特開 2024-51734 ブレード及びロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024051734

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】ブレード及びロータ

(51)【国際特許分類】

   B64C 27/467 20060101AFI20240404BHJP

   B64C 27/26 20060101ALI20240404BHJP

   B64C 27/24 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B64C27/467

B64C27/26

B64C27/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022158046

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】安田 貴旭

(72)【発明者】

【氏名】真塩 享

(72)【発明者】

【氏名】淺沼 雅彦

(57)【要約】      （修正有）

【課題】騒音とエネルギ効率とが考慮されて設定された後退角を有するブレード、及び、当該ブレードを有するロータを提供する。
【解決手段】航空機のロータに用いられるブレード２６であって、当該ブレード２６は、ＶＴＯＬロータの半径方向においてロータの回転中心と翼端との間の位置である第１の位置から翼端までの領域において後退し、第１の位置から翼端に向かうにしたがって後退量が増加し、ＶＴＯＬロータの半径方向において第１の位置と翼端との間の位置である第２の位置から翼端までの領域における後退量の変化率は、第１の位置から第２の位置までの領域における後退量の変化率よりも大きい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機のロータに用いられるブレードであって、
前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の位置である第１の位置から前記翼端までの領域において後退しており、
前記第１の位置から前記翼端に向かうにしたがって後退量が増加し、
前記ロータの半径方向において前記第１の位置と前記翼端との間の位置である第２の位置から前記翼端までの領域における前記後退量の変化率は、前記第１の位置から前記第２の位置までの領域における前記後退量の変化率よりも大きい、ブレード。

【請求項2】

請求項１に記載のブレードにおいて、
少なくとも、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の２分の１の第３の位置から前記翼端にかけて捩り角が変化しており、
前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第４の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第５の位置までの領域における前記捩り角の変化率は、前記第５の位置から前記翼端までの領域における前記捩り角の変化率よりも大きく、
前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離は、前記第４の位置と前記翼端との距離よりも長く、
前記第４の位置と前記翼端との距離は、前記第５の位置と前記翼端との距離よりも長く、
前記第５の位置は、前記第２の位置と略同じ位置である、ブレード。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のブレードにおいて、
少なくとも、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の２分の１の第３の位置から前記翼端にかけて捩り角が変化しており、
前記第３の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第４の位置までの領域における前記捩り角の変化率は、前記第４の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第５の位置までの領域における前記捩り角の変化率よりも小さく、
前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離は、前記第４の位置と前記翼端との距離よりも長く、
前記第４の位置と前記翼端との距離は、前記第５の位置と前記翼端との距離よりも長く、
前記ロータの回転中心と前記第１の位置との距離は、前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離よりも短い、ブレード。

【請求項4】

請求項１又は２に記載のブレードにおいて、
前記ロータの回転中心と前記第１の位置との距離は、前記第１の位置と前記翼端との距離よりも長い、ブレード。

【請求項5】

請求項１又は２に記載のブレードを有するロータにおいて、
前記ブレードを３枚以上有する、ロータ。

【請求項6】

請求項１又は２に記載のブレードを有するロータにおいて、
前記航空機の機体の前後方向に複数並んで設けられる、ロータ。

【請求項7】

請求項１又は２に記載のブレードを有するロータにおいて、
前記航空機はリフトを発生させる固定翼を有し、
前記固定翼においてリフトが発生する状態において、前記ロータの回転は停止する、ロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブレード及びロータに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、ヘリコプタの回転翼のブレードの形状が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１０８９９４４０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示された技術では、ブレードに後退角が設けられる。後退角が設けられることにより騒音を改善できる。しかし、上記特許文献１では、ブレードのエネルギ効率について考慮されていない。そのため、騒音の改善とエネルギ効率の向上とを両立させるブレードの構造については改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、航空機のロータに用いられるブレードであって、当該ブレードは、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の位置である第１の位置から前記翼端までの領域において後退しており、前記第１の位置から前記翼端に向かうにしたがって後退量が増加し、前記ロータの半径方向において前記第１の位置と前記翼端との間の位置である第２の位置から前記翼端までの領域における前記後退量の変化率は、前記第１の位置から前記第２の位置までの領域における前記後退量の変化率よりも大きい。

