JPH0692294A - ヘリコプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は格納の利便，他物体への接触回避等
のため、小径のダクティッドロータを用いたヘリコプタ
を提供することを目的とする。 【構成】 本発明はヘリコプタの上部または横部に設け
られた上方向または横方向に筒軸を有するダクトを備え
たダクティッドロータを装着してなることを特徴とする
ヘリコプタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は格納の利便，他物体への
接触回避等のため、小径のダクティッドロータを用いた
ヘリコプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシングルロータ型ヘリコプタ１で
は図１１に示すようにロータ２は胴体５の上部に装着さ
れ、胴体５にとりつけられたエンジン４の動力により回
転している。ロータ２が回転すと図１１（ｂ）に示すよ
うに、その回転によるロータトルク１０がヘリコプタ１
に作用し、ヘリコプタ１が回転することになり、そのま
までは飛行することができない。そのため、従来のシン
グルロータ型ヘリコプタ１では、ヘリコプタ１の垂直尾
翼７の上部にテールロータ８をとりつけたり、図１３
（ａ）に示すように垂直尾翼１４の中にテールロータ１
５をうめこんだり図１３（ｂ）に示すように胴体２８の
中にテールロータ２９をうめこんだりして、図１（ｂ）
に示す、テールロータ推力による偏揺れモーメント１３
を利用してロータトルクを打消している。

【０００３】一方、図１２（ａ）に示すタンデムロータ
型ヘリコプタ１６では、前後のロータ１７の回転方向を
逆にして、図１２（ｂ）に示すサイドバイサイドロータ
式ヘリコプタ２１では左右のロータ２２の回転方向１
８，１９を逆にして、図１２（ｃ）に示す二重反転ロー
タ式ヘリコプタ２４では、上下のロータ２５，２６の回
転方向１８，１９を逆にして、それそれロータトルクを
打消している。

【０００４】以上のシングルロータ型ヘリコプタ１，タ
ンデムロータ型ヘリコプタ１６，サイドバイサイドロー
タ式ヘリコプタ２１，二重反転ロータヘリコプタ２４等
いずれも、単純なロータ（本発明のようなダクティッド
ロータではない）を使用していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のヘリコプタ
には解決すべき次の課題があった。

【０００６】即ち、従来のシングルロータ型ヘリコプタ
１では、図１１に示すように、直径の大きな１枚のロー
タ２が胴体５の上部で回転しており、そのロータ２の回
転によって発生するロータトルク１０は、垂直尾翼上部
のテールロータ８等によるテールロータ推力による偏揺
れモーメント１３を利用して、打消されている。

【０００７】図１２（ａ）に示すタンデムロータ型ヘリ
コプタ１６では、前後のロータ１７の回転方向１８，１
９を逆にして、図１２（ｂ）に示すサイドバイサイドロ
ータ式ヘリコプタ２１では、左右のロータ２２の回転方
向１８，１９を逆にして、図１２（ｃ）に示す二重反転
ロータ式ヘリコプタ２４では、上下のロータ２５，２６
の回転方向１８，１９を逆にして、それぞれロータトル
クを打消している。

【０００８】従来の構成では、比較的大きなロータが回
転していて、ロータが他の物にぶつかったりして、それ
らを傷つけたりロータが破壊したり、ヘリコプタを格納
庫に収納する場合にも、ロータが大きなスペースを必要
とするのでより大きな格納庫が必要となる。

【０００９】さらに一般的にヘリコプタの高速性能（巡
航速度，最高速度等）上昇性能等の向上が強く要求され
ていた。

【００１０】本発明は、従来のヘリコプタが有する以上
のような問題点，改善点等を解消して、より安全な、高
速性能（巡航速度，最高速度等）、上昇性能等の良好な
ヘリコプタを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
手段として次の（１）〜（４）記載のヘリコプタを提供
しようとするものである。 （１） ヘリコプタの上部または横部に設けられた上方
向または横方向に筒軸を有するダクトを備えたダクティ
ッドロータを装着してなることを特徴とするヘリコプ
タ。 （２） 上記（１）記載のヘリコプタにおいて、ヘリコ
プタの前部または後部または中部の少なくともいずれか
に推進用のプロペラまたはダクティッドプロペラを装着
してなることを特徴とするヘリコプタ。 （３） ヘリコプタの横部に設けられた翼と、その翼内
に設けられたダクティッドロータとを具備してなること
を特徴とするヘリコプタ。 （４） 上記（３）記載のヘリコプタにおいて、ヘリコ
プタの前部または後部または中部の少なくともいずれか
に推進用のプロペラまたはダクティッドプロペラを装着
してなることを特徴とするヘリコプタ。

