JPH06329096A - ヘリコプタのテール・ブーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コアンダ効果等の調節を可能にして反トルク
の調節できるヘリコプタのテール・ブームを提供する。 【構成】 メインロータ８の吹降し空気の流れを吸込口
２より吸込んでその一部を円断面をなすテール・ブーム
１の外周に沿って空気吹出し溝５より下方に吹出すこと
により発生させたコアンダ効果によりメインロータの反
トルクを得ると共に吸込んだ空気の残部をテール・ブー
ム先端から側方に噴出６して反トルクを得るヘリコプタ
のテール・ブームにおいて、上記吸込口とコアンダ効果
を発生させるテール・ブーム表面との間にテール・ブー
ムの円周方向に沿って突設されたフィン４を具備してな
ることを特徴とするヘリコプタのテール・ブームを構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヘリコプタのテール・ブ
ームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のヘリコプタの一形式を図８に斜視
図で示す。

【０００３】元来、ヘリコプタ７のテール・ブーム１の
先端には図示しないテール・ロータが設置されメイン・
ロータ８の反トルクを発生して、機体を安定化してい
た。これに対し、近年、テール・ロータをなくして反ト
ルクを得る新しい提案がなされている。これが図８に示
す米国マグダネル・ダグラス・ヘリコプタ社（ＭＤＨ）
が考案・実用化したノーター（ＮＯＴＡＲ）と呼ぶヘリ
コプタである。

【０００４】ノーターによる反トルク発生は次の
（１），（２）の２つに分けられる。

【０００５】（１）メイン・ロータ８からの吹き降し
（空気の流れ）をテール・ブーム１の根本付近に設けた
空気取入口２からテール・ブーム１内部に取り込む。こ
の空気をテール・ブーム１内部の根本に設けた図示しな
いエンジンにより駆動されるファン１６で加圧する。こ
のファン１６はメイン・ロータ８の吹き降し量の変化に
対して適当な圧力が得られるように可変ピッチとなって
いる。加圧された空気は円形断面をもつテール・ブーム
１の一方の側面に設けられた空気吹出し溝（スリット）
５からテール・ブーム１外周に沿うように吹き出され
る。これにより、円形断面のテール・ブーム１の外周を
流れるメイン・ロータ８の吹き降しがテール・ブーム１
の片側で加速され、コアンダ効果によりテール・ブーム
の空気吹出し溝５のある側に力を生じ、これがメイン・
ロータ８に対する反トルクの力となる。

【０００６】（２）上記（１）のようにしてテール・ブ
ーム１内で加圧された空気の一部を、テール・ブーム１
の先端に設けた空気噴出口６から吹き出して、従来のテ
ール・ロータと同様の方式で反トルクを発生する。

【０００７】この空気噴出口６の部分は図に回転部分１
７として示すように回転式になっており、これをパイロ
ットが調節することにより所望の機体運動を得るもので
ある。

【０００８】上記（１），（２）の全反トルク量に占め
る割合は約２：１である。

【０００９】因みにテール・ブーム１の根本の空気取入
口２への空気の取り込みを効率的にする為、テール・ブ
ーム１外周にフェンス（フィン）を設けることがある。

【００１０】なお、上記中、「コアンダ効果」とは噴流
が壁面に付着して流れる現象を云い、その付着力が壁面
を吸い寄せる力となる。従って上記ではテール・ブーム
１が噴流の側へ引き寄せられるものである。

【００１１】また、上記説明中、「反トルク」とは実は
メインロータのトルクによって生じる反トルクを打消す
ためのトルクを云い、いわば「反トルクの反トルク」で
あるが、本明細書では特に断わる場合を除き「反トル
ク」と云う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のヘリコプタ
の反トルク発生手段には解決すべき次の（１）〜（３）
の課題があった。

【００１３】（１）メイン・ロータの吹き降しを効率よ
く空気取入口よりテール・ブーム内に取り込むための空
気取入口とコアンダ効果を得る為のテール・ブーム外表
面との空力的な干渉が避けられず反トルクに不安定要素
を持込むという問題があった。

【００１４】（２）テール・ブーム内部の空気圧を適切
に保つ為に、テール・ブーム内のファンを可変ピッチと
することにより、機構の複雑化や重量増を招くという問
題があった。

【００１５】（３）コアンダ効果による反トルク量はほ
ぼ一定で、テール・ブーム先端の空気噴出口による反ト
ルク量との組み合わせで全反トルク量を調節する為、噴
出口に回転機構が必要で、機構の複雑化や重量増を招く
という問題があった。

