JP3533441B2 - Helicopter blade with upside down angle - Google Patents

Helicopter blade with upside down angle

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JP3533441B2
JP3533441B2 JP2000116728A JP2000116728A JP3533441B2 JP 3533441 B2 JP3533441 B2 JP 3533441B2 JP 2000116728 A JP2000116728 A JP 2000116728A JP 2000116728 A JP2000116728 A JP 2000116728A JP 3533441 B2 JP3533441 B2 JP 3533441B2
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blade
tip
dihedral
vortex
helicopter
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雅弘 中尾
周一 中山
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防衛庁技術研究本部長
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタを空中
に浮揚させるとともに、飛行に必要とする推進力を発生
させるヘリコプタ用のブレードに係わり、特に、ブレー
ドの回転により、あるブレードより一つ前に設けられた
ブレード(以下先行ブレードという)で発生する攪乱
(翼端渦)が、先行ブレードより後方を回転するあるブ
レードを含むブレード(以下後行ブレードという)に影
響するのを少くするために、ブレードの翼端部の翼幅方
向の側面形状を上,下方向に傾けて設けるようにした形
状、いわゆる、ブレード翼端部に上,下反角を付けて形
成するようにした上下反角付ヘリコプタブレードに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blade for a helicopter that levitates a helicopter in the air and generates a propulsive force required for flight, and in particular, by rotating the blade, it moves one blade before a blade. In order to reduce the influence of disturbance (wing tip vortex) generated by a provided blade (hereinafter referred to as a leading blade) on a blade (hereinafter referred to as a trailing blade) including a blade rotating behind the leading blade, A shape in which the side surface shape of the blade tip portion of the blade in the width direction is tilted upward and downward, that is, with a so-called upside-down anti-angle which is formed by giving the blade blade tip a dihedral angle. Helicopter blades.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘリコプタは、図6に示すように、ヘリ
コプタ01の胴体03頂端から鉛直上方に突出させた回
転軸の頂部に連結されたブレード02を、胴体03に設
置したエンジンから伝達される駆動力によって回転さ
せ、ヘリコプタ01を空中に浮揚させるとともに、飛行
に必要とする浮揚力および推力を発生させる揚力Lを発
生させるようにしている。この回転時の対気速度Vで揚
力を発生させる従来のブレード02は、自重による撓み
を考慮しない場合、回転軸に連結される翼根から翼端に
かけて略水平状態にされた、一直線上に配置される側面
形状にされるとともに、平面形状も翼根部から翼端部に
かけて略同じ翼弦長にされた、いわゆる矩形翼がほとん
ど使用されている。
2. Description of the Related Art In a helicopter, as shown in FIG. 6, a blade 02 connected to the apex of a rotary shaft projecting vertically upward from a body 03 top of a helicopter 01 is transmitted from an engine installed in the body 03. The helicopter 01 is levitated in the air by being rotated by the driving force, and at the same time, the lift force L for generating the levitation force and thrust required for flight is generated. The conventional blade 02 that generates a lift force at the airspeed V at the time of rotation is arranged in a substantially horizontal state from the blade root connected to the rotating shaft to the blade tip when the deflection due to its own weight is not considered. Most of the so-called rectangular blades are used, which have a side surface shape and a planar shape that is substantially the same chord length from the blade root to the blade tip.

【0003】しかし近年、ヘリコプタは、ペイロードの
増大化、飛行速度の高速化とともに、振動低減、騒音低
減、失速緩和を図り、しかも飛行のために必要とするパ
ワーを小さくし、重量増加を小さくし、飛行性能を向上
させるために平面形状の面からの改良が進められ、飛行
性能の向上に効果のある種々の翼端部の形状が開発さ
れ、ブレード02の性能を向上させ、ヘリコプタ01の
高性能化を狙った開発が進められている。
However, in recent years, helicopters have increased payload, increased flight speed, reduced vibration, reduced noise, and stall mitigation, and also reduced power required for flight and reduced weight increase. In order to improve flight performance, improvements from the aspect of planar shape have been advanced, various wing tip shapes effective in improving flight performance have been developed, performance of blade 02 has been improved, and helicopter 01 has high performance. Development aimed at improving performance is underway.

【0004】すなわち、ブレード02の性能向上を図る
ため、図6,図7(a)に示す平面形が矩形形状にされ
た従来の矩形翼にかえて、図7(b)に示すように、回
転速度Rが大きくなり、翼幅方向に略同じピッチ角が設
定されるため、揚力発生が大きくなる翼端部の揚力発生
を小さくして、翼幅方向の揚力分布を平滑化し、翼端部
の空力荷重を軽減して、構造強度の増大に伴う重量増加
を軽減するとともに、翼端部の揚力分布の増大に伴い発
生する翼端部の流れの剥離を遅らせ、流れの剥離に伴う
振動、騒音を低減し、又は失速緩和を図るために翼端部
を細くしたテーパ形状翼端ブレード021にすることが
行われている。
That is, in order to improve the performance of the blade 02, as shown in FIG. 7 (b), instead of the conventional rectangular blade whose plane shape shown in FIGS. 6 and 7 (a) is changed to a rectangular shape. Since the rotational speed R is increased and the pitch angle is set to be substantially the same in the blade width direction, the lift generation at the blade tip portion, which increases the lift force, is reduced to smooth the lift distribution in the blade width direction, Aerodynamic load to reduce the increase in weight due to the increase in structural strength, delay the separation of the blade tip flow that occurs with the increase of the lift distribution at the blade tip, and vibration due to the flow separation, In order to reduce noise or alleviate stall, a tapered blade tip 021 having a thin blade tip is used.

【0005】また、通常対気速度Vが最大飛行時の速度
の約2倍にもなる、図6において胴体03の右側を前進
するブレード02で生じる高速時の圧縮性による抵抗発
散を高マッハ数域まで抑えるため、図7(c)に示すよ
うに翼端部が最大速度になる回転方向とは逆方向に曲げ
られた、いわゆる後退角形状翼端ブレード022等にす
る等、平面形状の面からのブレード02の性能向上を図
るための開発が進められている。
Further, the normal airspeed V is about twice as high as the maximum flight speed, and the resistance divergence due to the compressibility at high speed generated by the blade 02 advancing on the right side of the body 03 in FIG. 6 is high Mach number. In order to suppress the area, as shown in FIG. 7 (c), a plane surface such as a so-called receding blade tip blade 022 that is bent in a direction opposite to the rotation direction in which the blade tip has the maximum speed is formed. Is under development for improving the performance of the blade 02.

【0006】また、ヘリコプタ01固有のブレード02
が回転するために発生する、先行ブレード02aの翼端
渦が後行ブレード02bに干渉(影響)して生じる振
動、および騒音を低減するためのブレード02の側面形
状の面からの改良も進めている。特に、ヘリコプタ01
が空中の一定位置に停止して飛行する、いわゆるホバリ
ング飛行時に生じる翼端渦干渉を抑えるため、翼端部が
図7(d)に示すように、翼幅方向に屈曲部04から翼
端に向けて、ロータ回転面の下方に向けて曲げられた、
いわゆる下反角を設けた下反角形状翼端ブレード023
にして、先行ブレード02aで発生する翼端渦の後行ブ
レード02bへの影響を少なくするようにした、側面形
状の面からのブレード02の性能向上のための開発も進
められている。
A blade 02 unique to the helicopter 01
The vibration of the leading edge of the leading blade 02a that interferes with (affects) the trailing blade 02b, which is caused by the rotation of the blade, and the side surface shape of the blade 02 to reduce noise. There is. In particular, helicopter 01
In order to suppress wing tip vortex interference that occurs during so-called hovering flight, where the wing tip stops at a fixed position in the air, the wing tip portion extends from the bent portion 04 to the wing tip in the spanwise direction as shown in Fig. 7 (d). Bent toward the bottom of the rotor rotation surface,
Dihedral angle tip blade 023 with so-called dihedral angle
In order to improve the performance of the blade 02 from the side surface shape, the influence of the tip vortex generated on the leading blade 02a on the trailing blade 02b is reduced.

