JPH09240594A - Rotor control system - Google Patents
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- JPH09240594A JPH09240594A JP8053503A JP5350396A JPH09240594A JP H09240594 A JPH09240594 A JP H09240594A JP 8053503 A JP8053503 A JP 8053503A JP 5350396 A JP5350396 A JP 5350396A JP H09240594 A JPH09240594 A JP H09240594A
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フラップ付ブレー
ドから成るヘリコプタロータの制御システムに関する。The present invention relates to a control system for a helicopter rotor comprising a blade with a flap.
【0002】[0002]
【従来の技術】ヘリコプタは種々の騒音や機体振動を発
生するため、特に市街地を飛行する定期航路として使用
する場合、騒音や機体振動の低減が大きな課題となる。
騒音には、主ロータ騒音、テイルロータ騒音、BVI(b
lade vortex interaction)騒音などがある。中でもBV
I騒音は、ロータ回転中に先行するブレードが作る空気
の渦を次のブレードが横切ることによって発生し、ヘリ
コプタが前進降下するときに最も大きくなる。また、ロ
ータと空気との相互作用によってヘリコプタ自体にも大
きな機体振動が発生して、乗り心地の悪化、計器の誤
認、金属疲労などの要因となる。2. Description of the Related Art Since a helicopter generates various noises and body vibrations, reduction of the noises and body vibrations is a major problem, especially when used as a regular sea route in an urban area.
Noises include main rotor noise, tail rotor noise, BVI (b
lade vortex interaction) noise. Above all, BV
I-noise is caused by the next blade crossing the air vortex created by the preceding blade during rotor rotation, and is greatest when the helicopter descends forward. In addition, the interaction between the rotor and the air causes a large body vibration in the helicopter itself, which causes factors such as deterioration of riding comfort, misidentification of instruments, and metal fatigue.
【0003】こうした対策として、ロータ回転周波数の
整数倍の周波数でロータ回転面の局所的揚力分布を制御
する高調波制御(HHC; Higher Harmonic Control)という
手法が有効であり、一般にはブレード自体のピッチ角を
細かい周期で振動させることによって実現している。As a countermeasure, a technique called harmonic control (HHC), which controls the local lift distribution on the rotor rotating surface at an integral multiple of the rotor rotating frequency, is effective. Generally, the pitch of the blade itself is increased. This is achieved by vibrating the corners at a fine cycle.
【0004】一方、通常のヘリコプタの操縦は、アクチ
ュエータ、スワッシュプレート、リンク機構等を介し
て、主ロータのブレード翼根においてピッチ角を制御す
ることによって実現している。On the other hand, normal helicopter operation is realized by controlling a pitch angle at a blade root of a main rotor via an actuator, a swash plate, a link mechanism and the like.
【0005】ヘリコプタロータは高速の回転物体であ
り、しかも振動レベルも相当高いため、ブレードのピッ
チ角を高調波制御する機構は高精度のものが要求され
る。また、ブレード全体に渡ってフェザリング軸回りに
発生する空力モーメントおよび慣性モーメントも大き
く、ロータ駆動機構の質量にも打ち勝ってブレードピッ
チ角を変化させるには、高出力のアクチュエータおよび
油圧機構が必要となる。そのため機体重量の軽減化が困
難になる一因となっている。Since a helicopter rotor is a high-speed rotating object and has a considerably high vibration level, a high-precision mechanism for controlling the pitch angle of the blade is required. In addition, the aerodynamic moment and inertia moment generated around the feathering axis over the entire blade are large, and high-power actuators and hydraulic mechanisms are needed to overcome the mass of the rotor drive mechanism and change the blade pitch angle. Become. This is one reason that it is difficult to reduce the weight of the aircraft.