【0007】

本発明の第２の態様は、第１の態様のブレードを有するロータにおいて、前記ロータは前記ブレードを３枚以上有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、騒音とエネルギ効率とが考慮されて設定された後退角を有するブレード、及び、当該ブレードを有するロータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、航空機の模式図である。

【図2】図２は、ブレードを示す図である。

【図3】図３は、ブレードの長手方向の位置に対するブレードの後退量を示すグラフである。

【図4】図４は、ブレードの長手方向の位置に対するブレードの捩り角を示すグラフである。

【図5】図５は、翼端部において後退角が大きくなる位置を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。

【図6】図６は、ブレードの捩りが弱くなる位置を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。

【図7】図７は、ブレードが後退し始める位置を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔第１実施形態〕
［航空機の構成］
図１は、航空機１０の模式図である。本実施形態の航空機１０は、電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ機）である。本実施形態の航空機１０は、複数のＶＴＯＬロータ１２と、複数のクルーズロータ１４とを有する。ＶＴＯＬロータ１２が回転することにより、機体１６を上方に移動させるリフトを発生させる。クルーズロータ１４が回転することにより、機体１６を前方に移動させるスラストを発生させる。

【0011】

航空機１０は、機体１６を有する。機体１６には、コックピット、キャビン等が設けられる。コックピットには、パイロットが搭乗し、航空機１０の操縦をする。キャビンには、搭乗者等が搭乗する。航空機１０は、パイロットが搭乗せずに、自動で操縦されてもよい。

【0012】

航空機１０は、固定翼である前翼１８及び後翼２０を有する。前翼１８は、機体１６の重心Ｇよりも前方に設けられる。後翼２０は、機体１６の重心Ｇよりも後方に設けられる。機体１６が対気速度を有する場合、前翼１８及び後翼２０の迎え角が制御されることにより、前翼１８及び後翼２０においてリフトが発生する。

【0013】

航空機１０は、８つのＶＴＯＬロータ１２を有する。８つのＶＴＯＬロータ１２とは、ロータ１２ＦＬａ、ロータ１２ＦＬｂ、ロータ１２ＲＬａ、ロータ１２ＲＬｂ、ロータ１２ＦＲａ、ロータ１２ＦＲｂ、ロータ１２ＲＲａ及びロータ１２ＲＲｂである。ＶＴＯＬロータ１２の各々は、本発明のロータに相当する。

【0014】

ロータ１２ＦＬａ、ロータ１２ＦＬｂ、ロータ１２ＲＬａ及びロータ１２ＲＬｂは、ブーム２２Ｌに取り付けられる。ブーム２２Ｌは、前後方向に延びる。ロータ１２ＦＬａ、ロータ１２ＦＬｂ、ロータ１２ＲＬａ及びロータ１２ＲＬｂは、航空機１０の機体１６の前後方向において並んで設けられる。ブーム２２Ｌは、前翼１８と後翼２０とに取り付けられる。ブーム２２Ｌは、重心Ｇに対して左方に設けられる。すなわち、ロータ１２ＦＬａ、ロータ１２ＦＬｂ、ロータ１２ＲＬａ及びロータ１２ＲＬｂは、重心Ｇに対して左方に配置される。

【0015】

ロータ１２ＦＬａは、前翼１８よりも前方に設けられる。ロータ１２ＦＬｂは、機体１６の前後方向において、前翼１８と重心Ｇとの間に設けられる。ロータ１２ＲＬｂは、機体１６の前後方向において、重心Ｇと後翼２０との間に設けられる。ロータ１２ＲＬａは、後翼２０よりも後方に設けられる。重心Ｇからロータ１２ＦＬｂまでの距離は、重心Ｇからロータ１２ＦＬａまでの距離よりも短い。重心Ｇからロータ１２ＲＬｂまでの距離は、重心Ｇからロータ１２ＲＬａまでの距離よりも短い。

【0016】

ロータ１２ＦＲａ、ロータ１２ＦＲｂ、ロータ１２ＲＲａ及びロータ１２ＲＲｂは、ブーム２２Ｒに取り付けられる。ブーム２２Ｒは、前後方向に延びる。ロータ１２ＦＲａ、ロータ１２ＦＲｂ、ロータ１２ＲＲａ及びロータ１２ＲＲｂは、航空機１０の機体１６の前後方向において並んで設けられる。ブーム２２Ｒは、前翼１８と後翼２０とに取り付けられる。ブーム２２Ｒは、重心Ｇに対して右方に設けられる。すなわち、ロータ１２ＦＲａ、ロータ１２ＦＲｂ、ロータ１２ＲＲａ及びロータ１２ＲＲｂは、重心Ｇに対して右方に配置される。

