JPH09277992A - ブレード制御装置 - Google Patents
ブレード制御装置Info
- Publication number
- JPH09277992A JPH09277992A JP8089594A JP8959496A JPH09277992A JP H09277992 A JPH09277992 A JP H09277992A JP 8089594 A JP8089594 A JP 8089594A JP 8959496 A JP8959496 A JP 8959496A JP H09277992 A JPH09277992 A JP H09277992A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- vibration
- control device
- laminated piezoelectric
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- Y02T50/34—
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- Toys (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ブレードの振動を低減するブレード制御装置。
【解決手段】ヘリコプタのブレード１の上下両面に積層
型圧電アクチュエータ２が複数埋め込まれており、積層
型圧電アクチュエータ２の間および端部にはブレード１
の振動を計測する圧電センサ３が埋め込まれている。圧
電センサ３の測定した信号はコントローラ４に伝達され
る。そして、コントローラ４は伝達された信号から、積
層型圧電アクチュエータ２の電圧供給源である電源５を
制御し、測定されてブレード１の振動と逆位相の振動を
ブレード１に与える。
型圧電アクチュエータ２が複数埋め込まれており、積層
型圧電アクチュエータ２の間および端部にはブレード１
の振動を計測する圧電センサ３が埋め込まれている。圧
電センサ３の測定した信号はコントローラ４に伝達され
る。そして、コントローラ４は伝達された信号から、積
層型圧電アクチュエータ２の電圧供給源である電源５を
制御し、測定されてブレード１の振動と逆位相の振動を
ブレード１に与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレードの低振動
化に適用されるブレード制御装置に関する。
化に適用されるブレード制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタの前進飛行時、ブレードは相
対速度の周期的な変動によって振動的な空気力を発生す
るとともに、ブレード自体がローターの回転数を基本振
動とするフラップ、コードおよびピッチ運動を行ってい
る。
対速度の周期的な変動によって振動的な空気力を発生す
るとともに、ブレード自体がローターの回転数を基本振
動とするフラップ、コードおよびピッチ運動を行ってい
る。
【０００３】このブレードの振動は、乗り心地の悪化、
また高速化を妨げる主な原因となる。そのため、ブレー
ドの振動を低下させるブレード制御装置が提案されてい
る。従来のブレード制御装置の概要を図４に示す。１は
ブレードで、１０は加速度計で、１１はコンピュータ
で、１２は油圧式のＩＢＣ（ＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＢｌ
ａｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ブレード独立制御）アクチュ
エータである。
また高速化を妨げる主な原因となる。そのため、ブレー
ドの振動を低下させるブレード制御装置が提案されてい
る。従来のブレード制御装置の概要を図４に示す。１は
ブレードで、１０は加速度計で、１１はコンピュータ
で、１２は油圧式のＩＢＣ（ＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＢｌ
ａｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ブレード独立制御）アクチュ
エータである。
【０００４】従来のブレード制御装置は、ブレード１に
取り付けられた加速度計１０の測定結果から、コンピュ
ータ１１でＩＢＣアクチュエータ１２を制御し、それぞ
れのブレード１のピッチ角を変化させる。そして、ブレ
ード１のピッチ角の変化により生じる空気圧を利用し
て、ブレードの振動を低下させるものである。
取り付けられた加速度計１０の測定結果から、コンピュ
ータ１１でＩＢＣアクチュエータ１２を制御し、それぞ
れのブレード１のピッチ角を変化させる。そして、ブレ
ード１のピッチ角の変化により生じる空気圧を利用し
て、ブレードの振動を低下させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようと課題】従来、油圧アクチュエータ
を用いてブレードの低振動化を図っていたが、反応速度
が遅く、抑えようとする周波数成分では追従できないと
いう問題があった。また、重量が増加してしまうこと
や、構造が大型になってしまう等、実用化に向けての制
限があった。本発明の目的は、小型軽量で、且つ高い周
波数でも振動を低減する事ができるブレード制御装置を
提供することにある。
を用いてブレードの低振動化を図っていたが、反応速度
が遅く、抑えようとする周波数成分では追従できないと
いう問題があった。また、重量が増加してしまうこと
や、構造が大型になってしまう等、実用化に向けての制
