JPH11342899A - 同軸二重反転式ヘリコプタ - Google Patents
同軸二重反転式ヘリコプタInfo
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- JPH11342899A JPH11342899A JP17070498A JP17070498A JPH11342899A JP H11342899 A JPH11342899 A JP H11342899A JP 17070498 A JP17070498 A JP 17070498A JP 17070498 A JP17070498 A JP 17070498A JP H11342899 A JPH11342899 A JP H11342899A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同軸二重反転式ヘリコプタにおけるヨー軸周
りの方向制御及びオートローテーション時のヨー軸制御
を簡単で確実なものとする。 【解決手段】 それぞれ反対方向へ回転する上下のロー
ター１８，１９を同軸上に備えた同軸二重反転式ヘリコ
プタにおいて、原動機出力を２分割して上下のローター
１８，１９にそれぞれ伝えるとともに、上下のローター
１８，１９相互の回転数を可変とすることにより回転速
度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なう手段
を基本として提供する。また、原動機出力を差動機構に
より２分割する手段、２分割した原動機出力の回転速度
を調節することにより、上下のローター１８，１９相互
の回転数を可変とした手段、分割した原動機出力を無段
変速機構により調節することにより、上下のローター１
８，１９相互の回転数を可変とした手段を提供する。
りの方向制御及びオートローテーション時のヨー軸制御
を簡単で確実なものとする。 【解決手段】 それぞれ反対方向へ回転する上下のロー
ター１８，１９を同軸上に備えた同軸二重反転式ヘリコ
プタにおいて、原動機出力を２分割して上下のローター
１８，１９にそれぞれ伝えるとともに、上下のローター
１８，１９相互の回転数を可変とすることにより回転速
度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なう手段
を基本として提供する。また、原動機出力を差動機構に
より２分割する手段、２分割した原動機出力の回転速度
を調節することにより、上下のローター１８，１９相互
の回転数を可変とした手段、分割した原動機出力を無段
変速機構により調節することにより、上下のローター１
８，１９相互の回転数を可変とした手段を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はそれぞれ反対方向へ
回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重反転
式ヘリコプタに関するものである。
回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重反転
式ヘリコプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、最も一般的に使用されているシン
グルローター型ヘリコプタは、周知のように機体の重心
点付近より上部に延びたローターマスト上に、複数枚の
ブレードを備えたメインローターを有するとともに、機
体後部に延びるテールブームの先端にテールローターを
備えており、両ローターが同期して回転できるように構
成されている。メインローターの回転によって機体側に
発生する反動トルクは、このテールローターの推力を加
減して打ち消すと共に、機体の方向制御も行なうように
している。
グルローター型ヘリコプタは、周知のように機体の重心
点付近より上部に延びたローターマスト上に、複数枚の
ブレードを備えたメインローターを有するとともに、機
体後部に延びるテールブームの先端にテールローターを
備えており、両ローターが同期して回転できるように構
成されている。メインローターの回転によって機体側に
発生する反動トルクは、このテールローターの推力を加
減して打ち消すと共に、機体の方向制御も行なうように
している。
【０００３】上述のようなシングルローター型ヘリコプ
タは、構造が比較的シンプルであるという大きな長所を
有する半面、揚力の発生には寄与しないテールローター
に動力の一部を供給する必要があり、この割合は全動力
の１５〜３０％にも達する。しかもその長大なテールブ
ームのために小型、軽量化が困難であるとともに、低位
置で高速回転するテールローターの存在は運用上大変危
険である。また高速飛行中には前進側ローターと後退側
ローターとの揚力のアンバランスが発生し、性能向上を
阻んでいる。
タは、構造が比較的シンプルであるという大きな長所を
有する半面、揚力の発生には寄与しないテールローター
に動力の一部を供給する必要があり、この割合は全動力
の１５〜３０％にも達する。しかもその長大なテールブ
ームのために小型、軽量化が困難であるとともに、低位
置で高速回転するテールローターの存在は運用上大変危
険である。また高速飛行中には前進側ローターと後退側
ローターとの揚力のアンバランスが発生し、性能向上を
阻んでいる。
【０００４】よってこれらの問題点を回避するための一
手段として同軸二重反転式ヘリコプタが知られている。
この同軸二重反転式ヘリコプタの一般的な構造は、重心
