JPH0752892A - Ground resonance preventing device for helicopter - Google Patents

Ground resonance preventing device for helicopter

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Publication number
JPH0752892A
JPH0752892A JP19947793A JP19947793A JPH0752892A JP H0752892 A JPH0752892 A JP H0752892A JP 19947793 A JP19947793 A JP 19947793A JP 19947793 A JP19947793 A JP 19947793A JP H0752892 A JPH0752892 A JP H0752892A
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JP
Japan
Prior art keywords
helicopter
rotor blade
main rotor
spring
ground resonance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19947793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yujiro Shirai
雄二郎 白井
Nobuo Toda
信雄 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0752892A publication Critical patent/JPH0752892A/en
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  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To positively prevent helicopter's ground resonance without ground tests and even if a variation in pay load is observed. CONSTITUTION:The fuselage 1 of a helicopter is connected to a skid 2 with springs 3 having adjustable spring constant. The spring constant is increased when the rotating speed of a main rotor blade 10 is low. Switching is made to decrease the spring constant when the rotating speed of the main rotor blade 10 has reached to the set value to positively prevent ground resonance of the rotation of the main rotor blade 10 and the rigidity of an air frame.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリコプタの機体支持
部に適用される地上共振防止装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground resonance preventing device applied to a body support portion of a helicopter.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘリコプタの地上共振とは、地上におい
てヘリコプタのメインロータブレードの回転と機体の剛
体モード(振れ回りモード)が連成して生ずる不安定振
動である。この地上共振は、通常メインロータブレード
の回転数を静止状態から運用回転まで上げて行く途中で
機体の剛体モードと連成して生ずる。即ち、図5中に線
aで示すメインロータブレードの回転と点線bで示す機
体剛体モードの周波数が一致又は近似するAで示す領域
で地上共振が発生する。
2. Description of the Related Art A ground resonance of a helicopter is an unstable vibration generated on the ground by a combination of a rotation of a main rotor blade of the helicopter and a rigid body mode (a whirling mode) of an airframe. This ground resonance is usually generated by coupling with the rigid body mode of the airframe while increasing the rotation speed of the main rotor blade from the stationary state to the operating rotation speed. That is, ground resonance occurs in a region indicated by A where the rotation of the main rotor blade indicated by the line a and the frequency of the rigid body mode indicated by the dotted line b in FIG.

【0003】ヘリコプタの地上共振を防止する従来の装
置では、メインロータブレードの回転と機体の剛体モー
ドの連成時にダンピングを付加することによって連成振
動レベルを小さくするようにしている。実際には、図6
に示すように、スキッド2の胴体1への取付け部にダン
パ11をつけたり、メインロータブレード10にブレー
ド面内方向にダンピングを付加するリードラグダンパ1
2を取付けて、地上共振防止を実現している。
In the conventional device for preventing the ground resonance of the helicopter, the coupled vibration level is reduced by adding damping when the rotation of the main rotor blade and the rigid body mode of the machine body are coupled. Actually, FIG.
As shown in FIG. 1, a lead lug damper 1 for attaching a damper 11 to the mounting portion of the skid 2 on the body 1 or for adding damping to the main rotor blade 10 in the in-plane direction of the blade is provided.
2 is attached to prevent ground resonance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記の従来のヘリコプ
タの地上共振防止装置では、スキッド2の取付け部にダ
ンパ11を設け、又メインロータブレードのブレード面
内方向にダンピングを付加するリードラグダンパ12を
取付けているが、ダンピング付加を行っているためにあ
る応答レベルの共振が残ることになり、地上共振を充分
に防止することはできず、また、ヘリコプタのペイロー
ドが変化した場合には地上共振を防止することも困難で
あった。更に、ダンパのダンピング定数設定のために、
ヘリコプタの地上試験を必要とするという問題点もあっ
た。
In the above-mentioned conventional ground resonance preventing device for a helicopter, a damper 11 is provided at the mounting portion of the skid 2 and a lead lug damper 12 is provided to add damping in the in-plane direction of the main rotor blade. However, due to the addition of damping, resonance at a certain response level will remain, so ground resonance cannot be sufficiently prevented, and if the helicopter payload changes, ground resonance will occur. It was also difficult to prevent. Furthermore, to set the damping constant of the damper,
There was also a problem that a helicopter ground test was required.

【0005】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるヘリコプタの地上共振防止装置を提供しようとす
るものである。
The present invention is intended to provide a ground resonance preventing device for a helicopter capable of solving the above problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のヘリコプタの地
上共振防止装置は、ヘリコプタの胴体とスキッドとをバ
ネ常数を変更可能なバネで結合した。
In the ground resonance preventing device for a helicopter of the present invention, the body of the helicopter and the skid are connected by a spring whose spring constant can be changed.

