転翼機のロータブレードに関する。
回転翼機のロータブレードに関し、特に、翼端の平面形
状に特徴を有する回転翼機のロータブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、ヘリコプタが前進飛行するとき
のロータ空力特性を示す図である。図７（ａ）に示すよ
うに、ロータ半径Ｒのロータが角速度Ωで回転するヘリ
コプタ１が飛行速度Ｖで前進する場合、ロータ速度ΩＲ
に対して飛行速度Ｖが加算された状態になる前進側ブレ
ードと、ロータ速度ΩＲに対して飛行速度Ｖが減算され
た状態になる後進側ブレードとでは対気速度が大きく相
違する。
のロータ空力特性を示す図である。図７（ａ）に示すよ
うに、ロータ半径Ｒのロータが角速度Ωで回転するヘリ
コプタ１が飛行速度Ｖで前進する場合、ロータ速度ΩＲ
に対して飛行速度Ｖが加算された状態になる前進側ブレ
ードと、ロータ速度ΩＲに対して飛行速度Ｖが減算され
た状態になる後進側ブレードとでは対気速度が大きく相
違する。
【０００３】特に、アジマス角（ヘリコプタ１の後方を
基準として反時計回りの角度）Ψ＝９０度の位置で前進
側ブレードの対気速度が最大になり、ブレード先端での
対気速度はΩＲ＋Ｖとなる。一方、アジマス角Ψ＝２７
０度の位置で、後退側ブレードの対気速度が最小にな
り、ブレード先端での対気速度はΩＲ−Ｖとなる。さら
に、ブレードの中間位置での対気速度はΩＲ＋ＶとΩＲ
−Ｖとを比例配分した値になり、たとえばΩＲ＝７９５
ｋｍ／ｈ、Ｖ＝２７８ｋｍ／ｈと仮定すると、図７
（ａ）に示すように、後退側ブレードの根元から約３５
パーセントの位置で対気速度が０となる。
基準として反時計回りの角度）Ψ＝９０度の位置で前進
側ブレードの対気速度が最大になり、ブレード先端での
対気速度はΩＲ＋Ｖとなる。一方、アジマス角Ψ＝２７
０度の位置で、後退側ブレードの対気速度が最小にな
り、ブレード先端での対気速度はΩＲ−Ｖとなる。さら
に、ブレードの中間位置での対気速度はΩＲ＋ＶとΩＲ
−Ｖとを比例配分した値になり、たとえばΩＲ＝７９５
ｋｍ／ｈ、Ｖ＝２７８ｋｍ／ｈと仮定すると、図７
（ａ）に示すように、後退側ブレードの根元から約３５
パーセントの位置で対気速度が０となる。
【０００４】後退側ブレードにおいては対気速度が大き
く低下するため、左右のロータの釣り合いをとるために
はブレードの迎角αを大きくする必要があり、一般には
ブレードのピッチ角をアジマス角Ψに応じて制御するピ
ッチ制御を行っている。ブレードのピッチ角は、アジマ
ス角Ψ＝９０度で最小、Ψ＝２７０度で最大となるサイ
ン波で制御されるが、そのときのブレードの迎角αはブ
レード自体のフラッピング運動によって、図７（ｂ）に
示すように、スパン方向に変化する。たとえば、Ψ＝９
０度において、ブレードの迎角αは根元で約０度、先端
で約４度となる。また、Ψ＝２７０度において、ブレー
ドの迎角αは根元で約０度、先端で約１６〜１８度とな
って、失速角を越えてしまう。迎角αが失速角を越える
と、揚力係数Ｃｌ、ピッチングモーメント係数Ｃｍが急
変し、大きな機体振動およびピッチリンクへの疲労荷重
の発生へと繋がっていくことになる。
く低下するため、左右のロータの釣り合いをとるために
はブレードの迎角αを大きくする必要があり、一般には
ブレードのピッチ角をアジマス角Ψに応じて制御するピ
ッチ制御を行っている。ブレードのピッチ角は、アジマ
ス角Ψ＝９０度で最小、Ψ＝２７０度で最大となるサイ
ン波で制御されるが、そのときのブレードの迎角αはブ
レード自体のフラッピング運動によって、図７（ｂ）に
示すように、スパン方向に変化する。たとえば、Ψ＝９
０度において、ブレードの迎角αは根元で約０度、先端
で約４度となる。また、Ψ＝２７０度において、ブレー
ドの迎角αは根元で約０度、先端で約１６〜１８度とな
って、失速角を越えてしまう。迎角αが失速角を越える
と、揚力係数Ｃｌ、ピッチングモーメント係数Ｃｍが急
変し、大きな機体振動およびピッチリンクへの疲労荷重
の発生へと繋がっていくことになる。
【０００５】後退側ブレードの評価項目として最大揚力
係数Ｃｌｍａｘおよび失速角があり、最大揚力係数Ｃｌ
ｍａｘは所定の翼型を持つブレードの迎角αを徐々に増
加させ、迎角αが失速角に至ったとき、このときの揚力
係数の最大値で定義される。一般に、これらの最大揚力
係数Ｃｌｍａｘおよび失速角は大きいほど優れたブレー
ドとされる。
係数Ｃｌｍａｘおよび失速角があり、最大揚力係数Ｃｌ
ｍａｘは所定の翼型を持つブレードの迎角αを徐々に増
加させ、迎角αが失速角に至ったとき、このときの揚力
係数の最大値で定義される。一般に、これらの最大揚力
