(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部から垂直に立設する第１の支持材と、同第１の支持材下端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の下端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に立設するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えてなるストラット支持装置高速離脱機構。
【請求項２】
上部から垂直に懸吊する第１の支持材と、同第１の支持材上端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の上端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に懸吊するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えてなるストラット支持装置高速離脱機構。
【請求項３】
前記第１の支持材と支持ブラケットとの連結、及び前記第２の支持材と前記ストラット支持ブラケットとの連結は、それぞれ一方にはガイド溝、他方には同ガイド溝に上下動可能に嵌通されるレールとで連結されることを特徴とする請求項１又は２記載のストラット支持装置高速離脱機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストラット支持装置高速離脱機構に関し、風洞計測部内に模型を支持するストラットを高速に降下又は上昇させてストラットを高速度で気流外へ離脱させ気流の影響を少なくするようにした機構である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動的風試模型は、航空機の模型を風洞の計測部内の空間にケーブルやひも等で配置し、風洞から発生する気流により空間に浮かせ、風洞内でフリーフライト状態を作り出し、動的風試模型の６自由度運動を模擬していた。図７は動的風試模型のフリーフライトの状態を示す図であり、風試模型５０は気流６０により風洞内の計測部の空間に浮いており、機体の重心５１を中心としてピッチＰ，ヨーＹ，ロールＲ，前後方向Ｆ，左右方向Ｌ，上下方向Ｕの６自由度の運動模擬を行い、航空機の動的模擬試験がなされている。
【０００３】
上記の６自由度運動模擬は航空機の機体の各種の空力的性能試験が可能であるが、模型制御初期条件（風速，推力等）設定までの間の模型の挙動を何らかの方法で制御する必要があり、模型にケーブル、ひも等を取付けて模型挙動を拘束する場合には、フリーフライト移行時には、ケーブル、ひも等をゆるめる必要があり、この場合には大きな外乱が入る可能性が高い。また、積極的に飛行を制御する場合には、別途離陸専用の複雑な制御システムを検討しなければならず、簡略な方法では不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の航空機の模型による風洞試験は、代表的な例としてはケーブルやひも等により模型を拘束しておき、フリーフライトの制御開始時に、ケーブルやひもをゆるめて制御を開始しているが、ケーブルやひもをゆるめる際に模型の挙動に大きな外乱が加わる可能性があり、模型制御初期における正確な試験結果が得られない場合がある。そこで模型をストラット支持装置で支持し初期条件を設定し、その後ストラットを下降させて模型をフリーフライトの状態として制御を開始することが行われているが、ストラットの下降時に気流へ悪影響を与えるので、ストラットをできるだけ高速で下降する必要がある。しかし、現状の装置では模型を支持するストラット支持装置は低速から高速まで広範囲な速度制御はなされておらず、特に高速降下を行う装置は実現していないのが現状である。
【０００５】
そこで本発明は、ストラット支持装置の模型からの離脱機構を２段構成として高速降下又は上昇をする場合には２段の機構を同時に作動させ、高速の模型からの離脱を実現させたストラット支持装置高速離脱機構を提供するものである。
【０００６】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために、次の（１）〜（３）の手段を提供する。
【０００８】
（１）基部から垂直に立設する第１の支持材と、同第１の支持材下端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の下端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に立設するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えてなるストラット支持装置高速離脱機構。
【０００９】