【００１２】

【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。 （１） 上記（１）の構成にあっては、ヘリコプタの上
部または横部に従来の単純なロータ（ダクトなしという
こと）に変えて、ダクトつきのダクティッドロータを用
いるため、ロータ回転面の外側にダクトがあり、これが
ガード（保護体）となって、ダクティッドロータのロー
タと他の物とぶつかることが防止でき、他の物を傷つけ
ることもなく、ロータ自身も傷つくことを防止すること
が可能となる。

【００１３】また、図１０に示すようにダクトつきのダ
クティッドロータの推力は、同一寸度とするとダクトな
しのロータの推力の約１．５倍以上となり、ロータの性
能向上が可能となり、推力を同じとするとダクトつきの
ダクティッドロータの寸度はダクトなしのロータの約
０．７倍でよく、直径を小さくでき、したがって空気抵
抗を小さくでき、性能が向上する。 （２） 上記（２）の構成にあっては（１）の構成に加
え、ヘリコプタの前部または後部または中部の少なくと
もいずれかに推進用のプロペラまたはダクティッドプロ
ペラを装着するので、上記（１）の作用に加え、前部ま
たは後部または中部、即ち所要の方向への移動性能が向
上する。 （３） 上記（３）の構成にあってはヘリコプタの横部
に翼を設け、その翼内にダクティッドロータを備えるの
でヘリコプタの胴体の横に装着した翼に上向きの揚力
（ヘリコプタを持ち上げる力）が作用し、ロータによる
揚力を補助でき、ロータの負担が軽減されて、より小さ
なロータでよいこととなり、好都合となる。 （４） 上記（４）の構成にあっては上記（３）の構成
に加え、さらにヘリコプタの前部または後部または中部
の少なくともいずれかに推進用のプロペラまたは、ダク
ティッドプロペラを備えるため、これらのプロペラまた
はダクティッドプロペラの前向きの推力により、ヘリコ
プタをそれら所要の方向により迅速に移動できる。

【００１４】

【実施例】本発明の第１〜第９実施例を図１〜図１０に
より説明する。

【００１５】（第１実施例）本発明の第１実施例を図１
により説明する。図１は本実施例の図で（ａ）は側面
図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た断面図であ
る。

【００１６】第１実施例のヘリコプタ３０は図１１に示
す従来のシングルロータ型ヘリコプタ１にダクトつきの
ダクティッドロータ３１をダクト取付装置３３を介して
ヘリコプタの胴体５に装着したヘリコプタである。

【００１７】図１では、ダクティッドロータ３１のダク
トは４個所のダクト取付装置３３を介して、胴体５にし
っかりと固定されるようにしているが、４個所以上でも
あるいは４個所以下でもよい。

【００１８】図１に示すダクティッドロータ３１の大き
さは、図１１に示すロータ２より小さい寸度の図にして
あるが従来のヘリコプタ１とほぼ同じ重量のヘリコプタ
３０に適用するという仮定で画いてある。従来のロータ
２と同じ直径のダクティッドロータとすれば、ヘリコプ
タ１よりもより重量の大きいヘリコプタに適用できるこ
ととなる。

【００１９】このような、ダクトつきのダクティッドロ
ータ３１を有するヘリコプタ３０とすると、ダクトが防
護装置として作用し、ロータが他の物とぶつかることが
防止でき、安全の確保が向上でき、図１に示すように図
１１に示すのよりも小さなロータとすることができ、性
能向上に寄与できる。

【００２０】小さなロータ寸度でよいこととなれば、空
気抵抗の減少、重量軽減ができて性能向上ができ、格納
庫への収納もやり易く、かつより小さいスペースでよい
こととなり、作業性を向上し、好都合で経済的となる。

【００２１】（第２実施例）本発明の第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）は側面
図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た断面図であ
る。

【００２２】第２実施例は前述の第１実施例の構成に加
えてダクトを固定するのにダクト取付装置３３の他に索
３５を用いてさらに構造強度の完全を期した構成であ
る。ヘリコプタの外形形状によってはダクト取付装置３
３が使用しにくい場合があり、このような場合には、ダ
クトと胴体５側の索固定部３６を索３５によりターンバ
ックル等を使用して、ぴんときっちり引張って、ダクト
取付をより完全にすることができる。

