JPS6212497A

JPS6212497A - 航空機の偏揺れ制御装置

Info

Publication number: JPS6212497A
Application number: JP61158910A
Authority: JP
Inventors: クリスター　カールリング
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1987-01-21
Also published as: IL79122A0; EP0208360A3; SE8503374D0; EP0208360A2; SE447724B

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、細長いか、尖っているか、または円形の機首
を備える航空機が、大きい迎角で、特にマツハ０．５以
下で飛行する際に生じる偏揺れモーメントを制御する装
置に関する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

飛行機および誘導ミサイル等の航空機が、２０゜乃至８
０″、特に３５″乃至７０＠　といった大きい迎角（航
空機の縦対称軸と、存在する風ベクトルとがなす角度）
で飛行すると、航空機の偏揺れを制御する上で、すなわ
ち、対称面の縦対称軸に対して直角を成す軸線を中心と
して、航空機に制御偏揺れモーメントをかける上で１問
題が生じる。

これは、航空機本体、および迎角の増大とともに増える
支持面が、風ベクトルと、航空機の作用制御面、すなわ
ち方向舵との間に位置しているからであり、この場合は
、方向舵の角度（δｒ）を大きくしても効果がない。

特に、操縦性を主要要件とする近代の戦闘機の場合には
、迎角が大きくなっても、有効に作動する可制御舵取手
段が切望されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、大きい迎角で、特にマツハ０．５以下
の速度で、細長い機首を備える航空機の偏揺れを制御し
うる、簡単かつ信頼性のある装置を提供することにある
。

〔作　　　用〕

本発明の装置の特徴は、ポートを１機首の両側に対称面
から離間して設け、しかも、その位置を、他側の少なく
とも１個のポートと連通ずる一側の少なくとも１個めポ
ートによって、機首の両側から、空気渦を非対称的に発
生させ、得られた両側の圧力差により、制御可能な偏揺
れモーメントが得られるように１機首両側の制御可能な
可変位置としたことにある。

本発明による第１の実施例では、ポートを、連続する可
制御の可変位置に設けている。このためには、例えば、
ポートを、機首の縦対称軸と平行する軸を中心として回
転する機首の一部に設ければ良いが、最近接部の機首断
面形状が円形であれば、最も取り付は易い。ただし、こ
のように円形にするのは、機首部分を、回転自在かまた
は可動的にするためではなく、構造の簡略化を図るため
である。

第２の実施例では、例えば、機首両側に選択的に相互結
合できるように、数個のポートを設けるなどして１段階
的に調整して変更できる位置にポートを設けている。

機首一側のポートは、フラップ等の可制御の閉塞手段を
備える流路によって、他側ポートと結合されている。ポ
ートの形状は、種々の形状にすることができるが、円形
、または縦軸が機首縦軸と平行している細長スロット形
のポートが適切である。

また、ポートに閉塞手段を設け、高速飛行中に、本発明
による装置が、積極的な偏揺れ制御を必要としなくなる
程度まで、ポートを閉塞することにより、抗力を排除す
る。

〔実　施　例〕

以下、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、迎角の上昇とともに、航空機（この場合は、
方向舵（２）付垂直安定板（１）を備える飛行機）のラ
ダー効果が変化する状況を示している。

図中、３５°乃至７０°の範囲内では、細長い機首の周
りの流れに乱れがあるが、この場合は、対称面から離間
する機首両側から、空気渦が非対称的に派生している。

ラダー効果は、Ｃｎδｒで表わされるが、これは、δｒ
に対する０口の導関数、すなわちδｒの関数としての線
図Ｃｎの曲線スロープである。Ｃｎは、偏揺れモーメン
ト係数であり、［偏揺れモーメント（航空機の対称面に
おいて、縦対称軸に対する鉛直線を中心とするモーメン
ト）／動圧ｘｇ面積×翼幅」を表わす。

図示の通り、ラダー効果は、α＝４０°でも非常に弱く
、６０°を越えると、完全に消滅する。

第２図において、曲線（ａ）は、αの上昇とともに、方
向舵による偏揺れモーメントＣｎが減少していく状況を
示し、曲線（ｂ）は、３５°乃至７０°の迎角で、本発
明による装置で得られるＣｎの値を示している。

第３図および第４図は、それぞれ１本発明による装置の
断面図、および側面図である。図中、（３）は機首、（
４）は対称面を表わす。

機首（３）の部分（７）（縦対称軸を中心として、機首
残余部分と相対的に回転する。）には、２つのポート（
５）（６）が、対称的に配設されている。

部分（７）の断面形状は、円形である。

ポート（５）と（６）は、空気流を通す流路（８）によ
って結合されている。（９）は、優勢な風ベクトルを表
わす。

第３図において、本発明による装置は、中央位置にある
が、これは、α：２０°〜８０６、特に３５６〜７０’
で、確率的に発生する非対称的な流れを等しくする作用
以上の制御力をかけていないことを意味する。

しかし、第５図のようになると、機首（３）の周りの流
れが非対称になるため、機首（３）から、非対称的に発
出する空気渦（１０）　（１１）によって、側力（１２
）が生まれ、制御偏揺れモーメントが発生する。

第６図は、本発明による装置が右回転して、非対称的に
流れる空気渦（１３）　（１４）により、側力（１２）
と反対方向に作用する側力（１５）が発生する要領を示
している。

迎角αの関数として、第１１図の上半部に、本装置の左
回転で得られる偏揺れモーメントを示し、同じく下半部
に、右回転による偏揺れモーメントを示す。

第３図および第４図に示す装置は、連続回転する。すな
わち、縦軸を中心として１本装置を対応的に回転させる
ことにより、特定迎角にみあう所望の偏揺れモーメント
が得られる。

