JP3241081B2 - ヘリコプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシングルロータ型ヘリコ
プタの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシングルロータ型ヘリコプタで
は、図１６に示すように、主ロータ２の回転により発生
するトルク１１は、テールロータ８を駆動して重心９ま
わりにテールロータ推力による偏揺れモーメント１２を
つくることにより、打ち消している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のシングルロータ
型ヘリコプタ１を横から見た図を図１６（Ａ）に、上方
から見た図を図１６（Ｂ）に、前方から見た断面図を図
１６（Ｃ）に示す。主ロータが図１６（Ｂ）に示すよう
に上から見て反時計まわりの回転しているとすると、機
体にはヘリコプタの頭を右へ振るような主ロータトルク
１１が発生する。そのため機体の重心９のまわりに、テ
ールロータ推力による偏揺れモーメント１２をつくるこ
とにより、前記主ロータトルク１１と釣合わせている。
しかし、このテールロータ８の消費する馬力（テールロ
ータ損失）により、前進速は減少するという問題があ
る。

【０００４】本発明は、前述の問題点を解消して、主ロ
ータの回転によって発生するトルクを打ち消す方向に作
用するモーメントを発生させ、前進速度を向上すること
ができるヘリコプタを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（第１の手段）本発明に
係るヘリコプタは、ヘリコプタの胴体の長手方向の中心
線１３に対して後部側の左右が非対称となる形状の胴体
を備え、上記胴体の非対称形状により主ロータの回転に
より発生するトルクの１部を打ち消すように構成したこ
とを特徴とする。

【０００６】（第２の手段）本発明に係るヘリコプタ
は、第１の手段において水平尾翼の取付け位置を、胴体
の中心線からみて主ロータの回転方向と逆の側にのみ位
置するように配置したことを特徴とする。

【０００７】（第３の手段）本発明に係るヘリコプタ
は、第１の手段において垂直尾翼の取付角５２が、胴体
の長手方向の中心線１３に対し主ロータの回転方向と同
方向になるように傾けて取り付けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】主ロータの回転方向は、図１に示すように、上
方から見て反時計まわりであるとして以下説明する。

【０００９】ヘリコプタの胴体の中心線１３に対して、
ヘリコプタの胴体及び尾翼（水平尾翼、垂直尾翼、テー
ルロータ等）を左舷側に位置するように配置しているの
で、前進飛行時における左舷側の空力抵抗は大きくな
り、機体の重心９のまわりに、ヘリコプタの機首を左へ
振るような非対称形状による偏揺れモーメント３４が形
成され、主ロータトルク１１と反対方向に作用する。そ
のため、この主ロータトルク１１の１部を打ち消すこと
が可能となる。従って従来のヘリコプタよりもテールロ
ータ損失を小さくできる。

【００１０】さらに、水平尾翼を垂直尾翼の片側のみに
位置するように配置した水平尾翼３６とすることによ
り、胴体中心線１３から左舷側に作用する空力抵抗が大
きくなり、重心９のまわりに作用する偏揺れモーメント
をより大きくでき、テールロータ損失を小さくすること
ができる。

【００１１】また、垂直尾翼の取付角５２を、図３に示
すように胴体の中心線に対して主ロータの回転方向と同
方向になるように傾けて取り付けることにより、重心９
のまわりに垂直尾翼の取付角による偏揺れモーメント５
３を形成し、テールロータ損失をさらに小さくすること
ができる。テールロータ損失を小さくすることにより、
前進飛行に利用できる馬力が増大するので、ヘリコプタ
の上昇性能、高速性能等を向上することができる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。以下の実施例では主ロータの回転方向は上方から見
て反時計まわりとした場合について述べる。 第１実施例

【００１３】本発明の第１実施例を図１を参照しながら
説明する。図１（Ａ）は、第１実施例を横から見た図、
図１（Ｂ）は第１実施例を上方から見た図、図１（Ｃ）
は第１実施例を前方から見た断面図を示す。

【００１４】ヘリコプタの中心線１３に対して、左右を
非対称形状として、胴体３１の左舷側の外形線を直線的
に胴体３１の後端部までのばし、後端部に水平尾翼６、
垂直尾翼７、テールロータ３２等を取付ける。

【００１５】このように配置すると、前進飛行時には中
心線１３から左舷側の空力抵抗が大きくなって、重心９
まわりに非対称形状による偏揺れモーメント３４が形成
され主ロータの回転により発生するトルクを打ち消す方
向に働く。そのため、テールロータ損失は従来のテール
ロータ損失よりも小さくでき、その馬力を上昇性能、高
速性能等の向上に利用できる。 第２実施例