点よりほぼ垂直に延びたローターマストに、上下のロー
ターを配置して、両ローターを互いに逆方向に回転させ
ることにより、揚力の発生と反動トルクの相殺を同時に
実現するようにしたものである。その作用は上下のロー
ターのコレクティブピッチを同時に高ピッチ或は低ピッ
チに変化させることにより、機体を上昇或は下降させ、
又上下のローターのコレクティブピッチをそれぞれ反対
に変化させて（ピッチ差動式）、上下のローター間にト
ルク差を発生させることにより方向制御を行なうのが一
般的な方法である。
手段として同軸二重反転式ヘリコプタが知られている。
この同軸二重反転式ヘリコプタの一般的な構造は、重心
点よりほぼ垂直に延びたローターマストに、上下のロー
ターを配置して、両ローターを互いに逆方向に回転させ
ることにより、揚力の発生と反動トルクの相殺を同時に
実現するようにしたものである。その作用は上下のロー
ターのコレクティブピッチを同時に高ピッチ或は低ピッ
チに変化させることにより、機体を上昇或は下降させ、
又上下のローターのコレクティブピッチをそれぞれ反対
に変化させて（ピッチ差動式）、上下のローター間にト
ルク差を発生させることにより方向制御を行なうのが一
般的な方法である。
【０００５】その他にもローターのダウンウォッシュ中
に適当な面積の方向舵を設けて揺動させ、これに作用す
る空気力により偏揺れモーメントを発生させる方法や、
各ローター先端部に設けた空気ブレーキ装置を作動さ
せ、方向制御する方法等が知られており、これらはいず
れもシングルローター型ヘリコプタと比較して多くの利
点を有している。先ず外形寸法をコンパクトにまとめら
れる上、パワーアップが比較的容易であり、コレクティ
ブピッチ操作によるヨー軸周りの偏向が少なく、その上
テールローターが不要のために種々のメリットがある。
それらを列記すれば、動力のロスが少ない、ドリフトが
起きず安定性がよい、高速飛行時の性能向上が容易であ
る、構造物が少なくその分軽量化ができて製造が容易で
ある、メンテナンスコストの低減、安全性の向上等々で
ある。
に適当な面積の方向舵を設けて揺動させ、これに作用す
る空気力により偏揺れモーメントを発生させる方法や、
各ローター先端部に設けた空気ブレーキ装置を作動さ
せ、方向制御する方法等が知られており、これらはいず
れもシングルローター型ヘリコプタと比較して多くの利
点を有している。先ず外形寸法をコンパクトにまとめら
れる上、パワーアップが比較的容易であり、コレクティ
ブピッチ操作によるヨー軸周りの偏向が少なく、その上
テールローターが不要のために種々のメリットがある。
それらを列記すれば、動力のロスが少ない、ドリフトが
起きず安定性がよい、高速飛行時の性能向上が容易であ
る、構造物が少なくその分軽量化ができて製造が容易で
ある、メンテナンスコストの低減、安全性の向上等々で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記で
説明したいずれの方向制御方法もそれぞれ欠点を包含し
ている。先ず空気ブレーキ式は構造が複雑であり、ダウ
ンウォッシュ利用の方法及びコレクティブピッチ差動式
では、空気力学的な原因から動力飛行時と、オートロー
テーション降下時では方向制御のための操舵が逆転して
しまうという致命的な欠点を有している。そのためピッ
チ差動式の同軸反転ヘリコプタでは、オートローテーシ
ョン降下時以外でのヨー軸周りの方向制御には、上下の
ローターのピッチ差動を使い、オートローテーション降
下時は上下のローターのピッチ差動を固定し、大面積の
方向舵を操作して機首方向を定めるのが一般的な方法と
されている。しかしながら、方向舵を有効に使うにはか
なりの前進速度が必要となり、これは操縦者にとって大
変危険な操縦となる。
説明したいずれの方向制御方法もそれぞれ欠点を包含し
ている。先ず空気ブレーキ式は構造が複雑であり、ダウ
ンウォッシュ利用の方法及びコレクティブピッチ差動式
では、空気力学的な原因から動力飛行時と、オートロー
テーション降下時では方向制御のための操舵が逆転して
しまうという致命的な欠点を有している。そのためピッ
チ差動式の同軸反転ヘリコプタでは、オートローテーシ
ョン降下時以外でのヨー軸周りの方向制御には、上下の
ローターのピッチ差動を使い、オートローテーション降
下時は上下のローターのピッチ差動を固定し、大面積の
方向舵を操作して機首方向を定めるのが一般的な方法と
されている。しかしながら、方向舵を有効に使うにはか
なりの前進速度が必要となり、これは操縦者にとって大
変危険な操縦となる。
【０００７】なお、オートローテーションとは、エンジ
ントラブル等の場合、動力飛行中と同様にコレクティブ
ピッチが高ピッチのままではローターの回転数がたちま
ち低下し、最後にはローターが失速して墜落する。よっ
てこのような場合、すかさずローターのピッチを下げて
やれば、ローターは風車のように回転を続け揚力を発生
する。すると、動力飛行時のような揚力は出ないもの
の、パラシュート降下程度のスピードで降下ができる。
そこで、最後に着地寸前に適当な早さと量のピッチアッ
プ操作を行うと、ローターの揚力が一時的に増加する
が、空力抵抗も増えるため、たちまちローター回転数は
低下する。この一時的に増加した揚力を上手に使って軟
着陸をすることをいう。
ントラブル等の場合、動力飛行中と同様にコレクティブ
ピッチが高ピッチのままではローターの回転数がたちま
ち低下し、最後にはローターが失速して墜落する。よっ
