JP2886158B1 - 航空機前脚のシミー試験装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 実機のシミーの発生を忠実に模擬することが
できるシミー試験装置を提供する。 【解決手段】 基台２２には水平な軸線Ｌ１まわりに回
転ドラム３７が回転駆動され、この基台２２に立設され
るフレーム２３，２４には上部ウエイト３１、中間ウエ
イト３２および下部ウエイト３３が上下に変位駆動さ
れ、下部ウエイト３３の下方には前脚取付手段３５が設
けられる。前脚取付手段３５は、回転ドラム３７の軸線
Ｌ１を含む鉛直仮想平面に垂直な方向に延びるねじり軸
８７と、このねじり軸８７の軸線Ｌ２に関する慣性モー
メントを調整する慣性モーメント調整手段９７を有し、
航空機の前脚３６が取付けられる。ねじり軸８７のねじ
りモーメントおよび軸線まわりの慣性モーメントは調整
可能である。また前脚３６には側方から外乱用アクチュ
エータ３８によって外乱が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前輪式着陸装置を
備える航空機の地上走行時に発生する前脚のシミーを模
擬することができる航空機前脚のシミー試験装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】前輪式着陸装置の前脚の脚柱は、航空機
の前胴に固定されるストラットシリンダと、このストラ
ットシリンダに回動可能に挿入されるストラットピスト
ンとを有し、このストラットピストンの下端部には二股
となるフォークによって車輪が水平軸線まわりに回転自
在に軸支される。前記ストラットシリンダには、ストラ
ットピストンをその軸線まわりに回動するためのステア
リングアクチュエータが備えられ、このステアリングア
クチュエータはストラットシリンダとストラットピスト
ンとの間に介在されるトルクリンクを介してストラット
ピストンを回動させる。

【０００３】このような前輪式着陸装置を備える航空機
が地上走行中にたとえば小石を踏むなどの外乱が作用し
たとき、これを契機として前脚の車輪は脚柱の軸線まわ
りに激しく首振り振動を起こす場合がある。このような
車輪の首振り振動は、シミーと呼ばれている。また、前
脚は機体の前胴に固定されているので、シミーによる振
動は前胴のねじり剛性に依存する。

【０００４】このようなシミーによる不具合を防ぐため
にシミーの発生を忠実に再現して試験する必要がある。
しかしながら、シミーの再現およびシミー発生条件を変
更したシミーの試験を実機で行う場合には試験効率が悪
いといった問題を有する。また、シミーは前脚の脚機構
に存在する摩擦、がた、および油圧アクチュエータ特性
などに起因して発生するので非線形となり、計算機によ
ってシミーの発生を予測することは困難である。したが
って、シミーの発生条件を容易に変更し、再現すること
ができるシミー試験装置が従来から提案されている。

【０００５】図１０は、典型的な従来の航空機前脚のシ
ミー試験装置１を部分的に切欠いて示す斜視図である。
シミー試験装置１は図示しない基台とこの基台に軸支さ
れ、水平軸線まわりに回転駆動される回転ドラム３と、
Ｈ形鋼から成り、前記基台から立設される一対の支柱２
と、この支柱２に上下方向に変位自在に設けられる昇降
体４と架台５と航空機の前脚７と外乱用アクチュエータ
１４とを含んで構成される。

【０００６】昇降体４は、その中心部に前記回転ドラム
３の回転軸線を含む鉛直平面に垂直な前後方向に延びる
支持軸１６を有し、支持軸１６の下方には支持軸１６に
沿って前後方向に延びるねじり軸６が、その軸線まわり
に回転自在に長手方向両端部が支持軸１６に支持され
る。このねじり軸６に前記架台５が吊下される。架台５
は、上端部がねじり軸６の長手方向両端部付近に、ねじ
り軸６の軸線まわりの角変位が阻止された状態で連結さ
れる。また、支持棒１６とねじり軸６とにわたって一対
のねじり剛性調整部材１５が介在される。このねじり剛
性調整部材１５はそれぞれ上端部が支持棒１６にその長
手方向に変位自在に連結され、下端部がねじり軸６にそ
の軸線方向に変位自在かつ軸線まわりの変位を阻止した
状態で連結される。

【０００７】また架台５の下端部には航空機の前脚７が
取付けられる。前脚７は前述したように、ストラットシ
リンダ８およびストラットピストン９から成る脚柱１
３、ストラットピストン９の下端部のフォーク１０、こ
のフォーク１０に軸支される車輪１１、ならびにストラ
ットシリンダ８とストラットピストン９との間に介在さ
れるトルクリンク１２を有する。また、一方側の支柱２
には外乱用アクチュエータ１４が設けられ、この外乱用
アクチュエータ１４は先端部を脚柱１３に当接させるこ
とによって前脚７に外乱を与える。

