JPH01503453A - 垂直離陸航空機の改良 - 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】 垂直離陸航空機の改良 本発明は、ロータおよび固定補助尾翼により支持される航空機、特に、オートジ ャイロに関する。

製造が簡単である点、コストないし価格および運転の安全性に関する限り、ヘリ コプタより有利であるにもかかわらず、オートジャイロは、たとえ短かいとはい え、離陸滑走路を必要とするという欠点を有しており、これに対してヘリコプタ は垂直に離陸できる。

この欠点を除去するため、オートジャイロのロータを垂直牽引プロペラとして利 用することが提案されている。

そのため、ロータは推進ブ四ペラのものと同一のモータに接続されると共に、ブ レードピッチが実質的に零にされて、高速で離陸始動されるようになっている。

ロータが所望速度に到達した時に、ブレードが粗ピツチに切り換えられ、それに よりオートジャイロの離陸がもたらされる。

残念ながら離陸時に、オートジャイロは転覆の可能性を有する航空機のつり合い 条件を伴う機首上げ姿勢をとっている。実用上、離陸中のオートジャイロの「ジ ャンプ」が５ｍを越えることは危険であり、このような条件においては、−瞬の 適切な環境においてのみ実施できることであるから、このような離陸は真の垂直 離陸であるとは考えられない。

本発明の目的は、その支持がロータと、飛行中に固定されている補助尾翼により もたらされるオートジャイロに対して、５ｍを越えて正確に真の垂直離陸を可能 にすることである。

本発明において、航空機には、少なくともその尾翼の一部が正常飛行位置に対し て傾斜位置をとることができるようにする装置が備えられている。

本発明の有利な実施例において、その正常飛行位置に対して傾斜され得る尾翼部 分が、航空機のロータの回転面に対して実質的に平行なシャフトに取付けられる 。

変形例として、シャフトに取付けられた尾翼部分を「開放」して、それが前記シ ャフトの回りに自由に回転できるようにする装置が航空機に備えられる。

本発明を実施する装置は、ベルクランクレバーを有するリンク装置により有利に 形成されると共に、その少なくとも一つには、尾翼を飛行位置にロックする装置 が備えられる。

これらの装置は、尾翼をその正常飛行位置に到達した時に、自動ロックするよう に構成することもできる。

本発明の他の特徴および利点は、限定されない例として与えられた本発明の一実 施例を示す図面を参照して、以下の説明から明らかになるであろう。

第１図はオートジャイロの上面図、 第２図は第１図の立面図、 第３図は第１図のＩｉＩ−ｍ線に沿う拡大部分断面図、第４図は第３図の■−■ 線に沿う縮小断面図、第５図は尾翼制御装置の概略図、 第６図は第５図の一部の拡大図、 第７図および第８図は第５図の別の部分の拡大図で、第７図は第８図の■−■線 に沿う断面図、第８図は第７図の■−■線に沿う断面図を示すものである。

第１および２図において、オートジャイロは、推道プロペラ４を支持する胴体１ 、支持体３に取付けられたロータ２、および２つのビーム５および６から構成さ れる前記ビーム５および６は、３つの部分、すなわち内側部分７および２つの外 側部分８および９からなる尾翼を支持している。

尾翼のビームに対する固定形態は、第３図および第４図に示される。

内側部分７はその幅全体にわたって、チューブ状長手方向部材１０を備え、この 部材１０はその各端部においてスピンドル１１により支持されると共に、スピン ドル１１上に２つのベアリング１２および１３が、スリーブ１４により間隔をお いて取付けられる。これらベアリングおよびスペーサスリーブはスピンドル１１ 上に、一方で、スピンドルのねし端部にねし込まれたナツト１６により保持され た座金１５により、そして他方で、スピンドル１１に溶接されると共にビーム５ にねし込まれたリング１７により、保持されている。長手方向部材１０は端部片 ２８に終っており、その端部片にねじ付きプラグ２７がねじ込まれる。部片２９ は端部片２８およびプラグ２７間にサンドイッチ状に配置されると共に、クラン クピン３６を装着されたレバー３０を保持する。

