JPH085438B2 - ティルトローター航空機 - Google Patents
ティルトローター航空機Info
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- JPH085438B2 JPH085438B2 JP2514008A JP51400890A JPH085438B2 JP H085438 B2 JPH085438 B2 JP H085438B2 JP 2514008 A JP2514008 A JP 2514008A JP 51400890 A JP51400890 A JP 51400890A JP H085438 B2 JPH085438 B2 JP H085438B2
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Classifications
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
- B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
- B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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- B64D35/00—Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
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- Retarders (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
r aircraft)に関する。さらに詳しくは、但しこれに制
限するものではないが、本発明は遠隔距離に配置された
プロップローター(proprotor)を相互連結する駆動装
置に関する。
の支持により行わたものである。
れていた。このような航空機はプロペラー駆動の航空機
のための通常の位置からヘリコプターのローター位置の
ための通常の位置まで枢動する1つまたはそれ以上のエ
ンジンを含んでいる。このようにしてエンジンを傾倒さ
せることの利点は、航空機が垂直に離陸、着陸でき、所
望の場合には空中に留まることができ、さらにまた水平
飛行では航空機のように飛行でき、ヘリコプターによっ
て通常可能なよりもさらに大なる速度を得ることができ
ることである。
(airscrew)を説明するのに使用されている。何故なら
ばこのプロペラーは水平飛行の場合にプロペラーの性質
を与え、また垂直位置の場合にヘリコプターのローター
の性質を与えるからである。
れらのエンジンの傾倒範囲全体にわたって何れかのエン
ジンから両方のプロップローターに動力を与え得るよう
になすことが極めて望ましい。これらのエンジンの傾倒
範囲は一般に大体水平または0°から大体垂直または11
0°を丁度過ぎる位置までである。
を与える要望があるので、動力を伝達するための装置が
設けられなければならない。これらのエンジンは一般
に、またこの例ではエンジンが翼部の両端に配置されて
いるから、これらのエンジンの間に伸長する何れの伝達
機構も翼部に沿って、または翼部を通って伸長してい
る。従って、このような装置は作動の間に翼部の反りに
設計角度(sweepdesigh of the wing)プラス翼部の上
反角(wing dihedral angle)プラス翼部の撓みを受け
るのある。
源を与え得るとともに、エンジンが運転されていない場
合に補助動力ユニットによって通常駆動される装置を附
勢できるようになすのが極めて望ましい。このような装
置は必然的に比較的嵩張り、重量が大きくなり、従って
翼部の頂部に取付けられるエンジンに隣接する位置とは
異なる何れかの位置に配置されるのが望ましいのであ
る。勿論エンジンは余分の電気的および流体圧作動装置
動力を与えられ得るのである。
動ポンプ、空気圧縮機及び発電機を担持していて中央翼
部に配置されたギヤボックス組立体のケースに、翼部及
び胴部の撓みが伝達されないようにされたティルトロー
ター航空機を提供することである。
