JP4535550B2 - 回転翼航空機の回転翼羽根 - Google Patents

回転翼航空機の回転翼羽根 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転翼航空機の回転翼に関し、特に回転翼航空機の発生する騒音の低減を図る回転翼航空機の回転翼羽根に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転翼航空機では、特に回転翼航空機が着陸する際、回転翼の回転翼羽根(Blade)が先行する回転翼羽根(Blade)の翼端から発生する翼端渦(Vortex)と干渉(Intereaction)して、BVI騒音が発生する。このBVI騒音の大きさは翼端渦を生み出す回転翼羽根の翼端の平面形状によって左右されることが知られている。
【0003】
回転翼航空機の回転翼100は、図12に示すように、複数枚の回転翼羽根101を有し、各回転翼羽根101は、例えば図13に回転翼羽根101の翼端を示すように略矩形状であって、回転中心102の周りを回転する。
【0004】
特に、回転翼航空機の着陸時には、先行する回転翼羽根101aの翼端に発生した翼端後縁渦103はすぐには降下しないので、回転翼羽根101aの翼端に発生した翼端後縁渦103に、後続する回転翼羽根101bが干渉してBVI騒音が発生する。
【0005】
一方、図14に示すように回転翼羽根101の翼端部に後退角をつけることによって、対気速度を低減させて衝撃波を弱めて衝撃騒音を低減する方法があるが、これらの翼端形状ではBVI騒音の低減を図り得るものではない。
【0006】
従って、回転翼航空機のBVI騒音の大きさを左右する翼端渦生成に変化を与えてBVI騒音を低減する翼端形状についての多くの研究がなされている。
【0007】
例えば、図15に示すように、矩形翼端形状の回転翼羽根101の先端の前縁側に、矩形翼形状の小翼105を装着することで、発生する翼端渦を2つに分割して渦を弱め、結果として低BVI騒音化を可能にしている。
【0008】
一方、特開平4−262994号公報に開示される回転翼羽根110は、図16に翼端部分111の平面形状を示すように、先端縁112を有する翼型断面のベース翼113に連なる先端羽根115を有する。
【0009】
この回転翼羽根110から流出する渦は、図17に示すように、先端羽根115から流出する渦115aと、その内側にある後方羽根116から流出する渦116aとのほぼ等しい強さの翼端渦に2分割され、結果としてBVI騒音が低減される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平4−262994号公報の回転翼羽根110は、先端羽根115から流出する渦115aと後方羽根116から流出する渦116aとのほぼ等しい強さの2つの渦に分割してBVIの影響を抑制している。
【0011】
しかし、ほぼ等しい強さの渦を2つ発生させ、これらの渦が出来るだけ長く分離状態を保持するように、先端羽根115のスパン長さを、ベース翼113の翼弦長さの50%より大きくとることを特徴としており、渦の相互干渉の効果が弱く、加えて先端羽根115が細長くなり、先端羽根115の翼根部の強度を特に高める必要がある。
【0012】
従って、本発明はかかる点に鑑みなされたもので、回転翼航空機のBVI騒音の原因となる翼端渦を分割し、かつ分割された翼端渦を積極的に相互干渉させて翼端渦を拡散せしめて騒音の低減を図る回転翼航空機の回転翼羽根を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1に記載の回転翼航空機の回転翼羽根は、回転駆動部のロータヘッドに基端部が取り付けられた回転翼航空機の回転翼羽根において、上記回転翼羽根は、基端部が回転駆動部のロータヘッドに取り付けられたベース翼と、一のスパン長を有して上記ベース翼の先端に設けられた複数の小翼と、を備え、上記小翼は、上記ベース翼の前縁に連続する前縁を有する前翼と、該前翼と離間すると共にベース翼の後縁に連続する後縁を有する後翼とを備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項1の発明によると、翼端に発生する渦は、各小翼の翼端に発生する複数の比較的弱い翼渦に分割される一方、各小翼のスパン長が等しいことから、各小翼の翼端から発生する翼渦の位置が近接し、各翼渦が積極的に互いに干渉しあって弱められ拡散される。