JP4270724B2

JP4270724B2 - Flaperon actuator

Info

Publication number: JP4270724B2
Application number: JP2000218702A
Authority: JP
Inventors: 渉矢田; 浩山内; 実内多; 勝俊多田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: JP2002029498A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右の主翼の後縁にそれぞれ上下動可能に設けた左右のフラッペロンを相互に逆位相で上下動させてエルロンとして機能させ、かつ左右のフラッペロンを同位相で上下動させてフラップとして機能させるフラッペロンの作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるフラッペロンの作動装置は、特公昭６０−４７１５６号公報、実公昭５３−３３３６０号公報、特開昭４９−１２４８００号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のフラッペロンの作動装置は、エルロン操作入力およびフラップ操作入力を多数のリンクやレバーを組み合わせた複雑なミキシング機構を介してフラッペロンに伝達しているので、部品点数が多くなって構造が複雑化し、コストの増加、重量の増加、故障の発生の要因となるだけでなく、装置全体が大型化して機体への搭載スペースの確保が難しくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、シンプルな構造で低コストであり、かつ小型軽量で機体への搭載が容易なフラッペロンの作動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、左右の主翼の後縁にそれぞれ上下動可能に設けた左右のフラッペロンを相互に逆位相で上下動させてエルロンとして機能させ、かつ左右のフラッペロンを同位相で上下動させてフラップとして機能させるフラッペロンの作動装置であって、機体前後方向に延びるロータ軸まわりに左右回転自在に設けられたロータと、ロータと一体に左右回転し、かつロータ軸に沿って前後動自在に設けられたスライダと、一端がロータ軸に枢支された左第１リンクと、一端がロータ軸に枢支された右第１リンクと、一端がスライダに枢支されて他端が左第１リンクの他端に枢支された左第２リンクと、一端がスライダに枢支されて他端が右第１リンクの他端に枢支された右第２リンクと、左右方向内端が左第１リンクの前記他端に枢支されて左右方向外端が連結機構を介して左フラッペロンに接続された左第３リンクと、左右方向内端が右第１リンクの前記他端に枢支されて左右方向外端が連結機構を介して右フラッペロンに接続された右第３リンクとを備え、ロータおよびスライダをロータ軸まわりに左右回転させ、左右の第１リンクおよび左右の第２リンクを介して左右の第３リンクを左右同方向に移動させることにより、左右のフラッペロンを相互に逆位相で上下動させてエルロンとして機能させるとともに、スライダをロータ軸に沿って前後動させ、左右の第２リンクを介して左右の第１リンクおよび左右の第３リンクを左右逆方向に移動させることにより、左右のフラッペロンを同位相で上下動させてフラップとして機能させることを特徴とするフラッペロンの作動装置が提案される。
【０００６】
上記構成によれば、ロータおよびスライダをロータ軸まわりに左右回転させることにより、左右の第１リンクおよび左右の第２リンクを介して左右の第３リンクを左右同方向に移動させ、左右のフラッペロンを相互に逆位相で上下動させてエルロンとして機能させることができ、またスライダをロータ軸に沿って前後動させることにより、左右の第２リンクを介して左右の第１リンクおよび左右の第３リンクを左右逆方向に移動させ、左右のフラッペロンを同位相で上下動させてフラップとして機能させることができる。これにより、離着陸時にフラッペロンにフラップ機能を発揮させて最大揚力の増加を図りながら、同時にフラッペロンにエルロン機能を発揮させてローリングのコントロールを支障なく行うことができる。しかも共通のロータ軸上に支持したロータおよびスライダにそれぞれ左右の第１リンクの一端および左右の第２リンクの一端を枢支し、かつ第１、第２リンクの他端に枢支した左右の第３リンクで左右のフラッペロンを作動させるので、極めてシンプルな構造で低コストであるばかりか、小型軽量であって機体への搭載も容易である。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記連結機構は、第３リンクの左右方向外端に連結されて回転するドライブプーリと、ドライブプーリにコントロールケーブルを介して連結されたドリブンプーリと、ドリブンプーリの回転をフラッペロンの上下動に変換するフラッペロンリンクとを備えたことを特徴とするフラッペロンの作動装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、第３リンクおよびフラッペロンを、ドライブプーリ、コントロールケーブル、ドリブンプーリおよびフラッペロンリンクよりなる連結機構を介して連結したので、第３リンクから左右に離れた位置にある左右のフラッペロンを簡単かつ軽量な構造で確実に駆動することができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、フラッペロンがフラップ下げ状態にあるときのエルロン舵角を、フラッペロンがフラップ上げ状態にあるときのエルロン舵角よりも小さく設定したことを特徴とするフラッペロンの作動装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、フラッペロンがフラップ下げ状態にあるときのエルロン舵角が小さくなるので、フラップ下げ角とエルロン下げ角とを加算したトータルの下げ角が過大になるのを防止し、操舵力の軽減を図るともに翼端失速の発生を回避することができる。
【００１１】
尚、実施例のセンターシャフト１１は本発明のロータ軸に対応、実施例のセンタープーリ１２は本発明のロータに対応する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図１２は本発明の一実施例を示すもので、図１は飛行機の主翼の平面図、図２は図１の要部拡大図、図３はフラッペロンの作動装置の斜視図、図４は図３の要部拡大図、図５は図３の５方向拡大矢視図、図６は５の６−６線拡大矢視図、図７は図５の７−７線拡大矢視図、図８は図３の８方向拡大矢視図、図９は図８の９−９線矢視図、図１０はエルロンを左に操作したときの作用説明図、図１１はフラップを下げたときの作用説明図、図１２はフラップを下げ、かつエルロンを左に操作したときの作用説明図である。
【００１４】
図１に示すように、飛行機の左右の主翼ＷＬ，ＷＲの後縁には、翼根側に位置する左右のフラップＦＬ，ＦＲと、翼端側に位置する左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲとが設けられる。フラップＦＬ，ＦＲは飛行機の離着陸時に最大揚力を増加させるべく、図示した格納位置から後方に迫り出しながら下降する。フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲはエルロン機能とフラップ機能とを兼ね備えるもので、巡行時に左フラッペロンＦＥＬが上がって右フラッペロンＦＥＲが下がると左ロールモーメントが発生し、右フラッペロンＦＥＲが上がって左フラッペロンＦＥＬが下がると右ロールモーメントが発生する。また離着陸時には左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲが同位相で下がるとフラップ機能を発揮し、その下げ位置を基準として左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲが相互に逆位相で上下動するとエルロン機能を発揮する。
【００１５】
次に、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの作動装置の構造を図２〜図９に基づいて説明する。
【００１６】