【０００８】回転ドラム３を回転させると、この回転ド
ラムに当接する前脚７の車輪１１が回転して地上走行が
模擬される。この状態で外乱用アクチュエータ１４によ
って脚柱１３に衝撃を与えると、この衝撃をきっかけと
してシミーが発生する。このとき脚柱１３はねじり軸６
の軸線を角変位軸線として横方向に振動することにな
る。前脚７は航空機の前胴に固定されるので、シミー発
生時に前脚７は前胴、詳しくは前胴の主翼の取付部前端
から脚柱１３の取付部までの前胴のねじり剛性に依存す
る振動で前脚７自身が振動することになる。

【０００９】ねじり軸６は前脚７が取付けられる実機の
前胴に相当し、このねじり軸６に装着される一対のねじ
り剛性調整部材１５を相互に近接および離反させて、ね
じり軸６のねじり剛性を実機の前胴のねじり剛性に等し
くなるように調整することによって、シミー試験装置１
で実機で発生したシミーを模擬することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のシミー試験装置
１では、前脚７が取付けられるねじり軸６は昇降体４、
支柱２を介して基台に剛に支持されるが、これに対して
実機では、シミーが発生したときに前脚７自身が振動す
るとともに、前脚が固定される前胴もその固有振動数で
振動することになる。このようにして前胴がその固有振
動数で振動すると、前脚の振動と共振して、前記シミー
による前脚の振動の振幅がさらに大きくなることがあ
る。しかしながら従来のシミー試験装置１では、ねじり
軸６が上記のように基台に剛に支持されているだけであ
るので、実機で発生したシミーを正確に模擬することが
できないという問題を有する。

【００１１】またたとえば地上走行中にブレーキ操作を
することによって前脚に作用する荷重が変動する場合が
あり、この変動をきっかけとなってシミーが発生する場
合がある。しかしながら従来のシミー試験装置１では、
前脚に作用する荷重を変化できないため、上述のような
脚荷重の変動によるシミーの発生を忠実に模擬できない
といった問題を有する。

【００１２】本発明の目的は、実機で発生したシミーを
忠実に再現して模擬することができる航空機前脚のシミ
ー試験装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、基台と、前記基台上で水平な回転軸線まわりに回転
駆動される回転ドラムと、前記回転ドラムを外囲するよ
うに基台に立設される複数の支柱と、前記各支柱に沿っ
て上下に昇降可能に設けられる昇降体と、前記昇降体に
取付けられ、回転ドラムの回転軸線を含む仮想鉛直平面
に垂直な軸線を有し、車輪が前記回転ドラムに上方から
当接可能に航空機前脚が取付けられ、実機の前胴剛性を
模擬したねじり軸と、基端部がねじり軸の軸線まわりの
角変位が阻止された状態でねじり軸に固定され、ねじり
軸から離反する方向に延びるアームと、アームに設けら
れるバラストとを有し、ねじり軸に取付けられるアーム
およびバラストによって実機の前胴慣性モーメントを模
擬することを特徴とする航空機前脚のシミー試験装置で
ある。

【００１４】本発明に従えば、回転ドラムを回転駆動す
ることによって、この回転ドラムに当接する航空機前脚
の車輪が回転することになる。この航空機前脚にはねじ
り軸を介して昇降体から脚荷重が作用し、航空機前脚の
地上走行が模擬される。この状態で航空機前脚に衝撃を
与えるとシミーが発生する。このとき、前記ねじり軸は
回転ドラムの回転軸線を含む仮想鉛直面に垂直な軸線を
有するので、この軸線を角変位軸線として前脚は振動す
ることになる。このようにねじり振動するねじり軸のね
じり剛性は、前脚が固定される実機の前胴のねじり剛性
を模擬するように設計される。また、ねじり軸に取付け
られるアームおよびバラストは、実機の前胴の慣性モー
メントを模擬するように設計される。

【００１５】したがって、前胴のねじり剛性に依存する
脚自身の振動と、実機の慣性モーメントに依存する実機
前胴の振動との共振によって増幅されるシミーを再現す
ることができる。このように本試験装置では実機の振動
特性を忠実に模擬することができ、これによって実機で
発生したシミーを本試験装置で正確に再現することがで
きる。また、実機での試験に比べて容易に試験条件を変
更することができ、試験効率が向上される。