限があった。本発明の目的は、小型軽量で、且つ高い周
波数でも振動を低減する事ができるブレード制御装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のブレード制御装
置は、以下のように構成されている。 （１） ブレードの上下両面に一体化して埋め込まれ、
前記ブレードに伸縮運動を与える積層型圧電アクチュエ
ータと、前記ブレードに一体化して埋め込まれ、前記ブ
レードの振動を測定する圧電センサと、この圧電センサ
からの信号を得て、前記積層型圧電アクチュエータの伸
縮運動が前記ブレードの振動と逆位相の振動になるよう
制御する制御機構とを具備してなる。 （２） 本発明のブレード制御装置は、前記制御機構が
第２の圧電素子に供給される電圧を制御することによっ
て、測定された振動と逆の振動を前記ブレードに発生さ
せる。 （３） 前記積層型圧電アクチュエータに同じ方向の電
圧を印加した際、上面と下面とのアクチュエータはそれ
ぞれ、異なる伸縮運動を示し、対向する上面と下面のア
クチュエータは電源に直列に接続されている。 （４） 前記ブレードが、ヘリコプタのブレードであ
る。
置は、以下のように構成されている。 （１） ブレードの上下両面に一体化して埋め込まれ、
前記ブレードに伸縮運動を与える積層型圧電アクチュエ
ータと、前記ブレードに一体化して埋め込まれ、前記ブ
レードの振動を測定する圧電センサと、この圧電センサ
からの信号を得て、前記積層型圧電アクチュエータの伸
縮運動が前記ブレードの振動と逆位相の振動になるよう
制御する制御機構とを具備してなる。 （２） 本発明のブレード制御装置は、前記制御機構が
第２の圧電素子に供給される電圧を制御することによっ
て、測定された振動と逆の振動を前記ブレードに発生さ
せる。 （３） 前記積層型圧電アクチュエータに同じ方向の電
圧を印加した際、上面と下面とのアクチュエータはそれ
ぞれ、異なる伸縮運動を示し、対向する上面と下面のア
クチュエータは電源に直列に接続されている。 （４） 前記ブレードが、ヘリコプタのブレードであ
る。
【０００７】また、本発明のブレード制御装置は、上記
構成により、以下の作用を有する。積層型圧電アクチュ
エータは反応速度が早いため、比較的高い周波数成分に
おいても正常に作動し、ブレードの低振動化を図り得
る。
構成により、以下の作用を有する。積層型圧電アクチュ
エータは反応速度が早いため、比較的高い周波数成分に
おいても正常に作動し、ブレードの低振動化を図り得
る。
【０００８】また、積層型圧電アクチュエータは小型軽
量なので、従来の油圧式のＩＢＣアクチュエータと異な
り、ブレードに一体化して埋め込む事が可能で、ブレー
ド制御装置が非常に小型軽量なものとなる。
量なので、従来の油圧式のＩＢＣアクチュエータと異な
り、ブレードに一体化して埋め込む事が可能で、ブレー
ド制御装置が非常に小型軽量なものとなる。
【０００９】
（第１実施形態）図１、２を用いて本実施形態を説明す
る。図１は第１実施形態に係わるヘリコプタのブレード
を示す図で、図１の（ａ）はブレードの平面図で、図１
の（ｂ）はＡ−Ａ’部の断面図である。また、図２はブ
レード制御装置を示す模式図である。
る。図１は第１実施形態に係わるヘリコプタのブレード
を示す図で、図１の（ａ）はブレードの平面図で、図１
の（ｂ）はＡ−Ａ’部の断面図である。また、図２はブ
レード制御装置を示す模式図である。
【００１０】ヘリコプタのブレード１の上下両面に積層
型圧電アクチュエータ２が複数、一体化されて埋め込ま
れている。また、ブレード１の上面の積層型圧電アクチ
ュエータ２の間および端部にはブレード１の振動を計測
する圧電センサ３が埋め込まれている。圧電センサ３の
計測した振動はコントローラ（制御機構）４に伝達され
る。コントローラ４は伝達された信号から、積層型圧電
アクチュエータ２の電圧供給源である電源５を制御す
る。
型圧電アクチュエータ２が複数、一体化されて埋め込ま
れている。また、ブレード１の上面の積層型圧電アクチ
ュエータ２の間および端部にはブレード１の振動を計測
する圧電センサ３が埋め込まれている。圧電センサ３の
計測した振動はコントローラ（制御機構）４に伝達され
る。コントローラ４は伝達された信号から、積層型圧電
アクチュエータ２の電圧供給源である電源５を制御す
る。
【００１１】ここで、積層型圧電アクチュエータ２、上
面と下面とで逆方向に伸縮させることによって、ブレー
ド１にモーメントを与える。また、対向する積層型圧電
アクチュエータ２は、同じ方向の電圧を印加したとき、
それぞれ逆の伸縮を示す特性をもつ圧電素子が設置され
ている。そのため、電源５に直列に接続された対向する
積層型アクチュエータ２は、電圧を印加した際、それぞ
れ逆の方向に伸縮し、ブレード１にモーメントを与える
ことができる。
面と下面とで逆方向に伸縮させることによって、ブレー
ド１にモーメントを与える。また、対向する積層型圧電
アクチュエータ２は、同じ方向の電圧を印加したとき、
それぞれ逆の伸縮を示す特性をもつ圧電素子が設置され
ている。そのため、電源５に直列に接続された対向する
積層型アクチュエータ２は、電圧を印加した際、それぞ
れ逆の方向に伸縮し、ブレード１にモーメントを与える
ことができる。
【００１２】次に本装置の動作を説明する。圧電センサ
３は、ブレード１の振動を測定し、この信号をコントロ
ーラ４に入力する。コントローラ４は、入力された信号
から、ブレード１の振動と逆位相の振動を発生させるよ
う電源５を制御し、電源５は積層型圧電アクチュエータ
２に制御された電圧を与える。
３は、ブレード１の振動を測定し、この信号をコントロ