係数Ｃｌｍａｘおよび失速角は大きいほど優れたブレー
ドとされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】失速角および最大揚力
係数Ｃｌｍａｘを向上させるためには、ヘリコプタのロ
ータブレードの翼端部前縁に張り出しを設ける方法があ
る。張り出しは、一般に、Ｄｏｇ Ｔｏｏｔｈ（ドッグ
ツース）と呼ばれることもある。ロータブレードの張り
出し付近では、ブレード前方からの気流によって縦渦が
発生する。この縦渦の発生によって、ブレード表面の流
れが活性化され、ブレード表面からの気流の剥離が抑制
される。
係数Ｃｌｍａｘを向上させるためには、ヘリコプタのロ
ータブレードの翼端部前縁に張り出しを設ける方法があ
る。張り出しは、一般に、Ｄｏｇ Ｔｏｏｔｈ（ドッグ
ツース）と呼ばれることもある。ロータブレードの張り
出し付近では、ブレード前方からの気流によって縦渦が
発生する。この縦渦の発生によって、ブレード表面の流
れが活性化され、ブレード表面からの気流の剥離が抑制
される。
【０００７】ただ単に張り出しを設けただけでは、一度
揚力が減少した後、再び上昇するということになる（図
６の突起無しのように）。張り出しによる縦渦は、高迎
角になるほどブレードの表面の流れを活性化する働きが
あるが、低い迎角では張り出しを付加した位置の後縁の
剥離を促進してしまうという悪影響がある。このために
迎角１６度近辺で一度揚力が減少する。たとえば迎角α
を１０度から２０度まで上昇させて揚力を徐々に増加さ
せたいとき、途中で揚力が急激に減少した後、急激に増
加するので、パイロットの操縦に対してヘリコプタは急
激に挙動を変化させる。ヘリコプタの急激な挙動変化
は、パイロットにとって予期しにくいものであり、ヘリ
コプタの挙動を厳密に制御することが要求される場面で
は、その操縦は不可能である。
揚力が減少した後、再び上昇するということになる（図
６の突起無しのように）。張り出しによる縦渦は、高迎
角になるほどブレードの表面の流れを活性化する働きが
あるが、低い迎角では張り出しを付加した位置の後縁の
剥離を促進してしまうという悪影響がある。このために
迎角１６度近辺で一度揚力が減少する。たとえば迎角α
を１０度から２０度まで上昇させて揚力を徐々に増加さ
せたいとき、途中で揚力が急激に減少した後、急激に増
加するので、パイロットの操縦に対してヘリコプタは急
激に挙動を変化させる。ヘリコプタの急激な挙動変化
は、パイロットにとって予期しにくいものであり、ヘリ
コプタの挙動を厳密に制御することが要求される場面で
は、その操縦は不可能である。
【０００８】本発明の目的は、失速特性を改善して迎角
に対する揚力係数の変化を滑らかにし、操縦性の良い回
転翼機のロータブレードを提供することである。
に対する揚力係数の変化を滑らかにし、操縦性の良い回
転翼機のロータブレード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、回転駆動用の
ロータヘッドに取付られる根元部と、根元部から互いに
平行に直線状に伸びる前縁、後縁およびその間の翼弦長
によって特徴づけられる空力特性を有する中央部と、中
央部前縁の外端から外側ほど前方に張り出す第１前縁、
第１前縁の外端から外側に延びる第２前縁、側縁および
後縁によって規定される平面形状を有する翼端部とを備
える回転翼機のロータブレードにおいて、前記第１前縁
上の第１点から外側ほど第１前縁よりも前方に張り出す
第３前縁、および第３前縁の外端から第１前縁上の第２
点にかけて外側ほど後方に退く第４前縁によって規定さ
れる平面形状を有する突起部をさらに備えることを特徴
とする回転翼機のロータブレードである。本発明に従え
ば、前方に張り出す翼端部の第１前縁のさらに前方に突
起部を備えることによって、ブレード表面で発生する気
流の剥離を促して、ブレードの迎角に対する揚力係数の
変化を滑らかにすることができ、回転翼機の操縦性を向
上することができる。つまり、図６に示すように、突起
部のないロータブレードでは、迎角α＝１６度程から揚
力係数Ｃｌが急激に減少し、再び急激に増加している
が、突起部を備えたロータブレードでは、迎角α＝２４
度程まで揚力係数Ｃｌが滑らかに増加している。このよ
うに、迎角α＝１６度付近の揚力係数Ｃｌの急激な増減
を解消して滑らかにすることができるので、ヘリコプタ
の操縦性が向上する。
ロータヘッドに取付られる根元部と、根元部から互いに
平行に直線状に伸びる前縁、後縁およびその間の翼弦長
によって特徴づけられる空力特性を有する中央部と、中
央部前縁の外端から外側ほど前方に張り出す第１前縁、