図２および図３に示すように、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの作動装置は、主翼ＷＬ，ＷＲの後縁付近の機体中心線ＣＬ上に前後方向に配置されたセンターシャフト１１を備えており、このセンターシャフト１１に回転自在に支持されたセンタープーリ１２は、パイロットにより操作されるコントロールホイール（図示せず）にコントロールケーブル１３を介して接続される。センタープーリ１２の左右両側には前後方向に延びるプーリシャフト１４Ｌ，１４Ｒが設けられており、これらプーリシャフト１４Ｌ，１４Ｒに左ドライブプーリ１５Ｌおよび右ドライブプーリ１５Ｒがそれぞれ回転自在に支持される。また左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの翼根側端部の近傍にプーリシャフト１６Ｌ，１６Ｒが設けられており、これらプーリシャフト１６Ｌ，１６Ｒに左ドリブンプーリ１７Ｌおよび右ドリブンプーリ１７Ｒがそれぞれ回転自在に支持される。そして左ドライブプーリ１５Ｌおよび左ドリブンプーリ１７Ｌが、左フラップＦＬの前縁に沿って延びるコントロールケーブル１８Ｌで接続され、また右ドライブプーリ１５Ｒおよび右ドリブンプーリ１７Ｒが、右フラップＦＲの前縁に沿って延びるコントロールケーブル１８Ｒで接続される。
【００１７】
図４〜図７を併せて参照すると明らかなように、センタープーリ１２には後方に向かって延びる３本のガイドロッド２１…が植設されており、このガイドロッド２１…にはスライダ２２が前後摺動自在に支持される。センタープーリ１２の後方に電気モータよりなるフラップアクチュエータ２３が設けられる。フラップアクチュエータ２３の出力軸２４はセンターシャフト１１の同軸上に配置されており、その外周に形成された雄ねじがスライダ２２に設けたナット部材２５に螺合する。従って、フラップアクチュエータ２３を駆動すると、ナット部材２５と共にスライダ２２が３本のガイドロッド２１…に案内されて前後動する。フラップアクチュエータ２３は、パイロットがフラップ操作レバー（図示せず）を操作した際に出力される電気信号に基づいて作動する。
【００１８】
センタープーリ１２およびスライダ２２間に挟まれたセンターシャト１１に、二股になった左第１リンク３１Ｌの一端および二股になった右第１リンク３１Ｒの一端が上下回動自在に枢支される。図６から明らかなように、後面視で左第１リンク３１Ｌはセンターシャト１１から左下方に延び、右第１リンク３１Ｒはセンターシャト１１から右下方に延びている。またスライダ２２の左上に一端をボールジョイント３２Ｌで枢支された左第２リンク３３Ｌの他端は、ボールジョイント３４Ｌで左第１リンク３１Ｌの他端に枢支される。同様に、スライダ２２の右上に一端をボールジョイント３２Ｒで枢支された右第２リンク３３Ｒの他端は、ボールジョイント３４Ｒで右第１リンク３１Ｒの他端に枢支される。後面視（図６参照）で、左第２リンク３３Ｌは一端側から他端側に向けて左上方から右下方に延びており、また右第２リンク３３Ｒは一端側から他端側に向けて右上から左下に延びている。そして側面視（図７参照）で、左右の第２リンク３３Ｌ，３３Ｒは一端側から他端側に向けて後上方から前下方に延びている。
【００１９】
左第１リンク３１Ｌの他端がピン３５Ｌを介して左第３リンク３６Ｌの右端に枢支されており、略左右方向に延びる左第３リンク３６Ｌの左端は左ドライブプーリ１５Ｌの下部にピン３７Ｌを介して枢支される。また右第１リンク３１Ｒの他端がピン３５Ｒを介して右第３リンク３６Ｒの左端に枢支されており、略左右方向に延びる右第３リンク３６Ｒの右端は右ドライブプーリ１５Ｒの下部にピン３７Ｒを介して枢支される。
【００２０】
図３、図８および図９から明らかなように、左ドリブンプーリ１７Ｌの左端部後面にアーム４１Ｌが突設される。左フラッペロンＦＥＬのヒンジラインＨＬ（図８参照）よりも前方位置にコ字状のブラケット４２Ｌが設けられており、このブラケット４２Ｌに上下方向に延びるピン４３Ｌを介してフラッペロンリンク４４Ｌが枢支される。そして左ドリブンプーリ１７Ｌのアーム４１Ｌの先端と、フラッペロンリンク４４Ｌの先端とがボールジョイント４５Ｌで枢支される。
【００２１】
このように、左第３リンク３６Ｌと左フラッペロンＦＥＬとを、左ドライブプーリ１５Ｌ、コントロールケーブル１８Ｌ、左ドリブンプーリ１７Ｌおよびフラッペロンリンク４４Ｌよりなる連結機構を介して連結したので、機体中心線ＣＬから左右に離れた位置にある左フラッペロンＦＥＬを、簡単かつ軽量な構造で確実に駆動することができる。
【００２２】
尚、右第３リンク３６Ｒと右フラッペロンＦＥＲとの連結機構の構造は、上述した左第３リンク３６Ｌと左フラッペロンＦＥＬとの連結機構に対して左右対称な同一構造であるため、その重複する説明は省略する。
【００２３】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００２４】
図３および図４に示すように、飛行機の巡行時にフラップＦＬ，ＦＲおよびフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲは共に下げ角０°の上げ位置にあり、パイロットがコントロールホイールを左右に操作していないとき、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの舵角は共に０°で中立位置にある。従って、機体中心線ＣＬを通る鉛直面に対して、左右の第１リンク３１Ｌ，３１Ｒ，左右の第２リンク３３Ｌ，３３Ｒ、左右の第３リンク３６Ｌ，３６Ｒ、左右のドライブプーリ１５Ｌ，１５Ｒおよび左右のドリブンプーリ１７Ｌ，１７Ｒは左右対称な位置にある。
【００２５】
この状態から、パイロットがコントロールホイールを例えば左に操作すると、図１０に示すように、コントロールホイールにコントロールケーブル１３を介して接続されたセンタープーリ１２がセンターシャフト１１まわりに左に回転し、このセンタープーリ１２に３本のガイドロッド２１…を介して支持されたスライダ２２も一体で左に回転する。するとスライダ２２にボールジョイント３２Ｌを介して一端を枢支された左第２リンク３３Ｌが押し下げられ、この左第２リンク３３Ｌの他端にボールジョイント３４Ｌを介して接続された左第１リンク３１Ｌがセンターシャフト１１まわりに左に回転するとともに、前記左第１リンク３１Ｌの他端にピン３５Ｌを介して接続された左第３リンク３６Ｌが右方向に移動する。左第３リンク３６Ｌの右方向の移動に伴って、プーリシャフト１４Ｌに支持された左ドライブプーリ１５Ｌが左に回転し、その左ドライブプーリ１５Ｌにコンロールケーブル１８Ｌを介して接続された左ドリブンプーリ１７Ｌがプーリシャフト１６Ｌまわりに左に回転する。
【００２６】
その結果、左ドリブンプーリ１７Ｌに設けたアーム４１Ｌがボールジョイント４５Ｌを介してフラッペロンリンク４４Ｌの先端を押し下げる。このとき、フラッペロンリンク４４Ｌの先端は左フラッペロンＦＥＬのヒンジラインＨＬよりも前方に位置しているため、左フラッペロンＦＥＬの前縁がヒンジラインＨＬを支点にして下がり、左フラッペロンＦＥＬの後縁がヒンジラインＨＬを支点にして上がる。このときの右フラッペロンＦＥＲの上方向の最大舵角は２５°に設定される。
【００２７】
またセンタープーリ１２およびスライダ２２が一体で左に回転すると、スライダ２２にボールジョイント３２Ｒを介して一端を枢支された右第２リンク３３Ｒが引き上げられ、この右第２リンク３３Ｒの他端にボールジョイント３４Ｒを介して接続された右第１リンク３１Ｒがセンターシャフト１１まわりに左に回転するとともに、前記右第１リンク３１Ｒの他端にピン３５Ｒを介して接続された右第３リンク３６Ｒが右方向に移動する。右第３リンク３６Ｒの右方向の移動に伴って、プーリシャフト１４Ｒに支持された右ドライブプーリ１５Ｒが左に回転し、その右ドライブプーリ１５Ｒにコンロールケーブル１８Ｒを介して接続された右ドリブンプーリ１７Ｒがプーリシャフト１６Ｒまわりに左に回転する。
【００２８】
その結果、右ドリブンプーリ１７Ｒに設けたアーム４１Ｒがボールジョイント４５Ｒを介してフラッペロンリンク４４Ｒの先端を押し上げる。このとき、フラッペロンリンク４４Ｒの先端は右フラッペロンＦＥＲのヒンジラインＨＬよりも前方に位置しているため、右フラッペロンＦＥＲの前縁がヒンジラインＨＬを支点にして上がり、右フラッペロンＦＥＲの後縁がヒンジラインＨＬを支点にして下がる。このときの右フラッペロンＦＥＲの下方向の最大舵角は２０°に設定される。
