JP2919330B2 - 長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御装置 - Google Patents
長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御装置Info
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- JP2919330B2 JP2919330B2 JP35415295A JP35415295A JP2919330B2 JP 2919330 B2 JP2919330 B2 JP 2919330B2 JP 35415295 A JP35415295 A JP 35415295A JP 35415295 A JP35415295 A JP 35415295A JP 2919330 B2 JP2919330 B2 JP 2919330B2
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- rotation speed
- rotating blade
- speed control
- control device
- rotor
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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のロータ
などの長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御
装置に関する。さらに詳しくは、飛行条件変更時におけ
る回転翼の回転数低下を抑制できるヘリコプタのロータ
などの長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御
装置に関する。
などの長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御
装置に関する。さらに詳しくは、飛行条件変更時におけ
る回転翼の回転数低下を抑制できるヘリコプタのロータ
などの長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタは、回転翼がつくる空気力を
揚力、推進力および操縦力として利用している関係上、
飛行条件が変更された際の回転翼の回転数変動およびト
ルクのオーバーシュートを小さくすることが要求され
る。そのため、従来より図３に示すような回転数制御系
により回転翼の回転数制御がなされている。
揚力、推進力および操縦力として利用している関係上、
飛行条件が変更された際の回転翼の回転数変動およびト
ルクのオーバーシュートを小さくすることが要求され
る。そのため、従来より図３に示すような回転数制御系
により回転翼の回転数制御がなされている。
【０００３】しかしながら、図３に示す回転数制御系に
よる制御では、飛行条件変更時における回転翼の回転数
低下が３％程度にまで達する。その結果、飛行条件変更
時における飛行性能の低下や操縦安定性の低下を招来し
ているという問題がある。
よる制御では、飛行条件変更時における回転翼の回転数
低下が３％程度にまで達する。その結果、飛行条件変更
時における飛行性能の低下や操縦安定性の低下を招来し
ているという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、飛行条件変更時
における回転翼の回転数低下およびトルクのオーバーシ
ュートが著しく低減できるヘリコプタなどの長尺の回転
翼を有する飛行体の回転翼の回転数制御方法および制御
装置を提供することを目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、飛行条件変更時
における回転翼の回転数低下およびトルクのオーバーシ
ュートが著しく低減できるヘリコプタなどの長尺の回転
翼を有する飛行体の回転翼の回転数制御方法および制御
装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の長尺の回転翼の
回転数制御方法は、ガスタービンにより駆動されている
長尺の回転翼の回転数制御方法であって、回転翼の回転
数を低下させるような状況が生じた場合、エネルギーが
一定の条件下において、そのエネルギーの振り分けを出
力軸へ割り振る分よりも回転翼に割り振る分を多くして
回転翼の回転数低下を低減することを特徴とする。
回転数制御方法は、ガスタービンにより駆動されている
長尺の回転翼の回転数制御方法であって、回転翼の回転
数を低下させるような状況が生じた場合、エネルギーが
一定の条件下において、そのエネルギーの振り分けを出
力軸へ割り振る分よりも回転翼に割り振る分を多くして
回転翼の回転数低下を低減することを特徴とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】 一方、本発明の長尺の回転翼の回転数制
御装置は、可変減速手段を介してガスタービンの出力軸
により回転がなされている長尺の回転翼の回転数制御装
置であって、同制御装置が、ガスタービンへ燃料を供給
している燃料供給装置に対する燃料量のフィードフォワ
ード操作量を生成するフィードフォワード制御手段と、
該フィードフォワード制御手段のフィードフォワード操
作量に基づいて可変減速手段の指令値を生成する可変減
速手段制御手段とを備えてなることを特徴とする。
御装置は、可変減速手段を介してガスタービンの出力軸
により回転がなされている長尺の回転翼の回転数制御装
置であって、同制御装置が、ガスタービンへ燃料を供給
している燃料供給装置に対する燃料量のフィードフォワ
ード操作量を生成するフィードフォワード制御手段と、
該フィードフォワード制御手段のフィードフォワード操
作量に基づいて可変減速手段の指令値を生成する可変減
速手段制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】 本発明の長尺の回転翼の回転数制御装置
においては、例えば、前記可変減速手段制御手段が、入
力されたフィードフォワード操作量を微分処理する微分
手段を有してなるものとされる。
においては、例えば、前記可変減速手段制御手段が、入
力されたフィードフォワード操作量を微分処理する微分
手段を有してなるものとされる。
【００１０】
【作用】飛行条件の変更により燃料供給装置のフィード
