JPH02293299A - ロール振動吸収装置 - Google Patents
ロール振動吸収装置Info
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- JPH02293299A JPH02293299A JP2102767A JP10276790A JPH02293299A JP H02293299 A JPH02293299 A JP H02293299A JP 2102767 A JP2102767 A JP 2102767A JP 10276790 A JP10276790 A JP 10276790A JP H02293299 A JPH02293299 A JP H02293299A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
- F16F7/116—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on metal springs
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/001—Vibration damping devices
-
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- B64C2027/005—Vibration damping devices using suspended masses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［ 産業−Ｆの利用分野 ］
この発明は、ブロベラを存する航空機の通常運転時にお
けるロール振動を低減させるロール振動アブソーバに関
するものである。
けるロール振動を低減させるロール振動アブソーバに関
するものである。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ヘリコ
プタの通常運転時には、プロペラブレードは一定の回転
数で回転しており、この回転数ののブレード枚数倍の振
動数が、主にロータハブに発生ずる。そして、この強制
振動はヘリコプタ胴体を介して操縦士と副操縦士席に伝
達する。
プタの通常運転時には、プロペラブレードは一定の回転
数で回転しており、この回転数ののブレード枚数倍の振
動数が、主にロータハブに発生ずる。そして、この強制
振動はヘリコプタ胴体を介して操縦士と副操縦士席に伝
達する。
ペリコブタ胴体は複合構造となっているために、種々の
周波数の振動が吸収されて、胴体各部が振動する傾向に
ある。そこで、胴体各部の固有周波数を変えることによ
り、振動を実質的に低減することができる。また、燃料
の搭載状態、または、胴体へ取り付けられる他の部品を
変えることにより、特に、操縦士または副操縦士が感じ
取る体感振動を変えることができる。
周波数の振動が吸収されて、胴体各部が振動する傾向に
ある。そこで、胴体各部の固有周波数を変えることによ
り、振動を実質的に低減することができる。また、燃料
の搭載状態、または、胴体へ取り付けられる他の部品を
変えることにより、特に、操縦士または副操縦士が感じ
取る体感振動を変えることができる。
上下振動を吸収するアブソーバを機首またはキャビンに
取り付けた場合、振動が効果的に吸収されて、体感振動
を低減することができることが知られている。操縦席の
臨界周波数に対して一致するアブソーバを設けた場合で
も、アブソーバの取り付け後に再度調整しなければなら
い場合がある。
取り付けた場合、振動が効果的に吸収されて、体感振動
を低減することができることが知られている。操縦席の
臨界周波数に対して一致するアブソーバを設けた場合で
も、アブソーバの取り付け後に再度調整しなければなら
い場合がある。
この種の問題は、取り付け状態、飛行中の支持構造の変
形及びこれらのアブソーバに使用されるベアリングの摩
擦に対するアブソーバの感度等が原因と考えられている
。
形及びこれらのアブソーバに使用されるベアリングの摩
擦に対するアブソーバの感度等が原因と考えられている
。
しかしながら、アブソーバを水平方向に移動可能に取り
付けた場合でも、ロール方向の振動を低減することは不
可能である。
付けた場合でも、ロール方向の振動を低減することは不
可能である。
そこで、この発明は、通常運転時においてロータの振動
周波数における振動を部分的に吸収することによりロー
ル振動を低減することを目的とする。
周波数における振動を部分的に吸収することによりロー
ル振動を低減することを目的とする。
また、この発明は、上下、すなわち、垂直振動とロール
振動が同時に生じた場合に、この垂直振動をも吸収可能
