(57)【要約】【課題】薬剤等の散布に使用されるヘリコプタにおいて、ダウンウォッシュの有効利用を図りながら胴体下面に薬剤等が付着するのを阻止して散布効率を向上させるとともに、散布飛行中の機体の安定性及び操縦性を向上させる。【解決手段】胴体２の両側面２ａに沿って流れるダウンウォッシュＤを胴体２から離隔させるように導く整流板８が、胴体２の両側面２ａの下部ないし胴体２の下面２ｂの側方部に設けられてなるヘリコプタ１である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、下方に向けて設けられた整流手段を備えることを特徴とするヘリコプタ。
【請求項２】
胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを胴体から離隔させるように導く整流手段が設けられていることを特徴とするヘリコプタ。
【請求項３】
胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、下方に向けて突出する突出部材が設けられていることを特徴とするヘリコプタ。
【請求項４】
胴体上方のダウンウォッシュを胴体下方へと導く流路が、胴体内部に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘリコプタに関し、特に、ダウンウォッシュの整流機能を有するヘリコプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、農業分野等において、ヘリコプタを使用した薬剤や肥料の散布が実施されている。かかる散布の際には、ヘリコプタをほぼホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させることにより、ヘリコプタのロータの回転により発生したダウンウォッシュを効果的に利用して、散布対象である作物の葉の裏側まで薬剤を霧状にして付着させている。
【０００３】
ヘリコプタのロータの回転により発生したダウンウォッシュの流れを、図６に示した。図６に示すように、ダウンウォッシュＤはヘリコプタ１００の胴体側面１１０に沿って高速で下方に流れ、胴体下面１２０で剥離して不規則な空気流Ｃとなることが知られている。従って、胴体下面１２０に散布用のノズルを配置すると、不規則な空気流Ｃによって胴体下面１２０に薬剤が大量に付着し、付着した薬剤が水滴状になって落下したり一部の薬剤が散布されなかったりして、散布効率が低下する。このため、図７に示すようにノズル２００をヘリコプタ１００の胴体１０１から離隔させて配置する場合が多い。
【０００４】
近年においては、かかるダウンウォッシュの流れを制御するための技術も種々提案されている。例えば、ヘリコプタの胴体上部に整流手段（整形部材、偏流板、カバー等）を設けることにより、胴体下方に位置する救助者や作業者が強いダウンウォッシュに直接的に曝されるのを回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−４７９９８号公報（第１頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヘリコプタによる薬剤の散布の際には、ヘリコプタのロータの回転により発生したダウンウォッシュにより薬剤を拡散させる方が効果的であるが、前記した特許文献１に記載の技術を採用すると、ダウンウォッシュを有効に利用することができないという問題がある。
【０００７】
また、ノズルをヘリコプタの胴体から離隔させて配置する方式（図７参照）を採用すると、ダウンウォッシュによって胴体下方に薬剤を付着させないためには、ノズルを装着する支持部材を長くする必要があるため、ヘリコプタの重量が増加してしまう。このため、ヘリコプタの軽量化を図りながら散布効率を向上させるための新たな工夫が待望されていた。
【０００８】
また、薬剤等の散布時においては、前記したようにヘリコプタをほぼホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させるため、ダウンウォッシュによって胴体下方に不規則な空気流が発生すると、飛行中の機体の安定性が損なわれ、操縦性も低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、薬剤等の散布に使用されるヘリコプタにおいて、ダウンウォッシュの有効利用を図りながら胴体下面に薬剤等が付着するのを阻止して散布効率を向上させるとともに、ホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させる散布飛行等において、飛行中の機体の安定性及び操縦性を向上させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ヘリコプタであって、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、下方に向けて設けられた整流手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に下方に向けて設けられた整流手段により、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを整った流れのまま胴体から離隔させるように導くことができる。従って、胴体の有無にかかわらずダウンウォッシュは地表面まで整った流れとなるので、ヘリコプタを用いて薬剤散布等を実施した場合に、薬剤等を効果的に拡散させることができる。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に下方に向けて設けられた整流手段により、ダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを阻止することができる。このため、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができる。従って、ヘリコプタを用いて薬剤散布等を実施した場合に、胴体下面に薬剤が付着するのを防ぐことができるので、散布効率を向上させることができるとともに、胴体下面に付着した薬剤等の除去作業が不要となる。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に下方に向けて設けられた整流手段により、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができるので、ホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させる散布飛行等において、飛行中の機体の姿勢を安定させることができ、さらに、機体の操縦性を格段に向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、ヘリコプタであって、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを胴体から離隔させるように導く整流手段が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に設けられた整流手段により、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを胴体から離隔させるように導くことができる。従って、ダウンウォッシュにより胴体側方に循環流を発生させることができるので、ヘリコプタを用いて薬剤散布等を実施した場合に、薬剤等を効果的に拡散させることができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを胴体から離隔させるように導く整流手段が、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に設けられているので、ダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを阻止することができる。このため、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができる。従って、ヘリコプタを用いて薬剤散布等を実施した場合に、胴体下面に薬剤が付着するのを防ぐことができるので、散布効率を向上させることができるとともに、胴体下面に付着した薬剤等の除去作業が不要となる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に設けられた整流手段により、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができるので、ホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させる散布飛行等において、飛行中の機体の姿勢を安定させることができ、さらに、機体の操縦性を格段に向上させることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、ヘリコプタであって、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に、下方に向けて突出する突出部材が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に下方に向けて突出する突出部材が設けられているので、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを阻止することができる。このため、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができる。従って、ヘリコプタを用いて薬剤散布等を実施した場合に、胴体下面に薬剤が付着するのを防ぐことができるので、散布効率を向上させることができるとともに、胴体下面に付着した薬剤等の除去作業が不要となる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に設けられた突出部材により、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制することができるので、ホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させる散布飛行等において、飛行中の機体の姿勢を安定させることができ、さらに、機体の操縦性を格段に向上させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載のヘリコプタにおいて、胴体上方のダウンウォッシュを胴体下方へと導く流路が、胴体内部に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、胴体内部に、胴体上方のダウンウォッシュを胴体下方へと導く流路が設けられているので、胴体下方の空間に空気を補充して、胴体下方の圧力を常時正圧に保つことができる。従って、胴体側面に沿って流れたダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを確実に阻止することができる。この結果、胴体下方における不規則な空気流の発生を効果的に抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態に係るヘリコプタ１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。ヘリコプタ１は、胴体２、胴体２の上部に回転軸３を介して取り付けられたメインロータ４、胴体２の下部に取り付けられたスキッド５、胴体２の後方に結合されたテールブーム６、テールブーム６の後方先端に取り付けられたテールロータ７、胴体２の両側面２ａの下部に取り付けられた整流板８、等を備えて構成されている（図１及び図２参照）。なお、ヘリコプタ１は薬剤や肥料の散布に使用されるものであり、胴体２の下面２ｂに（図示されていない）散布用のノズルを備えている。