【0007】次に、このような側面形状の面から行われ
ている、ブレード02の性能向上のための改良について
説明する。ヘリコプタ01は、図6に示すように通常複
数枚からなるブレード02を設けており、ブレード02
の回転時に先行ブレード02aの翼端部から発生する翼
端渦TVが、後行ブレード02bに接近すると、後行ブ
レード02bの翼幅方向に略均等の大きさで発生してい
る誘導速度IVは、この翼端渦TVの影響により図8
(a)に示すように、ブレード02bの翼端付近の誘導
速度IV分布に凹凸が生じるため、後行ブレード02b
の翼幅方向の迎角分布には凹凸が生じ、このために抵抗
が大きくなる。
Next, the improvement for improving the performance of the blade 02, which is made from such a side surface shape, will be described. The helicopter 01 is normally provided with a plurality of blades 02 as shown in FIG.
When the blade tip vortex TV generated from the blade tip portion of the leading blade 02a during the rotation of 1 approaches the trailing blade 02b, the induced velocity IV generated in the trailing blade 02b with a substantially uniform size in the span direction is , Due to the influence of this wing tip vortex TV,
As shown in (a), since the distribution of the induced velocity IV near the tip of the blade 02b becomes uneven, the trailing blade 02b
The angle of attack distribution in the wing span has unevenness, which increases the resistance.

【0008】この誘導速度IV分布に生じる凹凸による
抵抗増大は、前進速度Fに比較してブレード02の翼端
の対気速度Vは、前述したように約2倍にもなるため、
通常飛行時にも生じるが、特に、ヘリコプタ01がホバ
リング飛行している際には、後行ブレード02bより一
つ前の先行ブレード02aからの翼端渦TVは、ヘリコ
プタ01が停止飛行しているため、飛行方向の後方には
流出せず、図8(a)に示す点線で示されるように、僅
かにブレード02下方の回転中心方向に、翼端渦TVの
翼端渦中心CVは移動するものの、図8(b)に示すよ
うに、後行ブレード02bが翼端渦TVの発生位置に到
達したときには、ほぼ翼端渦TVの発生した位置近傍に
留まっている。
The increase in resistance due to the unevenness generated in the distribution of the induced velocity IV causes the airspeed V at the blade tip of the blade 02 to be about double as compared with the forward velocity F, as described above.
Although it occurs during normal flight, in particular, when the helicopter 01 is hovering, the wing tip vortex TV from the preceding blade 02a, which is one before the trailing blade 02b, is due to the helicopter 01 stopping flight. , The blade tip vortex center CV of the blade tip vortex TV slightly moves in the direction of the rotation center below the blade 02, as shown by the dotted line in FIG. As shown in FIG. 8B, when the trailing blade 02b reaches the position where the blade tip vortex TV is generated, the trailing blade 02b stays in the vicinity of the position where the blade tip vortex TV is generated.

【0009】このため、翼端渦TVを発生させた先行ブ
レード02aと同じ軌跡を回転する後行ブレード02b
と翼端渦IVとの距離は小さく、先行ブレード02aか
ら発生する翼端渦IVによる翼端渦影響範囲AV内に後
行ブレード02bは入ってしまうため、前述したように
後行ブレード02の翼端付近の誘導速度IVには、図8
(a)に示すように大きな凹凸が生じて、後行ブレード
02b翼幅方向の迎角分布には大きな凹凸が生じ、これ
が原因となってブレード02には大きな抵抗が生じるこ
ととなる。
For this reason, the trailing blade 02b that rotates on the same locus as the leading blade 02a that generated the blade tip vortex TV.
The distance between the blade and the blade tip vortex IV is small, and the trailing blade 02b falls within the blade tip vortex influence area AV due to the blade tip vortex IV generated from the leading blade 02a. The induced velocity IV near the edge is shown in FIG.
As shown in (a), a large unevenness occurs, and a large unevenness occurs in the attack angle distribution in the blade width direction of the trailing blade 02b, which causes a large resistance in the blade 02.

【0010】このため、ブレード02の翼幅方向の約9
0%位置の翼端部に、図9に示すように下反角を付けた
下反角形状翼端ブレード023にすることにより、特
に、ホバリング時に後行ブレード02bへの接近が顕著
になる翼端渦TVを、後行ブレード02bの回転面から
できるだけ離し、翼端渦TVによって励起される誘導速
度IVの凹凸を小さくすることによって、ブレード2の
抵抗増大を低減することが考えられている。
Therefore, the blade 02 has a width of about 9
By using an anti-diagonal blade tip 023 with an anti-angle as shown in FIG. 9 at the blade tip at the 0% position, the blade that becomes particularly prominent when approaching the trailing blade 02b during hovering It is considered to reduce the resistance increase of the blade 2 by separating the end vortex TV from the rotating surface of the trailing blade 02b as much as possible to reduce the unevenness of the induced velocity IV excited by the tip vortex TV.

【0011】すなわち、ブレード02翼端部を下反角形
状翼端023にすることで、翼端渦TVの発生箇所をブ
レード02の回転面から離れた下方にずらせば、翼端渦
TVを発生させた先行ブレード02aの後方を回転する
後行ブレード02bが接近する際には、翼端渦TVはロ
ータ回転中心方向へ少し移動しているので、図9に示す
ように後行ブレード02bと翼端渦TVとの距離が広が
り、影響の大きい翼端渦中心CVから後行ブレード02
bを離すことができ、翼端渦TVの影響を小さくするこ
とができる。
That is, the blade tip vortex TV is generated if the blade 02 wing tip is formed into the dihedral angle tip 023 so that the generation point of the wing tip vortex TV is shifted downward away from the rotation surface of the blade 02. When the trailing blade 02b, which rotates behind the leading blade 02a thus approached, approaches the trailing blade 02b and the blade as shown in FIG. 9, since the blade tip vortex TV is slightly moving toward the rotor rotation center. The distance from the end vortex TV is widened, and the trailing blade 02 from the wing tip vortex center CV, which has a large influence
b can be separated, and the influence of the tip vortex TV can be reduced.

【0012】しかしながら、ブレード02の翼端から発
生する翼端渦TVの強さは強く、その翼端渦影響範囲A
Vは、図に示すように大きくなり、このような緩やかな
下反角を付けるだけでは、下反角形状翼端ブレード02
3の全んどは翼端渦影響範囲AV内に入ってしまうた
め、翼端渦TVから受ける影響はあまり緩和できず、後
行ブレード02bの先行ブレード02aよりの翼端渦T
Vの影響を少くするためには、図から明らかなように翼
端部に設ける下反角を、図に示す緩やかにされた下反角
翼端ブレード02の下反角よりも、余程大きくした下反
角にしてブレード02が翼端渦影響範囲AVから外れる
ようにして、翼端渦TVの影響を受けないようにする必
要がある。
However, the strength of the blade tip vortex TV generated from the blade tip of the blade 02 is high, and the blade tip vortex influence range A
V becomes large as shown in the figure, and if only such a gentle dihedral is applied, the dihedral tip blade 02
Since all of 3 fall within the blade tip vortex influence range AV, the influence from the blade tip vortex TV cannot be alleviated so much, and the blade tip vortex T from the leading blade 02a of the trailing blade 02b can be reduced.
In order to reduce the influence of V, as is apparent from the figure, the dihedral angle provided at the blade tip is set to be much larger than the dihedral angle of the dihedral dihedral tip blade 02 shown in the figure. It is necessary to set the dihedral angle so that the blade 02 is out of the blade tip vortex influence range AV so as not to be influenced by the blade tip vortex TV.

