(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ブームを提供すること。【解決手段】上流側に配置されたプロペラ１３により発生した空気流を、一側面の下部に設けられた、板厚方向に貫通するスリット１５から下方に吹き出させることにより、コアンダ効果によってトルク効果を打ち消すための力を発生させるテールブーム１０であって、前進飛行時には、前記プロペラ１３により発生した空気流が、前進力として寄与するように構成されている。【選択図】  図３
2009045976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側に配置されたプロペラにより発生した空気流を、一側面の下部に設けられた、板厚方向に貫通するスリットから下方に吹き出させることにより、コアンダ効果によってトルク効果を打ち消すための力を発生させるテールブームであって、
前進飛行時には、前記プロペラにより発生した空気流が、前進力として寄与するように構成されていることを特徴とするテールブーム。
【請求項２】
上流側に配置されたプロペラにより発生した空気流を、一側面の下部に設けられた、板厚方向に貫通するスリットから下方に吹き出させることにより、コアンダ効果によってトルク効果を打ち消すための力を発生させるテールブームであって、
ホバリング時に、前記プロペラにより発生した空気流の略全てを前記スリットに導き、かつ、前進飛行時に、前記プロペラにより発生した空気流の少なくとも一部を前記スリットを介すことなく直接後方に導く空気流路変更手段を備えていることを特徴とするテールブーム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のテールブーム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、ヘリコプタの尾部に配置されて推力を発生するテールブームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタの尾部に配置されて推力を発生するテールブームとしては、メインロータのアンチトルクを発生させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３２９０９６号公報
【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に開示されたテールブームは、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ブーム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ブームは、上流側に配置されたプロペラにより発生した空気流を、一側面の下部に設けられた、板厚方向に貫通するスリットから下方に吹き出させることにより、コアンダ効果によってトルク効果を打ち消すための力を発生させるテールブームであって、前進飛行時には、前記プロペラにより発生した空気流が、前進力として寄与するように構成されている。
【０００６】
本発明に係るテールブームによれば、例えば、ホバリング時には、プロペラが回転することによって発生した空気流が、テールブームの一側面の下部に設けられたスリットを通って下方に吹き出されるようになっている。そしてこのとき、テールブームの両側面にメインロータシステムの吹き下ろしがある（作用している）と、テールブームの一側面に沿って下方に流れるメインロータシステムの吹き下ろしが加速され、コアンダ効果によりテールブームのスリットのある側に、トルク効果を打ち消すための力が生じることとなる。
また、前進飛行時には、プロペラが回転することによって発生した空気流の少なくとも一部が、スリットを通ることなく直接後方に導かれ、この空気流が、前進力として寄与する（利用される）こととなる。
【０００７】
本発明に係るテールブームは、上流側に配置されたプロペラにより発生した空気流を、一側面の下部に設けられた、板厚方向に貫通するスリットから下方に吹き出させることにより、コアンダ効果によってトルク効果を打ち消すための力を発生させるテールブームであって、ホバリング時に、前記プロペラにより発生した空気流の略全てを前記スリットに導き、かつ、前進飛行時に、前記プロペラにより発生した空気流の少なくとも一部を前記スリットを介すことなく直接後方に導く空気流路変更手段を備えている。
【０００８】
本発明に係るテールブームによれば、例えば、ホバリング時には、プロペラが回転することによって発生した空気流の略全てが、空気流路変更手段によってテールブームの一側面の下部に設けられたスリットに導かれた後、このスリットを通って下方に吹き出されるようになっている。そしてこのとき、テールブームの両側面にメインロータシステムの吹き下ろしが作用している（ある）と、テールブームの一側面に沿って下方に流れるメインロータシステムの吹き下ろしが加速され、コアンダ効果によりテールブームのスリットのある側に、トルク効果を打ち消すための力が生じることとなる。
