DE10152961B4

DE10152961B4 - Rotor blade damper

Info

Publication number: DE10152961B4
Application number: DE2001152961
Authority: DE
Inventors: Ulrich Denecke; Gerhard Hausmann; Bernhard Enenkl; Gerald Kuntze-Fechner
Original assignee: Eurocopter Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: DE10152961A1

Abstract

Rotorblatt-Dämpfungseinrichtung für ein Rotorblatt eines lagerlosen Rotors eines Hubschraubers, wobei die Rotorblatt-Dämpfungseinrichtung (10, 11, 12, 13) zwischen Schwenkgelenk eines Flexbeam (14) und dessen Übergang zum auftrieberzeugenden Blatt angeordnet ist und die Rotorblatt-Dämpfungseinrichtung (10, 11, 12, 13) sowohl mit dem Flexbeam (14) als auch mit der Steuertüte (15) verbunden ist, bestehend aus einer Grundplatte (2) und Deckplatte (3) zwischen der ein längliches, plattenförmiges Dämpfungselement (4) angeordnet ist, wobei eine Bodenfläche des Dämpfungselement (4) auf der Grundplatte (2) aufliegt, wobei mindestens zwei Dämpfungselemente (4) beidseitig neben dem Flexbeam (14) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schichtdicken der länglichen, plattenförmigen Dämpfungselemente (4) über deren Bodenflächen unterschiedlich sind und
die Schichtdicken in Abhängigkeit ihres radialen Abstandes gegenüber einem mittig zwischen den Dämpfungselementen (4) angeordneten fiktiven Drehpol (D) der Dämpfungseinrichtung (10, 11, 12, 13) variieren.A rotor blade damping device for a rotor blade of a bearingless rotor of a helicopter, wherein the rotor blade damping device (10, 11, 12, 13) is arranged between the pivot joint of a flexbeam (14) and its transition to the generating blade and the rotor blade damping device (10, 11 , 12, 13) is connected both to the flexbeam (14) and to the control bag (15), consisting of a base plate (2) and cover plate (3) between which an elongate, plate-shaped damping element (4) is arranged, wherein a Floor surface of the damping element (4) rests on the base plate (2), wherein at least two damping elements (4) are arranged on both sides next to the flexbeam (14),
characterized in that
the layer thicknesses of the elongated, plate-shaped damping elements (4) over the bottom surfaces are different and
the layer thicknesses as a function of their radial distance with respect to a fictitious Drehpol (D) of the damping device (10, 11, 12, 13) arranged centrally between the damping elements (4) vary.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorblatt-Dämpfungseinrichtung, nachfolgend kurz Dämpfungseinrichtung genannt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a rotor blade damping device, hereinafter short damper named, according to the preamble of claim 1

Bei einem lagerlosen Rotor eines Hubschraubers besitzt das Rotorblatt eine Dämpfungseinrichtung. Die Dämpfungseinrichtung dämpft die Schwenkbewegung des Rotorblattes während der Rotation.at a bearingless rotor of a helicopter has the rotor blade a damping device. The damping device damps the pivoting movement of the rotor blade during rotation.