てこのような場合、すかさずローターのピッチを下げて
やれば、ローターは風車のように回転を続け揚力を発生
する。すると、動力飛行時のような揚力は出ないもの
の、パラシュート降下程度のスピードで降下ができる。
そこで、最後に着地寸前に適当な早さと量のピッチアッ
プ操作を行うと、ローターの揚力が一時的に増加する
が、空力抵抗も増えるため、たちまちローター回転数は
低下する。この一時的に増加した揚力を上手に使って軟
着陸をすることをいう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はヨー軸
周りの方向制御及びオートローテーション時のヨー軸制
御を簡単で確実なものとするために、それぞれ反対方向
へ回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重反
転式ヘリコプタにおいて、前記上下のローター相互の回
転数を可変とすることにより回転速度差を生じさせて、
ヨー軸周りの方向制御を行なう手段、原動機出力を２分
割して上下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下
のローター相互の回転数を可変とすることにより回転速
度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なう手段
を基本として提供する。また、原動機出力を差動機構に
より２分割する手段、２分割した原動機出力の回転速度
を調節することにより、上下のローター相互の回転数を
可変とした手段、分割した原動機出力を無段変速機構に
より調節することにより、上下のローター相互の回転数
を可変とした手段を提供する。
周りの方向制御及びオートローテーション時のヨー軸制
御を簡単で確実なものとするために、それぞれ反対方向
へ回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重反
転式ヘリコプタにおいて、前記上下のローター相互の回
転数を可変とすることにより回転速度差を生じさせて、
ヨー軸周りの方向制御を行なう手段、原動機出力を２分
割して上下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下
のローター相互の回転数を可変とすることにより回転速
度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なう手段
を基本として提供する。また、原動機出力を差動機構に
より２分割する手段、２分割した原動機出力の回転速度
を調節することにより、上下のローター相互の回転数を
可変とした手段、分割した原動機出力を無段変速機構に
より調節することにより、上下のローター相互の回転数
を可変とした手段を提供する。
【０００９】さらに、より具体的には、それぞれ反対方
向へ回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重
反転式ヘリコプタにおいて、原動機出力を減速して第１
軸へ伝達すると同時に、第２軸の逆転ギヤにも伝達し、
第１軸及び第２軸にそれぞれ結合した無段変速Ｖプーリ
を変速レバーの操作により任意の回転数に調節し、それ
ぞれＶベルトにてロータマストに固着した大プーリを駆
動して上下のローターをそれぞれ回転させることによ
り、上下のローター間に回転速度差を生じさせて、ヨー
軸周りの方向制御を行なう手段、及び第１軸と第２軸に
それぞれ無段変速Ｖプーリを軸方向移動可能に圧着バネ
で軸着し、該圧着バネの下部は変速レバーによりシーソ
ー状態に支持されている手段を提供する。
向へ回転する上下のローターを同軸上に備えた同軸二重
反転式ヘリコプタにおいて、原動機出力を減速して第１
軸へ伝達すると同時に、第２軸の逆転ギヤにも伝達し、
第１軸及び第２軸にそれぞれ結合した無段変速Ｖプーリ
を変速レバーの操作により任意の回転数に調節し、それ
ぞれＶベルトにてロータマストに固着した大プーリを駆
動して上下のローターをそれぞれ回転させることによ
り、上下のローター間に回転速度差を生じさせて、ヨー
軸周りの方向制御を行なう手段、及び第１軸と第２軸に
それぞれ無段変速Ｖプーリを軸方向移動可能に圧着バネ
で軸着し、該圧着バネの下部は変速レバーによりシーソ
ー状態に支持されている手段を提供する。
【００１０】上記した本発明によれば、上下のローター
の回転数を任意の回転数に調整し、上下のローター間に
回転速度差を生じさせてトルク差を発生させることによ
り、ヨー軸周りの方向制御を行なうことができる。
の回転数を任意の回転数に調整し、上下のローター間に
回転速度差を生じさせてトルク差を発生させることによ
り、ヨー軸周りの方向制御を行なうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は原動機出力を２分割して
上下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下のロー
ター相互の回転数を可変とすることにより回転速度差を
生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なうことを特徴
としている。以下、図面に基づいて本発明の一実施形態
を説明する。図１は本発明の第１実施形態の要部構成側
断面図、図２は要部平面配置図であり、共に概念図であ
る。図３及び図４は変速レバー操作による作動説明のた
めの変速機構部の一部拡大側面図である。図５及び図６