【0017】

ロータ１２ＦＲａは、前翼１８よりも前方に設けられる。ロータ１２ＦＲｂは、機体１６の前後方向において、前翼１８と重心Ｇとの間に設けられる。ロータ１２ＲＲｂは、機体１６の前後方向において、重心Ｇと後翼２０との間に設けられる。ロータ１２ＲＲａは、後翼２０よりも後方に設けられる。重心Ｇからロータ１２ＦＲｂまでの距離は、重心Ｇからロータ１２ＦＲａまでの距離よりも短い。重心Ｇからロータ１２ＲＲｂまでの距離は、重心Ｇからロータ１２ＲＲａまでの距離よりも短い。

【0018】

図１において、ブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒは、機体１６の前後方向に直線的に延びる形状である。しかし、ブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒは、機体１６の左右方向において外側に向かって凸の円弧状に形成されてもよい。ブーム２２Ｌが、機体１６の左右方向において外側に向かって凸の円弧状に形成される場合、ロータ１２ＦＬｂは、機体１６の左右方向においてロータ１２ＦＬａよりも左側（外側）に位置する。ブーム２２Ｒが、機体１６の左右方向において外側に向かって凸の円弧状に形成される場合、ロータ１２ＦＲｂは、機体１６の左右方向においてロータ１２ＦＲａよりも右側（外側）に位置する。

【0019】

ＶＴＯＬロータ１２の各々は、回転シャフト２４を有する。回転シャフト２４は、機体１６の上下方向に延びる。回転シャフト２４は、機体１６の上下方向に対して数度の角度（カント）が付けられていてもよい。

【0020】

ＶＴＯＬロータ１２の各々は、３枚のブレード２６を有する。ＶＴＯＬロータ１２の各々は、３枚以上のブレード２６を有してもよい。

【0021】

ＶＴＯＬロータ１２が回転シャフト２４を中心として回転することにより、ブレード２６においてリフトが発生する。ＶＴＯＬロータ１２は、回転数、及び、ブレード２６のピッチが制御されることにより、ＶＴＯＬロータ１２が発生するリフトの大きさが制御される。主に、垂直離陸時、垂直離陸から巡航への移行時、巡航から垂直着陸への移行時、垂直着陸時、空中停止時等において、ＶＴＯＬロータ１２は回転し、リフトを発生させる。一方、巡航時等において前翼１８及び後翼２０においてリフトが発生する状態では、ＶＴＯＬロータ１２の回転は停止する。

【0022】

航空機１０は、２つのクルーズロータ１４を有する。２つのクルーズロータ１４とは、ロータ１４Ｌ及びロータ１４Ｒである。

【0023】

ロータ１４Ｌ及びロータ１４Ｒは、機体１６の後部に取り付けられる。ロータ１４Ｌは、機体１６の中心線Ａに対して左方に配置される。ロータ１４Ｒは、機体１６の中心線Ａに対して右方に配置される。

【0024】

クルーズロータ１４の回転シャフト（不図示）は、機体１６の前後方向に延びる。クルーズロータ１４の回転シャフトは、前後方向に対して数度の角度（カント）が付けられていてもよい。クルーズロータ１４の各々は、複数枚のブレード（不図示）を有する。

【0025】

クルーズロータ１４は、回転シャフトを中心として回転することにより、ブレードにおいてスラストが発生する。クルーズロータ１４は、回転数、及び、ブレードのピッチが制御されることにより、スラストの大きさが制御される。主に、垂直離陸から巡航への移行時、巡航時、巡航から垂直着陸への移行時等において、クルーズロータ１４は回転し、スラストを発生する。

【0026】

［ブレードの形状について］
図２は、ブレード２６を示す図である。本実施形態では、ブレード２６の長手方向の位置を％Ｒで示す。％Ｒは、ブレード２６のＶＴＯＬロータ１２の回転中心から翼端までの長さのＲに対する割合を示す。ＶＴＯＬロータ１２の回転中心の位置を０％Ｒとし、翼端の位置を１００％Ｒとする。ブレード２６の長手方向は、ＶＴＯＬロータ１２の半径方向と一致する。以下では、ＶＴＯＬロータ１２の回転中心を、単に回転中心と記載することがある。