尾翼の外側部分８の固定形態は同一であると共に、スピンドル１９に保持された チューブ状長手方向部材１８により構成されており、この部材１８の保持は、ス リーブ２２により隔置された２つのベアリング２０および２１により行なわれる と共に、これらベアリングは座金２３およびナツト２４により、かつスピンドル １９に溶接されると共にビーム５にねじ込まれたリングにより、所定位置に保持 されており、この組立体はねじ付きプラグ３１により閉鎖され、このプラグ３１ は端部片３２に対して、クランクピン３６を保持するレバー３４を備える、部片 ２９と同一の部片３３を維持している。

スピンドル１９は、その軸心がスピンドル１１の軸心に対して少し傾斜してし） るが、このスピンドル１１に溶接されると共に、２つのスピンドルからなる組立 体は、ビーム５の所要の通路２６を通過している。外側部分９の固定形態は外＠ 部分８の固定形態と対称であると共に、特に、クランクピン３６を保持するレバ ー３４を有する部片３３を備えている。

こうして尾翼の各部分７，８または９はビーム５および６に対して、したがって オートジャイロの胴体に対して回転できるように取付けられ、この回転軸心はそ の重心の前方だけでなく、そのスラスト中心の前方において選択される。

これら部分７，８および９を操作する装置は、ロックシステム、伝達システムお よび制御システムから構成されている。

制御システムは、レバー７４に関節状に連結された剛性制御ロッド９４を備えて いる。レバーはそれ自体７５において、オートジャイロに対して固定された点に 関節状に連結されると共に、ハンドル７６を備えている。制御ロッドの端部は、 ベルクランク・レバー３７を備えるロックシステムにも関係を有し、このベルク ランク・レバー３７は円板形態を有すると共に、オートジャイロに関して固定さ れたシャフト７７の回りに回転できるように取付けられる。このベルクランク・ レバーは切欠き４０、クランクピン４１、および２つの正反対位置に対向するア ーム３８および３９からなり、各アーム３８，３９はそれぞれ孔９５および９６ を有する。摩擦ディスク４６がベルクランク・レバー３７に対して、シャフト７ ７上に取付けられている。

滑りベアリング４３内を摺動する剛性ロッド４２は突起４４を有すると共に、円 形ヒール４５で終っている。

ベアリング４７内を摺動する制御ロッド９４はその端部に、ロッド９４に対する 直角のフィンガー５０を有すると共に、実質的に半円形の切欠き５１と、スプリ ング４９を受容する室４８とを備え、スプリング４９は室４８の一端部と、ロッ ド４２の円形ヒール４５に接触する。

オートジャイロの胴体内に一部収容されると共に、２つのビーム５および６内に 一部収容される伝達システムは、第７図および第８図に示される２つのベルクラ ンク・レバー６０および８０と、４つのケーブル５２，５３゜５４および５５と 、４つのリンク５６，６７．５８および５９、とから構成される。

ベルクランク・レバー６０および８０は同一であると共に、ビーム５および６の 所要のハウジング内に配置されると共に、検査用トラップが設けられている。

ベルクランク・レバー６０はチューブ６１から形成され、チューブ６１は４つの レバー６３，６４，６５および６６を備えると共に、固定シャフト７１上で回転 する。

ベルクランク・レバー８０はチューブ８１から形成され、チューブ８１は４つの レバー８３，８４，８５および８６を備えると共に、固定シャフト９１上で回転 する。

レバー６５および６６は一つの同一部片６２を形成すると共に、ベルクランク・ レバー６０のピボット軸から等距離にある２つの円孔６９および７０を有する。

レバー８５および８６は一つの同一部片８２を形成すると共に、ベルクランク・ レバー８０のピボット軸から等距離にある２つの円孔８９および９０を有する。

レバー６３および６４はレバー６６を越え、ベルクランク・レバー６０のピボッ ト軸から等距離に孔を有している。レバー６３の孔６７は円形であるのに対して 、レバー６４の孔６８は長方形開口の形態を有している。