【００２３】図２では、索３５は４個所に設けられてい
る場合を示しているが、４個所以上であるいは４個所以
下でもいずれでもよい。

【００２４】（第３実施例）本発明の第３実施例を図３
により説明する。図３は本実施例の図で、（ａ）は側面
図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見る断面図であ
る。

【００２５】本第３実施例のヘリコプタ３７は、図１２
（ａ）に示す従来のタンデムロータ式ヘリコプタ１６か
らロータ１７を取外し、ダクトつきのダクティッドロー
タ３８をダクト取付装置４０を介してヘリコプタの胴体
２０に装着した構成のヘリコプタである。

【００２６】ダクティッドロータ３８のダクトの胴体２
０への取付は、前述の第１実施例と同様であり、また、
前述の第２実施例の索３５も同様に、本第３実施例にも
適用可能である。

【００２７】前後のダクティッドロータ３８はそれぞれ
回転方向１８，１９を逆にしてロータトルクを打消して
いる。

【００２８】その他のダクティッドロータ３８の機能，
作用，効果は前述の第１実施例と同様である。

【００２９】（第４実施例）本発明の第４実施例を図４
により説明する。図４は、本第４実施例を前方から見た
断面図である。

【００３０】本第４実施例のヘリコプタ４２は、図１２
（ｃ）に示す従来の二重反転ロータ式ヘリコプタ２４の
ロータ２５，２６に代え、ダクトつきの二重反転ダクテ
ィッドロータ４３をダクト取付装置５２を介して、ヘリ
コプタの胴体２７に装着したヘリコプタである。

【００３１】二重反転ダクティッドロータ４３のダクト
の胴体２７への取付は前述の第１実施例と同様であり、
また、前述の第２実施例の索３５も同様に本第４実施例
にも適用可能である。

【００３２】上下のロータはそれぞれ回転方向を逆にし
てロータトルクを打消している。

【００３３】その他、二重反転ダクティッドロータ４３
の機能作用，効果等は前述の第１実施例と同様である。

【００３４】（第５実施例）本発明の第５実施例を図５
により説明する。図５は、本第５実施例を前方から見た
断面図である。

【００３５】本第５実施例のヘリコプタ４４は、図１２
（ｂ）に示す従来のサイドバイサイド式ヘリコプタ２１
のロータ２２に代えダクトつきのサイドバイサイドティ
ッドロータ４５をダクト取付装置５３を介してヘリコプ
タの胴体２３に装着したヘリコプタである。

【００３６】サイドバイサイドダクティッドロータ４５
の胴体２３への取付は、前述の第１実施例と同様であ
り、また、前述の第２実施例の索３５も同様に、本第５
実施例にも適用可能である。

【００３７】左右のロータはそれぞれ回転方向を逆にし
てロータトルクを打消している。

【００３８】その他、サイドバイサイドダクティッドロ
ータ４５の機能作用，効果は前述の第１実施例と同様で
ある。

【００３９】（第６実施例）本発明の第６実施例を図６
により説明する。図６は本第６実施例の図で、（ａ）は
側面図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は要部を前方から見た
断面図である。

【００４０】本第６実施例のヘリコプタ４６は、胴体５
０を前後に分割して胴体５０の中央部設けられたダクテ
ィッドロータ取付部４９の左右両側にダクティッドロー
タ４７を備えたヘリコプタである。

【００４１】左右のダクティッドロータ４７はそれぞれ
回転方向１８，１９を逆にしてロータが回転して生じる
ロータトルクを打消すこととし、テールロータを不要と
している。ダクティッドロータ取付部４９は上方から見
て幅を狭くしているのでダクティッドロータ４７の左右
幅を狭くでき、コンパクトにしてヘリコプタ４６として
まとめ、格納庫への収納をやり易くし、スペースも少く
している。

【００４２】このようなダクティッドロータ４７とする
と前述の第１実施例と同様な機能，作用，効果等を有す
ることとなる。

【００４３】ダクティッドロータ４７のダクトの胴体５
０への取付が心配な場合には、第２実施例に示す索３５
をダクトの外側の上下面からダクティッドロータ取付部
４９に結びつけることにより、確固たるものとすること
が可能となる。

【００４４】ダクティッドロータ４７の取付位置は、図
６よりもっと外側でもよいし、上下方向位置ももっと上
方でも下方でもいずれの場合でもよい。前後位置につい
てもバランスを考慮（重心位置）すればもっと前方で
も、もっと後方でもよい。