【００１６】本発明の第２実施例を図２を参照しながら
説明する。図２（Ａ）は、第２実施例を横から見た図、
図２（Ｂ）は第２実施例を上方から見た図、図２（Ｃ）
は第２実施例を前方から見た断面図を示す。

【００１７】ヘリコプタの胴体の中心線１３に対して、
第１実施例のように左右非対称形状とし、さらに水平尾
翼の取付け位置を胴体の中心線から見て、主ロータの回
転方向と逆の側にのみ位置するように配置する。すなわ
ち、上方から見て主ロータの回転方向が反時計まわりの
ときは、水平尾翼を胴体の左舷側にのみ位置する水平尾
翼３６となるように配置し、主ロータの回転方向が逆の
場合には胴体の左舷側にのみ位置するように配置する。

【００１８】このようにすると、第１実施例よりも大き
な非対称形状による偏揺れモーメント３４を得ることが
できるので、テールロータ損失は第１実施例の場合より
も小さくでき、その馬力を上昇性能、高速性能等の向上
に利用できる。なお、第２実施例は以下の実施例にも適
用することができる。 第３実施例

【００１９】本発明の第３実施例を図３を参照しながら
説明する。図３（Ａ）は、第３実施例を横から見た図、
図３（Ｂ）は第３実施例を上方から見た図、図３（Ｃ）
は第３実施例を前方から見た断面図を示す。

【００２０】ヘリコプタの胴体の中心線１３に対して、
第１実施例のように左右非対称形状とし、さらに垂直尾
翼の胴体に対する取付角５２が胴体の中心線１３に対
し、主ロータの回転方向と同方向になるように取付け
る。すなわち、上方から見て主ロータの回転方向が反時
計まわりのときは、垂直尾翼３７の前縁を胴体中心線か
ら右側へ向けるようにし、主ロータの回転方向が逆のと
きは胴体中心線から左側へ向けるようにする。

【００２１】このようにすると、垂直尾翼３７に空気力
が作用して重心９のまわりに垂直尾翼の空気力による偏
揺れモーメント５３が形成され、これと非対称形状によ
る偏揺れモーメント３４との両方が主ロータトルク１１
を打ち消す方向に働くので、第１実施例よりテールロー
タ損失を小さくすることができる。第３実施例は第２実
施例と併用することもでき、以下の実施例にも適用でき
る。 第４実施例

【００２２】本発明の第４実施例を図４を参照しながら
説明する。図４（Ａ）は、第４実施例を横から見た図、
図４（Ｂ）は第４実施例を上方から見た図、図４（Ｃ）
は第４実施例を前方から見た断面図を示す。

【００２３】ヘリコプタの胴体の中心線１３に対して、
第１実施例のように左右非対称形状とし、さらに主ロー
タ回転軸５４を胴体の中心線１３上ではなく右舷側にオ
フセット３９させた位置に配置する。なお、主ロータの
回転方向１０が上方から見て時計まわりの場合には、左
舷側とする。

【００２４】このように主ロータ回転軸５４を胴体中心
線からオフセットすると、主ロータの推力３８が中心線
１３からオフセットして作用するので、重心９のまわり
に主ロータ推力による偏揺れモーメント４０が形成さ
れ、非対称形状による偏揺れモーメント３４とともに主
ロータの回転により発生するトルク１１を打ち消す方向
に作用するので、第１実施例よりもテールロータの損失
を小さくすることができる。第４実施例は第２，第３実
施例と併用することもでき、以下の実施例にも適用でき
る。 第５実施例

【００２５】本発明の第５実施例を図５を参照しながら
説明する。図５（Ａ）は、第５実施例を横から見た図、
図５（Ｂ）は第５実施例を上方から見た図、図５（Ｃ）
は第５実施例を前方から見た断面図を示す。

【００２６】ヘリコプタの胴体４１の中心線１３に対し
て、上方から見て左右非対称形状として、左舷側は第１
実施例と同じ形状とし、右舷側は、胴体部より小さくす
る。その場合右舷側の空力抵抗は小となり、左舷側の空
力抵抗は大となるので、重心９のまわりに非対称形状に
よる偏揺れモーメント３４を形成して、主ロータ２の回
転により発生するトルク１１を打ち消す方向に作用す
る。従って、第１実施例よりテールロータ損失が小さく
することができので、ヘリコプタの上昇性能、高速性能
等の向上をはかることができる。 第６実施例

