JP3958747B2

JP3958747B2 - Ｒ／ｃヘリのロータ制御装置

Info

Publication number: JP3958747B2
Application number: JP2004035361A
Authority: JP
Inventors: 敬太郎松坂; 忠彦田中
Original assignee: Hirobo Ltd
Current assignee: Hirobo Ltd
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: JP2005225347A

Description

本発明は、ラジオコントロールヘリコプタ（以下、Ｒ／Ｃヘリという）のロータ制御装置に関し、特に機体の前後にメインロータを配したタンデムロータ式Ｒ／Ｃヘリの前後ロータのピッチ角を制御するのに好適な装置に関する。

ヘリコプターは、メインロータの迎え角が付いたブレードを回転させて揚力を生じさせるとともに、ブレードを根元から傾斜させてロータ回転面を傾けることで傾斜方向への推力を生じさせて飛行する。このようなブレードのピッチ角の制御は、ブレードの根元部分に取付けられたスワッシュプレートをマストに沿って上下移動或いは傾動操作することにより行われる。

Ｒ／Ｃヘリにおけるスワッシュプレートの移動及び傾動は、リンク機構を介してスワッシュプレートに連結したピッチサーボ、エルロンサーボ及びエレベータサーボを動作させて行うが、これらサーボを動作させてスワッシュプレートを操作する方式には、送信機の操舵スティックの操作に伴って送信機から出力されるピッチ、エルロン及びエレベータの各操舵信号を対応のサーボに単独で入力し動作させる方式と、前記各操舵信号を混合し組み合わせて各サーボの制御信号を生成し、生成した制御信号を対応のサーボに入力し動作させる方式（以下、ＳＷＭ（スワッシュミキシング）方式という）があり、市販の多くのプロポ（送信機）にも両方式に対応した送信モードが搭載してある。
そして、後者の方式には、構造がシンプルとなって部品点数が減り、機体の軽量化を実現できる、舵の効きが緻密且つ確実になる、各サーボの負担が減り駆動部の信頼性が増す等のメリットがあることが知られている（例えば特許文献１参照）。

特公昭６０―２３６２８号公報

従来のＲ／Ｃヘリの内、機体の前後にメインロータを配したタンデムロータ式のものは、機構が複雑で各部の調整及び飛行操舵が難しいという欠点があった。そこで、タンデムロータ式Ｒ／Ｃヘリを単純な構造とするためＳＷＭ方式を適用し、前後ロータのスワッシュプレートを、それぞれミキシングした駆動信号をサーボに供給して操作する構成が考えられる。
この場合に、送信機のＳＷＭ方式の送信モードを利用することも可能であるが、タンデムロータに対応したミキシングではないため、受信機側でミキシングされた信号を一旦ピッチ、エルロン及びエレベータの各単独の操舵信号に変換し、さらに変換したこれら信号をタンデムロータ用に再ミキシングしなければならず、信号系統に時間遅れが生じてシャープに操舵することができないという問題が生じる。
一方、ピッチ、エルロン及びエレベータの各操舵信号を対応のサーボに独立して入力する方式のものでは、機体に搭載したジャイロ装置から出力される姿勢制御信号を前記操舵信号に混合し、これをサーボに入力することで飛行姿勢の安定化を図っているが、ＳＷＭ方式のものでは、ロール、ピッチ及びヨーの各軸のジャイロ装置の出力信号をミキシングして対応のサーボ駆動信号を生成する必要があるため、ジャイロ装置の適用は容易ではない。

本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、Ｒ／Ｃヘリのロータのピッチ角をＳＷＭ方式で制御するにあたり、各サーボの制御信号にジャイロ装置の出力信号をミキシングして飛行姿勢の安定化を図ること、タンデムロータの操舵の応答性を改善して迅速、確実且つ容易な操舵を実現することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明では、機体にジャイロ装置とＳＷＭ方式のミキシング装置を設け、送信機から送信されるピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号とジャイロ装置から出力される姿勢制御信号とを前記ミキシング装置でミキシングしてスワッシュプレートをＳＷＭ方式で動作させるサーボ駆動信号を生成する構成を採用した。