【0027】

回転中心（０％Ｒ）から１５％Ｒにかけて設けられる翼根部３０は、その断面が楕円形状に形成される。本実施形態の航空機１０では、巡航時等において、ＶＴＯＬロータ１２の回転が停止される。そのため、回転停止時には、ブレード２６の空気抵抗を軽減することが求められる。また、翼根部３０は、回転時におけるリフトの発生に対して他の部分よりも寄与度が低い。そこで、翼根部３０の断面を楕円形状とすることにより、ＶＴＯＬロータ１２の回転時のエネルギ効率の低下を抑えつつ、回転停止時の空気抵抗を低減する。

【0028】

翼根部３０よりも翼端（１００％Ｒ）側に羽根部３２が設けられる。羽根部３２は、少なくとも、ブレード２６の５０％Ｒの位置から翼端（１００％Ｒ）にかけて設けられる。羽根部３２は、５０％Ｒの位置よりも回転中心（０％Ｒ）側に設けられてもよい。羽根部３２は、その断面形状が薄板状に形成される。翼根部３０と羽根部３２との間に接続部３４が設けられる。接続部３４は、翼根部３０と羽根部３２とを滑らかに接続する形状に形成される。

【0029】

ブレード２６は、７０％Ｒから翼端（１００％Ｒ）にかけて後退する。ブレード２６の後退が開始する７０％Ｒの位置を、以下では、第１の位置と記載することがある。ブレード２６を後退させる第１の位置は、７０％Ｒの位置に限らず、６５％Ｒから７５％Ｒの間であればよい。また、ブレード２６の羽根部３２は、少なくとも５０％Ｒの位置から翼端（１００％Ｒ）に向かうにしたがって捩り角が変化する。ブレード２６は、羽根部３２の全体が、ＶＴＯＬロータ１２の半径方向外側に向かうにしたがって、捩り角が変化してもよい。

【0030】

図３は、ブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の後退量を示すグラフである。ブレード２６は、第１の位置（７０％Ｒ）から翼端（１００％Ｒ）に向かうにしたがって、後退量が増加する。

【0031】

９５％Ｒから翼端（１００％Ｒ）までの領域における後退量の変化率は、第１の位置（７０％Ｒ）から９５％Ｒまでの領域における後退量の変化率よりも大きい。換言すると、９５％Ｒから翼端（１００％Ｒ）までの領域における後退角は、第１の位置（７０％Ｒ）から９５％Ｒまでの領域における後退角よりも大きい。後退量の変化率が変わる９５％Ｒの位置を、以下では、第２の位置と記載することがある。後退量の変化率が変わる第２の位置は、９５％Ｒに限らず、９２．５％Ｒから９７．５％Ｒの範囲であればよい。

【0032】

ブレード２６は、第１の位置から翼端にかけて後退する。これにより、前に通過したブレード２６により発生した翼端渦が、羽根部３２に衝突するタイミングをずらす。その結果、後退角の変化に伴う損失を抑制しつつ、エネルギ効率に対する寄与度が高い翼端部分におけるエネルギ損失（空力損失）及び騒音を低減する。

【0033】

ブレード２６は、第２の位置から翼端にかけて、さらに後退角が大きくなる。これにより、翼端渦の発生を低減させる。

【0034】

図４は、ブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の捩り角を示すグラフである。ブレード２６は、３５％Ｒから翼端（１００％Ｒ）に向かうにしたがって、捩り角が小さくなる。

【0035】

少なくとも５０％Ｒから８０％Ｒまでの領域における捩り角の変化率は、８０％Ｒから９５％Ｒまでの領域における捩り角の変化率よりも小さい。３５％Ｒから８０％Ｒまでの領域における捩り角の変化率が、８０％Ｒから９５％Ｒまでの領域における捩り角の変化率よりも小さくてもよい。以下では、５０％Ｒの位置を、第３の位置と記載することがある。ブレード２６の捩り角の変化率が変わる８０％Ｒの位置を、第４の位置と記載することがある。ブレード２６の捩り角の変化率が変わる第４の位置は、８０％Ｒの位置に限らず、７５％Ｒから８５％Ｒの範囲であればよい。

