JPH04218778A - ヘリコプタ用エアデータシステム - Google Patents

ヘリコプタ用エアデータシステム

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JPH04218778A
JPH04218778A JP8447291A JP8447291A JPH04218778A JP H04218778 A JPH04218778 A JP H04218778A JP 8447291 A JP8447291 A JP 8447291A JP 8447291 A JP8447291 A JP 8447291A JP H04218778 A JPH04218778 A JP H04218778A
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JP
Japan
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rotor
helicopter
rotation angle
air
air data
Prior art date
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Pending
Application number
JP8447291A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Takagi
誠 高木
Toshiaki Nabeya
鍋谷 俊明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8447291A priority Critical patent/JPH04218778A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリコプタの対気速度
を検出するのに使用されるエアデータシステムに関する
【0002】
【従来の技術】従来ヘリコプタの対気速度を検出するの
に使用されるエアデータシステムとしては、固定翼航空
機と同様にピトー管、フラッシュポート等の対気速度検
出用の空気圧センサを機体の前方または前端に配設し、
静圧Psと全圧Ptとの差すなわち動圧Qc(=Pt−
Ps)から対気速度V=f(Qc)を検出するものが知
られている。しかしながら、このようなエアデータシス
テムでは、一方向(一般的に機軸方向)のみの速度しか
検出できず、しかも、低速域(30〜50ノットすなわ
ち、15.4〜25.7m/sec)以下では動圧Qc
が小さいため、誤差が大きくて使いものにならないとい
う問題点があった。
【0003】そこで従来、前述の問題点を解消するヘリ
コプタのエアデータシステムとして、中央部が機体の鉛
直軸周りに回転駆動されるアームの両端にピトー管また
はベンチュリー管等の空気圧検出部を設け、検出された
空気圧から計算されるアーム両端の対気速度から、ヘリ
コプタの速度とその方向とを検出するようにしたものが
知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記回
転駆動されるアーム両端の対気速度からヘリコプタの速
度とその方向とを検出するようにしたエアデータシステ
ムでは、回転駆動されるアームをわざわざ設ける必要が
ある。また、前記アーム両端の対気速度を検出するのに
、普通ピトー管等の空気圧検出部から得られる動圧Qc
が用いられる。そして、前記動圧Qcから前記アーム両
端の対気速度を計算する場合、動圧Qcがある程度大き
くなければ精度良く対気速度を検出することができない
。前記動圧Qcを大きくするために、強度上アームの長
さをあまり長くとれないので、回転数を上げなければア
ーム両端の周速度を充分にとることができないという問
題点があった。また、ロータからの吹き下ろしの風の影
響を受けるので、誤差が生じ易いという問題点があった
。本発明は、前述の事情に鑑み、ヘリコプタの速度とそ
の方向とを精度良く検出できるようにすることを課題と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のヘリコプタ用のエアデータシステムは、ヘ
リコプタのロータの先端に設けた空気圧検出部と、ヘリ
コプタの機体に対する前記ロータの回転角を検出するロ
ータ回転角センサと、ロータ回転角信号およびロータ先
端の空気圧信号からヘリコプタの速度およびその方向を
計算するエアデータ計算装置とを備えたことを特徴とす
る。
【0006】
【作用】前述の特徴を備えた本発明のヘリコプタ用エア
データシステムは、ロータの先端に空気圧検出部を配設
したので、回転するアームを別途設ける必要が無くなる
。また、ロータのスパンは長いので、ロータ先端の周速
度を充分大きくすることができる。したがって、検出さ
れる動圧も大きくなり、対気速度の検出精度も向上する
【0007】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明する
。図1は本発明のヘリコプタ用エアデータシステムの第
1実施例を設けたヘリコプタの平面図、図2はその側面
図、図3は前記ヘリコプタ用エアデータシステムの一実
施例の説明図、である。図1において、ヘリコプタ1は
、2枚羽根式のロータ2を有し、速度Vで飛行している
