JPH0710089A - 航空機用プロペラ翼 - Google Patents
航空機用プロペラ翼Info
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- JPH0710089A JPH0710089A JP15587593A JP15587593A JPH0710089A JP H0710089 A JPH0710089 A JP H0710089A JP 15587593 A JP15587593 A JP 15587593A JP 15587593 A JP15587593 A JP 15587593A JP H0710089 A JPH0710089 A JP H0710089A
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- propeller blade
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プロペラ翼の翼端に生じる渦流を弱めて推進効
率を向上させる。 【構成】プロペラ翼１０の翼端１０ｅに設けられた翼面
から突出する渦流制御板１１が、プロペラ翼１０の圧力
の高い側の翼面１０ｄから圧力の低い翼面１０ｃ側へ翼
端から１０ｅ回り込もうとする渦流の流れを阻止しある
いは分散するので、プロペラ翼１０の翼端に生じる渦流
を弱められてプロペラ翼１０の推進効率を向上させるこ
とができる。
率を向上させる。 【構成】プロペラ翼１０の翼端１０ｅに設けられた翼面
から突出する渦流制御板１１が、プロペラ翼１０の圧力
の高い側の翼面１０ｄから圧力の低い翼面１０ｃ側へ翼
端から１０ｅ回り込もうとする渦流の流れを阻止しある
いは分散するので、プロペラ翼１０の翼端に生じる渦流
を弱められてプロペラ翼１０の推進効率を向上させるこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機を前進させる推
力を発生するプロペラ翼に関し、より詳しくはこのプロ
ペラ翼の翼端に生じる渦流の流れを制御して翼端渦流を
弱め、プロペラの推進進効率を高める改良技術に関す
る。
力を発生するプロペラ翼に関し、より詳しくはこのプロ
ペラ翼の翼端に生じる渦流の流れを制御して翼端渦流を
弱め、プロペラの推進進効率を高める改良技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の、ピストンエンジンやターボプロ
ップエンジン等により駆動回転される航空機のプロペラ
においては、２〜４枚程度の枚数の直径の大きいプロペ
ラ翼が用いられているが、近年、エンジンの燃料消費量
を低減させるべく技術開発が進められている高速ターボ
プロップ機用のプロペラには、図８に示すように、直径
の小さい８〜１２枚程度の枚数の超音速プロペラ翼が用
いられている。
ップエンジン等により駆動回転される航空機のプロペラ
においては、２〜４枚程度の枚数の直径の大きいプロペ
ラ翼が用いられているが、近年、エンジンの燃料消費量
を低減させるべく技術開発が進められている高速ターボ
プロップ機用のプロペラには、図８に示すように、直径
の小さい８〜１２枚程度の枚数の超音速プロペラ翼が用
いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この超音速
プロペラ翼においては、その先端部の周速が音速を越え
るため、プロペラ翼上下面の圧力差が著しくなって強い
翼端渦流が生じる。このため、プロペラ翼の基端から先
端までの各位置における推進効率は、図９に示すよう
に、プロペラ翼の先端部分において大きく低下するの
で、プロペラ翼全体の推進効率を向上させることができ
ない。また、上述のようにプロペラ翼の枚数を増すと、
図７に示すように、一枚のプロペラ翼の先端から生じた
翼端渦流が後続のプロペラ翼に干渉して推進効率が低下
するばかりか騒音も増大し、最悪の場合には後続のプロ
ペラ翼の翼面から境界層が剥離するいわゆるストール状
態を生じてプロペラの推進効率が極端に低下してしま
う。
プロペラ翼においては、その先端部の周速が音速を越え
るため、プロペラ翼上下面の圧力差が著しくなって強い
翼端渦流が生じる。このため、プロペラ翼の基端から先
端までの各位置における推進効率は、図９に示すよう
に、プロペラ翼の先端部分において大きく低下するの
で、プロペラ翼全体の推進効率を向上させることができ
ない。また、上述のようにプロペラ翼の枚数を増すと、
図７に示すように、一枚のプロペラ翼の先端から生じた
翼端渦流が後続のプロペラ翼に干渉して推進効率が低下
するばかりか騒音も増大し、最悪の場合には後続のプロ
