JPS6248640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイロツトが可撓性ケーブルを駆動し
て制御要素を選択的に位置決めしこれにより所要
の飛行制御を行う航空機飛行制御装置に係り、更
に詳細にはケーブルの一方が切れてもその制御範
囲全体に亘つて作動し続け得る飛行制御装置に係
る。

かかる飛行制御技術分野に於ては、もし可撓性
ケーブルの一方が切断された場合にその可撓性ケ
ーブルにより制御されている制御要素を或る予め
選択された設定位置に位置決めするセンタリング
ばねが使用されている。かかる種類の制御装置を
使用して緊急時にかくして位置決めすることによ
り、例えばヘリコプタのテールロータに或る予め
定められた量の反対方向のトルクや直接的な制御
が与えられる。しかしかかる制御装置に於ては、
パイロツトはケーブルが切断された後には、ヘリ
コプタの全備重量や周囲の運転条件が変化する広
い範囲の反対方向トルク要件をカバーするに充分
ではなくしかも縦揺れや横揺れを制御するに必要
な主要な制御には不充分である最少限の制御手段
しかもたないことになる。

更に副次的な可撓性ケーブル装置や剛固な押し
引き可能なチユーブ―ケーブル装置が使用されて
いるが、かかる装置は相当重く、高価であり然も
大きな空間領域を占めることが分つている。飛行
制御の行き過ぎを阻止する働きをなしケーブルが
切断された時に作動するようにされる機構を含む
米国特許第2280106号の如く多数の従来技術の特
許が存在するが、これらの装置のいずれに於ても
パイロツトはケーブルが切断された後には制御を
行うことができない。

本発明の主要な目的は、いずれかのケーブルが
切断されてもパイロツトが制御要素の制御をなし
得なくなるようなことがないよう、パイロツトに
より駆動される可撓性ケーブルが制御要素の制御
に余裕を与える如き要領にて該制御要素に接続さ
れている改良された飛行制御装置を提供すること
である。

本発明の他の一つの目的は、制御装置に追加の
余裕を与えるべく少なくとも一つの追加の制御要
素位置決め機構と共に使用され得る改良された飛
行制御装置を提供することである。

本発明の更に他の一つの目的は、余裕があるの
みならず軽量であり且つ構成が簡単であり従つて
メインテナンスが容易であり、最小限の空間領域
に適合する飛行制御装置を提供することである。

本発明の更に他の一つの目的は、最小限の空間
領域しか占めない飛行制御装置であつて、短かく
て重い平衡ばね部材が解除可能に制御要素に接続
されており、これにより可撓性ケーブルの一方の
切断に応答して前記制御要素の切断されたケーブ
ルとは反対側に接続された平衡ばね部材がその予
荷重状態を解除され、これによりそれ以降にも残
存する予荷重をかけられた平衡ばね部材が前記制
御要素を一方の方向へ回動するので前記制御要素
はその全制御範囲に亘つてパイロツトにより制御
可能であり、又パイロツトは残存する予荷重をか
けられた平衡ばね部材に打克つ張力を切断されて
いない可撓性ケーブルに与えて前記制御要素を反
対方向に回動し、これによりその全飛行範囲に亘
つて前記制御要素を任意の選択された位置に位置
決めすることができる飛行制御装置を提供するこ
とである。

