JPS59145697A - 複合ヘリコプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複合ヘリコプタとその動力装置に関するもので
ある。

複合へ１ノコブタという用語は、正規のヘリコプタ回転
翼のＩマかに翼ヲ有するヘリコプタを指すために使用さ
れる。

複合ヘリコプタは新規なものでなく、その設計において
数種の相異なるアプローチが用いられている。例えば、
回転翼の駆動力と水平方向推進力とを生じるために別々
のエンジンを使用する方法カ提案されている。このアプ
ローチは、巡航モードの運転に際して、回転談を駆動す
るエンジンが絞られｌたけ閉鎖され、その場合死重とな
り、甘だ巡航エンジンが離陸に際しての揚力に寄与しな
いという欠点をもっている。

従って、他のアプローチは、回転柁を、駆動する仕事と
前進推進力を生じる仕事とを同一の単数または複数のエ
ンジンに実施させるにある。この方法も寸だ１つの機能
から他の機能に切換える問題を生じ、またそのために数
種の提案が成されたが、そのいずれも受入れられていな
い。

各種の複合ヘリコプタとその動力装置の例が英国特許第
八θ評、り４２号、第ｉ、ｉｏざ、≠ｊ４を号および第
１、／ノθ、に！と号に開示されている。これらの特許
明細書は、ツインエンジン型ヘリコプタと、２基のエン
ジンをヘリコプタの回転翼駆動から水平推力発生に切換
える各種の方法とを開示している。これらのすべての提
案において、エンジンｉｄ揚カを生じるために使用され
るか、あるいは前進推力を生じるために使用され、この
構造の欠点は一方の運転モードから他方の運転モードへ
のエンジンの切換えが遅いことである。

このような欠点を有しない構造が英国特許第りｒｏ、ｔ
ｏＩｒ号に開示されている。この構造においてＨＥＴｉ
　ピッチファンが具備され、このファンとヘリコプタの
回転翼は、常にエンジンの低圧タービンから歯車装置を
介して駆動されている。ファンの翼のピッチを変えてフ
ァンを駆動するに必要な動力を増減することにより、ヘ
リコプタ回転翼に伝達される動力の量が変更される。し
、がしながらこの構造においては前記の他の構造におけ
ると同じく、エンジンは複合ヘリコプタの動力装置とし
て使用するように特殊膜ｉｆされている。また可変ピッ
チファンは比較的大直径を有し、このことが可変ピッチ
ファンを使用することのできる航空機の型について制限
を設ける。

本発明の目的は、最小限度の変更によって垂直揚力と水
平推進力とを生じるようになされた標準型エンジンから
成る複合ヘリコプタの動力装置を提供するにある。

本発明によれは、複合ヘリコプタは、コアガス発生器と
、このコアガス発生器の排気によって駆動濱れ−＼リコ
プタ回転久を駆動するように連結された動力タービンと
、ｒ動力タービンから排気を受け、ヘリコプタ回転具に
供給される動力を制御するように、ｉす記動カタービン
の下流に備えられた可変面積最終推進ノズルとを有する
ガスタービン動力ｌｋ＋、酋を含む。

この手段により、可変面積ノズルは、回転翼からの揚力
の発生のために動力タービンによって発生される動力と
、前方推進のためにエンジンによって発生される推進推
力との両方を制御するために使用することができる。こ
の可変面積最終ノズルは・　（すべてのヘリコプタ動力
装置において必要不可欠なヘリコプタ回転翼を駆動する
ための駆動軸と歯車箱のほかに）揚力と前方推進力との
間の動力移動を成すために標準型エンジンに対して付加
えられる比較的簡単な変更である。捷たこの提案は、動
力装置からの揚力と前方推進力との間において動力を広
い範囲内で変動させながらヘリコプタ回転翼が常に回転
されているが故に、前記の先行技術の提案の諸問題を避
けることができる。

以下本発明を図面に示す実施例について詳細に説明する
。

付図について説明すれば、各側に７個の翼／２とヘリコ
プタ回転翼／ｌとを有する複合ヘリコプタ１０が図示さ
れている。−個のガスタービンエンジン動力装置／Ａは
、それぞれ低圧圧縮器／ざと、この低圧圧縮器を駆動す
るコアガス発生器曜と、コアエンジンの排気によって駆
動きれる動力タービン２．２と、司俊面積最終ノズル評
とを具備する。