すなわち、小翼は前翼と後翼とを備え、翼端に発生する渦が、前翼の翼端に発生する前翼渦と後翼の翼端に発生する後翼渦との2つの渦に分割され、前翼に発生した前翼渦は後翼上を通過して後翼の後方に移動する一方、後翼の翼端に発生した後翼渦も後方に移動し、前翼渦と後翼渦が積極的に互いに干渉しあって弱められて拡散され、BVI騒音の発生が抑制される。この結果、例えば、回転翼航空機が着陸する際に、後続する回転翼羽根と、先行する回転翼羽根の翼端から発生する翼端渦との干渉による圧力変動が大幅に減少してBVI騒音の発生が抑制される。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1の回転翼航空機の回転翼羽根において、ベース翼は、矩形翼端形状を有し、上記前翼は、上記ベース翼の翼弦長の20〜30%の翼弦長を有する矩形翼形状であって、上記後翼は、上記ベース翼の翼弦長の30〜50%の翼弦長を有する矩形翼形状であると共に、前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の20〜30%でかつ、前翼と後翼との間隔がベース翼の翼弦長の20〜50%であることを特徴とする。
【0018】
この請求項3の発明は、矩形翼端形状のベース翼に矩形翼形状の前翼及び後翼を配設した回転翼羽根であって、前翼及び後翼の翼弦長、スパン長、前翼と後翼の間隔を上記のように設定することによって前翼渦と後翼渦とが効率的に干渉して拡散される。
【0019】
請求項3に記載の発明は、請求項1の回転翼航空機の回転翼羽根において、上記ベース翼が、後退角20〜40°の翼端形状を有し、上記前翼は、上記ベース翼の翼弦長の20〜30%の翼弦長を有する翼端形状であって、上記後翼は、上記ベース翼の翼弦長の30〜50%の翼弦長を有する翼形状であると共に、上記前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の約20〜30%であり、前翼と後翼との間隔がベース翼の翼弦長の約20〜50%であることを特徴とする。
【0020】
請求項の発明によると、ベース翼が後退角を有し、前翼及び後翼が後退角を有することから、請求項に加え、翼端部の対気速度が低減せしめられて、空気の圧縮性が緩和されて衝撃波が弱められ、遷音速特性が向上する。
【0021】
請求項4に記載の発明は、請求項1の回転翼航空機の回転翼羽根において、上記ベース翼が、後退角20〜40°の翼端形状を有し、上記前翼は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼の翼弦長の20〜30%で、0.8以下のテーパ比を有するテーパ状であって、上記後翼は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼の翼弦長の30〜50%で、0.8以下のテーパ比を有するテーパ翼形状であると共に、上記前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の20〜30%であることを特徴とする。
【0022】
請求項の発明によると、前翼及び後翼が先細のテーパ形状であることから、翼端部の揚力分布が小さくなり、翼端部の緩和が一層改善される。
【0023】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転翼航空機の回転翼羽根において、上記前翼及び後翼は、10〜30°の下反角を有することを特徴とする。
【0024】
請求項の発明によると、前翼及び後翼が下反角を有することから回転翼航空機の空中停止飛行中及び着陸時に回転翼羽根の翼端に発生した翼端渦が積極的に下方に放出され、先行する回転翼羽根によって発生した翼端渦と後続の回転翼羽根との干渉が回避されて回転のために必要なトルクの減少がもたらされる。
【0025】
請求項6に記載の発明は、請求項1の回転翼航空機の回転翼羽根において、上記ベース翼は、矩形翼端形状を有し、上記小翼は、上記ベース翼の前縁に連続する前縁を有する前翼と、該前翼と離間すると共にベース翼の後縁に連続する後縁を有する後翼と、更に、上記前翼と後翼との間に配設される中翼とを備え、上記前翼、後翼、中翼は、各々上記ベース翼の翼弦長の25%の翼弦長を有する矩形翼形状であって、前翼と中翼、中翼と後翼との各間隔がベース翼の翼弦長の12%であることを特徴とする。
【0026】
請求項の発明によると、翼端に発生する渦が、前翼、中翼、後翼の各翼端に発生する3つの弱い渦に分割されると共に、より効果的に干渉して拡散され、回転翼の後続する回転翼羽根と、先行する回転翼羽根の翼端から発生する翼端渦との干渉が回避乃至大幅に減少してBVI騒音の発生が抑制される。
【0027】
