ヘリコプターに関してです。

質問

ヘリコプターに関してです。

以前、ヘリコプターのメイン・テールローターの関係を教えていただきました。ありがとうございます。両者の関係に関してはだいたい理解できました。

ここでギモンが湧いてきました。

メインローターが右回りなら、機体は作用反作用の法則で左回りになります。

左回りの機体の動きを打ち消すために、テールローターに働きで、右側から風を吸い込み、機体に当てることにより、機体を左回りに動かす働きを打ち消すと考えられます。

ギモン1

この場合は機体は左回りなのでテールローターは機体の右側から風を吸込み、機体に当てる働きが必要です。

テールローターは逆、つまり機体の左側から風を吸込み、左回りする機体をさらに加速させてしまう事はないのでしょうか。

ギモン2・シロウト考え1

メインローターが右回り→機体は左回り→機体を安定させる風が右から必要、メインローターが左回り→機体は右回り→機体を安定させる風が左から必要の2通りが考えられます。

私のシロウト考えですが、テールローターがメインローターが右、左のどちらに回るかを認識して風を吸込む、吐き出す方向を判断しているとは思えません。

テールローターが回る時、左右両側から風を吹き込み、左右両側から風を吹き出す事が可能で、メインローターが左右どちらの回転でも機体を安定させることが可能としか思えません。

追加シロウト考え2:もしそうだとすると、飛行機のプロペラも同じように前後から風を吸込み、前後から風を噴出していることになり、推力にはならない気がします。

と考えると、やはり、テールローターがメインローターが右、左のどちらに回るかを認識して風を吸込む、吐き出す方向を判断しているとも考えてしまうのですが。

ギモン1とギモン2・シロウト考え1、2の見解・ギモンに関しまして、ご存知の方教えていただくようお願いします。

回答No.7

funflier · ベストアンサー

何度か同種のご質問を拝見し、回答にも参加させても頂いてますが、根本的なところで解釈が
違ってたのですね。前回分、
http://okwave.jp/qa/q6081995.html　　　　　　　の中で、
＞テールローターは尾部で回ることにより、横から機体に風を当てることでメインローターの回転
＞による機体の回転を抑える事は分りました。(この理解合ってますよねぇ。)
この文面をスルーしてました。全く気が付きませんでした。ここから「合ってません」でした。

＞メインローターが右回りなら、機体は作用反作用の法則で左回りになります。
ここは合ってます。「上から見て」右回転のメインローターのヘリは、何もしなければ機体の
機首を「左へ」回す方向に回されます。

＞左回りの機体の動きを打ち消すために、テールローターに働きで、右側から風を吸い込み、
＞機体に当てることにより、機体を左回りに動かす働きを打ち消すと考えられます。
ここが全く違ってしまっています。「上か見て」右回転しているメインローターを持つヘリコプター
のテールローターは機体の「左回り」を止めるため、「機体の右側に」空気を送っています。
つまり機体のテール先端を「左に」押す方向です。

同じ構造上で起こした風を当てても、その物体は風に押されては動きません。例えば、扇風機
を両手で自分の正面に持ち、最大の風を自分に当てても両手で掴んでいる状態では自分が
その風によって押されて後ずさりすることは無い筈です。むしろ、扇風機が大きく強力であれば
自分は前に引っ張られて行く筈です。扇風機をひっくり返して持って自分の前に風を送るように
すれば、自分は後ろに押されます。このとき、扇風機はテールローターであり、自分の腕は
テールローターシャフトであり、自分自身はテールブームに相当します。
あくまでテールローターが「押して」いるのは空気です。機体ではありません。テールローターの
起こす作用はプロペラと同じです。このため、メインローターは「揚力」を発生しますが、テール
ローターが起こすのは「推力」と言います。

しかし、以前のご質問でファネストロンやノーターの例も挙げたと思うのですが、「機体に当てる」
解釈だとこれらも全く理解不能だったのではないですか。
http://okwave.jp/qa/q6067610.html

このベル４７の例も見れば、「機体を風で押して」ないことが理解出来ないでしょうか。トラス構造
でスカスカで押されるだけの面積は無いと思います。垂直尾翼らしきものもなく、ついているのは
申し訳程度のベントラルフィンで、しかもテールローター回転面からはずれてついています。
（写真のテールブーム下側に見える三角に近い板）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%AB47

これで「ギモン」が解消するといいのですが。付け加えれば、左右に機首を振る操縦はテール
ローターのピッチ（ねじれ具合）を変えて行います。このとき、メインローターによる反作用を
止める方向のピッチを「ポジティブピッチ（positive pitch））」と呼び、余計に加速する方向を
「ネガティブピッチ（negative pitich）」と言います。もし、このピッチを「ゼロ」にし、テールローター
を「回転するただの板」状態にすると当然メインローターのトルクに負けて機体は回されます。