【0013】このため、翼端渦TVをよりブレード02
の回転面から離すため、図10に示すようにブレード0
2の翼幅方向の約97〜98%の位置の翼端部を、屈曲
部04から下反角を大きくした下反角形状翼端ブレード
023にすることも考えられる。しかしながら、さらに
翼端渦TVをブレード回転面から離そうとして翼端部の
下反角を大きくすると、下反角を付ける始点となる屈曲
点04における半径方向の曲率が大きくなるため、ブレ
ード02面に沿って流れる空気の流れは、この曲率に追
縦できず図10に示すように、この屈曲点04で剥離を
生じ、屈曲部04から屈曲渦Cが発生してしまい、翼端
渦TVを回転面から離すことによって得られる効果が、
この屈曲渦Cによるブレード02との干渉のために、逆
に無くなってしまうという不具合がある。
For this reason, the blade tip vortex TV is set to the blade 02.
As shown in FIG. 10, the blade 0
It is also conceivable that the blade tip portion of No. 2 at a position of about 97 to 98% in the spanwise direction is made into a dihedral angle blade tip 023 in which the dihedral angle is increased from the bent portion 04. However, if the dihedral angle of the blade tip portion is increased to further separate the blade tip vortex TV from the blade rotation surface, the curvature in the radial direction at the bending point 04, which is the starting point of the dihedral angle, increases, so that the blade 02 surface The flow of air along the curve cannot follow this curvature, and as shown in FIG. 10, separation occurs at this bending point 04, and a bending vortex C is generated from the bending portion 04, causing the blade tip vortex TV to move. The effect obtained by separating from the surface of rotation is
Due to the interference with the blade 02 by the bending vortex C, there is a problem that it disappears.

【0014】すなわち、この屈曲渦Cも図の点線で示す
ように翼端渦TVと同様にブレード02の下方の回転中
心方向に移動するとともに、その屈曲渦Cの強さ、換言
すれば屈曲渦影響範囲ACも翼端渦影響範囲AVと同等
の大きさとなり、しかも翼端渦TVの発生位置より翼根
部側から発生するために、ブレード09は翼幅方向に長
い範囲にわたって、屈曲渦Cの影響を受けることとな
り、後行ブレード02には大きな抵抗増大が生じること
となる。このため、折角後行ブレード02bが翼端渦影
響範囲AV外を回転し、翼端渦TVの影響を受けないよ
うにしても、この屈曲渦Cのために後行ブレード02b
の抵抗増大を抑制することは難しくなる。
That is, this bending vortex C also moves toward the center of rotation below the blade 02, as shown by the dotted line in the figure, in the same way as the tip vortex TV, and the strength of the bending vortex C, in other words, the bending vortex. The influence area AC also has the same size as the blade tip vortex influence area AV and is generated from the blade root side from the position where the blade tip vortex TV is generated. Therefore, the blade 09 has a curved vortex C over a long range in the blade width direction. As a result, the trailing blade 02 is greatly affected by the resistance. Therefore, even if the trailing blade 02b is rotated outside the blade tip vortex influence area AV and is not affected by the blade tip vortex TV, the trailing blade 02b is caused by the bending vortex C.
It becomes difficult to suppress the increase in resistance.

【0015】さらに、このような大きな角度で曲げ、ブ
レード02に大きな角度の屈曲点04を形成すること
は、屈曲点04に大きな応力集中が起きるなど構造的に
も良くなく、さらには後述する下反角形状翼端023に
発生する遠心力によるブレード02の曲げモーメントが
大きくなる不具合、または回転中にブレード02がヘリ
コプタ01の胴体03に接触する可能性が大きくなる等
の不具合が生じることとなる。
Further, bending at such a large angle to form the bending point 04 at a large angle on the blade 02 is not structurally good such as a large stress concentration occurring at the bending point 04, and further described below. There will be a problem that the bending moment of the blade 02 becomes large due to the centrifugal force generated at the dihedral tip 023, or the possibility that the blade 02 will come into contact with the body 03 of the helicopter 01 during rotation will become large. .

【0016】そこで、図11に示すように、ブレード0
2の翼端部を2回に分けて曲げることにより、一回の曲
げ角度を小さくし、かつ、翼端渦影響範囲AVをとりま
く様に、ブレード02翼端部を下方向に曲げることによ
り下反角形状翼端023を形成し、しかも屈曲部4から
屈曲渦Cを発生させることなく、若しくは屈曲渦影響範
囲AVにブレード02が入らないようにして、翼端渦T
V若しくは屈曲渦Cの影響を取り除くことも考えられ
る。
Therefore, as shown in FIG. 11, the blade 0
By bending the blade tip of No. 2 in two times, the bending angle of one time is made small, and the blade 02 blade tip is bent downward so as to surround the blade tip vortex influence range AV. The blade tip vortex T is formed by forming the anti-diagonal blade tip 023 and without generating the bending vortex C from the bending portion 4 or by preventing the blade 02 from entering the bending vortex influence area AV.
It is also possible to remove the influence of V or the bending vortex C.

【0017】すなわち、翼端部に設ける下反角のうち翼
根側に設ける下反角は、図9に示すような屈曲渦Cの発
生しない、緩やかな約10°程度の下反角にするととも
に、翼端側に設ける大きな下反角は、屈曲部04をより
翼端に近づけるとともに下方に設け、この屈曲部04か
ら約50°程度の大きな下反角にして、翼端側に設ける
大きな下反角を有する下反角形状翼端ブレード022に
した下反角効果により、屈曲部04および翼端がブレー
ド02が大きく下方に位置するようにして、翼端部を翼
端渦影響範囲AVおよび屈曲渦影響範囲ACから外れる
ようにして、翼端部への翼端渦TV等の影響を抑制する
ことも考えられる。
That is, of the dihedral angles provided at the blade tips, the dihedral angle provided at the blade root side is a gentle dihedral angle of about 10 ° in which no bending vortex C is generated as shown in FIG. At the same time, the large dihedral angle provided on the wing tip side is provided closer to the wing tip and is provided below, and a large dihedral angle of about 50 ° from this bent portion 04 is provided on the wing tip side. By the dihedral effect of the dihedral blade 022 having the dihedral angle, the bent portion 04 and the blade tip are positioned so that the blade 02 is located largely downward, and the blade tip is moved to the blade tip vortex influence range AV. It is also conceivable to suppress the influence of the blade tip vortex TV or the like on the blade tip by making it deviate from the bending vortex influence range AC.

【0018】このようにすれば、翼端渦TVおよび屈曲
渦Cによるブレード02翼端部の抵抗増大は抑制できる
ようになるが、下反角が全てブレード02の回転面下方
に形成されることとなり、しかもブレード02の回転面
から大きく離れることによる不具合が発生する。すなわ
ち、このように下反角を2回に分けて設けるようにした
ものでは、下反角形状ブレード02の回転面からの下が
り量が大きくなり、ブレード02の上下方向の質量バラ
ンスが崩れるため、遠心力による過大な曲げモーメント
がブレード02に発生すること、及び、ヘリコプタの胴
体と接触の可能性が高くなる不具合が生じる。
In this way, the resistance increase of the blade tip portion of the blade 02 due to the blade tip vortex TV and the bending vortex C can be suppressed, but the dihedral angle is all formed below the rotating surface of the blade 02. In addition, a problem occurs due to the blade 02 being largely separated from the rotating surface. That is, in such an arrangement in which the dihedral angle is divided into two parts, the amount of dip from the rotating surface of the dihedral angle blade 02 becomes large, and the vertical mass balance of the blade 02 is disturbed, An excessive bending moment due to the centrifugal force is generated in the blade 02, and there is a problem that the possibility of contact with the body of the helicopter increases.