【００２９】
以上のように、コントロールホイールを左に操作すると、左フラッペロンＦＥＬの後縁が中立位置から上がって左主翼ＷＬの揚力が減少し、また右フラッペロンＦＥＲの後縁が中立位置から下がって右主翼ＷＲの揚力が増加するため、左右の主翼ＷＬ，ＷＲの揚力差によって左ロールモーメントが発生する。
【００３０】
以上、コントロールホイールを左に操作して左ロールモーメントを発生させる場合について説明したが、コントロールホイールを右に操作して右ロールモーメントを発生させる場合の作用は、左右が逆になるだけで実質的に同一である。
【００３１】
ところで、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを上下同じ角度だけ操舵すると、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを下げた方の主翼ＷＬ，ＷＲの抗力が増加するのに対し、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを上げた方の主翼ＷＬ，ＷＲの抗力が減少するため、旋回方向と逆向きのヨーモーメントが発生し（アドバースヨー現象）、スムーズな旋回が妨げられてしまう。そこで、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲをエルロンとして機能させる際に、その上方向の舵角が下方向の舵角よりも大きくなるように設定することにより、左右の主翼ＷＬ，ＷＲの抗力差を減少させてスムーズな旋回を可能にしている。
【００３２】
上述したフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの上下の舵角差は、次のようにして発生させることができる。即ち、仮に第２リンク３３Ｌ，３３Ｒと第３リンク３６Ｌ，３６Ｒとを接続するピン３５Ｌ，３５Ｒの位置が機体中心線ＣＬの直下に在れば、例えばセンタープーリ１２およびスライダ２２がセンターシャフト１１まわりに左に回転したとき、左第２リンク３３Ｌと左第３リンク３６Ｌとを接続するピン３５Ｌの右方向への移動量と、右第２リンク３３Ｒと右第３リンク３６Ｒとを接続するピン３５Ｒの右方向への移動量とは等しくなり、従って、左フラッペロンＦＥＬの上方向の舵角と、右フラッペロンＦＥＲの下方向の舵角とが等しくなる。
【００３３】
それに対して、本実施例では左第２リンク３３Ｌと左第３リンク３６Ｌとを接続するピン３５Ｌの位置が機体中心線ＣＬの左下方に在り、また右第２リンク３３Ｒと右第３リンク３６Ｒとを接続するピン３５Ｒの位置が機体中心線ＣＬの右下方に在るため、例えばセンタープーリ１２およびスライダ２２がセンターシャフト１１まわりに左に回転したとき、左第２リンク３３Ｌと左第３リンク３５Ｌとを接続するピン３５Ｌの右方向への移動量が大きくなり、右第２リンク３３Ｒと右第３リンク３６Ｒとを接続するピン３５Ｒの右方向への移動量が小さくなる。従って、右方向に大きく動く左第３リンク３６Ｌに接続された左フラッペロンＦＥＬの上方向の舵角が大きくなり、右方向に小さく動く右第３リンク３６Ｒに接続された右フラッペロンＦＥＲの下方向の舵角は小さくなる。
【００３４】
さて、離着陸時にフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを同位相で下げてフラップ機能を発揮させるには、図７および図１１に示すように、パイロットのフラップ操作レバーの操作によりフラップアクチュエータ２３を駆動し、雄ねじよりなる出力軸２４に螺合するナット部材２５を牽引することにより、スライダ２２をガイドロッド２１…に沿って後方に移動させる。図７から明らかなように、スライダ２２が後退すると、その左右両端に設けたボールジョイント３２Ｌ，３２Ｒの位置も後退するため、これらボールジョイント３２Ｌ，３２Ｒに上端を枢支された左右の第２リンク３３Ｌ，３３Ｒが、実線の状態から鎖線の状態に傾斜する。その結果、左右の第２リンク３３Ｌ，３３Ｒの下端のボールジョイント３４Ｌ，３４Ｒが引き上げられ、左右の第１リンク３１Ｌ，３１Ｒがセンターシャフト１１まわりに上方に回動する。
【００３５】
その結果、左右の第１リンク３１Ｌ，３１Ｒの下端にピン３５Ｌ，３５Ｒを介して接続された左右の第３リンク３６Ｌ，３６Ｒが、相互に離反するように左右方向外側に等距離だけ移動するため、左ドライブプーリ１５Ｌが右方向に、右ドライブプーリ１５Ｒが左方向に同じ角度だけ回転する。而して、左右のドライブプーリ１５Ｌ，１５Ｒにコントロールケーブル１８Ｌ，１８Ｒを介して接続された左右のドリブンプーリ１７Ｌ，１７Ｒも相互に逆方向に同じ角度だけ回転し、左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲが何れも１０°ずつ下がる。尚、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ角は任意に設定することが可能である。このフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態から、フラップアクチュエータ２３を逆方向に駆動してスライダ２２を元の位置まで前進させると、左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲは中立位置まで上がる。
【００３６】
上述したフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態において、機体のローリングを制御すべく、パイロットがコントロールホイールを例えば左に操作すると、図１２に示すように、センタープーリ１２およびスライダ２２がセンターシャフト１１まわりに左に回転する。するとスライダ２２に連結された左第２リンク３３Ｌが押し下げられ、この左第２リンク３３Ｌに接続された左第１リンク３１Ｌがセンターシャフト１１まわりに左に回転し、左第２リンク３３Ｌに接続された左第３リンク３６Ｌが右方向に移動する。左第３リンク３６Ｌの右方向の移動に伴って、プーリシャフト１４Ｌに支持された左ドライブプーリ１５Ｌが左に回転し、その左ドライブプーリ１５Ｌにコンロールケーブル１８Ｌを介して接続された左ドリブンプーリ１７Ｌがプーリシャフト１６Ｌまわりに左に回転する。その結果、左ドリブンプーリ１７Ｌに設けたアーム４１Ｌがボールジョイント４５Ｌを介してフラッペロンリンク４４Ｌの先端を押し下げるため、左フラッペロンＦＥＬの前縁がヒンジラインＨＬを支点にして下がり、左フラッペロンＦＥＬの後縁がヒンジラインＨＬを支点にして上がる。このときの左フラッペロンＦＥＬの上方向の最大舵角は、前記フラッペロンＦＥＬの下げ位置（下向きに１０°）を基準として２０°に設定される。
【００３７】
またセンタープーリ１２およびスライダ２２がセンターシャフト１１まわりに左に回転すると、スライダ２２に連結された右第２リンク３３Ｒが引き上げられ、この右第２リンク３３Ｒに接続された右第１リンク３１Ｒがセンターシャフト１１まわりに左に回転し、右第１リンク３１Ｒに接続された右第３リンク３６Ｒが右方向に移動する。右第３リンク３６Ｒの右方向の移動に伴って、プーリシャフト１４Ｒに支持された右ドライブプーリ１５Ｒが左に回転し、その右ドライブプーリ１５Ｒにコンロールケーブル１８Ｒを介して接続された右ドリブンプーリ１７Ｒがプーリシャフト１６Ｒまわりに左に回転する。その結果、右ドリブンプーリ１７Ｒに設けたアーム４１Ｒがボールジョイント４５Ｒを介してフラッペロンリンク４４Ｒの先端を押し上げるため、右フラッペロンＦＥＲの前縁がヒンジラインＨＬを支点にして上がり、右フラッペロンＦＥＲの後縁がヒンジラインＨＬを支点にして下がる。このときの右フラッペロンＦＥＲの下方向の最大舵角は、前記フラッペロンＦＥＬの下げ位置（下向きに１０°）を基準として下方向に１０°に設定される。
【００３８】