【００２５】
胴体２の内部には、操縦席や荷物室が設けられるとともに、メインロータ４やテールロータ７を駆動するためのエンジンや、サイクリックスティック・コレクティブスティック・ペダル等の操縦装置が搭載されている。エンジンを駆動してメインロータ４を回転させると、図１に示すようなダウンウォッシュＤが発生する。
【００２６】
整流板８は、本発明における整流手段及び突出部材の一例であり、胴体２の両側面２ａの下部に、斜め下方向（図１の右下方向及び左下方向）に向けて突出するように取り付けられている。すなわち、ヘリコプタ１を正面から見た場合に、整流板８は「ハ字状」の外観を呈している（図１参照）。整流板８は、胴体２の両側面２ａに沿って流れるダウンウォッシュＤを、胴体２から離隔させるように図１の右下方向・左下方向に導いて、ダウンウォッシュＤが胴体２の下方空間Ｕに流入するのを阻止するものである。
【００２７】
整流板８は、胴体２の両側面２ａの下部に前後にわたって設けられる。胴体２の両側面２ａの下部における前部から後部までの略全範囲Ａに整流板８を設けてもよく（図２参照）、胴体２の両側面２ａの下部における前部Ｂ、中央部Ｃ及び後部Ｄに整流板８を分割して設けてもよい（図３参照）。また、整流板８は、各種金属、各種合成樹脂、各種ゴム材料、木材又はこれらの複合材等で構成することができる。
【００２８】
整流板８の高さ（胴体２の両側面２ａからの法線方向の寸法）は、胴体２の両側面２ａの境界層厚さより大きい値に設定しておく。ダウンウォッシュＤは、胴体２の両側面２ａに沿って流れるが、胴体２の両側面２ａから一定距離（境界層厚さ）だけ離隔した領域においては粘性の影響を受けないため、その流速は高い。一方、胴体２の両側面２ａの近傍（境界層内）においては、ダウンウォッシュＤは粘性の影響を受けて流速が低くなる。従って、整流板８によってダウンウォッシュＤを制御するためには、整流板８の高さを胴体２の両側面２ａの境界層厚さより大きい値に設定する必要がある。本実施の形態においては、整流板８の高さを約４０ｍｍに設定している。
【００２９】
本実施の形態に係るヘリコプタ１においては、胴体２の両側面２ａの下部に設けられた整流板８により、ダウンウォッシュＤを胴体２から離隔させるように図１の右下方向・左下方向に導いて、胴体２の両側面２ａに沿って流れるダウンウォッシュＤを整った流れのまま胴体２から離隔させるように導くことができる。従って、ダウンウォッシュＤは胴体２の有無にかかわらず地表面まで整った流れとなるので、散布対象である作物の葉の裏側まで薬剤を付着させることができる。
【００３０】
また、本実施の形態に係るヘリコプタ１においては、胴体２の両側面２ａの下部に、ダウンウォッシュＤを胴体２から離隔させるように導く整流板８が設けられているので、ダウンウォッシュＤが胴体２の下方空間Ｕ（図１参照）に流入するのを阻止することができる。従って、胴体２の下方空間Ｕにおいて不規則な空気流が発生するのを抑制することができるので、胴体２の下面２ｂに薬剤が付着するのを防ぐことができる。このため、散布効率を向上させることができるとともに、胴体２の下面２ｂに付着した薬剤の除去作業が不要となる。
【００３１】
また、胴体２の下面２ｂに薬剤が付着すると薬剤が濃縮されて高濃度となり、この高濃度の薬剤を散布地以外の場所で除去すると環境汚染をもたらす場合があるが、本実施の形態に係るヘリコプタ１には整流板８が設けられているので、胴体２の下面２ｂに薬剤が付着するのを防ぐことができる。従って、薬剤除去に起因する環境汚染を防ぐことができる。
【００３２】
また、散布用のノズルをヘリコプタ１の胴体２から離隔させて配置する方式（図７参照）を採用すると、ノズルの支持部材を長くする必要があるために機体重量が増加してしまう上に、ノズルへの薬剤の供給が滞って散布効率が低下する場合があるが、本実施の形態に係るヘリコプタ１には整流板８が設けられており、胴体２の下面２ｂに薬剤が付着するのを防ぐことができるので、胴体２の下面２ｂにノズルを配置することができる。従って、機体の軽量化を達成することができるとともに、薬剤等の安定的な供給を実現させて散布効率を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施の形態に係るヘリコプタ１においては、胴体２の両側面２ａの下部に設けられた整流板８により、胴体２の下方空間Ｕにおける不規則な空気流の発生を抑制することができるので、ホバリングに近い低速でかつ地面効果の影響が高い高度で飛行させる散布飛行等において、飛行中の機体の姿勢を安定させることができ、さらに、機体の操縦性を格段に向上させることができる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るヘリコプタ１０の構成について、図４及び図５を用いて説明する。なお、本実施の形態に係るヘリコプタ１０は、第１の実施の形態に係るヘリコプタ１の胴体２内部に特定の流路（胴体２上方のダウンウォッシュＤを胴体２の下方空間Ｕへと導く流路）を設けたものである。従って、ヘリコプタ１と同一の構成については同一の符号を付すこととする。
【００３５】
本実施の形態に係るヘリコプタ１０の胴体２の前部には上方開口部９ａ及び下方開口部９ｂが設けられており、胴体２の内部前方には中空部９ｃが設けられている（図４及び図５参照）。これら上方開口部９ａ、中空部９ｃ及び下方開口部９ｂによって、本発明における流路が形成されることとなる。ヘリコプタ１０のメインロータ４の回転によって発生したダウンウォッシュＤは、胴体２の上方開口部９ａから中空部９ｃに流入する。そして、下方開口部９ｂから下方空間Ｕへと流出する。
【００３６】
また、ヘリコプタ１０の胴体２の後部には上方開口部９ｄ及び下方開口部９ｅが設けられており、胴体２の内部後方には中空部９ｆが設けられている（図５参照）。これら上方開口部９ｄ、中空部９ｆ及び下方開口部９ｅによって、本発明における流路が形成されることとなる。ヘリコプタ１０のメインロータ４の回転によって発生したダウンウォッシュＤは、胴体２の上方開口部９ｄから中空部９ｆに流入する。そして、下方開口部９ｅから下方空間Ｕへと流出する。