【0019】この遠心力CFの問題は、前述したように
図9,図10に示す翼端に下反角形状翼端023を設け
たものでも生じるが、特に図11に示すものにおいて
は、翼端側の下反角形状翼端ブレード023の部分が、
ブレード02の水平部分から下がり量が大きい下方に位
置するようになるため、ブレード02の下方に大きな遠
心力が発生し、ブレード02により大きな曲げモーメン
トを発生させる不具合が生じることになる。
The problem of the centrifugal force CF occurs even in the case where the dihedral tip 023 is provided at the blade tip shown in FIGS. 9 and 10 as described above, but especially in the blade shown in FIG. The part of the dihedral angle blade 023 on the end side is
Since the blade 02 is located below the horizontal portion where the amount of downward movement is large, a large centrifugal force is generated below the blade 02, which causes a problem that a large bending moment is generated by the blade 02.

【0020】[0020]

【発明か解決しようとする課題】本発明は、上述したブ
レードの側面形状の面から生じる問題を解決することを
目的として、ブレードの翼端部の側面形状を翼端渦の発
生に伴う抵抗増大の抑制に効果のある2段階にわたって
下反角を付けて、ブレードの回転面と翼端渦との間隔が
大きくなるようにするとともに、翼端渦の影響がブレー
ドに及ばない位置に翼端が配置されるように、下反角を
付けることにより、ブレードの水平回転面上下の質量バ
ランスが崩れることによるブレード下方に発生する遠心
力により、ブレードに発生する曲げモーメントの発生を
抑制し、若しくはブレードがヘリコプタの胴体に衝突す
る可能性をなくするために、上反角を付けてブレードの
水平回転面上下の質量バランスが取れるようにして、特
に、ホバリング時におけるブレードの性能向上が図れ、
ホバリング効率を上げることのできる上,下反角付ブレ
ードを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems caused by the side surface of the blade, the present invention increases the resistance of the side shape of the blade tip portion due to the generation of blade tip vortices. The dihedral angle is added in two steps that are effective in suppressing the blade to increase the distance between the rotating surface of the blade and the blade tip vortex, and the blade tip is placed at a position where the influence of the blade tip vortex does not affect the blade. By placing the dihedral angle so that it is arranged, the centrifugal force generated below the blade by the mass balance above and below the horizontal plane of rotation of the blade is suppressed, thereby suppressing the occurrence of a bending moment generated in the blade, or the blade In order to eliminate the possibility of the vehicle colliding with the body of the helicopter, a dihedral angle is added to balance the mass above and below the horizontal plane of rotation of the blade, especially when hovering. Hakare the performance improvement of the definitive blade,
An object of the present invention is to provide a blade with a dihedral angle that can improve hovering efficiency.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】このため、本発明の上下
反角付ヘリコプタブレードは、次の手段とした。
Therefore, the helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention has the following means.

【0022】(1)翼根部から翼幅方向の90%程度の
翼端部にかけての側面形状が、撓みを考慮しないときに
は、略水平状態になる一直線形状に形成された水平ブレ
ードを設けた。
(1) A horizontal blade having a straight-line shape in which the side surface shape from the blade root portion to about 90% of the blade edge portion in the blade width direction is in a substantially horizontal state when bending is not taken into consideration is provided.

【0023】(2)翼幅方向の90%〜94%にかけて
の側面形状が、上記(1)の一直線形状のブレード端部
から翼端方向に向けて約10度上方に折り曲げられ、1
0度の上反角が形成された上反角ブレードを設けた。
(2) The side surface shape from 90% to 94% in the blade width direction is bent upward by about 10 degrees from the straight edge of the blade in the above (1) toward the blade edge, and 1
A dihedral blade with a 0 degree dihedral was provided.

【0024】(3)翼幅方向の94%〜98%にかけて
の側面形状が、上記(2)の上反角ブレード端部から翼
端方向に向けて、水平面から約10〜20度下方に向け
て折り曲げられ、約10〜20度の下反角が形成された
下反角ブレードを設けた。
(3) The side surface shape from 94% to 98% in the span direction extends downward from the horizontal plane by about 10 to 20 degrees from the dihedral angle blade end of the above (2). A dihedral blade having a dihedral angle of about 10 to 20 degrees was provided.

【0025】(4)さらに、翼幅方向の98%から翼端
にかけての側面形状が、上記(3)の約10〜20度下
方に折り曲げられた下反角ブレードの端部から翼端に向
けて、実質的な折り曲げ角度が約30〜40度に押さえ
られながら、水平面から約50〜60度下方に折り曲げ
られ、大きな下反角が形成された大下反角ブレードを設
けた。
(4) Further, the side surface shape from 98% in the spanwise direction to the blade tip is directed from the end portion of the dihedral blade bent downward about 10 to 20 degrees of the above (3) to the blade tip. The effective bending angle is about 30-40 degrees.
While being bent, a large dihedral angle blade provided with a large dihedral angle was bent downward about 50 to 60 degrees from the horizontal plane.

【0026】なお、上反角ブレードと下反角ブレードと
の連結部等、換言すれば、水平ブレードの回転面から最
も上方位置になる、ブレードの内部にウエイト等を充填
して回転面上方の質量を大きくし、翼端部における水平
面上下のブレードの質量バランスが取れるようにするこ
とが好ましい。また、水平ブレードと上反角ブレードと
の連結部、上反角ブレードと下反角ブレードとの連結部
および下反角ブレードと大下反角ブレードとの連結部
は、鋭角な形状のものにせず、それぞれ適宜な曲率半径
にされたものにすることが好ましい。
It should be noted that the connecting portion between the dihedral blade and the dihedral blade, or in other words, the uppermost position from the rotating surface of the horizontal blade, the inside of the blade is filled with a weight or the like so as to be located above the rotating surface. It is preferable to increase the mass so that the blades above and below the horizontal plane at the blade tip can be balanced in mass. Further, the connecting portion between the horizontal blade and the dihedral blade, the connecting portion between the dihedral blade and the dihedral blade, and the connecting portion between the dihedral blade and the large dihedral blade should have an acute shape. Instead, it is preferable that each has an appropriate radius of curvature.

【0027】このように、本発明の上下反角付ヘリコプ
タブレードは、ヘリコプタの飛行に必要とする揚力を、
回転時の対気速度により発生させるブレードの側面形状
が、翼根部から翼幅の90%まで一直線形状に形成され
たブレードの翼端部に、上記(2)〜(4)の上,下反
角を設けた上反角ブレード、下反角ブレードおよび大下
反角ブレードを翼端に向けて翼幅方向に順次設けた翼端
部側面形状のものにしたので、先行ブレードから発生す
る翼端渦の後行ブレードへの影響を抑制することがで
き、ブレードの翼端部の抵抗を低減することができて、
従来のブレードに比較して、ホバリング効率を5%以上
向上させることができる。
As described above, the helicopter blade with a dihedral angle of the present invention provides the lift required for the flight of the helicopter.
The side surface shape of the blade generated by the airspeed during rotation is such that the blade tip portion of the blade formed in a straight line shape from the blade root portion to 90% of the blade width has the upper and lower sides (2) to (4) above. Angled dihedral blades, dihedral blades and large dihedral blades are made to have a wing tip side surface shape that is sequentially provided in the span direction toward the wing tip. The influence on the trailing blade of the vortex can be suppressed, and the resistance of the blade tip can be reduced.
The hovering efficiency can be improved by 5% or more as compared with the conventional blade.