第１前縁の外端から外側に延びる第２前縁、側縁および
後縁によって規定される平面形状を有する翼端部とを備
える回転翼機のロータブレードにおいて、前記第１前縁
上の第１点から外側ほど第１前縁よりも前方に張り出す
第３前縁、および第３前縁の外端から第１前縁上の第２
点にかけて外側ほど後方に退く第４前縁によって規定さ
れる平面形状を有する突起部をさらに備えることを特徴
とする回転翼機のロータブレードである。本発明に従え
ば、前方に張り出す翼端部の第１前縁のさらに前方に突
起部を備えることによって、ブレード表面で発生する気
流の剥離を促して、ブレードの迎角に対する揚力係数の
変化を滑らかにすることができ、回転翼機の操縦性を向
上することができる。つまり、図６に示すように、突起
部のないロータブレードでは、迎角α＝１６度程から揚
力係数Ｃｌが急激に減少し、再び急激に増加している
が、突起部を備えたロータブレードでは、迎角α＝２４
度程まで揚力係数Ｃｌが滑らかに増加している。このよ
うに、迎角α＝１６度付近の揚力係数Ｃｌの急激な増減
を解消して滑らかにすることができるので、ヘリコプタ
の操縦性が向上する。
【００１０】また本発明は、前記ロータの回転中心を基
準としてブレード長で規格化した、中央部前縁の外端Ｐ
１までの距離Ｒ１、第１前縁の外端Ｐ２までの距離Ｒ
２、第１前縁上の第１点Ｐ３までの距離Ｒ３、第３前縁
の外端Ｐ４までの距離Ｒ４、および第１前縁上の第２点
Ｐ５までの距離Ｒ５は、下記の条件式（１）〜（４）を
満たし、前記中央部前縁を基準として中央部の翼弦長で
規格化した、中央部前縁の外端Ｐ１までの距離Ｃ１、第
１前縁の外端Ｐ２までの距離Ｃ２、第１前縁上の第１点
Ｐ３までの距離Ｃ３、第３前縁の外端Ｐ４までの距離Ｃ
４、および第１前縁上の第２点Ｐ５までの距離Ｃ５は、
下記の条件式（５）〜（８）を満たすことを特徴とす
る。 ０．８５０≦Ｒ１≦０．８７０ …（１） ０．８７０≦Ｒ２≦０．８９１ …（２） Ｒ１≦Ｒ３≦Ｒ４ …（３） Ｒ１＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ２ …（４） Ｃ１＝０．０００ …（５） ０．４００≦Ｃ２≦０．５００ …（６） Ｃ１≦Ｃ３≦Ｃ４≦Ｃ２ …（７） Ｃ１＜Ｃ５＜Ｃ２ …（８） 本発明に従えば、ロータブレードに張り出しを設けるこ
とによって得られた失速角や揚力係数を低下させること
なく、ロータブレードの迎角に対する揚力係数の急激な
増減を確実に解消することができ、回転翼機の操縦性を
さらに向上することができる。ロータブレードの迎角の
増加に伴って、張り出しを付けた位置の後縁において、
ブレード表面の気流が剥離し始めるのであるが、上記の
式（１）〜（８）に従って、突起部を配置するので、剥
離が始まる位置に流れ込む気流を確実に乱すことがで
き、それに伴って失速角や揚力係数を低下させることが
無い。
準としてブレード長で規格化した、中央部前縁の外端Ｐ
１までの距離Ｒ１、第１前縁の外端Ｐ２までの距離Ｒ
２、第１前縁上の第１点Ｐ３までの距離Ｒ３、第３前縁
の外端Ｐ４までの距離Ｒ４、および第１前縁上の第２点
Ｐ５までの距離Ｒ５は、下記の条件式（１）〜（４）を
満たし、前記中央部前縁を基準として中央部の翼弦長で
規格化した、中央部前縁の外端Ｐ１までの距離Ｃ１、第
１前縁の外端Ｐ２までの距離Ｃ２、第１前縁上の第１点
Ｐ３までの距離Ｃ３、第３前縁の外端Ｐ４までの距離Ｃ
４、および第１前縁上の第２点Ｐ５までの距離Ｃ５は、
下記の条件式（５）〜（８）を満たすことを特徴とす
る。 ０．８５０≦Ｒ１≦０．８７０ …（１） ０．８７０≦Ｒ２≦０．８９１ …（２） Ｒ１≦Ｒ３≦Ｒ４ …（３） Ｒ１＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ２ …（４） Ｃ１＝０．０００ …（５） ０．４００≦Ｃ２≦０．５００ …（６） Ｃ１≦Ｃ３≦Ｃ４≦Ｃ２ …（７） Ｃ１＜Ｃ５＜Ｃ２ …（８） 本発明に従えば、ロータブレードに張り出しを設けるこ
とによって得られた失速角や揚力係数を低下させること
なく、ロータブレードの迎角に対する揚力係数の急激な
増減を確実に解消することができ、回転翼機の操縦性を
さらに向上することができる。ロータブレードの迎角の
増加に伴って、張り出しを付けた位置の後縁において、
ブレード表面の気流が剥離し始めるのであるが、上記の
式（１）〜（８）に従って、突起部を配置するので、剥
離が始まる位置に流れ込む気流を確実に乱すことがで
き、それに伴って失速角や揚力係数を低下させることが
無い。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示す平面図である。ロータブレード１０は、回転してヘ
