JP2002193193A - 無人ヘリコプターのラジエータ構造 - Google Patents
無人ヘリコプターのラジエータ構造Info
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Abstract
空中停止する無人ヘリコプターにおいて、あらゆる飛行
状態で有効なエンジン冷却効果が得られるラジエータ構
造を提供する。 【解決手段】 ボディカバーで2覆われた機体3内にエ
ンジン4を備え、該エンジン4の冷却水が循環するラジ
エータを備えた無人ヘリコプター1のラジエータ構造に
おいて、機体3前部の上部側に設けたボディカバー開口
部2Aに第1のラジエータ11を配置し、この機体前部
の下部側で該第1のラジエータ11の下方の位置に、機
体内外を連通する第1の通気口13を設け、該機体前部
の下部側に、風受け面をほぼ垂直にした第2のラジエー
タ15を備え、前記エンジン4の後方のボディカバー2
に第2の通気口14を設けた。
Description
搭載した無人ヘリコプターの冷却水放熱用のラジエータ
構造に関する。
は、機体の前部上面側のメインロータの下側に装着さ
れ、メインロータからの風を受けて冷却水を放熱させて
いた。
リコプターは、機体の向きを一定にしたままホバリング
状態や前後左右に飛行して飛行方位が変わり、これに応
じて飛行姿勢も変化する。このため、ラジエータが受け
る風向が変化して放熱効果に影響を及ぼす。特にエンジ
ン出力が大きく発熱量が大きくなる高速前進飛行や、前
方配置ラジエータを通過する外気の量が少なくなる後進
飛行の場合にラジエータにより冷却水を十分冷却しきれ
ない場合があった。
って、飛行姿勢を変化させて前後左右に飛行しかつ空中
停止し、飛行速度や搭載重量に応じてエンジン出力を増
減する無人ヘリコプターにおいて、あらゆる飛行状態で
有効なエンジン冷却効果が得られるラジエータ構造の提
供を目的とする。
め、本発明では、ボディカバーで覆われた機体内にエン
ジンを備え、該エンジンの冷却水が循環するラジエータ
を備えた無人ヘリコプターのラジエータ構造において、
機体前部の上部側に設けたボディカバー開口部に第1の
ラジエータを配置し、この機体前部の下部側で該第1の
ラジエータの下方の位置に、機体内外を連通する第1の
通気口を設け、該機体前部の下部側に、風受け面をほぼ
垂直にした第2のラジエータを備え、前記エンジンの後
方のボディカバーに第2の通気口を設けたことを特徴と
する無人ヘリコプターのラジエータ構造を提供する。
飛行時に上からメインロータの風を受けてこれを機体前
部の上部側の第1のラジエータを連通させて機体内に導
き、その下方の第1の通気口から逃がすことにより充分
な放熱効果が得られるとともに、特に冷却能力が必要と
される高速前進飛行時に第2のラジエータがその垂直な
風受け面から前方からの風を受けて充分な放熱効果を得
ることができる。この第2のラジエータが受けた風は、
第2のラジエータが機体外部に設けられた場合には、そ
のままラジエータを通過してラジエータの熱を外部に放
熱させる。第2のラジエータが機体内(機体前端面)に
配置された場合には、この第2のラジエータが受けた風
は機体内を流れてエンジン後方の第2の通気口から逃が
される。この場合、第2の通気口がエンジン後方に備わ
るため、特に高出力運転状態の高速前進飛行時に、機体
前端面から流入する空気により機体内を換気してさらに
エンジン周りを冷却する効果も得られる。
体内に空気が流入し、この空気が第1のラジエータを通
過して機体外部に逃がされ、これにより第1のラジエー
タから放熱させる。第2のラジエータが機体内(機体前
端面)に配置された場合には、後進飛行時に機体内に流
入した空気は第1のラジエータとともにこの第2のラジ
エータを通過してこれを冷却する。
タは、機体の外側に設けられたことを特徴としている。
ディカバーの外側の機体外に設けられるため、前進飛行
および後進飛行ともに充分に外気が流通して大きな放熱
効果が得られる。
エータは、その背面が機体内部に面するように機体の前
端面に設けられたことを特徴としている。
体内に設けられるため、飛行抵抗が小さくなるととも
に、第1及び第2のラジエータ間の距離が短くなるた
め、これらを連通する冷却水配管が簡素化する。なお、
機体内とはラジエータの背面が機体内部に面するよう
に、ラジエータが機体の前端面に露出してボディカバー
に取付けられることを含む。