また、前進飛行時には、プロペラが回転することによって発生した空気流の少なくとも一部が、空気流路変更手段によってスリットを通ることなく直接後方に導かれ、この空気流が、前進力として寄与する（利用される）こととなる。
【０００９】
すなわち、本発明に係るテールブームによれば、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（補助）推力を発生させることができる。
【００１０】
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（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（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。
【００１１】
本発明に係るヘリコプタによれば、プロペラにより発生した空気流が、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、プロペラにより発生した空気流（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】
【００１２】
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】
【００１３】
以下、本発明に係るテールブーム（tail boom）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および図３は、本実施形態に係るテールブーム１０を具備したヘリコプタ（「回転翼航空機」ともいう。）１の概略左側断面図である。
【００１４】
図１および図３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システム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１０と、このテールブーム１０の最後部に配置された垂直尾翼５とを主たる要素として構成されたものである。
【００１５】
さて、本実施形態に係るテールブーム１０は、支持部（前端部：基端部）１１と、被支持部（後端部）１２とを備えている。
支持部１１の最前部は、胴体２の最後部（後端部）に取り付けられて（固定されて）おり、支持部１１の最後部には、プロペラ（ファン）１３が取り付けられている。プロペラ１３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・ギアボックスおよびドライブ・シャフト（駆動軸）を介して与えられることにより、回転させられるようになっている。そして、プロペラ１３が回転することによって、周囲の空気（例えば、支持部１１の外表面（外周面）に設けられた空気取入口（図示せず）を介して支持部１１内に導かれた空気）が後方へ、すなわち、テールブーム１０の被支持部１２の方へ送出されるようになっている（図１中に一点鎖線で示す矢印および図３中に二点鎖線で示す矢印参照）。
【００１６】
被支持部１２は、例えば、図２に示すような断面視楕円形状を呈するとともに、前端が開口端とされ、後端が閉塞端とされた筒状の部材であり、図示しないマウント（支持部材）を介して支持部１１に取り付けられて（固定されて）いる。また、被支持部１２の最前部には、前端に形成された開口端を開閉するドア（開閉部材：空気流路変更手段）１４が設けられており、被支持部１２の最後部には、ヘリコプタ１のＺ軸（ヨー軸：垂直軸）に沿って延びる垂直尾翼５が取り付けられて（固定されて）いる。さらに、ドア１４よりも後方で、かつ、メインロータシステム３の吹き下ろし（ダウンウォッシュ）の影響を受ける被支持部１２の一側面（図２において右側面）の下部には、ヘリコプタ１のＸ軸（ロール軸）に沿って延びるとともに、板厚方向に貫通するスリット（空気噴出口）１５が設けられて（形成されて）いる。そして、このスリット１５は、図２に示すように、被支持部１２の頂点から角度α（７０度〜１６０度、最も好ましくは１４０度）だけ被支持部１２の一側面に沿って下方に降りた場所に設けられている。
なお、ドア１４を開閉する図示しない駆動装置（例えば、電動モータ）は、ドア１４の後端部と被支持部１２の前端部とを連結（結合）するヒンジ１６に取り付けられており、例えば、図１に示すようなホバリング時においてドア１４を全開状態とし、図３に示すような前進飛行時においてドア１４を全閉状態とするように構成されている（または予めプログラムされている）。
【００１７】
図１および図２に示すように、ドア１４が開かれた状態（例えば、ホバリング時）では、プロペラ１３によって被支持部１２内に押し込まれた（送出された）空気が、スリット１５を通って下方に吹き出されるようになっている（図２中に一点鎖線で示す矢印参照）。このとき、メインロータシステム３の吹き下ろしは、図２の白抜き矢印で示すように、被支持部１２の上方で分岐し、被支持部１２の両側面に沿って下方に流れた後、被支持部１２の下方で再び合流するようになっている。そして、スリット１５から吹き出される（薄板状の）空気の流速は、被支持部１２の側面に沿って流れる吹き下ろしの流速よりも速いので、これにより、被支持部１２の一側面に沿って下方に流れるメインロータシステム３の吹き下ろしが加速され、コアンダ効果によりテールブーム１０のスリット１５のある側に、トルク効果（メインロータシステム３の回転方向と反対の向きに回転しようとする効果）を打ち消すための力（アンチトルク）Ｆが生じることとなる。