なアブソーバを提供することを目的とする。
振動が同時に生じた場合に、この垂直振動をも吸収可能
なアブソーバを提供することを目的とする。
「 課題を解決するための手段 １
上記課題を解決するために、この発明によれば、複数の
ブレードを有するロータを備えた航空機のロール振動を
吸収するロール振動吸収装置であって、航空機の長手軸
に対して略垂直方向への運動を許容するように航空機機
体に弾性的に支持した所定重量の重りをａする垂直振動
アブソーバから構成され、この垂直振動アブソーバを航
空機機体の左右外端部に設けたロール振動吸収装置が提
供される。
ブレードを有するロータを備えた航空機のロール振動を
吸収するロール振動吸収装置であって、航空機の長手軸
に対して略垂直方向への運動を許容するように航空機機
体に弾性的に支持した所定重量の重りをａする垂直振動
アブソーバから構成され、この垂直振動アブソーバを航
空機機体の左右外端部に設けたロール振動吸収装置が提
供される。
好適実施例においては、振動アブソーバの固有振動数は
、ロータの定常運転時における回転数のブレードの枚数
倍の振動数に一致させることが好ましい。
、ロータの定常運転時における回転数のブレードの枚数
倍の振動数に一致させることが好ましい。
また、振動アブソーバは、片持ち支持スプリングを有し
、この片持ち支持スプリングの一方の端部には重りを固
定するとともに、他方の端郎を航空機機体に固着させる
ようにする。さらに、片持ち支持スプリングは、航空機
機体の長手軸に対して略平行に支持することが好ましい
。ただし、航空機機体の長手軸に対してＯから２０”の
範囲内で支持するようにしてもよい。
、この片持ち支持スプリングの一方の端部には重りを固
定するとともに、他方の端郎を航空機機体に固着させる
ようにする。さらに、片持ち支持スプリングは、航空機
機体の長手軸に対して略平行に支持することが好ましい
。ただし、航空機機体の長手軸に対してＯから２０”の
範囲内で支持するようにしてもよい。
航空機は剛性構造の機体外方に延びる延長部材を有する
場合には、振動アブソーバをこの延長部材に取り付ける
ことが好ましい。また、航空機が機首にキャビンを有し
ている場合には、振動アブソーバをこのキャビン近傍に
設けることが好ましい。
場合には、振動アブソーバをこの延長部材に取り付ける
ことが好ましい。また、航空機が機首にキャビンを有し
ている場合には、振動アブソーバをこのキャビン近傍に
設けることが好ましい。
なお、片持ち支持スプリングはチタニウムで構成するこ
とが望ましい。
とが望ましい。
航空機機体が、スタブウィングとこのスタブウィングに
固定した坑力支柱を有している場合には、振動アブソー
バをスタブウィングに配置する。なお、スタブウィング
の外方端部にボルト締めにより固定してもよい。そして
、片持ち支持スプリングは航空機の長手軸に対して垂直
方向へ移動が許容されるとともに、水平方向への移動が
規制されるように支持するようにする。
固定した坑力支柱を有している場合には、振動アブソー
バをスタブウィングに配置する。なお、スタブウィング
の外方端部にボルト締めにより固定してもよい。そして
、片持ち支持スプリングは航空機の長手軸に対して垂直
方向へ移動が許容されるとともに、水平方向への移動が
規制されるように支持するようにする。
Ｕ 作用 コ
上記課題を解決する手段は以下のように作用する。
航空機機体の左右外端部に垂直振動アブソーバを設ける
ことにより、ロール振動は、垂直方向に移動可能な屯り
により効果的に吸収される。
ことにより、ロール振動は、垂直方向に移動可能な屯り
により効果的に吸収される。
［ 実施例 ］
次に、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
ヘリコプタ１０は、胴体ｌ２と４枚のブレード１６を有
ずるロータｌ４から概略構成されている。
ずるロータｌ４から概略構成されている。
２５８Ｒｒ’Ｍの通常運転回転数でロータが回転ずると
、〔Ｊ一タハブ１８に１７．２Ｈｚの強制振動が発生ず
る。この振動が生じると、胴体全体が振動して操縦士及
び副操縦士の座るコックピット２０に伝達される。この
振動を吸収するため、従来のアブソーバは、オーバヘッ
ドキャビン２２の内側に設置された構成となっている。
、〔Ｊ一タハブ１８に１７．２Ｈｚの強制振動が発生ず
る。この振動が生じると、胴体全体が振動して操縦士及
び副操縦士の座るコックピット２０に伝達される。この
振動を吸収するため、従来のアブソーバは、オーバヘッ
ドキャビン２２の内側に設置された構成となっている。
従来のヘリコプタホイール２４は、抗力支柱２６によっ
てスタブウイング３０内のフレーム２８に固定されてい
る。このフレーム２８は、胴体に固定された剛性構造と