【００４５】（第７実施例）本発明の第７実施例を図７
により説明する。図７は本第７実施例の図で（ａ）は平
面図，（ｂ）は前方から見た断面図である。

【００４６】本第７実施例のヘリコプタ５１は、胴体５
６の左右側に翼５７をとりつけ、翼５７にダクティッド
ロータ５４をうめこんだヘリコプタである。

【００４７】翼５７によりヘリコプタ５１を上方へ持ち
上げる揚力を得ることができ、ダクティッドロータ５４
の揚力を補助することができ好都合となり、より小さな
ロータでよいこととなる。

【００４８】左右のダクティッドロータ５４はそれぞれ
回転方向１８，１９としてロータが回転して生じるロー
タトルクを打消し、テールロータを不要としている。

【００４９】翼５７に揚力を得ること以外は、前述の第
６実施例と同様な、機能，作用，効果等を有している。

【００５０】（第８実施例）本発明の第８実施例を図８
により説明する。図８は本第８実施例の図で、（ａ）は
側面図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た図であ
る。

【００５１】本第８実施例のヘリコプタ５９は前述の第
１実施例の構成に加えて、ヘリコプタの胴体５の後部ま
たは中部または前部のいずれかに推進用のプロペラまた
はダクティッドプロペラ６０を備えたヘリコプタであ
る。プロペラまたはダクティッドプロペラ６０はプロペ
ラまたはダクティッドプロペラ回転軸６１を介して、駆
動される。

【００５２】プロペラまたはダクティッドプロペラ６０
が胴体５の後部または中部または前部のいずれかに装着
されると、前後方向の推力が増加でき、第１実施例より
もさらにヘリコプタの上昇性能，高速性能（巡航速度，
最高速度等）等の向上に寄与でき、従来のヘリコプタの
課題を解決できることとなる。

【００５３】プロペラまたはダクティッドプロペラ６０
の取付位置は図８に示す位置より上方でも下方でもよ
く、前方でも後方でもよく、右方でも左方でもいずれで
もよい。右方または左方の片側だけでもよく、個数もい
くつでもよい。

【００５４】ダクティッドプロペラは単純なプロペラに
比して、図１０に示すように同一寸度とすると約１．５
倍以上の推力を得ることができ、推力を同一とすると、
ダクティッドプロペラはプロペラの約０．７倍以下でよ
く、それだけコンパクトにでき好都合である。

【００５５】以上の説明は、第１実施例に対する適用で
説明してきたが同様に第２〜６実施例に対しても適用で
きる。

【００５６】（第９実施例）本発明の第９実施例を図９
により説明する。図９は本第９実施例の図で、（ａ）は
平面図，（ｂ）は前方から見た図である。

【００５７】本第９実施例のヘリコプタ６４は、前述の
第７実施例の構成に加えて、ヘリコプタの胴体５６の後
部または中部または前部のいずれかに推進用のプロペラ
またはダクティッドプロペラ６３を備えたヘリコプタで
ある。プロペラまたはダクティッドプロペラ６２の駆動
法，位置，効果等は前述の第８実施例の場合と同様であ
る。

【００５８】このようなヘリコプタ６４によれば第７実
施例に比し、上昇性能，高速性能（巡航速度，最高速度
等）等が向上し、従来のヘリコプタの課題を一層，顕著
に解決できる。

【００５９】

【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。 （１） ヘリコプタの上部または横部にダクトを設けた
ダクティッドロータを装着することにより安全でかつ性
能が良好で格納庫へ収納し易く、格納庫のスペースが狭
くてよいヘリコプタを得られる。 （２） 上記（１）の構成に加えヘリコプタの前部また
は後部または中部のいずれかに推進用のプロペラまたは
ダクティッドプロペラを更に装着することにより上昇性
能，高速性能（巡航速度，最高速度等）等がより向上し
たヘリコプタを得られる。 （３） ヘリコプタの横部に翼を設け、その翼内にダク
ティッドロータを装着することにより、ダクティッドロ
ータによる揚力を補助した、上昇性能，高速性能（巡航
速度，最高速度等）等の良好なヘリコプタを得られる。 （４） 上記（３）の構成に加えヘリコプタの前部また
は後部または中部のいずれかに推進用のプロペラまたは
ダクティッドプロペラを更に装着することにより上昇性
能，高速性能（巡航速度，最高速度等）等がより向上し
たヘリコプタを得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の図で、（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方より見た断面図、

