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| R22 | |
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| 一般情報 | |
| タイプ | 軽汎用・練習用 ヘリコプター |
| メーカー | ロビンソンヘリコプターカンパニー |
| デザイナー | |
| 状態 | 生産中[1] |
| 建造数 | 4,800人以上（2019年）[2] |
| 歴史 | |
| 製造 | 1979年～現在 |
| 導入日 | 1979 |
| 初飛行 | 1975 |
| に発展した | ロビンソン R44 |
ロビンソンR22 は、ロビンソン ヘリコプター カンパニーが製造する、2 人乗り、2 枚羽根、単発の軽量多用途ヘリコプターです。1973 年にフランク D. ロビンソンによって設計され、1979 年から生産されています。
発達
飛行試験の大部分はカリフォルニア州トーランスのザンペリーニ飛行場で実施された。飛行試験と認証は1970年代後半にテストパイロットのジョセフ・ジョン・「ティム」・ティムチシンによって実施され、R22は1979年3月にFAA認証を取得した。[3] 取得コストと運用コストが比較的低いため、R22は世界中で主要な回転翼航空機の練習機、エントリーレベルの個人用ヘリコプター、北米の大規模牧場やオーストラリアの牧場での家畜管理ツールとして人気を博した。
R22 は慣性が非常に低いローターシステム[4]を備えており、制御入力は油圧の補助なしにプッシュロッドによって直接操作されます。そのため、その飛行制御は非常に敏感で、過修正を避けるために軽いタッチが必要です。また、R22 を習得した訓練生は、通常、より重いヘリコプターに移行する準備が整っています。低慣性ローターシステムとテーターリングメインローターに必要な特別なトレーニングのため、米国でロビンソン R22 またはR44 を操作するには、認定飛行インストラクターによる特別な承認が必要です。 [5] SFAR 73 には、エネルギー管理、マストバンピング、ローター RPM の低速 (ブレード失速)、低 G の危険性、ローター RPM の減衰に関する説明とトレーニングが含まれています。R22 にはローター慣性を高めるために先端ウェイトが追加されましたが[6] 、ローターが小さいため重量が制限されます。[7]
1979年10月に販売された最初のR22、シリアル番号003、N1010WRは、後にロビンソンのテストパイロット兼主任インストラクターとなったティム・タッカーが代表を務めるパシフィック・ウィング・アンド・ローター社によって購入された。シリアル番号001は、テールローターギアボックスと安定フィンを円錐形のモノコックアルミニウムテールブームに結合する鋳造部品の破損により、認証テスト中に海に墜落し、シリアル番号002がFAA認証を完了するために使用された。[8]シリアル番号002、N32ADは現在もロビンソンが所有しており、スミソニアン航空宇宙博物館のコレクションに保存されている。
2019年までに4800台のR22が製造された。[2]
R22のコスト
当初、ロビンソンは1977年の販売価格を18,000～19,000ドルと予測していた。しかし、1979年の最初の納入開始の3か月前に、価格は33,850ドルに引き上げられた。ティム・タッカーによると、S/N 003のオプション込みの販売価格は48,000ドル（2023年には201,508ドル）だった。[9]
2024年1月15日現在、R22ベータIIの希望小売価格は375,000米ドル（米国工場渡し価格）[10]であり、中古市場での価値は部品の使用時間に依存します。[11]工場によると、R22ベータIIの推定運用コストは、保険、オーバーホール準備金、直接運用コスト（燃料、オイル、検査、予定外のメンテナンス）を含めて、年間500時間飛行した場合、1時間あたり189.87米ドルです。[12]
ロビンソンR22の減価償却はごくわずかで、オーバーホールされたばかりのR22は通常、元の価格よりも高く売れる。[12]しかし、飛行時間ごとに「オーバーホール準備金」費用を準備する必要があり、現在1時間あたり90.42ドルと見積もられている。[12]
デザイン
R22 は、軽量の 2 人乗り、シングル レシプロ エンジン ヘリコプターで、半剛性の 2 枚羽根のメイン ローターと 2 枚羽根のテール ローターを備えています。メイン ローターには、ティタリング ヒンジと 2 つのコーニング ヒンジがあります。テール ローターには、ティタリング ヒンジのみがあります。