【0028】すなわち、本発明の上下反角付ヘリコプタ
ブレードは、翼端部に2段階に渡って下反角だけを設け
るようにした、従来のブレードと同様に、先行ブレード
で発生する翼端渦の発生箇所を下方にずらすことがで
き、しかも、翼端渦は発生後ブレードの回転中心方向に
移動するので、翼端渦と先行ブレードに遅れて翼端渦の
発生箇所を通過する後行ブレードとの距離を、翼端渦の
影響の及ばない距離に広げることができ、特に、翼端渦
の影響が大きくなるホバリング時においても、先行ブレ
ードで発生する翼端渦による後行ブレードへの影響を小
さくすることができ、先行ブレードで発生する翼端渦に
より後行ブレードの翼端付近に発生する誘導速度の凹凸
の発生が抑制され、この誘導速度の凹凸の発生に伴う後
行ブレードの翼端付近で発生する抵抗損失を低減するこ
とができる。
That is, the helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention has a wing tip vortex generated by the preceding blade, like the conventional blade, in which only the dihedral angle is provided at the wing tip in two steps. Can be shifted downward, and since the blade tip vortex moves in the direction of the blade rotation center after generation, the trailing blade that passes behind the blade tip vortex and the leading blade behind the blade tip vortex is generated. Can be extended to a distance that is not affected by the tip vortex, especially when hovering where the effect of the tip vortex is large, the influence of the tip vortex generated by the leading blade on the trailing blade. Can be made smaller, and the generation of unevenness of the induced velocity generated near the blade tip of the trailing blade due to the blade tip vortex generated by the leading blade is suppressed, and the blade of the trailing blade accompanying the generation of the unevenness of the induced velocity is suppressed. With end In it is possible to reduce the resistance loss generated.

【0029】また、下反角を2回に分けて設け下反角ブ
レードおよび大下反角ブレードを形成するようにしたの
で、1回の曲げ角度を小さくすることができ、また、大
下反角ブレードにするための屈曲部が、水平面から下方
に曲げられた下反角ブレードの端部に設けられ、実質的
な屈曲角を小さくすることができ、しかも、翼端渦の影
響の及ぶ範囲を取り巻くようにブレード翼端部を形成す
るようにしたことと相俟って、屈曲渦の発生の個所が翼
端に近く、しかも下方に位置することになることから、
ブレード翼端部への翼端渦の影響をなくすることによる
効果を減殺する、屈曲部からの屈曲渦の発生も抑制さ
れ、翼端付近で発生する抵抗損失を、より低減すること
ができる。
Further, since the dihedral angle is divided into two and the dihedral blade and the large dihedral blade are formed, the bending angle per one time can be reduced, and the dihedral angle can be reduced. The bent portion for forming the square blade is provided at the end of the dihedral blade bent downward from the horizontal plane, and the substantial bending angle can be reduced, and the range of influence of the tip vortex Combined with the fact that the blade tip portion is formed so as to surround the, the location of the generation of the bending vortex is close to the blade tip, and is located below
The generation of the bending vortex from the bending portion, which reduces the effect of eliminating the influence of the blade tip vortex on the blade tip portion, is also suppressed, and the resistance loss generated near the blade tip can be further reduced.

【0030】さらに、本発明の上下反角付ヘリコプタブ
レードは、翼端部に下反角だけを設けるようにした従来
のブレードに比較して、翼根部から翼幅方向の90%の
翼端部にかけての側面形状が一直線形状にされたブレー
ド端部から翼端方向に向けて、上方に折り曲げられた上
反角を設けるようにしたブレードを設けるようにしたこ
とにより、ブレードの上下方向の質量バランスが、従来
の下反角を2回に分けて設けるようにしたブレードに比
較して、少なくとも取れるようになるため、遠心力によ
る過大な曲げモーメントがブレードに発生することを低
減でき、さらには、ブレードがヘリコプタの胴体に接触
する可能性も低減することができる。
Further, the helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention is 90% of the blade tip from the blade root portion in the span direction as compared with the conventional blade in which only the dihedral angle is provided at the blade tip. From the blade end portion whose side surface shape is straight to the blade tip direction, by providing the blade with the dihedral angle bent upward, the vertical mass balance of the blade is obtained. However, as compared with a blade in which the conventional dihedral angle is provided in two steps, at least the blade can be removed. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of an excessive bending moment due to centrifugal force in the blade, and further, It is also possible to reduce the possibility that the blade will contact the body of the helicopter.

【0031】なお、上反角ブレードと下反角ブレードと
の連結部等のブレードの内部にウエイト等を充填して、
翼端部の水平面上下のブレードの質量バランスが取れる
ようにすれば、遠心力によりブレードに発生する過大な
曲げモーメントは、ほとんどなくすることができ、曲げ
モーメントの発生に伴うブレードの撓みによりブレード
がヘリコプタの胴体に接触する可能性もなくなり、ヘリ
コプタの損傷を確実に防止することができる。
In addition, a weight or the like is filled inside the blade such as a connecting portion between the dihedral blade and the dihedral blade,
If the mass balance of the blades above and below the horizontal surface of the blade tip can be balanced, the excessive bending moment generated in the blade due to centrifugal force can be almost eliminated, and the blade will bend due to the bending of the blade due to the generation of the bending moment. There is no possibility of contact with the body of the helicopter, and damage to the helicopter can be reliably prevented.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の上下反角付ヘリコ
プタブレードの実施の一形態を図面にもとづき説明す
る。なお、図6〜図11に示す部材と同一部材若しくは
類似の部材には、同一符号を符して説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The same members as those shown in FIGS. 6 to 11 or similar members are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0033】図1は、本発明の上下反角付ヘリコプタブ
レードの実施の形態を示す概念図である。本実施の形態
では、図に示すように、ブレード2の翼端部の最も翼根
側に翼幅方向の90%位置の翼端部で、一度ブレード2
を上側に10度曲げ、上反角ブレードとしての上反角形
状翼端ブレード21とし、次いで翼幅方向94%位置の
翼端部で屈曲渦Cが発生しない、水平面4から下側に1
0度〜20度曲げた下反角ブレードとしての下反角形状
翼端ブレード22とし、さらに翼端方向98%位置の翼
端部で、さらに水平面4から下側に50度〜60度と大
きく曲げた、大下反角ブレードとしての大下反角形状翼
端ブレード23とした翼端部の側面形状が、上,下反角
が設けられた側面形状になるものとした。
FIG. 1 is a conceptual view showing an embodiment of a helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention. In the present embodiment, as shown in the figure, the blade 2 is once moved to the blade root side of the blade 2 at the blade root side at the 90% position in the blade width direction.
Is bent upward by 10 degrees to form a dihedral blade tip blade 21 as a dihedral blade, and then no bending vortex C is generated at the blade tip portion in the blade width direction 94% position.
A dihedral angle blade tip 22 as a dihedral blade bent by 0 to 20 degrees, and further at the blade tip portion at the blade tip direction 98% position, further from the horizontal plane 4 to 50 to 60 degrees downward The bent side surface shape of the large dihedral angle blade tip 23 as the large dihedral blade is a side surface shape having upper and dihedral angles.