【００２７】本発明の第６実施例を図６を参照しながら
説明する。図６（Ａ）は、第６実施例を横から見た図、
図６（Ｂ）は第６実施例を上方から見た図、図６（Ｃ）
は第６実施例を前方から見た断面図を示す。

【００２８】ヘリコプタの胴体４２の中心線１３に対し
て、上方から見て左右非対称形状として、左舷側は第１
実施例と同じ形状とし、右舷側は、胴体の幅の広い部分
から後方を上方から見て直線的に整形する。その場合右
舷側の空力抵抗は小となり、左舷側の空力抵抗は大とな
るので、重心９のまわりに非対称形状による偏揺れモー
メント３４を形成して、主ロータ２の回転により発生す
るトルク１１を打ち消す方向に作用するので、第１実施
例よりもテールロータ損失が小さくすることができる。
そのためヘリコプタの上昇性能、高速性能等の向上をは
かることができる。 第７実施例

【００２９】本発明の第７実施例を図７を参照しながら
説明する。図７（Ａ）は、第７実施例を横から見た図、
図７（Ｂ）は第７実施例を上方から見た図、図７（Ｃ）
は第７実施例を前方から見た断面図を示す。

【００３０】ヘリコプタの胴体４３の中心線１３に対し
て、上方から見て左右非対称形状として、左舷側は第１
実施例と同じ形状とし、右舷側は、胴体の幅の広い部分
から後方部分を上方から見て後部が連続曲線で凸形状に
なるように整形する。その場合右舷側の空力抵抗は小と
なり、左舷側の空力抵抗は大となるので、重心９のまわ
りに非対称形状による偏揺れモーメント３４を形成し、
主ロータ２の回転により発生するトルク１１を打ち消す
方向に作用するので、第１実施例よりテールロータ損失
が小さくすることができる。第７実施例は、前述の第６
実施例よりもテールロータ損失を小さくできるのでヘリ
コプタの上昇性能、高速性能等の向上に利用することが
できる。 第８実施例

【００３１】本発明の第８実施例を図７を参照しながら
説明する。図８（Ａ）は、第８実施例を横から見た図、
図８（Ｂ）は第８実施例を上方から見た図、図８（Ｃ）
は第８実施例を前方から見た断面図を示す。

【００３２】第８実施例は、ヘリコプタの胴体４４の中
心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４４の幅の広い所から後方部分を第１
〜７実施例よりも左側に直線的に移動し、右舷側は第１
実施例を延長する形状とする。従って、水平尾翼６、垂
直尾翼７、テールロータ３２等が胴体中心線１３に対し
て第１〜７実施例よりも左側へよりオフセットされた形
状となり、重心９のまわりに非対称形状による偏揺れモ
ーメント３４を形成して、主ロータ２の回転により発生
するトルクを打ち消す方向に作用し、第１〜７実施例の
場合よりもテールロータ損失を小さくすることができ
る。 第９実施例

【００３３】本発明の第９実施例を図９を参照しながら
説明する。図９（Ａ）は、第９実施例を横から見た図、
図９（Ｂ）は第９実施例を上方から見た図、図９（Ｃ）
は第９実施例を前方から見た断面図を示す。

【００３４】第９実施例は、ヘリコプタの胴体４５の中
心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４５の幅の広い所の中央部から後方を
第１〜７実施例よりも左側に移動し、右舷側も胴体４５
のように修正する。従って、水平尾翼６、垂直尾翼７、
テールロータ３２等が中心線１３に対して第１〜７実施
例よりも左側へよりオフセットされた形状となり、重心
９のまわりに非対称形状による偏揺れモーメント３４を
形成して、主ロータ２の回転により発生するトルクを打
ち消す方向に作用し、第１〜７実施例の場合よりもテー
ルロータ損失を小さくすることができる。 第１０実施例

【００３５】本発明の第１０実施例を図１０を参照しな
がら説明する。図１０（Ａ）は、第１０実施例を横から
見た図、図１０（Ｂ）は第１０実施例を上方から見た
図、図１０（Ｃ）は第１０実施例を前方から見た図を示
す。

【００３６】第１０実施例は、ヘリコプタの胴体４６の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４６の幅の広い所の中央部から後方を
曲線的に第１〜７実施例よりも左側に移動し、右舷側は
第１実施例を延長する形状とする。従って、水平尾翼
６、垂直尾翼７、テールロータ３２等が中心線１３に対
して左側へよりオフセットされた形状となり、重心９の
まわりに非対称形状による偏揺れモーメント３４を形成
して、主ロータ２の回転により発生するトルクを打ち消
す方向に作用し、第１〜７実施例の場合よりもテールロ
ータ損失を小さくすることができる。 第１１実施例