かかる目的は、本発明によれば、一つの回転軸
線の周りに回動可能に支持され該回動軸線より半
径方向に延在する第一のアームと第二のアームと
を有しその回動位置に応じて航空機の一つの作動
を制御する制御要素と、前記回動軸線の周りに回
動可能に支持され前記制御要素に対し相対的に回
動可能な第一のアーム部材と、前記第一のアーム
部材と接続され該第一のアーム部材を常時前記第
一のアームとの駆動係合状態に維持する第一の可
撓性ケーブルと、前記回動軸線の周りに回動可能
に支持され前記制御要素に対し相対的に回動可能
な第二のアーム部材と、前記第二のアーム部材と
接続され該第二のアーム部材を常時前記第二のア
ームとの駆動係合状態に維持する第二の可撓性ケ
ーブルと、一端にて前記第一のアーム部材と回動
可能に連結され他端にて前記第二のアームと常時
係止された状態にあり前記第一の可撓性ケーブル
が切れた時前記第二のアームとの係止から解放さ
れるよう構成された第一のリンク部材と、一端に
て前記第二のアーム部材と回動可能に連結され他
端にて前記第一のアームと常時係止された状態に
あり前記第二の可撓性ケーブルが切れた時前記第
一のアームとの係止から解放されるよう構成され
た第二のリンク部材と、前記第一のリンク部材の
前記他端と接続された第一の平衡ばねと、前記第
二のリンク部材の前記他端と接続された第二の平
衡ばねとを有することを特徴とする飛行制御装置
によつて達成される。

以下に添付の図を参照つつ、本発明をその好ま
しい実施例について詳細に説明する。

添付の第１図にヘリコプタのテールロータのピ
ツチ変更サーボを作動する本発明による余裕のあ
る飛行制御装置１０が図示されている。しかし本
発明による飛行制御装置は飛行体の任意の制御部
材を制御するために使用可能であることは当業者
にとつて明らかであろう。飛行制御装置１０はパ
イロツトにより駆動されるフートペダル１２を含
んでおり、このペダルは従来のミキシングユニツ
ト１４を介して、回動軸線１８の周りに回動可能
に装着された蝶形の制御要素１６を選択的に位置
決めする。可撓性ケーブル２０，２２がそれぞれ
接続点２４，２６に於て制御要素１６の両側に取
付けられており、パイロツトによりフートペダル
１２が駆動されると蝶形の制御要素２８がパイロ
ツトにより駆動されたペダル１２により発生され
る可撓性ケーブル２０，２２の選択的な引張り負
荷により制御要素１６の運動に従うよう、制御要
素１６の両側より突出してこれ以降説明する如き
要領にて制御要素２８に接続されている。ここに
可撓性ケーブルとは撓み得るが伸張することのな
いケーブルを意味する。ケーブル２０，２２は障
害がないよう又好ましくは従来の要領にて一つ或
はそれ以上のプーリ或はローラ部材３０，３２に
より平行に延在するよう、制御要素１６と制御要
素２８との間の経路に案内される。制御要素組立
体３３は、回動軸線３６の周りに回動可能に装着
されており且つ前記回動軸線３６の両側に横方向
に突出する左側アーム３８と右側アーム４０とを
含む一枚の蝶形の制御要素３４によりなつてい
る。アーム部材４２が回動軸線３６の周りに回動
し得るよう制御要素３４に枢動可能に接続されて
おり、且つ第１図に図示されている如き接続点４
６に於てケーブル２０に取付けられた第一の端部
４４を含んでおり、これによりケーブル２０の引
張り負荷がアーム部材の中間部分４８を接触面５
０に於て制御要素３４の左側アーム３８に当接せ
しめるようになつている。アーム部材４２の他端
５２は回動軸線３６に対し第一の端部４４とは反
対側に配置されている。同様にもう一つのアーム
部材５４が回動軸線３６の周りに回動し得るよう
制御要素３４に枢動可能に接続されており、その
端部５６の一方がケーブル２２の引張り負荷がア
ーム部材５４を接触面６０に於て制御要素３４と
接触せしめるよう接続点５８に於てケーブル部材
２２に接続されており、一方アーム部材５４の他
端６２が回動軸線３６に対し端部５６とは反対側
に配置されている。第１図に図示されている如く
正常な作動モード中には、アーム部材４２，５４
は制御要素３４に当接し且つ回動軸線３６の周り
に制御要素３４と共に回動する。ケーブル２０，
２２は制御要素３４の周縁溝５５，５７を通過し
ている。

出力軸６４が制御要素３４に接続されており且
つこれより突出しており、第１図に於てはベルク
ランク６６を枢点６８の周りに枢動しこれにより
ヘリコプタのテールロータ７６のピツチ変更サー
ボ７４のパイロツト弁７２を制御する制御ロツド
７０を駆動する如き状態にて図示されている。