請求項に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転翼航空機の回転翼羽根において、回転翼の方位角毎に上記各小翼の取付角を可変制御する可変制御手段を備えたことを特徴とする。
【0028】
請求項の発明によると、回転翼羽根の回転に伴い変化する方位角毎に、小翼の取付角が可変制御され、各小翼の翼端から発生する翼渦を効率的に干渉させて拡散せしめると共に、失速や抗力発散の影響を回避することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の実施の形態を図により説明する。
【0030】
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態を図1乃至図5によって説明する。図1は本実施の形態における回転翼航空機の回転翼羽根10の翼端を示す斜視図であり、図2は図1の平面図である。図1及び図2に示す回転翼羽根10は、ロータハブ(図示せず)に複数枚取り付けられて回転翼を形成する。
【0031】
回転翼羽根10は、略一様な翼弦長cを有する矩形翼端形状のベース翼11と、ベース翼11の先端にそのコードに沿って設けられた比較的小さい前翼12及び比較的大きな後翼13の2つの小翼とを備えている。
【0032】
前翼12は、前縁12aがベース翼11の前縁11aに連続すると共に、翼弦長c1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%であって、スパン長b1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%の矩形翼形状に形成されている。
【0033】
一方、後翼13は、後縁13bがベース翼11の後縁11aに連続すると共に、翼弦長c2が前翼12の翼弦長c1より大きく設定されたベース翼11の翼弦長cの30〜50%の矩形翼形状であって、スパン長b2が前翼12のスパン長b1とほぼ等しくベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成され、前翼12の後縁12bと後翼13の前縁13aとはベース翼11の翼弦長cの20〜50%程度離間している。
【0034】
このように形成された回転翼羽根10の翼端と従来の矩形翼端における各々の翼端渦拡散の概要を図3の示す説明図によって比較すると、同図(a)に示す従来の矩形翼端を有する回転翼羽根120においては、翼端に強い翼端渦120aが発生し、この渦120aは拡散されずに後方に移動する。
【0035】
これに対し、図3(b)に示す本実施の形態による回転翼羽根10によると、翼端に発生する渦は、前翼12の翼端に発生する前翼渦12cと後翼13の翼端に発生する後翼渦13cとの比較的弱い2つの渦に分割され、前翼12に発生した前翼渦12cは後翼13上を通過して後翼13の翼根部近傍上から後方に移動する。
【0036】
一方、後翼13の翼端に発生した後翼渦13cも後方に移動する。ここで前翼12と後翼13との各スパン長b1とb2が略等しいことから、前翼12の翼端から発生する前翼渦12cと後翼13の翼端から発生する後翼渦13cの位置が近接し、図3(c)に後方から見た前翼渦12cと後翼渦13cを示すように、前翼渦12cと後翼渦13cが積極的に互いに干渉しあって弱められ、拡散される。
【0037】
この結果、この回転翼羽根10から流出する渦が拡散されて弱められ、例えば、回転翼航空機が着陸する際に、回転翼の後続する回転翼羽根10と、先行する回転翼羽根10の翼端から発生する翼端渦との干渉による圧力変動が大幅に減少してBVI騒音の発生が抑制される。
【0038】
次に図4乃至図6によって、従来の回転翼羽根等と、本実施の形態による回転翼羽根との翼端渦の発生状況を風洞実験結果により比較する。
【0039】
図4及び図5は、風速40m/sで迎角が10°における上記従来の矩形翼端を有する回転翼羽根120と、本実施の形態における回転翼羽根10の各後縁から1翼弦長後方位置での渦度等高線h及び後流速度ベクトルvを示している。ここで渦度等高線hの密度が疎であるもの、及び後流速度ベクトルvの大きさが小であるほど渦拡散が良好であり、低BVI騒音化がもたらされる。
【0040】
図4と図5の風洞実験結果を比較すると、図4の翼端渦の渦度等高線hの密度に対し、図5は翼端渦が前翼渦12cと後翼渦13cに分割されて渦度等高線hが疎であることから、弱い翼端渦に分解されたことが分かる。
【0041】
また、図6は、風速40m/sで迎角が10°における上記本実施の形態における後翼13のスパン長b2を前翼12のスパン長b1に対し大きく形成した回転翼羽根125の後縁から1翼弦長後方位置での渦度等高線h及び後流速度ベクトルvを示している。