Ein solches Rotorblatt wird in der Regel aus Faserverbund-Werkstoff hergestellt. Das Rotorblatt eines lagerlosen Rotors besitzt am inneren Ende zum Rotorkopf hin ein biege- und torsionsweiches Strukturelement (vom Fachmann auch Flexbeam genannt), das die Bewegung des Rotorblattes in Schlag- und Schwenkrichtung, sowie die Anstellwinkelsteuerung zulässt. Außerdem überträgt der Flexbeam die Fliehkräfte des mit ihm verbundenen, auftrieberzeugenden Blattes auf den Rotorkopf. Beim rotierenden Rotorblatt kommt es (im Zusammenhang mit einer gesteuerten Winkelauslenkung um die Längsachse des Rotorblatts) zu einer oszillierenden Schwenkbewegung des Blattbereichs innerhalb einer Ebene, der Schwenkebene, die im Wesentlichen mit der Rotationsebene des Rotorblatts identisch ist. (Die Schwenkung des Rotorblatts erfolgt aus der Rotorblattlängsachse heraus.) Um ausreichende Boden- und Luftresonanzstabilität sicher zu stellen, muss die Schwenkbewegung des Rotorblattes gedämpft werden. Für diese Dämpfung des Rotorblattes ist die Dämpfungseinrichtung notwendig. Diese besteht aus einem Dämpfungselement sowie einer dazugehörigen Halte- und Lagerungseinrichtung. Bekannterweise besteht ein Dämpfungselement aus Gründen der Steifigkeit aus einem mehrschichtigen Elastomerverbund. Die notwendige Dämpfung entsteht durch die periodische Schubverzerrung der Elastomerschichten während des Schwenkvorganges. Bei bisher im Einsatz bekannten Hubschraubern ist die Dämpfungseinrichtung zwischen einem Anschluss des Rotorblattes am Rotorkopf (vom Fachmann auch Blattwurzel genannt) und einem schwenkweichem Bereich des Flexbeam angeordnet. Die Bauhöhe des Dämpfungselements und dessen Anordnung oberhalb bzw. unterhalb des Flexbeam entsprechend DE 35 26 470 C1 beeinflussen die Aerodynamik des Rotorblattes nachteilig. Bei außenliegenden Dämpfungselementen (außerhalb der Steuertüte) können zudem Probleme mit der Freigängigkeit von Steuerstangen oder Rotorkopfabdeckungen auftre ten. Die nach DE 35 26 470 C1 zu verwendenden, hochbauenden Dämpfungselemente bestehen aus mehreren Elastomerschichten zwischen denen sich steife Schichten (z. B. Metall) befinden, um die Axiallasten besser aufnehmen zu können. Diese Dämpfungselemente zu fertigen ist aufwendig und teuer. Damit solche bekannten Dämpfungselemente geringe Dämpfungsverluste besitzen, muss die Befestigung der Dämpfungselemente und deren Krafteinleitung spielfrei und sehr steif ausgeführt werden. Eine steife Anbindung ist generell für ein effizientes Arbeiten der Dämpfungselemente sinnvoll.Such a rotor blade is usually made of fiber composite material. The rotor blade of a bearingless rotor has at the inner end to the rotor head towards a bending and torsionally soft structural element (also called flexbeam by the expert), which allows the movement of the rotor blade in the direction of impact and pivoting, as well as the pitch control. In addition, the Flexbeam transfers the centrifugal forces of the associated, generating blade on the rotor head. In the case of the rotating rotor blade (in conjunction with a controlled angular deflection about the longitudinal axis of the rotor blade), there is an oscillating pivoting movement of the blade area within a plane, the pivoting plane, which is essentially identical to the plane of rotation of the rotor blade. (The rotor blade is pivoted out of the rotor blade longitudinal axis.) In order to ensure sufficient ground and air-resonance stability, the pivoting movement of the rotor blade must be damped. For this damping of the rotor blade, the damping device is necessary. This consists of a damping element and an associated holding and storage device. Known manner, a damping element for reasons of rigidity of a multilayer elastomer composite. The necessary damping is created by the periodic shear distortion of the elastomer layers during the pivoting process. In helicopters known hitherto in use, the damping device is arranged between a connection of the rotor blade on the rotor head (also called blade root by the person skilled in the art) and a pivotally soft region of the flexbeam. The height of the damping element and its arrangement above or below the Flexbeam accordingly DE 35 26 470 C1 affect the aerodynamics of the rotor blade adversely. In the case of external damping elements (outside the control bag), problems with the free movement of control rods or rotor head covers can also occur DE 35 26 470 C1 To be used, high-build damping elements consist of several elastomer layers between which rigid layers (eg metal) are located in order to absorb the axial loads better. To manufacture these damping elements is complicated and expensive. In order for such known damping elements to have low damping losses, the attachment of the damping elements and their introduction of force must be carried out without play and very rigid. A rigid connection is generally useful for efficient operation of the damping elements.

Mit der DE 199 15 085 A1 wurde eine Weiterentwicklung hinsichtlich der Anordnung der Dämpfungseinrichtung und der Gestaltung des Dämpfungselements gemacht. Die DE 199 15 085 A1 lehrt, an einem Rotorblatt für einen lagerlosen Rotor eines Hubschraubers bei den dortigen Dämpfungselementen die Dämpferauslenkung zu verkleifern, um wesentlich flachere Formen von Dämpfungselementen zu realisieren, die einfacher und kostengünstiger zu fertigen sind.With the DE 199 15 085 A1 A further development has been made with regard to the arrangement of the damping device and the design of the damping element. The DE 199 15 085 A1 teaches to glue on a rotor blade for a bearingless rotor of a helicopter at the local damping elements Dämpferauslenkung to realize much flatter forms of damping elements that are easier and cheaper to manufacture.