第１図に於てリンク部材７８が枢点８０に於て
アーム部材４２に枢動可能に接続されており、且
つこれより突出して制御要素３４の右側アーム４
０の係止リセス８２内に受けられている。ヘリコ
プタの固定点８６より突出する平衡ばね８４がそ
の他端８８に於てリンク部材７８に接続されてい
る。リンク部材７８の図にて枢点よりも右側の部
分が端部８８を制御要素３４の右側アーム４０に
係止している。

同様にリンク部材９０が枢点９２に於てアーム
部材５４に枢動可能に接続されており、且つそれ
より突出して制御要素３４の左側アーム３８の係
止リセス９４内に受けられている。一端に於てヘ
リコプタの固定点９８に接続された第二の平衡ば
ね９６がその他端１００に於てリンク部材９０に
接続されている。リンク部材９０の枢点より図に
て左側の部分が端部１００を制御要素３４の左側
アーム３８に係止している。平衡ばね８４，９６
は制御要素３４に平衡したセンタリング力を与え
るべく均等に荷重をかけられている。従つてかか
る平衡ばねの剛性に比例して中心位置より両方向
へのペダル反力が増大する。

偏倚ばね１０２，１０４がそれぞれ左側アーム
３８と右側アーム４０のリセス１０６，１０８内
に配置されている。これらの偏倚ばね１０２，１
０４はアーム部材４２，５４を制御要素３４との
接触を解除してこれより離れる方向へ押圧する働
きをなす。第１図に図示された正常な作動モード
に於ては、制御装置１０が装備される際通常ケー
ブル２０，２２に与えられる引張り負荷が偏倚ば
ね１０２，１０４の力を克服する作用をなし、こ
れによりアーム部材４２，５４が通常制御要素３
４の接触面５０，６０に接触した状態に維持され
る。アーム部材４２と偏倚ばね１０２との組合せ
及びアーム部材５４と偏倚ばね１０４との組合せ
は、それぞれケーブル２０及び２２が第１図に示
されている如くアーム部材４２及び５４を偏倚ば
ね１０２及び１０４を圧縮した状態にて左側アー
ム３８及び右側アーム４０に当接せしめた状態に
あり、従つてケーブル２０及び２２内には所定の
正常な張力が作用しているか否かを検出するケー
ブル張力検出手段を構成している。これらのケー
ブル張力検出手段はケーブル２０及び２２が正常
な状態にあるか切れたかを検出する。

またリンク部材７８、枢点８０、係止リセス８
２、平衡ばね８４の端部８８の組合せ及びリンク
部材９０、枢点９２、係止リセス９４、平衡ばね
９６の端部１００の組合せは、それぞれ前記のア
ーム部材１０４と偏倚ばね１０２及びアーム部材
５４と偏倚ばね１０４とにより構成されるケーブ
ル張力検出手段がそれに対応するケーブル２０又
は２２内に於ける張力が喪失したことを検出した
とき、対応する平衡ばね８４又は９６が制御要素
３４に与えるばね力を解除するばね解除手段を構
成している。

本発明による飛行制御装置の構成の利点の一つ
は、平衡ばね８４，９６が、制御要素３４の外周
縁に於て作動するのではなく図示の如く実質的に
その内方位置に於て作動する短く非常に強靭なば
ねであつてよいので、飛行制御装置を極く僅かな
空間領域内に配置することができることである。

更にかかる余裕のある制御要素は制御装置の表
面を越えることなくヘリコプタのテールロータの
標準的な制御要素の代りに装着可能である。テー
ルロータのピツチを制御するために使用される制
御要素にばねを追加することに伴う一つの問題
は、そのばねの固定端を係止するための手段や適
当な位置を見出すことが困難であるということで
ある。なぜならば、作動端の制御要素はギアボツ
クスに取付けられたパイロン上の高い位置に存在
し、他の機構を追加するための空間が非常に小さ
いからである。