【００１６】本発明は上記問題を解決したヘリコプタの
テール・ブームを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、次の（１）〜（４）に記載のヘリコプタの
テール・ブームを提供しようとするものである。

【００１８】（１）メインロータの吹降し空気の流れを
吸込口より吸込んでその一部を円断面をなすテール・ブ
ームの外周に沿って空気吹出し溝より下方に吹出すこと
により発生させたコアンダ効果によりメインロータの反
トルクを得ると共に吸込んだ空気の残部をテール・ブー
ム先端から側方に噴出して反トルクを得るヘリコプタの
テール・ブームにおいて、上記吸込口とコアンダ効果を
発生させるテール・ブーム表面との間にテール・ブーム
の円周方向に沿って突設されたフィンを具備してなるこ
とを特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。

【００１９】（２）上記（１）記載のヘリコプタのテー
ル・ブームにおいて、円周方向のフィンに代えテール・
ブームの長手方向に沿って突設されたフィンを具備して
なることを特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。

【００２０】（３）上記（１）記載のヘリコプタのテー
ル・ブームにおいて、円周方向のフィンに代え吸込口に
吸込空気量の調節可能に設けられたルーバを具備してな
ることを特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。

【００２１】（４）上記（１）記載のヘリコプタのテー
ル・ブームにおいて、空気吹出し溝に吹出し空気量の調
節可能に設けられたブレードを具備してなることを特徴
とするヘリコプタのテール・ブーム。

【００２２】

【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。

【００２３】（１）上記（１）の構成にあっては、吸込
口とテール・ブームのコアンダ効果を発生させるテール
・ブーム表面との間にテール・ブームの円周方向に沿っ
て突設されたフィンを備えるため、吸込口から吸込まれ
る空気とテール・ブーム外表面との空力的な干渉が回避
される。

【００２４】また、フィンを突設軸まわりに回動可能に
構成した場合はフィンの向きを変えることにより空気流
れが変わり反トルク量を調節できる。

【００２５】（２）上記（２）の構成にあってはテール
・ブームの長手方向に沿って突設されたフィンを備える
ため、メインロータ吹降しのコアンダ効果を変更でき
る。この結果、反トルクの大きさを変更できる。

【００２６】また、フィンを突設軸まわりに回動可能に
構成した場合はコアンダ効果を調節できる。この結果、
反トルクの大きさを調節できる。

【００２７】（３）上記（３）の構成にあっては空気の
吸込口に吸込空気量の調節可能に設けられたルーバを備
えるため、ルーバを調節することによって吸込空気量を
調節でき、これによりコアンダ効果を得るためにテール
・ブーム側面の空気吹出し溝から吹出される空気の量を
調節できる。この結果、反トルクの大きさを調節でき
る。

【００２８】また、テール・ブーム先端からの噴出空気
量も調節でき、やはり反トルクの大きさを調節できる。

【００２９】（４）上記（４）の構成にあっては空気吹
出し溝に吹出し空気量の調節可能にブレードを備えるた
め、これによりコアンダ効果を調節でき、この結果、反
トルクを調節できる。

【００３０】

【実施例】本発明の第１〜第５実施例を図１〜図７によ
り説明する。なお、従来例ないしは先の実施例と同様の
構成部材には同符号を付し、必要ある場合を除き、説明
を省略する。

【００３１】（第１実施例）請求項１，２の発明に係る
第１実施例を図１により説明する。図１は本実施例の斜
視図で、図において、３は空気取入口２とコアンダ効果
を得る為のテール・ブーム１外表面との間の空気の流れ
を調節するため、相応した位置の外周方向に突設された
フィン（或いはフェンス）、４はテール・ブーム１表面
のコアンダ効果を発生する空気の流れを調節するため、
機軸方向に立設されたフィンである。

【００３２】このようにして、フィン３，４の高さ、面
積等を適切にすることにより、コアンダ効果による反ト
ルクとテール・ブーム１先端空気噴出口６による反トル
クを最適に制御する。

【００３３】（第２実施例）請求項３の発明に係る第２
実施例を図２により説明する。図２は本実施例の図で、
（ａ）はテール・ブーム１の空気取入口２近傍の側面斜
視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面拡大図、（ｃ）
は（ｂ）を上から見た図である。

【００３４】図において、９は空気取入口２の入口にヒ
ンジ１１によって回動可能に設けられた、空気流量調節
のためのルーバー、１０はテール・ブーム１の外板、即
ち、テール・ブーム表面である。