ーラ４に入力する。コントローラ４は、入力された信号
から、ブレード１の振動と逆位相の振動を発生させるよ
う電源５を制御し、電源５は積層型圧電アクチュエータ
２に制御された電圧を与える。
【００１３】例えば、ブレード１の振動が図３に示す、
下に凸になったものであった場合、コントローラ４は、
ブレード１上面の積層型圧電アクチュエータ２が伸び、
下面の積層型圧電アクチュエータ２を縮み、ブレード１
を上に凸となるような力を与え、振動を制御する。
下に凸になったものであった場合、コントローラ４は、
ブレード１上面の積層型圧電アクチュエータ２が伸び、
下面の積層型圧電アクチュエータ２を縮み、ブレード１
を上に凸となるような力を与え、振動を制御する。
【００１４】また、圧電素子の変位量は小さいため、ア
クチュエータとして圧電素子を積層した積層型圧電素子
を使用する。また、必要な変化量が得られるだけ数を増
やす。
クチュエータとして圧電素子を積層した積層型圧電素子
を使用する。また、必要な変化量が得られるだけ数を増
やす。
【００１５】また、コントローラ４は複数の圧電センサ
３からの信号から変位の平均を計算し、平均の変位から
各積層型圧電アクチュエータ２に同じ電圧を与えても良
いし、また、それぞれの圧電センサからの信号を個別に
処理し、対向する積層型圧電アクチュエータ２毎に、そ
れぞれに異なる電圧を与えても良い。
３からの信号から変位の平均を計算し、平均の変位から
各積層型圧電アクチュエータ２に同じ電圧を与えても良
いし、また、それぞれの圧電センサからの信号を個別に
処理し、対向する積層型圧電アクチュエータ２毎に、そ
れぞれに異なる電圧を与えても良い。
【００１６】ここで、実際のヘリコプタには複数枚のブ
レードが設けられており、上記の振動抑制動作は、ブレ
ード毎に独立に行われる。なお、本発明は上記実施形態
に限定されない。例えば、上記実施形態ではヘリコプタ
のブレードに本発明を適用した例を示したが、ヘリコプ
タ以外にも適用可能である。
レードが設けられており、上記の振動抑制動作は、ブレ
ード毎に独立に行われる。なお、本発明は上記実施形態
に限定されない。例えば、上記実施形態ではヘリコプタ
のブレードに本発明を適用した例を示したが、ヘリコプ
タ以外にも適用可能である。
【００１７】また、対向する積層型圧電アクチュエータ
２の伸縮特性を逆にし、電源５を直列に接続することに
よって、伸縮方向を逆にしていたが、上下の積層型アク
チュエータをそれぞれ別の電源に接続し、それぞれ制御
を行って、伸縮方向を逆にしても良い。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
が可能である。
２の伸縮特性を逆にし、電源５を直列に接続することに
よって、伸縮方向を逆にしていたが、上下の積層型アク
チュエータをそれぞれ別の電源に接続し、それぞれ制御
を行って、伸縮方向を逆にしても良い。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
が可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明のブレード制御装置は、振動を測
定，振動と逆の振動を与える圧電素子をブレードに埋め
込むことによって、ブレードの低振動化を可能にし、乗
り心地の改善、高速化をはかることができる。
定，振動と逆の振動を与える圧電素子をブレードに埋め
込むことによって、ブレードの低振動化を可能にし、乗
り心地の改善、高速化をはかることができる。
【図１】第１実施形態に係わるブレードを示す図。
【図２】第１実施形態に係わるブレード制御装置を示す
模式図。
模式図。
【図３】ブレードの振動を示す図。
【図４】従来のブレード制御装置を示す図。
１ ブレード ２ 積層型圧電アクチュエータ ３ 圧電センサ ４ コントローラ（制御機構） ５ 電源
Claims (1)
- 【請求項１】ブレードの上下両面に一体化して埋め込ま
れ、前記ブレードに伸縮運動を与える積層型圧電アクチ
ュエータと、前記ブレードに一体化して埋め込まれ、前
記ブレードの振動を測定する圧電センサと、この圧電セ
ンサからの信号を得て、前記積層型圧電アクチュエータ
の伸縮運動が前記ブレードの振動と逆位相の振動になる
よう制御する制御機構とを具備してなることを特徴とす
るブレード制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8089594A JPH09277992A (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | ブレード制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8089594A JPH09277992A (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | ブレード制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277992A true JPH09277992A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=13975116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8089594A Withdrawn JPH09277992A (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | ブレード制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277992A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005516299A (ja) * | 2002-02-01 | 2005-06-02 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− | 振動調節器 |