リコプタを飛行させる主翼であり、根元部９と中央部１
１と翼端部１２と突起部１３とを備える。根元部は、ロ
ータブレード１０を回転駆動するロータヘッドに、ロー
タブレード１０自体が取付けられる取付部材である。中
央部１１は根元部から直線状に伸びて形成され、互いに
平行な前縁２１および後縁２２を有する。前縁２１はブ
レードの進行方向に対して前側の縁であり、後縁２２は
後側の縁である。中央部１１の翼弦長Ｒは、前縁２１お
よび後縁２２の距離によって定義される。また、中央部
１１はこれら前縁２１、後縁２２および翼弦長Ｃによっ
て特徴づけられる空力特性を有する。
示す平面図である。ロータブレード１０は、回転してヘ
リコプタを飛行させる主翼であり、根元部９と中央部１
１と翼端部１２と突起部１３とを備える。根元部は、ロ
ータブレード１０を回転駆動するロータヘッドに、ロー
タブレード１０自体が取付けられる取付部材である。中
央部１１は根元部から直線状に伸びて形成され、互いに
平行な前縁２１および後縁２２を有する。前縁２１はブ
レードの進行方向に対して前側の縁であり、後縁２２は
後側の縁である。中央部１１の翼弦長Ｒは、前縁２１お
よび後縁２２の距離によって定義される。また、中央部
１１はこれら前縁２１、後縁２２および翼弦長Ｃによっ
て特徴づけられる空力特性を有する。
【００１２】図２は、図１の翼端部１２および突起部１
３を示す部分拡大図である。翼端部１２は、中央部１１
の根元部に対向する側に形成されており、その平面形状
は、第１前縁２３、第２前縁２４、側縁２５、後縁２
６、第３前縁２７および第４前縁２８で規定される。第
１前縁２３は、中央部１１の前縁２１の外端Ｐ１から外
側へ行くに従って前方に張り出しており、第１前縁２３
の外端Ｐ２まで直線的に延びている。ただし、ここでい
う外側とはロータブレード１０のスパン方向の翼端側を
示し、前縁の外端とは、ロータブレード１０のスパン方
向の翼端側端点を示す。
３を示す部分拡大図である。翼端部１２は、中央部１１
の根元部に対向する側に形成されており、その平面形状
は、第１前縁２３、第２前縁２４、側縁２５、後縁２
６、第３前縁２７および第４前縁２８で規定される。第
１前縁２３は、中央部１１の前縁２１の外端Ｐ１から外
側へ行くに従って前方に張り出しており、第１前縁２３
の外端Ｐ２まで直線的に延びている。ただし、ここでい
う外側とはロータブレード１０のスパン方向の翼端側を
示し、前縁の外端とは、ロータブレード１０のスパン方
向の翼端側端点を示す。
【００１３】第２前縁２４は、第１前縁２３の外端Ｐ２
から外側へ行くに従って後方に退いており、第２前縁２
４の外端Ｐ１１まで直線的に延びている。側縁２５は、
第２前縁２４の外端Ｐ１１から外側へ行くに従って後方
に退いており、側縁２５の後端Ｐ１０まで折れ線を描い
て延びている。側縁２５は第１側縁３１および第２側縁
３２から成り、このうち第１側縁３１は外端Ｐ１１から
外側へ行くに従って直線的に後方に退いており、第２側
縁３２は第１側縁３１の外端Ｐ６から後方に向かって直
線的に後端Ｐ１０まで延びている。
から外側へ行くに従って後方に退いており、第２前縁２
４の外端Ｐ１１まで直線的に延びている。側縁２５は、
第２前縁２４の外端Ｐ１１から外側へ行くに従って後方
に退いており、側縁２５の後端Ｐ１０まで折れ線を描い
て延びている。側縁２５は第１側縁３１および第２側縁
３２から成り、このうち第１側縁３１は外端Ｐ１１から
外側へ行くに従って直線的に後方に退いており、第２側
縁３２は第１側縁３１の外端Ｐ６から後方に向かって直
線的に後端Ｐ１０まで延びている。
【００１４】後縁２６は、中央部１１の後縁２２の外端
Ｐ９から外側へ行くに従って後方に退いており、側縁２
５の後端Ｐ１０まで折れ線を描いて延びている。また、
後縁２６は第１後縁３３、第２後縁３４、および第３後
縁３５から成る。このうち、第１後縁３３は外端Ｐ９か
ら外側へ直線的に延びており、第２後縁３４は第１後縁
３３の外端Ｐ８から外側へ行くほど後方に直線的に退い
ており、第３後縁３５は第２後縁３５の外端Ｐ７から外
側へ直線的に延びている。
Ｐ９から外側へ行くに従って後方に退いており、側縁２
５の後端Ｐ１０まで折れ線を描いて延びている。また、
後縁２６は第１後縁３３、第２後縁３４、および第３後
縁３５から成る。このうち、第１後縁３３は外端Ｐ９か
ら外側へ直線的に延びており、第２後縁３４は第１後縁
３３の外端Ｐ８から外側へ行くほど後方に直線的に退い
ており、第３後縁３５は第２後縁３５の外端Ｐ７から外
側へ直線的に延びている。
【００１５】突起部１３は、翼端部１２の第１前縁２３