通常生産型にはスキッド着陸装置が付いています。現在は製造されていないマリナー型にはフロートが付いています。車輪付きの着陸装置は利用できません。
基本構造は、溶接されたクロモリ鋼管です。前部胴体はグラスファイバーとアルミニウムで作られ、プレキシガラス製のキャノピーが付いています。テールコーンと垂直および水平安定板はアルミニウム製です。密閉されたキャビンには、パイロットと乗客が並んで座れる座席があります。飛行中はドアを取り外すことができます。これは、写真撮影飛行、高温時の機内冷却、または 10.4 ポンドの軽量化のためによく行われます。
最初のバージョンはR22として生産され、その後R22 HP、R22 Alpha、R22 Beta、R22 Beta IIが続いた。表面的には、これらの機体は似ているように見える。R22 HPには、オリジナルのR22より10 bhp (7.5 kW) 増加した、160 bhpのLycoming O-320-B2Cエンジンが搭載された。R22 Alphaの鋼管フレームは、後部着陸装置の取り付けポイントを延長することによって改造され、地上ではわずかに機首を下げた姿勢になり、2人が搭乗した状態で低高度でホバリングする際にスキッドが地面とよりよく一致するようになった。R22 Betaでは、エンジン速度調節器 (オプション)、ローターブレーキ、補助燃料タンク (オプション) が追加されました。バッテリーは、バランスを良くするために計器クラスターの下からエンジン室に移動されました。 R22 は計器訓練バージョンとして提供されており、オプションで固定フロート付きの R22 Mariner や、警察業務、電子ニュース収集などの特殊構成も用意されています。R22 Beta II には、海面での運用用に定格出力を下げた大型の Lycoming O-360 エンジンが搭載されています。これにより、地面効果 (HIGE/HOGE) 内外でのホバリング高度が向上します。R22 Beta II では、エンジン速度調整器も標準装備され、キャブレターの熱を増大させると集合制御が低下するキャブレター ヒート アシストも搭載されています。現在は、基本的なスキッド スタイルのみが販売されています。
コントロール
R22 では、パイロットの膝の間にある床に取り付けられたサイクリック スティックの代わりに、座席間のコンソールから出てくるスティックに接続された独自のティタリング「T バー」コントロールが使用されています。これにより、乗客がキャビンに出入りしやすくなり、ハード ランディングの際に負傷する可能性が減ります。ティタリング バーの両側には、パイロットの脚の間に垂れ下がるハンド グリップがあります。したがって、右にティタリングすると、右側のパイロットが飛行し、左側のグリップは左側のパイロットの膝から約 12 インチ上になります。R22 のフライト インストラクターは、手を空中に上げて飛行する方法をすぐに習得します。バーの左側部分、左側のコレクティブ コントロール、および左側のテール ローター ペダルは、非認定パイロットなど、左側の座席の乗客が飛行しない場合は取り外すことができます。床に取り付けられた足で操作するプッシュツートーク スイッチにより、左席の乗員はインターコム通信が可能になりますが、後期モデルには音声で操作するインターコム システムが装備されている場合もあります。
ヘリコプターのローターシステムは、2 枚羽根のメイン ローターと尾部の 2 枚羽根のアンチトルク ローターで構成され、それぞれにティタリング ヒンジが装備されています。メイン ローターは、右舷側のブレードが前方に動くと回転します。メイン ローターには、2 つのコーニング ヒンジも装備されています。メイン ローターへのコレクティブ ピッチ入力とサイクリック ピッチ入力は、プッシュロッドと従来のスワッシュプレート機構を介して伝達されます。テール ローターへの制御入力は、アルミニウム テール コーン内の 1 本のプッシュロッドを介して伝達されます。