すなわち、本発明は、リンク機構を介してスワッシュプレートと接続した複数のサーボ装置をピッチ制御量に対応させて連動動作させることによりロータのピッチ角を制御するように構成されたＲ／Ｃヘリのロータ制御装置において、受信機から出力されるパルス幅変調されたピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号を復調する復調部と、復調部から出力される各操舵信号と、機体に設けたジャイロ装置から出力されるエルロン、エレベータ及びラダーの各姿勢制御信号とをミキシングして前記各サーボ装置の制御信号を生成する演算部と、演算部から出力される制御信号を前記各サーボ装置に対応した制御量に調整して各サーボ装置の駆動信号として出力する出力部と、を有して構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、演算部において前側ロータのスワッシュプレートを操作する各サーボ装置制御信号と、後側ロータのスワッシュプレートを操作する各サーボ装置制御信号とを分配し、さらに出力部においてエレベータとラダーの操舵信号及び姿勢制御信号とをミキシングし、タンデムロータ式のＲ／Ｃヘリの前後ロータのピッチ角の制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする。

本発明のロータ制御装置によれば、操舵信号のミキシングを機体に設けた装置で行うため、ＳＷＭ方式の送信モードを搭載していない送信機の利用も可能である。操舵スティックの操舵に伴って送信機より送信され、受信機で受信した操舵信号をミキシングする回路中に、さらにジャイロ装置の出力信号をミキシングさせ、ジャイロ装置の姿勢制御信号に基づきサーボを駆動することで、Ｒ／Ｃヘリの飛行を安定させて操舵を容易にし、同時にＳＷＭ方式によるシャープ且つ確実な操舵が実現される。

本発明のロータ制御装置は、テールロータを有するＲ／ＣヘリでＳＷＭ方式によりメインロータのピッチ角を制御する構造のものにも適用することが可能である。この場合、テールロータのピッチ角を制御するサーボには、送信機から送信されるラダー操舵信号とジャイロ装置から出力されるヨー軸姿勢制御信号を混合した制御信号を演算出力してもよい。或いは別途ラダー専用ジャイロ駆動してもよい。

また、タンデムロータ式のＲ／Ｃヘリに本発明のロータ制御装置を適用する場合、ミキシング装置の出力部において、前後ロータとそれぞれ連結したスワッシュプレートを作動させる各サーボの駆動信号のミキシング生成が行われる。具体的には、前後ロータでコレクティブピッチに差動を加えるため、前後ロータのサーボにはエレベータの操舵信号と姿勢制御信号を加える。さらにエルロンサーボとピッチサーボに、ラダーの操舵信号と姿勢制御信号を加えてヨー軸廻りに動作するように構成される。

前記構成のロータ制御装置において、ミキシングされる各操舵信号と各姿勢制御信号のミキシング前後の信号経路には、各々ゲイン調整及び信号の極性変更が可能な増幅器が配置される。
各増幅器のゲイン及び極性の設定は、ミキシング装置に設けられた設定入力部で同部表面に配したスイッチを操作しつつ、同装置に設けられた表示部に表示された設定を確認しながら、各増幅器毎に行なえるように構成することができる。
ミキシングする信号のゲインと極性を各増幅器で適宜に設定可能とすることで、３点支持型や４点支持型等の様々なスワッシュプレート支持方式に対応が可能となり、また、ピボット長がエレベータ方向とエルロン方向で異なっていたり、或いはスワッシュプレートの動作方向やサーボの回転方向、ジャイロの作動方向を任意に調整したりすることが可能となる。
また、前記構成のロータ制御装置においてジャイロ装置から出力されるアナログの各姿勢制御信号をデジタル信号に変換し、これをシリアル信号に変調して伝送するとともに、ジャイロ復調部において前記シリアル信号を復調してパラレルな姿勢制御信号を取り出すように構成することが好ましい。