の前方に形成されており、その平面形状は第３前縁２７
および第４前縁２８によって規定される。第３前縁２７
は、第１前縁２３上の第１点Ｐ３から外側へ行くに従っ
て第１前縁２３よりも前方に直線的に張り出している。
第４前縁２８は、第３前縁２７の外端Ｐ４から第１前縁
２３上の第２点Ｐ５にかけて結ばれる直線で定義され
る。
の前方に形成されており、その平面形状は第３前縁２７
および第４前縁２８によって規定される。第３前縁２７
は、第１前縁２３上の第１点Ｐ３から外側へ行くに従っ
て第１前縁２３よりも前方に直線的に張り出している。
第４前縁２８は、第３前縁２７の外端Ｐ４から第１前縁
２３上の第２点Ｐ５にかけて結ばれる直線で定義され
る。
【００１６】図２には、様々な大きさのヘリコプタ実機
に適用できるように、ブレード長Ｒおよび中央部１１の
翼弦長Ｃで規格化された各部の寸法が記入されている。
ただし、ブレード長Ｒ／翼弦長Ｃ＝１７．１８７５であ
る。ロータの回転中心を基準にしてブレード長で規格化
した、中央部１１前縁２１の外端Ｐ１までの距離Ｒ１は
０．８５である。同様に、第１前縁２３の外端Ｐ２まで
の距離Ｒ２＝０．８９１、第１前縁２３上の第１点Ｐ３
までの距離Ｒ３＝Ｒ１＝０．８５、第３前縁２７の外端
Ｐ４までの距離Ｒ４＝０．８５９、第１前縁２３上の第
２点Ｐ５までの距離Ｒ５＝０．８７７である。中央部１
１の前縁２１を基準として中央部１１の翼弦長Ｃで規格
化した、中央部１１前縁２１の外端Ｐ１までの距離Ｃ１
は０である。同様に、第１前縁２３の外端Ｐ２までの距
離Ｃ２＝０．３３３、第１前縁２３上の第１点Ｐ３まで
の距離Ｃ３＝Ｃ１＝０．０００、第３前縁２７の外端Ｐ
４までの距離Ｃ４＝０．３０５４、第１前縁２３上の第
２点Ｐ５までの距離Ｃ５＝０．２２２である。
に適用できるように、ブレード長Ｒおよび中央部１１の
翼弦長Ｃで規格化された各部の寸法が記入されている。
ただし、ブレード長Ｒ／翼弦長Ｃ＝１７．１８７５であ
る。ロータの回転中心を基準にしてブレード長で規格化
した、中央部１１前縁２１の外端Ｐ１までの距離Ｒ１は
０．８５である。同様に、第１前縁２３の外端Ｐ２まで
の距離Ｒ２＝０．８９１、第１前縁２３上の第１点Ｐ３
までの距離Ｒ３＝Ｒ１＝０．８５、第３前縁２７の外端
Ｐ４までの距離Ｒ４＝０．８５９、第１前縁２３上の第
２点Ｐ５までの距離Ｒ５＝０．８７７である。中央部１
１の前縁２１を基準として中央部１１の翼弦長Ｃで規格
化した、中央部１１前縁２１の外端Ｐ１までの距離Ｃ１
は０である。同様に、第１前縁２３の外端Ｐ２までの距
離Ｃ２＝０．３３３、第１前縁２３上の第１点Ｐ３まで
の距離Ｃ３＝Ｃ１＝０．０００、第３前縁２７の外端Ｐ
４までの距離Ｃ４＝０．３０５４、第１前縁２３上の第
２点Ｐ５までの距離Ｃ５＝０．２２２である。
【００１７】また、ロータの回転中心を基準にしてブレ
ード長で規格化した、第２後縁３４の外端Ｐ７までの距
離Ｒ６は０．９７３である。また、第２前縁２４の後退
角は１０度であり、第１側縁３１の後退角は７０度であ
る。
ード長で規格化した、第２後縁３４の外端Ｐ７までの距
離Ｒ６は０．９７３である。また、第２前縁２４の後退
角は１０度であり、第１側縁３１の後退角は７０度であ
る。
【００１８】なお、本形態では第１点Ｐ３は、前縁２１
の外端Ｐ１に一致しているが、一致しなくてもよい。
の外端Ｐ１に一致しているが、一致しなくてもよい。
【００１９】図３〜図５は本発明の実施形態の変形例を
示す平面図である。以下、図２のロータブレード１０と
比較して説明する。翼端１０２，１１０，１１３，１１
９のように、第２前縁２４は後退角が大きくてもよい。
翼端１０３，１０４，１０８，１１１のように、第２前
縁２４は外側へ直線的に延びてもよい。翼端１１２，１
１７のように、第２前縁２４は前方に張り出してもよ
い。翼端１２０のように、第２前縁２４は側縁２５と一
体となって滑らかな曲線を描いてもよい。また、翼端１
１６のように、第２前縁２４は一度後退したのち直線的
に外側へ延びるものでもよい。
示す平面図である。以下、図２のロータブレード１０と
比較して説明する。翼端１０２，１１０，１１３，１１
９のように、第２前縁２４は後退角が大きくてもよい。
翼端１０３，１０４，１０８，１１１のように、第２前
縁２４は外側へ直線的に延びてもよい。翼端１１２，１
１７のように、第２前縁２４は前方に張り出してもよ
い。翼端１２０のように、第２前縁２４は側縁２５と一
体となって滑らかな曲線を描いてもよい。また、翼端１
１６のように、第２前縁２４は一度後退したのち直線的
に外側へ延びるものでもよい。
【００２０】翼端１１０，１１１〜１１３，１１５のよ