は変速操作による機体の挙動を示す外観斜視図である。
上下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下のロー
ター相互の回転数を可変とすることにより回転速度差を
生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なうことを特徴
としている。以下、図面に基づいて本発明の一実施形態
を説明する。図１は本発明の第１実施形態の要部構成側
断面図、図２は要部平面配置図であり、共に概念図であ
る。図３及び図４は変速レバー操作による作動説明のた
めの変速機構部の一部拡大側面図である。図５及び図６
は変速操作による機体の挙動を示す外観斜視図である。
【００１２】図１に示すように、原動機１の出力軸１ａ
にクラッチ２を設け、このクラッチ２の出力側にＶプー
リ３が一体として固着されている。第１軸１０ａの上端
部にはワンウェイ機構（図示略）を介してＶプーリ５が
一体として装着されており、このＶプーリ５とＶプーリ
３との間にはＶベルト４が掛け渡されて接続されてい
る。第１軸１０ａの上部にはギヤ７ａを固着し、下部に
は無段変速Ｖプーリ８ａが圧着バネ９ａに付勢されて軸
方向にスライド自在に嵌合されている。
にクラッチ２を設け、このクラッチ２の出力側にＶプー
リ３が一体として固着されている。第１軸１０ａの上端
部にはワンウェイ機構（図示略）を介してＶプーリ５が
一体として装着されており、このＶプーリ５とＶプーリ
３との間にはＶベルト４が掛け渡されて接続されてい
る。第１軸１０ａの上部にはギヤ７ａを固着し、下部に
は無段変速Ｖプーリ８ａが圧着バネ９ａに付勢されて軸
方向にスライド自在に嵌合されている。
【００１３】１０ｂは第２軸であり、上部には逆転ギヤ
７ｂを固着し、下部には無段変速Ｖプーリ８ｂが圧着バ
ネ９ｂに付勢されて軸方向にスライド自在に嵌合されて
いる。そして、第１軸１０ａのギヤ７ａと第２軸の逆転
ギヤ７ｂは噛合してる。また、第１軸１０ａと第２軸１
０ｂの下端は変速レバー１１によりシーソー状態に支持
されており、変速レバー１１の右端部１１ａ及び左端部
１１ｂはそれぞれ圧着バネ９ａ，９ｂに当接している。
即ち、圧着バネ９ａは無段変速Ｖプーリ８ａと変速レバ
ー１１の右端部１１ａとの間に、又圧着バネ９ｂは無段
変速Ｖプーリ８ｂと変速レバー１１の左端部１１ｂとの
間に装備されている。
７ｂを固着し、下部には無段変速Ｖプーリ８ｂが圧着バ
ネ９ｂに付勢されて軸方向にスライド自在に嵌合されて
いる。そして、第１軸１０ａのギヤ７ａと第２軸の逆転
ギヤ７ｂは噛合してる。また、第１軸１０ａと第２軸１
０ｂの下端は変速レバー１１によりシーソー状態に支持
されており、変速レバー１１の右端部１１ａ及び左端部
１１ｂはそれぞれ圧着バネ９ａ，９ｂに当接している。
即ち、圧着バネ９ａは無段変速Ｖプーリ８ａと変速レバ
ー１１の右端部１１ａとの間に、又圧着バネ９ｂは無段
変速Ｖプーリ８ｂと変速レバー１１の左端部１１ｂとの
間に装備されている。
【００１４】無段変速Ｖプーリ８ａ、８ｂはそれぞれＶ
ベルト１２ａ，１２ｂにて同軸のローターマスト１４，
１５にそれぞれ一体として固着された大プーリ１３ａ，
１３ｂと接続されている。同軸のローターマスト１４，
１５の上端にはそれぞれハブ１６、１７が固着され、ハ
ブ１６には上のローター１８が、ハブ１７には下のロー
ター１９が装着されている。２０，２１はスワッシュプ
レートであり、ロッド２２，２３，２４が連結されて図
示しない操縦装置により上下動及び傾動可能にそれぞれ
ローターマスト１４，１５に装着されている。よって、
ロッド２２，２３，２４を操作して、スワッシュプレー
ト２０，２１を上下動及び傾動させることにより、上下
のローター１８，１９のコレクティブピッチ角及びサイ
クリックピッチ角を変更することができる。
ベルト１２ａ，１２ｂにて同軸のローターマスト１４，
１５にそれぞれ一体として固着された大プーリ１３ａ，
１３ｂと接続されている。同軸のローターマスト１４，
１５の上端にはそれぞれハブ１６、１７が固着され、ハ
ブ１６には上のローター１８が、ハブ１７には下のロー
ター１９が装着されている。２０，２１はスワッシュプ
レートであり、ロッド２２，２３，２４が連結されて図
示しない操縦装置により上下動及び傾動可能にそれぞれ
ローターマスト１４，１５に装着されている。よって、
ロッド２２，２３，２４を操作して、スワッシュプレー
ト２０，２１を上下動及び傾動させることにより、上下
のローター１８，１９のコレクティブピッチ角及びサイ
クリックピッチ角を変更することができる。
【００１５】次に上記第１実施形態の作用について説明
する。原動機１を起動して出力軸１ａが所定の回転数に
達するとクラッチ２が自動的に接続される。クラッチ２
に固着されたＶプーリ３の回転はＶベルト４によりＶプ
ーリ５へ減速されて伝達される。Ｖプーリ５の回転はワ
ンウェイ機構（図示略）を介して第１軸１０ａを経て、
軸方向にスライド自在に嵌合された無段変速Ｖプーリ８
ａへ伝わると同時に、ギヤ７ａも回転させる。
する。原動機１を起動して出力軸１ａが所定の回転数に
達するとクラッチ２が自動的に接続される。クラッチ２
に固着されたＶプーリ３の回転はＶベルト４によりＶプ
ーリ５へ減速されて伝達される。Ｖプーリ５の回転はワ
ンウェイ機構（図示略）を介して第１軸１０ａを経て、
軸方向にスライド自在に嵌合された無段変速Ｖプーリ８
ａへ伝わると同時に、ギヤ７ａも回転させる。