の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係る無人ヘリコプターの全体構成図で機体を破断して
表したものあり、図2、図3および図4は、それぞれそ
のホバリング時、高速前進時および後進時の風の流れを
示す説明図である。
1は、ボディカバー(シュラウド)2で覆われた機体3
からなり、この機体3内に水冷式エンジン4およびエン
ジン4に連結されたトランスミッション5が設けられ
る。6は排気管である。機体3の上部に、トランスミッ
ション5からロータ軸7を介して連結されたメインロー
タ8が備わる。機体3の下部には着陸時に接地するスキ
ッド12が備わる。機体3の後端部に、トランスミッシ
ョン5からベルト(またはチェーン)9を介して回転駆
動されるテールロータ10が備わる。
の先端を通る軸線Cより上側で上方を向く部分)のボデ
ィカバー2に開口2Aが設けられ、この開口2A部に第
1のラジエータ11が嵌め込まれて装着される。したが
って、この第1のラジエータ11の風受け面11aは、
機体形状に沿って幾分斜め前下がりの上方に向き、メイ
ンロータ8からの風を受ける。
ー2の開口2A周縁部への取付け状態によって、その周
囲のボディカバー2の表面より上側に出る場合もある
し、図1のように、周囲のボディカバーより下側(裏面
側)に装着される場合もある。いずれの場合でも、開口
2Aを通過する空気がラジエータ11も通過するように
開口2A部にラジエータ11が配置される。なお、本実
施形態では機体前部の上部側(軸線Cより上側)の位置
に、機体形状に沿って、すなわち、ボディカバー2の形
状に沿ってラジエータ11が設けられる。
ボディカバー2(すなわち、機体3の下部側(軸線Cよ
り下側))を覆うボディカバー2であって、ラジエータ
11の下方の位置のボディカバーに第1の通気口13が
設けられる。また、エンジン4に連結されたトランスミ
ッション5の後方で機体3の上面側のボディカバー2に
第2の通気口14Aが設けられる。この第2の通気口1
4Aは、機体3の左右両側に設けてもよい。さらに、ト
ランスミッション5の後方はボディカバー2が閉じられ
ず開いたままとされ、第3の通気口14Bが形成され
る。
(軸線Cより下側)の機体外部に、第2のラジエータ1
5がその風受け面15aをほぼ垂直にして取付けられ
る。図の例では、第2のラジエータ15の取付け位置
は、第1のラジエータ11の前端部の下側になる。この
第2のラジエータ15は、連通管16を介して前記第1
のラジエータ11と直列に接続される。
1,15を通過する空気の流れは、図2〜図4に示され
る。ホバリング時には、図2に示すように、メインロー
タ8からの風が矢印Dのように上から第1のラジエータ
11に吹き当ってこれを通過し、矢印Eのように機体内
を流通し、その下方の第1の通気口13から矢印Fのよ
うに吹き抜ける。この場合には、第2のラジエータ15
にはほとんど風は流通しない。
対する前方からの風の一部とメインロータ8からの風の
合わさったものが矢印Gのように、第1のラジエータ1
1に吹き当ってこれを通過し、矢印Iのように機体内を
流通し、エンジン後方の第2の通気口14A及び第3の
通気口14Bから矢印Jのように吹き抜ける。高速前進
時には、矢印Gの風が前傾する(水平に近づく)ととも
に、より多くの機体前方からの風が、矢印Hのように、
第2のラジエータ15にほぼ正面から吹き当ってこれを
通過し矢印Kのように吹き抜ける。
気口14A及び第3の通気口14Bから矢印Lのように
機体内に風が流入し、機体内を矢印Mのように流通して
第1のラジエータ11から矢印Nのように吹き抜ける。
さらにこの場合、後方からの風が矢印Oのように第2の
ラジエータ15に吹き当り、これを通過して矢印Pのよ
うに前方に吹き抜ける。特に、第2の通気口14Aから
はメインロータ8からの風も導入される。
1,15の斜視図である。連通管16により直列に接続
された第1及び第2のラジエータ11,15は、冷却水
ホース17を介してエンジンの冷却ジャケット(不図
示)に連通し、ウォータポンプ(不図示)により冷却水
が矢印のように循環する。このように第1及び第2のラ
ジエータ11,15を直列接続することにより、配管構
造が簡素化するとともに効率よく各ラジエータ11,1
5を通る冷却水から放熱させてこれを冷却することがで
きる。
0を配置し、エンジン出力に対応して高速前進時のよう
にエンジン出力が大なる時、上流側連通管16Aから下