【0034】このようにすることにより、ブレード2の
翼端部の形状は、図11と同様に翼端渦影響範囲AVを
取り囲む形状とすることができ、翼端渦TVの影響を受
けないようにすることができる。さらに、大下反角形状
翼端ブレード23にするために、下反角翼端ブレード2
2の翼端側に形成される、大下反角にされた屈曲部3が
翼端側に移動させられるとともに、屈曲部3の下反角
は、図10に示す水平状態からそのまま50°〜60°
設けられるものではなく、水平面4から50度〜60度
の下反角にするにも拘わらず、水平面4から10度〜2
0度を設けた下反角翼端ブレード22の翼端側に設けら
れることから、実質的には30度〜40度程度の下反角
にされたものにできることから、屈曲部3から発生する
屈曲渦Cの発生を抑制し、又は弱い渦、すなわち小径の
屈曲渦影響範囲ACのものにすることができ、屈曲渦C
によるブレード2の翼端部への影響も小さいものにする
ことができる。
By doing so, the shape of the blade tip of the blade 2 can be made to surround the blade tip vortex influencing range AV as in FIG. 11, so that it is not affected by the blade tip vortex TV. Can be Further, in order to form the great dihedral blade tip 23, the dihedral blade tip 2
The bent portion 3 formed on the blade tip side of 2 and having a large dihedral angle is moved to the blade tip side, and the dihedral angle of the bent portion 3 is 50 ° as it is from the horizontal state shown in FIG. 60 °
Although it is not provided, the horizontal plane 4 has a dihedral angle of 50 to 60 degrees, but the horizontal plane 4 to 10 degrees to 2 degrees.
Since it is provided on the wing tip side of the dihedral tip blade 22 having 0 degree, it is possible to substantially make the dihedral angle of about 30 degrees to 40 degrees. The generation of the bending vortex C can be suppressed, or a weak vortex, that is, a bending vortex influencing range AC having a small diameter can be used.
The influence on the blade tip portion of the blade 2 by the can be reduced.

【0035】また、翼端渦TVに比較して上方に発生す
る弱い渦の屈曲渦Cの発生があったとしても、屈曲渦中
心CCは上反角形状翼端ブレード21を設けるようにし
たために、ブレード2の水平面4より上方に位置してい
る上反角形状翼端ブレード21、又は下反角形状翼端ブ
レード22の下方に移動することとなるために、屈曲渦
中心CCとブレード2との間隔は大きくなり、屈曲渦C
によるブレード2への影響をさらに低減させることがで
きる。
Further, even if the weak vortex bending vortex C is generated above the blade tip vortex TV, the bending vortex center CC is provided with the dihedral tip blade 21. Since the blade 2 moves below the dihedral tip blade 21 or the dihedral tip blade 22 located above the horizontal plane 4 of the blade 2, the bending vortex center CC and the blade 2 are Becomes larger, and the bending vortex C
It is possible to further reduce the influence of the on the blade 2.

【0036】また、本実施の形態では、上反角翼端形状
ブレード21を設けたことにより、ブレード2の水平面
4の上方にも質量が配置されることになり、図9〜図1
1に示すように、単に下反角形状翼端ブレード023を
設けた従来のものに比較して、ブレード2の水平面4上
下の質量アンバランスが少なくとも緩和されることによ
り、下反角形状翼端ブレード023だけを設けることに
より発生する、遠心力によるブレード02の大きな曲げ
モーメントは緩和され、さらには、曲げモーメントの緩
和によりブレード2の撓みが抑制され、ブレード2と胴
体3等の接触の可能性をなくすることができる。
Further, in the present embodiment, since the dihedral blade tip shape blade 21 is provided, the mass is also arranged above the horizontal plane 4 of the blade 2, as shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, as compared with the conventional one in which the dihedral blade tip 023 is simply provided, the mass imbalance above and below the horizontal plane 4 of the blade 2 is at least alleviated, so that the dihedral blade tip is formed. A large bending moment of the blade 02 due to the centrifugal force generated by providing only the blade 023 is relaxed, and further, the bending of the blade 2 is suppressed by the relaxation of the bending moment, so that the blade 2 and the body 3 may come into contact with each other. Can be eliminated.

【0037】さらに、ブレード2の水平面4より上に曲
がった部分、特に水平面4より最も離隔する最上方部分
に集中質量を付けるようにすれば、ブレード2の水平
面、上下の質量を完全にバランスさせることができるよ
うになり、質量アンバランスにより生じる遠心力による
曲げモーメントが発生しないようにできるとともに、曲
げモーメントの発生により撓むブレード2とヘリコプタ
1の胴体03等の他の部位との接触の可能性を小さくす
ることができる。
Further, if the concentrated mass is applied to a portion of the blade 2 which is bent above the horizontal plane 4, particularly the uppermost portion farthest from the horizontal plane 4, the horizontal plane and the upper and lower mass of the blade 2 are perfectly balanced. Therefore, it is possible to prevent the bending moment from being generated due to the centrifugal force generated by the mass imbalance, and it is possible to make contact between the blade 2 that is bent due to the generation of the bending moment and other parts such as the body 03 of the helicopter 1. Sex can be reduced.

【0038】本実施の形態の上下反角付ヘリコプタブレ
ードによれば、上述の構成にして、ヘリコプタ01ブレ
ード2の翼端部を一度上に曲げた上反角形状翼端ブレー
ド21にした後に、下方に角度を変えて2度曲げること
で、下反角形状翼端ブレード22および大下反角形状翼
端ブレード23にした側面形状にすることにより、ヘリ
コプタ1の飛行時、特にホバリング時に翼端渦TVおよ
び屈曲渦Cの影響を小さくすることで、ブレード2の翼
端付近の誘導速度IV分布の凹凸を小さくすることがで
き、これに伴うブレード2の翼端付近の迎角分布の凹凸
の発生を抑制し、ブレード2の翼端部の抵抗を小さくす
ることができ、ヘリコプタ1の必要推力を小さくし、且
つ、遠心力による曲げモーメントとヘリコプタの他の部
位との接触の可能性を小さくできる。
According to the helicopter blade with vertical dihedral of the present embodiment, the helicopter 01 blade 2 is formed into the dihedral angle blade tip 21 which is obtained by bending the blade tip of the helicopter 01 blade 2 upwards. When the helicopter 1 is in flight, particularly when the helicopter 1 is flying, the tip end is changed by changing the angle downward and bending it twice to form the dihedral angle tip blade 22 and the great dihedral angle tip blade 23. By reducing the influence of the vortex TV and the bending vortex C, the unevenness of the induced velocity IV distribution near the blade tip of the blade 2 can be reduced, and the unevenness of the elevation angle distribution near the blade tip of the blade 2 accompanying this can be reduced. The generation of the blade 2 can be suppressed, the resistance of the blade end portion of the blade 2 can be reduced, the required thrust of the helicopter 1 can be reduced, and the bending moment due to the centrifugal force and contact with other parts of the helicopter are possible. A it can be reduced.

【0039】次に、上述した本実施の形態における具体
例について説明する。図2は第1の具体例を示す図で、
本具体例においては、翼幅方向の90〜94%の翼端部
に10度の上反角を設けた上反角形状翼端ブレード21
を、翼幅方向の94〜98%の翼端部に−20度の下反
角にした下反角形状翼端ブレード22を、さらに翼幅方
向の98%〜翼端にかけての翼端部に下反角を−50度
の下反角にした大下反角翼端ブレード23を、それぞれ
設けるようにしている。
Next, a specific example of the above-described embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing a first specific example.
In this specific example, a dihedral blade tip 21 having a dihedral angle having a dihedral angle of 10 degrees is provided at 90 to 94% of the blade tip in the spanwise direction.
A dihedral angle blade blade 22 having a dihedral angle of -20 degrees at 94 to 98% of the blade tip in the spanwise direction, and 98% to the tip of the blade in the spanwise direction. The large dihedral tip blades 23 having the dihedral angle of -50 degrees are provided respectively.