【００１６】そして、ギヤ７ａの回転は噛合した逆転ギ
ヤ７ｂにも回転方向が逆転して伝達される。逆転ギヤ７
ｂの回転は第２軸１０ｂを経て、軸方向にスライド自在
に嵌合された無段変速Ｖプーリ８ｂへ伝わる。回転方向
が相互に逆方向の無段変速Ｖプーリ８ａ，８ｂの回転は
それぞれＶベルト１２ａ，１２ｂにより大プーリ１３
ａ，１３ｂに伝達され、更にローターマスト１４，１
５、ハブ１６，１７を経て上のローター１８及び下のロ
ーター１９をそれぞれ逆方向に回転させる。今図示しな
いコレクティブピッチ操縦機構を操作して、上のロータ
ー１８及び下のローター１９のコレクティブピッチを一
斉に増加させると同時に、回転数を変化させないように
原動機出力を増加させるとヘリコプタは上昇し、逆に操
作すれば降下する。
ヤ７ｂにも回転方向が逆転して伝達される。逆転ギヤ７
ｂの回転は第２軸１０ｂを経て、軸方向にスライド自在
に嵌合された無段変速Ｖプーリ８ｂへ伝わる。回転方向
が相互に逆方向の無段変速Ｖプーリ８ａ，８ｂの回転は
それぞれＶベルト１２ａ，１２ｂにより大プーリ１３
ａ，１３ｂに伝達され、更にローターマスト１４，１
５、ハブ１６，１７を経て上のローター１８及び下のロ
ーター１９をそれぞれ逆方向に回転させる。今図示しな
いコレクティブピッチ操縦機構を操作して、上のロータ
ー１８及び下のローター１９のコレクティブピッチを一
斉に増加させると同時に、回転数を変化させないように
原動機出力を増加させるとヘリコプタは上昇し、逆に操
作すれば降下する。
【００１７】このとき、上のローター１８及び下のロー
ター１９がほぼ同速度で反転しているにもかかわらずヨ
ー軸周りに機体が右または左に振られる場合は、上下の
ローター１８，１９のコレクトピッチ変化比率の不適切
が原因であるため調節する。一般的に上のローター１８
のダウンウォッシュを受ける下のローター１９のコレク
ティブピッチ角度の変化率を上のローター１８のそれよ
り大きく設定する必要がある。上記設定によりコレクテ
ィブピッチ操作の影響によるヨー軸周りへの偏向が解消
される。
ター１９がほぼ同速度で反転しているにもかかわらずヨ
ー軸周りに機体が右または左に振られる場合は、上下の
ローター１８，１９のコレクトピッチ変化比率の不適切
が原因であるため調節する。一般的に上のローター１８
のダウンウォッシュを受ける下のローター１９のコレク
ティブピッチ角度の変化率を上のローター１８のそれよ
り大きく設定する必要がある。上記設定によりコレクテ
ィブピッチ操作の影響によるヨー軸周りへの偏向が解消
される。
【００１８】次に各舵の作動について述べるが、図示例
では各Ｖベルトのテンションプーリは図示していない。
今、動力飛行中に変速レバー１１を右方向へ操作する
と、図３に示すように、変速レバー１１の右端部１１ａ
によって圧着バネ９ａが圧縮され無段変速Ｖプーリ８ａ
の伝導半径が増し、図５に示すように、その結果上のロ
ーター１８の回転（Ａ）が加速される。一方、圧着バネ
９ｂは伸びて無段変速Ｖプーリ８ｂの伝導半径は減り、
下のローター１９の回転（Ｂ）は減速される（Ａ＞
Ｂ）。よって、操作初期は上下のローター１８，１９を
それぞれ加減速する慣性力により、回転速度が安定後は
上下のローター１８，１９間の空気抵抗差により、図５
に示すように、ヘリコプタ２９は機首を右（Ｒ）へ、機
尾を左（Ｌ）へ振り、変速レバー１１を戻さない限りヨ
ー軸周りの回転は保持される。
では各Ｖベルトのテンションプーリは図示していない。
今、動力飛行中に変速レバー１１を右方向へ操作する
と、図３に示すように、変速レバー１１の右端部１１ａ
によって圧着バネ９ａが圧縮され無段変速Ｖプーリ８ａ
の伝導半径が増し、図５に示すように、その結果上のロ
ーター１８の回転（Ａ）が加速される。一方、圧着バネ
９ｂは伸びて無段変速Ｖプーリ８ｂの伝導半径は減り、
下のローター１９の回転（Ｂ）は減速される（Ａ＞
Ｂ）。よって、操作初期は上下のローター１８，１９を
それぞれ加減速する慣性力により、回転速度が安定後は
上下のローター１８，１９間の空気抵抗差により、図５
に示すように、ヘリコプタ２９は機首を右（Ｒ）へ、機
尾を左（Ｌ）へ振り、変速レバー１１を戻さない限りヨ
ー軸周りの回転は保持される。
【００１９】一方、図４に示すように、変速レバー１１
を左へ操作すれば上記とは逆に、変速レバー１１の左端
部１１ｂによって圧着バネ９ｂが圧縮され無段変速Ｖプ
ーリ８ｂの伝導半径が増し、図６に示すように、その結
果下のローター１９の回転（Ｂ）は加速される。逆に、
圧着バネ９ａは延びて無段変速Ｖプーリ８ａの伝導半径
は減り、上のローター１８の回転（Ａ）は減速される
（Ａ＜Ｂ）。よって、操作初期は上下のローター１８，
１９をそれぞれ加減速する慣性力により、回転速度が安
定後は上下のローター１８，１９間の空気抵抗差によ
り、図６に示すように、ヘリコプタ２９の機首を左
（Ｌ）へ、機尾を右（Ｒ）へ偏向し、変速レバー１１を
戻さない限りヨー軸周りの回転は保持される。
を左へ操作すれば上記とは逆に、変速レバー１１の左端
部１１ｂによって圧着バネ９ｂが圧縮され無段変速Ｖプ
ーリ８ｂの伝導半径が増し、図６に示すように、その結
果下のローター１９の回転（Ｂ）は加速される。逆に、
圧着バネ９ａは延びて無段変速Ｖプーリ８ａの伝導半径
は減り、上のローター１８の回転（Ａ）は減速される
（Ａ＜Ｂ）。よって、操作初期は上下のローター１８，
１９をそれぞれ加減速する慣性力により、回転速度が安
定後は上下のローター１８，１９間の空気抵抗差によ
り、図６に示すように、ヘリコプタ２９の機首を左
