JPH1149097A - スキッド式降着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ヘリコプタのスキッド式降着装置の剛性を直
接決定するクロスチューブは、ハードランディング時に
要求される高強度と地上共振を回避するための低剛性が
同時に要求され、製作が難しく、また完成時の剛性調整
が難しいという不具合を解消できるスキッド式降着装置
の提供をする。 【解決手段】 ロール軸方向と直交する方向に配置し
て、両端部を外方に向けて下降するようにして機体の底
部に配設されるクロスチューブ３を、機体１０との取り
付け部の回動を自在にして、機体底部に係合させるよう
にした連結部材１５，１６と、急沈下して降着し接地し
たときのクロスチューブ３の撓みにより、連結部材１
５，１６を介さずに機体底部にクロスチューブ３の外周
面を直接接触させて、スキッドチューブ６の接地時に発
生する荷重を機体底部に直接伝達するようにした複数の
接触部１８とを設ける構成のものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛行中のヘリコプ
タの降着時に使用されるスキッド式降着装置に係り、特
に、通常降着時若しくは駐機時の地上共振を回避できる
とともに、急沈下して降着する場合において生じる大き
な接地荷重にも、充分耐えることのできる強度を備える
ようにしたスキッド式降着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飛行中のヘリコプタが地上に安全に降着
するために、固定翼機と同様に、ヘリコプタにおいても
降着装置を設けるようにしている。このような降着装置
としては、スキッド式降着装置、又はオレオ−タイヤ式
降着装置が使用されるのが通常である。

【０００３】このうち、オレオ−タイヤ式降着装置は、
オレオおよびタイヤのばね定数が、ヘリコプタのブレー
ドのリードラグ方向の運動による振動と、機体の振動と
が連成して発生する自励振動である、地上共振を起こさ
ないよう設定しなければならず、また胴体からの張り出
し式とする場合には、ロールオーバとならない脚組とす
る必要があり、さらには、ヘリコプタにおいては着陸速
度が小さいことから、タイヤを１．５倍の荷重で使用す
ることが許されている等の相違点はあるものの、固定翼
機に使用されている降着装置と略同じ構造のものが使用
されている。

【０００４】また、スキッド式降着装置は、構造が簡素
で、整備もほとんど不要である利点がある反面、地上で
の機体移動には補助車輪が必要となり、大型機では地上
取扱いが不便になる不利な点があるため、全備重量が５
ｔ程度以下の機体に限られて、使用されているのが現状
である。

【０００５】図４は、このような簡素な構成にでき、殆
んど整備を必要としない利点を有する、従来のスキッド
式降着装置の全体を示す斜視図である。

【０００６】図に示すように、従来のスキッド式降着装
置０１は、中心線ＣＬ方向に平行な機体軸（以下ロール
軸という）方向と直交する方向にそれぞれ配置され、図
示省略された機体底部に、前後方向に離隔させて配置さ
れ、取付部０４で機体に固着するようにしたクロスチュ
ーブ０２，０３、側方に向けて下降させた各クロスチュ
ーブ０２，０３の両端に、それぞれサドル０８で連結さ
れ、ロール軸方向に配設されて、ヘリコプタの降着時に
接地するように、機体の両側部にそれぞれ設けられたス
キッドチューブ０６，０７からなる。なお、スキッドチ
ューブ０６，０７の中央部上方には、機内に乗降する乗
員のためにステップ０９を設けるようにしている。

【０００７】このうち、クロスチューブ０２，０３は、
スキッド式降着装置１の剛性を直接決定する要素となっ
ており、前、後側にそれぞれ設けられるクロスチューブ
０２，０３ともに、ヘリコプタが急沈下して降着する場
合に、接地時の荷重に耐える程度にその強度を低下させ
ない範囲の強度にされるとともに、通常着陸時又は地上
駐機状態におけるブレード作動時に発生する、ブレード
のリードラグ方向の運動で生じる振動と、機体の運動で
生じる振動とが連成して発生する自励振動である、地上
共振を起こさないようにするために、取付部０４とサド
ル０８でスキッドチューブ０６，０７にそれぞれ連結さ
れるクロスチューブ０２，０３の両端部との間に、剛性
を弱くした低剛性部０５を設けて、剛性を小さくし、機
体の固有振動数を、リードラグ方向の運動で生じる振動
数から遠ざけて、地上共振の発生を回避するようにして
いる。

