(57)【要約】      （修正有）【課題】単純且つ費用をかけない方法によって、ヨーイング運動によりロータ構成要素上に生成される応力を削減して、ロータの寿命を延ばして、維持費を削減し、かつ／またはヨーイングの迅速さを可能な限り増大させられる航空機を提供する。【解決手段】一対の半翼３と、第１および第２ロータであって、ヘリコプタモードと飛行機モードとの間で、それぞれの第１軸Ｂの周りを回転できると共に半翼に対して第１軸と一緒にそれぞれの第２軸の周りを傾斜できる第１および第２ロータと；を備え、第１軸は、ヘリコプタモードでの使用中は、転換式航空機の縦方向に横断し、飛行機モードでの使用中は、縦方向に実質的に平行であり；第１および第２ロータは、互いに独立して、それぞれの第２軸の周りで傾斜できるようにする。【選択図】図１８
2013032146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転換式航空機（１）であって、
一対の半翼（３）と、
第１および第２ロータ（４）であって、ヘリコプタモードと飛行機モードとの間で、それぞれの第１軸（Ｂ）の周りを回転できると共に前記半翼（３）に対して前記第１軸（Ｂ）と一緒にそれぞれの第２軸（Ｃ）の周りを傾斜できる第１および第２ロータ（４）と、
を備え、
前記第１軸（Ｂ）は、前記ヘリコプタモードでの使用中は、前記転換式航空機（１）の縦方向（Ａ）に横断し、前記飛行機モードでの使用中は、前記縦方向（Ａ）に実質的に平行であり、
前記第１および第２ロータ（４）は、互いに独立して、それぞれの第２軸（Ｃ）の周りで傾斜でき、
前記転換式航空機（１）は更に、
前記第１ロータ（４）に接続されていると共に前記第１ロータ（４）をそれぞれの第２軸（Ｃ）の周りで傾斜させるようにされている第１アクチュエータ（５２）と、
前記第２ロータ（４）に接続されていると共に前記第２ロータ（４）をそれぞれの第２軸（Ｃ）の周りで傾斜させるようにされている第２アクチュエータ（５２）と、
を備える、
転換式航空機において、
第１および第２アクチュエータ（５２）を、互いに独立して制御するようにされている飛行制御システム（４９）を備え、
各前記第１および第２アクチュエータ（５０、５２）は、
固定部分（５３）と、
前記固定部分（５３）に対してスライドすることが可能であると共に使用中は前記飛行制御システム（４９）に制御されるピストン（５４）と、
それぞれの前記第２軸（Ｃ）の周りで回転できるロッド（５５）であって、前記ピストン（５４）に蝶着されると共に前記それぞれの第１および第２ロータ（４）に接続されて、それぞれの第２軸（Ｃ）の周りで前記第１および第２ロータ（４）を傾斜させるロッドと、
を備える、
転換式航空機。
【請求項２】
前記ヘリコプタモードから前記飛行機モードへの遷移中に、それぞれの第１および第２アクチュエータ（５０）により、前記転換式航空機（１）の前方端部（１５）または後方端部（１６）のいずれかに向けて、前記第１および第２ロータ（４）のそれぞれを傾斜できる、
請求項１に記載の転換式航空機。
【請求項３】
前記第１アクチュエータ（５２）は、前記ピストン（５４）を、前記固定部分（５３）に対してスライドさせる電気モータを備える、
請求項１または２に記載の転換式航空機。
【請求項４】
ダクトの役割を果たすと共に前記第１ロータ（４）に接続されている第１側板（２０）を備え、
前記第１アクチュエータ（５２）は、使用中は、前記ロッド（５５）および前記側板（３０）と一体的に、前記軸（Ｃ）の周りを回転するバー（５９）を備える、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転換式航空機。
【請求項５】
前記第１ロータ（４）は、
ハウジング（５）と、
前記側板（２０）と前記ハウジング（５）との間に介在されている複数のスポーク（３０）と、
それぞれのスポーク（３０）を前記側板（２０）に接続する複数の接続要素（９２）と、
を備え、
前記バー（５９）は、前記接続要素（９２）のうちの１つに接続されている、
請求項４に記載の転換式航空機。
【請求項６】
前記バー（５９）は、溝付き取り付け具を介して前記１つの接続要素（９２）に接続されている、
請求項５に記載の転換式航空機。
【請求項７】
機体（２）であって、前記半翼（３）が前記機体（２）からそれぞれの対向する側に突出している、機体を備え、
前記機体（２）は、前記第１および第２アクチュエータ（５２）を格納している、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の転換式航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転換式航空機、つまり、調整可能なロータを有するハイブリッド航空機であって、ロータが、それらの軸体を航空機の縦軸に実質的に平行になるように位置する「飛行機」構成と、ロータが、それらの軸体を航空機の縦軸に実質的に垂直且つ交差するように位置する「ヘリコプタ」構成を選択的に取ることができ、それにより、固定翼のターボプロップ（プロペラ）エンジン航空機とヘリコプタの利点を組み合わせた転換式航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したようなロータを調整する機能により、転換式航空機をヘリコプタのように離着陸させること、つまり、滑走路および極端に急勾配の軌道を不要にし、地上の騒音を最小限に抑え、例えば、市街地エリアにおいてさえも離着陸が可能になり；ほぼ５００ｋｍ／時の巡航速度を達成および維持可能で、または、ヘリコプタのほぼ３００ｋｍ／時の巡航速度よりも速い任意の速度での巡航が可能で、典型的な巡航高度は、ヘリコプタのほぼ倍の７５００ｍが可能な飛行機のように飛行することを可能にし、転換式航空機が、ほとんどの雲の形成および大気圏の乱流の上方を飛行することを可能にする。