本発明の好適な一実施形態を図面を参照して説明する。
図１はＲ／Ｃヘリの機体概略側面図であり、この形態はタンデムロータ式のＲ／Ｃヘリに本発明のロータ制御装置を適用したものである。
図中、符号１は機体フレーム、２はエンジン、３は前側ロータヘッド、４は前側マスト、５は前側スワッシュプレート、６は後側ロータヘッド、７は後側マスト、８は後側スワッシュプレートであり、前後のマスト４、７は機体フレーム１の内部に設けた伝達軸及び歯車連結機構を介して連結し互いに逆方向へ回転するように構成してある。

前後のロータヘッド３、６は、エンジン２の回転を伝える前後のマスト４、７と自在継手の如く連結しており、回転を続行しながらそれぞれマスト４、７に対してロータを傾ける傾動動作が可能となっている。また、ブレード（図示せず）との連結部もマスト４、７と直交する方向の廻りで傾動し得るように設けてある。
ロータとブレードの傾動動作は、前後のロータヘッド３、６とスワッシュプレート５、８とを連結するコントロール機構９、１０により行われ、前後のロータは、マスト４、７廻りでのスワッシュプレート５、８の変位に応じてマスト４、７に対する傾斜角を変化させ、また、ブレードのピッチが制御される。なお、前後のロータヘッド３、６には、マスト４、７を中心として等間隔に三枚のブレードが取付けられるようになっている。

図２は、前記機体の前後のスワッシュリンケージを示している。前後のスワッシュプレート５、８は、軸受け（図示せず）を介してマスト４、７の周面に取付けられているとともに、その周縁をピッチ、エルロン及びエレベータの各サーボのサーボホーンに各々直結したスワッシュリンクによって１２０°割りの３点で均等に支持され、各スワッシュリンクの作動に伴い、回転するマスト４、７の周面に沿って上下方向へ摺動し、マスト４、７の廻りで前後左右に傾動し得るように取り付けてある。

詳しくは、同図に示されるように、機体上方から見て、前側のスワッシュプレート５は、プレート周縁の左斜め前部にピッチサーボＦＰのスワッシュリンク１１ａ、右斜め前部にエルロンサーボＦAのスワッシュリンク１１ｂ、後方中央部にエレベータサーボＦＥのスワッシュリンク１１ｃがそれぞれ連結して支持され、また、後側のスワッシュプレート８は、プレート周縁の左斜め前部にピッチサーボＲＰのスワッシュリンク１２ａ、右斜め前部にエルロンサーボＲAのスワッシュリンク１２ｂ、後方中央部にエレベータサーボＲＥのスワッシュリンク１２ｃがそれぞれ連結して支持されている。
そして、送信機からシリアルに送信される、独立した制御信号としてのピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号を後述のロータ制御装置においてパラレル信号に分離・復調してこれらをミキシングし、同装置から出力されるミキシングされたサーボ駆動信号を前後各サーボに入力し、各サーボが連動動作することによって、前後のロータ及びブレードが所望の角度となるよう、前後のスワッシュプレート５、８が操作制御されるように設けてある。

図３は、前記図示した機体に搭載されるロータ制御装置の構成を示しており、同図に示されるように、この装置は、受信機１３、ジャイロ装置１４及びミキシング装置１５により構成されている。

受信機１３は、操舵スティックの操作に伴って送信機からシリアルに送信される制御信号を受信し、これをパルス幅変調してミキシング装置１５の復調部１５ａへと出力する。送信機からシリアル送信される制御信号は、各操舵スティックに対応したピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの操舵信号と、送信機において設定されるジャイロ装置１４のゲイン設定信号とを含み、本形態ではゲイン設定信号も復調部１５ａに入力している。