本発明による飛行制御装置が第１図に図示され
た正常な作動モードにて作動している場合には、
パイロツトにより可撓性ケーブル２０に引張り負
荷が加えられることにより制御要素３４が反時計
回り方向に回動せしめられて制御出力ロツド６４
従つてサーボ７４を選択的に位置決めし、従つて
ヘリコプタのテールロータ７６のピツチに制御入
力を与える。同様にもし張力負荷がパイロツトに
より可撓性ケーブル２２に加えられると、制御要
素３４が時計回り方向に回動せしめられて出力ロ
ツド６４を反対方向に移動し同様にテールロータ
７６のピツチを変更する。

従来の制御要素による制御装置の問題の一つ
は、可撓性ケーブル２０，２２の一方が切断され
た時パイロツトが制御要素を制御し得なくなると
いうことである。本発明の飛行制御装置１０に於
ては、たとえ可撓性ケーブルの一方が切断された
としてもその全制御範囲に亘つてパイロツトは制
御要素３４を制御し続けることができる。

本発明による飛行制御装置１０が持つ余裕を説
明するために、可撓性ケーブル２０が作動中に切
断されたものと仮定する。かかる切断が発生する
と第２図に最もよく図示されている如く、偏倚ば
ね１０２がアーム４２を制御要素３４より押離
し、このアーム４２を時計回り方向に回動せし
め、これによりリンク部材７８を係止リセス８２
との接触状態より引離して平衡ばね８４の予荷重
状態を解除し、これにより予荷重をかけられた平
衡ばね９６のみが制御要素３４に作用するように
なる。平衡ばね９６はそのばね力によりその全飛
行範囲に亘つて制御要素３４を反時計回り方向に
回動せしめる。パイロツトが制御要素３４を中間
位置に配置したい場合には、彼は残存する平衡ば
ね９６のばね力に打克つようケーブル２２に引張
り負荷を加え、これにより制御要素３４を時計回
り方向に回動してその所要の制御位置に位置決め
することができる。もし制御要素３４を反時計回
り方向に回動する必要があれば、かかる回動はた
だ単に切断されていないケーブル２２上の張力を
解除することによつて達成され、平衡ばね９６に
より制御要素３４がその所要の位置にもたらされ
る。従つて残存する予荷重をかけられた平衡ばね
とパイロツトにより駆動される切断されていない
ケーブルとの共働により、パイロツトは依然とし
てその全制御範囲に亘つて制御要素３４を制御す
ることができる。

同様にもしケーブル２２が切断されると、アー
ム５４は平衡ばね９６の予荷重状態を解除するよ
う作用し、パイロツトは残存する予荷重をかけら
れた平衡ばね８４及び切断されていないケーブル
２０を使用してその全制御範囲に亘つて制御要素
３４の位置を制御することができる。

従つて本発明による飛行制御装置は、該制御装
置が第１図に図示された正常な運転状態にある時
には、パイロツトがケーブル２０，２２に選択的
に引張り負荷を加えることにより、ケーブル２０
が第２図に図示されている如く切断された場合に
パイロツトがケーブル２２に選択的に引張り負荷
を加えることにより、更にケーブル２２が切断さ
れた場合にパイロツトがケーブル２０に選択的に
引張り負荷を加えることにより、その全制御範囲
に亘つてパイロツトにより制御可能であるので、
本発明による飛行制御装置は三段階の余裕を有し
ていることが理解されよう。

本発明による制御装置は第１図に最もよく図示
されている如く、固定位置１１２と制御要素３４
より突出し且つ該制御要素と共に回動軸線３６の
回りに回動するアーム部材１１４との間に作用す
るよう従来のセンタリングばね１１０を追加する
ことにより、四段階に余裕を有するように構成可
能である。

これに限定されるものではないが、センタリン
グばね機構１１０は米国特許第3532302号に開示
された形式のものであつてよい。

本願と同一の出願人に係る同日付の特願昭53―
132064号に記載されている如く、パイロツトに自
らが使用し得る制御手段の数を知らしめるべく張
力表示器がケーブル２０，２２に配置されてよ
い。