各動力装置の各部の配置は下記の通りでるる。

各コアエンジンによって圧縮された空気流の少なくとも
１部がダクトユ６を介し−を栓ｔ、ｚに送られ、これら
の翼はその伎縁に増速フラップ！を有する。

この増速フラップはそれ目体公知のものでめっで、ここ
にその動作を詳細に説明しない。ダクトコ乙から送られ
てきた空気がこれらのフラノプコｇケ通して大気中ｔこ
出て、翼の上を流れこ八らのフラップの中間を通り上フ
ラッグに付着して翼の揚力を増大する空気３ｆＬを誘発
すると￥ｔ’Ｌば十分である。ま／ζこれらのフッツブ
２ｇは実線で示す位置とタ゛ッ７ユ線で示す位置との間
を枢転し、７４１１者の位置においては回転Ｘ／りによ
って発生器れる揚力Ｑこ加えられる追加の下向き推力を
生じ、唸た振者の位置においては削向き推力を生じる。

２個のエンジンによって圧ｌｐｄされた空気が、ダク）
２Ａを縦方向に分割するグイ−１’フラム２７の動詞に
供給される。このようにして両方のエンジンが洲の全長
に沿ってフラップ２ｇに対して空気を供給し、一方のエ
ンジンを及はさない。コアガス発生器Ｊは圧縮器／ｇを
駆動するための動力を発生し、またこのノｆス発生器Ｊ
から出た排気が動力タービン２．２の中を通る。軸３０
と歯車箱３２が両刀の動力タービンユ２をヘリコプタ回
転翼ｌｌｌと連結して、この回転興ヲ駆動する。

各動力タービンユユから出た排気が可変面積最終ノズル
ケ通して大気中に出る。このノズルはこの実施例におい
ては常Ｖこ彼方に向くように図示されているが、所望な
らば、揚力を垢太する／こめに排ガスｌ下向きに向ける
ように、めるいは姿勢制御のために抄−ガスン４１１１
方に向けるように、Ｔｉ−１′変方向型とすることもで
きる。

この複合ヘリコプタの動作は１記の通りである。

離陸のため、各カスタービン動力装置が最大出力で運転
され、可変面積最終ノズルがその最大面積位置に置かれ
る。これによって動力タービンの前後に最大差圧を生じ
、従って回転数／りに対して最大駆動力を生じ、これが
揚力の大部分を発生すると共に、最終ノ゛ズルから最小
推力を発生する〇低圧圧縮器／ｇから、空気を下向きに
送るように枢転されている増速フラップ２ｇを通して送
られる圧縮空気によって、追加揚力が発生される。この
ようにして、排ガス中に残存するエネルギーの非常にわ
ずかの部分が可変面＠最終ノズル評から実際的に前向き
の推力を生じることなく、ヘリコプタは垂直に離陸する
ことができる。もし可変面積最終ノズルか＃ｌ’ガスを
下方に向けるように枢転可能に作られているならば、残
存エネルギーがさらに揚力を増大するように方向づけら
れることは明白である。

空中に浮上がったとき、通常のティルト回転数が使用さ
れているならは、通常の方法で前向き飛行を開始するこ
とができる。そうでなければ、最終ノズルの面積を調整
しである程度の前進推力を生じることができ、これがあ
る程度の前進速度を生じるので、両側の翼が徐々に揚力
を生じ始める。

その際に、増速フラップ２ｇを水平位置の方向に徐々に
枢転させて徐々に前進推力を増大することにより、この
プロセスを加速することができる。へリコプタ両翼がこ
のヘリコプタを空中に保持するに必要な揚力に寄与し始
めたとき、可変面積最終ノズルＪを閉鎮して動力タービ
ン２２を無負荷と成し、このようにして回転ｆｌ、／Ｉ
ｆに対する動力を減少させ、ヘリコプタの前進推力をさ
らに増大する。

