JP5897794B2 - 引込み可能なヘリコプタ着陸装置 - Google Patents

Description

本発明は、引込み可能なヘリコプタ着陸装置に関する。

ヘリコプタは、１つの前方着陸装置と、機体の両側に固定された２つの後方着陸装置とを含むことが知られている。各着陸装置は車輪を有しており、着陸時のヘリコプタの下向きのエネルギを和らげる機能を果たす。
着陸装置は固定されたもの、または引込み可能なものがありうる。引込み可能な着陸装置は、飛行中には収容位置、すなわち退避位置にセットされており、この位置において、車輪は、抵抗を低減してヘリコプタの燃料消費を削減するためにハウジング内に収容されている。そして、引込み可能な着陸装置は、収容位置と、着陸または離陸のための降下位置、すなわち展開位置との間を流体圧式アクチュエータによって移動される。

「柔らかい」地面、例えば雪原または砂地に着陸するときには、車輪が地面に沈降するのを防ぐ必要があり、それにより着陸時のヘリコプタの姿勢を維持するとともに、地面における安定した支持および容易な離陸が保証されるようになる。起伏のある地面に着陸するときにも同じことが概ね当てはまる。
このことは、通常、単車輪式着陸装置によってもたらされるものよりも幅広の支持領域にわたってヘリコプタの重量および下向きの力を地面に解放する試みによってなされている。１つの公知の解決手段は、比較的大径の２つの車輪を備えた着陸装置を採用することであるが、各着陸装置にそれぞれ車輪を追加することにより、ヘリコプタの重量が大幅に増大するという欠点がある。

二車輪式のものとは対照的に、別の公知の解決手段は、後方着陸装置の車輪を鋼線により固定されたそり（ｓｋｉｄ）に置き換えることである。しかしながら、比較的大きい底面積を有する公知のそりは着陸装置の退避を妨げ、その結果、これらのそりが抵抗を増大させ、したがって特に長距離飛行において燃料消費を増大させる。

本発明の目的は、前述した課題に対して簡易で低コストの解決手段を提供するように形成されていて、特に、異なるタイプの地形条件および着陸条件にも適応し、かつ既存の単車輪式着陸装置に低コストの若干の改変を施すことのみによって製造できる引込み可能なヘリコプタ着陸装置を提供することである。

本発明にしたがって、特許請求の範囲の請求項１に記載の引込み可能なヘリコプタ着陸装置が提供される。

降下位置、すなわち展開位置における本発明に係る引込み可能なヘリコプタ着陸装置の好適な実施形態の側面図である。 図１の着陸装置の拡大斜視図である。 図１の着陸装置の拡大側面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って見た断面図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿って見た着陸装置の断面の拡大詳細図である。 退避位置、すなわち収容位置における本発明に係る着陸装置の底面図である。 図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って見た拡大断面図である。

添付図面を参照して、好適でかつ非限定的な本発明の実施形態について例示のために説明する。

図１における符号１はヘリコプタを示しており、このヘリコプタは、ヘリコプタ１の機体３内部の区画室に退避可能な１つの前方着陸装置２と、機体３の両側に固定されていてヘリコプタ１の長手の進行方向６に対して対称な各支持収容構造体５にそれぞれ取り付けられた２つの後方着陸装置４とを具備している。

各後方着陸装置４は、回転軸線９を有する１つの車輪８と、車輪８を支持収容構造体５に固定するためのサスペンション構造体１０とを具備しており、該サスペンション構造体１０は支持収容構造体５に対して移動可能であって、着陸装置４を展開位置、すなわち降下位置（図３）と、収容位置、すなわち退避位置（図６）とにおいて移動させるようになっている。

展開位置において、車輪８は着陸および離陸のために降下しており、軸線９は進行方向６に対して直交していて水平方向に位置している。収容位置において、車輪８およびサスペンション構造体１０は退避されていて支持収容構造体５のハウジング１２内に収容されており、ヘリコプタ１が前方に進行する際の抵抗を低減する。より具体的に述べると、支持収容構造体５はサスペンション構造体１０に接続されていて、流体圧式シリンダ１４により定まる作動デバイスの制御を受けて、進行方向６に対して概ね平行な軸線１３回りに回転する。ここで説明する実施例において、着陸装置４は、流体圧式シリンダ１４のチャンバ内の圧力によって展開位置または収容位置に安定的に保持される。

サスペンション構造体１０は公知であり、軸線１３回りにおいて支持収容構造体５にヒンジ留めされたフレーム１５と、軸線９に対して平行な軸線２１回りにおいてフレーム１５の部分２０にヒンジ留めされた一端１７を有するとともに、着陸装置４が展開位置に在るときに部分２０に対して下方および後方に延在するアーム１６とを具備している。少なくとも１つのバネ、場合によってはさらに緩衝部がアーム１６とフレーム１５との間に介在しており、アーム１６をフレーム１５に対して基準角度位置に維持するとともに、着陸時に車輪８が地面に接触する際の衝撃を和らげるようになっている。