同様に、レバー８３および８４は、前者が円孔８７を、そして後者が長方形開口 ８８を備える。

最後に、ベルクランク・レバー６０および８０がジャーナル支持されるシャフト ７１および９１はそれぞれ、ビーム５および６の各側に固定されたプレート７２ −７３および９２−９３により保持される。

リンク機構が第５図に概略的に示される。

被覆ケーブル５２および５５はそれぞれの端部の一方で、ベルクランク・レバー ３７のアーム３８の孔９５に取付けられ、ケーブル５２（よその他端部でベルク ランク・レバー６０のレバー６６の孔７０に取付けられるのに対して、ケーブル ５５はその他端部でベルクランク・レバー８０のレバー８５の孔８９に取付けら れる。

ケーブル５３および５４はベルクランク・レバー３７のアーム３９の孔９６に取 付けられ、ケーブル５３はその他端部でベルクランク・レバー６０のレバー６５ の孔６９に取付けられるのに対して、ケーブル５４はその他端部でベルクランク ・レバー８０のレバー８６の孔９０に取付けられる。

リンク５６はその一端部に、ベルクランク・レバー８０のレバー８３の孔８７に 係合するクランクピンを備え、また他端部に孔を備え、この孔に、尾翼の外側部 分８に保持される部片３３のレバー３４のクランクピン３６が係合する。

リンク５８はその一端部に、ベルクランク°レバー６０のレバー６３の孔６７に 係合するクランクピンを備え、また他端部に孔を備え、この孔に、尾翼の外側部 分９に保持される部片３３のレバー３４のクランクピン３６が係合する。

リンク５７は一端部に、ベルクランク・レバー８０のレバー８４の開口８８に係 合するクランクピンを備え、また他端部に孔を備え８、この孔に、尾翼の内側部 分に、その外側部分寄りにおいて保持される部片２９のレバー３０のクランクピ ン３５が係合する。

リンク５９は一端部に、ベルクランク・レバー６０のレバー６４の開口６８に係 合するクランクピンを備え、また他端部に孔を備え、この孔に、尾翼の内側部分 に、その外側部分寄りにおいて保持される部片２９のレバー３０のクランクピン ３５が係合する。

リンク５６および５８はビーム５および６の外側に斜めに延び、第１のものは尾 翼の外側部分８のクランクピン３６の方向に、そして第２のものは外側部分９の クランクピン３６の方向に延びている。リンク５９および５７はビームの内側に 斜めに、尾翼の内側部分７のクランクピン３５の方向に延びている。

これらの条件において、下記のように作動される。

オートジャイロが停止中、制御レバー７４は第５図に示される位置にロックされ 、すなわち制御ロッド９４がベルクランク・レバー３７をロックする位置にある 。

一方、フィンガー５０の切欠き５１ばり、ランクピン４１をロッ、りし、他方、 ロッド４２の突起４４は、前記ロッドのヒール４５を室４８の底部に強制するス プリング４９の作用により、切欠き４０に係合する。

摩擦ディスク４６の目的は、たとえば乱流による尾翼のレベルにおける振動を減 衰することである。ベルクランク・レバー３７に対するこのディスクの圧力程度 を増大または減少することにより、これら振動の減衰度は増大または減少される 。

この構成において、ケーブル５２は前方へ傾斜するベルクランク・レバー６０の 上部を保持し、またケーブル５４は前方へ傾斜するベルクランク・レバー８０の 上部を保持し、これらベルクランク・レバーの下部はケーブル５３および５５に より、後方へ大きくまたは小さく押圧される。