なっており、着陸の際に受ける衝撃に耐えるようになっ
ている。また、スタブウイングは、空気の抗力を減じる
ために流線形に成形されている。
てスタブウイング３０内のフレーム２８に固定されてい
る。このフレーム２８は、胴体に固定された剛性構造と
なっており、着陸の際に受ける衝撃に耐えるようになっ
ている。また、スタブウイングは、空気の抗力を減じる
ために流線形に成形されている。
なお、ステップ３２を取り付ける場合には、ボルト穴を
有するスタブウイングもある。
有するスタブウイングもある。
ヘリコプタ胴体の左翼及び右翼側の各々に垂直振動を吸
収するアブソーバ３４が取り付けられている。胴体外部
の剛性延長部２８には、アルミニウムブラケット３６が
ボルト締めされており、アブソーバの片持スプリング部
４０に接続固定されている。
収するアブソーバ３４が取り付けられている。胴体外部
の剛性延長部２８には、アルミニウムブラケット３６が
ボルト締めされており、アブソーバの片持スプリング部
４０に接続固定されている。
一方、片持スプリング郎４０の他端には、重り４２が垂
直可動に固定されている。なお、この重り４２は、スタ
ブウィング３０の外方端郎に位置している。また、支持
ブラケット３２は、限定するものではないが、第２図に
図示するように端郎に設けるられている。
直可動に固定されている。なお、この重り４２は、スタ
ブウィング３０の外方端郎に位置している。また、支持
ブラケット３２は、限定するものではないが、第２図に
図示するように端郎に設けるられている。
片持スプリング部４０は、水平、すなわち、機体の長手
軸に対して平行に配置するのが理想的である。第２図に
おけるαは機体の長手軸に対してｚ５゜傾斜しているが
、０から２０°の範囲で設定することができる。
軸に対して平行に配置するのが理想的である。第２図に
おけるαは機体の長手軸に対してｚ５゜傾斜しているが
、０から２０°の範囲で設定することができる。
また、片持スプリング部の厚さ４４は、０．８６ ｃ
ｍ ｓその幅は、最小幅４６を２．５ｃｍ，最大幅４８
は８．９ｃｍとなっている。重り４２は４．１ｋｇとし
、これを支持ブラケットと重りの！Ｒ中間の距離は所定
距＃！４９となっている。なお、この構成による固有振
動数は、７。ＩＨｚである。
ｍ ｓその幅は、最小幅４６を２．５ｃｍ，最大幅４８
は８．９ｃｍとなっている。重り４２は４．１ｋｇとし
、これを支持ブラケットと重りの！Ｒ中間の距離は所定
距＃！４９となっている。なお、この構成による固有振
動数は、７。ＩＨｚである。
したがって、アブソーバは、水平振動により垂直運動が
影響を受ける傾向にあるが、この水平振動の有無にかか
わず垂直振動を効果的に吸収することができる。また、
アブソーバの各部材の接合が固定接合であり、滑り摩擦
も軸受けもないため、アブソーバの取り付け方法により
、固有振動数に影響を与えることはない。さらに、この
剛性構造により、アブソーバ自体の変形を小さくするこ
とができ、アブソーバの設置部材の固有振動数を著しく
変化させることはない。
影響を受ける傾向にあるが、この水平振動の有無にかか
わず垂直振動を効果的に吸収することができる。また、
アブソーバの各部材の接合が固定接合であり、滑り摩擦
も軸受けもないため、アブソーバの取り付け方法により
、固有振動数に影響を与えることはない。さらに、この
剛性構造により、アブソーバ自体の変形を小さくするこ
とができ、アブソーバの設置部材の固有振動数を著しく
変化させることはない。
これらのアブソーバを、運搬総重ｆｆｉ６１００ｋｇ１
離陸重’ｒ１ ７ ６ ０ ０ ｋ ｇのヘリコプタに
試験的に搭載した。それぞれのアブソーバは、４．１
ｋｇの重り、スプリング、ブラケット及びフェアリング
を含め、その総重量が７．７ｋｇであった。
離陸重’ｒ１ ７ ６ ０ ０ ｋ ｇのヘリコプタに
試験的に搭載した。それぞれのアブソーバは、４．１
ｋｇの重り、スプリング、ブラケット及びフェアリング
を含め、その総重量が７．７ｋｇであった。
本発明に係るアブソーバを設置せず、キャビン内に従来
のアブソーバのみを設置した場合には、垂直振動は効果
的に吸収されていることが確認された。しかしながら、
最近の航空機の変容に伴い、ロール振動は、かなり大き
なレベルにまで増大していることが認められている。す
なわち、このロール振動により、副操縦士席が上方に移
動する一方、操縦士席が下方向に移動する。
のアブソーバのみを設置した場合には、垂直振動は効果
的に吸収されていることが確認された。しかしながら、
最近の航空機の変容に伴い、ロール振動は、かなり大き
なレベルにまで増大していることが認められている。す
なわち、このロール振動により、副操縦士席が上方に移
動する一方、操縦士席が下方向に移動する。