。前記ロータ2の両先端には空気圧検出部としてのピト
ー管3,4が設けられている。図1および図3に示すよ
うに、ピトー管3には全圧Pt1を検出する全圧孔3a
および静圧Ps1を検出する静圧孔3bが設けられてい
る。また、図3に示すように、ピトー管4には全圧孔P
t2を検出する全圧孔4aおよび静圧Ps2を検出する
静圧孔4bが設けられている。
【0008】図4に示すように、ピトー管3で検出され
た全圧Pt1=Ps1+Qc1および静圧Ps1は動圧
センサ5に入力される。動圧センサ5は動圧Qc1の大
きさに応じた電気信号をセンサインタフェース、マイク
ロプロセッサ等により構成されたエアデータ計算手段9
に出力するように構成されている。前記静圧Ps1は静
圧センサ6にも入力される。静圧センサ6は静圧Ps1
の大きさに応じた電気信号を前記エアデータ計算手段9
に出力するように構成されている。同様に、ピトー管4
で検出された全圧Pt2=Ps2+Qc2および静圧P
s2は動圧センサ7に入力される。動圧センサ7は動圧
Qc2の大きさに応じた電気信号を前記エアデータ計算
手段9に出力するように構成されている。前記静圧Ps
2は静圧センサ8にも入力される。静圧センサ8は静圧
Ps2の大きさに応じた電気信号を前記エアデータ計算
手段9に出力するように構成されている。前記符号5〜
9で示された構成要素からエアデータ計算装置Cが構成
されている。また、図3に示すロータ回転角センサ10
は、図1のロータ回転角度(機体軸とロータとのなす角
度)θに応じた電気信号を前記エアデータ計算手段9に
出力するように構成されている。
【0009】次に、前述の構成を備えた実施例の作用に
ついて説明する。図1において、 α…機体軸方向に対するヘリコプタ1の進行方向、V…
ヘリコプタ1の進行方向の速度、 ω・・・・ロータ2の回転角速度、 θ・・・・機体軸に対するロータ2の回転角、L・・・
・ロータ2の回転中心からロータ先端のピトー管3,4
までの距離、 V1,V2・・・・ロータ先端の対気速度、とする。図
3に示すように、動圧信号Qc1,Qc2、静圧信号P
s1,Ps2およびロータ回転角θがエアデータ計算手
段9に入力されている。
【0010】ところで、前記V1,V2は前記動圧Qc
1,Qc2の関数である。すなわち、 V1=f(Qc1)・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(1)V2=f(Qc2)・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(2)であるから、前
記エアデータ計算手段9は、ロータの回転角θの各値に
対応するV1,V2の値を算出することができる。また
、図1より、 となる。
【0011】したがって、横軸にθ(0≦θ≦360゜
)をとり、縦軸にV1−V2をとって、上記(5)式を
グラフに描くと図4のようになる。図4のグラフにおい
て、g(θ)がマイナスからプラスに移行するときのθ
軸との交点のθの値が前記機体軸方向に対するヘリコプ
タ1の進行方向αとなる。また、(5)式よりg(θ)
の振幅からヘリコプタ1の速度Vが定まることが分かる
。したがって、前記進行方向αおよび速度Vの値はエア
データ計算手段9により計算して求めることができる。 また、静圧Ps1,Ps2は略々等しいがこれらの平均
値をヘリコプタ1のその位置の気圧の値として、気圧高
度Hpを算出することができる。
【0012】次に、図5〜図8により本発明のエアデー
タシステムの第2実施例を説明する。図5は同第2実施
例の要部斜視図、図6は前記図5のVI−VI線断面図
、図7,8は同第2実施例の作用を説明するための図で
ある。この第2実施例の説明において、前記第1実施例
の構成要素に対応する第2実施例の構成要素には同一の
符号を付して重複する詳細な説明は省略する。この第2
実施例は、ピトー管3,4の構造およびピトー管3,4
の前記ロータ2への取付構造が前記第1実施例と相違し
ているが、その他の点では前記第1実施例と相違がない
。 なお、ピトー管3および4は同一の構造を有しているの
で、以下ピトー管3についてのみ説明する。
【0013】図5,6において、ロータ2の先端には支
持筒21が設けられており、ピトー管3には前記支持筒
21に嵌合する回動筒22が固定されている。ピトー管
3の回動筒22は、前記支持筒21によって回動自在に
支持されている。また、回動筒22には抜け止め防止用
のCクリップ23が装着されている。そして、前記ピト
ー管3の全圧孔3a、静圧孔3bによって検出された全
圧Pt1、静圧Ps1等の信号は、前記回動筒22内を
貫通する信号線(図示せず)によってロータ2側に伝送
されるように構成されている。前記ピトー管3には、ピ
トー管3の姿勢を調節するための一対の水平翼24,2
4が設けられている。前記水平翼24,24によって前
記ピトー管3の姿勢は、自動的に調節されるようになっ
ている。
【0014】次に、図7,8を参照しながら、前記第2
実施例の作用を説明する。まず、図8に示すように、ロ
ータ2先端にピトー管3を固定した場合について考える
。ヘリコプター1は、機体軸に対し、ロータ2の傾きを
変えながら飛行するため、ピトー管3の向きがロータ2
に対して固定されていると、ピトー管3の向き(姿勢)
とヘリコプタ1の進行方向を含む面Sとの間に傾きが生