うに、第１側縁３１，第２側縁３２は一体になって真後
ろに後退してもよい。翼端１０１，１０３，１０４，１
０７，１０９，１１４，１１６〜１１８のように、第１
側縁３１，第２側縁３２は一体になって曲線を描いて後
退してもよい。
うに、第１側縁３１，第２側縁３２は一体になって真後
ろに後退してもよい。翼端１０１，１０３，１０４，１
０７，１０９，１１４，１１６〜１１８のように、第１
側縁３１，第２側縁３２は一体になって曲線を描いて後
退してもよい。
【００２１】翼端１０２，１０５のように、第２後縁３
４は後退角が大きくてもよい。翼端１０５，１０６のよ
うに、第３後縁３５は後退してもよい。翼端１０１，１
０４，１０９，１１０，１１４〜１１９のように、第２
後縁３４，第３後縁３５は一体となって直線的に後退し
てもよい。翼端１１２のように、第２後縁３４，第３後
縁３５は一体となって直線的に張り出してもよい。翼端
１０７，１２０のように、第２後縁３４，第３後縁３５
は一体となって曲線を描いて後退してもよい。翼端１０
３，１０８，１１１のように、第１後縁３３，第２後縁
３４，第３後縁３５は一体になって直線的に外側へ延び
てもよい。
４は後退角が大きくてもよい。翼端１０５，１０６のよ
うに、第３後縁３５は後退してもよい。翼端１０１，１
０４，１０９，１１０，１１４〜１１９のように、第２
後縁３４，第３後縁３５は一体となって直線的に後退し
てもよい。翼端１１２のように、第２後縁３４，第３後
縁３５は一体となって直線的に張り出してもよい。翼端
１０７，１２０のように、第２後縁３４，第３後縁３５
は一体となって曲線を描いて後退してもよい。翼端１０
３，１０８，１１１のように、第１後縁３３，第２後縁
３４，第３後縁３５は一体になって直線的に外側へ延び
てもよい。
【００２２】図３〜図５に示した変形例以外の形状も可
能であり、結局、距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５が、下記の条件式（１）
〜（８）を満たすものであればよい。
能であり、結局、距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５が、下記の条件式（１）
〜（８）を満たすものであればよい。
【００２３】 ０．８５０≦Ｒ１≦０．８７０ …（１） ０．８７０≦Ｒ２≦０．８９１ …（２） Ｒ１≦Ｒ３≦Ｒ１ …（３） Ｒ１＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ２ …（４） Ｃ１＝０．０００ …（５） ０．４００≦Ｃ２≦０．５００ …（６） Ｃ１≦Ｃ３≦Ｃ４≦Ｃ２ …（７） Ｃ１≦Ｃ５≦Ｃ２ …（８） 図６は風洞試験の結果を示すグラフである。グラフの横
軸はブレードの迎角α（単位はｄｅｇｒｅｅ）を示し、
縦軸はブレードの揚力係数Ｃｌを示す。初めに比較例と
して突起部の無いロータブレードについて説明し、次に
本発明に係るロータブレード１０について説明する。
軸はブレードの迎角α（単位はｄｅｇｒｅｅ）を示し、
縦軸はブレードの揚力係数Ｃｌを示す。初めに比較例と
して突起部の無いロータブレードについて説明し、次に
本発明に係るロータブレード１０について説明する。
【００２４】まず、突起部の無いロータブレードの迎角
αを−４度から大きくしていくと、揚力係数Ｃｌは一定
の傾きＡで次第に増加していく。迎角αが大きくなって
所定値α１に到達したとき、中央部１１の後縁２２の外
端Ｐ９付近において、ブレード表面を流れる気流が剥離
し始める。さらに、迎角αを大きくしていくと、それと
ともに気流の剥離した領域も大きくなっていき、迎角α
が１６度程になったときに、失速状態となって揚力係数
Ｃｌは急激に減少する。ある程度まで広がった剥離領域
には、張り出した翼端部１２の前縁によって気流が誘導
され、すぐに剥離領域の拡大は中断する。剥離領域の拡
大が中断されたことによって、ブレードの迎角αの上昇
に対して揚力係数Ｃｌは急激な減少から再び増加に転じ
る。迎角１７度程からは揚力係数Ｃｌは傾きＢで増加
し、迎角α＝２４度付近に到達すると、ブレード表面全
面から気流が剥離してしまい、完全に失速状態に陥る。
このとき、揚力係数Ｃｌは急激に減少する。
αを−４度から大きくしていくと、揚力係数Ｃｌは一定
の傾きＡで次第に増加していく。迎角αが大きくなって
所定値α１に到達したとき、中央部１１の後縁２２の外
端Ｐ９付近において、ブレード表面を流れる気流が剥離
し始める。さらに、迎角αを大きくしていくと、それと
ともに気流の剥離した領域も大きくなっていき、迎角α
が１６度程になったときに、失速状態となって揚力係数
Ｃｌは急激に減少する。ある程度まで広がった剥離領域