【0042】
この図6と図5との風洞実験結果を比較すると、図6に対し図5は渦中心付近の後流速度ベクトルvが約20%減少している。即ち、図6に示す回転翼羽根125対し図5に示す本実施の形態による回転翼羽根10の最大速度が減少していることが分かり、前翼12と後翼13のスパン長b1とb2を略等しくすることにより効率的に前翼渦12cと後翼渦13cとの干渉、即ち効率的に拡散が行われることが確認される。
【0043】
(第2実施の形態)
次に、図7によって本発明の第2の実施の形態を説明する。なお、図7は上記第1実施の形態における図2に対応する回転翼羽根10の翼端を示す平面図であり、対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0044】
本実施の形態による回転翼羽根10のベース翼11は、略一様な翼弦長cを有すると共に、先端に20〜40°の後退角Λを有する後退角付き翼端形状を有する一方、前翼12は、20〜40°の後退角Λを有する前縁12a及び後縁12bを備え、翼弦長c1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%であって、スパン長b1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成されている。
【0045】
また、後翼13は、20〜40°の後退角Λを有する前縁13a及び後縁13bを備え、翼弦長c2が前翼12の翼弦長c1より大きく設定されたベース翼11の翼弦長cの30〜40%であって、スパン長b2が前翼12のスパン長b1とほぼ等しくベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成され、前翼12の後縁12bと後翼13の前縁13aとはベース翼11の翼弦長cの20〜50%程度離間している。
【0046】
このように形成された本実施の形態によると、ベース翼11、前翼12、後翼13が後退角Λを有することから、上記第1実施の形態に加え、翼端部への対気速度が低減せしめられて、空気の圧縮性が緩和されて衝撃波が弱められ、遷音速特性が向上する。
【0047】
(第3実施の形態)
次に、図8によって本発明の第3の実施の形態を説明する。なお、図8は上記第2実施の形態と対応する回転翼羽根10の翼端を平面図であり、対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0048】
本実施の形態による回転翼羽根10のベース翼11は、略一様な翼弦長cを有すると共に、先端に20〜40°の後退角Λを有する後退角付き翼端形状であって、前翼12は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼11の翼弦長の約20〜30%であって、20〜40°の後退角Λを有する前縁12aを備え、スパン長b1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成されると共に、翼根部から翼端まで滑らかなテーパ比が、例えば0.8以下のテーパ翼形状に形成されている。
【0049】
一方、後翼13は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼11の翼弦長の約30〜40%で、20〜40°の後退角Λを有する前縁13a及び、翼弦長c2がベース翼11の翼弦長cの30〜40%であって、スパン長b2が前翼12のスパン長b1とほぼ等しく、かつ翼根部から翼端までテーパ比が、例えば0.8以下のテーパ翼形状に形成されている。
【0050】
このように形成された本実施の形態によると、上記第2実施の形態に加え、前翼12及び後翼13が先細のテーパ形状であることから、翼端部の揚力分布が小さくなり、翼端渦の緩和が一層改善される。
【0051】
(第4実施の形態)
次に、図9によって本発明の第4の実施の形態を説明する。
【0052】
図9は本実施の形態による回転翼羽根10の説明図であり、(a)は上記第1実施の形態の図2と対応する回転翼羽根10の翼端の平面図、(b)は(a)の側面図である。なお、対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0053】