（２）上部から垂直に懸吊する第１の支持材と、同第１の支持材上端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の上端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に懸吊するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えてなるストラット支持装置高速離脱機構。
【００１０】
（３）前記第１の支持材と支持ブラケットとの連結、及び前記第２の支持材と前記ストラット支持ブラケットとの連結は、それぞれ一方にはガイド溝、他方には同ガイド溝に上下動可能に嵌通されるレールとで連結されることを特徴とする（１）又は（２）記載のストラット支持装置高速離脱機構。
【００１１】
本発明の（１）においては、第１のモータが作動すると第１のスクリュウ軸が回転し、この回転により支持ブラケットが第１の支持材に沿って上下動する。支持ブラケットが上下動すると、これに固定された第２の支持材が上下動し、第２の支持材下端のモータが作動すると、第２のスクリュウ軸が回転してストラット支持ブラケットが第２の支持材に沿って上下動する。従って離脱機構が２段構成となっており、模型からストラットを離す場合には第１，第２のモータを同時に作動させることにより低速回転数のモータであっても、高速にストラットを降下させ模型から離脱することができる。また、２台のモータをそれぞれ独立に制御することにより広範囲な降下速度が実現され、気流への影響を迅速になくすることができる。
【００１２】
本発明の（２）においては、上記（１）の発明の構成と同じ機構が上方より懸吊され、ストラットで風試模型を懸吊して支持する場合に適用される。その作用も上記（１）の発明と同じであり、第１のモータが作動すると第１のスクリュウ軸が回転し、この回転により支持ブラケットが第１の支持材に沿って上下動する。支持ブラケットが上下動すると、これに固定された第２の支持材が上下動し、第２の支持材下端のモータが作動すると、第２のスクリュウ軸が回転してストラット支持ブラケットが第２の支持材に沿って上下動する。従って、離脱機構が２段構成であり、第１，第２のモータを同時に作動させることにより低速回転のモータであってもストラットを高速で上昇させることができる。また、２台のモータをそれぞれ独立に制御することにより広範囲なストラットの上昇速度が実現され、気流への影響を迅速になくすることができる。
【００１３】
本発明の（３）では前記第１の支持材と支持ブラケットとの連結、前記第２の支持材と前記ストラット支持ブラケットとの連結は、それぞれ一方にはガイド溝、他方には同ガイド溝に上下動可能に嵌通されるレールとで連結されるので、簡単な連結機構により各支持材とブラケットとの移動が容易に実現される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構の全体配置図である。図において、風洞前部７０と風洞後部７２との間の計測部７１にはストラット２により風試模型５０が支持されており、ストラット２は支持装置１により基礎６１に支持されている。このような構成で風洞前部７０からの気流６０により風洞試験を行う際に、制御開始前にはストラット２で模型５０を支持しておき、初期条件が設定され、制御開始時にはストラット２を急速に降下させ模型５０から離脱させ模型５０をフリーフライト状態とする。３は制御装置であり、支持装置の作動を制御し、ストラット２の上下の駆動を制御するものである。
【００１５】
図２は上記の説明した支持装置１の詳細を示す側面図である。図において、１０は下段支持材であり、補強材１２により基礎６１に立設固定し、基部にはモータ１４が取付けられている。モータ１４にはスクリュウ軸としてのボールスクリュウ１３が連結され、ボールスクリュウは回転自在に立設している。下段支持材１０には横方向に伸びている支持ブラケット１１が上下動可能に取付けられ、支持ブラケット１１の他端は上段支持材２０に固定されている。
【００１６】
また、上段支持材２０の基部にはモータ２２が取付けられ、モータ２２にはスクリュウ軸としてのボールスクリュウ２１が連結されている。従って支持ブラケット１１の下段支持材１０側にはボールスクリュウ１３が螺合し、ボールスクリュウ１３の回転により支持ブラケット１１が下段支持材１０によって（沿って）上下動可能に配設され、また、ボールスクリュウ２１は支持ブラケット１１の空間部を通過して立設されている。
【００１７】
また、上段支持材２０にはストラット支持ブラケット３０が上下動可能に取付けられ、ボールスクリュウ２１が螺合しており、また、ストラット支持ブラケット３０にはストラット２が立設して取付けられており、ボールスクリュウ２１が回転することによりストラット支持ブラケット３０と共にストラット２が上段支持材２０に沿って上下動可能となっている。
【００１８】
図３は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図において、下段支持材１０にはガイド溝１０ａが形成され、支持ブラケット１１にはＴ型のガイドレール１１ａが一端に形成され、ガイドレール１１ａはガイド溝１０ａ内に入り込み、上下動可能に連結している。また、支持ブラケット１１には上下に貫通するボールスクリュウ１３が螺合しており、ボールスクリュウ１３の回転により支持ブラケット１１が上下動する構成である。