これらの作動において、ベルクランク・レバー８０のレバー８３はリンク５６に より、尾翼の外側部分８を飛行位置に保持し、ベルクランク・レバー６０のレバ ー６３はリンク５８により、尾翼の外側部分９を飛行位置に保持する。

同時に、レバー８４おまび６４はリンク５７および５９により、尾翼の内側部分 ７を飛行位置に保持する。

始動にあたり、パイロットは通常、ロータ１をその制御モータに接続し、その場 合ロータのブレードは零ピッチにされる。これと共働し、あるいは同時に、推進 プロペラのモータが始動される。

ロータが、オートジャイロの離陸をもたらすのに十分な回転速度に到達すると、 パイロットは同時にロータを粗ピツチになし、制御レバー７４を矢印７８の方向 に操作する。

このようなレバー７４の操作により、制御ロッド９４は後方に押圧され、したが ってフィンガー５０の切欠き５１はクランクピン４１から自由になり、ロッド４ ２の突起４４は切欠き４０から離脱される。

したがって、ケーブル５２，５３，５４および５５、およびリンク５６，５７， ５８および５９がロック解除され、この条件において、尾翼の３つの部分７，８ および９はもはや、第１図、第２図および第５図に示される位置に保持されず、 したがって、それぞれスピンドル１０および１８の回りに回転する。

先ず最初に、それら尾翼の重心が回転するためのシャフトの後方に位置するので 、尾翼の３つの部分は水平にではなくて、垂直に位置する傾向になる。

さらに、尾翼の２つの外側部分８および９は、高速で回転するロータのブレード から実質的に垂直方向の空気流を受けるが、その理由は、それが離陸速度の事情 によることと、実質的にブレードの端部に配置されていために、前記空気流がよ り一層速くなるからである。それらの尾翼のスラスト中心が、七〇が取付けられ てし）るスピンドルの軸心の背部にあるという事実を考慮すると、２つの外側部 分８および９は単なる重力下にあるのと同様に、同一垂直位置をとる傾向になる 。

他方、尾翼の内側部分７は、ロータからの垂直空気流と、推進プロペラからの水 平空気流との両方を受け、その位置は、それが受ける２つの流れの特性により、 多少傾斜することになる。

このような条件におし）で、さらに支持部材の問題であるが、必要に応じた空力 的な輪郭により、尾翼はオートジャイロの垂直離陸中、ロータからの空気流に対 して小さい抵抗をもたらすだけとなり、そのためにオートジャイロが機首上げ姿 勢をとる危険がない。

オートジャイロが離陸する時、パイロットは、ロータ１をクラッチ解放し、その 時点でロータは自由に回転すると共に、尾翼上には減少した下降流が送られるだ けになる。その場合、推進プロペラから尾翼の内側部分へ向かう水平流は一定に 維持される。リンク５７および５９はそのクランクピンが長方形開口６８および ８Ｂに係合しているので、尾翼の内側部分７は、離陸時の位置と飛行位置との間 の中間位置をとることになり、この中間位置は受容される２つの流れの合力によ るものであることから、さらに変動することになる。

ロータ１をクラッチ解放すると同時に、パイロットはレバー７４を、矢印７８と 反対方向に操作する。この移動において、制御ロッド９４はベルクランク・レバ ー３７を、第５図に示される位置へ向けて旋回させるようになっている。

さらに、ロータは離陸時の回転速度よりさらに低速で回転し、それが巡航速度に 到達した時、空気はロータを介して底部から頂部へ流れることはあっても、もは や頂部から底部へ流れることはない。それから尾翼に対するロータの作用は徐々 に減少し、最終的に完全に止まり、プロペラ４と相対的な風との作用が残る。

それから尾翼はその飛行位置をとり、ベルクランク・レバー８０および６０はリ ンク５６，５７，５Ｂおよび５９により旋回し、ベルクランク・レバ−３７自体 は第５図および第６図に示される位置をとり、この位置では、スプリング４９の 作用により突起４４が切欠き４１に係合し、したがってベルクランク・レバー３ ７の角度位置がフックされる。したがって、すべての尾翼７，８および９は飛行 位置にロックされる。