【００１６】請求項２記載の本発明は、請求項１の構成
において、前記バラストはアームに着脱可能に、かつね
じり軸に近接および離反する方向に調整可能に取付けら
れることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、バラストの取付位置をね
じり軸に近接または離反する方向に調整することによっ
て、ねじり軸の軸線に関する慣性モーメントの大きさを
容易に調整することができる。このように簡単な構成
で、容易に慣性モーメントの大きさを調整することがで
きるので、固有振動数を実際に測定して、実機の固有振
動数に等しくなるようにバラストの取付位置を調整する
ことが可能となり、実機を忠実に模擬することができ
る。

【００１８】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２の構成において、前記バラストは複数に分割可能であ
り、かつ分割されたバラストは任意の個数でアームに取
付けられることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、分割されたバラストを任
意に選んでアームに取付けられるバラストの重量を調整
することによって、ねじり軸の軸線まわりの慣性モーメ
ントを容易に調整することができる。したがって固有振
動数を実際に測定して、実機の固有振動数に等しくなる
ようにバラストの重量を調整することが可能となり、実
機を忠実に模擬することができる。

【００２０】請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の
いずれかの構成において、ねじり軸には、その軸線まわ
りの角変位が拘束されて昇降体へ取付けられる第１の拘
束部材、およびねじり軸の軸線まわりの角変位が拘束さ
れて前記航空機前脚が取付けられる第２の拘束部材が取
付けられ、第１の拘束部材および第２の拘束部材の間隔
は、ねじり軸の軸線方向に調整可能であることを特徴と
する。

【００２１】本発明に従えば、第１の拘束部材と第２の
拘束部材との間隔を調整することによって、ねじり振動
するときにねじられるねじり軸の長さを調整することが
できる。すなわち、ねじり軸のねじり剛性を調整するこ
とができる。したがって、固有振動数を実際に測定し
て、実機の固有振動数に等しくなるようにねじり軸のね
じり剛性を調整することが可能となり、実機を忠実に模
擬することができる。

【００２２】請求項５記載の本発明は、請求項１〜４の
いずれかの構成において、前記昇降体を、鉛直方向に上
下に変位駆動する上下変位駆動手段を含むことを特徴と
する。

【００２３】本発明に従えば、前記昇降体は上下変位駆
動手段によって上下に変位駆動することができるので、
昇降体を上下変位することによって航空機前脚に作用す
る脚荷重を変動させることができる。これによって、た
とえば実機において地上走行中にブレーキをかけるなど
して脚荷重が変動し、この脚荷重の変動をきっかけとし
てシミーが発生する場合があるが、このようなシミーの
発生も上下変位駆動手段によって容易に再現することが
できる。

【００２４】請求項６記載の本発明は、請求項１〜５の
いずれかの構成において、重量およびねじり軸との間の
距離が調整可能な第２のバラストが、前記アームとは異
なる位置で、ねじり軸に取付けられることを特徴とす
る。

【００２５】本発明に従えば、ねじり軸には第２のバラ
ストが、アームに取付けられるバラストとは別途に取付
けられる。実機において前脚が固定される前胴は前述し
たように前胴に特有の固有振動数で振動するが、前胴に
は椅子または計器盤などの搭載機器が設けられており、
これらが前胴とは個別に振動し、この振動がシミーに影
響を及ぼす場合がある。このような前胴とは異なる固有
振動数で振動する椅子または計器盤なども第２のバラス
トによって再現することができ、これによって実機の振
動特性をさらに正確に模擬することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る航空機前脚のシミー試験装置２１を部分的に切欠いて
示す断面図であり、図２はシミー試験装置２１の正面図
であり、図３はシミー試験装置２１の側面図である。シ
ミー試験装置２１は、基台２２、フレーム２３，２４、
上部ウエイト３１、中間ウエイト３２、下部ウエイト３
３、前脚取付手段３５、回転ドラム３７および外乱用ア
クチュエータ３８を含んで構成される。基台２２上に
は、水平な回転軸線Ｌ１まわりに回転駆動する短円柱状
の回転ドラム３７が設けられ、またこの基台２２にはフ
レーム２３，２４が設けられる。

【００２７】フレーム２３，２４は、回転ドラム３７の
横方向（回転ドラム３７の回転軸線に平行な方向）両側
に設けられ、各フレーム２３，２４はそれぞれ前後方向
に間隔をあけて鉛直に立設される一対の支柱２９，３０
を有する。各支柱２９，３０は回転ドラム３７を外囲す
るように配置される。各支柱２９，３０は上下方向に間
隔をあける第１〜第４フレームサポート２５〜２８によ
って相互に連結されてフレーム２３，２４は構成され
る。このようなフレーム２３，２４は、支柱２９同士お
よび支柱３０同士がサポート５２によって相互に連結さ
れる。また各フレーム２３，２４の上端部は一対の上部
フレーム５０によって相互に連結される。