以上のように、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲが下げ状態にあっても、その下げ状態を基準として左右のフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを相互に逆方向に作動させることができるので、離着陸時にフラップＦＬ，ＦＲおよびフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲを共に下ろして最大限の揚力を確保しながら、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲにエルロン機能を発揮させて機体のローリング制御を支障なく行うことができる。このとき、コントロールホイールの操作とフラップアクチュエータ２３の作動とは相互に干渉しないため、コントロールホイールの操作がフラップアクチュエータ２３によって阻害されたり、フラップアクチュエータ２３の作動がコントロールホイールに伝達されたりする虞がない。
【００３９】
以上、コントロールホイールを左に操作して左ロールモーメントを発生させる場合について説明したが、コントロールホイールを右に操作して右ロールモーメントを発生させる場合の作用は、左右が逆になるだけで実質的に同一である。
【００４０】
またフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲが図１１に示す下げ状態にあるとき、図３に示す中立位置状態にあるときに比べて、左第１リンク３１Ｌと左第３リンク３６Ｌとを接続するピン３５Ｌの位置が機体中心線ＣＬに対して更に左寄りの位置に移動し、また右第１リンク３１Ｒと右第３リンク３６Ｒとを接続するピン３５Ｒの位置が機体中心線ＣＬに対して更に右寄りに位置に移動する。このように、ピン３５Ｌ，３５Ｒの位置が左右方向外側に移動すると、センタープーリ１２の回転角に対する左右のドライブプーリ１５Ｌ，１５Ｒの回転角の比率が低下するため、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態を基準とした上下方向に舵角が減少する。
【００４１】
即ち、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの中立位置状態での舵角を０°として、エルロン操作による上方向の最大舵角は２５°、下方向の最大舵角は２０°であるが、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態での舵角を０°として、エルロン操作による上方向の最大舵角は２０°、下方向の最大舵角は１０°となる。つまりフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの中立位置状態では、エルロンの全舵角（左右舵角差）は２５°＋２０°＝４５°であるのに対し、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態では、エルロンの全舵角（左右舵角差）は２０°＋１０°＝３０°である。従って、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの下げ状態で最大舵角でエルロン操作を行った場合、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの最大下げ角が本来は１０°＋２０°＝３０°となる筈のところ、１０°＋１０°＝２０°に抑えることが可能となり、コントロールホイールの操舵力の軽減を図るともに、フラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲの過剰な下げ角による翼端失速の発生を回避することができる。
【００４２】
またセンタープーリ１２、スライダ２２およびフラップアクチュエータ２３をセンターシャフト１１の軸線上に整列して配置し、センタープーリ１２およびスライダ２２をセンターシャフト１１の軸線まわりに回転させるだけでフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲにエルロン機能を発揮させ、またスライダ２２をセンターシャフト１１の軸線に沿って往復動させるだけでフラッペロンＦＥＬ，ＦＥＲにフラップ機能を発揮させるので、極めてシンプルな構造で低コストであるばかりか小型軽量であり、かつ一つのフラッペロンユニットなので機体への搭載も容易である。
【００４３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４４】
例えば、実施例ではセンタープーリ１２をコントロールホイールで作動させているが、それをコントロールコラムで作動させても、電気アクチュエータあるいは油圧アクチュエータで作動させても良い。
【００４５】
またスライダ２２を前後動させるフラップアクチュエータ２３を電気モータで構成する代わりに油圧シリンダで構成することができ、またスライダ２２をマニュアルで前後動させることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ロータおよびスライダをロータ軸まわりに左右回転させることにより、左右の第１リンクおよび左右の第２リンクを介して左右の第３リンクを左右同方向に移動させ、左右のフラッペロンを相互に逆位相で上下動させてエルロンとして機能させることができ、またスライダをロータ軸に沿って前後動させることにより、左右の第２リンクを介して左右の第１リンクおよび左右の第３リンクを左右逆方向に移動させ、左右のフラッペロンを同位相で上下動させてフラップとして機能させることができる。これにより、離着陸時にフラッペロンにフラップ機能を発揮させて最大揚力の増加を図りながら、同時にフラッペロンにエルロン機能を発揮させてローリングのコントロールを支障なく行うことができる。しかも共通のロータ軸上に支持したロータおよびスライダにそれぞれ左右の第１リンクの一端および左右の第２リンクの一端を枢支し、かつ第１、第２リンクの他端に枢支した左右の第３リンクで左右のフラッペロンを作動させるので、極めてシンプルな構造で低コストであるばかりか、小型軽量であって機体への搭載も容易である。
【００４７】
また請求項２に記載された発明によれば、第３リンクおよびフラッペロンを、ドライブプーリ、コントロールケーブル、ドリブンプーリおよびフラッペロンリンクよりなる連結機構を介して連結したので、第３リンクから左右に離れた位置にある左右のフラッペロンを簡単かつ軽量な構造で確実に駆動することができる。
【００４８】
また請求項３に記載された発明によれば、フラッペロンがフラップ下げ状態にあるときのエルロン舵角が小さくなるので、フラップ下げ角とエルロン下げ角とを加算したトータルの下げ角が過大になるのを防止し、操舵力の軽減を図るともに翼端失速の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】飛行機の主翼の平面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】フラッペロンの作動装置の斜視図
【図４】図３の要部拡大図
【図５】図３の５方向拡大矢視図
【図６】図５の６−６線拡大矢視図
【図７】図５の７−７線拡大矢視図
【図８】図３の８方向拡大矢視図
【図９】図８の９−９線矢視図
【図１０】エルロンを左に操作したときの作用説明図
【図１１】フラップを下げたときの作用説明図
【図１２】フラップを下げ、かつエルロンを左に操作したときの作用説明図
【符号の説明】
ＦＥＬ，ＦＥＲフラッペロン
ＷＬ，ＷＲ主翼
１１センターシャフト（ロータ軸）
１２センタープーリ（ロータ）
１５Ｌ，１５Ｒドライブプーリ
１７Ｌ，１７Ｒドリブンプーリ
１８Ｌ，１８Ｒコントロールケーブル
２２スライダ
３１Ｌ，３１Ｒ第１リンク
３３Ｌ，３３Ｒ第２リンク
３６Ｌ，３６Ｒ第３リンク
４４Ｌ，４４Ｒフラッペロンリンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, left and right flaperons provided at the trailing edges of the left and right main wings are moved up and down in opposite phases to function as ailerons, and the left and right flaperons are moved up and down in the same phase as flaps. The invention relates to a functioning flaperon actuator.
