DE102015224258A1 - System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem - Google Patents

System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem Download PDF

Info

Publication number
DE102015224258A1
DE102015224258A1 DE102015224258.7A DE102015224258A DE102015224258A1 DE 102015224258 A1 DE102015224258 A1 DE 102015224258A1 DE 102015224258 A DE102015224258 A DE 102015224258A DE 102015224258 A1 DE102015224258 A1 DE 102015224258A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control rods
group
spr
circuit
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015224258.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Andre Hausberg
Steffen Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Helicopters Technik GmbH
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102015224258.7A priority Critical patent/DE102015224258A1/de
Priority to US15/366,397 priority patent/US11091253B2/en
Publication of DE102015224258A1 publication Critical patent/DE102015224258A1/de
Priority to US17/385,607 priority patent/US11702195B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001Vibration damping devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/59Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
    • B64C27/605Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including swash plate, spider or cam mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001Vibration damping devices
    • B64C2027/004Vibration damping devices using actuators, e.g. active systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/72Means acting on blades
    • B64C2027/7205Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC]
    • B64C2027/7211Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] without flaps
    • B64C2027/7216Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] without flaps using one actuator per blade
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/30Wing lift efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem, welches zumindest drei um eine Achse Hauptrotorachse drehbare Rotorblätter 11, 12, 13, 14, 15, 16 aufweist, die jeweils mit einer elektrisch verstellbaren Steuerstange 21, 22, 23, 24, 25, 26 verstellbar sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Anzahl von Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 eine erste Gruppe von Steuerstangen bildet und dass eine zweite Anzahl von Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 eine zweite Gruppe von Steuerstangen bildet, dass ein zumindest erster Stromkreis 41 zum Aktivieren oder Deaktivieren der ersten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist und dass ein zumindest zweiter Stromkreis 42 zum Aktivieren oder Deaktivieren der zweiten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem, welches zumindest drei um eine Achse drehbare Rotorblätter aufweist, die jeweils mit einer in ihrer Längsrichtung elektrisch verstellbaren Steuerstange elektrisch verstellbar sind.
  • Es ist bekannt, mittels In-Flight Tuning (IFT) das Vibrationsniveau in einem Hubschrauber flugzustandsabhängig zu beeinflussen und somit zu reduzieren. Vibrationen beeinträchtigen die strukturelle Integrität des Hubschraubers, reduzieren die Lebenszeit diverser Baugruppen, beeinflussen die Funktion einiger Instrumente negativ und erhöhen die physische und psychische Belastung von Crew und Passagieren. Die Auswirkungen der durch den Hauptrotor verursachten 1/rev- und n/rev-Vibrationen können, in Abhängigkeit der Vibrationsamplitude, von geringen Komforteinbußen bis hin zu katastrophalen Fehlern reichen. Charakteristisch für das IFT ist es, die Verbindung zwischen drehendem Teil der Taumelscheibe und Rotorblattanlenkung mit einem Linearakturator, beispielsweise einem Smart Pitch Rod (SPR) darzustellen. Durch einen solchen Aktuator kann jedes Rotorblatt individuell, und ergänzend zur Verstellung durch die Taumelscheibe, mit kleiner Wegamplitude angesteuert werden. Die Verstellung erfolgt automatisiert auf Basis von permanent erfassten und aufbereiteten Vibrationssignalen, die durch eine Rechnereinheit ausgewertet werden und entsprechende Berechnungen eine optimale Verstellung der SPR als Ausgangsgröße liefern, wie dies beispielhaft in den zwei Artikeln von Uwe Arnold et al., „In-Flight Tuning: Wind Tunnel Test Results and Flight Test Preparation", 67. American Helicopter Society, Virginia Beach, 3.-5. Mai, 2011, und „Flight Testing of an In-Flight Tuning System on a CH-53G Helicopter", 70. American Helicopter Society, Montral, 20.-22. Mai, 2014 offenbart ist.
  • Zudem ist bekannt, Risiko- oder Gefahrenpotentiale zu klassifizieren. Beispielsweise können Fehler in der Steuerung oder Regelung der Längenverstellung einer Steuerstange auftreten. Die verstellbare Länge, die auch als Autorität bezeichnet wird, ist dabei direkt proportional zur möglichen Änderung der Vibrationsamplitude (Delta-Vibrationen). Die Klassifizierung ist dabei abhängig von einer Gesamtautorität des Rotorblattsystems mit mehreren, elektrisch längenverstellbaren Steuerstangen.