【0036】

第４の位置（８０％Ｒ）から９５％Ｒまでの領域における捩り角の変化率は、９５％Ｒから翼端（１００％Ｒ）までの領域における捩り角の変化率よりも大きい。以下では、ブレード２６の捩り角の変化率が変わる９５％Ｒの位置を、第５の位置と記載することがある。この第５の位置は、前述のブレード２６の後退量の変化率が変わる第２の位置と同じ位置である。第５の位置と第２の位置とが若干ずれていてもよい。また、ブレード２６の捩り角の変化率が変わる第５の位置は、９５％Ｒの位置に限らず、９２．５％Ｒから９７．５％の範囲であればよい。

【0037】

ブレード２６は、第４の位置から第５の位置にかけて捩りが強くなり、第５の位置から翼端にかけて捩りが弱くなる。これにより、ブレード２６から発生した翼端渦が、次に通過するブレード２６へ及ぼす影響を低減する。これにより、ＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率が改善される。

【0038】

図２に示すように、回転中心（０％Ｒ）と第４の位置（８０％Ｒ）との距離は、第４の位置（８０％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離よりも長い。また、第４の位置（８０％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離は、第５の位置（９５％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離よりも長い。さらに、回転中心（０％Ｒ）と第４の位置（８０％Ｒ）との距離は、第４の位置（８０％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離よりも長い。また、第４の位置（８０％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離は、第５の位置（９５％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離よりも長い。さらに、回転中心（０％Ｒ）と第１の位置（７０％Ｒ）との距離は、回転中心（０％Ｒ）と第４の位置（８０％Ｒ）との距離よりも短い。また、回転中心（０％Ｒ）と第１の位置（７０％Ｒ）との距離は、第１の位置（７０％Ｒ）と翼端（１００％Ｒ）との距離よりも長い。

【0039】

［作用効果］
本実施形態のブレード２６は、ＶＴＯＬロータ１２の半径方向において回転中心と翼端との間の位置である第１の位置（７０％Ｒ）から翼端（１００％Ｒ）までの領域において後退する。ブレード２６は、第２の位置（９５％Ｒ）から翼端（１００％Ｒ）までの領域における後退角が、第１の位置（７０％Ｒ）から第２の位置（９５％Ｒ）までの領域における後退角よりも大きい。すなわち、本実施形態のブレード２６は、翼端部において後退角が大きくなる。

【0040】

図５は、翼端部において後退角が大きくなる位置（第２の位置）を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。実線は、本実施形態と同様に９５％Ｒにおいて後退角が大きくなる場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対する後退量を示す。点線は、翼端部において後退角が大きくならない場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対する後退量を示す。一点鎖線は、９０％Ｒにおいて後退角が大きくなる場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対する後退量を示す。

【0041】

図５の四角の枠の中の数字は、本実施形態のブレード２６を用いた場合のＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を「１．０００」とした場合のエネルギ効率を示す。

【0042】

図５に示すように、翼端部において後退角が大きくなる場合（実線、一点鎖線）のエネルギ効率は、後退角が大きくならない場合（点線）のエネルギ効率に比べて高くなる。すなわち、ブレード２６の翼端部の後退角を大きくすることにより、ＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を向上できる。

【0043】

本実施形態のブレード２６は、第４の位置（８０％Ｒ）において捩りが強くなり、第５の位置（９５％Ｒ）において捩りが弱くなる。この第５の位置（９５％Ｒ）は、翼端部において後退角が大きくなる第２の位置（９５％Ｒ）と略同じ位置である。

【0044】

図６は、ブレード２６の捩りが弱くなる位置（第５の位置）を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。実線は、本実施形態と同様に、９５％Ｒにおいてブレード２６の捩りが弱くなる場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の捩り角を示す。点線は、翼端部において、ブレード２６の捩りが弱くならない場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の捩り角を示す。一点鎖線は、９０％Ｒにおいてブレード２６の捩りが弱くなる場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の捩り角を示す。

【0045】

図６の四角の枠の中の数字は、本実施形態のブレード２６を用いた場合のＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を「１．０００」とした場合のエネルギ効率を示す。