【０００８】すなわち、ブレードのリードラク方向の運
動による振動数と機体の固有振動数が一致すると、機体
が急激に揺れ始め、もし、減衰するものがなければ、機
体は破壊されるために、クロスチューブ０２，０３に低
剛性部０５を設けることによって、両運動の振動数が一
致することがないように遠ざけるようにしている。な
お、ブレードの運動と機体の運動とが連成して発生する
地上共振は、スキッド式降着装置の剛性を直接決定する
クロスチューブ０２，０３全体の剛性を大きくすること
によって、機体の固有振動数を大きくして、ブレードの
運動の振動域から固有振動数が大きく離れるようにする
ことによっても、地上共振の発生は回避できるものであ
る。

【０００９】また、地上共振の発生を回避するため低剛
性部０５を設けるとともに、地上共振が発生することが
あっても、振動による機体の破壊を防止するために、ヘ
リコプタによっては、リードラグダンパを設けるととも
に、機体に発生する急激な揺れを減衰させるために、取
付部０４ダンパを設けるようにしたものもある。

【００１０】このように、従来のスキッド式降着装置０
１では、急沈下して降着する機体重量の接地時の荷重に
耐えるようにするために直接関係する、スキッド式降着
装置０１の強度と、ブレードのリードラグにより発生す
る地上共振特性による機体破壊に密接に関係する、スキ
ッド式降着装置０１の剛性を同時に満足させるクロスチ
ューブ０２，０３の強度、剛性にする必要があり、クロ
スチューブ０２，０３の設計には、自由度が殆んど無
く、設計、製作が困難であるばかりか、必要とする強
度、剛性でクロスチューブ０２，０３を設計して、製作
したとしても、設計通りの性能を発揮できるヘリコプタ
になるとは限らず、その手直しに時間を要するものとな
っていた。

【００１１】すなわち、地上共振をスキッド式降着装置
０１の剛性を変化させることで回避しようとした場合、
前述したように、クロスチューブ０２，０３の剛性を十
分大きくするか、十分小さくするかして、ブレードのリ
ードラグ方向の運動による振動数と、機体の固有振動数
を充分離隔させて回避する２通りの方法が考えられる
が、クロスチューブ０２，０３の剛性を十分大きくして
回避するようにした場合には、剛性の増加に伴い機体重
量も増加して、ヘリコプタの地上荷重が非常に大きくな
り、機体構造および飛行性能に悪影響をおよぼすように
なる。

【００１２】このため、どうしてもクロスチューブ０
２，０３の剛性を下げて、地上共振を回避する方法が採
用されるが、この場合、上述した悪影響はなくなるもの
の、ヘリコプタが急沈下してヘリコプタが急沈下して降
着するときの、接地時の荷重に耐えることのできる強度
が確保できず、スキッド式降着装置０１を始めとする機
体損傷の発生が予測され、正常な姿勢での降着ができな
くなるという不具合があるとともに、地上共振の発生
が、常に設計通りに防止できるものとはならないという
不具合がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のスキッド式降着装置の不具合を解消するため、降着
装置の強度が必要となる、急沈下して降着する、いわゆ
るハードランディング時には、機体構造および飛行性能
に悪影響が出る、構造重量を大きくすることなく、高強
度にでき、接地時に大きな荷重が発生するようなことが
あっても、降着装置本来の機能を充分に発揮して、機体
等の損傷を発生させることがなく、機体を正常姿勢にし
て降着させることができ、また、通常着陸時及び地上の
駐機状態での機体全体の剛性を充分に小さくでき、機体
全体の固有振動数を小さくして、特に、ブレードのリー
ドラグ方向の運動によって生じる振動数から機体固有振
動数を大きく外れるようにして、地上共振を起こさない
ようにでき、さらには機体の破壊、若しくは機体の破壊
を防止するための、高価で、重量の大きくなるダンパの
設置を不要にできるスキッド式降着装置を提供すること
を課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のスキ
ッド式降着装置は、次の手段とした。

【００１５】（１）ヘリコプタのロール軸方向と直交す
る方向にして、両端部を外方に向けて下降するようにし
て、機体の底部に配設され、ヘリコプタのスキッド式降
着装置の剛性の大きさを直接決定するクロスチューブ
を、機体との取り付け部の回動が自在にされて、機体底
部に係合させるようにした連結部材を設けた。なお、連
結部材は、ロール軸方向と直交して、機体の底部に前後
に配設される前側、もしくは後側のいずれかのクロスチ
ューブのみを、機体底部に係合するように設けることが
好ましい。また、クロスチューブの回動は、ロール軸ま
わりの回動、およびロール軸と直交するピッチ軸、すな
わち、ロール軸と直交して水平方向に配設されるクロス
チューブの軸心まわりの回動ができるようにして機体底
部に係合させることが好ましい。