（Ｌ）へ、機尾を右（Ｒ）へ偏向し、変速レバー１１を
戻さない限りヨー軸周りの回転は保持される。
【００２０】また、動力飛行中に原動機１の出力を減じ
たり、停止させた場合は、ワンウェイ機構（図示略）に
より動力は切り離され適切なコレクティブピッチ操作に
より、オートローテーション降下に移行するが、ヨー軸
周りの作動は動力飛行時と同様のままである。他方図示
しないサイクリック制御レバーを操作してロッド２４，
２５を上下動させ、スワッシュプレート２０，２１を前
後左右に傾動させると、上下のローター１８，１９のサ
イクリックピッチ角が周期的に変化して上下のローター
１８，１９の回転面も傾動し、機体をその傾斜方向へ進
行させることができる。
たり、停止させた場合は、ワンウェイ機構（図示略）に
より動力は切り離され適切なコレクティブピッチ操作に
より、オートローテーション降下に移行するが、ヨー軸
周りの作動は動力飛行時と同様のままである。他方図示
しないサイクリック制御レバーを操作してロッド２４，
２５を上下動させ、スワッシュプレート２０，２１を前
後左右に傾動させると、上下のローター１８，１９のサ
イクリックピッチ角が周期的に変化して上下のローター
１８，１９の回転面も傾動し、機体をその傾斜方向へ進
行させることができる。
【００２１】上記した本発明の第１実施形態では、原動
機１の出力をギヤ７ａと逆転ギヤ７ｂの噛合による逆転
機構を介して２分割し、上下のローター１８，１９を相
互に逆方向に回転させ、その回転速度を無段変速Ｖプー
リ８ａ，８ｂの無段変速機構で調節することにより、ヨ
ー軸周り方向の制御能力を得るものである。なお、原動
機１の出力を逆転させる機構及び上下のローター１８，
１９相互の回転数を可変とするための無段変速機構は他
の周知の構成のものを採用することができる。
機１の出力をギヤ７ａと逆転ギヤ７ｂの噛合による逆転
機構を介して２分割し、上下のローター１８，１９を相
互に逆方向に回転させ、その回転速度を無段変速Ｖプー
リ８ａ，８ｂの無段変速機構で調節することにより、ヨ
ー軸周り方向の制御能力を得るものである。なお、原動
機１の出力を逆転させる機構及び上下のローター１８，
１９相互の回転数を可変とするための無段変速機構は他
の周知の構成のものを採用することができる。
【００２２】図７は本発明の第２の実施形態の要旨を概
念的に示すものであり、原動機１の出力を差動機構３２
により２分割し、同軸のローターマスト１４，１５に相
互に回転方向を逆転させて伝達するものであり、このロ
ーターマスト１４，１５の回転数、即ち上下のローター
１８，１９の回転数を無段変速機構又は回転速度制御装
置３３にて調節するものである。
念的に示すものであり、原動機１の出力を差動機構３２
により２分割し、同軸のローターマスト１４，１５に相
互に回転方向を逆転させて伝達するものであり、このロ
ーターマスト１４，１５の回転数、即ち上下のローター
１８，１９の回転数を無段変速機構又は回転速度制御装
置３３にて調節するものである。
【００２３】即ち、本発明は原動機出力を２分割して上
下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下のロータ
ー相互の回転数を可変とすることにより回転速度差を生
じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なうことを特徴と
するものであり、２分割させる手段としては逆転機構
や、差動機構を採用することができ、２分割した原動機
出力の回転速度を調節する手段としては無段変速機構や
回転速度制御装置を採用することができるものである。
下のローターにそれぞれ伝えるとともに、上下のロータ
ー相互の回転数を可変とすることにより回転速度差を生
じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なうことを特徴と
するものであり、２分割させる手段としては逆転機構
や、差動機構を採用することができ、２分割した原動機
出力の回転速度を調節する手段としては無段変速機構や
回転速度制御装置を採用することができるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、原動機
よりの回転出力は２分割され、無段変速機構にて任意の
回転数に調節されて、上下のローターにトルク差を生じ
させて方向制御することができる。よって、動力飛行
時、オートローテーション時を問わずヨー軸周りの制御
が容易である。また、ローターマスト周辺のコレクティ
ブピッチ差動機構が不要になり構造が簡略化できる。さ
らに、動力伝達機構が比較的単純に構成でき、軽量化と
整備性に効果がある。そして、従来の同軸二重反転式ヘ
リコプタと比較して全体的に上下方向の寸法を小さく構
成でき、小型化が容易である。そして、本発明は飛行用
の有人機は勿論、産業用の無人機、ラジコン機に至るま
で同軸二重反転機構を採用する全てのヘリコプタに幅広
く使用することができる。
よりの回転出力は２分割され、無段変速機構にて任意の
回転数に調節されて、上下のローターにトルク差を生じ
させて方向制御することができる。よって、動力飛行
時、オートローテーション時を問わずヨー軸周りの制御
が容易である。また、ローターマスト周辺のコレクティ
ブピッチ差動機構が不要になり構造が簡略化できる。さ
らに、動力伝達機構が比較的単純に構成でき、軽量化と
整備性に効果がある。そして、従来の同軸二重反転式ヘ