【0007】[0007]

【作用】本発明では、地上にあるヘリコプタのメインロ
ータブレードが静止状態から設定したある回転数まで
は、ヘリコプタ胴体とスキッドを結合するバネのバネ常
数が大きい、従って、剛性が大きい状態として機体の剛
体モードの周波数を大きくし、低周波数でのメインロー
タブレードの回転と機体の剛体モードとの共振を防ぐ。
メインロータブレードの回転数が前記設定した回転数以
上になった時には、前記バネのバネ常数を小さい、従っ
て、剛性が小さい状態にして機体の剛体モードの周波数
を小さくし、高周波でのメインロータブレードの回転と
機体の剛体モードとの共振を防ぐ。
According to the present invention, from the stationary state of the main rotor blade of the helicopter on the ground to the set number of rotations, the spring constant of the spring that connects the helicopter body and the skid is large, so that the rigidity of the body is considered to be high. The frequency of the rigid body mode is increased to prevent the rotation of the main rotor blade at low frequency and the resonance of the rigid body mode of the airframe.
When the number of rotations of the main rotor blade becomes equal to or higher than the set number of rotations, the spring constant of the spring is small, so that the rigidity is kept small and the frequency of the rigid body mode of the machine body is reduced, and the main rotor blade at high frequency is reduced. Prevents resonance between rotation and the rigid body mode of the airframe.

【0008】このようにして、静止状態から定常回転状
態まで変化するメインロータブレードの回転と機体の剛
体モードとの地上共振を防ぐことができる。また、以上
のように、ヘリコプタの胴体とスキッドとを結合するバ
ネのバネ常数を設定されたメインロータブレードの回転
数において変化させて地上共振を防いでいるために、ヘ
リコプタのペイロードが変化しても地上共振が確実に防
止される。
In this way, it is possible to prevent ground resonance between the rotation of the main rotor blade and the rigid body mode of the machine body, which changes from the stationary state to the steady rotation state. Further, as described above, since the spring constant of the spring that connects the body and the skid of the helicopter is changed at the set rotational speed of the main rotor blade to prevent ground resonance, the payload of the helicopter changes. Also, ground resonance is reliably prevented.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の第1実施例を、図1ないし図3によ
って説明する。1はメインロータブレード10をもつヘ
リコプタの胴体であり、横方向に若干の間隔をおいて胴
体1の下方に前後方向に設けられた2個のスキッド2の
各々の前部と後部に設けられた取付け部2′は、バネ常
数を変更可能な可変バネ3を介して胴体1に結合されて
いる。可変バネ3はシリンダ6内を摺動可能なピストン
状部材7aと同ピストン状部材7aに取付けられ上方へ
延びるロッド7cからなる摺動部材7と、同摺動部材7
のピストン状部材7aとシリンダ6の底部との間に介装
されたコイルスプリング5を備えている。4はシリンダ
7に設けられたストッパであり、同ストッパ4は、図3
に示すように、シリンダ6を外方から外方へ貫通してピ
ストン状部材7aの下部の切欠き7bと係合し、かつ、
シリンダ6外周に沿って上方へ延びる回転軸4aを備え
ており、この回転軸4aは、図示しないメインロータブ
レード10の回転計等の信号によって回転して、ストッ
パ4はピストン状部材の切欠き4bに係合・離脱可能と
なっていて、可変バネ3はセミアクティブ方式のバネを
形成している。前記摺動部材7のロッド7cは胴体1に
固定され、またシリンダ6はスキッド2の取付け部2′
に固定されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 denotes a helicopter fuselage having a main rotor blade 10, which is provided at the front and rear of each of two skids 2 provided in the front-rear direction below the fuselage 1 at a slight distance in the lateral direction. The mounting portion 2'is connected to the body 1 via a variable spring 3 whose spring constant can be changed. The variable spring 3 includes a sliding member 7 including a piston-shaped member 7a slidable in the cylinder 6, a rod 7c attached to the piston-shaped member 7a, and extending upward, and the sliding member 7.
The coil spring 5 is provided between the piston-shaped member 7a and the bottom of the cylinder 6. 4 is a stopper provided in the cylinder 7, and the stopper 4 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the cylinder 6 is penetrated from the outside to the outside, engages with the notch 7b in the lower portion of the piston-shaped member 7a, and
A rotary shaft 4a extending upward along the outer circumference of the cylinder 6 is provided. The rotary shaft 4a is rotated by a signal from a tachometer of a main rotor blade 10 (not shown), and the stopper 4 is provided with a notch 4b of a piston-shaped member. The variable spring 3 forms a semi-active type spring. The rod 7c of the sliding member 7 is fixed to the body 1, and the cylinder 6 is a mounting portion 2'of the skid 2.
It is fixed to.