には、張り出した翼端部１２の前縁によって気流が誘導
され、すぐに剥離領域の拡大は中断する。剥離領域の拡
大が中断されたことによって、ブレードの迎角αの上昇
に対して揚力係数Ｃｌは急激な減少から再び増加に転じ
る。迎角１７度程からは揚力係数Ｃｌは傾きＢで増加
し、迎角α＝２４度付近に到達すると、ブレード表面全
面から気流が剥離してしまい、完全に失速状態に陥る。
このとき、揚力係数Ｃｌは急激に減少する。
【００２５】一方、ロータブレード１０の迎角αを−４
度から大きくしていくと、突起部の無いロータブレード
と同様に、揚力係数Ｃｌは傾きＡで次第に増加してい
く。前方から突起部１３付近を通る気流は、中央部１１
の後縁２２の外端Ｐ９付近に流れ込む気流を乱すので、
迎角αが突起部の無いロータブレードの場合の所定値α
１よりも小さい所定値α２に到達したとき、中央部１１
の後縁２２の外端Ｐ５付近において、ブレード表面を流
れる気流が剥離し始める。突起部の無いロータブレード
の場合よりも小さい迎角αから気流の剥離が発生するの
で、揚力係数Ｃｌは比較例よりも緩やかに上昇する。迎
角１７度程からは揚力係数Ｃｌは傾きＢで増加し、迎角
α＝２４度付近に到達すると、比較例と同様にブレード
表面全面から気流が剥離してしまい、揚力係数Ｃｌは急
激に減少する。このように、突起部１３を備えることに
よって、グラフ中、傾きＡで揚力係数Ｃｌが増加する領
域と、傾きＢで増加する領域とを滑らかに繋いでいる。
度から大きくしていくと、突起部の無いロータブレード
と同様に、揚力係数Ｃｌは傾きＡで次第に増加してい
く。前方から突起部１３付近を通る気流は、中央部１１
の後縁２２の外端Ｐ９付近に流れ込む気流を乱すので、
迎角αが突起部の無いロータブレードの場合の所定値α
１よりも小さい所定値α２に到達したとき、中央部１１
の後縁２２の外端Ｐ５付近において、ブレード表面を流
れる気流が剥離し始める。突起部の無いロータブレード
の場合よりも小さい迎角αから気流の剥離が発生するの
で、揚力係数Ｃｌは比較例よりも緩やかに上昇する。迎
角１７度程からは揚力係数Ｃｌは傾きＢで増加し、迎角
α＝２４度付近に到達すると、比較例と同様にブレード
表面全面から気流が剥離してしまい、揚力係数Ｃｌは急
激に減少する。このように、突起部１３を備えることに
よって、グラフ中、傾きＡで揚力係数Ｃｌが増加する領
域と、傾きＢで増加する領域とを滑らかに繋いでいる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロータブ
レードの迎角に対する揚力係数の変化を滑らかにするこ
とができ、回転翼機の操縦性を向上することができる。
レードの迎角に対する揚力係数の変化を滑らかにするこ
とができ、回転翼機の操縦性を向上することができる。
【００２７】また本発明によれば、失速角や揚力係数を
低下させることなく、ロータブレードの迎角に対する揚
力係数の急激な増減を確実に解消することができ、さら
に操縦性を向上することができる。
低下させることなく、ロータブレードの迎角に対する揚
力係数の急激な増減を確実に解消することができ、さら
に操縦性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す平面図である。
【図２】図１の翼端部１２および突起部１３を示す部分
拡大図である。
拡大図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施形態の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施形態の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図６】風洞試験の結果を示すグラフである。
【図７】ヘリコプタが前進飛行するときのロータ空力特
性を示す図である。
性を示す図である。
１０ ロータブレード １１ 中央部 １２ 翼端部 １３ 突起部 ２１ 中央部の前縁 ２２ 中央部の後縁 ２３ 第１前縁 ２４ 第２前縁 ２５ 側縁 ２６ 後縁 ２７ 第３前縁 ２８ 第４前縁 Ｐ１ 中央部前縁の外端 Ｐ２ 第１前縁の外端 Ｐ３ 第１点 Ｐ４ 第３前縁の外端 Ｐ５ 第２点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−116599（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−262994（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−170186（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−60898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149297（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B64C 27/46