【００２８】上部ウエイト３１は上下方向に変位可能に
設けられ、フレーム２３，２４の外側部に固定される上
部シリンダ４１によって上下に変位駆動される。

【００２９】中間ウエイト３２も上下に変位可能に設け
られ、前記上部ウエイト３１の中央部に固定される中間
シリンダ４２によって吊下されて上下方向に変位駆動さ
れる。

【００３０】中間ウエイト３２の下方に設けられる下部
ウエイト３３も、上下方向に変位可能に支持され、フレ
ーム２３，２４の各支柱２９，３０の内側に固定される
４つの下部シリンダ４３によって上下方向に変位駆動さ
れる。この下部ウエイト３３が昇降体として機能し、下
部シリンダ４３が上下変位駆動手段として機能する。

【００３１】下部ウエイト３３の下方には、前脚取付手
段３５が設けられ、この前脚取付手段３５には航空機の
前脚３６が取付けられるとともにねじり軸８７を支持す
る。ねじり軸８７は、回転ドラム３７の回転軸線Ｌ１を
含む仮想鉛直面に垂直な軸線Ｌ２を有し、ねじり軸８７
の軸線Ｌ２に関する慣性モーメントの大きさを調整する
ことができる慣性モーメント調整手段９７が取付けられ
る。

【００３２】前脚３６は、上端部が前脚取付手段３５に
連結される脚柱８５と、脚柱８５の下端部に設けられる
フォーク８３と、このフォーク８３に回転ドラム３７の
回転軸線Ｌ１に平行な回転軸線Ｌ３まわりに回転自在に
軸支される車輪８４とを有し、この車輪８４が回転ドラ
ム３７の外周面に当接し、回転ドラム３７を回転駆動す
ることによって航空機の地上走行が模擬される。

【００３３】外乱用アクチュエータ３８は、油圧シリン
ダ８１を有し、一方のフレーム２３に固定され、前脚３
６のフォークに当接して前脚３６に外乱を与えることが
できる。

【００３４】図４は、図２の切断面線ＩＶ−ＩＶから見
た断面図である。外乱用アクチュエータの油圧シリンダ
８１はフレーム２３にシリンダ胴が固定され、横方向に
延び、ピストンロッドの先端部に先端金具８２が取付け
られる。油圧シリンダ８１のピストンロッドを伸長させ
ることによって先端金具８２が前脚３６のフォーク８３
に当接する。このとき先端金具８２は、車輪８４の回転
軸線Ｌ３よりもやや前方に当接する。

【００３５】図５は前脚取付手段３５を示す正面図であ
り、図６は前脚取付手段３５の側面図であり、図７は前
脚取付手段３５の底面図である。前脚取付手段３５は、
第１支持ブラケット９１、第１の拘束部材であるスライ
ドブラケット９０、第２の拘束部材であるセンターブラ
ケット８９および第２支持ブラケット８８とを含んで構
成される。ねじり軸８７は下部ウエイト３３の下方で、
回転ドラム３７の回転軸線Ｌ１を含む鉛直仮想平面に垂
直に設けられ、前後方向前方側であるねじり軸８７の前
端部８７ａに第１支持ブラケット９１が、ねじり軸８７
の軸線Ｌ２まわりに回転自在に装着され、上端部が下部
ウエイト３３の底部に複数のボルトによって固定されて
ねじり軸８７を支持する。またねじり軸８７の後端部８
７ｂには第２支持ブラケット８８がねじり軸８７の軸線
Ｌ２まわりに回転自在に装着され、上端部が下部ウエイ
ト３３の底部に複数のボルトによって固定されてねじり
軸８７を支持する。

【００３６】またスライドブラケット９０は、ねじり軸
８７に対してその軸線Ｌ２方向への変位が許容されかつ
軸線Ｌ２まわりの角変位が阻止された状態でねじり軸８
７に装着され、軸線Ｌ２方向について選択可能な位置で
上端部が下部ウエイト３３に複数のボルトによって固定
される。このスライドブラケット８８の取付位置により
ねじり軸８７のねじり剛性が調整可能となる。このスラ
イドブラケット９０と第２支持ブラケット８８との間に
は、ねじり軸８７の軸線Ｌ２方向およびねじり軸８７の
軸線Ｌ２まわりの角変位が阻止された状態でセンターブ
ラケット８９がねじり軸８７に装着される。センターブ
ラケット８９の下方には慣性モーメント調整手段９７が
取付けられる。この慣性モーメント調整手段９７を介し
て航空機の前脚３６が取付けられる。