ペラ翼の翼面から境界層が剥離するいわゆるストール状
態を生じてプロペラの推進効率が極端に低下してしま
う。
【０００４】そこで、本発明は上記の実状に鑑みてなさ
れたもので、プロペラ翼の翼端に生じる渦流を弱めて、
プロペラ翼の推進効率を向上させることを目的とする。
れたもので、プロペラ翼の翼端に生じる渦流を弱めて、
プロペラ翼の推進効率を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は駆動回転されて推力を発生するプロペラ翼
の翼端近傍に、翼面から突出して翼端渦流の流れを制御
する翼端渦流制御板を設けたことを特徴とする。
め、本発明は駆動回転されて推力を発生するプロペラ翼
の翼端近傍に、翼面から突出して翼端渦流の流れを制御
する翼端渦流制御板を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】プロペラ翼の翼端近傍に設けられた翼面から突
出する翼端渦流制御板が、プロペラ翼の圧力の高い側の
翼面から圧力の低い翼面側へ翼端から回り込もうとする
渦流の流れを阻止しあるいは分散するので、プロペラ翼
の翼端に生じる渦流を弱めることができる。
出する翼端渦流制御板が、プロペラ翼の圧力の高い側の
翼面から圧力の低い翼面側へ翼端から回り込もうとする
渦流の流れを阻止しあるいは分散するので、プロペラ翼
の翼端に生じる渦流を弱めることができる。
【０００７】
実施例１ 本発明の航空機用プロペラ翼を、図８に示す高速ターボ
プロップ機のエンジン１の後部に取り付けられる超音速
プロペラ２に適用した実施例１について、図面に基づい
て詳細に説明する。図１に示すように、本実施例１の超
音速プロペラ翼１０は、後方に向けて弓なりに湾曲さ
れ、その断面は図３に示すように翼厚が極めて薄く、ア
ルミ合金鍛造材からなる芯部１３と、この芯部１３の前
後に設けられて翼型を整えるハニカム材１４と、翼面の
外皮となるガラス繊維と炭素繊維からなる複合材１５と
から成形されている。そして、図１に示すように、その
基端１０ｆは前記エンジン１のロータディスク１ａに、
半径方向に延びる軸線の廻りに揺動自在に軸支され、図
示されない駆動装置によりそのピッチ角を変更できるよ
うにされている。また、前記ロータディスク１ａには、
図８に示すように、このプロペラ翼１０が周方向に等間
隔に８枚取り付けられ、さらにこのロータディスク１ａ
がエンジン１の軸線方向に２枚並べて配置されて、合計
１６枚のプロペラ翼１０が回転されて推力を発生するよ
うにされている。
プロップ機のエンジン１の後部に取り付けられる超音速
プロペラ２に適用した実施例１について、図面に基づい
て詳細に説明する。図１に示すように、本実施例１の超
音速プロペラ翼１０は、後方に向けて弓なりに湾曲さ
れ、その断面は図３に示すように翼厚が極めて薄く、ア
ルミ合金鍛造材からなる芯部１３と、この芯部１３の前
後に設けられて翼型を整えるハニカム材１４と、翼面の
外皮となるガラス繊維と炭素繊維からなる複合材１５と
から成形されている。そして、図１に示すように、その
基端１０ｆは前記エンジン１のロータディスク１ａに、
半径方向に延びる軸線の廻りに揺動自在に軸支され、図
示されない駆動装置によりそのピッチ角を変更できるよ
うにされている。また、前記ロータディスク１ａには、
図８に示すように、このプロペラ翼１０が周方向に等間
隔に８枚取り付けられ、さらにこのロータディスク１ａ
がエンジン１の軸線方向に２枚並べて配置されて、合計
１６枚のプロペラ翼１０が回転されて推力を発生するよ
うにされている。
【０００８】本実施例１のプロペラ翼１０の先端に設け
られた渦流制御板１１は、図２に示すように、プロペラ
翼１０の翼端１０ｅから、プロペラ翼１０の背面１０ｃ
側に突出するように一体に成形された板状の突出部とさ
れている。この渦流制御板１１は、プロペラ翼１０の前
記芯材１３の先端を折曲げるとともに、その周囲を前記
ハニカム材１４と前記複合材１５とにより成形してプロ
ペラ翼１０と一体としたもので、その前縁１１ａおよび
後縁１１ｂは、プロペラ翼１０の前縁１０ａおよび後縁
１０ｂと連続して滑らかに結ばれているとともに、後退
角が付けられて高速回転時の衝撃波の発生を防止してい
る。また、この渦流制御板１１の側面は、プロペラ翼１
０の背面１０ｃおよび腹面１０ｄと滑らかに結ばれてい
る。
られた渦流制御板１１は、図２に示すように、プロペラ
翼１０の翼端１０ｅから、プロペラ翼１０の背面１０ｃ
側に突出するように一体に成形された板状の突出部とさ
れている。この渦流制御板１１は、プロペラ翼１０の前
記芯材１３の先端を折曲げるとともに、その周囲を前記
ハニカム材１４と前記複合材１５とにより成形してプロ