パイロットの作業負荷を軽減するため、機械式スロットル相関器が、コレクティブピッチコントロールの上げ下げに応じてスロットルを調整します。パイロットは、飛行中、コレクティブのスロットルグリップをひねってわずかな調整を行うだけで済みます。後期型には電子調速機も装備されており、エンジン速度を通常の動作限度内（97～104%）に維持します。調速機はエンジンが80%以上で動作している場合にのみ作動し、通常の飛行条件で最も効果的です。ロビンソンは、パイロットの作業負荷を軽減し、ローター回転数が低いためにメインローターが失速する事例を減らすために調速機を導入しました。調速機は、パイロットのコレクティブピッチコントロールの端にあるトグルスイッチでオン/オフを切り替えることができます。調速機が作動していないときは、計器盤に黄色の注意灯が点灯します。[13]
発電所
R22は、水平に搭載されたライカミングO-320（ベータIIではO-360-J2A）、水平対向4気筒、空冷、自然吸気、キャブレター付きレシプロエンジンを使用しています。燃料は100LLグレードの航空ガソリンです。JTIエアホールディングス社は、オクタン価91以上の非エタノール自動車ガソリンの使用を許可するSTCを提供しています。[14] 冷却は、ダイレクトドライブのリスケージ冷却ファンによって行われます。海面では、定格出力以下で動作しますが、これは海面でも高度と同じ性能をパワーユニットに維持することを会社が望んでいるためだと考えられています。[15]高度が上がるにつれて空気が薄くなるため、利用可能な最大馬力が減少し、スロットルが完全に開いてローター速度がコレクティブレバーの位置 によって制御されるポイントに達します。 R22 は、海面でエンジンの出力を下げることにより、スーパーチャージャーやターボチャージャーを使用せずに許容できる高高度性能を実現し、強制吸気システムの重量、コスト、複雑さ、信頼性の低さ、エンジン寿命の短縮を軽減します。
キャブレターは、空気と燃料の混合気を供給するために使用されます。キャブレター付きエンジンは、キャブレターの氷結の影響を受けやすく、外気温と露点の差が 11 °C (20 °F) と低く、大気中に水分が目に見えるような状況で発生する可能性が最も高い状態です (「露点差」)。氷結はエンジン出力の低下につながる可能性があり、修正されない場合はエンジンが完全に停止します。キャブレター熱制御は、キャブレターに加熱された空気を供給するために使用されます。これにより、氷結を防止または修復できますが、熱い空気は密度が低く、燃料と空気の混合気が濃くなるため、エンジン出力の低下も引き起こします。キャブレター熱制御は、集合ピッチ制御レバーの近くのセンター コンソールに取り付けられたシンプルなプランジャー タイプの制御です。制御を上に引き上げると、キャブレター近くのゲート バルブがスライドし、排気システムのスクープから暖かい空気が入ります。 R22 には、着氷につながる温度を示すマークが付いたキャブレター空気温度計が採用されています。R22 のベータ II バージョンには、「キャブレター ヒート アシスト」も含まれており、集合レバーが特定のポイント以下に下げられると、自動的にキャブレター ヒートが適用されます。着氷状態にある場合、そのポイントでの圧力低下によってバタフライ バルブの周囲が着氷するのを防ぐために、キャブレター ヒートが必要です。キャブレター空気温度 (CAT) インジケーターは、吸気マニホールド空気圧が 18 in Hg (457 mm Hg) 未満では正しく読み取れないため、着氷状態では、マニホールド圧力が 18 in Hg 未満でキャブレター ヒートをフルに適用する必要があります。この要件を示すプラカードは、CAT インジケーターとパイロットの操作マニュアルにあります。
動力は、ドライブ ベルトを介してエンジンから駆動システムに伝達されます。当初、R22 は、マルチグルーブ シーブ上を走る 4 つの独立したV ベルトを使用していました。このシステムには問題があり、個々のベルトが溝内で転がって故障することがありました。1982 年に、一時的な対策として、R22 のオペレーターは、コックピットとベルト張力アクチュエータに取り付けられ、張力回路を分離し、クラッチ/駆動システムを離陸張力でロックするキットを Robinson から受け取りました。この問題は、最終的に、4 つの個別の V ベルトを 2 つのデュアル V ベルトに交換することで解決しました。上部の従動シーブは、フレキシブル カップリングを組み込んだメイン/テール ローター駆動シャフトに取り付けられており、ベルト張力アクチュエータによって、エンジンに取り付けられた駆動シーブに対して上下します。シャットダウン中は、アクチュエータを使用して上部のシーブを下げ、駆動ベルトを緩めます。