JP5979798B2 - 補助回転翼から出る騒音と回転翼航空機の性能の双方の最適化に貢献する方法及び回転翼航空機 - Google Patents
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Description
制御可能で、アンチトルク横方向スラストを生成するアンチトルク補助回転翼と、
制御可能で、アンチトルク横方向スラストを生成する少なくとも1つの操舵翼型と、
を備える。
上記翼型と上記補助回転翼の協働がヘリコプターのためのヨー制御命令を表すように上記補助回転翼を制御する。
上記主回転翼のためのエンジン手段から順番に駆動され、制御可能なアンチトルク横方向スラストを発生させるアンチトルク補助回転翼と、
少なくとも1つの、アンチトルク横方向揚力を生成するための制御可能な偏向の操舵翼型と、を備える。
翼型が第2のプレーンにあるときは、ゼロであり、
第1の側の方に旋回されることによって、翼型が第2のプレーンに対してオフセット角度であるときに正であり、
第2の側の方に旋回されることによって、翼型が第2のプレーンに対してオフセット角度であるときに負である、
と考えられる。
回転翼航空機が低速飛行で下降段階の間、翼型を小さい負の偏向角度、例えば、−15度から0度の範囲の角度に位置決めすることと、
回転翼航空機が高速飛行で下降段階の間、又は回転翼航空機がオートローテーション状態のとき、翼型を大きな負の偏向角度、例えば、−15度の角度に位置決めすることと、
飛行の上昇段階の間、翼型を正の偏向角度、例えば、35度の角度に位置決めすることと、
が可能である。
但し、
「δ」はターゲット角度を表し、
「δ1」及び「δ2」は算出パラメータを表し、
「δmax」及び「δmin」は、それぞれ、所定の正の閾値角度及び負の閾値角度を表し、
「V1」、「V2」、「V3」、及び「V4」は、所定の速度パラメータを表し、
「V」は、速度パラメータの現在値を表し、
「W1」及び「W2」は所定のパワーパラメータを表し、
「W」はパワーパラメータの現在値を表し、
「sw」は所定の調整パラメータを表し、及び
「A」及び「B」は調整パラメータの関数である変数を表す。
A=0.1×[sw]、及び B=−21×[sw]
・第1のゾーンZ1では、偏向角度は、最大であり、正の閾値角度に到達する。第1のゾーンは低速の前進速度で到達する。
・第2のゾーンZ2では、偏向角度は、最大であり、正の閾値角度に到達する。第2のゾーンは中間の前進速度、及びパワープラントによって生成される高パワーで到達する。
・第3のゾーンZ3では、偏向角度は、中偏向(例えば、ゼロに近いか、ゼロに等しい)に配置され、第3のゾーンは、高速の前進速度、及びパワープラントによって生成される高パワーで到達する。
・第4のゾーンZ4では、偏向角度は、小さく、負の閾値角度に到達し、第4のゾーンは、高速の前進速度、及びパワープラントによって生成される低パワーで到達される。
・関係式の適用において、最大角度をターゲット角度に等しいと決定し、第1の値(例えば.第1の値は−1に等しい)を調整パラメータに付与すること、
・関係式の適用において、最小角度をターゲット角度に等しいと決定し、第2の値(例えば、第2の値は+1に等しい)を調整パラメータに付与すること、
・補助回転翼のブレードの現在のコレクティブピッチを測定すること、
・ピッチが所定のセットポイントピッチより大きい場合に限り、翼型の偏向角度を最大角度の方に傾かせることによって、翼型の偏向角度を増大させることであって、偏向角度は最大角度に等しい又はそれ以下であるように制限されること、
・翼型の偏向角度を最小角度の方に傾かせることによって、翼型の偏向角度を減少させることであって、偏向角度は最小角度に等しい、又はそれ以上であるように制限されること、及び、
・偏向角度を変更することと平行して、ピッチを自動的に変更すること、
が実行される。
・回転翼航空機の前進速度が、第3の速度V3と、第3の速度V3より速い「第1」の速度V1との間にある中間の前進速度であり、
・パワープラントにより生成されるパワーが大きく、「第2」のパワーW2より大きい。
・回転翼航空機の前進速度が、第1の速度V1より高速である第2の速度V2より速い、及び
・パワープラントにより生成されるパワーが第2のパワーW2より大きい。
・回転翼航空機の前進速度が第1の速度V1と第3の速度V3との間の第4の速度V4より速く、
・パワープラントによって生成されるパワーが第1のパワーW1より小さい。
但し、
・「δ」はターゲット角度を表し、
・「δ1」及び「δ2」は算出パラメータを表し、
・「δmax」及び「δmin」は、それぞれ、所定の正の閾値角度及び負の閾値角度を表し、
・「V1」、「V2」、「V3」、及び「V4」は、それぞれ製造業者によって予め定義された、第1、第2、第3、第4の速度を表し、
・「V」は、速度パラメータの現在値を表し、
・「W1」及び「W2」はそれぞれ、第1及び第2の所定のパワーを表し、
・「W」はパワーパラメータの現在値を表し、
・「sw」は所定の調整パラメータを表し、及び
・「A」及び「B」は調整パラメータの関数である変数を表す。
Claims (17)
- 回転翼航空機(1)の補助回転翼(10)から出る騒音の最適化に貢献する方法であって、