[0002]
[Prior art]
Such a flaperon operating device is known from Japanese Patent Publication No. 60-47156, Japanese Utility Model Publication No. 53-33360, and Japanese Patent Laid-Open No. 49-124800.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned conventional flapperon actuator transmits the aileron operation input and flap operation input to the flaperon through a complicated mixing mechanism combining a number of links and levers, so the number of parts is increased and the structure is complicated. This increases the cost, increases the weight, and causes a failure, and increases the overall size of the device, making it difficult to secure a mounting space on the aircraft.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flaperon operating device that has a simple structure, is low in cost, is small and lightweight, and can be easily mounted on a fuselage.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the left and right flaperons provided on the rear edges of the left and right main wings are movable up and down in opposite phases to each other and function as an aileron. And a flaperon actuating device that moves the left and right flaperons up and down in the same phase to function as a flap, and a rotor provided to rotate left and right around a rotor shaft extending in the longitudinal direction of the fuselage, and a left and right integrally with the rotor A slider that rotates and can be moved back and forth along the rotor shaft; a left first link having one end pivotally supported by the rotor shaft; a right first link having one end pivotally supported by the rotor shaft; The left second link is pivotally supported by the slider and the other end is pivotally supported by the other end of the left first link. The other end is pivotally supported by the slider and the other end is pivotally supported by the other end of the right first link. Right second link and left A left third link whose inner end in the direction is pivotally supported by the other end of the first left link and whose outer end in the left and right direction is connected to the left flaperon via a coupling mechanism, and an inner end in the left and right direction is the right link of the right first link. A right third link pivotally supported at the other end and having an outer end in the left-right direction connected to the right flaperon via a coupling mechanism. The rotor and the slider are rotated left and right around the rotor axis, and the first left and right links and the left and right links By moving the left and right third links in the same direction left and right through the second link, the left and right flaperons are moved up and down in opposite phases to function as ailerons, and the slider is moved back and forth along the rotor axis. The left and right flaperons are moved up and down in the same phase by moving the left and right first links and the left and right third links in the opposite directions through the left and right second links. Actuating device flaperon is proposed, characterized in that to.
[0006]
According to the above configuration, by rotating the rotor and the slider left and right around the rotor axis, the left and right third links are moved in the left and right directions via the left and right first links and the left and right second links. Can be moved up and down in opposite phases to function as an aileron, and by moving the slider back and forth along the rotor axis, the left and right first links and the left and right third links can be moved. The link can be moved in the opposite direction, and the left and right flaperons can be moved up and down in the same phase to function as a flap. As a result, the flapperon can exert its flap function during takeoff and landing to increase the maximum lift, and at the same time, the flaperon can exhibit the aileron function to control the rolling without any trouble. Moreover, the rotor and slider supported on a common rotor shaft respectively pivotally support one end of the left and right first links and one end of the left and right second links and pivotally support the other ends of the first and second links. Since the left and right flaperons are operated by the third link, not only is it extremely simple in structure and low cost, but it is small and light and can be easily mounted on the aircraft.
[0007]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the coupling mechanism includes a drive pulley that is coupled to the left and right outer ends of the third link and rotates, and a control cable connected to the drive pulley. There is proposed a flaperon actuating device comprising a driven pulley connected via a flapper and a flaperon link for converting the rotation of the driven pulley into the vertical movement of the flaperon.
[0008]
According to the above configuration, since the third link and the flaperon are connected via the connecting mechanism including the drive pulley, the control cable, the driven pulley, and the flaperon link, the left and right flaperons located at the left and right positions away from the third link are connected. It can be reliably driven with a simple and lightweight structure.
[0009]
According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1, the aileron rudder angle when the flaperon is in the flap lowered state is set to be larger than the aileron rudder angle when the flaperon is in the flap raised state. A flaperon actuating device is proposed which is characterized by a small setting.
[0010]
According to the above configuration, since the aileron rudder angle when the flaperon is in the flap lowered state is reduced, it is possible to prevent the total lowering angle obtained by adding the flap lowering angle and the aileron lowering angle from being excessive, and to reduce the steering force. While mitigating, it is possible to avoid the occurrence of wing tip stall.
[0011]
The center shaft 11 of the embodiment corresponds to the rotor shaft of the present invention, and the center pulley 12 of the embodiment corresponds to the rotor of the present invention.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0013]
1 to 12 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of a main wing of an airplane, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of an operation device of a flaperon. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of the direction 5 of FIG. 3, FIG. 6 is an enlarged view of the line 6-6, and FIG. 7 is an enlarged view of the line 7-7 of FIG. 8 is an enlarged view in the direction of arrow 8 in FIG. 3, FIG. 9 is a view in the direction of arrow 9-9 in FIG. 8, FIG. 10 is an explanatory diagram of the action when the aileron is operated to the left, and FIG. FIG. 12 is an operation explanatory diagram when the flap is lowered and the aileron is operated to the left.
[0014]
As shown in FIG. 1, left and right flaps FL and FR located on the wing root side and left and right flaperons FEL and FER located on the wing tip side are provided at the rear edges of the left and right main wings WL and WR of the airplane. It is done. The flaps FL and FR descend while being pushed backward from the illustrated storage position in order to increase the maximum lift when the airplane takes off and landing. The flaperons FEL and FER have both an aileron function and a flap function. When the left flaperon FEL is raised and the right flaperon FER is lowered during the cruise, a left roll moment is generated, and when the right flaperon FER is raised and the left flaperon FEL is lowered, the right Roll moment is generated. When taking off and landing, the flap function is exhibited when the left and right flaperons FEL, FER are lowered in the same phase, and the aileron function is exhibited when the left and right flaperons FEL, FER are moved up and down in opposite phases with respect to the lowered position.
[0015]
Next, the structure of the operation device of the flaperons FEL and FER will be described with reference to FIGS.