リコプタと比較して全体的に上下方向の寸法を小さく構
成でき、小型化が容易である。そして、本発明は飛行用
の有人機は勿論、産業用の無人機、ラジコン機に至るま
で同軸二重反転機構を採用する全てのヘリコプタに幅広
く使用することができる。
【図１】本発明の第１実施形態の要旨を概念的に示す要
部側断面図。
部側断面図。
【図２】第１実施形態の要部平面配置図。
【図３】無段変速Ｖプーリの作用を説明する変速機構部
の部分拡大側面図。
の部分拡大側面図。
【図４】無段変速Ｖプーリの作用を説明する変速機構部
の部分拡大側面図。
の部分拡大側面図。
【図５】機体の挙動を示す外観斜視図。
【図６】機体の挙動を示す外観斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態の要旨を概念的に示す説
明図。
明図。
１…原動機 ２…クラッチ ３，５…Ｖプーリ ４，１２ａ，１２ｂ…Ｖベルト ７ａ…ギヤ ７ｂ…逆転ギヤ ８ａ，８ｂ…無段変速Ｖプーリ ９ａ，９ｂ…圧着バネ １０ａ…第１軸 １０ｂ…第２軸 １１…変速レバー １３ａ，１３ｂ…大プーリ １４，１５…ローターマスト １６，１７…ハブ １８…上のローター １９…下のローター ２０，２１…スワッシュプレート ２２，２３，２４…ロッド ３２…差動機構 ３３…無段変速機構又は回転速度制御装置
Claims (7)
- 【請求項１】 それぞれ反対方向へ回転する上下のロー
ターを同軸上に備えた同軸二重反転式ヘリコプタにおい
て、 前記上下のローター相互の回転数を可変とすることによ
り回転速度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行
なうことを特徴とする同軸二重反転式ヘリコプタ。 - 【請求項２】 それぞれ反対方向へ回転する上下のロー
ターを同軸上に備えた同軸二重反転式ヘリコプタにおい
て、 原動機出力を２分割して上下のローターにそれぞれ伝え
るとともに、上下のローター相互の回転数を可変とする
ことにより回転速度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向
制御を行なうことを特徴とする同軸二重反転式ヘリコプ
タ。 - 【請求項３】 原動機出力を差動機構により２分割する
請求項２記載の同軸二重反転式ヘリコプタ。 - 【請求項４】 ２分割した原動機出力の回転速度を調節
することにより、上下のローター相互の回転数を可変と
した請求項２又は３記載の同軸二重反転式ヘリコプタ。 - 【請求項５】 ２分割した原動機出力を無段変速機構に
より調節することにより、上下のローター相互の回転数
を可変とした請求項２又は３記載の同軸二重反転式ヘリ
コプタ。 - 【請求項６】 それぞれ反対方向へ回転する上下のロー
ターを同軸上に備えた同軸二重反転式ヘリコプタにおい
て、 原動機出力を減速して第１軸へ伝達すると同時に、第２
軸の逆転ギヤにも伝達し、第１軸及び第２軸にそれぞれ
結合した無段変速Ｖプーリを変速レバーの操作により任
意の回転数に調節し、それぞれＶベルトにてロータマス
トに固着した大プーリを駆動して上下のローターをそれ
ぞれ回転させることにより、上下のローター間に回転速
度差を生じさせて、ヨー軸周りの方向制御を行なうこと
を特徴とする同軸二重反転式ヘリコプタ。 - 【請求項７】 第１軸と第２軸にそれぞれ無段変速Ｖプ
ーリを軸方向移動可能に圧着バネで軸着し、該圧着バネ
の下部は変速レバーによりシーソー状態に支持されてい
る請求項６記載の同軸二重反転式ヘリコプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17070498A JP3952106B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 同軸二重反転式ヘリコプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17070498A JP3952106B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 同軸二重反転式ヘリコプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11342899A true JPH11342899A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3952106B2 JP3952106B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=15909857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17070498A Expired - Fee Related JP3952106B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 同軸二重反転式ヘリコプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3952106B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100672978B1 (ko) * | 2005-08-29 | 2007-01-22 | 부산대학교 산학협력단 | 무인 동축반전 수직 이착륙 비행체의 로터헤드 |
