JPH037560B2 - - Google Patents
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- JPH037560B2 JPH037560B2 JP55064696A JP6469680A JPH037560B2 JP H037560 B2 JPH037560 B2 JP H037560B2 JP 55064696 A JP55064696 A JP 55064696A JP 6469680 A JP6469680 A JP 6469680A JP H037560 B2 JPH037560 B2 JP H037560B2
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- helicopter
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/24—Transmitting means
- B64C13/38—Transmitting means with power amplification
- B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy
- B64C13/503—Fly-by-Wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/16—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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- B64C13/24—Transmitting means
- B64C13/38—Transmitting means with power amplification
- B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy
- B64C13/505—Transmitting means with power amplification using electrical energy having duplication or stand-by provisions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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- B64C13/506—Transmitting means with power amplification using electrical energy overriding of personal controls; with automatic return to inoperative position
-
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/82—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto characterised by the provision of an auxiliary rotor or fluid-jet device for counter-balancing lifting rotor torque or changing direction of rotorcraft
- B64C2027/8263—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto characterised by the provision of an auxiliary rotor or fluid-jet device for counter-balancing lifting rotor torque or changing direction of rotorcraft comprising in addition rudders, tails, fins, or the like
- B64C2027/8281—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto characterised by the provision of an auxiliary rotor or fluid-jet device for counter-balancing lifting rotor torque or changing direction of rotorcraft comprising in addition rudders, tails, fins, or the like comprising horizontal tail planes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヘリコプタの昇降だすなわち安定板
の制御、ことに主飛行制御変動、航空機重量、重
心の位置変動、風速の変動及び類似の変数を調節
する要求を最小にする制御装置に関する。
の制御、ことに主飛行制御変動、航空機重量、重
心の位置変動、風速の変動及び類似の変数を調節
する要求を最小にする制御装置に関する。
さらに本発明は、航空機を上昇させ又は下降さ
せるときに、コレクチブピツチ指令に応答して安
定板に好適な又は最適の迎え角を占めさせるよう
に安定板の迎え角を変えることができる。
せるときに、コレクチブピツチ指令に応答して安
定板に好適な又は最適の迎え角を占めさせるよう
に安定板の迎え角を変えることができる。
従来ヘリコプタの安定板は尾部支材に固定の不
動の迎え角又は位置に設けてある。ベルヘリコプ
タ214型のような他の航空機では、迎え角を変え
ることのできる安定板を利用している。