ペラ翼１０と一体としたもので、その前縁１１ａおよび
後縁１１ｂは、プロペラ翼１０の前縁１０ａおよび後縁
１０ｂと連続して滑らかに結ばれているとともに、後退
角が付けられて高速回転時の衝撃波の発生を防止してい
る。また、この渦流制御板１１の側面は、プロペラ翼１
０の背面１０ｃおよび腹面１０ｄと滑らかに結ばれてい
る。
【０００９】次に、上述の渦流制御板１１の作用につい
て説明する。図５に示すように、従来のプロペラ翼２に
おいては、プロペラ翼２が高速回転するとその腹面２ｄ
側と背面２ｃ側の気圧差が著しくなり、圧力の高い腹面
２ｄ側からの圧力の低い背面２ｃ側に回り込む渦流が翼
端２ｅに生じる。これに対して、図６に示すように、本
実施例１の渦流制御板１１が設けられたプロペラ翼１０
においては、翼端１０ｅに設けられた渦流制御板１１に
より、圧力の高い腹面１０ｄ側から圧力の低い背面１０
ｃ側に回り込む渦流の回り込みが妨げられて弱められる
ので、誘導抵抗が減少しプロペラ翼１０の先端部の推進
効率を向上することができる。また、プロペラ翼１０の
先端に生じる渦流を弱めることにより、後続するプロペ
ラ翼に渦流が干渉して生じる推進効率の低下や騒音の発
生を防止できるとともに、境界層の剥離いわゆるストー
ルの発生を防止することができるので、プロペラ翼の超
音速域における推進効率を向上させることができる。
て説明する。図５に示すように、従来のプロペラ翼２に
おいては、プロペラ翼２が高速回転するとその腹面２ｄ
側と背面２ｃ側の気圧差が著しくなり、圧力の高い腹面
２ｄ側からの圧力の低い背面２ｃ側に回り込む渦流が翼
端２ｅに生じる。これに対して、図６に示すように、本
実施例１の渦流制御板１１が設けられたプロペラ翼１０
においては、翼端１０ｅに設けられた渦流制御板１１に
より、圧力の高い腹面１０ｄ側から圧力の低い背面１０
ｃ側に回り込む渦流の回り込みが妨げられて弱められる
ので、誘導抵抗が減少しプロペラ翼１０の先端部の推進
効率を向上することができる。また、プロペラ翼１０の
先端に生じる渦流を弱めることにより、後続するプロペ
ラ翼に渦流が干渉して生じる推進効率の低下や騒音の発
生を防止できるとともに、境界層の剥離いわゆるストー
ルの発生を防止することができるので、プロペラ翼の超
音速域における推進効率を向上させることができる。
【００１０】さらに、本実施例１のプロペラ翼１０の先
端に設けた渦流制御板１１は、図２に示すようにプロペ
ラ翼１０のアルミ合金鍛造材からなる前記芯材１３の先
端を折曲げるとともに、その周囲を前記ハニカム材１４
と前記複合材１５とによりプロペラ翼１０と一体に成形
したので、軽量かつ剛性を高いものにすることができ、
プロペラ翼１０の振動発生を防止することができる。
端に設けた渦流制御板１１は、図２に示すようにプロペ
ラ翼１０のアルミ合金鍛造材からなる前記芯材１３の先
端を折曲げるとともに、その周囲を前記ハニカム材１４
と前記複合材１５とによりプロペラ翼１０と一体に成形
したので、軽量かつ剛性を高いものにすることができ、
プロペラ翼１０の振動発生を防止することができる。
【００１１】なお、本実施例１においては、プロペラ翼
１０の翼端１０ｅに、その全幅にわたって前記渦流制御
板１１を設けたが、これにとらわれる必要はなく、翼端
１０ｅの一部に設けることとしても良いし、翼端１０ｅ
よりプロペラ翼１０の基端側にわずか寄せて設けること
としても良い。また、この渦流制御板１１の翼面からの
突出長さが短い場合には、前記ハニカム材１４と前記複
合材１５のみにより成形することとしても良い。さら
に、本実施例１では、本発明の翼端渦流制御板を超音速
プロペラに適用した場合について説明したが、これにと
らわれる必要はなく、通常の航空機用プロペラ翼に適用
しても同様の効果を得ることができる。
１０の翼端１０ｅに、その全幅にわたって前記渦流制御
板１１を設けたが、これにとらわれる必要はなく、翼端
１０ｅの一部に設けることとしても良いし、翼端１０ｅ
よりプロペラ翼１０の基端側にわずか寄せて設けること
としても良い。また、この渦流制御板１１の翼面からの
突出長さが短い場合には、前記ハニカム材１４と前記複
合材１５のみにより成形することとしても良い。さら
に、本実施例１では、本発明の翼端渦流制御板を超音速
プロペラに適用した場合について説明したが、これにと
らわれる必要はなく、通常の航空機用プロペラ翼に適用
しても同様の効果を得ることができる。
【００１２】実施例２ 本実施例２のプロペラ翼２０は、図４の（ａ）に示すよ
うに、プロペラ翼２０の翼端に、プロペラ翼２０の腹面
２０ｄ側に突出する渦流制御板２２を設けたものであ
る。これにより、圧力の高い腹面２０ｄ側の気流が、こ
の渦流制御板２２により整流されて背面２０ｃ側に回り