上述したような従来のアブソーバを設置して本発明のロ
ール振動アブソーバを設置しない場合では、座席で生じ
る最高速度は、８０ノットで０．５ｃｍ／秒、１２０ノ
ットで０．４６ｃｍ／秒、１４０ノットで１．５ｃｍ／
秒、１５５ノットで１．５ｃｍ／秒であった。ロール振
動アブソーバ設置例では、これらの最高速度に相当する
加速度は、それぞれ、０．ｌ，０．２５、０，ｌ５及び
０．１ｃｍ／秒に減少した。
ール振動アブソーバを設置しない場合では、座席で生じ
る最高速度は、８０ノットで０．５ｃｍ／秒、１２０ノ
ットで０．４６ｃｍ／秒、１４０ノットで１．５ｃｍ／
秒、１５５ノットで１．５ｃｍ／秒であった。ロール振
動アブソーバ設置例では、これらの最高速度に相当する
加速度は、それぞれ、０．ｌ，０．２５、０，ｌ５及び
０．１ｃｍ／秒に減少した。
これらの振動アブソーバは、１７．２Ｈｚの周波数下で
ロール振動を誠じるように設置することが理想的である
。しかしながら、ロールが生じることなく同周波数の垂
直振動が生じた場合でも、この振動の一部を吸収するこ
とができる。さらに、昨直振動とロール振動との相互作
用による複合振動が生じた場合でも、両翼側に設置した
アブソーバの双方により、これらの複合振動を効果的に
吸収することができる。
ロール振動を誠じるように設置することが理想的である
。しかしながら、ロールが生じることなく同周波数の垂
直振動が生じた場合でも、この振動の一部を吸収するこ
とができる。さらに、昨直振動とロール振動との相互作
用による複合振動が生じた場合でも、両翼側に設置した
アブソーバの双方により、これらの複合振動を効果的に
吸収することができる。
たとえば、一方のアブソーバにおいては垂直振動（運動
）が起こらず、他方のアブソーバにおいては垂直振動が
運動が起こるような特殊な情況では、一方のアブソーバ
は効果的に作動するが、他方のアブソーバは作動しない
。なお、その他の情況においても、この発明に係るアブ
ソーバは効果的に振動を吸収する。
）が起こらず、他方のアブソーバにおいては垂直振動が
運動が起こるような特殊な情況では、一方のアブソーバ
は効果的に作動するが、他方のアブソーバは作動しない
。なお、その他の情況においても、この発明に係るアブ
ソーバは効果的に振動を吸収する。
各アプソーバの片持スプリング部は、鉄鋼のおよそ半分
の弾性係数を有するチタンで構成することが望ましい。
の弾性係数を有するチタンで構成することが望ましい。
これにより、一定の剛性が得られ、スプリングの厚さを
鉄鋼より若干薄く構成することができる。なお、所定の
振幅を与えた場合には、スプリング厚の大きいものは若
干高い歪みを生じるが、弾性係数が低いために応力は低
くなる。本発明の構成に用いたチタンスプリングの試験
では、アブソーバの永久的な寿命を達成できる応力レベ
ルを示した。
鉄鋼より若干薄く構成することができる。なお、所定の
振幅を与えた場合には、スプリング厚の大きいものは若
干高い歪みを生じるが、弾性係数が低いために応力は低
くなる。本発明の構成に用いたチタンスプリングの試験
では、アブソーバの永久的な寿命を達成できる応力レベ
ルを示した。
スタブウイングアブソーバの取り付け重量は、わずか１
５．２ｋｇであり、機体の最も外側に設置したために、
効果的に振動を吸収することができる。また、延長フェ
アリングをアブソーバ周囲に設けれることにより、アブ
ソーバを非常にコンパクトで邪魔にならない形状とする
こともでき、抵抗衝撃も無視することができるようにな
る。
５．２ｋｇであり、機体の最も外側に設置したために、
効果的に振動を吸収することができる。また、延長フェ
アリングをアブソーバ周囲に設けれることにより、アブ
ソーバを非常にコンパクトで邪魔にならない形状とする
こともでき、抵抗衝撃も無視することができるようにな
る。
本発明に係るスタブウイングアブソーバは、従前のヘリ
コプタに簡単に搭載することができる。
コプタに簡単に搭載することができる。
また、確実に前調整できるため、試験した全アブソーバ
は搭載後に調整を行う必要なく的確に作動した。
は搭載後に調整を行う必要なく的確に作動した。
［ 発明の効果 ］
上述したような構成により、ロータの回転により生じる
垂直振動、または、ロール振勤が効果的に吸収されるよ
うになる。特に、アブソーバを機体に取り付ける取り付
け部品が少ないために、アブソーバの固有振動数を適切
に調整することが可能となる。
垂直振動、または、ロール振勤が効果的に吸収されるよ
うになる。特に、アブソーバを機体に取り付ける取り付
け部品が少ないために、アブソーバの固有振動数を適切
に調整することが可能となる。
第１図は、ヘリコプタの全体を示す斜視図である。
第２図は、ヘリコプタのスタブウィングに取り付けたこ