始動時には、ベルトを緩めた状態でエンジンを始動し、ローター システムを回転させずにエンジンを稼働させます。エンジン始動後すぐに、操縦席にあるクラッチ スイッチがパイロットによって閉じられ、アクチュエーターが作動して上部滑車をゆっくりと飛行位置まで上げ、ベルトを締めます。その後、アクチュエーターは圧力感知コラム スプリングによって制御され、飛行中にベルトが摩耗して伸びても、自動的に適切なベルト張力を維持します。上部滑車が取り付けられているシャフトは、メイン ローターとテール ローターの両方を駆動します。メイン ギア ボックスは、スプラッシュ潤滑スパイラルベベル ギアセットを介してメイン ローター シャフトに動力を伝達します。
上部滑車の中央にワンウェイスプラグ クラッチが組み込まれているため、エンジンが故障してもローター システムは回転し続け、R22 はオートローテーションに入り、制御された方法で着陸することができます。メイン ローターの質量と慣性は非常に小さいため、R22 のオートローテーションを成功させるには、慎重かつ適切に実行する必要があります。さまざまな種類のオートローテーションを練習するトレーニングには多くの時間が費やされます。オートローテーションの目標速度は 65 kn (120 km/h) で、最大滑空構成での滑空比は約 4:1 です。
地上ハンドリング
R22 には、取り外し可能な車輪を取り付けるための車輪マウントがスキッドの後方に両側に 1 つずつ装備されています。車輪は飛行前に取り外す必要があります。これらのブラケットはヘリコプターの重心のわずかに後ろにあるため、車輪を取り付けるとヘリコプターの機首が低くなります。車輪アセンブリにはピボット ピンがあり、これをスキッドに取り付けられたブラケットに挿入して中心を回転させるだけで、スキッドの後部が約 2 インチ持ち上がり、スキッドの前部が地面に残ります。ヘリコプターは、尾部を引き下げてスキッドの前部を地面から持ち上げることで移動できます。ヘリコプターは 1 人で移動できますが、距離が長い場合や傾斜面では困難です。もう 1 人がエンジンの後ろの支柱を押すことで移動を手伝うことができます。
Mariner や Mariner II など、スキッドに浮力装置が取り付けられている R22 では、ブラケットにアクセスできないため、スキッドの下に車輪を取り付ける必要があります。
1991 年以降に製造された R22 には、機体の下部、前部近く、わずかに左にオフセットされた位置に ¾ インチ径の牽引ボールが取り付けられています。牽引カートまたはタグをボールに取り付けて、車輪を取り付けて回転させてスキッドの後部を持ち上げた後、ヘリコプターの前部を持ち上げてスキッドを地面から離すことができます。これにより、1 人で、長距離や平らでない地面でもヘリコプターを移動できます。
牽引カートにはさまざまな機能があります。手動バージョンでは、ボール メイティング デバイスが車輪の後ろにあり、オペレーターがボールをかみ合わせ、ハンドルを押し下げてノーズを持ち上げます。ノーズを持ち上げるために、自動車スタイルの油圧ジャッキを再利用したものや、電動ジャッキを備えたものもあります。
牽引カートには、動力のないタイプ、ガソリン エンジン付きタイプ、または 1 個または 2 個のバッテリーで動作する 1 個または 2 個の電動モーター付きのタイプがあります。動力のない牽引カートの中には、ゴルフ カートや四輪バイクなどで牽引できるように設定されているものもあります。あるメーカーは、改良されたパレット ジャックを提供していました。
地上での取り扱いのもう 1 つの選択肢は、ヘリコプターが安全に着陸できる大きさで、下部に車輪があり、格納庫と離陸場所の間を牽引できる着陸プラットフォームです。これらは重いため、車両で牽引する必要があります。R22 は移動できるほど軽量であるため、プラットフォームに積載されることはほとんどありません。
輸送
R22は2枚羽根のローターと小型のため、ブレードを折り畳んだり分解したりすることなくヘリコプターを輸送することができます。R22を輸送するには、テールブームとローターブレードをトラックまたはトレーラーの荷台に固定する必要があります。 [16]輸送中にヘリコプターに動きやストレスが加わらないように、トラックまたはトレーラーの荷台はねじれに対して剛性がなければなりません。トレーラーに直接離着陸することも可能です。
バリエーション
- R22
- 初期生産バージョンは、ライカミング O-320-A2B または A2C ピストン エンジンを搭載しています。