動の迎え角又は位置に設けてある。ベルヘリコプ
タ214型のような他の航空機では、迎え角を変え
ることのできる安定板を利用している。
前記ベルヘリコプタ214型のような従来の装置
においては、機械的リンク仕掛けが、スオツシユ
プレートから安定板のピボツト軸に取付けた制御
腕まで延び、縦方向サイクリツク指令(縦方向サ
イクリツク変換器からの信号ではない)に比例し
て安定板迎え角を制御する。このような制御は、
安定板の操作に対しては妥協的な見地に立つもの
であり、最適の制御ではない。
においては、機械的リンク仕掛けが、スオツシユ
プレートから安定板のピボツト軸に取付けた制御
腕まで延び、縦方向サイクリツク指令(縦方向サ
イクリツク変換器からの信号ではない)に比例し
て安定板迎え角を制御する。このような制御は、
安定板の操作に対しては妥協的な見地に立つもの
であり、最適の制御ではない。
他の装置は、縦方向サイクリツク・スチツク位
置からの入力を含まない。この場合安定板が適当
に動作する速度範囲を制限する。若干の他の自動
操縦装置は、航空機の安定性を制御するが、操縦
士からの入力を対気速度センサの入力と組合わせ
ることはしないし、又航空機の姿勢を重心に関し
て変更することはしない。
置からの入力を含まない。この場合安定板が適当
に動作する速度範囲を制限する。若干の他の自動
操縦装置は、航空機の安定性を制御するが、操縦
士からの入力を対気速度センサの入力と組合わせ
ることはしないし、又航空機の姿勢を重心に関し
て変更することはしない。
本発明によれば、安定板角度を、対気速度に関
係なくすべての飛行状態に対して最適にできる。
安定板角度をすべての飛行状態に対して最適にし
て、ヘリコプタの重心の変化を補償する。ヘリコ
プタの姿勢を最適にすることによつて、燃料消費
を減少させ、ヘリコプタの航続距離を増加させ
る。さらに安定板への入力が、すべての飛行条件
にわたつての対気速度の測定値に基づいて絶えず
かつ積極的に変更されると共に重心の変化に対し
て調整される。最後に本発明によれば、操縦士
に、一層円滑な、一層敏感な感触が与えられ、ヘ
リコプタに対して有利な特性が与えられる。安定
板迎え角を制御し、飛行条件を最適にするため
に、多数の異なる要因を考慮することが望まし
い。
係なくすべての飛行状態に対して最適にできる。
安定板角度をすべての飛行状態に対して最適にし
て、ヘリコプタの重心の変化を補償する。ヘリコ
プタの姿勢を最適にすることによつて、燃料消費
を減少させ、ヘリコプタの航続距離を増加させ
る。さらに安定板への入力が、すべての飛行条件
にわたつての対気速度の測定値に基づいて絶えず
かつ積極的に変更されると共に重心の変化に対し
て調整される。最後に本発明によれば、操縦士
に、一層円滑な、一層敏感な感触が与えられ、ヘ
リコプタに対して有利な特性が与えられる。安定
板迎え角を制御し、飛行条件を最適にするため
に、多数の異なる要因を考慮することが望まし
い。
したがつて本発明によれば、制限された数の妥
協的な安定板位置を設定するのではなく、所定の
対気速度以上の全範囲にわたつてサーボ駆動安定
板の最適な制御を行なうことができる。
協的な安定板位置を設定するのではなく、所定の
対気速度以上の全範囲にわたつてサーボ駆動安定
板の最適な制御を行なうことができる。
ヘリコプタの飛行を最適にするとは、ヘリコプ
タの重心、総重量、動力、姿勢等の変化に適応で
きるように、飛行中安定板を調整することを意味
する。ヘリコプタの位置は異なる飛行条件の間も
できる限り最善の位置に保たれなければならない
から、安定板を絶えず調整することによつて、ヘ
リコプタの飛行を最適にする。
タの重心、総重量、動力、姿勢等の変化に適応で
きるように、飛行中安定板を調整することを意味
する。ヘリコプタの位置は異なる飛行条件の間も
できる限り最善の位置に保たれなければならない
から、安定板を絶えず調整することによつて、ヘ
リコプタの飛行を最適にする。
本発明によれば位置サーボ駆動ヘリコプタ安定
板に対する可変の制御を行う。縦方向サイクリツ
ク指令センサは第1の出力信号を生ずる。コレク
チブピツチ位置センサは第2の出力信号を生ず
る。対気速度センサは第3の出力信号を生ずる。
前記した3個のセンサの出力を組合わせ加算信号
を生ずる装置を設けてある。次でこの加算信号
を、対気速度センサの出力に対し逆比例的に変る
係数で変更する。この変更した加算信号は次いで
入力信号として安定板サーボに加える。好適とす
る実施例ではこの装置はフエイル動作ができるよ
うに冗長にしてある。
板に対する可変の制御を行う。縦方向サイクリツ
ク指令センサは第1の出力信号を生ずる。コレク
チブピツチ位置センサは第2の出力信号を生ず
る。対気速度センサは第3の出力信号を生ずる。
前記した3個のセンサの出力を組合わせ加算信号
を生ずる装置を設けてある。次でこの加算信号
を、対気速度センサの出力に対し逆比例的に変る
係数で変更する。この変更した加算信号は次いで
入力信号として安定板サーボに加える。好適とす
る実施例ではこの装置はフエイル動作ができるよ
うに冗長にしてある。
以下本発明による方法及びヘリコプタ制御装置
の実施例を添付図面について詳細に説明する。
の実施例を添付図面について詳細に説明する。
第1図に示すようにヘリコプタ10は、尾部支
材11の後部から横方向に延びる昇降だすなわち
安定板12,13を持つ尾部支材11を備えてい
る。前記したように若干の航空機では安定板は尾
部支材11に対しては定位置に固定してあるが、
第1図に示したヘリコプタでは安定板の迎え角
は、スオツシユプレート15に連結した機械的リ
ンク仕掛14を介して制御される。この場合安定
板は、安定板の迎え角がヘリコプタの飛行特性に
影響を及ぼす限りヘリコプタの性能を最適にする
ように選択的に可動にしてある。
材11の後部から横方向に延びる昇降だすなわち
安定板12,13を持つ尾部支材11を備えてい