【0006】その対策として、動圧が十分高いブレード
翼端付近に比較的小さいフラップを取付け、この部分に
発生する大きな空気力を利用してブレードピッチ角を制
御する方法が提案されている(特開平6−107293
号、米国特許第3077934、米国特許第31297
69号、米国特許第3589831号、米国特許第44
61611号など)。フラップをブレード翼端付近に設
けることによって、小さな操舵力で制御可能になり、全
体の制御機構は軽量かつコンパクトになる。As a countermeasure, a method has been proposed in which a relatively small flap is attached near the blade tip where the dynamic pressure is sufficiently high, and the blade pitch angle is controlled by utilizing a large aerodynamic force generated in this portion (particularly). Kaihei 6-107293
No. 3,077,934, U.S. Pat.
No. 69, U.S. Pat. No. 3,589,831 and U.S. Pat.
No. 61611). By providing the flap near the blade tip, control is possible with a small steering force, and the overall control mechanism is light and compact.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らフラップの駆動機構として有力なものが存在せず、そ
のためフラップ付ブレードを持つヘリコプタは未だ実用
化されていない。However, there has been no effective flap driving mechanism, and a helicopter having a blade with a flap has not yet been put to practical use.
【0008】本発明の目的は、フラップ性能を有効に引
き出すことができるフラップ駆動機構を実現し、ヘリコ
プタの騒音や振動の低減化が可能なロータ制御システム
を提供することである。An object of the present invention is to provide a flap drive mechanism capable of effectively extracting flap performance, and to provide a rotor control system capable of reducing helicopter noise and vibration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータ軸に対
してピッチ角可変に取付けられたブレードと、ブレード
の後縁側においてピッチ角可変に取付けられたフラップ
と、ブレードのピッチ角を制御するための第1制御手段
と、フラップのピッチ角を制御するための第2制御手段
とを備えることを特徴とするロータ制御システムであ
る。本発明に従えば、フラップのピッチ角制御用の第2
制御手段をブレードのピッチ角制御用の第1制御手段と
は独立して設けているため、フラップのピッチ角を任意
に制御できる。したがって、こうしたフラップ制御によ
って、騒音や振動の低減化のための高調波制御などを効
率的に実施できる。According to the present invention, a blade mounted on a rotor shaft in a variable pitch angle, a flap mounted on the trailing edge of the blade in a variable pitch angle, and a pitch angle of the blade are controlled. And a second control means for controlling the pitch angle of the flap, and a rotor control system. According to the invention, a second flap pitch angle control
Since the control means is provided independently of the first control means for controlling the pitch angle of the blade, the pitch angle of the flap can be controlled arbitrarily. Therefore, by such flap control, harmonic control for reducing noise and vibration can be efficiently performed.
【0010】本発明は、第1制御手段は、ブレードとリ
ンク機構で連結された回転部および操縦量に応じて変位
する非回転部から成る第1スワッシュプレートを含み、
第2制御手段は、フラップとリンク機構で連結された回
転部およびアクチュエータによって変位する非回転部か
ら成る第2スワッシュプレートと、ロータの回転周波数
の整数倍でアクチュエータを駆動するための高調波制御
装置とを含むことを特徴とする。本発明に従えば、フラ
ップのピッチ角制御用にブレード用とは別のスワッシュ
プレートを設けることによって、フラップ駆動をブレー
ドとは独立して行うことができ、高い自由度でのピッチ
角制御が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュ
エータを非回転部に設置できるため、アクチュエータが
簡単な機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。
また、フラップ駆動で高調波制御する場合、フラップを
ブレード先端側に設けるほどロータ回転面の揚力分布を
効率的に制御できるため、騒音や振動の低減効果が高
い。さらに、質量の大きいブレードを高速駆動するより
も質量の小さいフラップを高速駆動するほうが小型の駆
動機構で済むため、機体の軽量化にとって有利である。
また、フラップ駆動用のスワッシュプレートおよびリン
ク機構は、従来からブレード駆動用として多数使用され
実績があるものを使用することができ、高信頼性のフラ
ップ機構を実現できる。According to the present invention, the first control means includes a first swash plate including a rotating portion connected to the blade by a link mechanism and a non-rotating portion that is displaced according to a steering amount,
The second control means includes a second swash plate including a rotating portion connected to the flap by a link mechanism and a non-rotating portion displaced by the actuator, and a harmonic control device for driving the actuator at an integral multiple of the rotation frequency of the rotor. It is characterized by including and. According to the present invention, by providing a swash plate different from the blade for controlling the pitch angle of the flap, the flap can be driven independently of the blade, and the pitch angle can be controlled with a high degree of freedom. become. In addition, since the actuator for driving the flap can be installed on the non-rotating portion, the actuator only needs to have a simple mechanism, which contributes to reducing the size and weight of the body.
