驚異の機械 ヘリコプター

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2009/12/22(火)
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ヘリコプターの構造

メインローター
機体上部で回転する翼のことで、これが回転翼の名称由来になっている。これが回転する事により飛行に必要な揚力を得る。また、回転面を傾ける事により、前後左右の飛行が可能となる。エンジンで生み出された回転力は、メインロータを300rpm~400rpmで回転させて飛行する。また型式や配列により、いろいろな種類に分類される。

テールローター
機体尾部にある小さな回転翼のことである。メインローターが回転することで、機体が反作用によって逆回転方向の力を受ける。これは「反トルク」(逆トルク、アンチ・トルク = Anti torque)と呼ばれる反作用であり、このままでは、機体が回転して操縦不能となる。機体尾部に長く伸びた先のテールローターによって横方向に押す力を生み出し、メインローターの回転とは反対方向に回転力を与え、機首方向の安定を図る。また、テールローターの回転翼の角度を調整し、それが作る推力を加減することによって機首方向を変化させるのにも使用される。テールローターはエンジンで駆動され 1,300rpm程度の回転数で常に回っている。型式や配列によっていくつかの種類がある。

前進または後退側ブレード
ヘリコプターが前進飛行状態にあるとき、ブレードを識別するために用いられる。前進ブレードとはローターの回転によりヘリコプターの進行方向に前進するブレードをいい、後退ブレードとはローターの回転によりヘリコプターの進行方向と反対の方向に動くブレードをいう。

翼型
ヘリコプターでは通常はメインローターの回転翼断面形状を指すが、テールローターにも翼型はある。主に空気力学的に効率良く揚力を得るための形状となる。

操縦法

コレクティブピッチ
略称でCPとも表す。すべてのメインローター(後述)の迎え角を同時に変化させることにより、上下方向の揚力を同時変化させる事を言う。これにより、上下方向の操縦を行う事ができる。コレクティブピッチ・レバーでこの制御をおこなう。

サイクリック・コントロール
周期的にメインローターの迎え角を変化させる事をいう。CPが同時に迎え角を変化させるのに対し、回転のある一点で迎え角を変化させる。この事で、回転面を任意の方向に傾ける事ができる。また、速度が増すに従い、揚力の左右不均衡が生じるのでこれを打ち消すために、回転のある一点で周期的に迎え角を変化させる事をいう。

迎え角
翼型の翼弦線(コードライン)と相対風によって形成される鋭角をいう。前進や後退といった水平飛行中には、メインローターブレードは回転に伴って迎え角が逐次変えられる。

取付け角
翼型の翼弦と機体の縦軸によって形成される鋭角をいう。ほとんどのヘリコプターにおいてこの角度は機体が水平飛行の場合連続して変化する。それぞれのブレードは回転サイクルを行いながら、ある範囲のその角度に変化する。

ホバリング
地上から見てヘリコプターが空中の一点に留まっている状態とその能力を指す。この状態は前後、上下、機首方向の全てにおいての対地速度がゼロの状態である。風がある場合にはそれに対応した操作が求められ、対氣速度が生じる。この飛行方法により、救難活動や物資の吊上げなど多彩な運用が可能である。特に強風下での救難活動や、高度が高い山岳地などでのホバリングは、高度な操縦技量が要求される。

オートローテーション
オートローテーションとは、エンジンが停止しても降下を続けることでメインローターを回転させ、安全に降下飛行を続ける状態をいう。旋回や降下率をある程度制御できるので、安全に着陸できる。これにより、エンジン停止などの緊急事態の際、地上の一点に着陸させることが可能。固定翼機が長大な着陸場所を必要とするのに対し、広い着陸場所を必要としないので、運用上非常に都合がよい。しかし、この状態での着陸は、極めて高度な操縦技量が要求されるのは言うまでもない。

さらに詳しく → ヘリコプター



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(2009/06/16)
坪田 敦史

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