る。前記したように若干の航空機では安定板は尾
部支材11に対しては定位置に固定してあるが、
第1図に示したヘリコプタでは安定板の迎え角
は、スオツシユプレート15に連結した機械的リ
ンク仕掛14を介して制御される。この場合安定
板は、安定板の迎え角がヘリコプタの飛行特性に
影響を及ぼす限りヘリコプタの性能を最適にする
ように選択的に可動にしてある。
第2図にはベルヘリコプタ214ST型の種種の空
力特性を例示してある。横軸はヘリコプタ迎え角
を示し、縦軸は揚力及び抗力に対する動圧を示
す。曲線16は航空機抗力対迎え角の関係を示
す。同じ目盛で曲線17は揚力対迎え角の関係を
示す。わずかに負の迎え角でもその航空機性能に
及ぼす有害な影響を曲線区分16aにより示して
ある。曲線16のこの区分内では抗力は実質的に
増す。抗力のこの増加により燃料消費が増してヘ
リコプタの航続距離が減る。本発明の主な目的
は、ヘリコプタの飛行を最適にすることによつ
て、最適の縦方向姿勢を保ち飛行及び荷重の種類
の条件のもとでの操縦に関係なくヘリコプタの抗
力を最低にし揚力を最高にすることにある。
力特性を例示してある。横軸はヘリコプタ迎え角
を示し、縦軸は揚力及び抗力に対する動圧を示
す。曲線16は航空機抗力対迎え角の関係を示
す。同じ目盛で曲線17は揚力対迎え角の関係を
示す。わずかに負の迎え角でもその航空機性能に
及ぼす有害な影響を曲線区分16aにより示して
ある。曲線16のこの区分内では抗力は実質的に
増す。抗力のこの増加により燃料消費が増してヘ
リコプタの航続距離が減る。本発明の主な目的
は、ヘリコプタの飛行を最適にすることによつ
て、最適の縦方向姿勢を保ち飛行及び荷重の種類
の条件のもとでの操縦に関係なくヘリコプタの抗
力を最低にし揚力を最高にすることにある。
本発明によれば、ヘリコプタの機室部分からの
機械的リンク仕掛けにより安定板の迎え角を制御
しないで、局部的安定板作動器を設けてある。こ
のような作動器は第3図に例示した形式のもので
よい。作動器20は、ピボツト点21に枢着さ
れ、作動器棒22を安定板ピツチ腕23に連結し
てある。作動器棒22が動くと、安定板13がそ
の取付軸24の軸線のまわりに回される。作動器
20は電動機駆動式のものがよい。
機械的リンク仕掛けにより安定板の迎え角を制御
しないで、局部的安定板作動器を設けてある。こ
のような作動器は第3図に例示した形式のもので
よい。作動器20は、ピボツト点21に枢着さ
れ、作動器棒22を安定板ピツチ腕23に連結し
てある。作動器棒22が動くと、安定板13がそ
の取付軸24の軸線のまわりに回される。作動器
20は電動機駆動式のものがよい。
第4図には適当な作動器20の第3図の4−4
線に沿う断面を示してある。ピボツト点21は作
動器20のフレーム部分30に連結してある。作
動器20は中心の円筒形空洞31を備えている。
電動機駆動のねじ部片32は、軸受33に軸架さ
れ、電動機36aの出力軸に取付けたピニオン3
5から歯車34により駆動される。電動機36a
は2相可逆電動機がよい。適当な電動機としては
米国ニユージヤージー州のシンガー・カムパニ
(Singer Company)から製造市販されている部
品番号05088−CU 09609169がある。
線に沿う断面を示してある。ピボツト点21は作
動器20のフレーム部分30に連結してある。作
動器20は中心の円筒形空洞31を備えている。
電動機駆動のねじ部片32は、軸受33に軸架さ
れ、電動機36aの出力軸に取付けたピニオン3
5から歯車34により駆動される。電動機36a
は2相可逆電動機がよい。適当な電動機としては
米国ニユージヤージー州のシンガー・カムパニ
(Singer Company)から製造市販されている部
品番号05088−CU 09609169がある。
作動器20のねじ部片32は、歯車34に対す
るピニオン35の作用により回転する。このよう
にして、作動器棒22を駆動する移動ナツト37
を空洞31内で軸線方向に動かす。昇降だピツチ
腕23への連結はピボツト点38で行う。作動器
20は、作動器棒22の伸長を指示する直線形電
位差計を持つ直線位置センサ39a,39bを備
えている。
るピニオン35の作用により回転する。このよう
にして、作動器棒22を駆動する移動ナツト37
を空洞31内で軸線方向に動かす。昇降だピツチ
腕23への連結はピボツト点38で行う。作動器
20は、作動器棒22の伸長を指示する直線形電
位差計を持つ直線位置センサ39a,39bを備
えている。
第4図に明らかなように電動機36aは歯車3
4を駆動する作動位置にある。本発明に使うとき
に作動器20の制御のためにはこのような電動機
を2台設けるのがよいのはもちろんである。
4を駆動する作動位置にある。本発明に使うとき
に作動器20の制御のためにはこのような電動機
を2台設けるのがよいのはもちろんである。
第5図に示すように作動器20には、電動機3
6aを固定する第1のブラケツト20aを設けて
ある。第2のブラケツト20bは、第2の電動機
36bを取付ける架台になる。各電動機36a,
36bには1対のブレーキ巻線を設けてある。各
電動機36a,36bは、そのブレーキ巻線を共
に付勢しなければブレーキがかかり電動機36
a,36bが回ることができないように作動す
る。各電動機36a,36bの作動はさらに、ど
ちらかのブレーキ巻線を付勢するとこの電動機励
起に応答して電動機が自由に回転するようにして
ある。この作用はさらに本装置のフエイルセーフ
冗長作用についてさらに後述する。
6aを固定する第1のブラケツト20aを設けて
ある。第2のブラケツト20bは、第2の電動機
36bを取付ける架台になる。各電動機36a,
36bには1対のブレーキ巻線を設けてある。各
電動機36a,36bは、そのブレーキ巻線を共
に付勢しなければブレーキがかかり電動機36
a,36bが回ることができないように作動す