図２および図４を参照すると、反対側の端部において、アーム１６はアイレット部２４を以て終端しており、該アイレット部２４は車輪８と同軸に並んでいて、中空シャフト２６により突出する態様で車輪８を支持している。中空シャフト２６は２つの相対する軸線方向部２７，２８を有していて、軸線方向部２７はアイレット部２４内に固定されており、軸線方向部２８はアイレット部２４から突出していてヒンジ留めの態様で車輪８のハブに取り付けられている。

着陸装置４は、アイレット部２４のフランジ３１にネジ３２によって固定された公知のブレーキ組立体３０（詳述せず）を具備しており、ネジ３２は、フランジ３１を通って軸線９に対して平行に延在していて、各筒状部３４によってそれぞれ形成された穴の内部にネジ留めされている。筒状部３４は、軸線９に対して平行な方向に細長く、車輪８から離間した面においてフランジ３１に対して軸線方向に当接するとともに、アーム１６のための空間を形成するように角度方向に離間された２つの本体３５，３６の一部を形成している。

また、着陸装置４は、軸線９と車輪８の周囲部との間においてサスペンション構造体１０の直径方向反対側に配置されたそり４０を具備しており、このそり４０はサスペンション構造体１０に取り付けられていて、したがって展開位置と収容位置との間において車輪８とともに移動可能になっている。

そり４０は、接続デバイス４２によってアーム１６のアイレット部２４に接続されている。接続デバイス４２は、スリーブ４６，４７を介在させて中空シャフト２６の各軸線方向端部に接続された２つの中間部４４，４５を有していて中空シャフト２６内部に延在するトーションバー４３を具備する。スリーブ４６，４７は、トーションバー４３を中空シャフト２６の内面と同軸に、すなわちトーションバー４３が軸線９に対して中心合せされるよう維持している。トーションバー４３は、アーム１６のアイレット部２４に対して固定された一端４８を有している。より具体的に述べると、この一端４８は中空シャフト２６の外側に位置しており、筒状部３４により形成された穴の内部にネジ留めされたネジ５０によって本体３５に固定されていてスリーブ４７と軸線方向に対面する半径方向の付属物４９を具備している。

また、接続デバイス４２は、車輪８の相対する軸線方向側部に配置されていてそり４０に固定された２つの側板５１，５２を具備している。これら側板５１，５２は、そり４０の上面５５に当接するリブ５３，５４と、リブ５３，５４から軸線９と交差するようにそれぞれ突出する側壁５６，５７とをそれぞれ備えている。

側壁５６は、端部４８の反対側に位置するトーションバー４３の端部６０に固定された接続部５９を備えている。より具体的に述べると、端部６０は、接続部５９がスプライン結合により取り付けられている部分６１と、ナット６３がネジ留めされたネジ山付円柱状先端部６２とを有している。

接続部５９はナット６３とフランジ６４との間において軸線方向に固定されており、フランジ６４は、中間部４４とスリーブ４６との間に半径方向に介在する円柱状部６６を備えたブッシュ６５の一部を形成している。ヘリコプタ１の着陸時にそり４０が地面に当接する際にそり４０が傾斜している場合、トーションバー４３の捻れの能力により、端部４８は固定されたまま、端部６０がそり４０によって軸線９回りに回転する。

より具体的に述べると、端部６０は、トーションバー４３が曲がっていない状況に対応する基準位置に対して反対方向に回転できる。トーションバー４３の可撓性により、そり４０および側板５１，５２は上記基準位置に復元するよう付勢される（ｔｅｎｄｓ ｔｏ ｒｅｓｔｏｒｅ）。

また、トーションバー４３は中空シャフトによっても形成され、側壁５７の端部７２とトーションバー４３との間のヒンジ部として作用する同軸のピン６８を収容する。より具体的に述べると、ピン６８は、その一端において、トーションバー４３の円柱状の内面にブッシュ７０により取り付けられた部分６９を備えていて、部分７２を通ってトーションバー４３から突出するとともに、部分７２に軸線方向に当接する外方頭部７３において終端している。ピン６８は、その他端において、トーションバー４３から突出するネジ部７４と、ネジ部７４にネジ留めされていて先端部６２に対して軸線方向に締め付けられたナット７５とを具備しており、ピン６８を端部６０に対する固定された位置に保持するようになっている。
ブッシュ６５，７０は、減摩材料、例えばナイロンから形成されており、端部６０が端部４８に対して回転するときに、トーションバー４３の中間部４４およびピン６８の部分６９の軸受としてそれぞれ作用する。