Further, in the case of performing harmonic control by flap driving, the more the flap is provided on the blade tip side, the more efficiently the lift distribution on the rotor rotation surface can be controlled, so that the effect of reducing noise and vibration is high. Furthermore, driving a flap having a small mass at a high speed is more advantageous than driving a blade having a large mass at a high speed, which is advantageous for reducing the weight of the fuselage.
Further, as the swash plate and the link mechanism for driving the flap, those which have been conventionally used in many cases for driving the blade can be used, and a highly reliable flap mechanism can be realized.
【0011】本発明は、第1制御手段は、ブレードとリ
ンク機構で連結された回転部および操縦量に応じて変位
する非回転部から成るスワッシュプレートを含み、第2
制御手段は、フラップとリンク機構で連結され、ロータ
軸と共に回転するアクチュエータと、アクチュエータを
個別に駆動するためのフラップ制御装置とを含むことを
特徴とする。本発明に従えば、フラップのピッチ角制御
用にロータ軸と共に回転するアクチュエータを設け、各
アクチュエータを個別に駆動することによって、フラッ
プ駆動をブレードとは独立して行うことができ、個々の
ブレードのピッチ角を任意に制御することが可能にな
る。また、フラップ駆動で高調波制御する場合、フラッ
プをブレード先端側に設けるほどロータ回転面の揚力分
布を効率的に制御できるため、騒音や振動の低減効果が
高い。さらに、質量の大きいブレードを高速駆動するよ
りも質量の小さいフラップを高速駆動するほうが小型の
駆動機構で済むため、機体の軽量化にとって有利であ
る。また、フラップ駆動用のアクチュエータおよびリン
ク機構は、従来からブレード駆動用として多数使用され
実績があるものを使用することができ、高信頼性のフラ
ップ機構を実現できる。According to the present invention, the first control means includes a swash plate including a rotating portion connected to the blade by a link mechanism and a non-rotating portion that is displaced according to a manipulated variable.
The control means is characterized by including an actuator which is connected to the flap by a link mechanism and rotates together with the rotor shaft, and a flap control device for individually driving the actuator. According to the present invention, an actuator that rotates together with the rotor shaft is provided for controlling the pitch angle of the flaps, and by individually driving each actuator, the flap drive can be performed independently of the blades. It becomes possible to control the pitch angle arbitrarily. Further, in the case of performing harmonic control by flap driving, the more the flap is provided on the blade tip side, the more efficiently the lift distribution on the rotor rotation surface can be controlled, so that the effect of reducing noise and vibration is high. Furthermore, driving a flap having a small mass at a high speed is more advantageous than driving a blade having a large mass at a high speed, which is advantageous for reducing the weight of the fuselage. Further, as the actuator and the link mechanism for driving the flap, those which have been conventionally used in many cases for driving the blade can be used, and a highly reliable flap mechanism can be realized.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態を
示す部分斜視図である。なお、図1において、理解容易
のためにブレード10と主ロータ軸1との連結機構の図
示を省略している。FIG. 1 is a partial perspective view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the connection mechanism between the blade 10 and the main rotor shaft 1 is not shown for easy understanding.