ジャイロ装置１４は、ロール、ピッチ及びヨーの各軸の機体姿勢を検出する３軸ジャイロであり、姿勢変化が検出された場合に機首を設定された方位に保つように姿勢制御信号を各軸毎に出力するように構成してある。

ミキシング装置１５は、図３及び図４に示されるように、受信機１３から入力信号を取り出す復調部１５ａ、ミキシング信号のゲインを調整する入力部１５ｂ、ＳＷＭ方式のミキシング処理を行う演算部１５ｃ、ミキシングされた信号を前記各サーボに分配するとともに各サーボ装置に比例した制御量に調整して出力する出力部１５ｄ、処理信号のゲインや極性の設定を行う設定入力部１５ｅ及び設定入力部１５ｅの設定を表示出力する表示部１５ｆの各部により構成されている。

詳しくは、復調部１５ａは、受信機１３からパルス幅変調されて信号出力される、ピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号とゲイン設定信号とを復調して、操舵に比例した時間値（パルス幅）を得る処理を行い、入力部１５ｂへと出力する。

図４に示されるように、入力部１５ｂに入力されたピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号(RXPI、RXAI、RXEI、RXRI)は増幅器O１〜O４においてゲイン調整がなされる。これは、利用者毎で異なる送信機の信号レベルを調整するためである。また、ジャイロ装置１４から出力される３軸の各姿勢制御信号(RXAG、RXEG、RXRG)も入力部１５ｂへと入力され、増幅器O５〜O７においてゲイン調整がされ、さらに増幅器O８〜O１０で、前記復調部１５ａで復調されたゲイン設定信号の設定ゲインに調整され、ジャイロによる姿勢の復元応答性を利用者の好みに設定できるようになっている。

入力部１５ｂでゲイン調整された各信号は演算部１５ｃに入力し、この内、エルロン操舵信号(RXAI)、エレベータ操舵信号(RXEI)及びラダー操舵信号(RXRI)は、エルロン姿勢制御信号(RXAG)、エレベータ姿勢制御信号(RXEG)及びラダー姿勢制御信号(RXRG)とそれぞれ加算器Ａ１〜Ａ３において一対一で加算される。これら加算された各制御信号（AGCS、EGCS、RGCS）及びピッチ操舵信号(RXPI)は、増幅器Ｏ１１〜Ｏ２２でゲイン調整された後、混合及び組み合わせがなされてＳＷＭ方式のサーボ駆動信号が生成される。
すなわち、演算部１５ｃにおけるミキシングは、図４に示されるように、加算器Ａ４、Ａ７でピッチ操舵信号(RXPI)、エルロン制御信号(AGCS)及びエレベータ制御信号(EGCS)を加算してピッチサーボＦＰ、ＲＰの制御信号(FPCS、RPSC)を生成し、加算器Ａ５、Ａ８でピッチ操舵信号(RXPI)、エルロン制御信号(AGCS)及びエレベータ制御信号(EGCS)を加算してエルロンサーボＦＡ、ＲＡの制御信号(FACS、RASC)を生成し、また、加算器Ａ６、Ａ９でピッチ操舵信号(RXPI)とエレベータ制御信号(EGCS)を加算してエレベータサーボＦＥ、ＲＥの制御信号(FECS、RESC)を生成する。

演算部１５ｃでミキシングされた各サーボ制御信号は、さらに出力部１５ｄでタンデムロータ用の信号としてミキシングされる。すなわち、図４に示されるように、加算器Ａ１０〜Ａ１５で各サーボ制御信号にエレベータ制御信号(EGCS)を加算し、さらに、ヨー軸の動作を得るため、ピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡの制御信号には、加算器Ａ１６〜Ａ１８でラダー制御信号(RGCS)を各々加算する。これらミキシングされた制御信号は、出力部１５ｄの最終段において、演算による信号のオーバーフロー、つまり機械的動作量の最大値を超えないようにするために、増幅器Ｏ２３〜O２８でゲイン調整がなされ、それぞれ各サーボに駆動信号として出力される。

