二重反転式ローター

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二重反転式ローター(にじゅうはんてんしきローター)とはヘリコプターのメインローター形式及カウンタートルク対策である。

特徴[編集]

ツインローター形式としては最も歴史あるもので、乗物としての用途でなければ気球以前より実物が存在していた。また18世紀ジョージ・ケイリーが作成したモデルも、最終的には上反角付の並列ローターを採用しているが、原案は二重反転式だった。2ツのメインローターを同軸に配置して上段と下段を逆に回転させるものである。

ロシア(かつてはソヴィエト聯邦)のカモフが得意としている方法であり、ほぼ全てのカモフ機に採用されている。アメリカシコルスキー・エアクラフト等でも試作したことがある。シングルローター+テールローターが主流の現在においては少数派となる方法だが、テールローター式、ノーター直列式並列式交差反転式に対して以下の利点と欠点を持つ。

利点[編集]

  • ローターの直径が小さくできる。
  • テールローターが不要になり、テールブームをメインローター回転面の外まで伸ばす必要が無い。またテールローターが低空飛行時や着陸時に、何らかの物体や地上の人と接触する事によって起こる事故が無くなり、安全性が向上する。
  • メインローターに全出力を回せるためパワーロス低減が可能。
  • 小型化し易く艦上機あるいは艦載機としての使用に有利となる。陸上機の場合もヘリポートの面積を節約できる。
  • ヘリコプターに不利とされる高速性能の追求が容易。
    • 詳細は後述のABCローターにて

欠点[編集]

  • ローター回転軸やトランスミッションの構造が複雑になる。
  • 操縦系統の設計が難しい。
  • 飛行中の応力によりローターが衝突するのを防ぐため上下間隔を広げる必要があり、非常にローターマストが高くなる。このため格納庫の天井を高くしなければならない。このことは、ロシア海軍のように艦載ヘリコプターを2重反転ローター形式の機種のみで運用する海軍では問題になる可能性は少ないが、一国の海軍が艦載ヘリコプターの多機種運用を実施しようとする場合や、多国間運用の際に他国艦船に着艦するような場合に、艦上の格納庫の内寸が機体寸法に適合しないといった不具合が発生する恐れがある。(相互運用性の問題)
  • 上下の干渉による損失が発生する。

ABCローター[編集]

二重反転式ローターを発展させた形式としてアドヴァンスト・ブレイド・コンセプト・ローター[1](ABCローター)がある。これはリジッドローターを用いた二重反転式ローターのことで、前進側のローターだけでほとんどの揚力を賄う形式であり、後退側の逆流や失速による左右の揚力バランス喪失に対する解決策の1つとされている。この形式ではより高速飛行に向いた翼型のローターを用いることになるため、従来では不可能だった高速ヘリコプターが実現できるとされている。通常のヘリコプターではメインローターの前進側が遷音速に達し衝撃波が発生する速度が限界となり、解決策としてローター先端に後退角をつけ、さらにその部分には遷音速翼型を用いるヘリも実用化されているが、シングルローターでは後退側の逆流と失速による限界があるので、この対策も大きな効果は見込めない。この問題はABCローターを用いることで後退側ローターに依存しない飛行が可能になるため解決できるという。またリジッドローターはヒンジが存在しないという性質上フラッピング動作も小さいため、高速飛行時における後退側の失速も抑え易く(前述の通り本来は後退側に依存しない形式ではあるが)なり、またローターの衝突防止に上下間隔を広くとるために背が高くなる欠点もある程度解決できる。

他の反トルク解決方式[編集]

ツインローター式[編集]

チップジェット
ホットサイクル式ローター
タンデムローター
交差反転式ローター
サイドバイサイドローター式

シングルローター式[編集]

ノーター
ダクテッドファン

参考文献[編集]

  • 航空工学概説 著:村山堯

脚注[編集]

  1. ^ : advanced blade concept rotor

関連項目[編集]