JP6989173B2 - 有人航空機 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、オートローテーション降下が可能な有人航空機を提供することができる。また、このような構成によれば、原動機の停止直後にロータの回転数が低下し、オートローテーション降下ができなくなることを防止できる。
このような構成によれば、ロータが有するブレードのピッチ角を調整することが可能になる。
このような構成によれば、ブレードの枚数が多い場合でも、ロータが有するブレードのピッチ角を容易に調整することが可能になる。
このような構成によれば、ブレードの枚数が多い場合でも、ロータが有するブレードのピッチ角を容易に調整することが可能になる。
このような構成によれば、4つのロータに対して動力を確実に伝達することができる。
このような構成によれば、4つのロータに対して動力を確実に伝達することができる。
このような構成によれば、反トルクを相殺するとともに、ピッチを制御することで機体制御を行うことができる。
このような構成によれば、オートローテーション降下時に、機体の安定性を高めることができる。
図1は、本発明の実施形態に係るドローン型の有人航空機の外観の構成例を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る有人航空機10は、人が搭乗可能な本体部1、4つのロータ31〜34、着陸脚部3、および、タイヤ4を有している。
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。以下では、通常の飛行動作について説明した後、オートローテーション動作について説明する。
図6および図7は、ヒンジ操作型可変ピッチ機構の構成例を示す。図6に示すように、ヒンジ操作型可変ピッチ機構20を有する。詳細に、ヒンジ操作型可変ピッチ機構20は、出力軸143、回転軸201、ギア202,203、L型リンク204、ピッチコントロール軸205、ロータ軸208、ベアリング209,210、ロータヘッド211、ブレード420、ブレード軸421、ベアリング422,423、ヘッド430、ナット431、および、ヒンジ432を有する。
図8および図9は、図2に示す分岐部14の他の構成例を示す図である。図8に示すように、分岐部14Aは、紙面の奥行き方向に平行な4つの入力軸140と、紙面に平行に配置される4つの出力軸143とを有している。すなわち、図8の例では、紙面の奥側に存在する入力軸140から回転力が入力され、紙面の手前側に放射状に配置される出力軸143に回転力が出力される。なお、機体の構成によっては、入力軸140を出力軸とし、出力軸143を入力軸に設定するようにしてもよい。
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述した場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、4つのロータ31〜34を有するようにしたが、4以外の数のロータを有するようにしてもよい。なお、制御の観点からは、4以上の偶数とすることが望ましい。
3 着陸脚部
4 タイヤ
10 有人航空機
11 原動機
12 切り離し部
13 モータ
14 分岐部
14A 分岐部
15 制御部
21〜24 ピッチ調整機構
31〜34 ロータ
140 入力軸
141,142 ギア
143 出力軸
145,145,146 ギア
201 回転軸
202,203 ギア
204 L型リンク
205 ピッチコントロール軸
206,207 軸端部
208 ロータ軸
209,210 ベアリング
211 ロータヘッド
212 ギア
220 ギア
221 ブレード軸
420 ブレード
421 ブレード軸
423,423 ベアリング
431 ナット
432 ヒンジ
Claims (10)
- ピッチ調整機構を有する4以上のロータを有する有人航空機において、
回転力を出力する原動機と、
前記原動機から出力される前記回転力を分岐し、4以上の前記ロータのそれぞれに前記回転力を伝達する分岐部と、
前記原動機と前記分岐部の間に配置され、前記原動機から前記回転力が供給されない場合には前記分岐部を前記原動機から切り離すとともに4以上の前記ロータを同じ角速度で回転させる切り離し機構と、
操縦者からの指示に応じて前記ピッチ調整機構を制御することで飛行姿勢を制御する制御部と、
前記分岐部に接続されており、前記原動機から前記回転力が供給されない場合に、前記ロータに前記回転力を一定期間供給するモータとを有し、
前記制御部は、動力系に故障が生じた場合には、前記ロータの前記ピッチ調整機構を制御することでオートローテーション降下を実行させるとともに、前記分岐部が前記原動機から切り離された後、自動的に前記モータを起動して前記モータによって前記ロータを加速し、前記オートローテーション降下を実行すること、
を特徴とする有人航空機。 - 前記制御部は、前記ロータのピッチ角がマイナスにされた場合に自動的に前記モータを起動して前記モータによって前記ロータを加速し、前記オートローテーション降下を実行することを特徴とする請求項1に記載の有人航空機。
- 前記モータは、前記オートローテーション降下の開始時に一時的に動作することを特徴とする請求項1に記載の有人航空機。
- 前記ロータは、少なくとも2枚のブレードを有し、
前記ピッチ調整機構は、
前記ロータを回転させる駆動軸と、
前記駆動軸に対して前記ブレードが直交するとともに、回動自在に取り付けるハブと、
前記駆動軸の軸方向に移動することで前記ブレードのピッチを調整するヨーク部と、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有人航空機。 - 前記ロータは、3枚以上のブレードを有するとともに、各ブレードはピニオンギアを有し、
前記ピッチ調整機構は、
前記ロータを回転させる駆動軸と、
前記駆動軸に対して前記ブレードが直交するとともに、回動自在に取り付けるハブと、
前記駆動軸の周方向に回転し、回転することで前記ブレードの前記ピニオンギアを回動させて前記ブレードのピッチを調整するラックギアと、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有人航空機。 - 前記ロータは、3枚以上のブレードを有するとともに、各ブレードはピニオンギアを有し、
前記ピッチ調整機構は、
前記ロータを回転させる駆動軸と、
前記駆動軸に対して前記ブレードが直交するとともに、回動自在に取り付けるハブと、
前記駆動軸の周方向に回転し、回転することで前記ブレードのヒンジを回動させて前記ブレードのピッチを調整するヘッドと、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有人航空機。 - 4つの前記ロータを有し、
前記分岐部は、等速傘歯車が4個対向して配置され、前記原動機からの回転力を4つ前記ロータに対して分岐して伝達する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の有人航空機。 - 4つの前記ロータを有し、
前記分岐部は、4個の平歯車が隣接されてそれぞれ逆回転方向になるように配置され、前記原動機からの回転力を少なくとも1個の前記平歯車に伝達し、4個の前記平歯車の回転力を4つ前記ロータに対して分岐して伝達する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の有人航空機。 - 前記ロータの数は、4以上の偶数であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の有人航空機。
- 前記有人航空機の重心は、前記ロータよりも垂直方向の下方に位置するとともに、4以上の前記ロータの中心位置よりも水平方向の前方に位置していることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の有人航空機。
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- 2020-09-25 JP JP2020161519A patent/JP6989173B2/ja active Active
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