演算部１５ｃと出力部１５ｄの信号ミキシング経路に配した増幅器O１〜O２８は、出力信号のゲイン調整及び信号の極性設定が可能に構成してある。これら増幅器のゲイン調整と信号極性の設定は、設定入力部１５ｅに配したスイッチを操作しつつ表示部１５ｆにモニターされる設定を確認しながら各増幅器毎に任意に行えるようになっている。

ここで、前述の通り、前後スワッシュプレート５、８はピポットが１２０°に設定され、それぞれプレート周縁の前方左右斜めにピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡ、後方中央にエレベータサーボＦＥ、ＲＥのリンクを連結してある。そのため、かかるリンク機構に対応した信号のミキシングがなされるように、各増幅器のゲインと信号の極性が設定される。
すなわち、図４に示されるように、演算部１５ｃのミキシングにおいて、ピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡではエルロン制御信号(AGCS)が反転した極性でそれぞれ加算され、また、出力部１５ｄのミキシングにおいて、前後でコレクティブピッチに作動を加えるため、前後のサーボではエレベータ制御信号(RXEG)が反転した極性で加算され、ラダー制御信号(RXEG)も反転した極性で加算される。また、エレベータの動作量は、エレベータサーボＦＥ、ＲＥの動作量が１に対して、ピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡの動作量が０.５となるように加算する信号のゲイン調整がなされる。

従って、前後のスワッシュプレート５、８を操作するために、出力部１５ｄから各サーボＦＰ、ＦＡ、ＦＥ、ＲＰ、ＲＡ、ＲＥに出力される駆動信号は、以下のようにミキシングされたものとなる。
ＦＰ駆動信号=[(ピッチ操舵信号−エルロン制御信号−エレベータ制御信号/２)
＋エレベータ制御信号−ラダー制御信号]
ＦＡ駆動信号=[(ピッチ操舵信号＋エルロン制御信号−エレベータ制御信号/２)
＋エレベータ制御信号−ラダー制御信号]
ＦＥ駆動信号=[(ピッチ操舵信号+エレベータ制御信号)+エレベータ制御信号]
ＲＰ駆動信号=[(ピッチ操舵信号−エルロン制御信号−エレベータ制御信号/２)
−エレベータ制御信号＋ラダー制御信号]
ＲＡ駆動信号=[(ピッチ操舵信号＋エルロン制御信号−エレベータ制御信号/２)
−エレベータ制御信号＋ラダー制御信号]
ＲＥ駆動信号=[(ピッチ操舵信号+エレベータ制御信号)−エレベータ制御信号]

次に、前記ロータ制御装置による前後ロータの動作を説明する。
先ず、ピッチ制御の場合、送信機のピッチスティックを動かすことによって送信機から他の制御信号と合成されてシリアルに送信されるピッチ操舵信号は、受信機１３で受信されると、単独のピッチ操舵信号に分離されパルス幅変調された信号となる。受信機から出力されるパルス幅変調された信号は、復調部１５ａにおいて復調され、演算部１５ｃ及び出力部１５ｄで前後各サーボの駆動信号にミキシングされる。
ミキシングされた駆動信号は、前後各サーボに等しく入力され、その信号に応じて前後の各サーボと連結した各スワッシュリンクが連動して作動し、前後スワッシュプレート５、８を上方又は下方に平行移動させて前後ロータヘッド３、６に連結されたブレードのピッチ角を制御する。