本実施の形態による回転翼羽根10は、略一様な翼弦長cを有する矩形翼端形状のベース翼11を有し、ベース翼11の先端に翼弦長c1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%であって、スパン長b1がベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成された前翼12と、翼弦長c2がベース翼11の翼弦長cの30〜50%であって、スパン長b2が前翼12のスパン長b1とほぼ等しい後翼13とが、ベース翼11の翼弦長cの20〜50%程度離間して設けられている。これら前翼12及び後翼13は、(b)に示すように、10〜30°の下反角δを有している。
【0054】
このように形成された本実施の形態の回転翼羽根10によると、上記第1実施の形態に加え、前翼12及び後翼13が下反角δを有することから、翼端渦の放出位置が下がり、回転翼航空機の空中停止飛行中及び着陸時に回転翼羽根の翼端に発生した翼端渦が積極的に下方に放出され、先行する回転翼羽根によって発生した翼端渦と後続の回転翼羽根との干渉が回避されて回転のために必要なトルクの減少がもたらされる。
【0055】
(第5実施の形態)
次に、図10によって本発明の第5の実施の形態を説明する。
【0056】
図10は本実施の形態による回転翼羽根10の翼端の平面図である。なお、上記第1実施の形態における図2と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0057】
回転翼羽根10は、翼弦長cを有する矩形翼端形状のベース翼11と、ベース翼11の先端に設けられた前翼12、後翼13、前翼12と後翼13との間に中翼15とを備えている。
【0058】
前翼12、後翼13及び中翼14は、その各翼弦長c1、c2、c3が、各々ベース翼11の翼弦長cの約25%であって、各スパン長b1、b2、b3が各々略等しくベース翼11の翼弦長cの20〜30%に形成されている。
【0059】
前翼12の後縁12bと中翼14の前縁14a、中翼14の後縁14bと後翼13の前縁13aは、ベース翼11の翼弦長cの約12%程度離間している。
【0060】
このように構成された回転翼羽根10によると、翼端に発生する渦が、前翼12、中翼14、後翼13の各翼端に発生する3つの弱い後翼渦に分割されると共に、より効果的に干渉して拡散され、第1実施の形態に比べ更に、回転翼の後続する回転翼羽根10と、先行する回転翼羽根10の翼端から発生する翼端渦との干渉による圧力変動が大幅に減少してBVI騒音の発生が一層抑制される。
【0061】
また、上記本実施の形態では、矩形翼端形のベース翼11の先端に前翼12、後翼13、中翼14の3つの小翼を設けたが、要求により更に4つ以上の小翼を配設することも可能であり、更に第2実施の形態のように、後退角Λを有する後退角付きベース翼11において、後退角を備えた前翼、後翼、中翼を配設することも可能であり、更に、第4実施の形態のように前翼、後翼、中翼をテーパ翼形状にすることも、また、これらの小翼に第4実施の形態のように下反角を与えることも可能である。
【0062】
(第6実施の形態)
次に、図11によって本発明の第6の実施の形態を説明する。
【0063】
図11は本実施の形態による回転翼羽根10の要部斜視図であって、上記第1実施の形態における図2と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0064】
回転翼羽根10は、矩形翼端形状のベース翼11と、ベース翼11の先端に配設され前翼12及び後翼13とを備え、前翼12は、翼弦長がベース翼11の翼弦長の20〜30%でかつ、スパン長がベース翼11の翼弦長の20〜30%に形成され、可変制御手段31によって取付角が可変制御される。
【0065】
同様に、後翼13は、翼弦長がベース翼11の翼弦長の30〜50%であって、スパン長が前翼12のスパン長とほぼ等しく形成され、可変制御手段35によって取付角が可変制御される。
【0066】
可変制御手段31は、サーボモータや油圧アクチュエータ等のアクチュエータ、本実施の形態ではサーボモータ32と、サーボモータ32から突出してベース翼11の先端に前翼12を支持するシャフト33を備えている。
【0067】
一方、可変制御手段35は、サーボモータや油圧アクチュエータ等のアクチュエータ、例えばサーボモータ36と、サーボモータ36から突出してベース翼11の先端に後翼13を支持するシャフト37を備えている。なお、32a、32b及び36a、36bは各々サーボモータ32及び36への電源及び信号ケーブルである。
【0068】
ここで、回転翼航空機が前進する際には、前進側回転翼羽根では回転翼羽根速度に対して飛行速度が加算される一方、後退側回転翼羽根に対しては飛行速度が減算された状態になり、前進側回転翼羽根と後退側回転翼羽根では対気速度が大きく相違し、前進側回転翼羽根では高マッハ数、低迎角のため遷音速領域では抵抗が少ないことが要求され、後退側回転翼羽根では低マッハ数、高迎角のため亜音速領域では失速しにくいことが要求される。