る。各電動機36a,36bの作動はさらに、ど
ちらかのブレーキ巻線を付勢するとこの電動機励
起に応答して電動機が自由に回転するようにして
ある。この作用はさらに本装置のフエイルセーフ
冗長作用についてさらに後述する。
本発明の重要な点は、作動器20を駆動する電
動機に加えられる信号の性質を制御することであ
る。このような信号の発生を線図的に示す装置を
第6図に例示してある。第6図では作動器20は
電動機36a,36bと共に例示してある。作動
器20は、ピボツト点21に連結され、作動器棒
22を伸縮して安定板位置を制御するように作用
する。
動機に加えられる信号の性質を制御することであ
る。このような信号の発生を線図的に示す装置を
第6図に例示してある。第6図では作動器20は
電動機36a,36bと共に例示してある。作動
器20は、ピボツト点21に連結され、作動器棒
22を伸縮して安定板位置を制御するように作用
する。
本発明によれば接縦桿の縦方向サイクリツク位
置は、第1の縦方向サイクリツク指令センサ40
により感知される。操縦桿のコレクチブ位置に比
例する信号は、コレクチブピツチ位置センサ41
により生ずる。対気速度センサ42は対気速度に
比例する信号を生ずる。各センサ40,41,4
2からの出力信号は、次いで合計装置43に加え
られる。次いで合計装置43の出力は、信号乗算
器45に加えられる。信号乗算器45の出力は、
合計装置46に加えられる。合計装置46の出力
は、合計装置44に加えられる。合計装置44の
出力は、合計装置47の第1の入力になる。合計
装置47の出力は、電力増幅器48及びチヤネル
49により電動機36aに加えられる。
置は、第1の縦方向サイクリツク指令センサ40
により感知される。操縦桿のコレクチブ位置に比
例する信号は、コレクチブピツチ位置センサ41
により生ずる。対気速度センサ42は対気速度に
比例する信号を生ずる。各センサ40,41,4
2からの出力信号は、次いで合計装置43に加え
られる。次いで合計装置43の出力は、信号乗算
器45に加えられる。信号乗算器45の出力は、
合計装置46に加えられる。合計装置46の出力
は、合計装置44に加えられる。合計装置44の
出力は、合計装置47の第1の入力になる。合計
装置47の出力は、電力増幅器48及びチヤネル
49により電動機36aに加えられる。
対気速度センサ42の出力は、合計装置50に
加えられる。合計装置50の出力は、スイツチ5
1により信号乗算器45の第2の入力に選択的に
加えられる。合計装置50には、バイアス電圧源
52からバイアス電圧を加える。バイアス電圧源
52の出力は、対気速度センサ42からの一層高
い出力により、合計装置50から零に近ずく出力
が生ずるように増大する対気速度センサ電圧を相
殺するのに十分な負の値にする。すなわち合計装
置43からの信号に、対気速度が増加するときに
逆比例的に変化する係数が掛けられ、対気速度が
大きくなるにつれて、合計信号が小さくなるよう
にする。
加えられる。合計装置50の出力は、スイツチ5
1により信号乗算器45の第2の入力に選択的に
加えられる。合計装置50には、バイアス電圧源
52からバイアス電圧を加える。バイアス電圧源
52の出力は、対気速度センサ42からの一層高
い出力により、合計装置50から零に近ずく出力
が生ずるように増大する対気速度センサ電圧を相
殺するのに十分な負の値にする。すなわち合計装
置43からの信号に、対気速度が増加するときに
逆比例的に変化する係数が掛けられ、対気速度が
大きくなるにつれて、合計信号が小さくなるよう
にする。
縦方向サイクリツク指令センサ40の出力と、
対気速度センサ42の出力とは、合計装置53に
供給される。合計装置53の出力は、重心積分器
54に加えられる。積分器54は、合計装置46
の第2入力に通じこれに給電するチヤネル55
に、出力信号を供給する。合計装置43,53
は、各センサ40,41,42からの電圧に加え
られる選定した比率を利用する。この選定した比
率は、ヘリコプタの構造、型式によつて定められ
る。
対気速度センサ42の出力とは、合計装置53に
供給される。合計装置53の出力は、重心積分器
54に加えられる。積分器54は、合計装置46
の第2入力に通じこれに給電するチヤネル55
に、出力信号を供給する。合計装置43,53
は、各センサ40,41,42からの電圧に加え
られる選定した比率を利用する。この選定した比
率は、ヘリコプタの構造、型式によつて定められ
る。
トリガ回路56は、対気速度が所定の限界レベ
ル以上のときに又このときだけチヤネル57に出
力信号を生ずる。第6図に示すようにベルヘリコ
プタ214ST型のような航空機に適当な限界レベル
は45ノツトに選定する。積分器54は、通常働か
なくて、低い対気速度では合計装置53からの信
号出力に応答しない。トリガ回路56からの出力
がチヤネル57に現われると、積分器54が付勢
され合計装置53からの出力信号に応答する。す
なわち対気速度が所定の限界値に達する前に、チ
ヤネル55の信号が零になる。この後でチヤネル
55の信号は、合計装置53に供給される2つの
入力信号の和の積分値である。
ル以上のときに又このときだけチヤネル57に出
力信号を生ずる。第6図に示すようにベルヘリコ
プタ214ST型のような航空機に適当な限界レベル
は45ノツトに選定する。積分器54は、通常働か
なくて、低い対気速度では合計装置53からの信
号出力に応答しない。トリガ回路56からの出力
がチヤネル57に現われると、積分器54が付勢
され合計装置53からの出力信号に応答する。す
なわち対気速度が所定の限界値に達する前に、チ
ヤネル55の信号が零になる。この後でチヤネル
55の信号は、合計装置53に供給される2つの
入力信号の和の積分値である。
出力チヤネル57は、スイツチアクチユエータ
58に接続され、対気速度が選定した限界値に達
するとスイツチ51を閉じる。