次に、エルロン制御の場合、送信機のエルロンスティックを動かすことによって送信されるエルロン操舵信号を受信機１３で受信し復調部１５ａで復調して、前記と同様に演算部１５ｃ及び出力部１５ｄで前後各サーボの駆動信号にミキシングし、ピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡを同時且つ相対的に反対方向へ同量だけ動作させる駆動信号を生成する。ミキシングされた駆動信号は、前後のピッチ及びエルロンサーボに入力され、その信号に応じて各サーボと連結した各スワッシュリンクが連動して作動し、前後スワッシュプレート５、８をマスト４、７を中心として左方又は右方に傾動させて、前後ロータの回転面を左方又は右方に平行に傾斜させる。
また、外乱により機体の姿勢がロール軸廻りで何れかの方向に傾いたことをジャイロ装置１４が検出した場合、ジャイロ装置１４から出力されるエルロン姿勢制御信号がミキシング装置１５に入力して、前記と同様にピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡを同時且つ相対的に反対方向へ同量だけ動作させる駆動信号がミキシングされ、これが前後のピッチ及びエルロンサーボに入力されて各サーボと連結した各スワッシュリンクを介して前後スワッシュプレート５、８を左又は右に傾動させ、機体を元の姿勢に復元させる。

エレベータ制御の場合、送信機のエレベータスティックを動かすことによって送信されるエレベータ操舵信号を受信機１３で受信し復調部１５ａで復調して、前記と同様に演算部１５ｃ及び出力部１５ｄでミキシングして前後各サーボの駆動信号を生成する。ミキシングされた駆動信号は、エレベータサーボＦＥ、ＲＥの動作量が１に対してピッチサーボＦＰ、ＲＰとエルロンサーボＦＡ、ＲＡの動作量が０.５となるように設定され、これにより各サーボと連結した各スワッシュリンクを介して、前後スワッシュプレート５、８をマスト４、７に対して前方又は後方に傾動させ、前後ロータの回転面を前方又は後方に傾斜させる。
また、各サーボの制御信号にエレベータ制御信号を加えて、前後のロータでコレクティブピッチに作動を加えているため、図５に示されるように、前後スワッシュプレート５、８はニュートラルな位置（ＮＦ、ＮＲ）から相対的に反対方向に同量だけ上昇又は下降し、これにより機体を進行方向へ傾斜させ、スムーズな前進又は後退飛行を可能としている。
また、外乱により機体の姿勢がピッチ軸廻りで何れかの方向に傾いたことをジャイロ装置１４が検出した場合、ジャイロ装置１４から出力されるエレベータ姿勢制御信号がミキシング装置１５に入力して、前記と同様にミキシングされた各サーボの駆動信号を生成し、機体が元の姿勢に復元するように、各スワッシュリンクを介して前後スワッシュプレート５、８を変位させる。

また、ラダー制御の場合、送信機のラダースティックを動かすことによって送信されるラダー操舵信号を受信機１３で受信し復調部１５ａで復調して、前記と同様に演算部１５ｃ及び出力部１５ｄでミキシングし、前側ピッチサーボＦＰと後側ピッチサーボＲＰを相対的に反対方向へ、前側エルロンサーボＦＡと後側エルロンサーボＲＡを相対的に反対方向へそれぞれ同時に同量だけ動作させる駆動信号を生成する。ミキシングされた駆動信号は、前後のピッチ及びエルロンサーボに入力され、その信号に応じて各サーボと連結した各スワッシュリンクが連動して作動し、前側スワッシュプレート５と後側スワッシュプレート８をそれぞれマスト４、７を結ぶ線分に対して相対的に左右反対方向に傾動させて、前後ロータの回転面を互いに逆方向に傾斜させることで、ヨー軸廻りの動作を可能としている。
外乱により機体の姿勢がヨー軸廻りで左右何れかの方向に傾いたことをジャイロ装置１４が検出し、同装置からラダー姿勢制御信号が出力された場合も、前記と同様なミキシング及び各サーボの駆動がなされて前後のスワッシュプレート５、８が逆方向に傾動し、機体を元の姿勢に復元させる。