【0069】
このため、回転翼羽根10の回転に伴い変化する方位角毎に、サーボモータ32及び36により前翼12及び後翼13の各々の取付角を可変制御することによって、前翼12の翼端から発生する前翼渦と後翼13の翼端から発生する後翼渦を効率的に干渉させて拡散せしめると共に、失速や抗力発散の影響を回避することが出来る。
【0070】
また、前翼12及び後翼13の取付角を各々可変制御する2つ可変制御手段31と35を配設したが、1つの揺動手段により前翼12と後翼13と連動せしめることにより構造の簡素化を図ることも可能である。
【0071】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第2実施の形態のように、後退角Λを有する後退角付きベース翼において、後退角を備えた前翼、後翼の取付角を第6実施の形態のように制御可能に配設することも可能であり、また、第4実施の形態のようにテーパ翼形状の前翼、後翼取付角制御可能に構成することも可能である。また、取付角制御可能に設けられるこれらの小翼を第4実施の形態のように下反角を与えることも可能である。更に、前翼と後翼との間に中翼を配設することも可能である。
【0072】
【発明の効果】
以上説明した本発明の回転翼航空機の回転翼羽根によると、基端部が回転駆動部のロータヘッドに取り付けられたベース翼の先端に、略同一のスパン長を有する複数の小翼とを備えることにより、翼端に発生する渦が各小翼の翼端に発生する複数の比較的弱い翼渦に分割されると共に、各小翼の翼端から発生する翼渦の位置が近接して各翼渦が積極的に互いに干渉しあって弱められ拡散される。この結果、回転翼の後続する回転翼羽根と、先行する回転翼羽根の翼端から発生する翼端渦との干渉による圧力変動が大幅に減少してBVI騒音の発生が抑制される。
【0073】
また、小翼に後退角を設けることによって、翼端部への対気速度が低減せしめられて、空気の圧縮性が緩和されて衝撃波が弱められて、遷音速特性が向上し、また、前翼及び後翼を先細のテーパ形状にすることによって、翼端部の揚力分布が小さくなり、翼端渦の緩和が一層改善される。
【0074】
更に、小翼に下反角を形成することによって、回転翼航空機の空中停止飛行中及び着陸時に回転翼羽根の翼端に発生した翼端渦が積極的に下方に放出され、先行する回転翼羽根によって発生した翼端渦と後続の回転翼羽根との干渉が回避されて回転のために必要なトルクの減少がもたらされる。
【0075】
また、各小翼を、回転翼の方位角毎に上記各小翼の取付角を可変制御することによって、各小翼の翼端から発生する後翼渦を効率的に干渉させて拡散せしめると共に、失速や抗力発散の影響を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第1実施の形態を説明する回転翼羽根の翼端を示す斜視図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】翼端渦拡散の説明図であり、(a)は従来の回転翼羽根における翼端渦の説明図、(b)は本実施の形態による回転翼羽根の前翼の翼端渦の説明図、(c)は後方から見た翼端渦を示す説明図である。
【図4】従来の回転翼羽根の翼端渦の発生状況を示す風洞実験結果である。
【図5】本実施の形態における回転翼羽根の翼端渦の発生状況を示す風洞実験結果である。
【図6】異なるスパン長の前翼及び後翼を有する回転翼羽根の翼端渦の発生状況を示す風洞実験結果である。
【図7】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第2実施の形態を説明する回転翼羽根の翼端を示す平面図である。
【図8】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第3実施の形態を説明する回転翼羽根の翼端を示す平面図である。
【図9】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第4実施の形態を示すを回転翼羽根の説明図であり、(a)は翼端を示す平面図、(b)は側面図である。
【図10】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第5実施の形態を説明する回転翼羽根の翼端を示す平面図である。
【図11】本発明による回転翼航空機の回転翼羽根の第6実施の形態を説明する回転翼羽根の翼端を示す要部斜視図である。
【図12】従来の回転翼航空機の回転翼羽根の概要を示す説明図である。