停止デバイス７６は、基準位置に対するそり４０の最大傾斜角を形成していて、アーム１６に対して固定された突出部７７と、そり４０に対して固定された２つの停止肩部とを備えている。より具体的に述べると、これら停止肩部は、側壁５７の内面に形成された溝８０の端部によって形成されており、溝８０は、軸線９に一致する中心を有する弧形状をなしていて、軸線９に対して平行であって本体３６の一部を形成するピンからなる突出部７７により褶動する態様で係合している。逆に、端部肩部は、アーム１６に対して、およびそり４０とともに移動可能な突出部に対して固定されていてもよい。

図４および図５を参照すると、位置決めバネ８１がトーションバー４３の捻れと協働して作用し、そり４０および側板５１，５２をアーム１６に対する基準位置に復元させる。バネ８１は、トーションバー４３の故障時に作用するようになる予備のシステムであり、側壁５７に固定されていて軸線９に対して平行な軸線を有する円柱状支持部８４の周りに巻かれた中間部８３を備えたワイヤによって形成されたトーションバネである。また、バネ８１のワイヤは、中間部８３から外方に突出していて突出部７７の反対側に配置された２つの端部８５を備えている。そり４０が基準位置に在るとき、突出部７７および支持部８４は、支持部８４に対して固定された位置決め部８６に対して整列されている。そり４０がアーム１６に対して基準位置から傾斜しているとき、端部８５はその一方が位置決め部８６に当接するとともに他方が突出部７７に当接しており、バネ８１の弾性により、突出部７７が位置決め部８６に対して再び整列するように付勢されていて、それによりそり４０を基準位置に復元させるようになる。

上方から見ると、そり４０は、側板５１，５２に固定されたＣ字形の部分８９を備えていて、軸線９に接する方向に細長であって車輪８を通って取り付けられた開口９０の縁部を形成している。また、そり４０は、部分８９の前方および一側において周辺部９１を備えていて、弱化部９２によって部分８９と結合されている。着陸時にそり４０の底面９３に激しい圧力（例えば起伏の非常に大きい地形によって生じるもの）が生じると、弱化部９２が破断して部分９１を部分８９から自動的に分離するようになっている。換言すると、弱化部９２は負荷制限デバイスとして作用し、底面９３に作用する過度の力によって着陸装置４の他の部分が損傷するのを防いでおり、好ましくは底面９３に形成された切れ目により弱化されている。

図６に示されるように、保護部９４が、車輪８の後方において部分８９の両側および／または側板５１，５２に固定されていて、後部付属部９５とともに取り付けられており、着陸装置４が収容位置に在るときに、後部付属部９５は、概ね半径方向に突出していて支持収容構造体５に対して固定された保持デバイス９６と係合する。図７を参照すると、保持デバイス９６は、着陸装置４が軸線１３回りに回転する際に付属部９５によって係合されるとともに解放された座部９９を形成する２つの支持面９７，９８を有しており、これら支持面９７，９８は、軸線９回りの付属部９５の回転をいずれの方向についても防ぐとともに、ヘリコプタ１が飛行中のときにそり４０が振動するのを防ぐ。或いは、支持面９７，９８は、上記とは異なり、例えばそり４０の縁部を直接保持するように配置されてもよい。

着陸装置４が収容位置に在るときに、そり４０の半分より大きい部分がハウジング１２内に収容されており、側板５１を含む残りの部分は支持収容構造体５の外部に留まっている。着陸装置４が展開位置にセットされているとき、そり４０が車輪８と協働し、着陸時のヘリコプタ１の重量および下向きの力を地面に分配して全体として比較的広範囲に及ぶ支持領域を形成することによって、ヘリコプタ１は「柔らかい」または起伏のある地面に安全に着陸できる。そり４０は、二車輪式着陸装置の追加の車輪８に劣らず効果的に機能し、しかも顕著に軽量である。

車輪８およびそり４０は相乗的に協働してヘリコプタ１の重量および下向きの力を地面に分配するので、そり４０は特に大型である必要はなく、そのためその少なくとも半分がハウジング１２内に収容されうるようになる。

そり４０および接続デバイス４２は、前述したそのデザイン上の特徴によって引込み能力を損なうことなく既存の着陸装置に比較的容易に付加されうる。特に、接続デバイス４２は比較的小型であり、サスペンション構造体１０、ブレーキ組立体３０または車輪８それぞれの特性または位置に影響しない。実際に、そり４０による既存の着陸装置の改良は、ハウジング１２内の送油ラインの配置に若干の改変を施し、ネジ３２をフランジ３１に固定するために通常使用されるナットを本体３５，３６で代用し、トーションバー４３を中空シャフト２６内において組み立てて、支持収容構造体５内に保持デバイス９６を付加することを概ね伴う。