58に接続され、対気速度が選定した限界値に達
するとスイツチ51を閉じる。
前記した所から明らかなように乗算器45から
の出力は、所定の限界値以下の全部の対気速度に
対し零になる。次いで安定板の位置は、合計装置
46からの出力信号に応答して制御される。
の出力は、所定の限界値以下の全部の対気速度に
対し零になる。次いで安定板の位置は、合計装置
46からの出力信号に応答して制御される。
作動器20は、合計装置44に接続したサーボ
位置センサ39aを利用する位置依存サーボルー
プ内で作動する。作動器制御の位置成分は、この
ようにしてセンサ39aにより供給される。作動
器20の制御の速度成分は、合計装置47の第3
の入力を送る回転速度計61により生ずる。安定
板位置は、操縦士に位置指示器60により示され
る。
位置センサ39aを利用する位置依存サーボルー
プ内で作動する。作動器制御の位置成分は、この
ようにしてセンサ39aにより供給される。作動
器20の制御の速度成分は、合計装置47の第3
の入力を送る回転速度計61により生ずる。安定
板位置は、操縦士に位置指示器60により示され
る。
ストー(stow)指令装置62は、合計装置4
4から出力電圧の供給されないときに合計装置4
7にバイアス信号を送り、安定板を選定した迎え
角に位置決めする。
4から出力電圧の供給されないときに合計装置4
7にバイアス信号を送り、安定板を選定した迎え
角に位置決めする。
前記した装置では安定板の位置は、合計装置4
6からの出力信号により定められる。各電子式の
センサ40,41,42は、それぞれ縦方向サイ
クリツク・ステイツク位置、コレクチブ制御位置
及びX対気速度を計測する。これ等の信号の機能
は、安定板を位置決めするのに使われ、(a)前進飛
行中の航空機ピツチ姿勢に対する重心(cg)の
影響を制御し、(b)航空機の静的縦方向安定性を高
め、(c)動力に伴う航空機トリム変化を最小にし、
(d)航空機のピツチ的安定性を高める。
6からの出力信号により定められる。各電子式の
センサ40,41,42は、それぞれ縦方向サイ
クリツク・ステイツク位置、コレクチブ制御位置
及びX対気速度を計測する。これ等の信号の機能
は、安定板を位置決めするのに使われ、(a)前進飛
行中の航空機ピツチ姿勢に対する重心(cg)の
影響を制御し、(b)航空機の静的縦方向安定性を高
め、(c)動力に伴う航空機トリム変化を最小にし、
(d)航空機のピツチ的安定性を高める。
第7図には電動機36aを駆動する装置を第6
図の場合より詳しく示してある。電動機36aを
駆動する方式は、方式1と呼ばれる。電動機36
bを駆動する方式は、、方式2と呼ばれる。
図の場合より詳しく示してある。電動機36aを
駆動する方式は、方式1と呼ばれる。電動機36
bを駆動する方式は、、方式2と呼ばれる。
方式1は1対の互にほぼ電子装置70,71か
ら成つている。各電子装置70,71は、第6図
の囲い69内の各素子を備えている。電子装置7
0の出力は、合計装置47aに加えられる。電子
装置71の出力は、合計装置47bに加えられ
る。最高交流15Vを生ずる源から電動機36aの
制御相巻線72を駆動するように、2個の増幅器
48a,48bを設けてある。この装置の電動機
36aは、交流115Vを生ずる源から作動する固
定相巻線73を持つ電動機である。固定相巻線7
3は点74で交流115Vの電源に又監視器抵抗体
75により接地端子76にそれぞれ接続してあ
る。各センサ40,41,42は、各電子装置7
0,71に接続され、電動機36aの制御相巻線
72を駆動するのに必要な信号を生ずる。又サー
ボ位置センサ39aは、両装置70,71に接続
され、センサ39aの位置信号出力を各合計装置
47a,47bの出力における合計信号に前もつ
て含めるようにしてある。回転速度計61の出力
は、両合計装置47a,47bに加えられる。さ
らに回転速度計61の出力は、失速監視装置80
と、回転速度計計監視装置81とに接続してあ
る。失速監視装置80の第2の入力は、合計装置
47aの出力により供給される。回転速度計監視
装置81の第2の入力は、サーボ位置センサ39
aにより直接供給される。対気速度は、対気速度
監視装置82により監視される。方式1の監視装
置83は、合計装置47aと、方式2連関信号
と、合計装置47aに対応する方式2内の合計装
置の出力とから入力を受ける。監視装置83は、
方式2が関連すれば、又この関連する場合だけ合
計装置47aの出力を、方式2内の対応部分から
の出力と比較する。
ら成つている。各電子装置70,71は、第6図
の囲い69内の各素子を備えている。電子装置7
0の出力は、合計装置47aに加えられる。電子
装置71の出力は、合計装置47bに加えられ
る。最高交流15Vを生ずる源から電動機36aの
制御相巻線72を駆動するように、2個の増幅器
48a,48bを設けてある。この装置の電動機
36aは、交流115Vを生ずる源から作動する固
定相巻線73を持つ電動機である。固定相巻線7
3は点74で交流115Vの電源に又監視器抵抗体
75により接地端子76にそれぞれ接続してあ
る。各センサ40,41,42は、各電子装置7
0,71に接続され、電動機36aの制御相巻線
72を駆動するのに必要な信号を生ずる。又サー
ボ位置センサ39aは、両装置70,71に接続
され、センサ39aの位置信号出力を各合計装置
47a,47bの出力における合計信号に前もつ
て含めるようにしてある。回転速度計61の出力
は、両合計装置47a,47bに加えられる。さ
らに回転速度計61の出力は、失速監視装置80
と、回転速度計計監視装置81とに接続してあ
る。失速監視装置80の第2の入力は、合計装置
47aの出力により供給される。回転速度計監視
装置81の第2の入力は、サーボ位置センサ39
aにより直接供給される。対気速度は、対気速度
監視装置82により監視される。方式1の監視装