【０００３】
言い換えれば、従来のヘリコプタに対して、転換式航空機は、ほぼ倍の巡航速度と；所与の有効積載量（ペイロード：ｐａｙｌｏａｄ）および燃料供給に対して、実質的に倍の飛行距離と実質的に倍の飛行時間が可能で、そのため、より安価に操作することを可能にし；２倍以上の巡航高度を有し、そのため、飛行中のほとんどにおいて、天候条件（雲、乱流）に影響されないという利点を有している。一方、従来の航空機に対しては、転換式航空機はホバリング（空中停止状態）が可能であり、限られたスペース、市街地エリアにおいてさえも、離着陸が可能であるという利点を有している。
【０００４】
現在では、実質的に２種類の構成の転換式航空機が知られている：「チルトロータ」と「ウィングロータ」である。
【０００５】
「チルトロータ」構成においては、半翼は実質的に固定されたままであり、モータ／ロータアセンブリのみが、半翼に対して回転する。
【０００６】
更に、チルト機構は一対のアクチュエータを備え、関連するロータと、このアクチュエータを接続しているシャフトを傾斜させる。
【０００７】
「チルトロータ」構成と、関連するチルト機構の例は、特許文献１または特許文献２に示されている。
【０００８】
「チルトウィング」構成においては、ロータの姿勢が、半翼とロータシステムアセンブリを全体として回転することにより調整される。「チルトウィング」構成の例は、特許文献３に示されている。
【０００９】
従って、「チルトロータ」および「チルトウィング」構成の両方において、ロータの傾斜は同時である。
【００１０】
両方の構成において、各ロータは、それ自体の軸の周りを回転するシャフトと、シャフトに関節接続されている複数のブレードと、を実質的に備えている。
【００１１】
各ブレードは、可変の迎え角（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ａｔｔａｃｋ）、つまり、そのようなブレード上の基準線と、ブレードと空気との間の相対運動を画定するベクトルとの間の可変角を有している。
【００１２】
知られているチルトロータ転換式航空機は、ブレードの、シャフト軸の周りの回転中に、すべてのブレードの迎え角を周期的に変化させるためのサイクリック（周期）制御装置を備えている。言い換えれば、ブレードの迎え角は、シャフトの軸に対する、ブレードの角度的位置に基づいて変化する。
【００１３】
サイクリック制御装置により、特定方向における、シャフトの固定軸に対しての、ロータディスクの傾斜という結果になる。従って、ロータディスクの傾斜は、特定の方向における推力を生成し、そのため、ヘリコプタは、特定の方向に前進する。
【００１４】
知られている転換式航空機においては、サイクリック制御装置を介して、幅広い範囲の操縦が行われる。
【００１５】
例えば、知られている「チルトロータ」転換式航空機においては、ヨー（ｙａｗ）は、ヘリコプタ構成においては、１つのロータのディスクを前方に傾斜し、同時に、他方のロータのディスクを後方に傾斜させることで制御される。
【００１６】
結果として、１つのロータは前方方向に推力を生成し、他方のロータは、後方方向に推力を生成する。
【００１７】
これらの２つの推力は、互いに平行でありかつずらして配置されているので、転換式航空機にヨーイングモーメント（ｙａｗｉｎｇ  ｍｏｍｅｎｔ）を生成する。
【００１８】
言い換えれば、ホバリング中におけるヨーは、知られている転換式航空機におけるサイクリック制御装置を利用して制御される。
【００１９】
結果として、ヨーの制御は、ロータのシャフトに作用する相当な制御モーメントを引き起こす。
【００２０】
これらの制御モーメントは、シャフトにおいて相当な応力を引き起こし、その結果、ロータの寿命が短縮され、維持費が高くなる。
【００２１】
産業界においては、ヨーイング運動によりロータ構成要素上に生成される応力を削減して、ロータの寿命を延ばし、維持費を削減する必要性が感じられる。
【００２２】
更に、知られている転換式航空機に関しては、最大のヨーイングモーメント、従って、ヨーイングの迅速さ（ｐｒｏｍｐｔｎｅｓｓ）は、ロータブレードの迎え角の最大変動と、ロータの軸間の距離に依存する。
【００２３】
従って、ヨーイングの迅速さは、ブレードの迎え角の最大変動に上限があるという事実により、不利になる。
【００２４】
産業界においては、転換式航空機におけるヨーイングの迅速さを可能な限り増大させる必要性が感じられる。
【００２５】
更に、ヘリコプタモードと飛行機モードとの間の低速遷移もまた、ロータディスクの傾斜、つまり、ブレードの迎え角を周期的に変更することで達成される。
【００２６】
最後に、知られている転換式航空機は、従来のヘリコプタに非常に類似する方法で後方に移動する。より正確には、ヘリコプタモードでは、ディスクロータは後方に傾斜され、転換式航空機に後方に向けての推力を生成する。
【００２７】
この場合もまた、ロータのシャフトは、相当な制御モーメントに晒され、従って、結果的に相当な応力に晒される。
【００２８】