しかしながら、添付の請求の範囲によって明確化される本発明の範囲を逸脱することなく、本明細書において説明し、示した着陸装置４に対して変更を加えうることが明らかである。
特に、部分８９は円形でもよく、かつ／または保護部９４が省略されてもよい。バネ８１と捻れ方向に可撓性を呈するトーションバー４３とを結合させる代わりに、そり４０を軸線９回りの基準角度位置にセットするための１つの単体の弾性的な位置決め系が付与されてもよく、かつ／またはそり４０をアイレット部２４にヒンジ留めするための系は、例示のために説明したものと異なるものでもよい。

Claims (10)

1. 引込み可能なヘリコプタ着陸装置（４）であって、
   サスペンション構造体（１０）と、
   該サスペンション構造体（１０）に取り付けられていて回転軸線（９）回りに回転する１つの車輪（８）と、
   ヘリコプタ（１）に作用する抵抗を低減する退避位置と、前記ヘリコプタ（１）の着陸および離陸のための降下位置との間において、前記サスペンション構造体（１０）および前記車輪（８）を移動させる作動手段と、
   前記回転軸線（９）と前記車輪（８）の周囲部との間に配置されていて、前記回転軸線（９）に対して前記サスペンション構造体（１０）とは反対側に位置する、そり（４０）と、
   前記回転軸線（９）回りに回転する態様で前記そり（４０）を前記サスペンション構造体（１０）に接続する接続ヒンジ手段（４３，６８）を備えた接続手段（４２）と、
   前記そり（４０）を基準角度位置に維持する弾性位置決め手段（４３，８１）とを具備する着陸装置において、
   前記弾性位置決め手段が前記回転軸線（９）に沿って延在するトーションバー（４３）を具備することを特徴とする、着陸装置。
2. 前記サスペンション構造体が前記車輪（８）と同軸に並んで位置する接続部（２４）を備えており、前記車輪（８）および前記そり（４０）がいずれも前記接続部（２４）によって支持されることを特徴とする、請求項１に記載の着陸装置。
3. 前記トーションバー（４３）は、前記車輪（８）が取り付けられた中空シャフト（２６）内に延在するとともに、前記中空シャフト（２６）の外部において前記そり（４０）と前記サスペンション構造体（１０）の前記接続部（２４）とにそれぞれ固定された第１および第２の端部（６０，４８）を有してなることを特徴とする、請求項２に記載の着陸装置。
4. 前記接続手段（４２）が、前記車輪（８）の相対する軸線方向の側部にそれぞれ配置された第１および第２の側壁を備えており、前記第１の側壁は前記トーションバー（４３）の前記第１の端部（６０）に固定され、前記第２の側壁は前記回転軸線（９）回りにヒンジ留めされることを特徴とする、請求項３に記載の着陸装置。
5. 前記第２の端部（４８）は、ネジ穴が形成された第１の本体（３５）に固定されており、ブレーキ組立体（３０）を前記接続部（２４）に接続するネジ（３２）が前記ネジ穴においてネジ留めされることを特徴とする、請求項３または４に記載の着陸装置。
6. 当該着陸装置が、前記基準角度位置に対する前記そり（４０）の最大揺動角を形成する停止手段を具備し、
   該停止手段が、
   前記回転軸線（９）に対して平行であって前記サスペンション構造体（１０）および前記そり（４０）のうちのいずれか一方に固定される突出部（７７）と、
   前記サスペンション構造体（１０）および前記そり（４０）のうちの他方に対して固定された２つの停止肩部とを備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の着陸装置。
7. 前記停止肩部が、前記突出部（７７）により褶動する態様で係合される溝（８０）の各端部によって形成されることを特徴とする、請求項６に記載の着陸装置。
8. 前記溝（８０）が、前記そり（４０）に固定されていて前記車輪（８）に並んで配置された板部（５１）に形成されており、前記突出部（７７）が、固定された位置において前記サスペンション構造体（１０）の接続部（２４）に取り付けられることを特徴とする、請求項７に記載の着陸装置。
9. 前記突出部（７７）は、ネジ穴が形成された第２の本体（３６）の一部を形成しており、ブレーキ組立体（３０）を前記接続部（２４）に接続するネジ（３２）が前記ネジ穴においてネジ留めされることを特徴とする、請求項８に記載の着陸装置。
10. 前記弾性位置決め手段が、前記そり（４０）を前記基準角度位置に維持するよう前記突出部（７７）に作用するバネ（８１）を具備することを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載の着陸装置。

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