【００３７】図８は、図５の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩ
Ｉから見た断面図である。ねじり軸８７は第２支持ブラ
ケット８８、センターブラケット８９およびスライドブ
ラケット９０が装着される大径部１３７と、大径部１３
７に連なる中径部１３８と、この中径部１３８に連な
り、第１支持ブラケット９１が装着される小径部１３９
とを有する。大径部１３７にはセンターブラケット８９
を固定するための平行キー１１６がはまるキー溝１１２
が一対形成されるとともに、スライドブラケット９０を
固定するためのすべりキー１１５が嵌まり込むキー溝１
１３が一対形成される。また、中径部１３８の一側部に
は複数のボルトによってシリンダホルダ１００が取付け
られる。シリンダホルダ１００には前脚３６の脚出入れ
用のシリンダが角変位自在に取付けられる。

【００３８】第２支持ブラケット８８はメタルブッシュ
１０６を介して回転自在にねじり軸８７の大径部１３７
の先端部に装着される。同様に第１支持ブラケット９１
は、ねじり軸８７の小径部１３９にメタルブッシュ１０
５を介して回転自在に装着される。このメタルブッシュ
１０５および第１支持ブラケット９１は、ねじり軸８７
の後端面にボルト１５４によって固定されるエンドプレ
ート１１７によって抜止めされる。

【００３９】すべりキー１１５は、ねじり軸８７にボル
トによって固定される。スライドブラケット９０には前
記すべりキーが嵌まり込むキー溝１４３が形成され、こ
れによってスライドブラケット９０はねじり軸８７に対
してその軸線Ｌ２方向に変位が許容された状態で、軸線
Ｌ２まわりの角変位が阻止されてねじり軸８７に取付け
られる。

【００４０】センターブラケット８９には、平行キー１
１６が嵌まり込むキー溝１４４が形成され、一対の平行
キー１１６を介してセンターブラケット８９はねじり軸
８７の軸線Ｌ２まわりの角変位が阻止された状態でねじ
り軸８７に取付けられる。また、センターブラケット８
９の前方にはロックホルダ１２０が設けられる。

【００４１】ロックホルダ１２０は、半割れ状の部材が
一対のボルトによってねじり軸８７の大径部１３７に挟
持して固定される。このロックホルダ１２０には、ねじ
り軸８７の軸線Ｌ２に平行な４つの挿通孔が形成され、
この挿通孔を介してボルト１２４が挿通され、各ボルト
１２４の先端部はセンターブラケット８９に螺着され
る。また、各ボルト１２４にはそれぞれ一対のナット１
５５が設けられ、このナット１５５によってセンターブ
ラケット８９とロックホルダ１２０とが相互に近接／離
反変位が阻止された状態で強固に連結される。このよう
なロックホルダ１２０によって、センターブラケット８
９は、ねじり軸８７の軸線Ｌ２方向への変位が阻止され
る。

【００４２】慣性モーメント調整手段９７は、図５に示
されるようにトラニオンホルダ９２、アーム９３，９４
およびバラスト９５，９６とを含んで構成される。トラ
ニオンホルダ９２は断面が略コ字状であり、センターブ
ラケット８９の下方にボルトによって固定される。この
トラニオンホルダ９２に、前脚３６の脚柱９５の上端部
に設けられるトラニオンが角変位自在に取付けられる。
また前脚３６の脚出入れ用シリンダは、シリンダホルダ
１００に取付けられ、これらのホルダ９２，１００によ
って前脚３６は支持される。

【００４３】トラニオンホルダ９２の横方向両側部には
それぞれアーム９３，９４の基端部がボルトによって固
定される。各アーム９３，９４の先端部近傍にはそれぞ
れバラスト９５，９６が乗載される。また、アーム９
３，９４の基端部近傍にはそれぞれ揺動ストッパ１０
１，１０２が立設される。揺動ストッパ１０１，１０２
の上端部は前脚取付手段３５が固定される下部ウエイト
３３の底面に臨んで配置され、各揺動ストッパ１０１，
１０２の上端部にはそれぞれウレタンゴムから成るクッ
ション１５６が設けられる。このような揺動ストッパ１
０１，１０２によって慣性モーメント調整手段９７がね
じり軸３７まわりに大きく揺動したときに上端部に設け
られるクッション１５６が下部ウエイト３３の底面に当
接して緩衝し、慣性モーメント調整手段９７が大きく揺
動することを防ぐ。

【００４４】バラスト９５，９６をアーム９３，９４に
取付ける場合には、アーム９３，９４の下方からアーム
９３，９４の長手方向に延びる一対の長孔１３２（図７
参照）を介して下方からボルトをバラスト９５，９６の
ねじ孔に螺着させて着脱可能に固定する。長孔１３２は
アーム９３，９４の横方向に延びるので、バラスト９
５，９６の横方向の取付位置を容易に調整することがで
きる。このようにしてボルトによってバラスト９５，９
６を取付けた後、バラスト固定手段１１９（図５参照）
によって確実にバラスト９５，９６を固定する。