込むこと無く翼端から放出されるので、プロペラ翼２０
の翼端部の推進効率をいっそう高めることができる。
うに、プロペラ翼２０の翼端に、プロペラ翼２０の腹面
２０ｄ側に突出する渦流制御板２２を設けたものであ
る。これにより、圧力の高い腹面２０ｄ側の気流が、こ
の渦流制御板２２により整流されて背面２０ｃ側に回り
込むこと無く翼端から放出されるので、プロペラ翼２０
の翼端部の推進効率をいっそう高めることができる。
【００１３】実施例３ 本実施例３のプロペラ翼３０は、図４の（ｂ）に示すよ
うに、プロペラ翼３０の翼端に、プロペラ翼３０の背面
３０ｃ側と腹面３０ｄ側とに突出する渦流制御板３１を
設けたもので、翼端における渦流の回り込みと気流の整
流効果を高めることにより後続するプロペラ翼への気流
の干渉をより一層減少させたものである。
うに、プロペラ翼３０の翼端に、プロペラ翼３０の背面
３０ｃ側と腹面３０ｄ側とに突出する渦流制御板３１を
設けたもので、翼端における渦流の回り込みと気流の整
流効果を高めることにより後続するプロペラ翼への気流
の干渉をより一層減少させたものである。
【００１４】実施例４ 本実施例４のプロペラ翼４０は、図４の（ｃ）に示すよ
うに、プロペラ翼４０の翼端４０ｅの一部に、プロペラ
翼４０の背面４０ｃ側に突出する渦流制御板４１を、一
部に腹面４０ｄ側に突出する突出部４２を設けたもの
で、プロペラ翼４０の圧力の高い腹面４０ｄ側から圧力
の低い背面４０ｃ側に回り込む渦流を分散させて弱める
ようにしたものである。
うに、プロペラ翼４０の翼端４０ｅの一部に、プロペラ
翼４０の背面４０ｃ側に突出する渦流制御板４１を、一
部に腹面４０ｄ側に突出する突出部４２を設けたもの
で、プロペラ翼４０の圧力の高い腹面４０ｄ側から圧力
の低い背面４０ｃ側に回り込む渦流を分散させて弱める
ようにしたものである。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、駆動回転されて推力を発生す
るプロペラ翼の翼端に、翼面から突出して渦流の流れを
制御する渦流制御板を設けることにより、プロペラ翼の
圧力の高い側の翼面から圧力の低い翼面側へ回り込もう
とする渦流の流れを阻止し、あるいは分散することとし
たので、プロペラ翼の翼端に生じる渦流を弱めることが
できた。これにより、プロペラ翼先端部分の推進効率が
高まってプロペラ翼全体の推進効率が向上するので、エ
ンジンの燃料消費量をいっそう低減させることができ
た。また、プロペラ翼１０の先端に生じる渦流を弱める
ことにより、後続するプロペラ翼に渦流が干渉して生じ
る推進効率の低下や騒音の発生を防止できるとともに、
境界層の剥離いわゆるストールの発生を防止することが
できるので、プロペラ翼の超音速域における推進効率を
向上させることができる。
るプロペラ翼の翼端に、翼面から突出して渦流の流れを
制御する渦流制御板を設けることにより、プロペラ翼の
圧力の高い側の翼面から圧力の低い翼面側へ回り込もう
とする渦流の流れを阻止し、あるいは分散することとし
たので、プロペラ翼の翼端に生じる渦流を弱めることが
できた。これにより、プロペラ翼先端部分の推進効率が
高まってプロペラ翼全体の推進効率が向上するので、エ
ンジンの燃料消費量をいっそう低減させることができ
た。また、プロペラ翼１０の先端に生じる渦流を弱める
ことにより、後続するプロペラ翼に渦流が干渉して生じ
る推進効率の低下や騒音の発生を防止できるとともに、
境界層の剥離いわゆるストールの発生を防止することが
できるので、プロペラ翼の超音速域における推進効率を
向上させることができる。
【図１】本発明に係る実施例１のプロペラ翼を示す全体
斜視図である。
斜視図である。
【図２】実施例１のプロペラ翼の先端部を示す矢視図で
ある。
ある。
【図３】超音速プロペラの断面図である。
【図４】本発明に係るプロペラ翼の他の実施例を示す先
端矢視図である。
端矢視図である。
【図５】従来のプロペラ翼における翼端渦流の発生を説
明する正面図である。
明する正面図である。
【図６】実施例１のプロペラ翼の翼端に設けられた渦流
制御板の効果を説明する正面図である。
制御板の効果を説明する正面図である。
【図７】従来のプロペラ翼に生じる翼端渦流が後続する
プロペラにおよぼす干渉を説明する側面図である。
プロペラにおよぼす干渉を説明する側面図である。
【図８】超音速プロペラを取り付けた高速ターボプロッ
プエンジンを示す全体斜視図である。
プエンジンを示す全体斜視図である。
【図９】従来の超音速プロペラの各位置における推進効
率を示すグラフである。
率を示すグラフである。