Das Dämpfungselement wird dort in der Schwenkebene liegend am Rotorblatt zwischen dem schwenkweichen Bereich des Flexbeam und einem Übergangsbereich zwischen Flexbeam und auftrieberzeugenden Blatt angeordnet. Durch diese Anordnung wird das Übersetzungsverhältnis von Schwenkbewegung des Rotorblattes zu Dämpferverschiebung verändert. Es wird eine geringere Auslenkung des Dämpfungselements erreicht. Diese Auslenkung wird auch Dämpferverschiebung genannt. Bei der Auslenkung des Dämpfungselements (Dämpferverschiebung) erhält die dämpfende Elastomerschicht eines Dämpfungselements eine zeitweise Schubverzerrung gegenüber ihrer Ausgangslage (Ruhelage) im ungeschwenkten Zustand. Die Schubverzerrung wird definiert als der Quotient aus Verschiebung und Dämpfermaterialhöhe. Eine Projektion der ausgelenkten Position einer Elastomerschicht auf die nicht ausgelenkte Position dieser Elastomerschicht zeigt bei einer Schubverzerrung einen veränderten Überdeckungsgrad beider Positionen der Elastomerschicht.The damping element is there in the pivot plane lying on the rotor blade between the schwenkweichen Area of the flexbeam and a transition area arranged between flexbeam and power-generating blade. By this arrangement will be the gear ratio of Pivoting movement of the rotor blade changed to damper displacement. It a lower deflection of the damping element is achieved. These Deflection will also damper shift called. At the deflection of the damping element (damper displacement) receives the steaming Elastomer layer of a damping element a temporal shear distortion with respect to its initial position (rest position) in uncooled state. The shear distortion is defined as the Quotient of displacement and damper material height. A Projection of the deflected position of an elastomer layer the undeflected position of this elastomer layer is shown a shear distortion a changed degree of coverage both positions of the elastomer layer.

Bei einer Anordnung eines Dämpfungselements nach der DE 199 15 085 A1 zwischen schwenkweichem Bereich des Flexbeam und dem Übergangsbereich zwischen Flexbeam und auftrieberzeugenden Blatt werden höhere Scherkräfte und geringere Relativwege im Dämpfungselement erzeugt. Es wird damit möglich, die Bauhöhe einer Dämpfungseinrichtung und somit die Anzahl der Dämpfungselemente (Elastomerschichten) deutlich zu reduzieren ohne das Niveau der Schwenkdämpfung zu verringern.In an arrangement of a damping element according to the DE 199 15 085 A1 between the flex-soft region of the flexbeam and the transition region between the flexbeam and the impact-generating blade, higher shear forces and smaller relative paths are created in the damping element. It is thus possible to significantly reduce the height of a damping device and thus the number of damping elements (elastomer layers) without reducing the level of swing damping.

Der nach der DE 199 15 085 A1 mögliche Einsatz von Dämpfungselementen deutlich geringerer Dicke ermöglicht es, in vorteilhafter Weise die Steuertüte des Rotorblattes kompakter und somit aerodynamisch günstiger zu gestalten.The after the DE 199 15 085 A1 possible use of damping elements of significantly smaller thickness makes it possible to make the control bag of the rotor blade more compact and thus aerodynamically more favorable in an advantageous manner.

Die DE 199 15 085 A1 lehrt, die Bauhöhe einer Dämpfungseinrichtung um das 3- bis 4-fache gegenüber der Bauhöhe einer konventionellen, diskreten Dämpfungseinrichtung zu reduzieren. Es wird die Möglichkeit beschrieben, das Dämpfungselement mit ausreichend hoher Axialsteifigkeit beispielsweise mit nur noch einer Elastomerschicht ohne Metallzwischenscheiben einzusetzen.The DE 199 15 085 A1 teaches the height ei ner damping device to reduce the 3- to 4-fold compared to the height of a conventional, discrete damping device. It describes the possibility of using the damping element with sufficiently high axial stiffness, for example, with only one elastomer layer without metal washers.

Die DE 199 15 085 A1 ist der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht.The DE 199 15 085 A1 is the state of the art from which the invention proceeds.

Wie die DE 199 15 085 A1 in der dortigen 5 zeigt, führt die vorgegebene zulässige Gesamtbreite und erforderliche Größe der Dämpfergrundfläche zu einer länglichen Formgebung der dort positionierten Dämpfungseinrichtungen. Eine dort gezeigte Dämpfungseinrichtung beinhaltet ein Dämpfungselement (eine Elastomerschicht oder -lage) von gleichmäßiger Schichtdicke. Aufgrund der Beanspruchung unterliegt das Dämpfungselement einem Verschleiß. DE 199 15 08 A1 zeigt ein fiktives Schwenkgelenk welches außerhalb der Dämpfungseinrichtung zwischen Flexbeam-Wurzel und Dämpfungseinrichtung liegt.As the DE 199 15 085 A1 in the local 5 shows, the predetermined total allowable width and required size of the damper base leads to an elongated shape of the positioned there damping devices. A damping device shown therein includes a damping element (an elastomer layer or layer) of uniform layer thickness. Due to the stress, the damping element is subject to wear. DE 199 15 08 A1 shows a fictitious pivot joint which lies outside of the damping device between the flexbeam root and damping device.