【００４５】バラスト固定手段１１９は、アーム９３，
９４の先端部および基端部にボルトによってアーム９
３，９４に固定されるブロックナット１３３と、このブ
ロックナット１３３に横方向に挿通される調整用押しボ
ルト１３４と、この調整用押しボルト１３４の先端部に
それぞれ設けられる調整用スペーサ１３５とを有し、バ
ラスト９５，９６はそれぞれ横方向両側から調整用スペ
ーサ１３５を介して調整用押しボルト１３４によって押
付けられて固定される。各調整用押しボルト１３４を螺
進または螺退させることによって、各バラスト９５，９
６の横方向の位置を調整することができる。このように
してバラスト９５，９６をねじり軸８７の軸線Ｌ２に関
して対称に相互に近接および離反する方向に取付位置を
調整することによって、ねじり軸８７の軸線Ｌ２に関す
るねじりモーメントを調整することができる。

【００４６】また、バラスト９５，９６は複数に分割可
能であり、分割されたバラストを任意の個数でアーム９
３，９４に取付けてバラスト９５，９６の重量を調整す
ることによっても、ねじり軸８７の軸線まわりの慣性モ
ーメントを容易に調整することができる。

【００４７】図９は、慣性モーメント調整手段９７の第
１支持ブラケット９１、スライドブラケット９０および
第２支持ブラケット８８が固定される下部ウエイト３３
の底面図である。下部ウエイト３３の底部には、前端部
３４ａに第１支持ブラケット９１を固定するためのねじ
孔１４９が形成され、後端部３４ｂには第２支持ブラケ
ット８８を取付けるためのねじ孔１４８が形成され、中
間部にはスライドブラケット９０を取付けるためのねじ
孔１５０が形成される。ねじ孔１５０は、前後方向に沿
って複数形成され、スライドブラケット９０の取付位置
を前後方向に調整することができる。このようにスライ
ドブラケット９０の取付位置を調整することによって、
図８に示すスライドブラケット９０とセンターブラケッ
ト８９との間隔Ｗ１を調整することができる。これによ
って、ねじり軸８７のねじり剛性を容易に調整すること
ができる。たとえば、前記間隔Ｗ１を小さくすることに
よって、ねじり剛性を大きくすることができ、間隔Ｗ１
を大きくすることによってねじり剛性を小さくすること
ができる。

【００４８】また、図８に示されるように、ねじり軸８
７の後端部８７ｂには、第２の慣性モーメント調整手段
９８が設けられる。第２の慣性モーメント調整手段９８
はバラストホルダ９９、バラストシャフト１０７および
１または複数の第２のバラスト１０８を含んで構成され
る。バラストホルダ９９は短円柱状であり、ねじり軸８
７の後端面１０４に形成される凹所１１１に嵌まり込
み、２本のボルトによってねじり軸８７の軸線Ｌ２まわ
りの回転が阻止された状態でねじり軸８７に取付けられ
る。

【００４９】このバラストホルダ９９には、自然状態で
鉛直上下方向に挿通する挿通孔１３６が形成され、この
挿通孔１３６にバラストシャフト１０７が挿通される。
バラストシャフト１０７には１または複数の第２のバラ
スト１０８が挿通され、バラストシャフト１０７の下端
部に螺着されるナット１０９によって係止される。また
バラストシャフト１０７の上端部にもナット１０９が螺
着されてこの上端部のナット１０９によってバラストシ
ャフト１０７はバラストホルダ９９に係止されることに
なる。バラストシャフト１０７に挿通される第２のバラ
スト１０８の数、または第２のバラスト１０８の係止位
置を調整することによって、ねじり軸８７に作用する慣
性モーメントを調整することができる。また、バラスト
ウエイト１０８とバラストホルダ９９との間のバラスト
シャフト１０７にスペーサが介在され、このスペーサに
よって振動にかかわらずバラストウエイト１０８を定位
置に保つことができる。

【００５０】次にシミー試験装置２１の試験方法につい
て説明する。シミー試験装置２１は、予め測定された実
機の前脚の固有振動数および前胴の固有振動数に等しく
なるように、慣性モーメントおよびねじり剛性の調整を
行う必要がある。前脚３６の固有振動数が予め測定した
実機の前脚の固有振動数に等しくなるように、スライド
ブラケット９０の取付位置を調整する。