既に出ていますが、前進飛行速度が上がると尾翼に当たる空気の作用も機体の回転を止める
様になります。また、メインローターの影響によるこの機体の回転は、あくまでエンジンでメイン
ローターを回すために起こるので、エンジン停止時の緊急手段である「オートローテーション」
では起こりません。でも話がややこしくなるのでこれらについては別に調べて下さい。

以前も書いたのですが、ラジコンヘリを一度ご覧になってみるといいと思います。回転方向、
空気を押し出す方向、操作でそれらがどう変わるかが目前で確認できます。ラジコンでは
ジャイロセンサーが付いて機首回転方向の角速度を検知してテールローターのピッチを
自動的に調節して機体回転を止める方法が一般的です。実機では基本人間が行っています。
人間はそれなりに優秀なセンサーなのです。

お礼

たびたび、詳細にご説明いただきありがとうございます。なにせトーシローなもので、無知から生じる勝手な先入観でアタマが混乱しながら質問していますので。

頂いた解説を自分なりに理解して、また書込みするかもしれませんが、その際はゼヒよろしくお願いします。知りたい、理解したい欲望だけは旺盛なので。

暑い中お手数おかけいたしました、ありがとうございます。m(_._)m

回答No.6

aloha8861

＞オートローテーションは「最初に習う」ことになってるような気がする＞#3.

だからどうしました？

習うもなにも　オートロはライセンス所得の試験項目になっていますが・・・

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

回答No.5

aloha8861

追伸

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%8D%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AD%E3%83%B3

このタイプだと機体に風を当てることはできませんよね？

だから機体に風を当ててアンチトルク効果を得ているわけではないのです

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

機体に受ける風の件に関してはそうですね、最近理解できました。

回答No.4

Tacosan

オートローテーションは「最初に習う」ことになってるような気がする＞#3.
あと, メインローターにしろテイルローターにしろ, 風は機体に当ててないほうがいいです＞#2. 機体に当たった風はローターが吸い込んでしまうので, 制御が面倒なことになります. そもそも「ダクテッドファン」という形式があること自体「風を機体に当てる必要がない」ことは明らかだと思うんだけどなぁ....
あと, 飛行機のプロペラやヘリコプターのメインローターって, 回転方向は自由に変えられるものなんでしょうか? そんな変なことをする必要が感じられない.

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

回答No.3

aloha8861

テールローターの働きは風を機体に当てることではありません
テールローターもメインローターと同じような羽形状になっていて
圧力差を生ませるようになっています
メインローターを横に傾けたのと同じです
ですから風を吸込むとか機体に当てるとか言うようなものではないのです

ヘリのテールローターが破損するとどうなると思いますか？
くるくる回って落ちてしまう　と考えるのは素人です
通常飛行時　前進速度が50kt程度以上あればテールローターの機能喪失があっても
機体が回される事はありません　前方から受ける風が機体を風上に正対するように
押してくれると考えればいいのです
また、エンジン出力をゼロにしても機体は回されません
トルクがゼロになるのでアンチトルクもゼロです
テールの機能喪失に陥った場合　前進速度を維持して滑空着陸を試みるのも
ひとつの方法とされています
以前厚木にMDがエマージェンシー着陸をしたときはこれを行いました(見事でした）
もうひとつはエンジンをカットしてオートローテーションに移行できれば
これも比較的安全に着陸できます
移行操作がうまくいくかどうかが生死の分かれ目でしょうか

ヘリは１つの操作をするとこれによって発生する機体のアンバランスを解消する為の
補正操作を行わなくてはいけません
サイクリックを傾ける、出力を増す、ピッチレバーを操作する
これらによって反トルク力が変化するので補正の為のアンチトルクペダルの操作が
必要になります

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

機体に受ける風の件に関してはそうですね、最近理解できました、あとテールローターに関して詳細に教えていただきありがとうございます。

回答No.2

54b

私も素人ですが　途中まで読ませてもらっただけで大きな疑問を感じたので　書かせてもらいます。
（最後までは読んでいません。）

テールローターで生み出された風は　機体に当てるべきものでは無いのではないでしょうか？
メインローターで作られた風は　機体に当てるべきものですか？

タケトンボのように　風を受けにくい機体であったほうが　本当は効率が良いはずです。

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。

機体の件に関してはそうですね、最近理解できました。

回答No.1

aokii

テールローターはそのピッチから機体の左側から風を吸込み左回りする機体をさらに加速させてしまう事はあります。
なお、ジャイロが機体の回転状態を自動的に認識して、テールローターの出力を調節します。

お礼

ありがとうございます、参考にさせていただきます。