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the flapperons FEL and FER are provided with a center shaft 11 disposed in the front-rear direction on the fuselage centerline CL near the trailing edges of the main wings WL and WR. A center pulley 12 rotatably supported on the shaft 11 is connected to a control wheel (not shown) operated by a pilot via a control cable 13. Pulley shafts 14L, 14R extending in the front-rear direction are provided on the left and right sides of the center pulley 12, and the left drive pulley 15L and the right drive pulley 15R are rotatably supported by the pulley shafts 14L, 14R, respectively. Also, pulley shafts 16L and 16R are provided in the vicinity of the blade root side ends of the left and right flaperons FEL and FER, and the left driven pulley 17L and the right driven pulley 17R are rotatably supported by the pulley shafts 16L and 16R, respectively. The The left drive pulley 15L and the left driven pulley 17L are connected by a control cable 18L extending along the front edge of the left flap FL, and the right drive pulley 15R and the right driven pulley 17R are connected along the front edge of the right flap FR. They are connected by an extended control cable 18R.
[0017]
4 to 7, the center pulley 12 is provided with three guide rods 21 extending rearward. The guide rods 21 are provided with a slider 22 in the front-rear direction. It is slidably supported. A flap actuator 23 made of an electric motor is provided behind the center pulley 12. The output shaft 24 of the flap actuator 23 is arranged coaxially with the center shaft 11, and a male screw formed on the outer periphery thereof is screwed into a nut member 25 provided on the slider 22. Accordingly, when the flap actuator 23 is driven, the slider 22 together with the nut member 25 is guided by the three guide rods 21 to move back and forth. The flap actuator 23 operates based on an electrical signal output when a pilot operates a flap operation lever (not shown).
[0018]
One end of the bifurcated left first link 31L and one end of the bifurcated right first link 31R are pivotally supported by the center shut 11 sandwiched between the center pulley 12 and the slider 22 so as to be vertically rotatable. As is clear from FIG. 6, the left first link 31L extends from the center shut 11 to the lower left and the right first link 31R extends from the center shut 11 to the lower right as seen from the rear. The other end of the second left link 33L, one end of which is pivotally supported at the upper left of the slider 22 by the ball joint 32L, is pivotally supported by the other end of the left first link 31L by the ball joint 34L. Similarly, the other end of the right second link 33R whose one end is pivotally supported by the ball joint 32R on the upper right side of the slider 22 is pivotally supported by the other end of the right first link 31R by the ball joint 34R. In the rear view (see FIG. 6), the left second link 33L extends from the upper left side to the lower right side from one end side toward the other end side, and the right second link 33R extends from the one end side toward the other end side. It extends from the upper right to the lower left. In the side view (see FIG. 7), the left and right second links 33L and 33R extend from the rear upper side to the front lower side from one end side to the other end side.
[0019]
The other end of the left first link 31L is pivotally supported by the right end of the left third link 36L via a pin 35L. The left end of the left third link 36L extending substantially in the left-right direction is pinned to the lower portion of the left drive pulley 15L. It is pivoted through. The other end of the right first link 31R is pivotally supported by the left end of the right third link 36R via a pin 35R, and the right end of the right third link 36R extending substantially in the left-right direction is pinned to the lower portion of the right drive pulley 15R. It is pivoted via 37R.
[0020]
As is apparent from FIGS. 3, 8, and 9, an arm 41L projects from the rear face of the left end of the left driven pulley 17L. A U-shaped bracket 42L is provided in front of the hinge line HL (see FIG. 8) of the left flaperon FEL, and the flaperon link 44L is pivotally supported by a pin 43L extending in the vertical direction on the bracket 42L. . The tip of the arm 41L of the left driven pulley 17L and the tip of the flaperon link 44L are pivotally supported by a ball joint 45L.
[0021]
In this way, the left third link 36L and the left flaperon FEL are connected via the connecting mechanism including the left drive pulley 15L, the control cable 18L, the left driven pulley 17L, and the flaperon link 44L. The left flaperon FEL located at a distance from each other can be reliably driven with a simple and lightweight structure.
[0022]
Note that the structure of the connection mechanism between the right third link 36R and the right flaperon FER is the same structure that is symmetrical with respect to the connection mechanism between the left third link 36L and the left flaperon FEL described above, and therefore overlapping description thereof. Is omitted.
[0023]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described.
[0024]
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the airplane is cruising, the flaps FL and FR and the flaperon FEL and FER are both at the raised position of 0 ° and when the pilot is not operating the control wheel to the left and right, the flaperon FEL , The steering angle of FER is 0 ° and is in the neutral position. Therefore, with respect to the vertical plane passing through the machine centerline CL, the left and right first links 31L and 31R, the left and right second links 33L and 33R, the left and right third links 36L and 36R, the left and right drive pulleys 15L and 15R, and the left and right links The driven pulleys 17L and 17R are in symmetrical positions.
[0025]
From this state, when the pilot operates the control wheel to the left, for example, as shown in FIG. 10, the center pulley 12 connected to the control wheel via the control cable 13 rotates around the center shaft 11 to the left. The slider 22 supported by the pulley 12 via the three guide rods 21... Then, the left second link 33L pivotally supported at one end by the slider 22 via the ball joint 32L is pushed down, and the left first link 31L connected via the ball joint 34L to the other end of the left second link 33L While rotating to the left around the center shaft 11, the left third link 36L connected to the other end of the left first link 31L via a pin 35L moves in the right direction. As the left third link 36L moves in the right direction, the left drive pulley 15L supported by the pulley shaft 14L rotates to the left, and the left driven pulley 17L connected to the left drive pulley 15L via the control cable 18L. Rotates counterclockwise around the pulley shaft 16L.
[0026]
As a result, the arm 41L provided on the left driven pulley 17L pushes down the tip of the flaperon link 44L via the ball joint 45L. At this time, since the tip of the flapperon link 44L is located in front of the hinge line HL of the left flaperon FEL, the front edge of the left flaperon FEL is lowered with the hinge line HL as a fulcrum, and the trailing edge of the left flaperon FEL is hinged Go up with the line HL as a fulcrum. At this time, the maximum steering angle in the upward direction of the right flaperon FER is set to 25 °.
[0027]
When the center pulley 12 and the slider 22 are integrally rotated to the left, the right second link 33R pivotally supported at one end by the slider 22 via the ball joint 32R is pulled up, and the ball is connected to the other end of the right second link 33R. The right first link 31R connected via the joint 34R rotates to the left around the center shaft 11, and the right third link 36R connected to the other end of the right first link 31R via the pin 35R Move in the direction. As the right third link 36R moves in the right direction, the right drive pulley 15R supported by the pulley shaft 14R rotates to the left, and the right driven pulley 17R connected to the right drive pulley 15R via the control cable 18R. Rotates counterclockwise around the pulley shaft 16R.
[0028]
As a result, the arm 41R provided on the right driven pulley 17R pushes up the tip of the flaperon link 44R via the ball joint 45R. At this time, since the tip of the flapperon link 44R is located in front of the hinge line HL of the right flaperon FER, the leading edge of the right flaperon FER rises with the hinge line HL as a fulcrum, and the trailing edge of the right flaperon FER hinges Go down with the line HL as a fulcrum. At this time, the maximum downward steering angle of the right flaperon FER is set to 20 °.