- R22HP
- より高出力なバージョンで、160 bhp の Lycoming O-320-B2C ピストン エンジンを搭載しています。
- R22アルファ
- この改良型は 1983 年に認定され、ライカミング O-320-B2C ピストン エンジンを搭載しています。
- R22 ベータ
- より強力なエンジンを搭載し、ライカミング O-320-B2C ピストン エンジンを搭載しています。
- R22 ベータ II
R22ベータII - R22 ベータ II 警察
- この警察パトロールバージョンにはサーチライトと拡声器が装備されています。
- R22 マリナー
- 沖合作業用に設計されており、フロートとライカミング O-320-B2C ピストン エンジンが装備されていますが、フロートを装備している場合は昼間の作業に限定されます。
- R22 マリナー II
- 沖合作業用に設計されており、フロートとライカミング O-360-J2A ピストン エンジンが装備されていますが、フロートを装備している場合は昼間の作業に限定されます。
- R22 警察
- 警察バージョン
- R22 国際航空宇宙局
- IFR トレーニング用に設計されており、追加の計器を収容できる 10 個の穴がある大型のパネルを備えています。IFR 認定を受けていないため、トレーニングは VFR 条件で安全パイロットと一緒に行う必要があります。
- マーベリックUAV
- ボーイングが販売する無人軍用バージョン
- レネゲードUAV
- DARPA向けに作られた無人R&Dバージョン
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無人派生型
R22はボーイングの軍用無人航空機ヘリコプター「マーベリック」とそのバージョン「レネゲード」のベースとなっている。1999年、フロンティアシステムズは遠隔操縦のR22「マーベリック」を開発した。この航空機は後に同社とともにボーイングファントムワークスに買収された。2003年、アメリカ海軍はウェスカムの電気光学/赤外線システムを搭載した航空機4機を購入した。[17]
その後、ボーイング社はマーベリックの1機をさらに改造し、レネゲードと名付けた。これは、国防高等研究計画局との契約に基づき、 A160ハミングバードのソフトウェア開発のための研究テストベッドとして利用された。[17]ソフトウェア対応制御（SEC）プログラムとして知られるこのソフトウェアシステムは、ボーイング社とカリフォルニア大学バークレー校、ジョージア工科大学、マサチューセッツ工科大学のチームによって開発され、2005年5月26日に初飛行した。飛行中、SECは航空機の制御を引き継ぎ、「自律操縦アルゴリズムを実行」した。[18]このソフトウェアにより、航空機は「突発的および既知の脅威のフィールドを通る最適ルートを自律的に選択し、低空で地形に沿った飛行で探知を回避し、視覚ベースのアルゴリズムを使用して着陸地点の画像と地形の高さ情報を処理して安全な着陸ゾーンを決定」することができる。[19]
オペレーター
R22は多くの個人、企業、飛行クラブによって運用されている。2011年半ばの時点で489機のR22が登録されているオーストラリアでは、調査によると、飛行時間の62％が集合作業に、13％がパイロットの訓練に費やされていることが判明した。米国のラジオ放送の財政状況が規制緩和により変化した1990年代半ばまで、多くの放送局がR22を使用していた。[20]
軍および政府機関
- クロアチア警察[21]
- ドミニカ共和国陸軍[22] [23]
- フィリピン海軍[24]
事故と事件
R22が1979年3月にFAA認証を取得して以来、ロビンソン社は2019年までに4,800機のR22ヘリコプターを納入した。 [25] R22は1979年3月から2010年6月の間に1,230件の事故のうち182件の死亡事故を起こした。1981年後半、R22はメインローターブレードの剥離により連邦航空局によって型式証明を一時的に取り消された。剥離の原因は、外部ベンダーで行われたプライミング作業中に接着部品の1つが汚染されたと判明した。これを受けてロビンソン・ヘリコプター社は厳格な品質手順と要件を制定し、当時運用されていた33機のヘリコプターのメインローターブレードをすべて交換した。[26]