Bei einer Dämpfungseinrichtung für ein Rotorblatt eines lagerlosen Rotors eines Hubschraubers, dessen Dämpfungseinrichtung im Bereich zwischen fiktivem Schwenkgelenk des Flexbeam und dessen Übergang zum auftrieberzeugenden Blatt angeordnet ist, ist es Aufgabe der Erfindung, bei Gewährleistung einer gleichbleibend hohen Torsinns- und Axialsteifigkeit (hohen Dauersteifigkeit) des Dämpfungselements eine deutlich höhere Lebensdauer des Dämpfungselements zu erreichen.at a damping device for a Rotor blade of a bearingless rotor of a helicopter, the damping device in the area between the fictitious pivot of the flexbeam and its transition is arranged to the act generating sheet, it is the task of Invention, under warranty a consistently high Torsinns- and axial stiffness (high Permanent stiffness) of the damping element a much higher one Lifetime of the damping element to reach.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Rotorblatt-Dämpfungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Dämpfungseinrichtung weist mindestens zwei beidseitig neben dem Flexbeam angeordnete Dämpungselemente auf Das Dämpfungselement der Dämpfungseinrichtung hat eine längliche Form. Erfindungsgemäß wurde die Schichtdicke des Dämpfungselements über ihrer Grundfläche unterschiedlich stark ausgeprägt. Das Dämpfungselement ist beispielsweise eine Elastomerschicht. Dabei ist die Schichtdicke der Elastomerschicht kontinuierlich variiert. Die Schichtdicke ist unterschiedlich in Abhängigkeit des radialen Abstandes gegenüber dem fiktiven Drehpol der Dämpfungseinrichtung beim Schwenken des Rotorblattes. Dieser fiktive Drehpol ist mittig zwischen den Dämpfungselementen angeordnet. Bei wachsendem radialen Abstand vom Drehpol wächst auch die Schichtdicke der Elastomerschicht. Eine solche Formgebung des Dämpfungselements, d. h. der Elastomerschicht, ist vorteilhaft durch die Erreichung von konstanten Schubspannungen und -verzerrungen im Elastomerbereich. Diese Formgebung trägt den unterschiedlich starken Verschiebungen zwischen den radial inneren und äußeren Bereichen eines Dämpfungselements bei einer Schwenkbewegung um den fiktiven Drehpol Rechnung.The Task is solved by a rotor blade damping device according to the invention with the features of claim 1. The damping device has at least two damping elements arranged on both sides next to the flexbeam on the damping element the damping device has an elongated one Shape. According to the invention was the layer thickness of the damping element over its base differently strong. The damping element is for example an elastomeric layer. Here is the layer thickness the elastomer layer varies continuously. The layer thickness is different depending the radial distance opposite the fictitious Drehpol the damping device when swiveling the rotor blade. This fictitious turning pole is in the middle between the damping elements arranged. With increasing radial distance from the Drehpol also grows the layer thickness of the elastomer layer. Such a shaping of the damping element, d. H. the elastomeric layer is advantageous in achieving of constant shear stresses and distortions in the elastomer area. This design contributes the different strong displacements between the radially inner and outer regions a damping element at a pivoting movement about the fictitious Drehpol invoice.

Entsprechend dem Gradienten der Beanspruchung während eines Schwenkvorganges des Rotorblattes geht die Erfindung davon aus, die Dicke (Stärke bzw. Höhe) des Dämpfungselements (Elastomermaterials) über der Fläche des Dämpfungselements (Elastomermaterials) zu variieren, d. h. die Stärke des Elastomermaterials ist über der Bodenfläche des Elastomermaterials betrachtet unterschiedlich ausgeprägt. Die Bodenfläche des Elastomermaterials liegt auf der Grundplatte der Dämpfungseinrichtung. Bereiche des Dämpfungselements mit großen Verschiebungen werden in der Stärke erhöht und Bereiche mit geringeren Verschiebungen erhalten eine geringere Dicke. Die Übergänge sind kontinuierlich. Die Beanspruchungen (Spannungen) des Materials sind aufgrund der Anpassung der Dicke an die auftretenden Verschiebungen überall gleich.Corresponding the gradient of the stress during a pivoting process of the rotor blade, the invention is based on the thickness (strength or Height) of the damping element (Elastomeric material) over the area of the damping element (Elastomeric material) to vary, d. H. the strength of the elastomeric material is over the floor area of the elastomer material considered differently pronounced. The floor area the elastomeric material lies on the base plate of the damping device. Areas of the damping element with big Shifts are in strength elevated and areas with smaller shifts receive less Thickness. The transitions are continuously. The stresses (tensions) of the material are Due to the adaptation of the thickness of the occurring displacements everywhere the same.