【0010】以上のように構成された本実施例では、ヘ
リコプタが地上にあって、メインロータブレード10が
静止状態から常用回転より低いある設定された回転数に
至る間は、ストッパ4が摺動部材7のピストン状部材7
aに係合して同摺動部材7の移動が拘束されてコイルス
プリング5が固定され、可変バネ3の剛性(バネ常数)
が高い値に維持される。メインロータブレード10の回
転数が前記設定された回転数になると、ストッパ4の回
転軸4aが回転してストッパ4が摺動部材7のピストン
状部材7aより離脱してコイルスプリング5が作動する
状態となって可変バネ3の剛性(バネ常数)が低い値に
なる。
In the present embodiment constructed as described above, the stopper 4 slides while the helicopter is on the ground and the main rotor blade 10 reaches a certain rotational speed lower than the normal rotational speed from the stationary state. Piston-shaped member 7 of member 7
By engaging with a, the movement of the sliding member 7 is restricted, the coil spring 5 is fixed, and the rigidity of the variable spring 3 (spring constant)
Is maintained at a high value. When the rotation speed of the main rotor blade 10 reaches the preset rotation speed, the rotation shaft 4a of the stopper 4 rotates, the stopper 4 is disengaged from the piston-shaped member 7a of the sliding member 7, and the coil spring 5 operates. Therefore, the rigidity (spring constant) of the variable spring 3 becomes a low value.

【0011】従って、図5において、線cで示すよう
に、可変バネ3を含む機体剛体モードの周波数は、メイ
ンロータブレードの回転数が増加する場合に前記設定さ
れた回転数である剛性切替え点において階段状に変化し
て減小することとなり、メインロータブレードの回転と
機体の剛体モードとの地上共振が防止される。
Therefore, as shown by the line c in FIG. 5, the frequency of the rigid body mode including the variable spring 3 is the rigidity switching point which is the set rotational speed when the rotational speed of the main rotor blade increases. In the above, it changes in a stepwise manner and decreases, and the ground resonance between the rotation of the main rotor blade and the rigid body mode of the airframe is prevented.

【0012】また、本実施例では、以上のように可変バ
ネ3の剛性を剛性切替え点において階段的に変化させて
メインロータブレードの回転と機体の剛体モードの地上
共振を防止するようにしているために、従来のヘリコプ
タの地上共振防止装置におけるようにダンピング定数設
定等のために地上試験を行う必要もない。また、ヘリコ
プタのペイロードが変化しても、地上共振を確実に防止
することができる。
Further, in this embodiment, as described above, the rigidity of the variable spring 3 is stepwise changed at the rigidity switching point to prevent the rotation of the main rotor blade and the ground resonance of the rigid body mode of the machine body. Therefore, it is not necessary to perform a ground test for setting a damping constant and the like unlike the conventional ground resonance preventing device for a helicopter. In addition, even if the helicopter payload changes, ground resonance can be reliably prevented.

【0013】本発明の第2の実施例を、図4によって説
明する。本実施例は、前記第1の実施例の可変バネを次
の通りに変更したものである。即ち、可変バネ3の摺動
部材7のピストン状部材7aの下方に形成されるシリン
ダ6の室内に空気を封入してこの部分を空気バネ8とし
たものであり、その他の点においては前記第1の実施例
と変るところはない。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the variable spring of the first embodiment is modified as follows. That is, air is enclosed in the chamber of the cylinder 6 formed below the piston-shaped member 7a of the sliding member 7 of the variable spring 3, and this portion is used as the air spring 8. There is no difference from the first embodiment.

【0014】本実施例は、前記第1の実施例のコイルス
プリング5を空気バネ8に変更したものであり、前記第
1の実施例と同様な作用及び効果を奏することができ
る。
In this embodiment, the coil spring 5 of the first embodiment is replaced with an air spring 8, and the same action and effect as the first embodiment can be obtained.