[0029]
As described above, when the control wheel is operated to the left, the trailing edge of the left flapperon FEL rises from the neutral position and the lift of the left main wing WL decreases, and the trailing edge of the right flaperon FER falls from the neutral position and the right main wing WR. Therefore, the left roll moment is generated by the difference in lift between the left and right main wings WL and WR.
[0030]
As described above, the case where the left roll moment is generated by operating the control wheel to the left has been described. However, the operation when the right roll moment is generated by operating the control wheel to the right is substantially the same when the left and right are reversed. Are identical.
[0031]
By the way, when the flaperons FEL and FER are steered by the same vertical angle, the drag of the main wings WL and WR with the flapperons FEL and FER lowered increases, whereas the resistances of the main wings WL and WR with the flapperons FEL and FER raised Since the drag is reduced, a yaw moment opposite to the turning direction is generated (adverse yaw phenomenon), and smooth turning is hindered. Therefore, when the flaperons FEL and FER function as an aileron, the drag difference between the left and right main wings WL and WR is reduced by setting the upper rudder angle to be larger than the lower rudder angle. Smooth turning is possible.
[0032]
The difference in steering angle between the above-described flaperons FEL and FER can be generated as follows. That is, if the positions of the pins 35L and 35R connecting the second links 33L and 33R and the third links 36L and 36R are directly below the machine body center line CL, for example, the center pulley 12 and the slider 22 are moved around the center shaft 11. , The amount of movement in the right direction of the pin 35L connecting the left second link 33L and the left third link 36L, and the pin 35R connecting the right second link 33R and the right third link 36R. Accordingly, the upward steering angle of the left flaperon FEL and the downward steering angle of the right flaperon FER are equal.
[0033]
On the other hand, in the present embodiment, the position of the pin 35L that connects the left second link 33L and the left third link 36L is at the lower left of the machine body center line CL, and the right second link 33R and the right third link 36R. Since the position of the pin 35R that connects the left and right sides of the center pulley CL is at the lower right of the machine body center line CL, for example, when the center pulley 12 and the slider 22 rotate to the left around the center shaft 11, the left second link 33L and the left third link The amount of movement of the pin 35L that connects 35L to the right increases, and the amount of movement of the pin 35R that connects the right second link 33R and the right third link 36R decreases. Accordingly, the upward rudder angle of the left flapperon FEL connected to the left third link 36L that moves greatly in the right direction increases, and the downward direction of the right flaperon FER connected to the right third link 36R that moves small in the right direction decreases. The rudder angle becomes smaller.
[0034]
Now, to lower the flapperons FEL and FER in the same phase during take-off and landing, as shown in FIGS. 7 and 11, the flap actuator 23 is driven by the pilot's operation of the flap operation lever, and the male screw is used. By pulling the nut member 25 screwed onto the output shaft 24, the slider 22 is moved rearward along the guide rods 21. As is clear from FIG. 7, when the slider 22 is retracted, the positions of the ball joints 32L and 32R provided at the left and right ends are also retracted. Therefore, the left and right second links whose upper ends are pivotally supported by these ball joints 32L and 32R. 33L and 33R are inclined from a solid line state to a chain line state. As a result, the ball joints 34L and 34R at the lower ends of the left and right second links 33L and 33R are pulled up, and the left and right first links 31L and 31R rotate upward around the center shaft 11.
[0035]
As a result, the left and right third links 36L and 36R connected to the lower ends of the left and right first links 31L and 31R via pins 35L and 35R move by an equal distance outward in the left and right direction so as to be separated from each other. The left drive pulley 15L rotates in the right direction and the right drive pulley 15R rotates in the left direction by the same angle. Thus, the left and right driven pulleys 17L and 17R connected to the left and right drive pulleys 15L and 15R via the control cables 18L and 18R also rotate in the opposite directions by the same angle, and the left and right flaperons FEL and FER Also go down 10 degrees. The lowering angle of the flaperons FEL and FER can be arbitrarily set. When the flap actuator 23 is driven in the reverse direction from the lowered state of the flaperons FEL and FER to advance the slider 22 to the original position, the left and right flaperons FEL and FER are raised to the neutral position.
[0036]
When the pilot operates the control wheel to the left, for example, to control the rolling of the fuselage in the state where the flaperons FEL and FER are lowered as described above, the center pulley 12 and the slider 22 are moved around the center shaft 11 as shown in FIG. Rotate to. Then, the left second link 33L connected to the slider 22 is pushed down, the left first link 31L connected to the left second link 33L rotates to the left around the center shaft 11, and is connected to the left second link 33L. The left third link 36L moves in the right direction. As the left third link 36L moves in the right direction, the left drive pulley 15L supported by the pulley shaft 14L rotates to the left, and the left driven pulley 17L connected to the left drive pulley 15L via the control cable 18L. Rotates counterclockwise around the pulley shaft 16L. As a result, the arm 41L provided on the left driven pulley 17L pushes down the tip of the flapperon link 44L via the ball joint 45L, so the front edge of the left flaperon FEL falls with the hinge line HL as a fulcrum, and the trailing edge of the left flaperon FEL Goes up with hinge line HL as a fulcrum. At this time, the maximum upward steering angle of the left flaperon FEL is set to 20 ° with reference to the lowering position of the flapperon FEL (10 ° downward).
[0037]
When the center pulley 12 and the slider 22 rotate to the left around the center shaft 11, the right second link 33R connected to the slider 22 is pulled up, and the right first link 31R connected to the right second link 33R is centered. The right third link 36R connected to the right first link 31R rotates to the left around the shaft 11 and moves to the right. As the right third link 36R moves in the right direction, the right drive pulley 15R supported by the pulley shaft 14R rotates to the left, and the right driven pulley 17R connected to the right drive pulley 15R via the control cable 18R. Rotates counterclockwise around the pulley shaft 16R. As a result, since the arm 41R provided on the right driven pulley 17R pushes up the tip of the flapperon link 44R via the ball joint 45R, the front edge of the right flaperon FER rises with the hinge line HL as a fulcrum, and the trailing edge of the right flaperon FER Falls with the hinge line HL as a fulcrum. The maximum downward steering angle of the right flaperon FER at this time is set to 10 ° downward with reference to the lowered position of the flapperon FEL (10 ° downward).
[0038]
As described above, even when the flaperons FEL and FER are in the lowered state, the left and right flaperons FEL and FER can be operated in opposite directions with respect to the lowered state, so that the flaps FL, FR and flaperon can be taken off during landing and landing. While keeping the FEL and FER down to ensure the maximum lift, the flaperons FEL and FER can exert the aileron function to perform rolling control of the aircraft without any trouble. At this time, since the operation of the control wheel and the operation of the flap actuator 23 do not interfere with each other, there is no possibility that the operation of the control wheel is hindered by the flap actuator 23 or the operation of the flap actuator 23 is transmitted to the control wheel. .
[0039]
As described above, the case where the left roll moment is generated by operating the control wheel to the left has been described. However, the operation when the right roll moment is generated by operating the control wheel to the right is substantially the same when the left and right are reversed. Are identical.