Claims (2)
- 【請求項１】 回転駆動用のロータヘッドに取付られる
根元部と、 根元部から互いに平行に直線状に伸びる前縁、後縁およ
びその間の翼弦長によって特徴づけられる空力特性を有
する中央部と、 中央部前縁の外端から外側ほど前方に張り出す第１前
縁、第１前縁の外端から外側に延びる第２前縁、側縁お
よび後縁によって規定される平面形状を有する翼端部と
を備える回転翼機のロータブレードにおいて、 前記第１前縁上の第１点から外側ほど第１前縁よりも前
方に張り出す第３前縁、および第３前縁の外端から第１
前縁上の第２点にかけて外側ほど後方に退く第４前縁に
よって規定される平面形状を有する突起部をさらに備え
ることを特徴とする回転翼機のロータブレード。 - 【請求項２】 前記ロータの回転中心を基準としてブレ
ード長で規格化した、中央部前縁の外端Ｐ１までの距離
Ｒ１、第１前縁の外端Ｐ２までの距離Ｒ２、第１前縁上
の第１点Ｐ３までの距離Ｒ３、第３前縁の外端Ｐ４まで
の距離Ｒ４、および第１前縁上の第２点Ｐ５までの距離
Ｒ５は、下記の条件式（１）〜（４）を満たし、 前記中央部前縁を基準として中央部の翼弦長で規格化し
た、中央部前縁の外端Ｐ１までの距離Ｃ１、第１前縁の
外端Ｐ２までの距離Ｃ２、第１前縁上の第１点Ｐ３まで
の距離Ｃ３、第３前縁の外端Ｐ４までの距離Ｃ４、およ
び第１前縁上の第２点Ｐ５までの距離Ｃ５は、下記の条
件式（５）〜（８）を満たすことを特徴とする請求項１
記載の回転翼機のロータブレード。 ０．８５０≦Ｒ１≦０．８７０ …（１） ０．８７０≦Ｒ２≦０．８９１ …（２） Ｒ１≦Ｒ３≦Ｒ４ …（３） Ｒ１＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ２ …（４） Ｃ１＝０．０００ …（５） ０．４００≦Ｃ２≦０．５００ …（６） Ｃ１≦Ｃ３≦Ｃ４≦Ｃ２ …（７） Ｃ１＜Ｃ５＜Ｃ２ …（８）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6868997A JP2852031B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 回転翼機のロータブレード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6868997A JP2852031B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 回転翼機のロータブレード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10258798A JPH10258798A (ja) | 1998-09-29 |
| JP2852031B2 true JP2852031B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=13380981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6868997A Expired - Lifetime JP2852031B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 回転翼機のロータブレード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852031B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3916723B2 (ja) * | 1997-05-15 | 2007-05-23 | 富士重工業株式会社 | 回転翼航空機の回転翼羽根 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP6868997A patent/JP2852031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10258798A (ja) | 1998-09-29 |
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