【００５１】また同様にねじり軸８７の固有振動数が予
め測定した実機での前胴の固有振動数に等しくなるよう
に、慣性モーメント調整手段９７によって慣性モーメン
トを調整する。また、実機では前脚に作用する振動は前
胴だけでなく、前胴に設けられる椅子または計器盤など
が個別に振動し、この振動がシミーの発生に影響を及ぼ
す。このような搭載機器の固有振動数は、第２の慣性モ
ーメント調整手段９８によって行う。このようにしてシ
ミー試験装置２１では実機での振動特性を忠実に模擬す
ることができる。

【００５２】上部シリンダ４１によって上部ウエイト３
１を引上げた状態で下部シリンダ４３によって下部ウエ
イト３３を引上げたとき、前脚３６が引上げられた状態
になる。この状態で下部シリンダ４３によって下部ウエ
イト３３を降下させると前脚３６が回転駆動する回転ド
ラム３７に当接して下部ウエイト３３からの荷重が前脚
３６に脚荷重として作用し、航空機の地上走行が模擬さ
れる。この状態から上部シリンダ４３によって上部ウエ
イト３１を降下させて上部ウエイト３１を下部ウエイト
３３に乗載すると、上部ウエイト３１がさらに脚荷重と
して作用する。

【００５３】この状態で外乱用アクチュエータ１４によ
って先端金具８２で前脚３６のフォーク８３に衝撃を与
える。このとき、先端金具８２は車輪８４の回転軸線Ｌ
３よりもやや前方に当接するので、これによって車輪８
４は脚柱８５まわりにわずかに角変位し、これをきっか
けにしてシミーが発生する。

【００５４】また、航空機の地上走行時には翼による浮
力によって前脚に作用する脚荷重が変動するが、このよ
うな脚荷重の変動もたとえば上部シリンダ４１または下
部シリンダ４３によって上部ウエイト３１および下部ウ
エイト３３を上下に変位駆動することによって前脚３６
に作用する脚荷重を容易に変動させることができる。

【００５５】さらに、地上走行時においてブレーキをか
けるなどした場合には急激に脚荷重が大きくなるが、シ
ミー試験装置２１では、たとえば中間シリンダ４２によ
って中間ウエイト３２を下部ウエイト３３上に乗載する
ことによって、急激な脚荷重の変動を再現することがで
きる。

【００５６】このようにシミー試験装置２１では前脚３
６に変動して作用する脚荷重を正確に再現することがで
きる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、回転ド
ラムを回転駆動することによって、この回転ドラムに当
接する航空機前脚の車輪が回転することになる。この航
空機前脚にはねじり軸を介して昇降体から脚荷重が作用
し、航空機前脚の地上走行が模擬される。この状態で航
空機前脚に衝撃を与えるとシミーが発生する。このと
き、前記ねじり軸は回転ドラムの回転軸線を含む仮想鉛
直面に垂直な軸線を有するので、この軸線を角変位軸線
として前脚は振動することになる。このようにねじり振
動するねじり軸のねじり剛性は、前脚が固定される実機
の前胴のねじり剛性を模擬するように設計される。ま
た、ねじり軸に取付けられるアームおよびバラストは、
実機の前胴の慣性モーメントを模擬するように設計され
る。

【００５８】したがって、前胴のねじり剛性に依存する
脚自身の振動と、実機の慣性モーメントに依存する実機
前胴の振動との共振によって増幅されるシミーを再現す
ることができる。このように本試験装置では実機の振動
特性を忠実に模擬することができ、これによって実機で
発生したシミーを本試験装置で正確に再現することがで
きる。また、実機での試験に比べて容易に試験条件を変
更することができ、試験効率が向上される。

【００５９】請求項２記載の本発明によれば、バラスト
の取付位置をねじり軸に近接または離反する方向に調整
することによって、ねじり軸の軸線に関する慣性モーメ
ントの大きさを容易に調整することができる。このよう
に簡単な構成で、容易に慣性モーメントの大きさを調整
することができるので、固有振動数を実際に測定して、
実機の固有振動数に等しくなるようにバラストの取付位
置を調整することが可能となり、実機を忠実に模擬する
ことができる。

【００６０】請求項３記載の本発明によれば、分割され
たバラストを任意に選んでアームに取付けられるバラス
トの重量を調整することによって、ねじり軸の軸線まわ
りの慣性モーメントを容易に調整することができる。し
たがって固有振動数を実際に測定して、実機の固有振動
数に等しくなるようにバラストの重量を調整することが
可能となり、実機を忠実に模擬することができる。

【００６１】請求項４記載の本発明によれば、第１の拘
束部材と第２の拘束部材との間隔を調整することによっ
て、ねじり振動するときにねじられるねじり軸の長さを
調整することができる。すなわち、ねじり軸のねじり剛
性を調整することができる。したがって、固有振動数を
実際に測定して、実機の固有振動数に等しくなるように
ねじり軸のねじり剛性を調整することが可能となり、実
機を忠実に模擬することができる。