【００１６】（２）ロール軸方向に配設されて降着時に
接地するスキッドチューブを、外方に向けて下降させた
両端に連結したクロスチューブに、ヘリコプタが急沈下
して降着し、接地したときのクロスチューブの撓みによ
り、連結部材を介さずに機体底部にクロスチューブの外
周面を直接接触させて、スキッドチューブの接地時に発
生する荷重を機体底部に直接伝達するようにした複数の
接触部を設けた。

【００１７】なお、クロスチューブの撓みが大きくな
る、スキッドチューブを連結する両端部側に従来のクロ
スチューブと同様に低剛性部を形成し、機体底部に直接
荷重を伝達する接触部は、この低剛性部の撓みにより連
結部材の外側方で機体底部に接触するように設けること
が好ましい。また、接触部は、従来のクロスチューブを
機体に取り付けるようにしたクロスチューブの取付部付
近に設けることが好ましい。

【００１８】本発明のスキッド式降着装置では、上述の
手段により、低速で沈下する通常降着時及び地上駐機状
態時のような、地上共振現象が発生しうる環境のもとで
は、クロスチューブの一方が機体底部に固着されず、回
動自在にして機体底部に係合されているため、クロスチ
ューブのロール軸方向、ピッチ軸およびこれらの軸に互
いに直交するヨー軸からなる、機体３軸まわりの回転方
向の剛性が下がることにより、機体の固有振動数を下げ
ることができる。

【００１９】このことにより、仮に、駐機中のアイドル
回転数と最大ロータ回転数Ｎｒとの間の通過点領域以外
の回転数、換言すれば、低速のアイドル回転数又は飛行
を行う１００％ロータ回転数で地上共振が発生する恐れ
のある機体の場合においても、上述したようにして剛性
を下げることにより、機体の固有振動数を比較的容易に
変化させることができ、地上共振の発生を防ぐことがで
き、機体の破壊を防止できる。

【００２０】さらに、降着装置の強度が必要となる急沈
下して降着する、いわゆる、ハードランディング時に
は、スキッドチューブの接地時の荷重によって生じるク
ロスチューブの撓み変形により、例えば、連結部材を設
けるようにした部分の外側のクロスチューブに設けるよ
うにした接触部が、連結部材を介さずに機体底部に直接
接触するようになり、クロスチューブには急沈下による
接地で生じる荷重に充分耐えることのできる強度が確保
でき、ハードランディング時においても、降着装置を含
む機体に損傷が発生することなく、ヘリコプタは正常な
姿勢で降着できるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスキッド式降着装
置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は、
本発明のスキッド式降着装置の全体の実施の第１形態を
示す図、図２は図１に示す実施の形態のスキッド式降着
装置の機体への取り付けを示す図で、図２（ａ）は部分
側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ａ−Ａにお
ける底面図、図３は図２（ｂ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおけ
るクロスチューブの部分正面図である。

【００２２】本実施の形態のスキッド式降着装置１は、
ＣＬで示す中心線と平行に配置される、いわゆるロール
軸の方向と直交する方向に配置され、図２（ｂ）に示す
ように、機体１０の底部に前後方向に離隔して配置され
たクロスチューブ２，３、および機体１０の側方外側に
向けて下降するように配置された各クロスチューブ２，
３の両端に、それぞれサドル８で連結され、ロール軸方
向に配設されて、ヘリコプタの降着時に接地するよう
に、機体１０の両側部にそれぞれ設けられたスキッドチ
ューブ６，７からなる。また、スキッドチューブ６，７
の中央部上方には、機体１０内に乗降するためのステッ
プ９を設けるようにしている。

【００２３】このうち、クロスチューブ２，３は、従来
と同様に、スキッド式降着装置１の剛性を直接決定する
要素となっている。まず、前側のクロスチューブ２は、
取付部４が機体１０の一部を構成し、機体底部に間隔を
設けてロール軸方向に配設された２本のビーム１２のそ
れぞれに穿設された機体取付部１３内に挿入され、下方
からサポート金具１４で固定することにより、機体１０
を固着するようにして機体１０に取り付けられている。