【0040】また、図3は第2の具体例を示す図で、本
具体例においては、翼幅方向の90〜94%の翼端部に
10度にした上反角形状翼端ブレード21を、翼幅方向
の94〜98%の翼端部に−10度にした下反角形状翼
端ブレード22を、さらに翼幅方向の98%〜翼端にか
けての翼端部に、下反角を−50度にした大下反角翼端
ブレード23をそれぞれ設けるようにしている。
FIG. 3 is a view showing a second specific example. In this specific example, 90-94% of the blade width direction blade tip portion has a dihedral angle-shaped blade tip 21 of 10 degrees. , A dihedral angle-shaped blade 22 having a blade angle of −10 degrees at 94 to 98% in the span direction, and a dihedral angle at the blade end from 98% to the tip in the span direction. The large dihedral angle blade blades 23 at -50 degrees are provided.

【0041】さらに、図4は第3の具体例を示す図で、
本具体例においては、翼端方向の90〜94%の翼端部
に、第1,第2の具体例と同様に10°の上反角形状翼
端ブレードを、翼幅方向の94〜98%の翼端部に、第
1の具体例と同様に−20度にした下反角形状翼端ブレ
ード22を、さらに翼幅方向98%〜翼端にかけての翼
端部に下反角を−60度にした大下反角翼幅ブレード2
3をそれぞれ設けるようにしている。なお、上述した翼
幅方向の位置および上反角、下反角の大きさは、上述し
た数値のものに限定されるものではなく、数%,数度の
範囲で変えることができるものである。
Further, FIG. 4 is a diagram showing a third specific example.
In this specific example, a dihedral blade with a dihedral angle of 10 ° is installed at 90% to 94% of the blade tip in the blade width direction in the blade width direction in the same manner as in the first and second embodiments. %, A dihedral angle blade blade 22 which is set to −20 degrees as in the first specific example, and a dihedral angle to the blade tip portion from 98% in the span direction to the blade tip − Greater dihedral blade width 2 at 60 degrees
3 are provided respectively. The above-mentioned position in the spanwise direction and the magnitude of the dihedral angle and the dihedral angle are not limited to those described above, but can be changed within a range of several% and several degrees. .

【0042】上述の構成にした、具体例1〜3の翼端部
側面形状にしたブレード2においては、ホバリング効率
は、図5に示すように、何れも、従来のブレード02よ
り5%以上優れたものにすることができる。また、具体
例1〜3の何れにおいても、図2〜図4から明らかなよ
うに、点線で示すブレード2の水平面4の上下に、ブレ
ード2の翼端部がそれぞれ配置されるので、水平面4の
上下の重量アンバランスにより翼端部に発生する遠心力
によるブレード2の曲げモーメントを小さくすることが
でき、ブレード2の構造強度を小さくでき、軽量化でき
るとともに、ブレード2の撓みに伴うブレード2のヘリ
コプタの胴体等の衝突の可能性を小さくすることができ
る。
In the blades 2 having the above-described configurations and having the blade end side surface shapes of Examples 1 to 3, the hovering efficiency is superior to the conventional blade 02 by 5% or more as shown in FIG. You can make it Further, in any of Specific Examples 1 to 3, as is clear from FIGS. 2 to 4, since the blade tips of the blade 2 are arranged above and below the horizontal plane 4 of the blade 2 shown by the dotted line, respectively. The bending moment of the blade 2 due to the centrifugal force generated at the blade tip due to the weight imbalance between the upper and lower sides of the blade 2 can be reduced, the structural strength of the blade 2 can be reduced, the weight can be reduced, and the blade 2 associated with the bending of the blade 2 can be reduced. The possibility of collision with the body of the helicopter can be reduced.

【0043】なお、図2に示す第1の具体例、図4に示
す第3の具体例の如く、水平面4より下方に翼端部のブ
レード2が配置されるものにおいては、ブレード2の部
材のみでは、水平面4の上下の質量バランスを取ること
が難しいため、上反角形状翼端ブレード21と下反角形
状翼端ブレード22との連結部の如く、水平面4より大
きく上方へ突出する位置に、水平面上下の質量を均等に
して、質量バランスがとれるようにするウエイト等を、
好ましくは、ブレード2の表面に作用する空気力に悪影
響が生じないようにするためにブレード2の内部に設け
るようにすることが好ましい。
In the case where the blade 2 at the blade tip is arranged below the horizontal plane 4 as in the first specific example shown in FIG. 2 and the third specific example shown in FIG. 4, a member of the blade 2 Since it is difficult to balance the upper and lower masses of the horizontal plane 4 only with such a structure, a position that protrudes much higher than the horizontal plane 4, such as a connecting portion between the dihedral blade tip blade 21 and the dihedral blade tip blade 22, In addition, weights etc. that make the mass even above and below the horizontal plane to balance the mass,
Preferably, it is preferably provided inside the blade 2 so as not to adversely affect the aerodynamic force acting on the surface of the blade 2.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の上下反角
付ヘリコプタブレードは、翼根部から翼幅方向の90%
の翼端部にかけての側面形状が、略水平状態になる一直
線形状にされた水平ブレード、翼幅方向の90%〜94
%にかけての側面形状が、水平ブレード端部から10度
の上反角にされた上反角ブレード、翼幅方向の94%〜
98%にかけての側面形状が、上反角ブレード端部から
10〜20度の下反角にされた下反角ブレード、および
翼幅方向の98%から翼端にかけての側面形状が、下反
角ブレードの端部から50〜60度の大きな下反角にさ
れた大下反角ブレードからなるものとした。
As described above, the helicopter blade with a dihedral angle of the present invention is 90% in the blade width direction from the blade root.
A horizontal blade having a lateral shape extending toward the wing tip of the blade in a substantially horizontal state, 90% to 94% in the width direction of the blade
% Side profile is a dihedral blade with a dihedral angle of 10 degrees from the end of the horizontal blade, 94% in the span direction
The dihedral angle blade has a dihedral angle of 10 to 20 degrees from the dihedral blade end, and the dihedral angle of 98% to the blade tip in the span direction. It consisted of a large dihedral blade with a large dihedral angle of 50-60 degrees from the end of the blade.

【0045】これにより、先行ブレードで発生する翼端
渦の発生箇所を下方にずらすことができ、先行ブレード
に遅れて翼端渦の発生箇所を通過する後行ブレードとの
距離を、翼端渦の影響の及ばない距離にまで広げること
ができ、特に、翼端渦の影響が大きくなるホバリング時
においても、先行ブレードで発生し、後行ブレードに作
用する翼端渦の影響を抑制することができ、翼端渦の影
響により後行ブレードの翼端付近で発生する抵抗損失を
低減することができ、ホバリング効率を5%以上向上さ
せることができる。
As a result, the location of the blade tip vortex generated by the leading blade can be shifted downward, and the distance to the trailing blade that passes behind the blade tip vortex generation point behind the leading blade can be calculated as follows. Can be extended to a distance that does not affect the influence of the blade tip vortex, especially when hovering where the influence of the blade tip vortex becomes large, it is possible to suppress the influence of the blade tip vortex generated on the leading blade and acting on the trailing blade. Therefore, it is possible to reduce the resistance loss generated near the blade tip of the trailing blade due to the influence of the blade tip vortex, and improve the hovering efficiency by 5% or more.

【0046】また、下反角を2回に分けて設けるように
したので、1回の曲げ角度を小さくすることができ、ま
た、大下反角ブレードにするための屈曲部の実質的な屈
曲角を小さくすることができ、しかも、翼端渦の影響の
及ぶ範囲を取り巻くように形成したので、ブレード翼端
部への翼端部の影響をなくすることによる効果を減殺す
る屈曲部からの屈曲渦の発生も抑制され、翼端付近で発
生する抵抗損失をより低減することができる。
Further, since the dihedral angle is provided in two steps, the bending angle for one time can be reduced, and the bending portion for the large dihedral angle is substantially bent. The angle can be made small, and moreover, since it is formed so as to surround the range affected by the blade tip vortex, it is possible to reduce the effect of eliminating the effect of the blade tip on the blade tip. The generation of bending vortices is also suppressed, and the resistance loss generated near the blade tip can be further reduced.