前記回転翼航空機(1)は、前記回転翼航空機(1)の第2の側(7)から第1の側(6)を分離する第1の前後プレーン(P1)に沿って長手方向に延び、前記回転翼航空機(1)は、少なくとも1つの主回転翼(5)を備え、前記回転翼航空機(1)は、前記回転翼航空機(1)のヨー運動を制御するために、制御可能な横方向スラスト(100)を発生する補助回転翼(10)を備え、前記横方向スラスト(100)は、前記回転翼航空機(1)の胴体(2)上の前記主回転翼(5)によって生成されるトルクに対抗するように、前記第2の側(7)方向に向けられ、前記回転翼航空機(1)は、前記主回転翼(5)及び前記補助回転翼(10)を順番に駆動するためのパワープラント(90)を備え、前記回転翼航空機(1)は、高さ方向に延び、制御可能な偏向を有する偏向可能な翼型(25)を少なくとも部分的に含み、横方向揚力(111,112)を生成する尾部フィンを備え、前記翼型(25)は、前記翼型(25)が第2のプレーン(P2)に存在するときは、ゼロに等しい偏向角度(200)を示し、前記翼型(25)は、後縁(27)を有し、
前記方法は、前記翼型(25)の前記偏向角度(200)が、その後縁(27)を前記第2の側(7)方向に向け、前記翼型(25)が第2のプレーン(P2)に対して負である偏向角度(200)を示すようにさせるか、又は、その後縁(27)を前記第1の側(6)方向に向け、前記翼型(25)が前記第2のプレーン(P2)に対して正である偏向角度(200)を示すようにさせる、ように制御されることを特徴とし、
前記翼型(25)は、前記補助回転翼(10)を、前記回転翼航空機の性能を最適化し前記補助回転翼(10)により生成される前記騒音を最小化することを追求する少なくとも1つの所定の動作ポイントの方に傾かせる機能を有し、前記翼型の前記偏向は、少なくとも、前記回転翼航空機(1)の速度パラメータ(V)の現在値及び前記パワープラント(90)のパワーパラメータ(W)の現在値の関数として制御され、前記偏向角度は、以下、すなわち、
第1のゾーン(Z1)では、前記偏向角度(200)が最大で、正の閾値角度(δmax)に到達し、前記第1のゾーン(Z1)は低速の前進速度で到達し、
第2のゾーン(Z2)では、前記偏向角度(200)が最大で、正の閾値角度(δmax)に到達し、前記第2のゾーン(Z2)は中間の前進速度、及び前記パワープラントによって生成される高パワー(W2)で到達し、
第3のゾーン(Z3)では、前記偏向角度(200)が中偏向に位置決めされ、前記第3のゾーン(Z3)は、高速の前進速度、及び前記パワープラント(90)によって生成される高パワー(W2)で到達し、及び、
第4のゾーン(Z4)では、前記偏向角度(200)が小さく、負の閾値角度(δmin)に到達し、前記第4のゾーン(Z4)は、高速の前進速度、及び前記パワープラントによって生成される低パワー(W1)で到達すること、
を定義することによって制御されることを特徴とする、方法。
- 前記速度パラメータ(V)が少なくとも、対気速度及び対地速度を含むリストから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記パワープラント(90)は、少なくとも1つのエンジン(91)と、前記エンジン(91)と前記主回転翼(5)との間に配置される主ギヤボックス(92)と、を有し、前記パワーパラメータは、前記少なくとも1つのエンジンによって生成される総パワー、前記少なくとも1つのエンジンによって生成される総トルク、前記主ギヤボックスに伝達されるパワー、前記主ギヤボックスに伝達されるトルク、及び前記主回転翼を駆動するマスト上に生成されるトルク、を少なくとも含むリストから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記回転翼航空機(1)は、前記翼型(25)によって全体が構成される尾部フィン(20)、又は、前記翼型(25)を表す少なくとも1つの可動制御面(26)を有する静止尾部フィン(20)、又は、併せて前記翼型(25)を表す少なくとも1つの可動制御面(26)を有する可動尾部フィン(20)、をその上に配置していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のプレーン(P2)は、前記第1の前後プレーン(P1)に対して傾斜して、それによって前記第2のプレーン(P2)が前記第1の前後プレーン(P1)に対して正の角度を示し、前記翼型(25)が前記第2のプレーン(P2)に存在するときは、前記後縁(27)が前記第1の側(6)の方へ向けられることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 正のキャンバーが前記翼型(25)に付与され、
前記翼型(25)は、前記第2の側(7)の方に対向するキャンバーされた面(29)を呈することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記翼型(25)の前記偏向は、前記回転翼航空機(1)の前記速度パラメータ(V)及び前記パワープラント(90)の前記パワーパラメータ(W)の関数として、前記翼型(25)のためのターゲット角度(δ)を提供する関係式(L)を用いて制御されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記調整パラメータ(sw)は、所定の値に等しく、