【図２】本発明の第２実施例の図で、（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た断面図、

【図３】本発明の第３実施例の図で、（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た断面図、

【図４】本発明の第４実施例を前方から見た断面図、

【図５】本発明の第５実施例を前方から見た断面図、

【図６】本発明の第６実施例の図で、（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は要部を前方から見た断面図、

【図７】本発明の第７実施例の図で、（ａ）は平面図，
（ｂ）は前方から見た断面図、

【図８】本発明の第８実施例の図で、（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見た図、

【図９】本発明の第９実施例の図で、（ａ）は平面図，
（ｂ）は前方から見た図、

【図１０】ダクトの効果の説明図、

【図１１】従来のシングルロータのヘリコプタの図で、
（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は前方から見
た断面図、

【図１２】従来例の図で、（ａ）はタンデム式ヘリコプ
タの側面図，（ｂ）はサイドバイサイドロータ式ヘリコ
プタを前方から見た断面図，（ｃ）は二重反転ロータ式
ヘリコプタを前方から見た断面図、

【図１３】従来のテールロータの説明図で、（ａ）は垂
直尾翼埋込式の側面図，（ｂ）は胴体尾部埋込式の側面
図である。

【符号の説明】

１ ヘリコプタ ２ ロータ ３ ロータ回転軸 ４ エンジン ５ 胴体 ６ 水平尾翼 ７ 垂直尾翼 ８ テールロータ ９ ロータ回転方向 １０ ロータトルク １１ 進行方向 １２ 重心 １３ テールロータ推力による偏揺れモーメント １４ 垂直尾翼 １５ テールロータ １６ タンデムロータ式ヘリコプタ １７ ロータ １８ 回転方向 １９ 回転方向 ２０ 胴体 ２１ サイドバイサイドロータ式ヘリコプタ ２２ ロータ ２３ 胴体 ２４ 二重反転ロータ式ヘリコプタ ２５ ロータ ２６ ロータ ２７ 胴体 ２８ 胴体 ２９ テールロータ ３０ ヘリコプタ ３１ ダクティッドロータ ３２ ダクティッドロータ回転軸 ３３ ダクト取付装置 ３４ ヘリコプタ ３５ 索 ３６ 索固定部 ３７ ヘリコプタ ３８ ダクティッドロータ ３９ ダクティッドロータ回転軸 ４０ ダクト取付装置 ４１ ダクティッドロータ吹下し ４２ ヘリコプタ ４３ 二重反転ダクティッドロータ ４４ ヘリコプタ ４５ サイドバイサイドダクティッドロータ ４６ ヘリコプタ ４７ ダクティッドロータ ４８ ダクティッドロータ回転軸 ４９ ダクティッドロータ取付部 ５０ 胴体 ５１ ヘリコプタ ５２ ダクト取付装置 ５３ ダクト取付装置 ５４ ダクティッドロータ ５５ ダクティッドロータ回転軸 ５６ 胴体 ５７ 翼 ５８ ダクティッドロータ駆動部 ５９ ヘリコプタ ６０ プロペラまたはダクティッドプロペラ ６１ プロペラまたはダクティッドプロペラ回転軸 ６２ プロペラまたはダクティッドプロペラ ６３ プロペラまたはダクティッドプロペラ回転軸 ６４ ヘリコプタ ６５ ダクティッドロータ ６６ ダクト ６７ ロータ ６８ ロータのある位置の断面積 ６９ 出口面積 ７０ ダクトなしの推力 ７１ ダクティッドロータの推力

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘリコプタの上部または横部に設けられ
   た上方向または横方向に筒軸を有するダクトを備えたダ
   クティッドロータを装着してなることを特徴とするヘリ
   コプタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のヘリコプタにおいて、ヘ
   リコプタの前部または後部または中部の少なくともいず
   れかに推進用のプロペラまたはダクティッドプロペラを
   装着してなることを特徴とするヘリコプタ。
3. 【請求項３】 ヘリコプタの横部に設けられた翼と、そ
   の翼内に設けられたダクティッドロータとを具備してな
   ることを特徴とするヘリコプタ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のヘリコプタにおいて、ヘ
   リコプタの前部または後部または中部の少なくともいず
   れかに推進用のプロペラまたはダクティッドプロペラを
   装着してなることを特徴とするヘリコプタ。