1980 年代初頭、R22 は主要な飛行訓練機として使用されていたため、訓練生パイロットに関連する事故が多数発生しました。事故件数の原因は訓練不足と基準の緩みにあると考えたロビンソンは、1982 年にロビンソン パイロット安全コースを設立し、大型ヘリコプターから新しい小型の R22 に移行する認定飛行インストラクターを教育しました。[27]ロビンソンパイロット安全コースの導入後、R22による致命的な事故率は、1983年の10万飛行時間あたり3.7件から、1995年7月までの12か月間で10万飛行時間あたり0.97件に減少しました。 [28]ロビンソンの統計によると、R22による致命的な事故率は、1982年の10万飛行時間あたり6.0件から1997年の0.7件に減少しました。[29] 2012年現在、17,000人以上の学生がこのコースを修了しています。[30]
2024年4月11日、フィリピン海軍のロビンソンR22ヘリコプターが訓練飛行中にフィリピンのカビテ市の公設市場の近くに墜落し、操縦士2名が死亡した。これはフィリピン海軍が保有する最後のR22型ヘリコプターであった。[31]
仕様（R22）
(これらの仕様は、現在は生産されていないオリジナルの R22 のものです。後継モデルは仕様が異なります。)
ロビンソンR22パイロット操作ハンドブックからのデータ。 [13] R22の概要と仕様[32]
一般的な特徴
- 乗員: 1/2
- 定員: 1/0
- 長さ: 28 フィート 8 インチ (8.74 m)
- 身長: 8 フィート 11 インチ (2.72 m)
- 自重: 880 ポンド (399 kg)
- 最大離陸重量: 1,370 ポンド (621 kg)
- 燃料容量:
- メインタンク総容量: 16.9 US ガロン (14 インペリアルガロン; 64 L)
- オプションの補助タンク総容量: 10.9 US ガロン (9 インペリアル ガロン; 41 L)
- 動力装置:ライカミング O-320-A2Bまたは -A2C 4気筒空冷水平対向ピストンエンジン 124 hp (92 kW) 1基
- メインローター直径: 25 フィート 2 インチ (7.67 m)
- メインローター面積: 497平方フィート (46.2 m 2 )
- テールローター直径: 3 フィート 6 インチ (1.1 m)
- ブレードセクション： - NACA 63-015 [33]
パフォーマンス
- 巡航速度: 96 ノット (110 mph、178 km/h)
- 速度を決して超えないでください: 102 kn (117 mph、189 km/h)
- 範囲: 209 マイル (241 マイル、387 km)
- 実用上昇限度: 14,000 フィート (4,300 メートル)
- 上昇率: 1,200 フィート/分 (6.1 m/秒)
- ディスク荷重: 2.61 ポンド/平方フィート (12.7 kg/m 2 )
- 出力/質量: 0.095 hp/lb (0.156 kW/kg)
- 燃料消費量: 8～10 ガロン/時 (7～8 英ガロン/時、30～38 L/時)
参照
関連開発
同等の役割、構成、時代の航空機
関連リスト
参考文献
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- ^ ab 「小さなヘリコプターの力：ロビンソンR22」。Vertical Mag 。 2024年5月4日閲覧。
- ^ 「Aerospace Walk of Honor: "Tymczyszyn Bio"」。2014年5月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年4月1日閲覧。
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- ^ 「公式ヘリコプターブルーブック」。
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- ^ 「JTI Air Holdings, Inc. 自動車用ガソリンのSTC」
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ロビンソン R22に関連するメディアがあります。
- ロビンソン ヘリコプター カンパニーのウェブサイト
- ロビンソン ヘリコプター オーナーズ グループ
- フランク・ロビンソンとR22の開発
- 型式証明書データシート R22/R22 ALPHA/R22 BETA/R22 MARINER
- ロビンソン R22 - 歴史と技術的説明