産業界においては、上記に特定した転換式航空機の動きにより、ロータ構成要素上に生成される応力を削減して、ロータの寿命を延ばし、維持費を削減するという必要性が感じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】米国特許第６２２０５４５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０２５６０２６２号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１０５７７２４（Ａ）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明の目的は、上記の要求の少なくとも１つを、単純且つ費用をかけない方法で満足満するように設計された転換式航空機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明によれば、請求項１に記載の転換式航空機が提供される。
【００３２】
本発明の、好適且つ非制限的な実施の形態が、付随する図を参照して、例として記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】飛行機モードにおける、本発明による転換式航空機の斜視図である。
【図２】ヘリコプタモードにおける、図１の転換式航空機の斜視図である。
【図３】ヘリコプタと飛行機モード間の遷移モードにおける、図１および２の転換式航空機の斜視図である。
【図４】第１作動構成における、図１〜３の転換式航空機の上面図である。
【図５】第２作動構成における、図１〜３の転換式航空機の上面図である。
【図６】図６の線ＶＩ−ＶＩに沿う、図４の第１構成要素の断面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う、図４の第１構成要素の断面図である。
【図８】第２作動構成における、図１〜３の転換式航空機の側面図である。
【図９】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機の更なる構成要素の斜視図である。
【図１０】図９の線Ｘ−Ｘに沿う、第４構成要素の断面図である。
【図１１】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１２】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１３】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１４】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１５】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１６】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１７】明確にするために部品を取り除いた、図１〜４の転換式航空機のそれぞれの構成要素の斜視図である。
【図１８】図１〜１７の転換式航空機のヨーイングを概略的に示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１〜３の参照番号１は、全体としての転換式航空機、つまり、飛行機モード（図１）またはヘリコプタモード（図２）での選択的な操作が可能なハイブリッド航空機を示している。
【００３５】
転換式航空機１は実質的に、下記を備えている：
-  転換式航空機１の縦方向Ａに沿って細長い機体２と；
-  機体２のそれぞれ反対側の側部上で突出している一対の半翼３と；
-  一対のロータ４。
【００３６】
より詳細には、機体２は、方向Ａに沿って互いに反対側で、転換式航空機１の互いに対向する端部を画定している前方端部１５および後方端部１６を有している。
【００３７】
機体２は下記も備えている（図６）：
-  コックピット３１を格納している前方部分１２と；
-  後方部分１３。
【００３８】
各ロータ４は実質的に下記を備えている：
-  ハウジング５と；
-  それぞれの軸Ｂの周りを回転可能にハウジングにより支持されているシャフト６と；
-  それぞれの軸Ｂの周りを、シャフト６と一体的に回転可能なオジーブ（頭部曲線部）１４。
【００３９】
各ロータ４はまた、複数の、示されている実施の形態においては３つのブレード２７も備え、ブレード２７は、ハブ２８を介在して、シャフト６に対して関節接続されている。
【００４０】
詳細には、ロータ４は、それぞれの軸Ｂの周りを反対方向に回転する。このようにして、転換式航空機１は、回転防止装置を必要としない。
【００４１】
図６を参照すると、方向Ａに平行で、軸Ｃに直交する面における機体２の横断面は、エーロフォイル（ａｉｒｆｏｉｌ）３５の形状とされている。
【００４２】
より正確には、エーロフォイル３５は下記を備える：
-  端部１５により画定されるリーディングエッジ（前縁）と；
-  端部１６により画定されるトレーリングエッジ（後縁）と；
-  端部１５、１６同士を接合する上部面３７と；
-  上部面３７の反対側の、端部１５、１６同士を接合する底部面３８。
【００４３】
上部面と底部面３７、３８は共に、示されている実施の形態においては凸状である。
【００４４】
上部面と底部面３７、３８は、示されている実施の形態においては、エッジ１５、１６を互いに接続している直線弦３９に対して対称である。
【００４５】
転換式航空機１はまた下記を備える：
-  機体２の部分１３から上方に突出しているＶ字形尾部７と；
-  半翼３の底部面から下方に突出している複数の着陸装置９。
【００４６】
各ロータ４はまた、それぞれの半翼３に対して、それぞれの軸Ｂと共に傾斜できる。特に、ロータ４と、それぞれの軸Ｂは、方向Ａに直交するそれぞれの軸Ｃの周りで傾斜する。軸Ｂもまた、それぞれの軸Ｃに直交している。
【００４７】
より正確には、ロータ４の軸Ｂは、転換式航空機１がヘリコプタモード（図２）で操作されるときは、方向Ａに実質的に直交している。
【００４８】
このようにして、転換式航空機１は「いわゆる」チルトロータ式転換式航空機となる。
【００４９】
ロータ４の軸Ｂは、転換式航空機１が飛行機モード（図１）で操作されるときは、方向Ａに実質的に平行である。
【００５０】
転換式航空機１は、転換式航空機１がヘリコプタモードと飛行機モードとの間での遷移中に、それぞれのロータ４が、それぞれの軸Ｃの周りで傾斜できる一対の貫通開口部８を画定している。
【００５１】
特に、各半翼３はそれぞれ、開口部８を画定している。
【００５２】
各半翼３は実質的に下記を備えている：
-  リーディングエッジ（前縁）１０と；
-  エッジ１０とは反対側で、転換式航空機１が方向Ａに沿って前進するときに、エッジ１０の後ろで気流と相互作用するトレーリングエッジ（後縁）１１。
【００５３】
リーディングエッジ１０は、それぞれの反対側において、Ｖ字形尾部７から端部１５に進むときに、機体２に向かって収束する。
【００５４】
より正確には、エッジ１０間の、軸Ｃに平行に測定されたときの距離は、Ｖ字形尾部７から端部１５に進むときに減少する。
【００５５】
各リーディングエッジ１０は下記を備えている（図４と５）：
-  機体２の、それぞれの側において側方に突出している第１曲線ストレッチ（伸張部）４１と；
-  機体２の、それぞれの対向する側において、ストレッチ４１の延長部を画定している直線ストレッチ４２。
【００５６】
各トレーリングエッジ１１は下記を備えている：
-  方向Ｃに平行に、Ｖ字形尾部７の、それぞれの側で延びている直線ストレッチ４３と；
-  曲線ストレッチ４４と；
-  ストレッチ４３に対してストレッチ４４と反対側で、方向Ｃに対して傾斜している直線ストレッチ４５。
【００５７】
トレーリングエッジとリーディングエッジ１１、１０の配置構造の結果、半翼３は「いわゆる」三角翼として構成されている。
【００５８】
対応するエッジ４２、４５は、方向Ａと軸Ｃにより画定される平面から上方に突出しており、それにより、機体２のそれぞれの対向する側に配置されている、それぞれのウィングレット（ｗｉｎｇｌｅｔ）１９を形成している。
【００５９】
各開口部８は、機体２と、それぞれの軸Ｃに平行なそれぞれのウィングレット１９との間に配置されており、方向Ａに平行なエッジ１０、１１の間に配置されている。
【００６０】
各開口部８は、軸Ｄの周りで延びており、示されている実施の形態においては円形である。
【００６１】
更に、各開口部８は、示されている実施の形態においては円形のエッジ２９を有している。
【００６２】
転換式航空機１が飛行機モード（図１）で操作されるときは、軸Ｂは、それぞれの軸Ｄに対して直交し、ロータ４は、それぞれの開口部８の互いに対向する上側および底側から突出する。
【００６３】
転換式航空機１がヘリコプタモード（図２）で操作されるときは、軸Ｂは、それぞれの軸Ｄに平行で、ロータ４は、それぞれの開口部８内において軸方向に収納される。
【００６４】
特に、転換式航空機１がヘリコプタモードで操作されるときは、軸Ｄに平行なロータ４の厚さは、軸Ｄに平行な、それぞれの開口部８の厚さ以下である。
【００６５】
各半翼３は下記を備えている（図４と５）：
-  開口部８を画定している本体１７と；
-  機体２の、それぞれの対向する側で、本体１７に取外し可能に接続される一対の機側翼（機翼の先端に近い翼）１８。
【００６６】
結果として、転換式航空機１は下記の構成で操作できる：
-  翼１８が本体１７に接続され、機体２の互いに対向する側において本体１７から突出している第１構成（図４）と；
-  翼１８が本体１７から除去されている第２構成（図５と８）。
【００６７】
より正確には、本体１７は機体２と、Ｖ字形尾部７と、開口部８と、を備えている。
【００６８】
本体１７はストレッチ４１と、ストレッチ４３、４４と、軸Ｃに直交する平面上にある一対の壁３２と、により境界を区切られている。
【００６９】
軸Ｃに直交する平面による本体１７の断面は、一対のエーロフォイル６０、６５を備えている（図７）。
【００７０】
エーロフォイル６０は、リーディングエッジ１０と、方向Ａに沿うエッジ２９の前方部分４７との間で境界を区切られている。
【００７１】
エーロフォイル６０は、エッジ１０と前方部分４７を接合している上部面６１と底部面６２を備えている。
【００７２】
エーロフォイル６０は、エッジ１１と前方部分４７を接合する直線弦６３について対称に延びている。
【００７３】
上部面と底部面６１、６２は、示されている実施の形態においては、両方とも凸状である。
【００７４】
エッジ２９の前方部分４７からエッジ１０に進むと、弦６３に直交する方向で測定されたときの上部面と底部面６１、６２の間の距離は、最初は増加し、そして減少する。
【００７５】
エーロフォイル６５は、エッジ２９の後方部分４８と、方向Ａに沿うトレーリングエッジ１１との間で境界を区切られている。
【００７６】
エーロフォイル６５は、後方部分４８とエッジ１１を接合する上部面６６と底部面６７を備えている。
【００７７】
エーロフォイル６５は、エッジ１１と前方部分４７を接合する直線弦６８に関して対称に延びている。
【００７８】
上部面と底部面６５、６６は、示されている実施の形態においては、両方とも凸状である。
【００７９】
エッジ１１から、エッジ２９の後方部分４８に進むと、弦６３に直交して測定されたときの上部面と底部面６１、６２の間の距離は、最初は増加して、その後、減少する。
【００８０】
各翼１８は、それぞれのウィングレット１９を備え、互いに対向する側において、それぞれのストレッチ４２、４５により境界を区切られている。
【００８１】
各翼１８はまた、それぞれのウィングレット１９の互いに対向する側の壁３３により境界を区切られている。
【００８２】
各翼１８の壁３３は、本体１７のそれぞれの壁３２に取外し可能に接続されている。
【００８３】
各翼１８は、特に、ロール（機体の横揺れ）安定性を提供するために後退しており、所与の揚力量を得るために翼幅を削減している。
【００８４】
転換式航空機１はまた、それぞれのストレッチ４５上と、Ｖ字形尾部７のそれぞれの側上に配置されている一対のエレボン(昇降舵補助翼）４０も備えている。
【００８５】
エレボン４０は、軸Ｃに平行な軸Ｈの周りで、本体１７に蝶着されている。このようにして、エレボン４０は、水平飛行中に、ピッチ（機体の縦揺れ）とロール（機体の横揺れ）を制御するために、本体１７に対して上方および下方に移動できる。
【００８６】
転換式航空機１が航空機として作動しているときは、ロータ４が半翼３から突出しているという事実のために、エレボン４０に作用する気流速度は特に高く、そのため、エレボン４０の有効性を増大させている。
【００８７】
各ロータ４は下記を備えている：
-  それぞれのブレード２７に対してダクトの役割を果たす環状側板（ｓｈｒｏｕｄ）２０と；
-  それぞれの対向するエッジにおいて、それぞれの側板２０とハウジング５に向かう複数のスポーク３０。
【００８８】
このようにして、転換式航空機１がヘリコプタモードから飛行機モードへ、またはその逆に遷移するときに、側板２０とスポーク３０は、それぞれの軸Ｃの周りを、各ロータ４のブレード２７と一体的に回転する。
【００８９】
これとは反対に、側板２０とスポーク３０は、各ロータ４の軸Ｂに対しては固定されている。
【００９０】
より詳細には、各側板２０は、それぞれの軸Ｂの周りで延びており、それぞれの軸Ｂに直交するそれぞれの軸Ｅ方向に厚さを有している（図９と１０）。
【００９１】
各側板２０は下記を備えている：
-  方向Ｂに沿って互いに対向する側のリーディングおよびトレーリングエッジ２１、２２と；
-  エッジ２１、２２を接合する上部面２３と；
-  上部面２３とは反対側で、エッジ２１、２２を接合する底部面２４。
【００９２】
図６と７から明らかなように、それぞれの軸Ｅ、Ｂにより画定される面における側板２０の断面は、エーロフォイル２５として構成されている。
【００９３】
言い換えれば、上部面２３と底部面２４は、リーディングエッジ２１およびトレーリングエッジ２２を接合する弦２６に対して非対称である。
【００９４】
詳細には、上部面２３と底部面２４の両方は凸状である。
【００９５】
更に、エーロフォイル２５の厚さ、つまり、方向Ｆに沿って測定されたときの上部面２３と底部面２４との間の距離は、リーディングエッジ２１からトレーリングエッジ２２に進むときに、最初は増加してその後は減少する。
【００９６】
有利には、それぞれの軸の周りで、ロータ４は互いに独立して傾斜できる。
【００９７】
詳細には、転換式航空機１は下記を備えている：
-  それぞれのロータ４に接続され、それぞれの軸Ｃの周りでロータ４を傾斜させるように構成されている一対のアクチュエータ５２と；
-  アクチュエータ５２を互いに独立して制御し、それによりロータ４が互いに独立して、それぞれの軸Ｃの周りで傾斜できるように構成されている飛行制御システム４９（図１１では模式的にのみ示されている）。
【００９８】
その結果、各アクチュエータ５２は下記を備えている：
固定部分５３と；
部分５３に対して、方向Ａに平行にスライドできるラム５４と；
ラム５４に対して軸Ｃに平行な軸の周りに蝶着されている第１端部５６と、ロータ４の側板２０と共に一体的に軸Ｃの周りで傾斜する端部５８を有するロッド５５。
【００９９】
各アクチュエータ５２はまた、方向Ａに平行なラム５４の動きを制御するための制御装置５１も備えている。
【０１００】
その結果、制御装置５１は、複数の飛行およびミッション（任務飛行）パラメータに基づいて飛行制御システム４９により制御される。
【０１０１】
固定部分５３に対するラム５４を動きは、電気モータ（図示せず）により引き起こされる。
【０１０２】
更に、各アクチュエータ５２は、それぞれの軸Ｃに平行に延びているバー５９を備えている。
【０１０３】
各アクチュエータ５２のバー５９は下記を備えている（図１１と１２）：
-  ロッド５５の端部５８と統合されている端部９０と；
-  端部９０と反対側で、側板２０に嵌合している端部９１。
【０１０４】
より正確には、転換式航空機１は、それぞれのスポーク３０を側板２０に接続するための複数の接続要素９２（その１つのみが図１２に示されている）を備えている。
【０１０５】
詳細には、各接続要素９２は、それぞれのスポーク３０に嵌合されている一対の壁９４と、側板２０の周辺部分に嵌合されかつバー５９の端部９１に結合されている中心部分９５と、を備えている。
【０１０６】
特に、各端部９１と、対応する中心部分９５は、溝付き取り付け具を使用して結合されている。
【０１０７】
詳細には、中心部分９５と、バー５９の端部９１は、側板２０により画定されているキャビティ内に部分的に格納されている（図１２）。
【０１０８】
ヘリコプタモードから開始して、各アクチュエータ５２は、端部１５または端部１６に向けて、それぞれのロータ４を傾斜できる。
【０１０９】
言い換えれば、ヘリコプタモードから飛行機モードへの遷移の間、各アクチュエータ５２は、軸Ｄに対して、前方へまたは後方に向けて、それぞれのロータ４を傾斜できる。
【０１１０】
図１３から１６を参照すると、転換式航空機１は、電力貯蔵装置７０と２対の電気機械７１とを備えている。
【０１１１】
次いで、各電気機械７１は、貯蔵装置７０に電気的に接続されているステータ７２と、それぞれのロータ４のシャフト６に接続されているロータ７３と、を備えている。
【０１１２】
各電気機械７１は、下記のものとして作動できる：
-  貯蔵装置７０に蓄積されている電力を使用して、それぞれの軸Ｂの周りに、それぞれのシャフト６を直接回転駆動する電気モータとして；または、
-  風力エネルギを使用して、ロータ４の回転を引き起こすことにより、貯蔵装置７０を再充電するための電力生成器。
【０１１３】
特に、ロータ７３は、シャフト６に直接接続されている。
【０１１４】
本明細書では、「直接接続されている」という表現は、ロータ７３とシャフト６の間に伝達システムが介在されていないことを示すために使用されている。従って、シャフト６と、それぞれのロータ７３の軸Ｂの周りの角速度は等しい。
【０１１５】
詳細には、電気機械７１が電気モータとして作動するときは、電気機械７１には、貯蔵装置７０により電流が供給される。
【０１１６】
詳細には、各電気機械７１のステータ７２は、それぞれのロータ４のハウジング５内に嵌合され、各電気機械７１のロータ７３は、ステータ７２により回転可能に支持されている（図１３）。
【０１１７】
各電気機械７１のステータ７２は、それぞれの軸Ｂに沿って細長くなっていると共に角度的に離間されている複数のシート１２１を画定している環状本体１２０を備えている。特に、各電気機械７１のシート１２１は、それぞれの軸Ｂに対して半径方向に延びている。
【０１１８】
ステータ７２はまた、螺旋スロット７８（図１３には示されず、図１４のみに示されている）を画定している磁気コア７９も備えている。
【０１１９】
コア７９は、本体１２０内に格納され、スロット７８は、軸Ｂに対して環状である。
【０１２０】
各電気機械７１のロータ７３は、それぞれのステータ７２の、それぞれの反対側の軸方向側に配置されている一対の環状プレートを備えている。
【０１２１】
電気機械７１は、示されている実施の形態においては、軸方向磁束ブラシレス電気機械、つまり、主に軸Ｂの周りに延びている磁束を生成するタイプである。
【０１２２】
各電気機械７１はまた、下記を備えている：
-  コア７９に巻かれ、スロット７８内に格納され、使用中は、貯蔵装置７０により交流が供給される複数のコイル７５と；
-  ロータ７３と角度的に統合されると共に、ロータ７３のプレートと本体１２０との間に軸方向に介在されて、コイル７５により生成される磁場により、それぞれの軸Ｂの周りで回転駆動される複数の永久磁石７６。
【０１２３】
各電気機械７１の永久磁石７６は、それぞれの軸Ｂの周りで、等角度間隔で配置されている。
【０１２４】
各ロータ４の電気機械７１は、シャフト６に関して直列に配置されている。言い換えれば、軸Ｂの周りでシャフト６に加えられるトルクの全体は、各電気モータ７１により加えられるトルクの合計と等しい。
【０１２５】
コイル７５は、ワイヤを使用して、貯蔵装置７０に電気的に接続されている。
【０１２６】
貯蔵装置７０は下記を備えることができる（図１５と１６）：
-  １台または２台以上の電気バッテリ８１；または、
-  ハイブリッドバッテリ８２と、前記ハイブリッドバッテリ８２に接続されている内燃機関８３。
【０１２７】
図１５に示されている実施の形態においては、内燃機関８３はハイブリッドバッテリ８２を再充電する。特に、内燃機関８３は、ディーゼルエンジンであり、タンク８４を備えている。
【０１２８】
転換式航空機１はまた下記を備えている：
-  結果として、半翼３と、機体２と、ロータ４と、電気機械７１と、を備えている共通コアと；
-  選択的に前記共通コアに接続できる、貯蔵装置７０を備えているモジュール。
【０１２９】
貯蔵装置７０は、示されている実施の形態においては、リチウムイオンバッテリである。
【０１３０】
転換式航空機１はまた、貯蔵装置７０から電力を受け取り、電気機械７１に入力される電力を規制して、ロータ４のシャフト６の動きを制御するモータコントローラ１３０（図１５と１６）も備えている。
【０１３１】
詳細には、モータコントローラ１３０は、貯蔵装置７０により直流電流が供給され、この直流電流を交流電流に変換して、電気機械７１に交流電流を供給する。
【０１３２】
電気機械７１はまた、それぞれのシャフト６の制動フェーズの間は、電気生成器として作動することもできる。この条件においては、電気機械７１は、バッテリ８１またはバッテリ８２内に貯蔵される電流を生成する。言い換えれば、電気生成器として操作されるときは、電気機械７１は、それぞれのロータ４のシャフト６にブレーキをかけるための制動手段を画定する。
【０１３３】
更に、転換式航空機１は、着陸が完了した後に、飛行機モードにすることもできる。
【０１３４】
そのような条件では、ブレード２７に作用する風の流れは、シャフト６の回転を引き起こす。
【０１３５】
この条件においてもまた、電気機械７１は電気生成器として作動して、貯蔵装置７０に貯蔵される電流を生成する。
【０１３６】
アクチュエータ５２とバッテリ８１（または８２）は、機体２の部分１３に配置されている。
【０１３７】
機体２は、ペイロードパレット（ｐａｙｌｏａｄ  ｐａｌｌｅｔ）および／またはセンサパッケージを格納することができる。
【０１３８】
転換式航空機１はまた、各ロータ４に対して、ハウジング５と、関連するブレード２７の間に介在されている３つの可変長アクチュエータ１００も備えている（図１７）。
【０１３９】
詳細には、各ブレード（図１７において模式的にのみ示されている）は、それぞれの軸Ｇに沿って延び、それぞれの基部接続要素９９により、ハブ２８に接続されている。
【０１４０】
各ブレード２７は、それぞれの軸Ｇに対して偏心しているＣ字形付属物１０１を備えている。
【０１４１】
各アクチュエータ１００は、ハウジング５に接続されている第１端部１０２と、それぞれのブレード２７の付属物１０１に接続されている第２端部１０３を有している。
【０１４２】
各アクチュエータ１００の端部１０３はまた、端部１０２に対してスライドできる。
【０１４３】
このようにして、アクチュエータ１００は、それぞれの軸Ｇの周りで、それぞれのブレード２７の回転を引き起こす。
【０１４４】
従って、各ブレード２７の迎え角は変更される。
【０１４５】
特に、アクチュエータ１００の両者は下記を変更できる：
-  すべての関連するブレード２７の迎え角度、つまり、いわゆる「コレクティブピッチ（ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ  ｐｉｔｃｈ）」と；および
-  軸Ｂの周りの回転中の、それぞれのブレード２７の迎え角の周期変動、つまり、いわゆる「サイクリックピッチ（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｉｔｃｈ）」。
【０１４６】
各アクチュエータ１００はまた、所与の力を、それぞれのブレード２７に加えて、このブレード２７の変動を抑制するためにも使用できる。
【０１４７】
示されている実施の形態においては、アクチュエータ１００は電気機械式である。
【０１４８】
転換式航空機１の作用を、転換式航空機１がヘリコプタモードで作動され、翼１８が、機体２と半翼３から形成されている本体１７に接続されている状況から開始して記述する。
【０１４９】
この構成は、転換式航空機１の離陸および／または着陸の典型である。
【０１５０】
揚力の増大した値が必要なときに、翼１８は本体１７に接続される。
【０１５１】
特に、転換式航空機１がヘリコプタモードで操作されるときは、軸Ｂは方向Ａに直交し、軸Ｄに平行である。更に、ロータ４と、それぞれの側板２０は、それぞれの開口部８内に完全に格納されている。言い換えれば、ロータ４と側板２０の厚さは、対応する軸Ｄに平行な、それぞれの開口部８のサイズに含まれている。
【０１５２】
ロータ４は、それぞれの軸Ｃの周りを、互いに反対方向に回転し、それにより、ロータ４により転換式航空機１に加えられるトルクの均衡が保たれる。
【０１５３】
詳細には、各ロータ４のシャフト６は、この場合は電気モータとして作動する、各電気機械７１により、それぞれの軸Ｂの周りで回転駆動される。
【０１５４】
非常に簡単に言えば、コイル７５は、貯蔵装置７０により交流電流が供給されて、永久磁石７６上に可変磁束を生成する。
【０１５５】
結果として、永久磁石７６と、従って、ロータ７３とシャフト６は、それぞれの軸Ｂの周りで回転駆動される。
【０１５６】
アクチュエータ１００は、下記の両者のために使用される：
-  すべてのそれぞれのブレード２７の迎え角を変更して、それにより、いわゆる「コレクティブピッチ」を変更すること；および／または、
-  軸Ｂの周りの回転中に、それぞれのブレード２７の迎え角の周期変動を変更し、それにより、いわゆる「サイクリックピッチ」を変更すること。
【０１５７】
転換式航空機１がヘリコプタモードで操作されるときは、一方のロータ４を機体２の端部１５に向けて傾斜させて、他方のロータ４を機体２の端部１６に向けて傾斜させることにより、ヨーイングは制御される（図１８）。
【０１５８】
このようにして、ロータ４は、大きさが同じで方向が互いに反対の、方向Ａに平行なそれぞれの力を生成する。結果として、ロータ４はヨーイングすることができる。
【０１５９】
詳細には、飛行制御システム４９は、それぞれのロータ４を、それぞれの軸Ｃの周りで、互いに独立して傾斜するアクチュエータ５２を制御する。
【０１６０】
各制御ユニット５１は、方向Ａに平行なラム５４のスライドを制御する。
【０１６１】
ラム５４の並進は、ロッド５５の回転を引き起こし、そのため、それぞれの軸Ｃの周りの、それぞれのロータ４と側板２０の回転を引き起こす。
【０１６２】
転換式航空機１を飛行機モードで操作することが必要なときは、アクチュエータ５２はロータ４およびそれぞれの側板２０を、それぞれの軸Ｃの周りに、端部１５に向けて傾斜させる。
【０１６３】
このようにして、軸Ｂは、最初は軸Ｄに対してわずかに傾斜され（図３）、その後、方向Ａに実質的に平行に配置される（図１）。
【０１６４】
転換式航空機１を飛行機モードで操作するときは、ロータ４と側板２０は、部分的に関連する半翼３の上方に突出し、部分的に半翼３の下方に突出する。
【０１６５】
このようにして、ロータ４により生成された気流は、ロータ４の下に配置されている半翼３の部分と、エレボン４０の両方に当たる。
【０１６６】
更に、飛行機モードで操作されているときは、転換式航空機１は、方向Ａを、水平面に対してわずかに傾斜させて飛行し、それにより気流は、エーロフォイル３６、６０、６５それぞれの弦３９、６３、６８との間に、ゼロでない角を画定する。
【０１６７】
揚力の大半は、翼１８により供給される。揚力の残りの部分は、機体２と、それぞれのロータ４に対してダクトの役割を果たす側板２０とにより供給される。
【０１６８】
ウィングレット１９は、転換式航空機１の全体的な空気力学的効率を高める。
【０１６９】
水平飛行中、ロール（機体の横揺れ）とピッチ（機体の縦揺れ）は、エレボン４０を軸Ｈの周りに回転することで制御される。詳細には、エレボン４０は、互いに独立して制御できる。
【０１７０】
Ｖ字形尾部７は、図示されていない、通例の可動垂直表面により、水平飛行における縦方向の安定性を確保する。
【０１７１】
ロータ４は、電気機械７１を、電気モータの代わりに、交流電気生成器として作動させることにより制動可能である。