当然、この発明の範囲内において、前述のものまたはその細部が修正され、ある いはそのような別の構造が採用されて、同一結果を達成することができる。

たとえば、伝達ケーブルは航空機の胴体から、尾翼を保持するビームに通じるベ ルクランク・レバーに９０゜で取付けられる剛性ロッドに置換することができる 。

さらにたと丸ば、尾翼をロックする装置の制御は、ロータを粗ピツチにセットす る制御と同期させることができ、その場合、制御ロッド９４は電気または他のシ ステムにより作動され得る。

尾翼をロックするために記載された機械的システムは、電磁システムに置換する ことができ、これはたとえばビーム５および乙に配置されたフィンガーの形態を 有すると共に、飛行位置において、尾翼の異なる部分を不動状態にするように、 その部分に設けられたオリフィス内へ強制するスプリングの作用により、係止装 置としての作用をもたらす。これらのフィンガーは離陸時、電磁石により戻され 、それから解放され、フィンガーの狼の歯状の輪郭により、相対的な風および推 進プロペラの作用により、水平上昇中、尾翼は自動的にロックされる。

補正音の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成　１年　２ 月ｌＯ日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ロータおよび補助尾翼により支持される航空機において、少なくとも尾翼の 一部を、その正常飛行位置に対して傾斜した位置をとらせることを可能にする装 置を備えたことを特徴とする航空機の改良。
2. ２．前記正常飛行位置に対して傾斜した位置をとることができる尾翼の部分が、 支持ロータの回転面に実質的に平行なシャフト（１１，１９）に取付けられてい ることを特徴とする請求項１記載の航空機。
3. ３．尾翼の傾斜可能部分を、そのシャフト上で自在に回転させる装置を備えるこ とを特徴とする請求項２記載の航空機。
4. ４．尾翼の各部分を飛行位置にロックする装置を備えたことを特徴とする請求項 １、２又は３記載の航空機。
5. ５．各尾翼部分の、飛行位置への復帰により、該各尾翼部分自体のロックが確実 になされるようにしたことを特徴とする請求項４記載の航空機。
6. ６．尾翼の傾斜可能部分をそのシャフトの回りに自在に回転させる装置が、ベル クランク・レバーを備えるりンク機構により形成されると共に、ベルクランク・ レバーの一つ（３７）に、その角度位置をロックする装置（４１〜５１，４０〜 ４４）を設けたことを特徴とする請求項４又は５記載の航空機。
7. ７．りンク機構のベルクランク・レバーの一つが、調整自在な摩擦装置（４６） を備えたことを特徴とする請求項６記載の航空機。
8. ８．尾翼が、２つの平行ビームに保持された３つの部分に分割されると共に、一 つの部分が２つのビーム間に、そして他の２つがその外側に配置されており、該 尾翼の外側部分（８，９）がそれぞれクランクピン（３５）を備え、このクラン クピン（３５）が、りンク機構の一部を形成すろベルクランク・レバー（６０， ８０）に関節状に連結されたリンク（５６，５８）により操作されると共に、２ つのベルクランク・レバー（６０，８０）の移動が前記リンク機構により同期作 動されるようにしたことを特徴とする請求項６又は７記載の航空機。
9. ９．尾翼の内側部分（７）が２つのクランクピン（３６）を備え、このクランク ピン（３６）が、尾翼の外側部分（８，９）を操作するリンク（５６，５８）を 保持するベルクランク・レバー（６０，８０）に関節的に連結された２つのリン ク（５７，５９）により操作されるようにしたことを特徴とすろ請求項８記載の 航空機。
10. １０．内側部分（７）を操作する２つのリンク（５７，５９）が、長方形開口（ ６８，８８）内に関節的に連結されたことを特徴とする請求項９記載の航空機。