【図13】従来の回転翼羽根の概要を示す斜視図である。
【図14】従来の回転翼羽根の概要を示す平面図である。
【図15】従来の回転翼羽根の概要を示す斜視図である。
【図16】従来の回転翼羽根の概要を示す平面図である。
【図17】従来の回転翼羽根の翼端渦の発生を状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 回転翼羽根
11 ベース翼
11a 前縁
11b 後縁
12 前翼(小翼)
12a 前縁
12b 後縁
12c 前翼渦
13 後翼(小翼)
13a 前縁
13b 後縁
13c 後翼渦
14 中翼(小翼)
14a 前縁
14b 後縁
31 可変制御手段
35 可変制御手段
c ベース翼の翼弦長
c1 前翼の翼弦長
c2 後翼の翼弦長
c3 中翼の翼弦長
b1 前翼のスパン長
b2 後翼のスパン長
b3 中翼のスパン長
Λ 後退角
δ 下反角

Claims (7)

  1. 回転駆動部のロータヘッドに基端部が取り付けられた回転翼航空機の回転翼羽根において、
    上記回転翼羽根は、
    基端部が回転駆動部のロータヘッドに取り付けられたベース翼と、
    一のスパン長を有して上記ベース翼の先端に設けられた複数の小翼と、を備え、
    上記小翼は、上記ベース翼の前縁に連続する前縁を有する前翼と、該前翼と離間すると共にベース翼の後縁に連続する後縁を有する後翼とを備えたことを特徴とする回転翼航空機の回転翼羽根。
  2. ベース翼は、矩形翼端形状を有し、
    上記前翼は、上記ベース翼の翼弦長の20〜30%の翼弦長を有する矩形翼形状であって、
    上記後翼は、上記ベース翼の翼弦長の30〜50%の翼弦長を有する矩形翼形状であると共に、前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の20〜30%でかつ、前翼と後翼との間隔がベース翼の翼弦長の20〜50%であることを特徴とする請求項1に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
  3. 上記ベース翼が、後退角20〜40°の翼端形状を有し、
    上記前翼は、上記ベース翼の翼弦長の20〜30%の翼弦長を有する翼端形状であって、
    上記後翼は、上記ベース翼の翼弦長の30〜50%の翼弦長を有する翼形状であると共に、上記前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の約20〜30%であり、前翼と後翼との間隔がベース翼の翼弦長の約20〜50%であることを特徴とする請求項1に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
  4. 上記ベース翼が、後退角20〜40°の翼端形状を有し、
    上記前翼は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼の翼弦長の20〜30%で、0.8以下のテーパ比を有するテーパ状であって、
    上記後翼は、翼根部の翼弦長が上記ベース翼の翼弦長の30〜50%で、0.8以下のテーパ比を有するテーパ翼形状であると共に、上記前翼及び後翼のスパン長が略同一でベース翼の翼弦長の20〜30%であることを特徴とする請求項に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
  5. 上記前翼及び後翼は、10〜30°の下反角を有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
  6. 上記ベース翼は、矩形翼端形状を有し、
    上記小翼は、上記ベース翼の前縁に連続する前縁を有する前翼と、
    該前翼と離間すると共にベース翼の後縁に連続する後縁を有する後翼と、
    更に、上記前翼と後翼との間に配設される中翼とを備え、
    上記前翼、後翼、中翼は、各々上記ベース翼の翼弦長の25%の翼弦長を有する矩形翼形状であって、前翼と中翼、中翼と後翼との各間隔がベース翼の翼弦長の12%であることを特徴とする請求項1に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
  7. 回転翼の方位角毎に上記各小翼の取付角を可変制御する可変制御手段を備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転翼航空機の回転翼羽根。
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