【００３５】本実施例にあっては図２（ｂ）に示すよう
にルーバー９をヒンジ１１まわりに回転させて角度を変
え、テール・ブーム１内に吸い込まれる空気の量を調節
する。これにより、コアンダ効果を得る為にテール・ブ
ーム１側面の空気吹出し溝５から吹き出される空気の量
を変更でき、コアンダ効果による反トルクの大きさが調
節できる。同時に、テール・ブーム１先端の空気噴出口
６から出る空気の量も変更でき、これにより反トルクの
大きさも調節できる。

【００３６】このように、テール・ブーム１内の空気圧
はこのルーバー９により調節されるので、従来のように
テール・ブーム１内の加圧のためのファン１６のピッチ
変更による空気圧調節は不要となる。

【００３７】（第３実施例）請求項１の発明に係る第３
実施例を図３により説明する。図３は本実施例の図で、
空気取入口２の後方の斜視図である。

【００３８】図において、１２はヒンジで、フィン３を
立設状態のまま、テール・ブーム１の表面に垂直な軸廻
りに回動できるようフィン３から下方に突設された形で
機体側に枢支されている。即ち、第１実施例のフィン３
を回動可能にした構成に相当する。

【００３９】フィン３はこのように構成され、空気取入
口２とコアンダ効果を得る為のテール・ブーム１外表面
の間の空気の流れを調節する。

【００４０】基本的にこれらのフィン３はテール・ブー
ム１の円周方向に向いて一直線に並んで空気取入口２と
その後方のテール・ブーム１表面の空気の流れを分離す
るフェンスの役割を果たす。一方、コアンダ効果による
反トルク量を変更する為に、このフィン３にヒンジ１２
まわりにある角度を与えて、前後の空気の干渉を生むこ
とができる。角度を与えた時に必要以上に空気の流れを
乱さないようにフィン３の断面形状は翼型（基本的に対
称翼型）とする。

【００４１】これらのフィン３は上記のように円周方向
に一直線となった状態で隣り同志にすき間がないように
取り付ける場合と、適当なすき間をおいて取り付ける場
合とを選択でき、すき間の有無によって空気の流れが変
わり、新たな調整の余地が更に生じる。

【００４２】（第４実施例）請求項２の発明に係る第４
実施例を図４、図５により説明する。

【００４３】図４は本実施例に係るテール・ブーム１の
側方斜視図、図５は図４を機軸方向に見た諸ケースの断
面とそれらに対応する側面図で、（ａ）〜（ｃ）は断面
図、（ｄ）は（ａ）の、（ｅ）は（ｂ）の、（ｆ）は
（ｃ）の各側面図である。

【００４４】図４において、１３はテール・ブーム１に
立設されたフィン４を、図３のヒンジ１２の場合と同
様、回動させるためのヒンジである。即ち、第１実施例
のフィン４を回動可能にした構成に相当する。

【００４５】フィン４はテール・ブーム１のコアンダ効
果発生部分に取り付けられている。テール・ブーム１の
コアンダ効果を発生する空気の流れの中に設置された幾
つかのフィン４はヒンジ１３まわりに回転して、角度
（向き）を変え、その空気の流れを調節する。第３実施
例のフィン３の場合と同様、フィン４の断面は空気の流
れを大きく乱さない翼型としてある。

【００４６】図５にこのフィン４の作動パターンの例を
示す。

【００４７】通常は（ａ）のようにテール・ブーム１の
まわりの流れに沿う方向（テール・ブームの円周方向）
に向けておくが、適当にフィン４の角度を変更すること
により、空気の流れを変えて得られるコアンダ効果を調
節することができる（（ｂ）の状態）。空気の流れを完
全にさえぎる方向に向けて、コアンダ効果を大幅に減じ
ることもできる（（ｃ）の状態）。

【００４８】（第５実施例）請求項４の発明に係る第５
実施例を図６、図７により説明する。

【００４９】図６は本実施例に係るテール・ブーム１の
空気吹出し溝近傍の側方斜視図、図７は図６の空気吹出
し溝近傍のテール・ブーム１を後方から見た断面図であ
る。

【００５０】両図において、１４は空気吹出し溝５の下
縁全長に亘ってヒンジ１５で回動可能に枢支され、その
上端が回動に伴なって空気吹出し溝５の上縁との間隙を
拡縮することによって吹出し空気の流量を調節するブレ
ードである。