【0013】ヘリコプタロータは2枚のブレード10を
有し(図1では1枚のみ図示)、ブレード10はエンジ
ンによって回転駆動される主ロータ軸1(図1では中空
形状で一部省略)に取付けられ、上方から見て反時計回
りに高速回転する。ブレード10は、そのスパン方向の
軸回りに角変位自在に支持され、ブレード10のピッチ
角が制御される。ブレード10の根元付近において、ロ
ッド11の上端とブレード前縁側とがピン結合してお
り、ロッド11の下端はスワッシュプレート14の回転
部12とピン結合している。The helicopter rotor has two blades 10 (only one blade is shown in FIG. 1), and the blades 10 are mounted on a main rotor shaft 1 (partially omitted in FIG. 1 with a hollow shape in FIG. 1). And rotate at high speed counterclockwise when viewed from above. The blade 10 is supported so as to be angularly displaceable around its axis in the span direction, and the pitch angle of the blade 10 is controlled. Near the root of the blade 10, the upper end of the rod 11 and the leading edge of the blade are pin-connected, and the lower end of the rod 11 is pin-connected to the rotating part 12 of the swash plate 14.
【0014】スワッシュプレート14は、ロータと共に
回転する回転部12と、回転しない制御部13とで構成
され、制御部13は回転部12の上下位置および傾斜角
を制御する。さらに、制御部13には、ロッド15、レ
バー16、ロッド17等のリンク機構が連結しており、
操縦ステック等の操縦系統にリンクしている。こうして
コレクティブピッチやサイクリックピッチ等の操縦量に
応じて、スワッシュプレート14が直線変位または角変
位することによって、ブレード10のピッチ角が制御さ
れる。The swash plate 14 includes a rotating unit 12 that rotates together with the rotor, and a control unit 13 that does not rotate. The control unit 13 controls the vertical position and the tilt angle of the rotating unit 12. Further, a link mechanism such as a rod 15, a lever 16, and a rod 17 is connected to the controller 13.
It is linked to a control system such as a control stick. In this way, the pitch angle of the blade 10 is controlled by linearly or angularly displacing the swash plate 14 according to the amount of operation such as the collective pitch or the cyclic pitch.
【0015】一方、ブレード10の翼端付近には、後縁
の一部を切欠くように、翼断面形状のフラップ20がヒ
ンジ(不図示)によって角変位自在に支持され、フラッ
プ20のピッチ角が制御される。フラップ20を駆動す
るリンク機構は、ブレード10の内部に収納され、フラ
ップ軸21、レバー22、ロッド23、24、レバー2
5、ロッド26の順で連結している。さらに、ロッド2
6の根元部は、レバー27を介して、主ロータ軸1の内
部に収納されたロッド28に連結しており、ロッド28
の上下方向の変位に応じて、フラップ20のピッチ角が
変化する。On the other hand, near the blade tip of the blade 10, a flap 20 having a blade cross-sectional shape is supported by a hinge (not shown) so as to be notched at a part of the trailing edge thereof, and a pitch angle of the flap 20 is supported. Is controlled. A link mechanism for driving the flap 20 is housed inside the blade 10, and includes a flap shaft 21, a lever 22, rods 23 and 24, and a lever 2.
5. The rod 26 is connected in this order. Furthermore, rod 2
6 is connected via a lever 27 to a rod 28 housed in the main rotor shaft 1.
, The pitch angle of the flap 20 changes.
【0016】ロッド28の下端は、スワッシュプレート
31の回転部29と連結している。スワッシュプレート
31は、ロータと共に回転する回転部29と、回転しな
い制御部30とで構成され、制御部30は回転部29の
上下位置および傾斜角を制御する。さらに、制御部30
には、直交2方向に延びる2本のロッド32a、32b
が結合しており、ロッド32aはロッド33a、レバー
34a、ロッド35a等から成るリンク機構を介して、
アクチュエータ36aによって駆動される。同様に、ロ
ッド32bはロッド33b、レバー34b、ロッド35
b等から成るリンク機構を介して、アクチュエータ36
bによって駆動される。こうして2つのアクチュエータ
36a、36bによって、スワッシュプレート31の回
転部29の傾斜角が制御され、さらにフラップ20のピ
ッチ角が制御される。The lower end of the rod 28 is connected to the rotating part 29 of the swash plate 31. The swash plate 31 includes a rotating unit 29 that rotates together with the rotor, and a control unit 30 that does not rotate. The control unit 30 controls the vertical position and the tilt angle of the rotating unit 29. Further, the control unit 30
Has two rods 32a, 32b extending in two orthogonal directions.