置83は、合計装置47aと、方式2連関信号
と、合計装置47aに対応する方式2内の合計装
置の出力とから入力を受ける。監視装置83は、
方式2が関連すれば、又この関連する場合だけ合
計装置47aの出力を、方式2内の対応部分から
の出力と比較する。
電動機固定相巻線監視装置すなわち電流センサ
84は、固定相巻線の電流が適正な値であるかど
うかを指示するように設けてある。電流センサ8
4は、前もつて設定した上限及び下限を越える電
流振幅の偏差を検知する。電流電圧監視装置すな
わち電圧電流センサ85は、監視装置抵抗器86
を横切る電圧降下を感知し、各増幅器48a,4
8bの出力間の過度の差を検出する。
84は、固定相巻線の電流が適正な値であるかど
うかを指示するように設けてある。電流センサ8
4は、前もつて設定した上限及び下限を越える電
流振幅の偏差を検知する。電流電圧監視装置すな
わち電圧電流センサ85は、監視装置抵抗器86
を横切る電圧降下を感知し、各増幅器48a,4
8bの出力間の過度の差を検出する。
増幅器48a,48bは、入力信号により変調
した振幅を持つ交流駆動信号を生ずる。増幅器4
8aの出力は、増幅器48bの出力から極性反転
して互に反対の極性の信号を電動機36の制御相
巻線72に加えるようにする。
した振幅を持つ交流駆動信号を生ずる。増幅器4
8aの出力は、増幅器48bの出力から極性反転
して互に反対の極性の信号を電動機36の制御相
巻線72に加えるようにする。
信号監視装置87は、各変換器40,41,3
9aが装置に対する出力信号を生ずる作用をする
かしないかを指示するように設けてあ。信号監視
装置87は、任意の変換器又は変換器巻線の開始
又は短路を検出する。
9aが装置に対する出力信号を生ずる作用をする
かしないかを指示するように設けてあ。信号監視
装置87は、任意の変換器又は変換器巻線の開始
又は短路を検出する。
第7図の各監視装置は、次のような出力を生ず
る。
る。
第1表
監視装置 出力
87 A1
85 B1
81 C1
84 D1
82 E1
83 F1
80 G1
第1表で添字〓1』は方式1に対するものであ
る。方式2の対応する単位は添字『2』を持つ対
応する群の出力を生ずる。
る。方式2の対応する単位は添字『2』を持つ対
応する群の出力を生ずる。
第7図から明らかなように3個の対気速度セン
サ42,42a,42bを設けてある。これ等の
3個の対気速度センサは、安定板制御装置が信頼
性のある動作ができるようにするのに使用され
る。対気速度センサ42からの出力は、方式1を
働かせ、対気速度センサ42aからの出力は、方
式2を働かせ、そして対気速度センサ42bから
の出力は、監視用だけに使う。監視装置82は、
各対気速度センサ42,42a,42bの出力を
比較し、対気速度センサの1個又は複数個が故障
しているかどうかを定める。対気速度センサ出力
の2つは同等であるが、第3の対気速度センサは
異なる出力を生ずる場合には、異なる出力を受け
る方式1又は方式2が使用不能になるが、残りの
装置が作動器20を駆動する。対気速度センサの
うちの2つが対応する出力を生じなければ、両方
式1,2は使用不能になり、安定板は、対応出力
の検知されなかつたときに位置した位置に鎖錠さ
れる。比較の処理は、各対気速度センサにより生
ずる電圧振幅を比較し、他の対気速度センサに対
し同等の値を生じない各対気速度センサに誤差信
号を生ずることによつて実施される。
サ42,42a,42bを設けてある。これ等の
3個の対気速度センサは、安定板制御装置が信頼
性のある動作ができるようにするのに使用され
る。対気速度センサ42からの出力は、方式1を
働かせ、対気速度センサ42aからの出力は、方
式2を働かせ、そして対気速度センサ42bから
の出力は、監視用だけに使う。監視装置82は、
各対気速度センサ42,42a,42bの出力を
比較し、対気速度センサの1個又は複数個が故障
しているかどうかを定める。対気速度センサ出力
の2つは同等であるが、第3の対気速度センサは
異なる出力を生ずる場合には、異なる出力を受け
る方式1又は方式2が使用不能になるが、残りの
装置が作動器20を駆動する。対気速度センサの
うちの2つが対応する出力を生じなければ、両方
式1,2は使用不能になり、安定板は、対応出力
の検知されなかつたときに位置した位置に鎖錠さ
れる。比較の処理は、各対気速度センサにより生
ずる電圧振幅を比較し、他の対気速度センサに対
し同等の値を生じない各対気速度センサに誤差信
号を生ずることによつて実施される。
第8図には、方式1の各監視装置の出力と共に
方式2の各監視装置の同様な出力を利用するフエ
ール/非連関論理装置を例示してある。
方式2の各監視装置の同様な出力を利用するフエ
ール/非連関論理装置を例示してある。
第1表に示した各監視装置信号A1〜E1及びG1
は、方式1の監視装置100に送られる。信号
F1は、監視装置100に送らないで、論理和ゲ
ート101に第1の入力として供給される。監視
装置100は、論理和ゲート101に接続してあ
る。論理和ゲート101は、第3の入力として方
式2から監視装置信号F2を受ける。信号F1,F2
又は監視装置100の出力のうち任意の1つに応
答して論理和ゲート101は、電力継電器102
により電動機駆動装置からの電力を切る。
は、方式1の監視装置100に送られる。信号
F1は、監視装置100に送らないで、論理和ゲ
ート101に第1の入力として供給される。監視
装置100は、論理和ゲート101に接続してあ
る。論理和ゲート101は、第3の入力として方
式2から監視装置信号F2を受ける。信号F1,F2
又は監視装置100の出力のうち任意の1つに応
答して論理和ゲート101は、電力継電器102
により電動機駆動装置からの電力を切る。
同様に監視装置103は、方式2に対する指定
信号を受け、監視装置信号の任意の1つが前もつ
て設定した限界値を越えた場合に、論理和ゲート