Die Erfindung erbringt den Vorteil einer optimalen Ausnutzung des vorhandenen Dämpfungselements, so dass bei geförderter, hoher Dämpfersteifigkeit alle Bereiche des Dämpfungselements gleichmäßig verschoben (verzerrt) und beansprucht werden. Konstante Spannungen und Verzerrungen im Elastomer bedeuten optimale Nutzung des Dämpfungspotentials bei optimaler Lebensdauer.The Invention provides the advantage of optimal utilization of the existing Damping element, so that when subsidized, high damper stiffness all areas of the damping element moved evenly (distorted) and claimed. Constant voltages and distortions in the elastomer mean optimal use of the damping potential at optimal Lifespan.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, am Umfang eines Dämpfungselements lokal gezielt die Verzerrung geringfügig zu erhöhen. Das ist durch eine lokale Verringerung der Schichtdicke im Umfangsbereich möglich. Ein solcher ausgewählter Umfangsbereich sollte einer Sichtinspektion leicht zugänglich sein. Im Ergebnis werden in diesem ausgewählten Umfangsbereich ungleichmäßig erhöhte Verzerrungen stattfinden. Damit wird es möglich, an einer solch optisch gut inspizierbaren Stelle im Umfangsbereich des Dämpfungselements lokale Schädigungen als Indikator für Beginn des Versagens des Dämpfungselements zu gestalten (Sollermüdungsstelle). Mit einer solchen lokalen Verringerung der Schichtdicke im Umfangsbereich ist auf einfache Art und Weise ein Diagnosemittel geschaffen, welches eine Inspektion des Dämpfungsmittels und eine Abschätzung der Lebensdauer des Dämpfungselements besser ermöglicht.To In a further embodiment, it is possible on the circumference of a damping element locally targeted to slightly increase the distortion. That's through a local Reduction of the layer thickness in the peripheral area possible. One such selected Circumference area should be easily accessible to a visual inspection. As a result, unevenly increased distortions will occur in this selected peripheral region occur. This will make it possible at such a visually well inspectable point in the peripheral area of the damping element local damage as an indicator of Start of failure of the damping element to shape (Sollermüdungsstelle). With such a local reduction of the layer thickness in the peripheral area is created in a simple way a diagnostic agent, which an inspection of the damping means and an estimate the life of the damping element better possible.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines ausführlichen Beispiels und dazugehöriger Zeichnungen erläutert. Es zeigtfollowing The invention will be described with reference to a detailed example and accompanying drawings explained. It shows

1 einen Beschlag für einen Flexbeam-Kopf mit einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung, 1 a fitting for a flexbeam head with a damping device according to the invention,

2 einen schematischen Querschnitt durch die Dämpfungseinrichtung mit einem Flexbeam und einer Steuertüte, 2 a schematic cross section through the damping device with a flexbeam and a control bag,

3 eine perspektivische Darstellung eines Dämpfungselements auf seiner Grundplatte. 3 a perspective view of a damping element on its base plate.

1 zeigt einen Beschlag 7 mit einzelnen Dämpfungseinrichtungen 10, 11, 12, 13. Der Beschlag 7 hat zwei Beschlagschenkel 70, 71 ausgebildet. Im Scheitel bilden die beiden Beschlagschenkel 70, 71 eine Aussparung 9. Die Aussparung 9 endet in einem spaltförmigen freien Raum 90, der durch zwei Wandungen 91, 92 begrenzt ist. Die Wandungen 91 und 92 werden von je einer Bohrung 80, 81 durchstoßen. 1 shows a fitting 7 with individual damping devices 10 . 11 . 12 . 13 , The fitting 7 has two fitting legs 70 . 71 educated. At the apex, the two fitting legs form 70 . 71 a recess 9 , The recess 9 ends in a slit-shaped free space 90 passing through two walls 91 . 92 is limited. The walls 91 and 92 are each a hole 80 . 81 punctured.