Are connected, and the rod 32a is connected via a link mechanism including a rod 33a, a lever 34a, a rod 35a, and the like.
It is driven by the actuator 36a. Similarly, the rod 32b includes a rod 33b, a lever 34b, a rod 35
actuator 36 via a link mechanism consisting of
b. Thus, the two actuators 36a and 36b control the inclination angle of the rotating portion 29 of the swash plate 31, and further control the pitch angle of the flap 20.
【0017】アクチュエータ36a、36bは、高調波
制御(HHC)装置37によって駆動され、たとえばロ
ータの回転周波数の整数倍でアクチュエータを駆動する
ことによって、フラップ駆動によるロータの高調波制御
を実現することができ、ヘリコプタの騒音や振動の低減
化が図られる。The actuators 36a and 36b are driven by a harmonic control (HHC) device 37. For example, by driving the actuator at an integral multiple of the rotation frequency of the rotor, it is possible to realize harmonic control of the rotor by flap driving. As a result, helicopter noise and vibration can be reduced.
【0018】図2は、スワッシュプレート31付近の伝
達機構2を示す図1のA−A線に沿った部分断面図であ
る。ここでは、符号32b〜36bのリンク機構につい
て説明するが、符号32a〜36aのリンク機構につい
ても同様である。中空状の主ロータ軸1にはエンジン出
力軸と連結されるコレクタギア1aが形成され、ベアリ
ング1bを介して伝達機構2のハウジング3に対して支
持されている。ハウジング3の底部には、スワッシュプ
レート31を支持するためのハウジング4が取付けられ
る。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the transmission mechanism 2 near the swash plate 31 taken along the line AA of FIG. Here, the link mechanisms 32b to 36b will be described, but the same applies to the link mechanisms 32a to 36a. A collector gear 1a connected to the engine output shaft is formed on the hollow main rotor shaft 1, and is supported by a housing 3 of the transmission mechanism 2 via a bearing 1b. A housing 4 for supporting the swash plate 31 is attached to the bottom of the housing 3.
【0019】ハウジング4の中央には、リング状の球面
ベアリング41が装着され、制御軸42と共に角変位中
心RCの回りに角変位する。これらの球面ベアリング4
1および制御軸42がスワッシュプレート31の制御部
30を構成しており、制御軸42の上部にはベアリング
を介してリング状の回転部29が取付けられる。回転部
29の上面にはロッドエンドベアリング28aを介し
て、フラップ制御用のロッド28が連結している。な
お、各部材の回転部分と非回転部分との間には、油漏れ
防止用のシール40が装着されている。A ring-shaped spherical bearing 41 is mounted at the center of the housing 4 and is angularly displaced together with a control shaft 42 around an angular displacement center RC. These spherical bearings 4
The control shaft 1 and the control shaft 42 constitute the control unit 30 of the swash plate 31, and the ring-shaped rotating unit 29 is attached to the upper portion of the control shaft 42 via a bearing. A rod 28 for flap control is connected to the upper surface of the rotating part 29 via a rod end bearing 28a. Note that a seal 40 for preventing oil leakage is mounted between the rotating part and the non-rotating part of each member.
【0020】一方、制御軸42の下端にはロッド32b
が固定され、ロッド32bの先端とロッド33bとがロ
ッドエンドベアリング43によって連結しており、さら
にロッド33bはレバー34b、ロッド35bから成る
リンク機構を介してアクチュエータ36bに結合してい
る。On the other hand, the lower end of the control shaft 42 has a rod 32b
Is fixed, the tip of the rod 32b is connected to the rod 33b by a rod end bearing 43, and the rod 33b is connected to the actuator 36b via a link mechanism including a lever 34b and a rod 35b.