の参考のために付記して記述すると、本発明は、胴体14
と、翼部24と、該翼部24に沿って該翼部24上に隔置され
た複数のプロップローター44,62と、該翼部24に備えら
れた主桁70及び複数個のリブ84,86と、各々が前記プロ
ップローター44;62を回転するように該プロップロータ
ー44;62に連結されている複数のギヤボックス40,58と、
前記翼部24内で回転するように装架され且つ前記ギヤボ
ックス40,58と相互連結されている駆動軸50と、前記翼
部24上に配置されて前記ギヤボックス40,58に連結され
該ギヤボックス40,58及び前記駆動軸50を駆動するエン
ジン36,54と、補助動力ユニット128、流体圧作動ポンプ
120、空気圧縮機116及び発電機112を担持していて中央
翼部88に配置されたギヤボックス組立体90とを有するテ
ィルトローター航空機10において、前記補助動力ユニッ
ト128、前記流体圧作動ポンプ120、前記空気圧縮機116
及び前記発電機112は、前記中央翼部88に配置されたギ
ヤボックスケース106内に収容され、該ギヤボックスケ
ース106は単一の平面内に配置された3個の取り付け部
材136,138,140を有し、前記主桁70に平行に配置されて
いて且つ前記リブ84,86間に連結されている取り付けビ
ーム148が備えられ、前記3個の取り付け部材136,138,1
40のうちの2個136,138は前記取り付けビーム148に取り
付けられており、また、前記3個の取り付け部材136,13
8,140のうちの1個140は前記胴体14の一部分上に静止し
ており、もって前記翼部24及び前記胴体14の撓みが前記
ギヤボックスケース106に伝達されないようになってい
ることを特徴とする。
の図を通じて同様の符号が同様の部分を示すようになさ
れている添付図に関連して以下の説明を読むことによっ
てさらに明らかになる。
ィルトローター航空機の斜視図。
ローター航空機に対する駆動装置の部分的概略的平面
図。
的拡大説明図。
ヤボックスの概略的説明図。
ロップローターを傾倒させるための1つの方法を概略的
に示す部分的説明図。
干概略的な部分的斜視図。
示されるティルトローター航空機が示されていて、この
ティルトローター航空機は本発明によって構成された駆
動装置が符号12により全体を示されている。第1図にお
ける航空機の図は駆動装置12の部分をさらに明瞭に示す
ために航空機の表面の一部分が省略されている。
て、この胴体は後端に尾部組立体16を支持し、前端に乗
組員の操縦室18を支持している。適当な着陸装置20およ
び22が航空機の下方から伸長するように示されている。
14に連結されてこの胴体を横切って横方向に伸長する翼
部、すなわち翼部組立体24を通って伸長している。流線
形覆い26および28が翼部組立体24を胴体14の輪郭形状に
調和するように合流させている。胴体14のそれぞれの側
の翼部組立体24は前方に反っている。翼部組立体24は胴
体14のそれぞれの側から外方に伸長するにつれて上反角
を有する。すなわち、翼部組立体24は左舷翼部先端30お
よび右舷翼部先端32に向って僅かに上方に伸長してい
る。
が取付けられ、この左舷パイロン組立体は減速ギヤボッ
クス40に連結された出力軸38を有するエンジン36を含ん
でいる。このギヤボックス40は左舷プロップローター44
が取付けられているプロペラー軸42を含んでいる。
動軸46は下方に向ってベベルギヤ/枢支部組立体48内に
伸長し、このベベルギヤ/枢支部組立体48は翼部組立体
24上のパイロン34に対する枢支部として役立ち、また駆
動軸46を、翼部24を横切って伸長する駆動軸、すなわち
軸組立体50に連結している。
して配置されている。この右舷パイロン52はギヤボック
ス、すなわちギヤ減速装置58内に伸長するエンジン出力
軸56を有するエンジン54を含んでいる。このギヤ減速装
置58は上方に伸長するプロペラー軸60を含んでいて、こ
のプロペラーは上端に第2の、すなわち右舷プロップロ
ーター62を支持している。ギヤ減速装置58はまた下方に
向ってベベルギヤ/枢支部ギヤ体66内に伸長する軸64を
含んでいて、このベベルギヤ/枢支部組立体66は右舷パ
イロン52を翼部組立体24に枢動可能に連結するのに使用
されている。