１ ターボプロップエンジン ２ 従来の超音速プロペラ ２ａ 前縁 ２ｂ 後縁 ２ｃ 背面 ２ｄ 腹面 １０ 実施例１の超音速プロペラ翼 １０ａ 前縁 １０ｂ 後縁 １０ｃ 背面 １０ｄ 腹面 １１ 実施例１の渦流制御板 １３ 芯材 １４ ハニカム材 １５ 外皮 ２０ 実施例２の超音速プロペラ翼 ２１ 実施例２の渦流制御板 ３０ 実施例３の超音速プロペラ翼 ３１ 実施例３の渦流制御板 ４０ 実施例４の超音速プロペラ翼 ４１ 実施例４の渦流制御板
Claims (1)
- 【請求項１】 駆動回転されて推力を発生するプロペラ
翼の翼端近傍に、翼面から突出して翼端渦流の流れを制
御する翼端渦流制御板を設けたことを特徴とする航空機
用プロペラ翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15587593A JPH0710089A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 航空機用プロペラ翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15587593A JPH0710089A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 航空機用プロペラ翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710089A true JPH0710089A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15615418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15587593A Withdrawn JPH0710089A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 航空機用プロペラ翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710089A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0826186A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Nippon Souda Syst Kk | 翼端板付きプロペラ |
| FR2938502A1 (fr) * | 2008-11-14 | 2010-05-21 | Snecma | Turbomachine comportant une helice non carenee equipee de moyens de guidage d'air |
| JP2011226376A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ機械 |
| EP2733071A3 (en) * | 2012-11-16 | 2016-10-19 | Rolls-Royce plc | Rotor blade |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP15587593A patent/JPH0710089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0826186A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Nippon Souda Syst Kk | 翼端板付きプロペラ |
| FR2938502A1 (fr) * | 2008-11-14 | 2010-05-21 | Snecma | Turbomachine comportant une helice non carenee equipee de moyens de guidage d'air |
| US8221081B2 (en) | 2008-11-14 | 2012-07-17 | Snecma | Turbomachine having an unducted fan provided with air guide means |
| JP2011226376A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ機械 |
| EP2733071A3 (en) * | 2012-11-16 | 2016-10-19 | Rolls-Royce plc | Rotor blade |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |