(57)【要約】【課題】前進飛行時に前進力を発生させることができて、前進速度を増加させることができるテールロータを提供すること。【解決手段】ヘリコプタの水平軸に沿って延びる回転軸１２と、前記回転軸１２と直交する方向に沿って延び、前記回転軸１２とともに回転し、かつ、少なくとも翼端部１１ａが外方に折れ曲がるように形成された複数枚のブレード１１と、前記ブレード１１のピッチ角を同時に同量変えるコレクティブピッチモードと、一回転中のピッチ角を周期的に変えるサイクリックピッチモードとを備えたピッチ角変更機構とを具備し、前記ピッチ角変更機構が、前記サイクリックピッチモードにおいて、一回転中の前方側の半円内で外方に向かう力ｆ１を前記ブレード１１に発生させるとともに、一回転中の後方側の半円内で内方に向かう力ｆ２を前記ブレード１１に発生させ、かつ、これらの力ｆ１，ｆ２の合力が前記推力Ｆ２となるように調整される。【選択図】  図３
2009045977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリコプタのテールブームの後端部に配置されて、前進飛行時に前進力として寄与する推力を発生させるテールロータであって、
前記ヘリコプタの水平軸に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸と直交する方向に沿って延び、前記回転軸とともに回転し、かつ、少なくとも翼端部が外方に折れ曲がるように形成された複数枚のブレードと、
前記ブレードのピッチ角を同時に同量変えるコレクティブピッチモードと、一回転中のピッチ角を周期的に変えるサイクリックピッチモードとを備えたピッチ角変更機構とを具備し、
前記ピッチ角変更機構が、前記サイクリックピッチモードにおいて、一回転中の前方側の半円内で外方に向かう力を前記ブレードに発生させるとともに、一回転中の後方側の半円内で内方に向かう力を前記ブレードに発生させ、かつ、これらの力の合力が前記推力となるように操作されることを特徴とするテールロータ。
【請求項２】
請求項１に記載のテールロータを具備してなることを特徴とするヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリコプタのテールブームの後端部に配置されて推力を発生するテールロータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタのテールブームの後端部に配置されて推力を発生するテールロータとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−１４５１９６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたようなテールロータは、メインロータのアンチトルクを発生させるだけのものであり、前進力に寄与する推力を発生させるものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、前進飛行時に前進力を発生させることができて、前進速度を増加させることができるテールロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るテールロータは、ヘリコプタのテールブームの後端部に配置されて、前進飛行時に前進力として寄与する推力を発生させるテールロータであって、前記ヘリコプタの水平軸に沿って延びる回転軸と、前記回転軸と直交する方向に沿って延び、前記回転軸とともに回転し、かつ、少なくとも翼端部が外方に折れ曲がるように形成された複数枚のブレードと、前記ブレードのピッチ角を同時に同量変えるコレクティブピッチモードと、一回転中のピッチ角を周期的に変えるサイクリックピッチモードとを備えたピッチ角変更機構とを具備し、前記ピッチ角変更機構が、前記サイクリックピッチモードにおいて、一回転中の前方側の半円内で外方に向かう力を前記ブレードに発生させるとともに、一回転中の後方側の半円内で内方に向かう力を前記ブレードに発生させ、かつ、これらの力の合力が前記推力となるように操作される。
【０００６】
本発明に係るテールロータによれば、ピッチ角変更機構がコレクティブピッチモードで操作されることにより外方に向かって、すなわち、テールブームと反対の側に、メインロータのトルク効果を打ち消すための力が生じることとなり、ピッチ角変更機構がサイクリックピッチモードで操作されることにより後方に向かって推力（合力）が生じることとなる。
すなわち、本発明に係るテールロータによれば、例えば、ホバリング時には、トルク効果を打ち消すための力（アンチトルク）を発生させることができ、前進飛行時には、前進力として寄与する力（補助推力）を発生させることができる。
【０００７】
本発明に係るヘリコプタは、例えば、ホバリング時には、トルク効果を打ち消すための力を発生させることができ、前進飛行時には、前進力として寄与する（補助）推力を発生させることができるテールブームを備えている。
【０００８】
本発明に係るヘリコプタによれば、テールロータにより発生した力が、ホバリング時には、主としてメインロータのトルク作用を打ち消すのに利用され、前進飛行時には、主として前進力を得るのに利用されることとなる。
そして、テールロータにより発生した推力を、前進飛行時における前進力に寄与させる（利用する）ことができるので、ヘリコプタの前進速度を増加させ、ヘリコプタの高速化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るテールロータによれば、前進飛行時に前進力を発生させることができて、前進速度を増加させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るテールロータの一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
なお、図１は、本実施形態に係るテールロータ１０を具備したヘリコプタ（「回転翼航空機」ともいう。）１の概略全体平面図である。
【００１１】
図１に示すように、ヘリコプタ１は、胴体２と、胴体２の上方に配置されたメインロータ３と、胴体２の下方に配置された降着装置４と、胴体２の後方に配置されたテールブーム５と、このテールブーム５の後端部に配置されたテールロータ（tail rotor）１０とを主たる要素として構成されている。
【００１２】
つぎに、図１に示すテールロータ１０を拡大して描いた図２および図３を用いて、テールロータ１０の構成および動作等について説明する。
テールロータ１０は、複数枚（本実施形態では２枚）のブレード１１と、ヘリコプタ１のＹ軸（ピッチ軸：水平軸）に沿って延びる回転軸１２と、図示しないピッチ角変更機構とを備えている。
【００１３】
図２および図３に示すように、ブレード１１はそれぞれ、平面視略矩形状、コード（翼弦長）方向に沿った断面視翼型形状を呈する板状の部材であり、各ブレード１１の翼端部１１ａは、翼端１１ｂが回転軸１２の先端（取付端）よりも外方（外側）に位置するように、すなわち、テールブーム５と反対の側に張り出す（突出する）ように折り曲げられている。また、ブレード１１はそれぞれ、フェザリングヒンジ（図示せず）のみを介してテールロータハブ（図示せず）に取り付けられて（固定されて）いる。
【００１４】
回転軸１２は、図示しない原動機（例えば、ガスタービンエンジン等）の回転力が、図示しないメイン・ギアボックス、ドライブ・シャフト（駆動軸）、およびテール・ギアボックスを介して与えられることにより、回転軸線回りに回転するようになっており、その先端部（取付端部）には、テールロータハブが取り付けられて（固定されて）いる。そして、回転軸１２が回転すると、テールロータハブ、フェザリングヒンジ、およびブレード１１も一体的（一緒）に回転するようになっている。
【００１５】
ピッチ角変更機構は、フェザリングヒンジをブレード１１のスパン方向に沿って延びる軸線回りに回動させて、ブレード１１のピッチ角を変更するものであり、全ブレード１１のピッチ角を同時に同量変えるコレクティブピッチモードと、一回転中のピッチ角を周期的に変えるサイクリックピッチモードとを備えている。
【００１６】
図２に示すように、コレクティブピッチモードは、例えば、ホバリング時においてメインロータ３のトルク効果を打ち消すための力（アンチトルク）Ｆ１を発生させるモードであり、力Ｆ１の大きさ、すなわち、ブレード１１のピッチ角は、原動機の出力（エンジンパワー）の変化に応じて調整（変更：制御）される。
また、図３に示すように、サイクリックピッチモードは、前進飛行時において前進力（補助推力）Ｆ２を発生させるモード、すなわち、一回転中の前方側の半円内で外方（外側）に向かって（テールブーム５と反対の側に）力ｆ１を発生させるとともに、一回転中の後方側の半円内で内方（内側）に向かって（テールブーム５の側に）力ｆ２を発生させるモードであり、力Ｆ２の大きさ、すなわち、ブレード１１のピッチ角は、ヘリコプタ１の前進速度および原動機の出力に応じて調整（変更：制御）される。
なお、Ｆ２は、ｆ１とｆ２との合力である。
【００１７】
本実施形態に係るテールロータ１０によれば、ピッチ角変更機構がコレクティブピッチモードで操作されることにより外方（外側）に向かって、すなわち、テールブーム５と反対の側に、メインロータ３のトルク効果を打ち消すための力Ｆ１が生じることとなり、ピッチ角変更機構がサイクリックピッチモードで操作されることにより後方（後側）に向かって前進力（補助推力）Ｆ２が生じることとなる。
すなわち、本実施形態に係るテールロータ１０によれば、例えば、ホバリング時には、トルク効果を打ち消すための力Ｆ１を発生させることができ、前進飛行時には、前進力として寄与する力（補助推力）Ｆ２を発生させることができる。
【００１８】
また、テールロータ１０は、テールブーム５の後端部に取り付けられ、かつ、従来のテールロータと同様、図示しない原動機（例えば、ガスタービンエンジン等）の回転力が、図示しないメイン・ギアボックス、ドライブ・シャフト（駆動軸）、およびテール・ギアボックスを介して与えられるように構成（設計）されているので、既存のヘリコプタに搭載されているテールロータを取り外して、その代わりに適用することも可能である。
【００１９】
本実施形態に係るテールロータ１０を具備したヘリコプタ１によれば、テールロータ１０により発生した力（補助推力）Ｆ２を、前進飛行時における前進力に寄与させる（利用する）ことができるので、ヘリコプタ１の前進速度を増加させ、ヘリコプタ１の高速化を図ることができる。
【００２０】
なお、上述した実施形態においてテールブーム５の後端部に垂直尾翼が設けられているとさらに好適である。
これにより、前進飛行時におけるアンチトルクが垂直尾翼が発生する力によって相殺され、テールロータ１０が発生する力Ｆ２のすべてを前進力に寄与させることができて、ヘリコプタ１の前進速度をさらに増加させ、ヘリコプタ１のさらなる高速化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更実施可能である。例えば、ブレード１１のスパン方向に沿った断面視形状は、図１から図３に示すような形状に限定されるものではなく、上述した力Ｆ２を発生させることができるものであればいかなる形状（スパン方向に沿って幾度か折れ曲がる形状（例えば、Ｗ型や波形））であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るテールロータを具備したヘリコプタの概略全体平面図である。
【図２】図１に示すテールロータの拡大図であって、ホバリング時の状態を示す図である。
【図３】図１に示すテールロータの拡大図であって、前進飛行時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    ヘリコプタ
５    テールブーム
１０    テールロータ
１１    ブレード
１１ａ  翼端部
１２    回転軸
Ｆ２    推力
ｆ１    力
ｆ２    力
【図１】
2009045977.tif 000003
【図２】
2009045977.tif 000004
【図３】
2009045977.tif 000005