| JP2009521104A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-05-28 | エーアーデーエス・ドイッチュラント・ゲーエムベーハー | 三次元積層型圧電素子およびこのような積層型圧電素子を有する圧電アクチュエータ |
| DE102011107475A1 (de) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Gedämpftes Rotorblatt |
| DE102014100316A1 (de) * | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Anregungseinrichtung zur Erzeugung einer Schwingungsanregung eines Rotorblatts |
| CN108791875A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-13 | 上海理工大学 | 一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机 |
| KR102034010B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2019-10-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 회전익 자동 강성 조절 장치 |
-
1996
- 1996-04-11 JP JP8089594A patent/JPH09277992A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005516299A (ja) * | 2002-02-01 | 2005-06-02 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− | 振動調節器 |
| JP2009521104A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-05-28 | エーアーデーエス・ドイッチュラント・ゲーエムベーハー | 三次元積層型圧電素子およびこのような積層型圧電素子を有する圧電アクチュエータ |
| DE102011107475A1 (de) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Gedämpftes Rotorblatt |
| WO2013007641A3 (de) * | 2011-07-08 | 2014-03-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Gedämpftes rotorblatt |
| DE102011107475B4 (de) * | 2011-07-08 | 2016-10-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Gedämpftes Rotorblatt |
| DE102014100316A1 (de) * | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Anregungseinrichtung zur Erzeugung einer Schwingungsanregung eines Rotorblatts |
| DE102014100316B4 (de) * | 2014-01-13 | 2016-06-09 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Anregungseinrichtung zur Erzeugung einer Schwingungsanregung eines Rotorblatts |
| CN108791875A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-13 | 上海理工大学 | 一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机 |
| KR102034010B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2019-10-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 회전익 자동 강성 조절 장치 |
| WO2020040477A1 (ko) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | 금오공과대학교 산학협력단 | 회전익 자동 강성 조절 장치 |
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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: 20030701 |