104の入力に運転停止信号を送る。信号F1,
F2は、又論理和ゲート104への入力になる。
論理和ゲート104の3個の入力のうちの1つを
駆動するときは、電力継電器105が開き、電動
機36bへの電力が止まる。
信号を受け、監視装置信号の任意の1つが前もつ
て設定した限界値を越えた場合に、論理和ゲート
104の入力に運転停止信号を送る。信号F1,
F2は、又論理和ゲート104への入力になる。
論理和ゲート104の3個の入力のうちの1つを
駆動するときは、電力継電器105が開き、電動
機36bへの電力が止まる。
第8図に示すように方式1のブレーキ電力源1
06は、継電器102と電動機ブレーキ巻線11
1に通ずるスイツチ110とによりブレーキ巻線
111に給電する。方式1のブレーキ電力源10
6は、又スイツチ112により電動機36bのブ
レーキ巻線113に給電する。又方式1の電動機
電力源107は、導線114により電動機36a
に給電する。同様に方式2のブレーキ電力源10
8は、スイツチ115により電動機36aの第2
ブレーキ巻線116に給電する。方式2のブレー
キ電力源108は、スイツチ117により電動機
36bの第2ブレーキ巻線118に給電する。方
式2の電動機電力源109は、電動機36bに導
線119により給電する。
06は、継電器102と電動機ブレーキ巻線11
1に通ずるスイツチ110とによりブレーキ巻線
111に給電する。方式1のブレーキ電力源10
6は、又スイツチ112により電動機36bのブ
レーキ巻線113に給電する。又方式1の電動機
電力源107は、導線114により電動機36a
に給電する。同様に方式2のブレーキ電力源10
8は、スイツチ115により電動機36aの第2
ブレーキ巻線116に給電する。方式2のブレー
キ電力源108は、スイツチ117により電動機
36bの第2ブレーキ巻線118に給電する。方
式2の電動機電力源109は、電動機36bに導
線119により給電する。
各スイツチ110,112,115,117
は、信号F1,F2の発生起に応答するために設け
てある。すなわち信号F1が生ずると、スイツチ
110が開いて巻線111を消勢する。又スイツ
チ112が開いて巻線113を消勢する。信号
F2が生ずると、スイツチ115が開いて巻線1
16を消勢する。又スイツチ117が開いて巻線
118を消勢する。電動機36aは、装置電力を
加えそして巻線111又は巻線116のどちらか
を付勢すると作動する。同様に電動機36bは、
装置電動機電力を加え巻線113又は巻線118
のどちらかを付勢すれば作動する。第8図に例示
した構成は、安定板駆動装置の故障時に安定板を
制御しないままに放置しないでその最終位置に確
実に鎖錠することをとくに強調して示してある。
第8図の構造は装置故障時に安定板を与えられた
位置に鎖錠し動的空気力又は慣性力に自由に応答
しないようにする。
は、信号F1,F2の発生起に応答するために設け
てある。すなわち信号F1が生ずると、スイツチ
110が開いて巻線111を消勢する。又スイツ
チ112が開いて巻線113を消勢する。信号
F2が生ずると、スイツチ115が開いて巻線1
16を消勢する。又スイツチ117が開いて巻線
118を消勢する。電動機36aは、装置電力を
加えそして巻線111又は巻線116のどちらか
を付勢すると作動する。同様に電動機36bは、
装置電動機電力を加え巻線113又は巻線118
のどちらかを付勢すれば作動する。第8図に例示
した構成は、安定板駆動装置の故障時に安定板を
制御しないままに放置しないでその最終位置に確
実に鎖錠することをとくに強調して示してある。
第8図の構造は装置故障時に安定板を与えられた
位置に鎖錠し動的空気力又は慣性力に自由に応答
しないようにする。
したがつて本発明によれば次のとおりの優秀な
効果を奏する。
効果を奏する。
すなわち
(a) 安定板角度が、対気速度を無視してすべての
飛行状態に対して最適にされる。
飛行状態に対して最適にされる。
(b) 安定板角度が、ヘリコプタの重心の変化を補
償するように、すべての飛行状態に対して最適
にされる。
償するように、すべての飛行状態に対して最適
にされる。
(c) この最適化によつて燃料消費を減少させ、航
空機の航続距離を増加させる。
空機の航続距離を増加させる。
(d) 操縦士の入力が、飛行速度全体にわたつて
(必要ならば予め設定された限界値以下の場合
を除いて)対気速度の測定値に基づいて絶えず
かつ積極的に変更され、又重心の変化に対して
調整される。この結果、連続的な最適化操縦を
することができると共に重心(ヘリコプタの姿
勢)を考慮しないで(一般には、考慮しなけれ
ば最適化操縦はできない)、速度に対する監視
と調整だけを考慮して最適化操縦をすることが
できる。
(必要ならば予め設定された限界値以下の場合
を除いて)対気速度の測定値に基づいて絶えず
かつ積極的に変更され、又重心の変化に対して
調整される。この結果、連続的な最適化操縦を
することができると共に重心(ヘリコプタの姿
勢)を考慮しないで(一般には、考慮しなけれ
ば最適化操縦はできない)、速度に対する監視
と調整だけを考慮して最適化操縦をすることが
できる。
(e) 操縦士に対して一層円滑なかつ一層敏感な感
触を与え、ヘリコプタに対して有利な特性を与
えることができる。
触を与え、ヘリコプタに対して有利な特性を与
えることができる。
以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
第1図は本発明制御装置により迎え角を制御し
ようとする安定板を持つヘリコプタの斜視図、第
2図は迎え角、動圧、揚力及び抗力間の関係を示
す線図、第3図は第1図のヘリコプタの本発明制
御装置の1実施例の安定板作動器の取付けを示す
側面図、第4図は第3図の作動器の拡大軸断面
図、第5図は第4図の端面図、第6図は本発明制