【００２４】また、クロスチューブ２は、ヘリコプタが
急沈下して降着する場合に、スキッドチューブ６，７の
接地時の荷重に耐える程度に、その強度を低下させない
範囲の強度にされるとともに、通常着陸時又は地上駐機
状態におけるヘリコプタの図示省略したブレード作動時
に発生する、ブレードのリードラグ方向の運動で生じる
振動と、機体１０の運動で生じる振動とが連成して発生
する自励振動が起り、地上共振を起こさないようにする
ために、取付部４とサドル８で左右側のスキッドチュー
ブ６，７にそれぞれ連結される両端部との間に、剛性を
小さくした低剛性部５を設けて、クロスチューブ２の剛
性を小さくし、機体１０の固有振動数をリードラグ方向
の運動で生じる振動数からできるだけ遠ざけて、地上共
振の発生を回避するようにしている。

【００２５】また、後側に配置されるクロスチューブ３
は、前述した前側のクロスチューブ２と略同じ構成にさ
れるが、取付部４に相当する接触部８が、図２（ａ）に
示すように、左右両側にロール軸方向に配設されたビー
ム１２に設けられた機体取付部１３内に遊嵌させて配設
されるとともに、両側の接触部８の中間部には、クロス
チューブ３の径よりも大径の内径が形成されたフィッテ
ィング１６、下側金物１５からなる連結部材を、サポー
トフィッティング１１内に設けこの連結部材１６，１５
内にクロスチューブ３の接触部８の間を遊嵌させて配置
して、機体１０底部に配設されるようにしている。

【００２６】従って、クロスチューブ３は、その軸心ま
わりの回動、すなわち、連結部材１６，１５内で自在に
回動でき、ピッチ軸まわりの回動が自在にされて機体１
０と係合することとなる。また、サポートフィッティン
グ１１は、下側金物１５と下側金物１５に結合されたフ
ィッティング１６でクロスチューブ３の接触部１８の間
を挟み込み保持し、クロスチューブ３を前述したよう
に、軸心まわりに回動自在にするとともに、その中央部
内方には、フィッティング１６をロール軸方向に貫通す
るピン１７で枢着して取付け、クロスチューブ３の左右
方向の揺動も許容するようにしている。

【００２７】後側のクロスチューブ３は、このようにし
て、機体１０とは直接固着されることがなく、低速で沈
下する通常降着時、又は地上駐機状態時のような、地上
共振現象が発生しうる環境のもとでは、クロスチューブ
３が、図４の実線で示すように、連結部材１５，１６の
内部に回動自在にして挿通され、しかも、左右方向の揺
動を自在にして、機体底部に係合されることとなり、降
着時のスキッドチューブ６，７の接地で生じる荷重は、
前側の従来通りの構造にされたクロスチューブ２と、フ
ィッティング１６よりピン１７を介してサポートフィッ
ティング１１に伝達され、接触部１８より機体取付部１
３に荷重が伝達されるクロスチューブ３とによって、ス
キッド式降着装置１で支持されることになる。

【００２８】さらに、クロスチューブ３の機体の３軸ま
わりの回転方向の剛性を下げることができる。これによ
り機体１０全体の固有振動数を下げることができ、この
ことにより、ブレード回転数Ｎｒの通過点領域以外のブ
レード回転数Ｎｒ、例えば、駐機中に低速で回転するア
イドリング時、又は通常降着時の略１００％のブレード
回転時に、地上共振の発生の可能性のある機体１０であ
っても、本実施の形態のスキッド式降着装置１を設ける
ようにすることによって、地上共振の発生を確実に防止
することができる。

【００２９】さらに、降着装置に強度が必要となる急沈
下して降着する、いわゆるハードランディング時には、
スキッドチューブ６，７の接地時の荷重は、クロスチュ
ーブ２，３の撓みにより支持され、特に、低剛性部の部
分の大きな撓みにより、図３の１点鎖線で示すように変
形する、後側のクロスチューブ３の取付部４を従来設け
ていた部分に形成されるようにした接触部１８が、フィ
ッティング１６、下側金物１５からなる連結部材を介さ
ずに、機体１０底部のビーム１２に形成された機体取付
部１３に直接接触するようになり、機体１０構造に伝達
されることになる。