【００１８】
一方、図３に示すように、ドア１４が閉じられた状態（例えば、前進飛行時）では、プロペラ１３によって被支持部１２の方へ送出された空気流が、ドア１４の外表面および被支持部１２の外表面（外周面）に沿って後方へ流れるとともに、前進飛行時における前進力として寄与する（利用される）こととなる。
【００１９】
本実施形態に係るテールブーム１０によれば、ドア１４が開いている時には、プロペラ１３が回転することによって発生した空気流が、被支持部１２内に押し込まれ、被支持部１２の一側面の下部に設けられたスリット１５を通って下方に吹き出されるようになっている。そしてこのとき、被支持部１２の両側面にメインロータシステム３の吹き下ろしが作用している（ある）と、被支持部１２の一側面に沿って下方に流れるメインロータシステム３の吹き下ろしが加速され、コアンダ効果によりテールブーム１０のスリット１５のある側に、トルク効果を打ち消すための力Ｆが生じることとなる。
一方、ドア１４が閉じている時には、プロペラ１３が回転することによって発生した空気流が、ドア１４の外表面および被支持部１２の外表面（外周面）に沿って後方へ流れるとともに、前進飛行時における前進力として寄与する（利用される）こととなる。
すなわち、本実施形態に係るテールブーム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Ｆ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。
【００２０】
また、テールブーム１０は、胴体２の最後部に取り付けられ、かつ、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、メイン・ギアボックス（図示せず）およびドライブ・シャフト（駆動軸）を介してプロペラ１３に伝達されて、プロペラ１３が回転させられるようになっているので、既存のヘリコプタに搭載されているテールブームを取り外して、その代わりに適用することも可能である。
【００２１】
さらに、本実施形態に係るテールブーム１０によれば、被支持部１２の最後部に垂直尾翼５が取り付けられているので、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、プロペラ１３が発生する空気流（推力）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。
【００２２】
本実施形態に係るテールブーム１０を具備したヘリコプタ１によれば、プロペラ１３により発生した空気流（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。
【００２３】
また、プロペラ１３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、メイン・ギアボックス（図示せず）およびドライブ・シャフト（駆動軸）を介してプロペラ１３に伝達されて、プロペラ１３が回転させられるようになっており、プロペラ１３を駆動するための駆動装置を別途用意する（設ける）必要がないので、製造コストの高騰化およびヘリコプタ１の重量増加を抑制（回避）することができる。
【００２４】
なお、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、被支持部１２の前端および後端をそれぞれ開口端とし、被支持部１２の最後部に、後端に形成された開口端を開閉するドア（開閉部材：空気流路変更手段）１４を設けるようにすることもできる。
【００２５】
また、プロペラ１３の上流側に周囲の空気を導く空気取入口（エアインテーク）が、外板よりも外側に張り出すとともに、前方に向かって開口しているとさらに好適である。
これにより、前進飛行時に機体に沿って流れる空気が空気取入口からプロペラ１３に向かって押し込まれ、より多くの空気がプロペラ１３によって後方へ送出され、より大きな空気流（推力）を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るテールブームを具備したヘリコプタの概略左側断面図であって、ドアが開かれた状態を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るテールブームを具備したヘリコプタの概略左側断面図であって、ドアが閉じられた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ヘリコプタ
１０  テールブーム
１３  プロペラ
１４  ドア（空気流路変更手段）
１５  スリット
Ｆ  力
【図１】
2009045976.tif 000003
【図２】
2009045976.tif 000004
【図３】
2009045976.tif 000005