【００３７】本発明の第１１実施例を図１１を参照しな
がら説明する。図１１（Ａ）は、第１１実施例を横から
見た図、図１１（Ｂ）は第１１実施例を上方から見た
図、図１１（Ｃ）は第１１実施例を前方から見た断面図
を示す。

【００３８】第１１実施例は、ヘリコプタの胴体４７の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４７の幅の広い所の中央部から後方を
曲線的（連続的になめらか）に第１〜７実施例よりも左
側に移動し、右舷側は胴体４７の幅の広い部分から後方
を上から見て後部に凸形状に整形する。その場合右舷側
の空力抵抗は小さく、左舷側の空力抵抗は大きくなるた
め、重心９のまわりに非対称形状による偏揺れモーメン
ト３４を形成して、主ロータ２の回転により発生するト
ルクを打ち消す方向に作用し、第１〜７実施例の場合よ
りもテールロータ損失を小さくすることができる。その
ためヘリコプタの上昇性能、高速性の能等の向上をはか
ることができる。 第１２実施例

【００３９】本発明の第１２実施例を図１２を参照しな
がら説明する。図１２（Ａ）は、第１２実施例を横から
見た図、図１２（Ｂ）は第１２実施例を上方から見た
図、図１２（Ｃ）は第１２実施例を前方から見た断面図
を示す。

【００４０】第１２実施例は、ヘリコプタの胴体４８の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４８の前部から後方を直線的に第１〜
７実施例よりも左側に移動し、右舷側は第１実施例を延
長する形状とする。従って水平尾翼６、垂直尾翼７、テ
ールロータ３２等が中心線１３に対して左側へオフセッ
トされた形状となり、重心９のまわりに非対称形状によ
る偏揺れモーメント３４を形成して、主ロータ２の回転
により発生するトルクを打ち消す方向に作用し、第１〜
７実施例に比しテールロータ損失を小さくすることがで
きる。 第１３実施例

【００４１】本発明の第１３実施例を図１３を参照しな
がら説明する。図１３（Ａ）は、第１３実施例を横から
見た図、図１３（Ｂ）は第１３実施例を上方から見た
図、図１３（Ｃ）は第１３実施例を前方から見た断面図
を示す。

【００４２】第１３実施例は、ヘリコプタの胴体４９の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体４９の前部から後方を直線的に第１〜
７実施例よりも左側に移動させるとともに、右舷側の胴
体４９の幅の広い所から後方も直線的に整形する方法で
ある。

【００４３】このようにすると、水平尾翼６、垂直尾翼
７、テールロータ３２等が中心線１３に対して左側へオ
フセットされた形状となり、重心９のまわりに非対称形
状による空気力による偏揺れモーメント３４を形成し
て、主ロータ２の回転により発生するトルクを打ち消す
方向に作用するため、第１〜７実施例の場合よりもテー
ルロータ損失を小さくすることができる。そのためヘリ
コプタの上昇性能、高速性能等の向上をはかることがで
きる。 第１４実施例

【００４４】本発明の第１４実施例を図１４を参照しな
がら説明する。図１４（Ａ）は、第１４実施例を横から
見た図、図１４（Ｂ）は第１４実施例を上方から見た
図、図１４（Ｃ）は第１４実施例を前方から見た断面図
を示す。

【００４５】第１４実施例は、ヘリコプタの胴体５０の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、胴体５０の左舷側は前部から後方を曲線的（連続的
になめらか）に第１〜７実施例よりも左側に移動し、右
舷側は第１実施例を延長した形状とする。従って水平尾
翼６、垂直尾翼７、テールロータ３２等が中心線１３に
対して左側へオフセットされた形状となり、重心９のま
わりに非対称形状によ空気力に基づくる偏揺れモーメン
ト３４を形成して、主ロータ２の回転により発生するト
ルク１１を打ち消す方向に作用するため、第１〜７実施
例の場合よりもに比しテールロータ損失を小さくするこ
とができる。 第１５実施例

【００４６】本発明の第１５実施例を図１５を参照しな
がら説明する。図１５（Ａ）は、第１５実施例を横から
見た図、図１５（Ｂ）は第１５実施例を上方から見た
図、図１５（Ｃ）は第１５実施例を前方から見た断面図
を示す。