翼部組立体24を横切って伸長し、一端が左舷翼部先端30
にあるベベルギヤ/枢支部組立体48に連結されている。
軸組立体50の他端は右舷翼部先端32にあるベベルギヤ/
枢支部組立体66に連結されている。
およびプロペラー軸60を通って右舷プロップローター62
に連結されている。この右舷エンジン54はまたエンジン
出力軸56、ギヤ減速装置58、駆動軸64、ベベルギヤ/枢
支部組立体66および軸組立体50を通って左舷プロップロ
ーター44に連結されている。
よび右舷プロップローター62の両者に連結されているこ
とが判る。このように配列されて、何れのエンジンも何
れか一方または両方のプロップローターを駆動すること
ができ、また同時に作動されている両方のエンジンが両
方のプロップローターを駆動し、要求がある時に、動力
を必要とするプロップローターに対して要求される適当
な動力を供給するようになっている。図示されていない
が、適当な制御装置が設けられて、エンジン36および54
の速度を相互関連させるようになっている。
略的に示されている。翼部組立体24は仮想線で示されて
いる。翼部主桁70が翼部組立体24を横切って多数の間隔
をおかれた軸受および同様のもに対する支持を与え、軸
組立体50を支持するのを助け、仮想線で示されている。
軸組立体50に沿う多数の軸受の必要性は軸組立体50の延
長する構造により必要である。軸組立体50は第2図にて
明瞭に示されるように翼部組立体24の前方への反りに順
応される目的で多数の部片すなわち増分的部分に分割さ
れて、図示されていない翼部の上反角に順応し、また航
空機10の作動の間の翼部組立体24の撓みに順応するよう
になされている。第2図に示されたこれらの増分的部分
の数は制限を与えるものではなく、単に図示の目的で示
されているものであって、これらの増分的部分の正確な
数は翼部組立体24の翼部の反り量、上反角、および撓み
量に関係するのである。何れにしても、軸組立体50のそ
れぞれの増分的部分すなわち部片(軸部分)は互いに連
結されて、軸組立体50が単一のユニットとして回転する
ようになされる。
が第3図に示されている。この図に示されるように、軸
の1つの部片の端部50aは他の部片の端部50bに連結され
ている。端部50aは面型連結装置組立体(面型連結部
材)72の一方の半体部に連結され、この半体部が支持軸
受74に取付けられている他方の半体部73に組合うように
なされている。この面型連結装置組合体72の2つの半体
部が緊締装置78によってともに結合された時に噛合うよ
うになされるギヤ状の形状部76が設けられていることに
注意しなければならない。このような配列は2つの半体
部の間のバックラッシュを回避させる。図示されていな
いが、枢支部組合体48および66に配置されるスリップジ
ョイントが軸組合体50を組立てた時の軸線方向の長さの
問題を補償するのである。
伸長する支持部材80上に支持されている。勿論、これら
の支持部材80の形状、寸法および配列状態は特定の翼部
の設計の要求条件に従うのである。
形状部76を有する面型連結装置81に連結されている。し
かし、この連結装置の第2の半体部82が定速のダイアフ
ラム型駆動ジョイント、すなわち連結装置83に連結され
ていることに注意しなければならない。この駆動ジョイ
ント83は、軸組立体50を通してトルクを1つの軸部片か
ら他の軸部片に伝達する目的のためだけでなく、軸部片
の間の既述の角度的な誤整合に順応する目的のために設
けられているのである。
によって相互連結されてバックラッシュを回避し、若干
の誤整合を許すとともに、同時に潤滑作用を必要とせ
ず、隣接する部片の間のさらに大なる誤整合を許すダイ
アフラム型の連結装置83によって連結される一連の軸部
片すなわち増分的部分より成っているのである。
部材をなす翼部リブ84および86が翼部組立体24の中央翼
部88の部分に配置されている。これらのリブ84および86
は大体胴体14の構造部材と一致している。翼部の主桁70
の後部にて中央翼部88の部分内には全体を符号90で示さ
れる中央翼部ギヤボックス組立体が配置されている。こ
の中央翼部ギヤボックス組立体90は第4図および第6図
ないし第8図に関連して以下にさらに詳しく説明され
る。
パイロン34および52の1つの枢支方法を示している。こ
