2021年2月26日金曜日

目次

           第一部 ヘリコプターはどのようにできているのか

1-1 ヘリコプターの構成

1-2 ローターブレードの構造

1-3 ローターヘッドの構成とロータの制御メカニズム

 

第二部 ヘリコプタの飛行性能はどのようにして定まるのか

2-1 大気の特性

2-1-1 標準大気

2-1-2 高温日、低温日の大気の特性

        2-2 エンジンの特性

2-2-1 ターボシャフトエンジンの特性

2-3 翼型の特性

2-3-1 翼型の特性 

2-4ホバリングに必要なパワー

          2-4-1 ホバリングに必要なパワーの大きさ               

2-4-.2 理想的誘導パワー                     

2-4-3 1馬力でホバリングできる重量                      

2-4-4 ホバリング余剰馬力                                  

2-4-5 Figure of Merit                           

2-4-6 線形吹き降ろし場合の誘導パワー

2-4-7 捩り下げやテーパーを付けた場合の誘導パワー(1)

2-4-8 捩り下げやテーパーを付けた場合の誘導パワー(2)

2-4-9 非線形捩り下げの効果

2-4-10 プロファイルパワー

2-4-11 ホバリング時のロータ推力とピッチ角の関係

2-4-12 垂直上昇時の誘導パワー

               2-5ホバリング性能

                   2-5-1 ホバリング性能とその決まり方

地面効果

ホバリング中の吹き降ろしの強さ

前進飛行に必要なパワー

前進飛行時のロータの誘導パワー

前進飛行時のロータの誘導パワー計算例

誘導パワーの略算法

前進飛行中のロータのプロファイルパワー 

         前進飛行に必要なパワー

                前進飛行性能

                  前進飛行性能とその決まり方

              (6)ロータ効率、ヘリ効率

(22)プロペラの誘導パワー

(26)プロペラとロータの誘導速度比較

 

第三部 ロータはどのような挙動特性を持っているのか

  フラッピング運動

              (43)ロータのフラッピング運動(1)

              (44‘)ロータのフラッピング運動(2)

              (45)ホバリング場合のフラッピング運動(1)

              (46)ホバリング場合のフラッピング運動(2)

              (48)前進飛行時のフラッピング運動(1)

              (48-1)ロータの性質: その1 ホバリング場合

(48-2)ロータの性質: その2 速度に対する挙動

(48-3)ロータの性質: その3 サイクリックピッチに対する挙動

(48-4)ロータの性質: その4 コレクティブピッチと機体姿勢に対する挙動

(48-5)デルタスリー δ3

(48‘)簡易トリム

(52)シーソーロータのフラッピング運動(1)

              (53)シーソーロータのフラッピング運動(2)

              (54)運動中のロータのフラッピング運動

              (55)運動中のロータのフラッピング運動 その2

              (56)運動中のロータのフラッピング運動 その3

(56-1)運動中のロータのフラッピング運動 その4

  リードラグ運動

              (39)コリオリの力

  

フラッピング運動を理解し計算するために必要なこと

(27)2次系の応答

              (28)2次系の過渡応答

              (28-1)2次系の過渡応答特性その1 ステップ応答

              (28-2)2次系の過渡応答特性その2 正弦波応答

              (33)ルンゲ・クッタ法

 

ヘリコプタの飛行特性はどのようにして定まるのか

  安定性・操縦性


ヘリコプタの強度はどのように考えられているのか

  静強度と疲労強度

  材料の強度

  ロータの固有振動

              (49)マイクレシュタッド法

              (50)修正マイクレシュタッド法

              (51)回転梁のマイクレシュタッド法

              (51-1)ロータ形式による固有振動の違い

              (51-2)ラジコンヘリのロータの固有振動計算法

              (51-3)ラジコンヘリのロータの固有振動計算例

              (58)回転体の危険速度

  ロータの強度計算

              (66)ロータ荷重解析 その1

             (67)ロータ荷重解析 その2

              (68)ロータ荷重解析 その3

    (69)ブレードの構造、材質の違いによるロータ荷重の相違

              (70)プリコーニング

ヘリコプタ特有の一寸変わった事象

              (65)テニスラケット効果


ヘリコプタは何故振動が多いのか?少なくするにはどんな方法があるのか?

  ヘリコプタの振動はどのような性質のものか

(32)ヘリコプタの振動の特徴と発生理由

(10-2)ロータ形式による振動の違い

  振動を減らす工夫:防振

              (25)防振対策

(11)防振原理:防振マウント

(34)防振原理その2:胴体運動自由度の影響

(35)振子式防振装置

(36)フラームダンパー

(37)Heli-Dyne社のダイナミックダンパー

(39)Anti-resonance防振装置

(40)SARIB,NODAMATIC防振装置

(41)ARIS防振装置

(38)ロータ固有振動モードと振動伝達率

はじめに

  本ブログはヘリコプターに係わる基本的な問題についてできるだけ平易に解説しようとたものです。重要と思われる項目を一項目毎に解説する構成を取っています。

解説にあたっては、理論と実際の両面からの理解を目指しました。そのため、現象面の説明だけでは無くできるだけ物理的理解を得られるように注意し、簡単な理論式の導出と実例による数値計算を多用しました。 

 意識したのは専門雑誌”Rotor & Wing” に連載されたProutyの解説です。事の本質を平明な言葉でズバリと説明するProutyの解説は素晴らしいものです。もとより彼ほどの能力と経験を持ち合わせていないので同様のものは望むべくもありませんが、Proutyの解説が理論式を一切示していないので、技術屋が実務に使うには難があった点を改める目的があります。(尤も、Proutyの場合は技術屋用には立派な教科書がその目的で存在します。)

また、Proutyの解説がヘリコプター空力分野に特化しているのに対して、本講座はヘリコプターに係わる種種雑多な問題をできるだけ網羅したいと意図しました。我国でヘリコプタを生業とすると、これらを避けて通れないからです。

 本ブログはまだ作成途中で、最終的には200項目程度になると予想されます。項目もその順番も興味に応じて作成したままであって一貫性に乏しい嫌いは予めお詫び致します。いづれ機会を見て整理追加する予定です。本講座で取り上げたい項目や、説明がわかりにくい所があれば、遠慮なく申し出て欲しいと思います。一緒に作り上げましょう。

2-3-1 翼型の特性

     ヘリコプターはローターを回転して推力を発生させることで飛行します。ローターブレードは断面が翼型形状をしていて、これが推力を発生します。翼型が推力発生の要ですのでヘリコプターの性能を理解するには翼型の特性を理解しておく必要があります。今回はこの翼型特性について勉強しましょ...