JP5027631B2 - 固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタ - Google Patents
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Description
共通の回転中心軸線の回りに逆方向に回転する上ロータおよび下ロータを備えた固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタにおいて、
前記上ロータおよび前記下ロータを回転駆動するためのエンジンと、
前記エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するための回転出力軸に、一方向クラッチを介して連結されている非常用電動モータとを有し、
前記エンジンが停止した緊急降下着地時の衝撃を緩和させるために、当該緊急降下着地時に前記非常用電動モータを駆動して前記回転出力軸を回転させるようになっており、
前記エンジンとして、前記回転中心軸線を中心として放射状に配置されている少なくとも第1エンジンおよび第2エンジンが搭載されており、
前記回転出力軸として、前記第1エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するために前記第1エンジンの出力軸に同軸に連結されている第1回転出力軸、および、前記第2エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するために前記第2エンジンの出力軸に同軸に連結されている第2回転出力軸が配置されており、
前記非常用電動モータは前記第1回転出力軸に前記一方向クラッチを介して連結されており、当該非常用電動モータは中空形のものであり、前記第1回転出力軸を前記一方向クラッチを挟み同軸に取り囲む状態に配置されており、
前記第2回転出力軸には、当該第2回転出力軸の回転により発電を行う発電機が取り付けられており、当該発電機は中空形のものであり、前記第2回転出力軸を同軸に取り囲む状態に配置されており、
前記発電機には、当該発電機により充電されるキャパシタが接続されており、
当該キャパシタの蓄積電力を用いて前記非常用電動モータを駆動することを特徴としている。
図1には、本実施の形態に係る一人乗りヘリコプタの全体構成を示してある。この図に示すように、一人乗りヘリコプタ1は、機体2と、この機体2の上端部分に取り付けた駆動部3と、駆動部3の下側に取り付けた円環状のマフラ3Aとを有している。駆動部3によって、同形の上ロータ5および下ロータ6が逆方向に回転駆動される。機体2は金属製のパイプフレーム7から形成されており、当該パイプフレーム7には座席部8が取り付けられ、その下側にはスタンド9が取り付けられている。スタンド9には燃料タンク9Aが取り付けられている。
図2は駆動部3を示す平面図であり、図3は駆動部3および操縦機構11を示す部分側面図であり、図4は駆動部3を示す部分縦断面図である。
次に、駆動力伝達機構10は、下側に配置された第1の遊星歯車機構100と、上側に配置された第2の遊星歯車機構200とを備えている。第1の遊星歯車機構100は、上ロータ5のロータシャフト51の外周面に対して同軸状態でスプライン結合されたサンギヤ101と、このサンギヤ101に噛み合っている複数個のプラネタリーギヤ102と、各プラネタリーギヤ102に噛み合っているインターナルギヤ103とを備えている。同様に、第2の遊星歯車機構200も、下ロータのロータシャフト61の外周面にスプライン結合されたサンギヤ201と、このサンギヤ201に噛み合っている複数個のプラネタリーギヤ202と、各プラネタリーギヤ202に噛み合ったインターナルギヤ203とを備えている。
次に、駆動部3にはヨーコントロール機構300が備わっている。ヨーコントロール機構300は、第1および第2の遊星歯車機構100、200の共通キャリア104を回転させる差動回転発生機構である。この機構は、モータ301と、共通キャリア104の外周面に形成した外歯歯車302と、モータ301の出力軸303と外歯歯車302の間を連結している歯車減速機310とを備えている。歯車減速機310の減速回転出力軸には歯車311が取り付けられており、この歯車311は伝達歯車312を介して、外歯歯車302に連結されている。
なお、操縦機構11は、上ロータ5および下ロータ6を回転自在に支持している垂直シャフト40を重力方向に対して前後左右に傾斜させることにより上ロータ5、下ロータ6のブレード回転面を傾斜させてヘリコプタ1の推進方向を制御するものである。
2 機体
3 駆動部
3A マフラ
4、4(1)〜4(4) エンジンユニット
5 上ロータ
6 下ロータ
7 パイプフレーム
8 座席部
9 スタンド
10 駆動力伝達機構
11 操縦機構
11a 中心軸線
12 操縦用スティック
13 機体ベース
17 軸受け
40 垂直シャフト
40a 回転中心軸線
41 エンジン本体
42 クランク軸42
43 クラッチ機構
44 回転出力軸
45 一方向クラッチ
46 非常用電動モータ
46A 発電機
47 モータロータ
48 モータステータ
49 始動用モータ
51、61 ロータシャフト
52、62 ロータハブ
54、54、63、64 ブレード
71、72 クラウンギヤ
73 駆動ピニオン
100 第1の遊星歯車機構
101 サンギヤ
102 プラネタリーギヤ
103 インターナルギヤ
104 共通キャリア
200 第2の遊星歯車機構
201 サンギヤ
202 プラネタリーギヤ
203 インターナルギヤ
300 ヨーコントール機構
301 モータ
302 外歯歯車
303 出力軸
310 歯車減速機
311 歯車
312 伝達歯車
Claims (2)
- 共通の回転中心軸線の回りに逆方向に回転する上ロータおよび下ロータを備えた固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタにおいて、
前記上ロータおよび前記下ロータを回転駆動するためのエンジンと、
前記エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するための回転出力軸に、一方向クラッチを介して連結されている非常用電動モータとを有し、
前記エンジンが停止した緊急降下着地時の衝撃を緩和させるために、当該緊急降下着地時に前記非常用電動モータを駆動して前記回転出力軸を回転させるようになっており、
前記エンジンとして、前記回転中心軸線を中心として放射状に配置されている少なくとも第1エンジンおよび第2エンジンが搭載されており、
前記回転出力軸として、前記第1エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するために前記第1エンジンの出力軸に同軸に連結されている第1回転出力軸、および、前記第2エンジンの回転を前記上ロータおよび前記下ロータに伝達するために前記第2エンジンの出力軸に同軸に連結されている第2回転出力軸が配置されており、
前記非常用電動モータは前記第1回転出力軸に前記一方向クラッチを介して連結されており、当該非常用電動モータは中空形のものであり、前記第1回転出力軸を前記一方向クラッチを挟み同軸に取り囲む状態に配置されており、
前記第2回転出力軸には、当該第2回転出力軸の回転により発電を行う発電機が取り付けられており、当該発電機は中空形のものであり、前記第2回転出力軸を同軸に取り囲む状態に配置されており、
前記発電機には、当該発電機により充電されるキャパシタが接続されており、
当該キャパシタの蓄積電力を用いて前記非常用電動モータを駆動することを特徴とする固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタ。 - 請求項1に記載の固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタにおいて、
高度センサと、
ヘリコプタ降下速度が予め定めた値を超えた過剰速度になったことを検出するセンサと、
前記エンジンが停止したことを検出するセンサを備えており、
前記ヘリコプタ降下速度が予め定めた速度を超えたことが検出された場合、および、前記エンジンの停止が検出された場合には、前記高度センサを用いて、前記緊急降下着地時の高度が測定され、前記緊急降下着地時における着地までの距離が予め定めた値以下になると前記非常用電動モータを起動させることを特徴とする固定ピッチ式同軸2重反転型ヘリコプタ。
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