【００４７】第１５実施例は、ヘリコプタの胴体５１の
中心線１３に対して、上方から見て左右非対称形状とし
て、左舷側の胴体５１の前部から後方を曲線的（連続的
になめらか）にし、かつ第１〜７実施例よりも左側に移
動し、右舷側の胴体５１の幅の広い所から後方部分を後
方に凸になるように曲線的に整形する。

【００４８】このようにすると、水平尾翼６、垂直尾翼
７、テールロータ３２等が中心線１３に対して左側へオ
フセットされた形状となり、空力抵抗が大きくなり、右
舷側は曲線的な整形により空力抵抗は小さくなり、重心
９のまわりに非対称形状による偏揺れモーメント３４を
形成して、主ロータ２の回転により発生するトルクを打
ち消す方向に作用し、第１〜７実施例の場合よりもテー
ルロータ損失を小さくすることができる。そのためヘリ
コプタの上昇性能、高速性能等の向上をはかることがで
きる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００５０】（１）ヘリコプタの胴体の中心線に対し
て、左右が非対称形状となる形状の胴体にすることによ
り、機体の重心まわりに非対称形状による偏揺れモーメ
ントを形成して、主ロータの回転により発生するトルク
の１部を打ち消すことができる。

【００５１】（２）ヘリコプタの水平尾翼の取付け位置
を、胴体の中心線からみて、主ロータの回転方と逆の側
にのみ位置するように配置したことにより、主ロータの
回転により発生するトルクの１部を打ち消すことができ
る。

【００５２】（３）ヘリコプタの垂直尾翼の胴体に対す
る取付け角が、胴体の中心線に対し主ロータの回転方向
と同方向になるように取付けたことにより、主ロータの
回転により発生するトルクの１部を打ち消すことができ
る。

【００５３】（４）そのため従来のヘリコプタに比し、
テールロータ損失を小さくすることができ、その馬力を
利用してヘリコプタの上昇性能、高速性能等を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図。

【図２】本発明の第２実施例を示す図。

【図３】本発明の第３実施例を示す図。

【図４】本発明の第４実施例を示す図。

【図５】本発明の第５実施例を示す図。

【図６】本発明の第６実施例を示す図。

【図７】本発明の第７実施例を示す図。

【図８】本発明の第８実施例を示す図。

【図９】本発明の第９実施例を示す図。

【図１０】本発明の第１０実施例を示す図。

【図１１】本発明の第１１実施例を示す図。

【図１２】本発明の第１２実施例を示す図。

【図１３】本発明の第１３実施例を示す図。

【図１４】本発明の第１４実施例を示す図。

【図１５】本発明の第１５実施例を示す図。

【図１６】従来の技術を示す図。

【符号の説明】

１…ヘリコプタ、２…主ロータ、３…主ロータ回転軸、
４…エンジン、５…胴体、６…水平尾翼、７…垂直尾
翼、８…テールロータ、９…機体の重心、１０…主ロー
タの回転方向、１１…主ロータのトルク、１２…テール
ロータの推力による偏揺れモーメント、１３…胴体の中
心線、１４…気流、１５…横滑り角、１６…偏揺れモー
メント、３１…胴体、３２…テールロータ、３３…空力
抵抗大、３４…非対称形状による偏揺れモーメント、３
５…進行方向、３６…水平尾翼、３７…垂直尾翼、３８
…主ロータ推力、３９…オフセット、４０…主ロータ推
力による偏揺れモーメント、４１〜４５…胴体、５２…
垂直尾翼の取付角、５３…垂直尾翼取付角５２による偏
揺れモーメント、５４…主ロータ回転軸、５５…空力抵
抗小。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B64C 27/04 B64C 27/06 B64C 27/82

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘリコプタの胴体の長手方向の中心線
   （１３）に対して後部側の左右が非対称となる形状の胴
   体を有し、ヘリコプタの水平尾翼の取付け位置を、胴体
   の中心線からみて主ロータの回転方向と逆の側にのみ位
   置するように配置したことを特徴とするヘリコプタ。
2. 【請求項２】 ヘリコプタの胴体の長手方向の中心線
   （１３）に対して後部側の左右が非対称となる形状の胴
   体を有し、ヘリコプタの垂直尾翼の取付角（５２）が、
   胴体の長手方向の中心線（１３）に対し主ロータの回転
   方向と同方向になるように傾けて取り付けたことを特徴
   とするヘリコプタ。