【００３０】このように、クロスチューブ３には、通常
降着時又は地上駐機状態のような地上共振が発生する環
境のもとでは、機体３軸まわりの回転方向の剛性を下
げ、機体１０全体の固有振動数を下げ、地上共振の発生
を回避させることができるとともに、ハードランディン
グ時には、急沈下による接地で生じる荷重力に充分耐え
ることのできる強度が確保できるようになり、ハードラ
ンディング時においても、降着装置を含む機体に損傷が
発生することなく、ヘリコプタは正常な姿勢で降着でき
るようになる。

【００３１】なお、上述した実施の形態では、連結部材
としてのサポートフィッティング１６、下側金物１５を
設けるようにしたクロスチューブ３を、機体１０底面の
後側に設けるようにしたが、クロスチューブ２を同様の
構造にして前側に設けるようにしても良いものである。
但し、クロスチューブ２およびクロスチューブ３を同様
の構造にして機体１０底面の前側および後側にそれぞれ
に設けるようにすることは、あまり好ましくない。

【００３２】

【発明の効果】本発明のスキッド式降着装置によれば、
ヘリコプタのロール軸方向と直交する方向にして、両端
部を外方に向けて下降するようにして機体の底部に配設
され、ヘリコプタのスキッド式降着装置の剛性の大きさ
を直接決定するクロスチューブを、機体との取り付け部
の回動を自在にして、機体底部に係合させるようにした
連結部材と、ロール軸方向に配設されて降着時に接地す
るスキッドチューブを、外方に向けて下降させた両端を
連結したクロスチューブに、ヘリコプタが急沈下して降
着し、接地したときのクロスチューブの撓み変形によ
り、連結部材を介さずに機体底部にクロスチューブの外
周面を直接接触させて、スキッドチューブの接地時に発
生する荷重を機体底部に直接伝達するようにした複数の
接触部とを設ける構成にした。

【００３３】これにより、ヘリコプタの低速で沈下する
通常降着時、及び地上駐機状態時のような地上共振現象
が発生しうる環境のもとでは、一方のクロスチューブの
ロール軸方向およびこの軸に直交する２軸、いわゆるピ
ッチ軸、ヨー軸からなる、機体３軸まわりの回転方向の
剛性が下がることにより、機体の固有振動数が下がり、
駐機中のアイドル回転数と最大ロータ回転数Ｎｒとの間
の通過点領域以外の回転数、例えば、低速のアイドル回
転数又は飛行を行う１００％ロータ回転数での地上共振
が回避できる。

【００３４】さらに、ハードランディング時には、スキ
ッドチューブの接地時の荷重によって生じるクロスチュ
ーブの撓みにより、接触部が、連結部材を介さずに機体
底部に直接接触するようになり、クロスチューブには急
沈下による接地で生じる荷重に耐えることのできる強度
が充分に確保でき、ハードランディング時においても、
降着装置を含む機体に損傷が発生することなく、ヘリコ
プタは正常な姿勢で降着できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスキッド式降着装置の全体の実施の第
１形態を示す斜視図、

【図２】図１に示す実施の形態のスキッド式降着装置の
機体への取り付けを示す図で、図２（ａ）は部分側面
図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ａ−Ａにおける
底面図、

【図３】図２（ｂ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおけるクロスチ
ューブの部分正面図、

【図４】従来のスキッド式降着装置の斜視図である。

【符号の説明】

１，０１ スキッド式降着装置 ２，０２ （前側）クロスチューブ ３，０３ （後側）クロスチューブ ４，０４ 取付部 ５，０５ 低剛性部 ６，０６ （右側）スキッドチューブ ７，０７ （左側）スキッドチューブ ８，０８ サドル ９，０９ ステップ １０ 機体 １１ サポートフィッティング １２ ビーム １３ 機体取付部 １４ サポート金具 １５ 連結部材としての下側金物１６ 連結部
材としてのフィッティング１７ ピン１８ 接
触部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部を下降させ、ロール軸方向と直交
   する方向に機体底部に配設されたクロスチューブ、およ
   び前記クロスチューブの両端に連結され、ロール軸方向
   に配設されてヘリコプタの降着時に接地させるようにし
   たスキッドチューブを設けたスキッド式降着装置におい
   て、前記クロスチューブの回動を自在にして前記機体底
   部に係合する連結部材と、前記ヘリコプタが急沈下して
   降着する接地時には、撓みにより前記連結部材を介さず
   に前記クロスチューブを前記機体底部に接触させる複数
   の接触部とを設けていることを特徴とするスキッド式降
   着装置。