【0021】図3(a)は図2のB−B線に沿った部分
断面図で、図3(c)は図2のC−C線から見た矢視図
である。ロッド32bの先端は二股に別れ、その間にボ
ール状のロッドエンドベアリング43がピン結合してお
り、ロッド32bの角変位とロッド33bの直線変位と
の変換を円滑化している。FIG. 3A is a partial sectional view taken along the line BB of FIG. 2, and FIG. 3C is a view taken along the line CC of FIG. The tip of the rod 32b is bifurcated, and a ball-shaped rod end bearing 43 is pin-connected between the two ends to facilitate conversion between the angular displacement of the rod 32b and the linear displacement of the rod 33b.
【0022】次に動作を説明する。アクチュエータ36
bの可動部であるロッド35bが、たとえば上方に変位
すると、レバー34bによってロッド33bが下方に変
位し、さらにロッド32bの先端が角変位中心RC回り
に下方に角変位して、制御軸42が同様に角変位する。
すると、スワッシュプレート31の回転部29も角変位
中心RC回りに角変位し、ロッド28が下方に変位し、
図1に戻ってロッド26がブレード根元側に変位し、ロ
ッド23がブレード前縁側に変位して、フラップ20の
後縁が上方に角変位する。また、図1のアクチュエータ
36aについても同様に、スワッシュプレート31の回
転部29を直交軸回りに角変位させる。こうしてロータ
回転面において直交2方向の軸回りでフラップ20のピ
ッチ角を任意に制御することができる。Next, the operation will be described. Actuator 36
When the rod 35b, which is the movable part of the rod b, is displaced upward, for example, the rod 33b is displaced downward by the lever 34b, and the tip of the rod 32b is angularly displaced downward around the angular displacement center RC, so that the control shaft 42 Similarly, angular displacement occurs.
Then, the rotating portion 29 of the swash plate 31 is also angularly displaced around the angular displacement center RC, and the rod 28 is displaced downward,
Returning to FIG. 1, the rod 26 is displaced toward the blade root side, the rod 23 is displaced toward the blade leading edge side, and the trailing edge of the flap 20 is angularly displaced upward. Similarly, the rotary unit 29 of the swash plate 31 is angularly displaced about the orthogonal axis also in the actuator 36a of FIG. In this manner, the pitch angle of the flap 20 can be arbitrarily controlled around the axis in the two orthogonal directions on the rotor rotation surface.
【0023】図4は、本発明の実施の他の形態を示す部
分斜視図である。なお、図4において、理解容易のため
にブレード10と主ロータ軸1との連結機構の図示を省
略している。また、ブレード10の駆動機構については
図1のものと同様であるため、重複説明を省く。FIG. 4 is a partial perspective view showing another embodiment of the present invention. In FIG. 4, a connection mechanism between the blade 10 and the main rotor shaft 1 is not shown for easy understanding. The driving mechanism of the blade 10 is the same as that of FIG.
【0024】ブレード10の翼端付近には、後縁の一部
を切欠くように、翼断面形状のフラップ20がヒンジ
(不図示)によって角変位自在に支持され、フラップ2
0のピッチ角が制御される。フラップ20を駆動するリ
ンク機構は、ブレード10の内部に収納され、フラップ
軸21、レバー22、ロッド23、24、レバー25、
ロッド26の順で連結している。さらに、ロッド26の
根元部は、レバー27を介して、主ロータ軸1の内部に
収納されたロッド28に連結しており、ロッド28の上
下方向の変位に応じて、フラップ20のピッチ角が変化
する。In the vicinity of the blade tip of the blade 10, a flap 20 having a blade cross-sectional shape is supported by a hinge (not shown) so as to be angularly displaceable so that a part of the trailing edge is notched.