流側連通管16Bへ大部分の冷却水を流し、ホバリング
時や下降飛行時等エンジン出力が小なる時、上流連通管
16Aから分流帰還用の冷却水ホース31への冷却水流
量を増加するように、リニア三方弁30の開度位置制御
を行うようにしてもよい。ラジエータ15の下流側の冷
却水ホース17との冷却水ホース31が合流してエンジ
ンの冷却水ジャケットに戻される。
正面図である。図示したように、前述の図1の例の第2
のラジエータ15は機体下部側のボディカバー2のさら
に下側に設けられる。この位置に代えて図のAで示すよ
うに、機体外側の左右両側に第2のラジエータ18を設
けてもよい。あるいはBで示すように、機体の前端面に
第2のラジエータ19を設けてもよい(後述の図7の実
施形態)。この場合、第1のラジエータ11と第2のラ
ジエータ19を連続した一体構造としてもよい(後述の
図8の実施形態)。いずれの場合にも、第2のラジエー
タ15,18,19は、機体先端の軸線Cより下側であ
る。なお、図6中2点鎖線で示すものはトランスミッシ
ョン5の後方の第3の通気口14Bである。
の実施形態では、機体の前面部のボディカバー2に第2
の開口2Bを設け、この開口2B部に第2のラジエータ
19が、その風受け面19aをほぼ垂直にして、機体内
(機体3の前端面)に取付けられる。第1のラジエータ
11の配置やその他の構成は前述の図1の例と同様であ
る。このように第2のラジエータ19を第2の開口2B
部の機体内側に設けることにより、連通管16や冷却水
ホース等の配管構造が簡素化するとともに、飛行抵抗が
小さくなる。
す。この実施形態は、開口2Aを機体上面から前面に渡
るものとし、第1のラジエータ11に連続してその前端
部にL字状に屈曲して一体的に第2のラジエータ20を
設けたものである。この構成によれば、第1および第2
のラジエータ11,20同士を連通させる連通管が不要
になって配管構造がさらに簡素化する。その他の構成お
よび作用効果は前記図7の実施形態と同様である。
は、第2のラジエータ19,20が機体内の前端面に取
付けられるため、前進時および後進時に第2のラジエー
タ19,20を通過する気流が機体内を流通する点を除
いて、前述の図2〜図4の気流と同様である。
前部上面の第1のラジエータにより、特にホバリングや
低速飛行時に上からメインロータの風を受けてこれを第
1の通気口から逃がすことにより充分な放熱効果が得ら
れるとともに、特に冷却能力が必要とされる高速前進飛
行時に第2のラジエータがその垂直な風受け面から前方
からの風を受けて充分な放熱効果を得ることができる。
このように第2のラジエータを備えることにより、あら
ゆる飛行状態において放熱効果が高められ、充分にエン
ジンを冷却して安定した飛行を達成することができる。
全体構成図。
図。
口、2B:第2の開口、3:機体、4:エンジン、5:
トランスミッション、6:排気管、7:ロータ軸、8:
メインロータ、9:ベルト、10:テールロータ、1
1:第1のラジエータ、11a:風受け面、12:スキ
ッド、13:第1の通気口、14A:第2の通気口、1
4B:第3の通気口、15:第2のラジエータ、15
a:風受け面、16:連通管、16A:上流側連通管、
16B:下流側連通管、17:冷却水ホース、18:第
2のラジエータ、19:第2のラジエータ、19a:風
受け面、20:第2のラジエータ、30:リニア三方
弁、31:冷却水ホース。
Claims (3)
- 【請求項1】ボディカバーで覆われた機体内にエンジン
を備え、該エンジンの冷却水が循環するラジエータを備
えた無人ヘリコプターのラジエータ構造において、 機体前部の上部側に設けたボディカバー開口部に第1の
ラジエータを配置し、 この機体前部の下部側で該第1のラジエータの下方の位
置に、機体内外を連通する第1の通気口を設け、 該機体前部の下部側に、風受け面をほぼ垂直にした第2
のラジエータを備え、 前記エンジンの後方のボディカバーに第2の通気口を設
けたことを特徴とする無人ヘリコプターのラジエータ構
造。 - 【請求項2】前記第2のラジエータは、機体の外側に設
けられたことを特徴とする請求項1に記載の無人ヘリコ
プターのラジエータ構造。 - 【請求項3】前記第2のラジエータは、その背面が機体
内部に面するように機体の前端面に設けられたことを特
徴とする請求項1に記載の無人ヘリコプターのラジエー
タ構造。
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