の図に示されるように、右舷パイロン52は翼部組立体24
の迎え角に対して相対的な垂直位置に実線で示されてい
る。このパイロン52の翼部組立体24の翼部の廻りの枢支
点はベベルギヤ/枢支部組立体66によって形成されてい
る。パイロン52を第5図の破線によって示される位置に
枢動させるために、組合されたスクリュージャッキ(駆
動手段)92がギヤ減速装置58および翼部組立体24の間に
連結されている。スクリュージャッキ92が作動される
と、これの部材が縮小または伸長されて翼部組立体24お
よびギヤ減速装置58に対するスクリュージャッキの取付
け部の間の距離を変化させる。このような長さまたは距
離の変化はパイロン52を水平および既述のように水平か
ら約110°の間すなわち垂直を過ぎた10°の位置の間に
位置決めするのである。
を超えた流体圧作動および電気的装置に対して余裕のあ
る装置を与えることが望ましい。従って、このような余
裕はそれぞれベベルギヤ/枢支部組立体48および66から
補助軸94および96(第2図参照)を伸長させることによ
って与えられるのである。この補助軸94および96はそれ
ぞれ適当なギヤ機構を介して発電機98および100および
流体圧作動ポンプ102および104を駆動する。2つのパイ
ロン34および52内の装置の間の装置の余裕に加えて、既
述の中央翼部ギヤボックス組立体90がまた以下に説明さ
れるように附加的な発電機、空気圧縮機および流体圧作
動ポンプを形成しているのである。
体90は以下に説明されるように取付けられたケース106
を含んでいる。このケース106を通って軸組立体50の部
片51として役立つ軸が伸長している。軸部片51上にはギ
ャ108および110が取付けられている。ギヤ108は適当な
ギヤ装置を介して発電機112および114、空気圧縮機11
6、油ポンプ118および流体圧作動ポンプ120を駆動する
ようになっている。さらに、油冷却器122およびファン1
24が駆動されるようになっている。エンジン36および54
が運転されている時には、ギヤボックス組立体90内の装
置は軸部片51およびギヤ108を介して駆動されるが、オ
ーバーランクラッチ126が設けられてケース106内に取付
けられた補助動力ユニット128内への駆動を阻止するよ
うになっている。エンジン36および54が作動していない
時に、ギヤボックス組立体90内の装置を附勢することが
望まれる時には、補助動力ユニット128が作動されて装
置を介して逆に駆動し、既述の装置を駆動するようにな
されるのである。軸部片51を介して逆に駆動することは
オーバーランクラッチ130によって阻止されるのであ
る。
ローター位置決めユニット132およびローターブレーキ1
34を含んでいるが、これらのものは航空機の折畳み作動
または航空機の保管の間にプロップローターのブレード
を位置決めして錠止めするのに使用される。
よって与えられる余裕は極めて望ましいのであるが、こ
のために必要な重量および嵩張りのために、望まれる装
置をエンジンの部分に総て設けることは困難である。従
って、中央翼部ギヤボックス組立体90はこれによって駆
動される付属装置および補助動力ユニット128とともに
翼部組立体24の中央翼部部分88内に配置されるのであ
る。この部分にこれらの装置を配置することは航空機10
の翼部組立体24の片持梁部分に対して附加的な重量を与
えるのを回避して、しかも航空機のエンジンが作動して
いる時にエンジン36および54によって駆動される装置の
ための余裕を与えるのである。
の重量およびその嵩張りだけでなく、翼部組立体24およ
びその他の航空機の構造部分の撓みの問題である。これ
らの問題を軽減させるために、第6図、第7図および第
8図に示される取付け装置が利用されるのである。
体90のケース106は3つの取付け点を設けられている。
これらの取付け点は上部前方取付け点136、下部前方取
付け点138および下部中央取付け点の140である。下部中
央取付け点(すなわち、取付け部材)140はギヤボック
ス組立体90の重心に近接して配置され、胴体14の一部分
である湾曲した構造部材142上に位置している。この部
分から1対の拡がる張力部材144および146が伸長して翼
部の桁70に連結され、横方向運動を生じないようにギヤ