A pitch angle of 0 is controlled. The link mechanism that drives the flap 20 is housed inside the blade 10 and includes a flap shaft 21, a lever 22, rods 23 and 24, a lever 25,
The rods 26 are connected in this order. Further, the root of the rod 26 is connected to a rod 28 housed inside the main rotor shaft 1 via a lever 27, and the pitch angle of the flap 20 is changed according to the vertical displacement of the rod 28. Change.
【0025】ロッド28の下端は、主ロータ軸1の内部
に取付けられたアクチュエータ38の可動部と連結して
おり、個々のフラップ20に対応してアクチュエータ3
8が用意され、図4では2本ブレードタイプのロータで
あるため、2つのアクチュエータ38が設けられる。ア
クチュエータ38は主ロータ軸と共に回転するため、ス
リップリング機構39を介してフラップ制御装置50に
接続され、各フラップ20のピッチ角は個別に制御され
る。The lower end of the rod 28 is connected to a movable part of an actuator 38 mounted inside the main rotor shaft 1.
8, two actuators 38 are provided since the rotor is a two-blade type rotor in FIG. Since the actuator 38 rotates together with the main rotor shaft, the actuator 38 is connected to a flap control device 50 via a slip ring mechanism 39, and the pitch angle of each flap 20 is individually controlled.
【0026】たとえばロータの回転周波数の整数倍でア
クチュエータ38を駆動することによって、フラップ駆
動によるロータの高調波制御を実現することができ、ヘ
リコプタの騒音や振動の低減化が図られる。For example, by driving the actuator 38 at an integral multiple of the rotation frequency of the rotor, harmonic control of the rotor by flap driving can be realized, and noise and vibration of the helicopter can be reduced.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、フ
ラップのピッチ角を任意に制御できるため、騒音や振動
の低減化のための高調波制御などを効率的に実施でき
る。As described above, according to the present invention, since the pitch angle of the flap can be arbitrarily controlled, harmonic control for reducing noise and vibration can be efficiently performed.
【0028】また、フラップのピッチ角制御用にブレー
ド用とは別のスワッシュプレートを設けることによっ
て、フラップ駆動をブレードとは独立して行うことがで
き、ロータの回転角に依存せずに高い自由度でのピッチ
角制御が可能になる。また、フラップ駆動用のアクチュ
エータを非回転部に設置できるため、アクチュエータが
簡単な機構のもので済み、機体の小型軽量化に資する。Further, by providing a swash plate different from that for the blade for controlling the pitch angle of the flap, the flap can be driven independently of the blade, and a high degree of freedom can be achieved without depending on the rotation angle of the rotor. Pitch angle control in degrees becomes possible. In addition, since the actuator for driving the flap can be installed on the non-rotating portion, the actuator only needs to have a simple mechanism, which contributes to reducing the size and weight of the body.
【0029】さらに、フラップのピッチ角制御用にロー
タ軸と共に回転するアクチュエータを設け、各アクチュ
エータを個別に駆動することによって、フラップ駆動を
ブレードとは独立して行うことができ、ロータの回転角
に依存せずに高い自由度でのピッチ角制御が可能にな
る。Further, by providing an actuator that rotates together with the rotor shaft for controlling the pitch angle of the flap, and by driving each actuator individually, the flap drive can be performed independently of the blade. The pitch angle can be controlled with a high degree of freedom without dependence.
【0030】また、フラップ駆動で高調波制御する場
合、フラップをブレード先端側に設けるほどロータ回転
面の揚力分布を効率的に制御できるため、騒音や振動の
低減効果が高い。さらに、質量の大きいブレードを高速
駆動するよりも質量の小さいフラップを高速駆動するほ
うが小型の駆動機構で済むため、機体の軽量化にとって
有利となる。Further, in the case of harmonic control by flap driving, the more the flap is provided on the blade tip side, the more efficiently the lift distribution on the rotor rotating surface can be controlled, so that the effect of reducing noise and vibration is high. Furthermore, it is advantageous to drive a flap having a small mass at a high speed rather than driving a blade having a large mass at a high speed because a small drive mechanism is required, which is advantageous for reducing the weight of the machine body.