【0046】

図６に示すように、９５％Ｒにおいてブレード２６の捩りが弱くなる場合（実線）のエネルギ効率は、翼端部においてブレード２６の捩りが弱くならない場合（点線）のエネルギ効率に比べて高くなる。また、９５％Ｒにおいてブレード２６の捩りが弱くなる場合（実線）のエネルギ効率は、９０％Ｒにおいてブレード２６の捩りが弱くなる場合（一点鎖線）のエネルギ効率に比べて高くなる。すなわち、翼端部において後退角が大きくなる位置と略同じ位置においてブレード２６の捩りが弱くなることにより、ＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を向上できる。

【0047】

本実施形態のブレード２６は、後退し始める第１の位置（７０％Ｒ）は、ブレード２６の捩りが強くなる第４の位置（８０％Ｒ）よりも回転中心（０％）側に位置する。

【0048】

図７は、ブレード２６が後退し始める位置（第１の位置）を変化させた場合におけるエネルギ効率のシミュレーション結果を示す図である。実線は、本実施形態と同様に７０％Ｒにおいてブレード２６が後退し始める場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の後退量を示す。点線は、第４の位置と同じ８０％Ｒにおいてブレード２６が後退し始める場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の後退量を示す。一点鎖線は、６０％Ｒにおいてブレード２６が後退し始める場合におけるブレード２６の長手方向の位置に対するブレード２６の後退量を示す。

【0049】

図７の四角の枠の中の数字は、本実施形態のブレード２６を用いた場合のＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を「１．０００」とした場合のエネルギ効率を示す。

【0050】

図７に示すように、第４の位置（８０％Ｒ）よりも回転中心（０％）側においてブレード２６が後退し始める場合（実線、一点鎖線）のエネルギ効率は、第４の位置と同じ位置においてブレード２６が後退し始める場合（点線）のエネルギ効率に比べて高くなる。すなわち、ブレード２６が後退し始める第１の位置（７０％Ｒ）が、ブレード２６の捩りが強くなる第４の位置（８０％Ｒ）よりも回転中心（０％）側に位置することにより、ＶＴＯＬロータ１２のエネルギ効率を向上できる。

【0051】

〔実施形態から得られる発明〕
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0052】

航空機（１０）のロータ（１２）に用いられるブレード（２６）であって、当該ブレードは、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の位置である第１の位置から前記翼端までの領域において後退しており、前記第１の位置から前記翼端に向かうにしたがって後退量が増加し、前記ロータの半径方向において前記第１の位置と前記翼端との間の位置である第２の位置から前記翼端までの領域における前記後退量の変化率は、前記第１の位置から前記第２の位置までの領域における前記後退量の変化率よりも大きい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0053】

上記のブレードは、少なくとも、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の２分の１の第３の位置から前記翼端にしたがって捩り角が変化しており、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第４の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第５の位置までの領域における前記捩り角の変化率は、前記第５の位置から前記翼端までの領域における前記捩り角の変化率よりも大きく、前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離は、前記第４の位置と前記翼端との距離よりも長く、前記第４の位置と前記翼端との距離は、前記第５の位置と前記翼端との距離よりも長く、前記第５の位置は、前記第２の位置と略同じ位置であってもよい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0054】

上記のブレードは、少なくとも、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と翼端との間の２分の１の第３の位置から前記翼端にしたがって捩り角が変化しており、前記第３の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第４の位置までの領域における前記捩り角の変化率は、前記第４の位置から、前記ロータの半径方向において前記ロータの回転中心と前記翼端との間の位置である第５の位置までの領域における前記捩り角の変化率よりも小さく、前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離は、前記第４の位置と前記翼端との距離よりも長く、前記第４の位置と前記翼端との距離は、前記第５の位置と前記翼端との距離よりも長く、前記ロータの回転中心と前記第１の位置との距離は、前記ロータの回転中心と前記第４の位置との距離よりも短くてもよい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0055】

上記のブレードは、前記ロータの回転中心と前記第１の位置との距離は、前記第１の位置と前記翼端との距離よりも長くてもよい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0056】

上記のブレードを有するロータは、前記ブレードを３枚以上有する。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0057】

上記のブレードを有するロータは、前記航空機の機体（１６）の前後方向に複数並んで設けられてもよい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0058】

上記のブレードを有するロータにおいて、前記航空機はリフトを発生させる固定翼を有し、前記固定翼においてリフトが発生する状態において、前記ロータの回転は停止してもよい。これにより、ロータのエネルギ効率を向上できる。

【0059】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0060】

１０…航空機 １２…ロータ（ＶＴＯＬロータ）
１６…機体 ２６…ブレード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】