【００１９】
支持ブラケット１１の他端（図３中右側）には上段支持材２０が固定されており、上段支持材２０には中央部側面にガイド溝２０ａが形成されている。ガイド溝２０ａにはＴ型のストラット支持ブラケット３０のガイドレール３０ａが上下動可能に組み合わされており、ストラット支持ブラケット３０にはストラット２が固定され、ボールスクリュウ２１の回転によりガイド溝２０ａに沿って上下動する構成である。
【００２０】
図４は図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、支持ブラケット１１の構造を示している。図示のように支持ブラケット１１は一端（図中左側）にはガイドレール１１ａが設けられて下段支持材１０のガイド溝１０ａに上下動可能に連結し、他端は上段支持材２０に固定されている。また、支持ブラケット１１にはボールスクリュウ１３が螺合し、ボールスクリュウ２１は空間部を通過する構成である。
【００２１】
図５は上記に説明の図２に示す装置においてストラット２を下降させた状態を示す側面図であり、図中の符号は図２と同じ構成のものである。図５に基づいて本実施の形態における作用を説明する。まず図２の状態ではストラット２は上昇して、その先端は図１に示すように風試模型５０を支持している。この状態でストラット２を下降させる場合には、図１に示す制御装置３の制御によりモータ１４を作動させると、ボールスクリュウ１３が回転し、これに螺合している支持ブラケット１１を下段支持材１０に沿って下降させる。
【００２２】
支持ブラケット１１が下降するとブラケットの他端に固定されている上段支持材２０が一体となって下降し、これに連結しているストラット支持ブラケット３０、ストラット２、モータ２２及びボールスクリュウ２１も共に下降する。従って、支持ブラケット１１の下降は、これと同速度でストラット２を下降させる。この時、更に同時にモータ２２を作動させ、ボールスクリュウ２１を回転させると、これに螺合するストラット支持ブラケット３０が上段支持材２０に沿って下降し、支持ブラケット３０に取付けられたストラットも一体的に下降する。
【００２３】
図５は下降した状態を示し、支持ブラケット１１と共に上段支持材２０、モータ２２、ボールスクリュウ２１も共に一体的に下降し、この下降に並行して同時にボールスクリュウ２１の回転によりストラット支持ブラケット３０が上段支持材２０に沿って下降する。従ってモータ２２が下降するので、基礎６１には段部６１ａが設けられ、モータ２２の下方への移動位置を確保するようになっている。なお、下段支持材１０、補強材１２、モータ１４、ボールスクリュウ１３からなる下段降下機構を計測部７１の気流の範囲外となる下方に配置すれば、気流への影響を避けることができる。
【００２４】
以上説明の第１の実施の形態によれば、ストラット２の下降構成を下段支持材１０と上段支持材２０とで２段構成とし、降下の機構はボールスクリュウ１３，２１とモータ１４，２２を組み合わせ、ボールスクリュウ１３の回転により支持ブラケット１１で上段支持材２０を下降させると共に、ボールスクリュウ２１の回転により上段支持材２０に沿ってストラット支持ブラケット３０を同時に下降させる構成としたので、低回転数のモータでもストラット２の高速降下が可能となり、また、２台のモータ１４，２２を独立に制御装置３で制御することにより、ストラット２の広範囲な降下速度が実現できる。更に、下段支持材１０を計測部７１の気流外に設置するようにすれば、気流への影響をなくすることができる。
【００２５】
図６は本発明の第２の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構を示す側面図である。本実施の形態においては、装置の構成は図２に示す第１の実施の形態と同じであるが、その設置を上下逆に配置したものであり、天井から風試模型５０をストラット２で懸吊（下向きに取り付け）する構成としたものである。その他の構成、作用は第１の実施の形態のものと同じである。
【００２６】
即ち、下段支持材１０、補強材１２、モータ１４を天井の固定部８０取付けて吊り下げ構造としている。モータ２２上昇余地を確保するために段部８０ａを設けている。下段支持材１０に支持ブラケット１１を上下動可能に取付け、支持ブラケット１１に上段支持材２０を固定しモータ２２を上段支持材２０先端に取付け、上段支持材２０に沿って上下動可能にストラット支持ブラケット３０を取付け、ストラット支持ブラケット３０にストラット２を下向きに取付ける構成である。各部の構成は図２〜図４に示す構成図と同じであり、その配置が上下逆となっている以外は第１の実施の形態と同じであり、本第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同じ効果を奏することができる。