Dieser Beschlag 7 nimmt den Flexbeam-Kopf und die Befestigungsmittel des auftrieberzeugenden Blattes auf. Der Flexbeam-Kopf wird in den Spalt zwischen den beiden Beschlagschenkeln 70, 71 und in die Aussparung 9 geführt und dort befestigt. Die Befestigung ist nicht dargestellt. Als Befestigung sind beispielsweise vorteilhaft das Kleben oder das Verschrauben u. a. zu nennen. Diese Befestigung erfolgt im Bereich der Wandung 91 und 92. Der Flexbeam-Kopf liegt somit zwischen den beiden Bohrungen 80, 81. Die Befestigungsmittel des auftrieberzeugenden Blattes, beispielsweise zwei Schenkel des Blattes, werden zwischen die beiden Wandungen 91, 92 geführt und deren Bohrung deckungsgleich zu den Bohrungen 80, 81 angeordnet. Beispielsweise mittels Schraubmitteln werden die Schenkel des auftrieberzeugenden Blattes über die Bohrung 80, 81 mit dem Beschlag fest verschraubt, d. h. fest verbunden. Die Bohrungen 80, 81 mit den zugehörigen Schraubmitteln stellen eine Trennstelle zwischen Flexbeam und auftrieberzeugenden Blatt dar. Der Flexbeam mit Flexbeam-Kopf und das auftrieberzeugende Blatt liegen in Richtung der Längsachse A_L. Beidseitig neben dem Flexbeam liegen die beiden Beschlagschenkel 70, 71. Jeder der Beschlagschenkel trägt auf seiner Ober- und Unterseite je eine Dämpfungseinrichtung. Jede Dämpfungseinrichtung 10, 11, 12 13 besitzt eine Grundplatte 2, ein Dämpfungselement 4 und eine Deckplatte 3.This fitting 7 picks up the flexbeam head and the attachment means of the power generating blade. The flexbeam head gets into the gap between the two fitting legs 70 . 71 and in the recess 9 guided and fastened there. The attachment is not shown. As attachment, for example, the bonding or screwing advantageous to mention, inter alia. This attachment takes place in the area of the wall 91 and 92 , The flexbeam head is thus between the two holes 80 . 81 , The attachment means of the blade generating blade, for example two legs of the blade, are between the two walls 91 . 92 guided and their bore congruent with the holes 80 . 81 arranged. For example, by means of screwing the legs of the power-generating sheet over the bore 80 . 81 firmly bolted to the fitting, ie firmly connected. The holes 80 . 81 with the associated screw means represent a separation point between the flexbeam and the blade generating the blade. The flexbeam with flexbeam head and the blade generating the blade lie in the direction of the longitudinal axis A _L. On both sides next to the Flexbeam are the two fitting legs 70 . 71 , Each of the fitting legs carries on its top and bottom each have a damping device. Each damping device 10 . 11 . 12 13 has a base plate 2 , a damping element 4 and a cover plate 3 ,

Die Dämpfungseinrichtungen 10, 11 sind beispielsweise mittels einem Befestigungsmittel 50, 51 am Beschlagschenkel 70 befestigt. Analoges gilt für die Dämpfungseinrichtung 12, 13 am Beschlagschenkel 71.The damping devices 10 . 11 are for example by means of a fastener 50 . 51 on the fitting leg 70 attached. The same applies to the damping device 12 . 13 on the fitting leg 71 ,

In 1 ist ein Schnitt A-A geführt. Dieser Schnitt ist dargestellt in 2. Ergänzend sind in 2 der Flexbeam 14 und die Steuertüte 15 dargestellt. Beide waren in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Beidseitig neben dem Flexbeam 14 liegend sind die beiden Beschlagschenkel 70, 71 zu erkennen. Die Beschlagschenkel haben aus Gewichtsgründen Hohlkammern 701, 702; 710, 711 ausgebildet.In 1 is a cut AA led. This section is shown in 2 , In addition are in 2 the flexbeam 14 and the tax bag 15 shown. Both were in the 1 not shown for reasons of clarity. On both sides next to the Flexbeam 14 lying are the two fitting legs 70 . 71 to recognize. The fitting legs have hollow chambers for weight reasons 701 . 702 ; 710 . 711 educated.

Beispielsweise sind oberhalb und unterhalb des Beschlagsschenkels 70 die Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 angeordnet. Die Dämpfungseinrichtung 10 lässt die Deckplatte 3, des Dämpfungselements 4 und die Grundplatte 2 erkennen. Analog sind die anderen Dämpfungseinrichtungen 11, 12, 13 aufgebaut. Am Querschnitt der Dämpfungseinrichtung 10 (ebenso wie bei den anderen Dämpfungseinrichtungen) ist zu erkennen, dass das Dämpfungselement 4 und die Deckplatte 3 über den Querschnitt eine unterschiedliche Stärke besitzen.For example, above and below the fitting leg 70 the damping devices 10 and 11 arranged. The damping device 10 leaves the cover plate 3 , the damping element 4 and the base plate 2 detect. Analog are the other damping devices 11 . 12 . 13 built up. At the cross section of the damping device 10 (As with the other damping devices) it can be seen that the damping element 4 and the cover plate 3 have a different thickness over the cross section.