フォワード操作量が変化すると、可変減速手段制御手段
により、その変化量に対応した可変減速手段への操作量
が生成され、その操作量により可変減速手段の減速比が
調整され、出力軸の回転数よりも回転翼の回転数が多く
なるようにされる。そのため、回転翼の回転数低下が著
しく低減される。
フォワード操作量が変化すると、可変減速手段制御手段
により、その変化量に対応した可変減速手段への操作量
が生成され、その操作量により可変減速手段の減速比が
調整され、出力軸の回転数よりも回転翼の回転数が多く
なるようにされる。そのため、回転翼の回転数低下が著
しく低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はか
かる実施の形態のみに限定されるものではない。
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はか
かる実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１２】本発明の一実施の形態の長尺の回転翼の駆
動系およびその回転数制御系のブロック図を図１に示
す。この回転数制御系１０は、ガスタービン２１の出力
軸２２の回転数を可変減速機２３により減速させてヘリ
コプタの機体ロータ（長尺の回転翼）２４を回転させて
いる駆動系２０における可変減速機２３の減速比を制御
するものである。この回転数制御系１０による可変減速
機２３の制御は、飛行条件の変更により機体ロータ２４
の回転数が低下しようとする場合、出力軸２２の回転数
が機体ロータ２４の回転数より低くなるように減速比が
調整される。つまり、エネルギが一定の条件下におい
て、機体ロータ２４に割り振る分を多くすることによ
り、機体ロータ２４の回転数低下を低減するものであ
る。
動系およびその回転数制御系のブロック図を図１に示
す。この回転数制御系１０は、ガスタービン２１の出力
軸２２の回転数を可変減速機２３により減速させてヘリ
コプタの機体ロータ（長尺の回転翼）２４を回転させて
いる駆動系２０における可変減速機２３の減速比を制御
するものである。この回転数制御系１０による可変減速
機２３の制御は、飛行条件の変更により機体ロータ２４
の回転数が低下しようとする場合、出力軸２２の回転数
が機体ロータ２４の回転数より低くなるように減速比が
調整される。つまり、エネルギが一定の条件下におい
て、機体ロータ２４に割り振る分を多くすることによ
り、機体ロータ２４の回転数低下を低減するものであ
る。
【００１３】この回転数制御系１０は、ガスタービン２
１の出力軸回転速度を所定回転数とするために回転数セ
ンサ１１からの検出値により回転数のフィードバック制
御を行い、ガスタービン２１へ燃料を供給している燃料
供給装置２５からの燃料流量を調整している出力軸回転
速度フィードバック制御手段１２と、コレクティブピッ
チ信号に応答して燃料供給装置の燃料流量を調整して出
力軸回転速度を制御している出力軸回転速度フィードフ
ォワード制御手段１３と、このフィードフォワード制御
手段１３からの燃料流量指令値（フィードフォワード操
作量）を処理して可変減速機２３への指令値を出力する
可変減速機制御手段１４とを主要部として備えている。
１の出力軸回転速度を所定回転数とするために回転数セ
ンサ１１からの検出値により回転数のフィードバック制
御を行い、ガスタービン２１へ燃料を供給している燃料
供給装置２５からの燃料流量を調整している出力軸回転
速度フィードバック制御手段１２と、コレクティブピッ
チ信号に応答して燃料供給装置の燃料流量を調整して出
力軸回転速度を制御している出力軸回転速度フィードフ
ォワード制御手段１３と、このフィードフォワード制御
手段１３からの燃料流量指令値（フィードフォワード操
作量）を処理して可変減速機２３への指令値を出力する
可変減速機制御手段１４とを主要部として備えている。
【００１４】この実施の形態においては、可変減速機制
御手段１４は、例えば微分手段を中心に構成され、そし
てこの微分手段の伝達関数Ｄ（ｓ）は、例えば、３０ｓ
／（１＋３０ｓ）とされる。
御手段１４は、例えば微分手段を中心に構成され、そし
てこの微分手段の伝達関数Ｄ（ｓ）は、例えば、３０ｓ
／（１＋３０ｓ）とされる。
【００１５】次に、かかる構成とされている回転数制御
系１０による駆動系２０の制御について説明する。な
お、ここではフィードバック制御手段１２により機体ロ
ータ２４が所定回転数で回転されているものとする。
系１０による駆動系２０の制御について説明する。な
お、ここではフィードバック制御手段１２により機体ロ
ータ２４が所定回転数で回転されているものとする。
【００１６】（１）出力軸回転速度フィードフォワード
制御手段１３にコレクティブピッチ信号が入力される。
制御手段１３にコレクティブピッチ信号が入力される。
【００１７】（２）フィードフォワード制御手段１３
は、このコレクティブピッチ信号に基づいて燃料供給装
置２５のフィードフォワード操作量を出力する。
は、このコレクティブピッチ信号に基づいて燃料供給装
置２５のフィードフォワード操作量を出力する。
【００１８】（３）このフィードフォワード操作量は出
力軸回転速度フィードバック制御手段１２のフィードバ
ック操作量を補償するとともに、一部は分岐されて可変
減速機制御手段１４に入力される。
力軸回転速度フィードバック制御手段１２のフィードバ
ック操作量を補償するとともに、一部は分岐されて可変
減速機制御手段１４に入力される。
【００１９】（４）可変減速機制御手段１４は入力され
たフィードフォワード操作量に基づいて算出された減速
比指令値により可変減速機２３の減速比を調整する。こ
の減速比は、例えば、出力軸回転数／機体ロータ回転数
＝１／１．３となるように調整される。
たフィードフォワード操作量に基づいて算出された減速
比指令値により可変減速機２３の減速比を調整する。こ
の減速比は、例えば、出力軸回転数／機体ロータ回転数
＝１／１．３となるように調整される。
【００２０】（５）この結果、ガスタービン２１の出力
軸２２の回転数が低下の割合が大きくなるが、機体ロー
タ２４の回転数の低下は著しく減少する。図２は、その
シミュレーション結果のグラフである。図２より、機体
ロータ２４の回転数低下が従来のものに比して著しく低
減されているのがわかる。
軸２２の回転数が低下の割合が大きくなるが、機体ロー
タ２４の回転数の低下は著しく減少する。図２は、その
シミュレーション結果のグラフである。図２より、機体