【0047】さらに、翼端部に下反角だけを設けるよう
にしたものに比較して、ブレードの水平回転面の上下方
向の質量バランスが取れるようになり、遠心力による過
大な曲げモーメントが発生するようなこともなく、胴体
等のヘリコプタへの接触の可能性もなくすることができ
る。
Further, as compared with the case where only the dihedral angle is provided at the blade tip, the vertical mass of the horizontal rotating surface of the blade can be balanced, and an excessive bending moment due to centrifugal force is generated. It is possible to eliminate the possibility of contact with the helicopter such as the body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の上下反角付ヘリコプタブレードの実施
の第1形態を示す概念図、
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a helicopter blade with a dihedral angle according to the present invention,

【図2】図1に示す実施の形態の上下反角付ヘリコプタ
ブレードの第1具体例を示す側面図、
FIG. 2 is a side view showing a first specific example of a helicopter blade with an upside down angle according to the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示す実施の形態の上下反角付ヘリコプタ
ブレードの第2具体例を示す側面図、
FIG. 3 is a side view showing a second specific example of the helicopter blade with an upside down angle according to the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示す実施の形態の上下反角付ヘリコプタ
ブレードの第3具体例を示す側面図、
FIG. 4 is a side view showing a third specific example of the helicopter blade with an upside down angle according to the embodiment shown in FIG. 1;

【図5】図2に示す上下反角付ヘリコプタブレードの第
1具体例、図3に示す第2具体例、および図4に示す第
3具体例並びに従来の下反角ヘリコプタブレードのホバ
リング効率の比較を示す図、
5 shows a first specific example of the helicopter blade with vertical dihedral shown in FIG. 2, a second specific example shown in FIG. 3, a third specific example shown in FIG. 4, and hovering efficiency of a conventional dihedral helicopter blade. Figure showing comparison,

【図6】従来のヘリコプタを示す平面図、FIG. 6 is a plan view showing a conventional helicopter,

【図7】従来のヘリコプタのブレードを示す図で、図7
(a)は翼端が矩形状にされたブレードの平面図,図7
(b)は翼端がテーパ形状にされたブレードの平面図,
図7(c)は翼端が後退角形状にされたブレードの平面
図,図7(d)は翼端が下反角形状にされたブレードの
側面図、
7 is a view showing a blade of a conventional helicopter, and FIG.
FIG. 7A is a plan view of a blade having a rectangular tip.
(B) is a plan view of a blade with a tapered tip.
FIG. 7 (c) is a plan view of a blade having a swept tip, and FIG. 7 (d) is a side view of a blade having a dihedral tip.

【図8】翼端渦によりブレードの翼端部への影響を示す
図で、図8(a)は翼端渦によるブレードの翼端部の誘
導速度分布が凹凸なる状況を示す側面図,図8(a)は
先行ブレードで発生する翼端渦の後行ブレードへの影響
を示す斜視図、
FIG. 8 is a diagram showing the influence of a blade tip vortex on a blade tip portion, and FIG. 8 (a) is a side view showing a situation where the induced velocity distribution at the blade tip portion due to the blade tip vortex is uneven. 8 (a) is a perspective view showing the influence of a tip vortex generated on the leading blade on the trailing blade,

【図9】従来のヘリコプタのブレードで下反角を付ける
ことにより、翼端渦によるブレードへの干渉を低減する
状況を示す側面図、
FIG. 9 is a side view showing a situation in which interference with a blade due to a tip vortex is reduced by providing a dihedral angle with a blade of a conventional helicopter;

【図10】従来のヘリコプタのブレードで大きな下反角
を付けることにより、翼端渦によるブレードへの干渉低
減の効果がなくなる状況を示す側面図、
FIG. 10 is a side view showing a situation in which a blade of a conventional helicopter has a large dihedral angle and the effect of reducing interference with the blade due to a tip vortex disappears;

【図11】従来のヘリコプタのブレードで2段下反角を
付けることにより、翼端渦によるブレードへの干渉を低
減する状況を示す側面図である。
FIG. 11 is a side view showing a situation in which a blade of a conventional helicopter is provided with a two-stage dihedral angle to reduce interference with a blade due to a tip vortex.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ブレード 21 上反角形状翼端ブレード 22 下反角形状翼端ブレード 23 大下反角形状翼端ブレード 3 屈曲部 4 (ブレード)水平面 01 ヘリコプタ 02 ブレード 02a 先行ブレード 02b 後行ブレード 021 テーパ形状翼端ブレード 022 後退角形状翼端ブレード 023 下反角形状翼端ブレード 03 胴体 04 屈曲部 R 回転速度 F 前進速度 V 対気速度 TV 翼端渦 IV 誘導速度 CV 翼端渦中心 AV 翼端渦影響範囲 C 屈曲渦 CC 屈曲渦中心 AC 屈曲渦影響範囲 CF 遠心力 Two blades 21 Dihedral blade tip 22 Dihedral shape blade tip blade 23 Greater dihedral angle wing tip blade 3 bends 4 (Blade) Horizontal surface 01 helicopter 02 blade 02a Leading blade 02b trailing blade 021 tapered blade tip 022 Swept-back wing tip blade 023 dihedral angle blade tip 03 torso 04 Bend R rotation speed F Forward speed V airspeed TV wing tip vortex IV induction speed CV wing tip vortex center AV wing tip vortex influence range C bending vortex CC bending vortex center AC Bending vortex influence range CF centrifugal force

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B64C 27/473 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B64C 27/473

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ヘリコプタの上方に設けられ、回転時の
対気速度で発生する揚力により前記ヘリコプタを空中に
浮揚させるとともに、飛行に必要な推進力を発生させる
ヘリコプタブレードにおいて、側面形状が、翼根部から
翼端部にかけて一直線形状のブレードにされるととも
に、翼幅方向90%〜94%の翼端部が10度上方に折
り曲げられた上反角ブレードにされ、翼幅方向の94%
〜98%の翼端部が10〜20度下方に折り曲げられた
下反角ブレードにされ、さらに、翼幅方向の98%から
翼端までの翼端部が50〜60度下方に折り曲げられた
大下反角ブレードにされ、かつ前記下反角と前記大下反
角の折り曲げ角度が実質的に 30 度乃至 40 度にされている
ことを特徴とする上下反角付ヘリコプタブレード。
1. A helicopter blade which is provided above a helicopter and which levitates the helicopter in the air by a lift force generated at an airspeed during rotation and also generates a propulsive force required for flight, has a side shape of a wing. A straight blade is formed from the root to the blade tip, and 90% to 94% of the blade tip in the blade width direction is a dihedral blade bent upward by 10 degrees, and 94% in the blade width direction.
~ 98% of the blade tip was made an anti-diagonal blade bent downward by 10 to 20 degrees, and further, the blade tip from 98% to the blade tip in the spanwise direction was bent downward by 50 to 60 degrees. Greater dihedral blade , and the dihedral and the dihedral
Helicopter bladed vertical dihedral angle, characterized in that the bending angle of the corner is substantially 30 degrees to 40 degrees.
【請求項2】 前記ブレードの水平面より上に曲がった
部分の内部にウェイトを充填したことを特徴とする請求
項1に記載の上下反角付ヘリコプタブレード。
2. Bent above the horizontal plane of the blade
Claims characterized by filling weights inside the part
Item 2. A helicopter blade with an upside down angle according to Item 1.
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