【００６２】請求項５記載の本発明によれば、前記昇降
体は上下変位駆動手段によって上下に変位駆動すること
ができるので、昇降体を上下変位することによって航空
機前脚に作用する脚荷重を変動させることができる。こ
れによって、たとえば実機において地上走行中にブレー
キをかけるなどして脚荷重が変動し、この脚荷重の変動
をきっかけとしてシミーが発生する場合があるが、この
ようなシミーの発生も上下変位駆動手段によって容易に
再現することができる。

【００６３】請求項６記載の本発明によれば、ねじり軸
には第２のバラストが、アームに取付けられるバラスト
とは別途に取付けられる。実機において前脚が固定され
る前胴は前述したように前胴に特有の固有振動数で振動
するが、前胴には椅子または計器盤などの搭載機器が設
けられており、これらが前胴とは個別に振動し、この振
動がシミーに影響を及ぼす場合がある。このような前胴
とは異なる固有振動数で振動する椅子または計器盤など
も第２のバラストによって再現することができ、これに
よって実機の振動特性をさらに正確に模擬することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるシミー試験装置２
１を部分的に切欠いて示す断面図である。

【図２】シミー試験装置２１の正面図である。

【図３】シミー試験装置２１の側面図である。

【図４】図２の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図であ
る。

【図５】前脚取付手段３５を示す正面図である。

【図６】前脚取付手段３５の側面図である。

【図７】前脚取付手段３５の底面図である。

【図８】図５の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断
面図である。

【図９】下部ウエイト３３の底面図である。

【図１０】従来のシミー試験装置１を部分的に切欠いて
示す斜視図である。

【符号の説明】 ２１ シミー試験装置 ２２ 基台 ２９，３０ 支柱 ３１ 上部ウエイト ３２ 中間ウエイト ３３ 下部ウエイト ３５ 前脚取付手段 ３６ 前脚 ３７ 回転ドラム ３８ 外乱用アクチュエータ ４１ 上部シリンダ ４２ 中間シリンダ ４３ 下部シリンダ ８４ 車輪 ８７ ねじり軸 ９３，９４ アーム ９７ 慣性モーメント調整手段 ９８ 第２の慣性モーメント調整手段 ９５，９６ バラスト １０８ 第２のバラスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B64F 5/00 B64C 25/50

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 前記基台上で水平な回転軸線まわりに回転駆動される回
   転ドラムと、 前記回転ドラムを外囲するように基台に立設される複数
   の支柱と、 前記各支柱に沿って上下に昇降可能に設けられる昇降体
   と、 前記昇降体に取付けられ、回転ドラムの回転軸線を含む
   仮想鉛直平面に垂直な軸線を有し、車輪が前記回転ドラ
   ムに上方から当接可能に航空機前脚が取付けられ、実機
   の前胴剛性を模擬したねじり軸と、 基端部がねじり軸の軸線まわりの角変位が阻止された状
   態でねじり軸に固定され、ねじり軸から離反する方向に
   延びるアームと、 アームに設けられるバラストとを有し、ねじり軸に取付
   けられるアームおよびバラストによって実機の前胴慣性
   モーメントを模擬することを特徴とする航空機前脚のシ
   ミー試験装置。
2. 【請求項２】 前記バラストはアームに着脱可能に、か
   つねじり軸に近接および離反する方向に調整可能に取付
   けられることを特徴とする請求項１記載の航空機前脚の
   シミー試験装置。
3. 【請求項３】 前記バラストは複数に分割可能であり、
   かつ分割されたバラストは任意の個数でアームに取付け
   られることを特徴とする請求項１または２記載の航空機
   前脚のシミー試験装置。
4. 【請求項４】 ねじり軸には、その軸線まわりの角変位
   が拘束されて昇降体へ取付けられる第１の拘束部材、お
   よびねじり軸の軸線まわりの角変位が拘束されて前記航
   空機前脚が取付けられる第２の拘束部材が取付けられ、
   第１の拘束部材および第２の拘束部材の間隔は、ねじり
   軸の軸線方向に調整可能であることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の航空機前脚のシミー試験装
   置。
5. 【請求項５】 前記昇降体を、鉛直方向に上下に変位駆
   動する上下変位駆動手段を含むことを特徴とする請求項
   １〜４のいずれかに記載の航空機前脚のシミー試験装
   置。
6. 【請求項６】 重量およびねじり軸との間の距離が調整
   可能な第２のバラストが、前記アームとは異なる位置
   で、ねじり軸に取付けられることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の航空機前脚のシミー試験装置。