前記偏向角度(200)は、前記ターゲット角度(δ)に等しいことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 以下のステップ:
前記関係式(L)の適用において、最大角度(400)が前記ターゲット角度に等しいと決定し、第1の値を前記調整パラメータ(sw)に付与すること、
前記関係式(L)の適用において、最小角度(500)が前記ターゲット角度に等しいと決定し、第2の値を前記調整パラメータ(sw)に付与すること、
前記補助回転翼(10)の前記ブレード(11)の現在のコレクティブピッチを測定すること、
前記ピッチが所定のセットポイントピッチより大きい場合に限り、前記翼型(25)の前記偏向角度(200)を前記最大角度(400)の方に傾かせることによって、前記翼型(25)の前記偏向角度(200)を増大させることであって、前記偏向角度(200)は前記最大角度(400)に等しいか又はそれ以下であるように制限されること、
前記翼型(25)の前記偏向角度(200)を前記最小角度(500)の方に傾かせることによって、前記翼型(25)の前記偏向角度(200)を減少させることであって、前記偏向角度は前記最小角度(500)に等しいか、又はそれ以上であるように制限されること、及び、
前記偏向角度(200)を変更することと並行して、前記ピッチを自動的に変更すること、
が実行されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 前記回転翼航空機(1)は、前記ピッチを手動で制御するための手段(50)を備え、操縦者が前記制御手段(50)を操作するときはいつでも、前記偏向角度(200)への変更は禁止されていることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 回転翼航空機(1)であって、
前記回転翼航空機(1)の第2の側(7)から第1の側(6)を分離する第1の前後プレーン(P1)に沿って長手方向に延び、
前記回転翼航空機(1)は、少なくとも1つの主回転翼(5)を備え、
前記回転翼航空機(1)は、前記回転翼航空機(1)のヨー運動を制御するために、制御可能な横方向スラスト(100)を発生する補助回転翼(10)を備え、前記横方向スラスト(100)は、前記回転翼航空機(1)の胴体(2)上の前記主回転翼(5)によって生成されるトルクに対抗するように、前記第2の側(7)方向に向けられ、
前記回転翼航空機(1)は、前記主回転翼(5)及び前記補助回転翼(10)を順番に駆動するためのパワープラント(90)を備え、
前記回転翼航空機(1)は、高さ方向に延び、制御可能な偏向を有する偏向可能な翼型(25)を少なくとも部分的に含み、横方向揚力(111、112)を生成する尾部フィンを備え、前記翼型(25)は、前記翼型(25)が第2のプレーン(P2)に存在するときは、ゼロ偏向角度(200)を示し、前記翼型(25)は、後縁(27)を有し、
前記回転翼航空機は、前記翼型(25)をピボットさせるためのムーバ手段(35)に接続されるプロセッサユニット(30)を備え、前記プロセッサユニット(30)は、前記回転翼航空機(1)の速度パラメータ(V)の現在値を測定するための第1の測定システム(41)及び前記パワープラント(90)のパワーパラメータ(W)の現在値を測定するための第2の測定システム(42)に接続され、前記プロセッサユニット(30)は、請求項1〜11のいずれか1項に記載の前記方法を適用することを特徴とする、回転翼航空機。 - 前記回転翼航空機(1)は、前記翼型(25)を表す偏向可能な尾部フィン(20)、又は、前記翼型(25)を表す少なくとも1つの可動制御面(26)を有する静止尾部フィン(20)、又は、併せて前記翼型(25)を表す少なくとも1つの可動制御面(26)を有する可動尾部フィン(20)、を備えることを特徴とする、請求項12に記載の回転翼航空機。
- 前記第2のプレーン(P2)は、前記第1の前後プレーン(P1)に対して正の角度(300)を示し、前記翼型(25)が前記第2のプレーン(P2)に存在するときは、前記後縁(27)が前記第1の側(6)の方に向けられることを特徴とする、請求項12に記載の回転翼航空機。
- 前記翼型(25)は、正のキャンバーを有し、前記翼型(25)は、前記第2の側(7)の方に対向するキャンバーされた面(29)を呈することを特徴とする、請求項12に記載の回転翼航空機。
- 前記プロセッサユニット(30)は、前記回転翼航空機(1)の前記速度パラメータ(V)及び前記パワープラント(90)の前記パワーパラメータ(W)の関数として、前記翼型(25)のためのターゲット角度(δ)を提供する関係式(L)を記憶する不揮発メモリ(32)を有することを特徴とする、請求項12に記載の回転翼航空機。
- 前記回転翼航空機(1)は、前記補助回転翼(10)の前記ブレードのピッチを制御するための手動制御手段(50)を備え、前記制御手段(50)が前記プロセッサユニット(30)と通信することを特徴とする、請求項12に記載の回転翼航空機。
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