| JP2011521833A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | ジロ インダストリーズ リミテッド | 対の二重反転垂直軸プロペラを備えるフライングマシン |
| JP5281187B1 (ja) * | 2012-11-26 | 2013-09-04 | 忠 岩田 | ヘリコプター用回転翼システム |
| CN105235900A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-13 | 中航维拓（北京）科技有限责任公司 | 一种上旋翼半差动航向控制的共轴式无人直升机操纵系统 |
| CN107253526A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-17 | 黄元其 | 一种高效浆驱动系统 |
| US10053207B2 (en) | 2013-12-19 | 2018-08-21 | Sikorsky Aircraft Corporation | De-rotation system for a shaft fairing |
| CN110869281A (zh) * | 2017-06-26 | 2020-03-06 | Acc创新公司 | 旋翼飞行器 |
| JP2022516202A (ja) * | 2018-10-17 | 2022-02-24 | ガジュ－ヤブウォニスキ、ヴォイチェフ | ハイブリッド推進システム、水素エンジンのピストンを爆発燃焼の影響から保護する方法及び水素エンジンを動力とするヘリコプターのインペラーシャフト上に追加的な周期的トルクを与える方法 |
| CN114771863A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-07-22 | 南京航空航天大学 | 共轴高速直升机旋翼转速变速方案设计方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102501968B (zh) * | 2011-12-31 | 2014-02-05 | 南京航空航天大学 | 涵道共轴直升机操纵机构 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP17070498A patent/JP3952106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2011521833A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | ジロ インダストリーズ リミテッド | 対の二重反転垂直軸プロペラを備えるフライングマシン |
| US8727266B2 (en) | 2008-05-30 | 2014-05-20 | Gilo Industries Limited | Flying machine comprising twin contra-rotating vertical axis propellers |
| JP5281187B1 (ja) * | 2012-11-26 | 2013-09-04 | 忠 岩田 | ヘリコプター用回転翼システム |
| JP2014104802A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Tadashi Iwata | ヘリコプター用回転翼システム |
| US10053207B2 (en) | 2013-12-19 | 2018-08-21 | Sikorsky Aircraft Corporation | De-rotation system for a shaft fairing |
| CN105235900A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-13 | 中航维拓（北京）科技有限责任公司 | 一种上旋翼半差动航向控制的共轴式无人直升机操纵系统 |
| CN110869281A (zh) * | 2017-06-26 | 2020-03-06 | Acc创新公司 | 旋翼飞行器 |
| CN107253526A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-17 | 黄元其 | 一种高效浆驱动系统 |
| CN107253526B (zh) * | 2017-08-04 | 2024-02-09 | 黄元其 | 一种高效桨驱动系统 |
| JP2022516202A (ja) * | 2018-10-17 | 2022-02-24 | ガジュ－ヤブウォニスキ、ヴォイチェフ | ハイブリッド推進システム、水素エンジンのピストンを爆発燃焼の影響から保護する方法及び水素エンジンを動力とするヘリコプターのインペラーシャフト上に追加的な周期的トルクを与える方法 |
| CN114771863A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-07-22 | 南京航空航天大学 | 共轴高速直升机旋翼转速变速方案设计方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3952106B2 (ja) | 2007-08-01 |
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