の発明に係るアブソーバの断面図である。 第３図は、アブソーバの取り付け状態を示す平面図であ
る。
の発明に係るアブソーバの断面図である。 第３図は、アブソーバの取り付け状態を示す平面図であ
る。
Claims (12)
- （１）複数のブレードを有するロータを備えた航空機の
ロール振動を吸収するロール振動吸収装置であって、航
空機の長手軸に対して略垂直方向への運動を許容するよ
うに航空機機体に弾性的に支持した所定重量の重りを有
する垂直振動アブソーバから構成され、この垂直振動ア
ブソーバを航空機機体の左右外端部に設けたことを特徴
とするロール振動吸収装置。 - （２）前記垂直振動アブソーバの固有振動数は、前記ロ
ータの定常運転時における回転数の前記ブレードの枚数
倍の振動数に一致することを特徴とする請求項第１項記
載のロール振動吸収装置。 - （３）前記垂直振動アブソーバは、弾性部材を有し、こ
の弾性部材は前記重りを支持するとともに、航空機機体
に対して固着されていることを特徴とする請求項第１項
記載のロール振動吸収装置。 - （４）前記弾性部材は、片持ち支持スプリングであり、
この片持ち支持スプリングの一方の端部には前記重りを
固定するとともに、他方の端部を航空機機体に固着した
ことを特徴とする請求項第３項記載のロール振動吸収装
置。 - （５）前記片持ち支持スプリングは、航空機機体の長手
軸に対して略平行に支持されていることを特徴とする請
求項第４項記載のロール振動吸収装置。 - （６）前記片持ち支持スプリングは、航空機機体の長手
軸に対して０から２０°の範囲内で支持されていること
を特徴とする請求項第４項記載のロール振動吸収装置。 - （７）前記航空機は剛性構造の機体外方に延びる延長部
材を有しており、前記振動アブソーバをこの延長部材に
取り付けた特徴とする請求項第３項から第５項のいずれ
かに記載のロール振動吸収装置。 - （８）前記航空機は機首にキャビンを有しており、前記
振動アブソーバをこのキャビン近傍に設けたことを特徴
とする請求項第７項記載のロール振動吸収装置。 - （９）前記片持ち支持スプリングはチタニウムで構成さ
れていることを特徴とする請求項第４項記載のロール振
動吸収装置。 - （１０）前記航空機機体は、スタブウィングとこのスタ
ブウィングに固定した坑力支柱を有し、前記振動アブソ
ーバを前記スタブウィングに配置したことを特徴とする
請求項第３項記載のロール振動吸収装置。 - （１１）前記振動アブソーバは、前記スタブウィングの
外方端部にボルト締めにより固定したことを特徴とする
請求項第１０項記載のロール振動吸収装置。 - （１２）前記片持ち支持スプリングは航空機の長手軸に
対して垂直方向へ移動が許容されるとともに、水平方向
への移動が規制されるように支持されていることを特徴
とする請求項第４項または第５項のいずれかに記載のロ
ール振動吸収装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US339.578 | 1989-04-18 | ||
| US07/339,578 US5118051A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Roll vibration absorber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293299A true JPH02293299A (ja) | 1990-12-04 |
| JP3232297B2 JP3232297B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=23329690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10276790A Expired - Fee Related JP3232297B2 (ja) | 1989-04-18 | 1990-04-18 | ロール振動吸収装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5118051A (ja) |
| EP (1) | EP0394180B1 (ja) |
| JP (1) | JP3232297B2 (ja) |
| AU (1) | AU627862B2 (ja) |
| CA (1) | CA2010802C (ja) |
| DE (1) | DE69004730T2 (ja) |
| TR (1) | TR25161A (ja) |
Cited By (1)
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