[0040]
Further, when the flaperons FEL and FER are in the lowered state shown in FIG. 11, the position of the pin 35L connecting the left first link 31L and the left third link 36L is larger than that in the neutral position state shown in FIG. The position of the pin 35R that connects the right first link 31R and the right third link 36R moves further to the right with respect to the machine center line CL. . As described above, when the positions of the pins 35L and 35R move outward in the left-right direction, the ratio of the rotation angle of the left and right drive pulleys 15L and 15R to the rotation angle of the center pulley 12 decreases, so the flapperons FEL and FER are lowered. The rudder angle decreases in the vertical direction as a reference.
[0041]
In other words, the steering angle in the neutral position of the flaperons FEL and FER is 0 °, the maximum steering angle in the upward direction by the aileron operation is 25 °, and the maximum steering angle in the downward direction is 20 °, but the flaperons FEL and FER When the steering angle in the lowered state is 0 °, the maximum steering angle in the upward direction by the aileron operation is 20 °, and the maximum steering angle in the downward direction is 10 °. In other words, in the neutral position of the flaperons FEL and FER, the aileron's total rudder angle (the difference between the left and right rudder angles) is 25 ° + 20 ° = 45 °. (Right and left rudder angle difference) is 20 ° + 10 ° = 30 °. Therefore, when the aileron operation is performed at the maximum rudder angle with the flapperons FEL and FER lowered, the maximum lowering angle of the flaperons FEL and FER should be 10 ° + 20 ° = 30 °, but 10 ° + 10 ° = It is possible to suppress the angle to 20 °, and it is possible to reduce the steering force of the control wheel and to avoid the occurrence of blade tip stall due to an excessive lowering angle of the flaperons FEL and FER.
[0042]
Further, the center pulley 12, the slider 22 and the flap actuator 23 are arranged in alignment on the axis of the center shaft 11, and the flapperons FEL and FER are aileron functions only by rotating the center pulley 12 and the slider 22 around the axis of the center shaft 11. In addition, the flapperon FEL and FER are made to perform the flap function only by reciprocating the slider 22 along the axis of the center shaft 11, so that it is not only low in cost but also small and light in weight. Since it is a single flaperon unit, it can be easily mounted on the aircraft.
[0043]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0044]
For example, in the embodiment, the center pulley 12 is operated by a control wheel, but it may be operated by a control column, or may be operated by an electric actuator or a hydraulic actuator.
[0045]
Further, the flap actuator 23 for moving the slider 22 back and forth can be constituted by a hydraulic cylinder instead of the electric motor, and the slider 22 can be manually moved back and forth.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the left and right third links are moved via the left and right first links and the left and right second links by rotating the rotor and the slider left and right around the rotor axis. The left and right flaperons can be moved up and down in opposite phases to function as an aileron, and the slider can be moved back and forth along the rotor axis, via the left and right second links. The left and right first links and the left and right third links can be moved in opposite directions, and the left and right flaperons can be moved up and down in the same phase to function as flaps. As a result, the flapperon can exert its flap function during take-off and landing to increase the maximum lift, and at the same time, the flaperon can exert its aileron function to control the rolling without any trouble. Moreover, the rotor and slider supported on a common rotor shaft respectively pivotally support one end of the left and right first links and one end of the left and right second links and pivotally support the other ends of the first and second links. Since the left and right flaperons are operated by the third link, not only is it extremely simple in structure and low cost, but it is small and light and can be easily mounted on the aircraft.
[0047]
According to the invention described in claim 2, since the third link and the flaperon are connected via the connecting mechanism including the drive pulley, the control cable, the driven pulley and the flaperon link, the third link and the flaperon are separated from the third link to the left and right. The left and right flaperons in position can be reliably driven with a simple and lightweight structure.
[0048]
According to the invention described in claim 3, since the aileron rudder angle is small when the flaperon is in the flap lowered state, the total lowered angle obtained by adding the flap lowered angle and the aileron lowered angle becomes excessive. Can be prevented, the steering force can be reduced, and the occurrence of blade tip stall can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 Plan view of the main wing of an airplane
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the flaperon actuator.
4 is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of five directions in FIG.
6 is an enlarged view taken along line 6-6 in FIG.
7 is an enlarged view taken along line 7-7 in FIG.
8 is an enlarged view of eight directions in FIG.
9 is a view taken along line 9-9 in FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the action when the aileron is operated to the left.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the action when the flap is lowered.
FIG. 12 is an explanatory diagram of the action when the flap is lowered and the aileron is operated to the left.
[Explanation of symbols]
FEL, FER flaperon
WL, WR main wing
11 Center shaft (rotor shaft)
12 Center pulley (rotor)
15L, 15R drive pulley
17L, 17R driven pulley
18L, 18R control cable
22 Slider
31L, 31R 1st link
33L, 33R Second link
36L, 36R 3rd link
44L, 44R flaperon link

Claims

The left and right flaperons (FEL, FER) provided at the rear edges of the left and right main wings (WL, WR) are moved up and down in opposite phases to function as ailerons, and the left and right flaperons (FEL, FER) ) To move up and down in the same phase and function as a flapper,
A rotor (12) provided to be rotatable left and right around a rotor shaft (11) extending in the longitudinal direction of the machine body;
A slider (22) that rotates left and right integrally with the rotor (12) and is movable back and forth along the rotor shaft (11);
A left first link (31L) having one end pivotally supported by the rotor shaft (11);
A first right link (31R) having one end pivotally supported by the rotor shaft (11);
A left second link (33L) having one end pivotally supported by the slider (22) and the other end pivotally supported by the other end of the left first link (31L);
A right second link (33R) having one end pivotally supported by the slider (22) and the other end pivotally supported by the other end of the right first link (31R);
A left third link (36L) having an inner end in the left-right direction pivotally supported by the other end of the left first link (31L) and an outer end in the left-right direction connected to the left flaperon (FEL) through a coupling mechanism;
A right third link (36R) having a right and left inner end pivotally supported by the other end of the right first link (31R) and a left and right outer end connected to a right flaperon (FER) through a coupling mechanism; Prepared,
The rotor (12) and the slider (22) are rotated left and right around the rotor shaft (11), and the left and right third links via the left and right first links (31L, 31R) and the left and right second links (33L, 33R). (36L, 36R) moves left and right in the same direction to move the left and right flaperons (FEL, FER) up and down in opposite phases to function as an aileron,
The slider (22) is moved back and forth along the rotor shaft (11), and the left and right first links (31L, 31R) and the left and right third links (36L, 36R) via the left and right second links (33L, 33R). ) Is moved in the opposite direction to move the left and right flaperons (FEL, FER) up and down in the same phase to function as flaps.

The connecting mechanism includes a drive pulley (15L, 15R) connected to the left and right outer ends of the third link (36L, 36R) and a drive pulley (15L, 15R) via a control cable (18L, 18R). Driven pulleys (17L, 17R) and flapperon links (44L, 44R) that convert the rotation of the driven pulleys (17L, 17R) into the vertical movement of the flaperons (FEL, FER). The flaperon actuating device according to claim 1.

The aileron rudder angle when the flaperon (FEL, FER) is in the flap lowered state is set smaller than the aileron rudder angle when the flaperon (FEL, FER) is in the flap raised state. The flaperon actuating device according to claim 1.