ケース106を支持するのを助けている。
は両方とも横方向に伸長する支持部材(すなわち、取付
けビーム)148に取付けられているが、この支持部材148
は形状が若干菱形(第6図参照)で最大幅部分が取付け
136および138にあって側方の両端に向ってテーパーして
いる。横方向支持部材148の両端は翼部リブ84および86
に連結されている。翼部リブ84は仮想線で示され、他方
のリブ86は実線で示されている。
立面図を見ればさらによく判る。第7図および第8図は
この取付け構造の配列を明瞭に示していて、航空機の作
動の間の翼部組立体24の撓みがギヤケース106またはこ
れに取付けられた何れの補助装置にも与えられないよう
になされていることが理解できる。
パイロン52および34は第1図に示されるように位置決め
される。エンジン36および54を作動させると、プロップ
ローター44および62が駆動装置12の諸構成要素により反
対方向に回転させられる。従って、上昇作用が航空機10
に与えられるが、航空機に与えられる力の大きさはプロ
ップローター44および62によって与えられるピッチに若
干関係する。このピッチは勿論航空機10の操縦を可能に
するために可変になされている。所望の航空機の型式に
関係して、パイロン34および52はスクリュージャッキ92
の作動によって傾倒されて前進または後進運動が航空機
10に与えられることができるのである。
に傾倒させることは、これらのパイロンが翼部の弦に平
行に位置するまでスクリュージャッキ92を作動させるこ
とによって行い得るのである。この状態で航空機10は通
常のプロペラー駆動の航空機の状態になされる。
合には、反対側のエンジンがその作用を引受けて両方の
プロップローター(44および62を上述の駆動装置12を介
して駆動するのである。すなわち翼部組立体24を通って
伸長している軸組立体50が動力を一方のエンジンから反
対側のローターにも伝達するのである。一方のエンジン
の負荷が他方よりも大きくなつた場合には、反対側のエ
ンジン、すなわち負荷の小さい方のエンジンが軸組立体
50を介して得られる相互連結によって負荷の一部分を自
動的に引受けるのである。
生じると、余裕を与える余分の装置が作動されて、航空
機の作動を行わせるのに必要な流体圧作動および電気的
動力の供給を続けるようになされる。
には、補助動力ユニット128の作動によって航空機10に
流体圧作動および電気的動力を供給することができる。
内のボックス58および66のような別個のギヤボックスを
使用することは製造のために複雑さの少ない構造を与え
る。さらに、別個のボックスの配置は航空機の保守を遥
かに容易にする。何故ならば駆動装置12を全体分解する
必要を生じないでそれぞれのボックスが容易に手で取扱
われて取出され、組込まれることができるからである。
よび範囲を逸脱しないでこの実施例に種々の変形および
修正を施すことができることは理解されるところであ
る。
Claims (10)
- 【請求項1】胴体(14)と、翼部(24)と、該翼部(2
4)に沿って該翼部(24)上に隔置された複数のプロッ
プローター(44,62)と、該翼部(24)に備えられた主
桁(70)及び複数個のリブ(84,86)と、各々が前記プ
ロップローター(44;62)を回転するように該プロップ
ローター(44;62)に連結されている複数のギヤボック
ス(40,58)と、前記翼部(24)内で回転するように装
架され且つ前記ギヤボックス(40,58)と相互連結され
ている駆動軸(50)と、前記翼部(24)上に配置されて
前記ギヤボックス(40,58)に連結され該ギヤボックス
(40,58)及び前記駆動軸(50)を駆動するエンジン(3
6,54)と、補助動力ユニット(128)、流体圧作動ポン
プ(120)、空気圧縮機(116)及び発電機(112)を担
持していて中央翼部(88)に配置されたギヤボックス組
立体(90)とを有するティルトローター航空機(10)に
おいて、 前記補助動力ユニット(128)、前記流体圧作動ポンプ
(120)、前記空気圧縮機(116)及び前記発電機(11
2)は、前記中央翼部(88)に配置されたギヤボックス
ケース(106)内に収容され、該ギヤボックスケース(1
06)は単一の平面内に配置された3個の取り付け部材