【0031】こうしてフラップ性能を有効に引き出すこ
とができるフラップ駆動機構を実現でき、ヘリコプタの
騒音や振動を大幅に低減化できる。In this way, a flap drive mechanism that can effectively bring out the flap performance can be realized, and the noise and vibration of the helicopter can be greatly reduced.
【図1】本発明の実施の一形態を示す部分斜視図であ
る。FIG. 1 is a partial perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図2】スワッシュプレート31付近の伝達機構2を示
す図1のA−A線に沿った部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 showing a transmission mechanism 2 near a swash plate 31;
【図3】図3(a)は図2のB−B線に沿った部分断面
図で、図3(c)は図2のC−C線から見た矢視図であ
る。FIG. 3A is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 2, and FIG. 3C is a view as seen from the line CC in FIG.
【図4】本発明の実施の他の形態を示す部分斜視図であ
る。FIG. 4 is a partial perspective view showing another embodiment of the present invention.
1 主ロータ軸 10 ブレード 11、15、17、23、24、26、28、32a、
32b、33a、33b、35a、35b ロッド 12、29 回転部 13、30 制御部 14、31 スワッシュプレート 16、22、25、27、34a、34b レバー 20 フラップ 36a、36b、38 アクチュエータ 50 フラップ制御装置1 main rotor shaft 10 blades 11, 15, 17, 23, 24, 26, 28, 32a,
32b, 33a, 33b, 35a, 35b Rod 12, 29 Rotating part 13, 30 Control part 14, 31 Swash plate 16, 22, 25, 27, 34a, 34b Lever 20 Flap 36a, 36b, 38 Actuator 50 Flap control device
Claims (3)
られたブレードと、 ブレードの後縁側においてピッチ角可変に取付けられた
フラップと、 ブレードのピッチ角を制御するための第1制御手段と、 フラップのピッチ角を制御するための第2制御手段とを
備えることを特徴とするロータ制御システム。1. A blade attached to the rotor shaft in a variable pitch angle, a flap attached to the blade on the trailing edge side in a variable pitch angle, and a first control means for controlling the pitch angle of the blade. A second control means for controlling the pitch angle of the flap, the rotor control system.
で連結された回転部および操縦量に応じて変位する非回
転部から成る第1スワッシュプレートを含み、 第2制御手段は、フラップとリンク機構で連結された回
転部およびアクチュエータによって変位する非回転部か
ら成る第2スワッシュプレートと、ロータの回転周波数
の整数倍でアクチュエータを駆動するための高調波制御
装置とを含むことを特徴とする請求項1記載のロータ制
御システム。2. The first control means includes a first swash plate including a rotating portion connected to the blade by a link mechanism and a non-rotating portion that is displaced according to a steering amount, and the second control means includes a flap and a link. A second swash plate comprising a rotating part connected by a mechanism and a non-rotating part displaced by an actuator, and a harmonic control device for driving the actuator at an integral multiple of the rotation frequency of the rotor. The rotor control system according to item 1.
で連結された回転部および操縦量に応じて変位する非回
転部から成るスワッシュプレートを含み、 第2制御手段は、フラップとリンク機構で連結され、ロ
ータ軸と共に回転するアクチュエータと、アクチュエー
タを個別に駆動するためのフラップ制御装置とを含むこ
とを特徴とする請求項1記載のロータ制御システム。3. The first control means includes a swash plate composed of a rotating portion connected to the blade by a link mechanism and a non-rotating portion that is displaced according to a manipulated variable, and the second control means includes a flap and a link mechanism. The rotor control system according to claim 1, further comprising: an actuator that is coupled to rotate with the rotor shaft; and a flap control device that individually drives the actuators.
Priority Applications (2)
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