2 lässt weiterhin deutlich erkennen, dass die Dämpfungseinrichtung 10, 11, 12, 13 einerseits mit einem Beschlagschenkel 70, 71 und somit mit dem Flexbeam fest verbunden ist und andererseits mittels der Befestigungsmittel 16, 17 mit der Steuertüte 15 fest verbunden ist. Das Befestigungsmittel 16, 17 kann beispielsweise durch eine Verschraubung 160, 170 mit zugehörigen Distanzmittel 161, 171 und Deck- und Dichtmittel 162, 172 gebildet werden. 2 lets continue to clearly recognize that the damping device 10 . 11 . 12 . 13 on the one hand with a fitting leg 70 . 71 and thus firmly connected to the flexbeam and on the other hand by means of the fastening means 16 . 17 with the tax bag 15 is firmly connected. The fastener 16 . 17 For example, by a screw 160 . 170 with associated spacer 161 . 171 and cover and sealant 162 . 172 be formed.

Die Schwankung in der Schichtdichte des Dämpfungselements 4 zeigt sich in Richtung entlang der Deckplatte 3. Die Deckplatte 3 muss deshalb so gestaltet sein, dass sie formschlüssig auf das Dämpfungselement 4 auflegbar ist.The variation in the layer density of the damping element 4 shows in the direction along the cover plate 3 , The cover plate 3 must therefore be designed so that they form fit to the damping element 4 can be placed.

Wie 2 im weiteren zeigt, sind die Dämpfungseinrichtungen 10, 11, 12, 13 im Wesentlichen in der Schwenkebene E des Rotorblattes angeordnet.As 2 in the further shows, the damping devices 10 . 11 . 12 . 13 arranged substantially in the pivoting plane E of the rotor blade.

3 zeigt die Bauform eines Dämpfungselements 4 auf der Grundplatte 2 einer Dämpfungseinrichtung 10. Charakteristisch ist, dass die Dicke (Stärke) des Dämpfungselements über dessen der Grundplatte 2 zugewandten Bodenfläche unterschiedlich ist. Das Dämpfungselement 4 besteht in der Regel aus einer einzelnen Elastomerschicht. Die Schichtdicke des Dämpfungselementes 4 bzw. der Elastomerschicht variiert kontinuierlich. 3 shows the design of a damping element 4 on the base plate 2 a damping device 10 , It is characteristic that the thickness (strength) of the damping element over that of the base plate 2 facing bottom surface is different. The damping element 4 usually consists of a single elastomeric layer. The layer thickness of the damping element 4 or the elastomer layer varies continuously.