じる。この場合、前記全圧Pt1の検出値に誤差が生じ
、その検出値は実際より小さくなる。しかしながら、前
記第2実施例のように、前記水平翼24,24によって
前記ピトー管3の姿勢が自動的に調節されるようにした
場合には、図7に示すように、ピトー管3の向きが自動
的に調節されて、ピトー管3の向き(姿勢)とヘリコプ
タ1の進行方向を含む面Sとの間の傾きは小さくなる。 この場合、前記全圧Pt1の検出値の誤差は小さくなる
【0015】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設
計変更を行うことが可能である。例えば、空気圧検出部
としてピトー管の代わりにブレード表面に孔を設けたフ
ラッシュポートを採用することも可能である。また、ロ
ータの一端にのみ空気圧検出部を設け、この空気圧セン
サにより検出されるロータの各回転角におけるロータ先
端の対気速度から、前記ヘリコプタ1の進行方向αおよ
び速度Vを計算することも可能である。さらに、ロータ
が3枚羽根の場合には、3個の空気圧検出部および空気
圧センサ(動圧センサおよび静圧センサ)を用いて、各
センサの検出信号を平均化して用いることにより、進行
方向αおよび速度Vの検出誤差を少なくすることも可能
であり、また、1個の空気圧センサが故障した場合には
残りの空気圧センサのみをを用いて進行方向αおよび速
度Vを算出することも可能である。
【0016】
【発明の効果】前述の本発明のヘリコプタ用エアデータ
システムは、ロータの先端に空気圧検出部を配設したの
で、回転するアームを別途設ける必要が無くなる。また
、ロータのスパンは長いので、ロータ先端の周速度を充
分大きくすることができる。したがって、検出される動
圧も大きくなり、対気速度の検出精度も向上する。した
がって、ヘリコプタの速度とその方向とを精度良く検出
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  図1は本発明のヘリコプタ用エアデータシ
ステムの第1実施例が設けられたヘリコプタの平面図で
ある。
【図2】  図2は前記図1の側面図である。
【図3】  図3は前記ヘリコプタ用エアデータシステ
ムの第1実施例の説明図である。
【図4】  図4は同第1実施例の作用説明図である。
【図5】  図5は本発明の第2実施例の要部斜視図で
ある。
【図6】  図6は前記第5図のVI−VI線断面図で
ある。
【図7】  図7は同第2実施例の作用説明図である。
【図8】  図8は同第2実施例の作用を説明するため
の図である。1…ヘリコプタ、2…ロータ、3…空気圧
検出部(ピトー管)、4…空気圧検出部(ピトー管)、
10…ロータ回転角センサ、24…水平翼、C…エアデ
ータ計算装置、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ヘリコプタのロータの先端に設けた空
    気圧検出部と、ヘリコプタの機体に対する前記ロータの
    回転角を検出するロータ回転角センサと、ロータ回転角
    信号およびロータ先端の空気圧信号からヘリコプタの対
    気速度およびその方向を計算するエアデータ計算装置と
    を備えたヘリコプタ用エアデータシステム。
JP8447291A 1990-03-29 1991-03-26 ヘリコプタ用エアデータシステム Pending JPH04218778A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8447291A JPH04218778A (ja) 1990-03-29 1991-03-26 ヘリコプタ用エアデータシステム

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7865090 1990-03-29
JP2-78650 1990-03-29
JP8447291A JPH04218778A (ja) 1990-03-29 1991-03-26 ヘリコプタ用エアデータシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04218778A true JPH04218778A (ja) 1992-08-10

Family

ID=26419703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8447291A Pending JPH04218778A (ja) 1990-03-29 1991-03-26 ヘリコプタ用エアデータシステム

Country Status (1)

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JP (1) JPH04218778A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763743A1 (en) * 1995-09-14 1997-03-19 Gkn Westland Helicopters Limited Method and apparatus for determining the airspeed of rotary wing aircraft
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