御装置の安定板駆動電動機に対し信号を送る装置
の電気配線図、第7図は第6図の装置で生ずる信
号を使うフエール/監視論理装置の電気配線図、
第8図は第6図及び第7図の装置に使うフエー
ル/連関はずし論理装置の電気配線図である。 10……ヘリコプタ、12,13……安定板、
20……作動器、36a,36b……サーボ電動
機、40……縦方向サイクリツク位置センサ、4
1……コレクチブ位置センサ、42……対気速度
センサ、43,44,46……合計装置、45…
…信号乗算器、53……合計装置、54……積分
器、56……トリガ回路。
ようとする安定板を持つヘリコプタの斜視図、第
2図は迎え角、動圧、揚力及び抗力間の関係を示
す線図、第3図は第1図のヘリコプタの本発明制
御装置の1実施例の安定板作動器の取付けを示す
側面図、第4図は第3図の作動器の拡大軸断面
図、第5図は第4図の端面図、第6図は本発明制
御装置の安定板駆動電動機に対し信号を送る装置
の電気配線図、第7図は第6図の装置で生ずる信
号を使うフエール/監視論理装置の電気配線図、
第8図は第6図及び第7図の装置に使うフエー
ル/連関はずし論理装置の電気配線図である。 10……ヘリコプタ、12,13……安定板、
20……作動器、36a,36b……サーボ電動
機、40……縦方向サイクリツク位置センサ、4
1……コレクチブ位置センサ、42……対気速度
センサ、43,44,46……合計装置、45…
…信号乗算器、53……合計装置、54……積分
器、56……トリガ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 サーボにより駆動される安定板を位置決めす
るヘリコプタ制御装置において、(イ)縦方向サイク
リツク指令センサ40と、(ロ)コレクチブピツチ位
置センサ41と、(ハ)対気速度センサ42と、(ニ)前
記各センサの出力を組合わせて第1の合計信号を
発生する合計装置43と、(ホ)前記第1の合計信号
を、前記対気速度に対し逆比例的に変化する係数
により変更する信号乗算器45と、(ヘ)前記縦方向
サイクリツク指令センサと前記対気速度センサと
前記コレクチブピツチ位置センサとの出力とを組
合わせて第2の合計信号を発生する合計装置53
と、(ト)前記第2の合計信号を積分して、ヘリコプ
タの重心の変化に応答してこのヘリコプタの姿勢
を変化させて抗力を減少させる積分器54と、(チ)
前記サーボへの入力として加えるように、前記変
更された合計信号の出力を組合わせることによ
り、前記安定板の位置を移動させて、姿勢を変化
させる合計装置46とを包含する、サーボにより
駆動される安定板を位置決めするヘリコプタ制御
装置。 2 前記対気速度センサの出力が前もつて設定し
た限界値より低いときに前記積分器を使用禁止す
るトリガ56を備えた特許請求の範囲第1項記載
のヘリコプタ制御装置。 3 前記対気速度センサの出力に所定のバイアス
信号を加えるバイアス電圧源52を備え、2つの
出力が合計装置50に加えられ、次いで信号乗算
器において掛算されるようにした特許請求の範囲
第1項記載のヘリコプタ制御装置。 4 固定相巻線と制御相巻線とを持つ電動機を備
えたサーボ装置によつて駆動される安定板を作動
するヘリコプタ制御装置において、(イ)縦方向サイ
クリツク指令センサ40と、(ロ)コレクチブピツチ
位置センサ41と、(ハ)対気速度センサ42と、(ニ)
前記各センサの出力を第1の特定の比率で組合わ
せて第1の合計信号を発生する合計装置43と、
(ホ)前記第1の合計信号を、前記対気速度に対し逆
比例的に変化する係数により変更する信号乗算器
45と、(ヘ)前記各センサの出力を第2の特定の比
率で組合わせて第2の合計信号を発生する合計装
置53と、(ト)前記第2の合計信号を積分して重心
の変化に応答してヘリコプタの姿勢を変化させて
抗力を減少させる積分器54と、(チ)前記第1の合
計信号を変更する信号乗算器の出力と、前記第2
の合計信号を積分する積分器の出力とを組合わせ
る合計装置46と、(リ)前記合計装置46において
発生する組合わせ合計信号を、前記サーボ装置に
入力として加えて前記電動機の制御相巻線を駆動
する合計装置44と、を包含する、ヘリコプタ制
御装置。 5 前記サーボ装置にバイアス信号を加え、前記
対気速度センサの出力が所定の限界値より低いと
きに、前記安定板を選定した迎え角に位置決めす
るストー指令装置62を備えた特許請求の範囲第
4項記載のヘリコプタ制御装置。 6 前記電動機の固定相巻線を通る電流の流れを
監視する電流センサ84と、前記電流の振幅が前
もつて選定した範囲外になるときに、前記電動機
に供給される電力を止める監視装置100とを備
えた特許請求の範囲第4項記載のヘリコプタ制御
装置。 7 前記電動機の制御相巻線に加えられる電圧及
び電流を監視する電圧電流センサ85と、電圧及
び電流の比率が前もつて設定した境界外になると
きに、前記電動機の駆動のために供給される電力
を止める監視装置100とを備えた特許請求の範
囲第4項記載のヘリコプタ制御装置。 8 前記各センサの任意の1つの故障を検出する
信号監視装置87と、1つのセンサの故障を検出
したときに、前記電動機の駆動のために供給され
る電力を止める監視装置100とを備えた特許請
求の範囲第4項記載のヘリコプタ制御装置。 9 (a)第2の対気速度センサ42aと、(b)第3の
対気速度センサ42bと、(c)第1の前記対気速度
センサ42の出力が前記第2及び第3の対気速度
センサの出力に匹敵しないときを検出する対気速
度監視装置82と、(d)前記第1の前記対気速度セ
ンサの出力が前記第2及び第3の対気速度センサ
の出力に匹敵しなくなるときに、前記電動機の駆
動のために供給される電力を止める監視装置10
0とを備えた特許請求の範囲第4項記載のヘリコ
プタ制御装置。
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