Es wurde herausgefunden, dass die längliche Bauform einer Dämpfungseinrichtung 10, 11, 12, 13 zu stark unterschiedlichen radialen Abständen der inneren sowie äußeren Bereiche des Dämpfungselements von einem fiktiven Drehpol D (vgl. 1) der gesamten Dämpferanordnung des Rotorblattes führt. Die Anordnung der vier Dämpfungseinrichtungen eines Rotorblattes nach 1 werden ähnlich einem Torsionsdrehdämpfer beansprucht. Die auftretenden Verschiebungen der einzelnen Dämpfungselemente nehmen (abhängig vom jeweiligen radialen Abstand gegenüber dem fiktiven Drehpol D) von innen nach außen zu. Der fiktive Drehpol D liegt dabei auf der Längsachse A_L. Die Dicke des Dämpfungselementes 4, d. h. die Dicke der Elastomerschicht, wird an die in jedem Flächenelement der Bodenfläche der Elastomerschicht vorliegende Verschiebung angepasst. Somit liegt für jedes Flächenelement der Bodenfläche der Elastomerschicht eine eigene Schichtdicke vor. Folglich besitzt die Elastomerschicht im Ergebnis unterschiedliche Schichtdicken. Diese unterschiedlichen Dicken der Elastomerschicht garantieren eine konstante Schubverzerrung und Schubspannung der Elastomerschicht auf der gesamten Bodenfläche der Elastomerschicht, d. h. des Dämpfungselements. Die Dickenunterschiede der Elastomerschicht zwischen inneren und äußeren Dämpferbereichen der Elastomerschicht sind im Verhältnis zu der mittleren Schichtdicke bei der vorliegenden Anordnung des Dämpfungselements relativ groß. Eine solche Variation der Elastomerschichtdicke, d. h. der Dicke des Dämpfungselementes, ist bei einer Anordnung der Dämpfungseinrichtungen, die zwischen Schwenkgelenk des Flexbeam und Trennstelle zum auftrieberzeugenden Blatt liegen, sehr wirkungsvoll und wirtschaftlich betrachtet sinnvoll.It has been found that the elongated design of a damper 10 . 11 . 12 . 13 too much different radial distances of the inner and outer regions of the damping element of a fictitious Drehpol D (see. 1 ) of the entire damper assembly of the rotor blade leads. The arrangement of the four damping devices of a rotor blade according to 1 are claimed similar to a torsion damper. The occurring displacements of the individual damping elements increase (depending on the respective radial distance with respect to the fictitious rotational pole D) from the inside to the outside. The fictitious Drehpol D lies on the longitudinal axis A _L. The thickness of the damping element 4 , ie the thickness of the elastomeric layer, is attached to the in adapted to each surface element of the bottom surface of the elastomeric layer displacement. Thus, there is a separate layer thickness for each surface element of the bottom surface of the elastomer layer. As a result, the elastomer layer as a result has different layer thicknesses. These different thicknesses of the elastomer layer guarantee a constant shear distortion and shear stress of the elastomer layer on the entire bottom surface of the elastomer layer, ie the damping element. The differences in thickness of the elastomer layer between inner and outer damper regions of the elastomer layer are relatively large in relation to the average layer thickness in the present arrangement of the damping element. Such a variation of the elastomer layer thickness, ie the thickness of the damping element, is very effective and economically viable in the case of an arrangement of the damping devices which lie between the pivot joint of the flexbeam and separation point to the blade generating the blade.

Bei bekannten Dämpfungseinrichtungen im Stand der Technik, wo die Dämpfungseinrichtung zwischen Flexbeamwurzel und Schwenkgelenk des Flexbeam angeordnet ist, ist eine Variation der Elastomerschicht wenig wirkungsvoll und außerdem wirtschaftlich betrachtet nicht sinnvoll. Bei dieser bekannten Dämpfungseinrichtung im Stand der Technik sind die Dickenunterschiede eines an die auftretenden Verschiebungen bezüglich Verzerrung angepassten Dämpfungselements sehr klein im Verhältnis zur mittleren Schichtdicke.at known damping devices in the prior art, where the damping device between Flexbeam root and pivot joint of the Flexbeam is arranged a variation of the elastomer layer less effective and also economical does not look sensible. In this known damping device in the prior art, the differences in thickness of one of the occurring Shifts in distortion adapted damping element very small in relation to average layer thickness.

Claims

Rotor blade damping device for a rotor blade of a bearingless rotor of a helicopter, wherein the rotor blade damping device ( 10 . 11 . 12 . 13 ) between pivot joint of a Flexbeam ( 14 ) and its transition to the power generating blade is arranged and the rotor blade damping device ( 10 . 11 . 12 . 13 ) with both the Flexbeam ( 14 ) as well as with the control bag ( 15 ), consisting of a base plate ( 2 ) and cover plate ( 3 ) between the one elongated, plate-shaped damping element ( 4 ) is arranged, wherein a bottom surface of the damping element ( 4 ) on the base plate ( 2 ), wherein at least two damping elements ( 4 ) on both sides next to the Flexbeam ( 14 ) are arranged, characterized in that the layer thicknesses of the elongated, plate-shaped damping elements ( 4 ) are different over their bottom surfaces and the layer thicknesses depending on their radial distance relative to a center between the damping elements ( 4 ) arranged fictitious Drehpol (D) of the damping device ( 10 . 11 . 12 . 13 ) vary.

Rotor blade damper according to claim 1, characterized in that the layer thicknesses vary continuously.

Rotor blade damping device according to claim 1, characterized in that with increasing radial distance of a location in the damping element ( 4 ) relative to the rotating pole (D), the layer thickness increases.

Rotor blade damping device according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the elongated, plate-shaped damping element ( 4 ) and the thickness of the cover plate ( 3 ) varies in the transverse direction of these two parts.

Rotor blade damping device according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the elongated, plate-shaped damping element ( 4 ) and the thickness of the cover plate ( 3 ) varies in the longitudinal direction of these two parts.

Rotor blade damping device according to claim 1, characterized in that the damping device ( 10 . 11 . 12 . 13 ) is to be arranged in a pivot plane (E) of the rotor blade.

Rotor blade damping device according to claim 1, characterized in that the damping element ( 4 ) consists of a single elastomeric layer.