【0015】なお、前記実施例では、剛性切替え点にお
いて摺動部材にストッパを係合・離脱させることによっ
て可変バネのバネ常数(剛性)を変えるようにしている
が、例えば、二重バネを用いて剛性切替え点よりメイン
ロータブレードの回転数が低い時には両バネを作動さ
せ、メインロータブレードの回転数が剛性切替え点以上
になった時には二重バネの一方のバネを作動させてバネ
常数を減小させる等の手段によって、剛性切替え点にお
いて可変バネのバネ常数を階段的に変化させるようにす
ることもできる。
In the above embodiment, the spring constant (rigidity) of the variable spring is changed by engaging / disengaging the stopper with the sliding member at the rigidity switching point. However, for example, a double spring is used. When the rotation speed of the main rotor blade is lower than the rigidity switching point, both springs are activated, and when the rotation speed of the main rotor blade is above the rigidity switching point, one of the double springs is activated to reduce the spring constant. It is also possible to change the spring constant of the variable spring stepwise at the rigidity switching point by a means such as reducing it.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明は、胴体とスキッドをバネ常数を
変更可能なバネで結合することにより、機体の剛体モー
ドの振動数を変化させることができる。そのため、メイ
ンロータブレードの回転数が零から常用回転数まで変化
する時にその途中でバネ常数を高い値から低い値に切替
えることにより、機体の剛体モードとメインブレード回
転の共振を回避して、地上共振を防止することができ
る。
According to the present invention, by connecting the body and the skid with a spring whose spring constant can be changed, the frequency of the rigid body mode of the airframe can be changed. Therefore, by switching the spring constant from a high value to a low value during the rotation of the main rotor blade from zero to the normal rotation speed, avoiding the rigid body mode of the airframe and the resonance of the main blade rotation, Resonance can be prevented.

【0017】また、以上のようにメインロータブレード
の設定された回転数においてバネ常数の切替えによって
ヘリコプタの地上共振を防止しているために、ペイロー
ドが変化しても確実に地上共振を防止することができ
る。
Further, as described above, the ground resonance of the helicopter is prevented by switching the spring constant at the set rotation speed of the main rotor blade, so that ground resonance can be reliably prevented even if the payload changes. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の全体図である。FIG. 1 is an overall view of a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の可変バネの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a variable spring of the same embodiment.

【図3】同実施例の摺動部材のピストン状部材とストッ
パの部分を示し、図3(a)はその縦断面図、図3
(b)は図3(a)のA−A矢視断面図である。
FIG. 3 shows a piston-like member and a stopper portion of the sliding member of the embodiment, and FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view thereof, FIG.
FIG. 3B is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】本発明の第2の実施例の可変バネの説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a variable spring according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の前記実施例と従来のヘリコプタの地上
共振防止装置におけるメインロータブレード回転数に対
するメインロータブレードと機体の剛体モードの周波数
の関係を示すグラフである。
5 is a graph showing the relationship between the main rotor blade rotation frequency and the main rotor blade frequency in the rigid body mode of the above-described embodiment of the present invention and the conventional helicopter ground resonance preventing apparatus. FIG.

【図6】従来のヘリコプタの地上共振防止装置の説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional ground resonance preventing device for a helicopter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘリコプタの胴体 2 スキッド 2′ 取付け部 3 可変バネ 4 ストッパ 4a ストッパの回転軸 5 コイルスプリング 6 シリンダ 7 摺動部材 7a ピストン状部材 7b 切欠き 7c ロッド 8 空気バネ 10 メインロータブレード 11 ダンパ 12 リードラグダンパ 1 Helicopter body 2 Skid 2'Mounting part 3 Variable spring 4 Stopper 4a Stopper rotating shaft 5 Coil spring 6 Cylinder 7 Sliding member 7a Piston-shaped member 7b Notch 7c Rod 8 Air spring 10 Main rotor blade 11 Damper 12 Lead lug damper

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘリコプタの胴体とスキッドとをバネ常
数を変更可能なバネで結合したことを特徴とするヘリコ
プタの地上共振防止装置。
1. A ground resonance preventing device for a helicopter, wherein a body of the helicopter and a skid are connected by a spring whose spring constant can be changed.
JP19947793A 1993-08-11 1993-08-11 Ground resonance preventing device for helicopter Withdrawn JPH0752892A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19947793A JPH0752892A (en) 1993-08-11 1993-08-11 Ground resonance preventing device for helicopter

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JP19947793A JPH0752892A (en) 1993-08-11 1993-08-11 Ground resonance preventing device for helicopter

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JPH0752892A true JPH0752892A (en) 1995-02-28

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JP19947793A Withdrawn JPH0752892A (en) 1993-08-11 1993-08-11 Ground resonance preventing device for helicopter

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JP (1) JPH0752892A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009073209A (en) * 2007-09-18 2009-04-09 Toyota Motor Corp Landing device for movement body
GB2568742A (en) * 2017-11-27 2019-05-29 Airbus Operations Ltd Spring assembly

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