なお、図示した形態で、ジャイロ装置１４から出力される各姿勢制御信号がパラレルでミキシング装置１５に入力される部分は、図６に示されるように、ジャイロ装置１４から出力されるアナログの各姿勢制御信号(RXAG、RXEG、RXRG)をＡ／D変換器１６でデジタル信号に変換し、これをＣＰＵ１７でシリアル信号に変調し、シリアルドライブ素子１８でミキシング装置１５へと出力し、ミキシング装置１５に設けたジャイロ復調部（図示せず）で入力したシリアル信号を復調してパラレルな姿勢制御信号に取り出すように構成してある。ジャイロ装置１４の出力信号をデジタル伝送することにより、アナログ信号に混合するノイズの影響を排除でき、より応答性に優れた安定した飛行姿勢の維持が実現され、また、装置間の結線も簡略化される。

また、図示した形態は一例であり、本発明は他の適宜な形態に適用可能である。図４の信号ミキシング処理系統図に示した信号の極性は一例であり、同図中の各増幅器において、処理信号のゲイン、その極性に応じて、或いは利用者の操舵技量や好みに応じて適宜に設定可能である。

本発明を適用したタンデムロータ式Ｒ／Ｃヘリの機体概略側面図である。図１に示した機体の前後スワッシュリンケージの構成斜視図である。本発明の一実施形態のロータ制御装置の構成図である。ミキシング装置の信号ミキシング処理系統図である。エレベータ制御において前進飛行時と後退飛行時の前後スワッシュプレートの動作を示した図である。ジャイロ装置の出力信号をシリアル伝送する形態を示した図である。

符号の説明

１機体フレーム、２エンジン、３前側ロータヘッド、４前側マスト、５前側スワッシュプレート、６後側ロータヘッド、７後側マスト、８後側スワッシュプレート、９，１０コントロール機構、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃスワッシュリンク、１３受信機、１４ジャイロ装置、１５ミキシング装置、１５ａ復調部、１５ｂ入力部、１５ｃ演算部、１５ｄ出力部、１６Ａ／Ｄ変換器、１７ＣＰＵ、１８シリアルドライブ素子、Ｏ１〜Ｏ２８増幅器、Ａ１〜Ａ１９加算器

Claims

機体の前後にロータを配し、前後ロータのピッチ角が、リンク機構を介してスワッシュプレートと接続した複数のサーボ装置をピッチ制御量に対応させて連動動作させることにより制御されるように構成されたタンデムロータ式のＲ／Ｃヘリのロータ制御装置において、
受信機から出力されるパルス幅変調されたピッチ、エルロン、エレベータ及びラダーの各操舵信号を復調する復調部と、
復調部から出力される各操舵信号と、機体に設けたジャイロ装置から出力されるエルロン、エレベータ及びラダーの各姿勢制御信号とをミキシングして前記各サーボ装置の制御信号を生成するとともに、前側ロータのスワッシュプレートを操作する各サーボ装置制御信号と、後側ロータのスワッシュプレートを操作する各サーボ装置制御信号とを分配する演算部と、
演算部から出力される制御信号を調整して各サーボ装置の駆動信号として出力する出力部とを有し、
前記分配された各サーボ装置制御信号に、エレベータの操舵信号と姿勢制御信号をミキシングし、さらにピッチとエルロンのサーボ装置制御信号に、ラダーの操舵信号と姿勢制御信号をミキシングして、前後ロータのピッチ角を制御する各サーボ装置の駆動信号を出力するように構成されていることを特徴とするＲ／Ｃヘリのロータ制御装置。
ジャイロ装置から出力されるアナログの各姿勢制御信号をデジタル信号に変換し、これをシリアル信号に変調して伝送するとともに、ジャイロ復調部において前記シリアル信号を復調してパラレルな姿勢制御信号を取り出すように構成された請求項１に記載のＲ／Ｃヘリのロータ制御装置。