本発明による飛行制御装置１０のうち本発明が
係らない詳細な事項やテールロータのピツチ変更
サーボ７４に関する詳細な事項については、米国
特許第3199601号を参照されたい。

以上に於ては本発明をその特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明の実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて種々の修正
並びに省略が可能であることは当業者にとつて明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は二つの可撓性ケーブルがその全制御範
囲に亘つて制御要素を選択的に位置決めすべく作
動するその正常な作動モードに於る本発明による
余裕のある飛行制御装置を示す解図である。第２
図は可撓性ケーブルの一方が切断されこれにより
平衡ばねの一方が予荷重状態を解除された作動モ
ードに於る制御要素を示す解図的拡大部分図であ
る。 １０…飛行制御装置、１２…フートペタル、１
４…ミキシングユニツト、１１６…制御要素、１
８…回動軸線、２０，２２…可撓性ケーブル、２
４，２６…接続点、２８…制御要素、３０，３２
…プーリー或はローラ部材、３３…制御要素組立
体、３４…制御要素、３６…回動軸線、３８…左
側アーム、４０…右側アーム、４２…アーム部
材、４４…第一の端部、４６…接続点、４８…中
間部分、５０…接触面、５２…他端、５４…アー
ム部材、５５…周縁溝、５６…端部、５７…周縁
溝、５８…接続点、６０…表面、６２…他端、６
４…出力軸、６６…ベルクランク、６８…枢点、
７０…制御ロツド、７２…パイロツト弁、７４…
ピツチ変更サーボ、７６…テールロータ、７８…
リンク部材、８０…枢点、８２…係止リセス、８
４…平衡ばね、８６…固定点、８８…他端、９０
…リンク、９２…枢点、９４…係止リセス、９６
…平衡ばね、９８…固定点、１００…端部、１０
２，１０４…偏倚ばね、１０６，１０８…リセ
ス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一つの回転軸線３６の周りに回動可能に支持
   され該回動軸線より半径方向に延在する第一のア
   ーム３８と第二のアーム４０とを有しその回動位
   置に応じて航空機の一つの作動を制御する制御要
   素２８と、 前記回動軸線３６の周りに回動可能に支持され
   前記制御要素２８に対し相対的に回動可能な第一
   のアーム部材４２と、 前記第一のアーム部材４２と接続され該第一の
   アーム部材４２を常時前記第一のアーム３８との
   駆動係合状態に維持する第一の可撓性ケーブル２
   ０と、 前記回動軸線３６の周りに回動可能に支持され
   前記制御要素２８に対し相対的に回動可能な第二
   のアーム部材５４と、 前記第二のアーム部材５４と接続され該第二の
   アーム部材５４を常時前記第二のアーム４０との
   駆動係合状態に維持する第二の可撓性ケーブル２
   ２と、 一端にて前記第一のアーム部材４２と回動可能
   に連結され他端にて前記第二のアーム４０と常時
   係止された状態にあり前記第一の可撓性ケーブル
   ２０が切れた時前記第二のアーム４０との係止か
   ら解放されるよう構成された第一のリンク部材７
   ８と、 一端にて前記第二のアーム部材５４と回動可能
   に連結され他端にて前記第一のアーム３８と常時
   係止された状態にあり前記第二の可撓性ケーブル
   ２２が切れた時前記第一のアーム３８との係止か
   ら解放されるよう構成された第二のリンク部材９
   ０と、 前記第一のリンク部材７８の前記他端と接続さ
   れた第一の平衡ばね８４と、 前記第二のリンク部材９０の前記他端と接続さ
   れた第二の平衡ばね９６と を有することを特徴とする飛行制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の飛行制御装置にし
   て、前記第一のアーム３８と前記第一のアーム部
   材４２との間には第一の偏倚ばね１０２が設けら
   れ、前記第二のアーム４０と前記第二のアーム部
   材５４の間には第二の偏倚ばね１０４が設けられ
   ていることを特徴とする飛行制御装置。