【００３７】
本実施の形態に係るヘリコプタ１０においては、胴体２の上方開口部９ａ、９ｄと、胴体２内部の中空部９ｃ、９ｆと、胴体２の下方開口部９ｂ、９ｅと、から形成される胴体２内部の流路により、胴体２上方のダウンウォッシュＤを胴体２の下方空間Ｕへ導くことができる（図４及び図５参照）。従って、胴体２の下方空間Ｕに空気を補充して、この下方空間Ｕの圧力を常時正圧に保つことができる。この結果、胴体２の両側面２ａ及び整流板８に沿って流れたダウンウォッシュＤが胴体２の下方空間Ｕに流入するのを確実に阻止することができるので、この下方空間Ｕにおける不規則な空気流の発生を効果的に抑制することができる。
【００３８】
なお、以上の実施の形態においては、整流板８を正面から見た場合に「ハ字状」になるように（図１及び図４の右下方向・左下方向に延在するように）取り付けたが、胴体２の両側面２ａに対する整流板８の取付角度は適宜変更可能である。また、整流板８を胴体２の両側面２ａに張出・格納自在に設けておき、薬剤散布時には整流板８を両側面２ａから外方に張り出させる一方、通常飛行時には整流板８を胴体２内に格納するようにしてもよい。
【００３９】
また、以上の実施の形態においては、胴体２の両側面２ａに左右対称に整流板８を設けた例を示した（図１及び図４参照）が、必ずしも整流板８を左右対称に設けなくてもよい。特に、メインロータ４の回転方向によってダウンウォッシュＤの流れの方向が胴体２の左右で著しく異なる場合には、そのダウンウォッシュＤの流れの方向に合わせて整流板８を設けるのが好ましい。
【００４０】
また、以上の実施の形態においては、胴体２の両側面２ａの下部に整流板８を設けた例を示した（図１及び図４参照）が、胴体２の下面２ｂの側方部（両側面２ａの近傍部分）に斜め下方向（図１及び図４の右下方向及び左下方向）に向けて整流板８を取り付けてもよい。このように胴体２の下面２ｂの側方部に整流板８を設けた場合においても、胴体２の両側面２ａに沿って流れるダウンウォッシュＤを胴体２から離隔させるように導くことができる。
【００４１】
また、以上の実施の形態においては、整流手段及び突出部材として整流板８を採用したが、このような板状の部材に限らず、ブロック状の部材を整流手段及び突出部材として採用することもできる。すなわち、胴体２の両側面２ａに沿って流れるダウンウォッシュＤを胴体２から離隔させるように導く機能を果たす構成であれば、いかなる構成をも整流手段及び突出部材として採用することができる。
【００４２】
また、第２の実施の形態においては、胴体２の上部・下部に開口部を設けてこれらを中空部で連通することにより、胴体２内部に流路を形成したが、この流路に沿って壁等を設ける必要はない。また、流路形状（上部開口部９ａ、９ｄや下部開口部９ｂ、９ｅの面積・形状、中空部９ｃ、９ｆの容積・形状）は、ダウンウォッシュＤの流速等によって適宜決めることができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明によれば、胴体側面下部ないし胴体下面側方部に設けられた整流手段により、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュを胴体から離隔させるように導くことができるので、ヘリコプタを用いて薬剤等の散布を実施する場合に、ダウンウォッシュを有効利用することができる。
【００４４】
また、請求項１から３の何れか一項に記載の発明によれば、整流部材又は突出部材により、ダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを阻止できるので、胴体下方における不規則な空気流の発生を抑制できる。従って、ヘリコプタを用いて薬剤等の散布を実施した場合に、胴体下面に薬剤等が付着するのを防止でき、散布効率の向上及び薬剤除去作業の削減を実現できるとともに、散布飛行中における機体の姿勢の安定化及び機体の操縦性の向上を実現できる。
【００４５】
請求項４に記載の発明によれば、胴体内部に、胴体上方のダウンウォッシュを胴体下方へと導く流路が設けられるので、胴体側面に沿って流れるダウンウォッシュが胴体下方に流入するのを確実に阻止することができる。この結果、胴体下方における不規則な空気流の発生を効果的に抑制することができる。
【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ヘリコプタの正面図である。
【図２】図１に示したヘリコプタ（整流板を胴体側面の下部の略全範囲に設けた場合）の側面図である。
【図３】図１に示したヘリコプタ（整流板を胴体側面の下部に分割して設けた場合）の側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るヘリコプタの正面図である。
【図５】図４に示したヘリコプタの側断面図である。
【図６】従来のヘリコプタの正面図である。
【図７】図６に示したヘリコプタに薬剤散布用のノズルを取り付けた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１、１０    ヘリコプタ
２          胴体
２ａ        側面
２ｂ        下面
８          整流板（整流手段、突出部材）
９ａ、９ｄ  上方開口部（流路）
９ｂ、９ｅ  下方開口部（流路）
９ｃ、９ｆ  中空部（流路）
Ｄ          ダウンウォッシュ
【図１】
2004345553.tif 000003
【図２】
2004345553.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004345553.tif 000007
【図６】
2004345553.tif 000008
【図７】
2004345553.tif 000009