【００２７】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のストラット支持装置高速離脱機構は、（１）基部から垂直に立設する第１の支持材と、同第１の支持材下端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の下端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に立設する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に立設するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えたことを特徴としている。
【００２９】
このような構成によれば、離脱機構が２段構成となっており、模型からストラットを離す場合には第１、第２のモータを同時に作動させることにより低速回転数のモータであっても、高速にストラットを降下させ模型から離脱することができる。また、２台のモータをそれぞれ独立に制御することにより広範囲な降下速度が実現され、気流への影響を迅速になくすることができる。
【００３０】
本発明の（２）のストラット支持装置高速離脱機構は、上部から垂直に懸吊する第１の支持材と、同第１の支持材上端に取付けられた第１のモータと、同第１のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第１のスクリュウ軸と、同第１のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第１の支持材に沿って上下動可能に取付けられた支持ブラケットと、同支持ブラケットに固定され垂直に配置された第２の支持材と、同第２の支持材の上端に取付けられた第２のモータと、同第２のモータに回転可能に連結され垂直に懸吊する第２のスクリュウ軸と、同第２のスクリュウ軸に螺合し同スクリュウ軸の回転により前記第２の支持材に沿って上下動可能で垂直に懸吊するストラットを固定したストラット支持ブラケットとを備えたことを特徴としている。
【００３１】
このような構成によれば、上記（１）の発明の構成と同じ機構が上方より懸吊され、ストラットで風試模型を懸吊して支持する場合に適用される。従って、離脱機構が２段構成であり、第１，第２のモータを同時に作動させることにより低速回転のモータであってもストラットを高速で上昇させることができる。また、２台のモータをそれぞれ独立に制御することにより広範囲なストラットの上昇速度が実現され、気流への影響を迅速になくすることができる。
【００３２】
本発明の（３）では前記第１の支持材と支持ブラケットとの連結、前記第２の支持材と前記ストラット支持ブラケットとの連結は、それぞれ一方にはガイド溝、他方には同ガイド溝に上下動可能に嵌通されるレールとで連結されるので、簡単な連結機構により各支持材とブラケットとの移動が容易に実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構の全体配置図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構の詳細な側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構の降下した状態を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るストラット支持装置高速離脱機構の側面図である。
【図７】航空機模型の６自由度運動模擬の一般的な説明図である。
【符号の説明】
１                支持装置
２                ストラット
３                制御装置
１０              下段支持材
１０ａ，２０ａ    ガイド溝
１１              支持ブラケット
１１ａ，３０ａ    ガイドレール
１２              補強材
１３，２１        ボールスクリュウ
２０              上段支持材
３０              ストラット支持ブラケット
５０              風洞模型
５１              重心
６０              気流
１４，２２        モータ
６１              基礎
６１ａ，８０ａ    段部
７０              風洞前部
７１              計測部
７２              風洞後部
８０              天井固定部
【図１】
0003694741.tif 000002
【図２】
0003694741.tif 000003
【図３】
0003694741.tif 000004
【図４】
0003694741.tif 000005
【図５】
0003694741.tif 000006
【図６】
0003694741.tif 000007
【図７】
0003694741.tif 000008