第７ａ図、第７ｂ図および第８図は１本発明による装置
の第２の実施例を示し、各ポートの位置を段階的に調整
して、変更できるようにするものである。

図示の例では、２つのポート（１６）　（１ｇ）を機首
一側に、２つのポート（１７）　（１９）を他側に設け
ている。

ポート（１６）と（１７）とは１機首の縦対称軸に対し
て直角に配設された真直ぐな流路（２ｏ）により、相互
に結合されている。

流路（２１）は、ポート（１８）から内向きに、機首中
心に至り、流路（２０）と結合する。結合部には、可調
整フラップ（２２）が設けられている。一方、流路（２
３）は、対応する要領で、流路（２ｏ）との結合部（可
調整フラップ（２４）が設けられている。）に達してい
る。

図から判るように、ポート（１６）　（１７）間（中央
位置）、　（１８）（１７）間（左回り）、または（１
６）　（１９）間（右回り）を結合できるように、フラ
ップ手段（２２）　（２４）を選択的にセットできる。

本装置を、このように位置決めすれば、機首から発生す
る空気渦を非対称にすることにより、左または右に向か
う、制御偏揺れモーメントが得られる。

第９図および第１０図は１本発明による装置の第３の実
施例を示し、第２の実施例と同様に、各ボー１〜の位置
を段階的に調整して変更できるようにするものであり１
機首の両側に、それぞれ３個のポート（２５）　（２７
）　（２９）、および（２６）　（２８）　（３０）が
設けられている。

ポートは、真直ぐな流路（３１）（３２）　（３３）に
よって、双対称結合される。すなわち、ポート（２５）
と（２６）とは、流路（３１）によって、ポート（２７
）と（２８）とは、流路（３２）によって、ポート（２
９）と（３０）とは、流路（３３）によって結合される
。

各流路（例えば、（３３））には、可調整遮断フラップ
（例えば、（３４））が設けられている。フラップを調
整し、空気渦を、所望に応じて、非対称的に発出させる
と、所望の制御偏揺れモーメントが得られる。

〔効　　　果〕

上記の通り、機首両側の可制御の可変位置に、種々の要
領でポートを設けた簡単な構造により、両側から発出す
る空気温の形状を非対称的にし、得られた圧力差を利用
して、偏揺れモーメントを制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ラダー効果Ｃｎδｒと迎角αとの相関図であ
る。第２図は、偏揺れモーメント係数と、迎角係数との相関
図である。第３図は、本発明による第１の実施例の断面図である。第４図は、第３図示の装置の側面図である。第５図および第６図は、第３図示の装置の作動要領を示
す横断面図である。第７ａ図および第７ｂ図は、本発明による第２の実施例
の断面図である。第８図は、第７図示装置の側面図である。第９図は、本発明による第３の実施例の断面図である。第１０図は、第９図示装置の側面図である。第１１図は、本発明による装置を用いた場合の偏揺れモ
ーメント係数と迎角αとの相関図である。（１）垂直安定板　　　　　（２）方向舵（３）機首　
　　　　　　　（４）対称面（５）（６）ポート　　　
　　（７）機首部分（８）（９）流路　　　　　　（９
）優勢風ベクルト（１０）（１１）空気温　　　　　（
１２）側力（１３）　（１４）空気温　　　　　（１５
）側力（１６）　（１９）ポート（２０）　（２１）流
路（２２）フラップ　　　　　　（２３）流路（２４）
フラップ　　　　　　（２５）〜（３０）ポート（３１
）〜（３３）流路　　　　　（３４）フラップ特許出願
人代理人　弁理士　竹　沢　荘　−（゛）＼、ｌ　　　
　・（徊−）ＦＩＧ　ＩＦＩＧ　２ＦＩＧ　３　　　　　　　　　　　　　日０４ＦＩＧ　
５　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ　６ＦＩＧ　８０Ｇ９ＦＩＧ　１０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機首を備える中央の縦長本体から成り、機首長さ
／幅比が１．５以上であるとともに、対称面に対して実
質的に対称形状である、特に超音速航空機が、大きい迎
角α、すなわち、本体縦対称軸と優勢な風ベクトルとが
成す角で、特にマッハ０．５までの高速で飛行する際に
、前記対称面の本体縦対称軸に対して直角を成す軸線の
周りに発生する偏揺れを制御する装置であって、ポートが、機首両側に対称面から離間配設され、しかも
、その位置を、機首一側に設けた少なくとも１個のポー
トが、他側の少なくとも１個のポートと結合し、機首両
側から空気渦を非対称的に発生させられることにより生
じた両側の圧力差によって、制御可能な偏揺れモーメン
トが得られるよう、機首両側の制御可能な可変位置とし
たことを特徴とする航空機の偏揺れ制御装置。
（２）ポートが、連続的に可制御の可変位置に配設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
載の航空機の偏揺れ制御装置。
（３）ポートが、機首縦対称軸との平行軸を中心として
回転する機首部分に配設されていることを特徴とする特
許請求の範囲第（２）項に記載の航空機の偏揺れ制御装
置。
（４）ポートが、段階的に可制御の可変位置に配設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
載の航空機の偏揺れ制御装置。
（５）複数個のポートが、選択的に相互連絡するよう機
首の各側に配設されていることを特徴とする特許請求の
範囲第（４）項に記載の航空機の偏揺れ制御装置。
（６）機首一側のポートが、可制御の閉塞手段を備える
流路によって、他側ポートと連絡していることを特徴と
する特許請求の範囲第（４）項または第（５）項に記載
の航空機の偏揺れ制御装置。
（７）ポートが、円形であることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の航
空機の偏揺れ制御装置。
（８）ポートが、可制御の閉塞部材を備えることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（７）項のいず
れかに記載の航空機の偏揺れ制御装置。