【００５１】このようにブレード１４を回動操作するこ
とにより、空気吹出し溝５から出た空気で可速されコア
ンダ効果を発生するテール・ブーム１まわりの空気の流
れが変更でき、コアンダ効果による反トルク量が調節で
きる。

【００５２】以上の通り、第１〜第５実施例によれば、
テール・ブーム１周囲の空気の流れを調節するフィン
３，４、ルーバー９、ブレード１４によりたとえばコア
ンダ効果による反トルク量を減少することが容易にでき
るという利点がある（即ち空気の流れを乱すことの方が
容易）。たとえば従来のファン１６に代わる固定ピッチ
の加圧ファンを用いる場合は、従来のノーターの場合よ
りも、テール・ブーム１内の空気圧を高めに設定し、そ
の上で、フィン３，４等を作動させて、コアンダ効果を
小さくするように調節する。

【００５３】このように作用させることにより、従来、
コアンダ効果とテール・ブーム先端の空気噴出量の組み
合わせで実施していた全反トルク量の調節をコアンダ効
果分の調節だけで行なうことが可能となる。その場合、
従来の空気噴出口６及びその付近の回転部分１７は著し
く簡易なものになるか或いは装備しなくてもよくなると
いう利点もある。

【００５４】なお、上記実施例ではフィン３，４とルー
バー９、ブレード１４はそれぞれ独立した実施例で示し
たが、これらが適切な組合わせで用いられることは勿
論、自由である。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。

【００５６】即ち、本発明によれば、テール・ブームに
フィン、ルーバ、ブレードを付設するのみで機体構造を
複雑にすることなく、しかも軽量で、効率的に反トルク
を調節することができる。

【００５７】又、従来のノーターにフィン、ルーバ、ブ
レードを追加するのみで反トルクを自由に調節できるヘ
リコプタが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の斜視図、

【図２】本発明の第２実施例の図で、（ａ）はテール・
ブームの空気取入口近傍の側面斜視図、（ｂ）は（ａ）
のＢ−Ｂ矢視断面拡大図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た
図、

【図３】本発明の第３実施例に係る空気取入口後方の斜
視図、

【図４】本発明の第４実施例に係るテール・ブーム要部
の側方斜視図、

【図５】図４を機軸方向及び側方に見たフィンの向きを
変える諸ケースの図で、（ａ）はフィンが機軸に垂直な
場合を機軸方向に見た図、（ｂ）はフィンが機軸に傾斜
する場合を機軸方向に見た図、（ｃ）フィンが機軸に平
行な場合を機軸方向に見た図、（ｄ）は（ａ）の、
（ｅ）は（ｂ）の、（ｆ）は（ｃ）の各側面図、

【図６】本発明の第５実施例に係る空気吹出し溝近傍の
側方斜視図、

【図７】図６の空気吹出し溝近傍のテール・ブームを後
方から見た断面図、

【図８】従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１ テール・ブーム ２ 空気取入口 ３，４ フィン ５ 空気吹出し溝 ６ 空気噴出口 ７ ヘリコプタ ８ メインロータ ９ ルーバー １０ テール・ブーム表面 １１，１２，１３ ヒンジ １４ ブレード １５ ヒンジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインロータの吹降し空気の流れを吸込
   口より吸込んでその一部を円断面をなすテール・ブーム
   の外周に沿って空気吹出し溝より下方に吹出すことによ
   り発生させたコアンダ効果によりメインロータの反トル
   クを得ると共に吸込んだ空気の残部をテール・ブーム先
   端から側方に噴出して反トルクを得るヘリコプタのテー
   ル・ブームにおいて、上記吸込口とコアンダ効果を発生
   させるテール・ブーム表面との間にテール・ブームの円
   周方向に沿って突設されたフィンを具備してなることを
   特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のヘリコプタのテール・ブ
   ームにおいて、円周方向のフィンに代えテール・ブーム
   の長手方向に沿って突設されたフィンを具備してなるこ
   とを特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のヘリコプタのテール・ブ
   ームにおいて、円周方向のフィンに代え吸込口に吸込空
   気量の調節可能に設けられたルーバを具備してなること
   を特徴とするヘリコプタのテール・ブーム。
4. 【請求項４】 請求項１記載のヘリコプタのテール・ブ
   ームにおいて、空気吹出し溝に吹出し空気量の調節可能
   に設けられたブレードを具備してなることを特徴とする
   ヘリコプタのテール・ブーム。