ヘリコプタ回転数に対する動力の減少と、これに伴う回
転翼の減速は、回転翼なしで２！；Ｏｍｐｈのオーダの
比較的高い前進速度が得られて、前進する回転翼の訛端
マツ−・数が過剰となる程度である。

組立体の一部としての増速フラップのオｌｊＡば、これ
が高い揚力効率を有し、中速で低い抗力を生しることで
ある。またこの増速フラップはへυコプタ翼の水乎面稙
を最小限に成し、これがヘリコプタ買の揚力に対する回
転翼の吹下しの作用を低減させる。

上述のよう表複合ヘリコプタのもう１つの利点は、適尚
にノズル面積を選定するだけで、回転翼による揚力の大
巾な減少なしで十分な前進推力を生じることができ、ヘ
リコプタがオーバーロードであっても、両翼の揚力が離
陸に十分となる１で地面を前方に走ることによって短距
離離陸を成すことができることである。このことは、離
陸時に＠載される燃料の量を増大することによりヘリコ
プタの行動範囲を著しく増大することができる。

疑問な赴けるために伺加えれば、このＥ！Ａ＃１曹に２
いて使用される低圧圧縮器という用語は、広く用いられ
ている代用語ファンを含むものと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転数、増速フラップおよびガスタービンエン
ジン動力装置を備えた本発明のツインエンジン型複合−
＼リコプタの上部の側面図、また第、２文は第７図の矢
印Ａから見た後間図でおる。 １０・複合ヘリコプタ、／２　翼、／弘・・回転翼、／
乙動力装置、７ｇ・・・低圧圧縮器、２０・コアガス発
生器、〃・勤カタービン、Ｊ・可変面積ノズル、ユ乙・
・・ダクト、２７・・・ダイヤフラム、Ｉ・・・増速フ
ラップ、３０・駆動軸、３−・・歯車箱。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清手続ネ甫τ［貼
９　（方式） 昭和５９年３　月ンン日 許庁長官　若杉和夫　殿 事件の表示 昭和５８年　特８７１願　第２２５５２０号発明の名称 複合へ１ノ二ノブタ 補正をづ゛る者 事件との関係　　特許出願人 ロールスー１」イス、リミテッド 代　　理　　人 昭　　和　　５９年　　２　　月　　８　　日（発送日
　昭和５９年２　月２８日） 補正の対象 図　　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前進飛行中に翼が正規に生じる揚力のほかに揚力を
   発生するための１個または複数の揚力増大装置を備えた
   少々（とも７つの翼と、コアガス発生器を有するガスタ
   ービン動力装置とを含み、この動力装置は低圧圧縮器と
   、前記コアガス発生器の排気によって駆動されヘリコプ
   タ回転翼を駆動するように連結された動力タービンと、
   低圧圧縮器によって圧縮された空気の少なくとも７部を
   前記の買まで送るダクトと、前記動力タービンの下流に
   配置された可変面積最終推進ノズルとを含み、前記ノズ
   ルは動力タービンから排気を受け、またこの動力タービ
   ンによって吸収される動カケ変更させるように作動する
   複合ヘリコプタ。 ！前記の揚力増大装置に増速フラップを含み、前記の低
   圧圧縮器から舅によって受けられた排気流がこれらのフ
   ラップを通して排出され、これらのフラップは排気を下
   向き一！たは横向きに指向するように枢転可能である特
   許請求の範囲第１項に記載の複合ヘリコプタ。 ３前記の可変面積最終ノズルは揚力または前進推力を生
   じるように方向づけられる特許請求の範囲第１項またけ
   第２項による複合ヘリコプタ。 ≠、２個のガスタービン動力装置が具備され、各動力装
   置の動力タービンは回転翼を駆動するように歯車箱を通
   して連結さｆ”している特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかによる複合ヘリコプタ。 ｊ、ダクトはダイトプラムによって縦方向に分割され、
   −基のエンジンによって圧縮でれた空気がこのダイヤス
   ラムの両側に送られることによす、一方のエンジンの故
   障は、他方のエンジンによる圧縮空気の増速フラッグへ
   の供給を妨げない特許請求の範囲第１項に記載の複合ヘ
   リコプタ。