【０１７２】
このようにして、ロータ４と、従って、シャフト６の減速により、電気エネルギがバッテリ８１（または８２）内に貯蔵される。
【０１７３】
ミッション（任務飛行）プロファイルが、転換式航空機１をほとんどヘリコプタモードで作動することを要求する場合には、前述した転換式航空機１の作用を変更することなく、翼１８が本体１７から取り外される。
【０１７４】
転換式航空機１は、両方のロータ４を端部１６に向けて傾斜させることにより、ブレード２７のサイクリックピッチを変えることなく後方に移動できる。
【０１７５】
ヘリコプタモードと航空機モードとの間の低速遷移は、ロータ４を端部１５または端部１６に向けて傾斜させることにより、ブレード２７のサイクリックピッチを変えずに達成できる。この遷移において、機体２は水平に保たれる。
【０１７６】
転換式航空機１が地上にあり、貯蔵装置７０を再充電する必要があるときは、ロータ４は、風の流れに面する方向において、それぞれの軸Ｃの周りで傾斜される。
【０１７７】
この段階において、風の流れは、ロータ４のシャフト６を回転駆動し、その結果、ステータ７２に対しての、電気機械７１のロータ７３の回転が引き起こされる。
【０１７８】
言い換えれば、電気機械７１は、貯蔵装置７０を再充電する電力生成器として作動する。
【０１７９】
本発明に係る転換式航空機１の利点は、前述の記載で明確になるであろう。
【０１８０】
特に、ロータ４は、それぞれの軸Ｃの周りを互いに独立して傾斜できる。
【０１８１】
このようにして、転換式航空機１がヘリコプタとして作動するときは、ロータ４のブレード２７のコレクティブピッチを変えることなく、ヨーイングモーメントを生成できる。
【０１８２】
実際、ヨーイングは、１つのロータ４を前方に（つまり、端部１５に向けて）、他方のロータ４を後方に（つまり、端部１６）に向けて、軸Ｄに対して、同一の角度だけ傾斜することにより、容易に制御できる（図１８）。
【０１８３】
この条件において、ロータ４の推力は、互いに等しくかつずらして配置されている（一直線上にない）、方向Ａに平行なそれぞれの力を生成し、それにより、転換式航空機１に作用し、軸Ｂに平行なヨーモーメントを引き起こす。
【０１８４】
上記を考慮すると、転換式航空機１のヨーイングは、ロータ４のブレード２７のサイクリック制御を介在させることなく達成できる。
【０１８５】
結果として、シャフト６は、本明細書の導入部分で記述した解決策と比較して、削減された制御モーメント、従って、削減された応力に晒されることになる。
【０１８６】
従って、本明細書の導入部分で記述した解決策と比較して、ロータ４の寿命が延ばされ、維持費が削減される。
【０１８７】
更に、転換式航空機１が利用できるヨーモーメントは、一方のロータ４を端部１５に向けて傾斜し、他方のロータ４を端部１６に向けて傾斜できるという可能性によって増大される。
【０１８８】
この点に関して、傾斜されたロータ４の軸Ｄと軸Ｂとの間の角度が大きいほど、ヨーモーメントも大きいということに言及しておくことは重要である。
【０１８９】
限界の状況は、軸Ｂが方向Ａに平行で、ロータ４は、１つが後方に傾斜され、他方が、後方に向けて方向Ａと平行になるときである。
【０１９０】
この状況においては、ヨーモーメントは最大値となり、これは、各ロータ４の推力に、軸Ｃ間の距離を掛けたものに等しくなる。
【０１９１】
更に、ロータ４は、ヘリコプタモードから開始して、それぞれの軸Ｃの周りを後方に向けて、つまり、端部１６に向けて傾斜できる。
【０１９２】
このようにして、転換式航空機１は、ロータ４のブレード２７のサイクリック制御を介在させることなく後方に移動できる。
【０１９３】
最後に、ヘリコプタモードと飛行機モードとの間の前方（または後方）低速遷移は、両方のロータ４を、それぞれの軸Ｃの周りで、端部１５（または端部１６）に向けて単に傾斜させることにより実行できる。
【０１９４】
この低速遷移の間、機体２は水平に保たれる。
【０１９５】
この場合もまた、ロータ４のブレード２７のサイクリック制御の介在は必要ない。
【０１９６】
従って、転換式航空機１の上記に特定した動きにおいては、本明細書の導入部分で記述した解決策と比較して、シャフト６は削減した制御モーメントに、従って、削減した応力に晒される。
【０１９７】
しかし、明白なことであるが、ここで記述され、例示された転換式航空機１に対しては、付随する請求項において定義される本発明の範囲を逸脱することなく変更を加えることができる。
【図１】
2013032146.tif 000003
【図２】
2013032146.tif 000004
【図３】
2013032146.tif 000005
【図４】
2013032146.tif 000006
【図５】
2013032146.tif 000007
【図６】
2013032146.tif 000008
【図７】
2013032146.tif 000009
【図８】
2013032146.tif 000010
【図９】
2013032146.tif 000011
【図１０】
2013032146.tif 000012
【図１１】
2013032146.tif 000013
【図１２】
2013032146.tif 000014
【図１３】
2013032146.tif 000015
【図１４】
2013032146.tif 000016
【図１５】
2013032146.tif 000017
【図１６】
2013032146.tif 000018
【図１７】
2013032146.tif 000019
【図１８】
2013032146.tif 000020
【外国語明細書】
2013032146000001.pdf