ロータ２４の回転数低下が従来のものに比して著しく低
減されているのがわかる。
【００２１】このように、この実施の形態によれば飛行
条件変更時における機体ロータ２４の回転数低下を著し
く低減できる。また、この機体ロータ２４の回転数の低
下の抑制をガスタービン２１の出力軸２２の回転数低下
を大きくすることによりなしているので、その結果とし
てトルクのオーバーシュートも抑制される。
条件変更時における機体ロータ２４の回転数低下を著し
く低減できる。また、この機体ロータ２４の回転数の低
下の抑制をガスタービン２１の出力軸２２の回転数低下
を大きくすることによりなしているので、その結果とし
てトルクのオーバーシュートも抑制される。
【００２２】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、微分
手段の伝達関数は前記のものに限定されるものではな
く、可変減速機の特性、ガスタービンの特性、機体ロー
タの特性に応じて適宜変更可能である。また、減速比も
前記値に限定されるものではなく、飛行条件に応じて適
宜選定可能である。
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、微分
手段の伝達関数は前記のものに限定されるものではな
く、可変減速機の特性、ガスタービンの特性、機体ロー
タの特性に応じて適宜変更可能である。また、減速比も
前記値に限定されるものではなく、飛行条件に応じて適
宜選定可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば飛
行条件変更時における機体ロータの回転数の低下を著し
く低減できるとともに、トルクのオーバーシュートも低
減できるという優れた効果が得られる。その結果、飛行
条件変更時における操縦性がよいという効果も得られ
る。
行条件変更時における機体ロータの回転数の低下を著し
く低減できるとともに、トルクのオーバーシュートも低
減できるという優れた効果が得られる。その結果、飛行
条件変更時における操縦性がよいという効果も得られ
る。
【図１】 本発明の回転数制御装置のブロック図であ
る。
る。
【図２】 実施の形態におけるシミュレーション結果の
グラフである。
グラフである。
【図３】 従来の回転数制御装置のブロック図である。
１０ 回転数制御系 １１ 回転数センサ １２ 出力軸回転速度フィードバック制御手段 １３ 出力軸回転速度フィードフォワード制御手
段 １４ 可変減速機制御手段 ２０ 駆動系 ２１ ガスタービン ２２ 出力軸 ２３ 可変減速機 ２４ 機体ロータ ２５ 燃料供給装置
段 １４ 可変減速機制御手段 ２０ 駆動系 ２１ ガスタービン ２２ 出力軸 ２３ 可変減速機 ２４ 機体ロータ ２５ 燃料供給装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−61726（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−43037（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平７−8826（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02C 9/56 B64C 27/12 B64C 27/14 B64C 27/16 B64D 31/06 F02C 3/10 F02C 9/28
Claims (3)
- 【請求項１】 ガスタービンにより駆動されている長尺
の回転翼の回転数制御方法であって、回転翼の回転数を
低下させるような状況が生じた場合、エネルギーが一定
の条件下において、そのエネルギーの振り分けを出力軸
へ割り振る分よりも回転翼に割り振る分を多くして回転
翼の回転数低下を低減することを特徴とする長尺の回転
翼の回転数制御方法。 - 【請求項２】 可変減速手段を介してガスタービンの出
力軸により回転がなされている長尺の回転翼の回転数制
御装置であって、 同制御装置が、ガスタービンへ燃料を供給している燃料
供給装置に対する燃料量のフィードフォワード操作量を
生成するフィードフォワード制御手段と、該フィードフ
ォワード制御手段のフィードフォワード操作量に基づい
て可変減速手段の指令値を生成する可変減速手段制御手
段とを備えてなることを特徴とする長尺の回転翼の回転
数制御装置。 - 【請求項３】 前記可変減速手段制御装手段が、入力さ
れたフィードフォワード操作量を微分処理する微分手段
を有してなることを特徴とする請求項２記載の長尺の回
転翼の回転数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35415295A JP2919330B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35415295A JP2919330B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184431A JPH09184431A (ja) | 1997-07-15 |
| JP2919330B2 true JP2919330B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=18435638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35415295A Expired - Lifetime JP2919330B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 長尺の回転翼の回転数制御方法および回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919330B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP35415295A patent/JP2919330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09184431A (ja) | 1997-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990413 |
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