(136,138,140)を有し、前記主桁(70)に平行に配置
されていて且つ前記リブ(84,86)間に連結されている
取り付けビーム(148)が備えられ、前記3個の取り付
け部材(136,138,140)のうちの2個(136,138)は前記
取り付けビーム(148)に取り付けられており、また、
前記3個の取り付け部材(136,138,140)のうちの1個
(140)は前記胴体(14)の一部分上に静止しており、
もって前記翼部(24)及び前記胴部(14)の撓みが前記
ギヤボックスケース(106)に伝達されないようになっ
ていることを特徴とするティルトローター航空機。 - 【請求項2】前記駆動軸(50)が前記ギヤボックスケー
ス(106)に軸支され、前記ギヤボックス組立体(90)
が該駆動軸(50)に連結されている請求の範囲第1項記
載のティルトローター航空機。 - 【請求項3】前記駆動軸(50)は複数の軸部分(50a,50
b,51)を含み、中央の該軸部分(51)は前記ギヤボック
スケース(106)に軸支され、もって該駆動軸(50)は
それぞれの軸部分が曲がることなく前記翼部(24)の撓
みを収容し得るようになっていることを特徴とする請求
の範囲第2項記載のティルトローター航空機。 - 【請求項4】各前記エンジン(36;54)は1つのギヤボ
ックス(40;58)を介して1つのプロップローター(44;
62)に連結されており、各該エンジン(36;54)と1つ
のギヤボックス(40;58)との対はパイロン(34;52)の
うちの1つの内に収容されており、該パイロン(34;5
2)の各々は1つのプロップローター(44;62)を回転す
るように支持しており、これらパイロン(34;52)は前
記翼部(24)の両端部に枢着されている請求の範囲第1
項から第3項までのいずれか1つに記載のティルトロー
ター航空機。 - 【請求項5】前記ギヤボックス組立体(90)は、前記エ
ンジン(36,54)が停止している時に前記プロップロー
ター(44,62)の回転を阻止するためのプロップロータ
ーブレーキ(134)に連結され且つ前記プロップロータ
ー(44,62)を位置決めするためのローター位置決めユ
ニット(132)に連結される請求の範囲第2項から第4
項までのいずれか1つに記載のティルトローター航空
機。 - 【請求項6】前記パイロン(34,52)を水平位置と垂直
位置との間で枢動させるために各前記ギヤボックス(4
0,58)と前記翼部(24)との間を作動可能に連結する駆
動手段(92)が備えられている請求の範囲第4項記載の
ティルトローター航空機。 - 【請求項7】連結装置(83)が複数の前記軸部分(50a,
50b,51)を連結し且つこれら軸部分の(50a,50b,51)の
端部と端部とを定速度を保って可撓的に連結しており、
該連結装置(83)は面型連結部材(72)を有してバック
ラッシュを減少させ且つトルク伝達を改善するようにな
っている請求の範囲第3項記載のティルトローター航空
機。 - 【請求項8】2つのプロップローター(44,62)が備え
られ、第1のプロップローター(44)に連結されたギヤ
ボックス(40)は該第1のプロップローター(44)を時
計方向に回転させ、第2のプロップローター(62)に連
結されたギヤボックス(58)は該第2のプロップロータ
ー(62)を反時計方向に回転させるようになっている請
求の範囲第1項から第7項までのいずれか1つに記載の
ティルトローター航空機。 - 【請求項9】前記ギヤボックスケース(106)は前記ギ
ヤボックス組立体(90)の重心の近くに配置され、該ギ
ヤボックスケース(106)は1対の分岐した張力部材(1
44,146)によって前記主桁(70)に連結されていて前記
ギヤボックスケース(106)の横方向の運動を阻止する
ようになっている請求の範囲第1項から第3項までのい
ずれか1つに記載のティルトローター航空機。 - 【請求項10】前記中央の軸部分(51)はオーバーラン
クラッチ(130)を介して前記補助動力ユニット(12
8)、前記流体圧作動ポンプ(120)、前記空気圧縮機
(116)及び前記発電機(112)に連結されている請求の
範囲第3項記載のティルトローター航空機。
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