  • Um Software und elektronische Hardware zu Längenverstellung der Steuerstangen möglichst einfach und kostengünstig realisieren zu können, ist es notwendig, dass mögliche Ausfälle ein geringes Risiko- oder Gefahrenpotential darstellen. Dieses Ziel steht jedoch im Widerspruch zur Forderung nach einer möglichst großen Gesamtautorität, um die Vibrationen über einen möglichst weiten Betriebsbereich reduzieren zu können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes und kostengünstigeres System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem bereitzustellen, das mittels kostengünstiger Soft- und elektronischer Hardware steuer- und regelbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, dass eine erste Anzahl von Steuerstangen eine erste Gruppe von Steuerstangen bildet und dass eine zweite Anzahl von Steuerstangen eine zweite Gruppe von Steuerstangen bildet, dass ein zumindest erster Stromkreis zum Aktivieren oder Deaktivieren der ersten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist und dass ein zumindest zweiter Stromkreis zum Aktivieren oder Deaktivieren der zweiten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist.
  • Die im drehenden System des Hubschraubers angeordneten elektrisch verstellbaren Steuerstangen können über zumindest zwei schaltbare Stromkreise mit einer in der Zelle des Hubschraubers, dem nichtdrehenden System des Hubschraubers, angeordneten Spannungsquelle spannungstechnisch versorgt werden.
  • Die zumindest drei Rotorblätter sind gleichmäßig um eine Rotorachse angeordnet. Die Steuerstangen weisen jeweils einen Stellmechanismus mit Selbsthemmung auf, der bei elektrisch inaktiver Längenverstellung selbsthemmend wirkt. Die Steuerstangen könnten aber auch mit einer Bremse oder Sperre versehen sein, die bei Nichtanliegen einer elektrischen Spannung die Längenverstellung verhindert, also blockiert.
  • Die Erfindung ermöglicht eine große Gesamtautorität des Systems bei gleichzeitig niedrigen Anforderungen an das Sicherheitsniveau einer Soft- und Hardware zur Längenverstellung der Steuerstangen.
  • Die Gesamtautorität beschreibt dabei die Gesamtheit der Längenverstellung der elektrisch verstellbaren Steuerstangen. Je größer die Gesamtautorität des Systems desto geringer wirkt sich ein auftretender Fehler, beispielsweise ein Fehler in der Steuerung oder Regelung der Steuerstangenverstellung aus.
  • Die geringeren Anforderungen können dadurch realisiert werden, dass die Steuerstangen gruppenweise zusammengefasst werden und jede Gruppe von einem separat schaltbaren Stromkreis gespeist werden kann.
  • Unter einer Gruppe von Steuerstangen können sowohl mehrere Steuerstangen als auch nur eine einzige Steuerstange fallen. Beispielsweise weist ein Dreiblattrotor zwei Gruppen von Steuerstangen auf, wobei eine erste Gruppe zwei Steuerstangen umfasst und eine zweite Gruppe von Steuerstangen eine einzige Steuerstange umfasst. In diesem Sinne ist auch der Begriff „Anzahl von Steuerstangen“ zu verstehen.
  • In einer ersten bevorzugten Ausführung ist es vorgesehen, eine gerade Anzahl von Rotorblättern vorgesehen ist und dass die gruppenweise Zuordnung der Steuerstangen derart erfolgt, dass gegenüberliegende Steuerstangen nicht derselben Gruppe zugeordnet sind. Mit gegenüberliegend ist gemeint, dass zwei in einer Rotorblattebene liegenden Rotorblätter einen Winkel von 180° aufspannen. Dadurch ist eine noch weiter optimierte Reduzierung der Vibrationen möglich, weil ausgeschlossen werden kann, dass auf derselben Wirklinie angeordnete Steuerstangen sich gegenseitig in Ihrer Wirkung aufheben.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine gerade Anzahl von Rotorblättern vorgesehen ist und dass die der ersten Gruppe zugeordneten Steuerstangen und die der zweiten Gruppe zugeordneten Steuerstangen in Umfangsrichtung der Achse jeweils aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass eine gerade Anzahl von Rotorblättern vorgesehen ist und dass in Umfangsrichtung benachbarte Steuerstangen unterschiedlichen Gruppen zugeordnet sind.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Anzahl der elektrisch verstellbaren Steuerstangen mit linear unabhängigen Stellrichtungen gleich der Anzahl der Rotorblätter ist.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zwei Stromkreise unabhängig voneinander schaltbar sind. Dies kann beispielsweise manuell erfolgen.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass eine dritte Anzahl von Steuerstangen eine dritte Gruppe von Steuerstangen bildet und ein dritter Schaltkreis zum Aktivieren oder Deaktivieren der dritten Gruppe vorgesehen ist.
  • Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßiger Weise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen
  • 1: Steuerstange nach dem Stand der Technik;
  • 2a2d: Verschiebung(en) von Hubschraubervibrationen durch Verstellung einer oder mehrerer SPR;
  • 3: eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in einer schematischen Ansicht;
  • 4a4d: weitere bevorzugte Ausführungsformen mit drei, vier und fünf Rotorblättern; und
  • 5a5c: noch weitere bevorzugte Ausführungsformen mit 6 Rotorblättern.
  • 1 zeigt eine elektrisch verstellbare Steuerstange (SPR) 1 nach dem Stand der Technik. Die elektrische verstellbare Steuerstange 1 zum Verstellen von einem Rotorblatt eines Hubschraubers weist in an sich bekannter Weise an ihrem einen Ende eine rotorblattseitige Lageraufnahme und an ihrem anderen Ende eine motorseitige Langeraufnahme auf. Die Steuerstange 1 ist in Längsrichtung innerhalb eines vorgegebenen Stellbereichs verstellbar ausgeführt. Zur Steuerstangenverstellung weist die Steuerstange 1 zumindest einen Aktor 2 auf, welcher einen Spindeltrieb umfasst, der über ein Planetengetriebe 3 von einem Elektromotor 4 angetrieben wird. Der Spindeltrieb umfasst eine mit der Steuerstange 1 verbundene Spindelmutter 5, die durch eine Spindel 6 axial bewegt wird. Der Antrieb der Spindel 6 erfolgt über eine Zahnrad- bzw. Stirnradstufe 7, welche über das Planetengetriebe 3 von dem Elektromotor 4 angetrieben wird.
  • Anhand der 2a bis 2d soll der Begriff der Autorität näher beschrieben werden: Die mechanische Längenänderung einer SPR bewirkt eine Verschiebung von Hubschraubervibrationen von A entlang einer Geraden in einer komplexen Ebene zu A1, wie dies in 2a dargestellt ist. Die verstellbare Länge einer einzelnen SPR ist dabei direkt proportional zur möglichen Änderung der Vibrationsamplitude und ist somit ein Maß der Autorität. Die Länge der Verschiebung der Vibrationen ist also abhängig vom mechanischen Stellweg einer SPR. Die Verschiebungsrichtung ist davon abhängig, an welchem Rotorblatt die SPR montiert ist.
  • In 2b ist dies am Beispiel eines Vierblattrotors dargestellt. Die Verstellung einer ersten SPR 21 an einem ersten Hauptrotorblatt 11 verschiebt die Vibrationen von A zu A1. Die Verstellung einer zweiten SPR 22 an einem zweiten Hauptrotorblatt 12 verschiebt die Vibrationen von A zu A2. Die Verstellung einer dritten SPR 23 an einem dritten Hauptrotorblatt 13 verschiebt die Vibrationen von A zu A3. Die Verstellung einer vierten SPR 24 an einem vierten Hauptrotorblatt 14 verschiebt die Vibrationen von A zu A4. Der Winkel zwischen den resultierenden Verschiebungsvektoren in der komplexen Ebene beträgt jeweils 90°.
  • 2c zeigt eine gleichzeitige Verstellung von zwei SPR, die nicht auf einer Wirkachse liegen, d.h. nicht gegenüber liegen. Bei einer solchen Verstellung addieren sich die einzelnen Verstellungen vektoriell, d.h. es wird eine Verschiebungsebene aufgespannt. Allein durch Verstellung von zwei SPR können alle Punkte auf der Verstellebene erreicht werden. Das Ergebnis der vektoriellen Addition ergibt die Gesamt-Autorität. In 2c zeigt beispielhaft die resultierende Verschiebung der Vibrationen von A zu A41 bei Verstellung der SPR 21 und der SPR 24.
  • Durch die Verwendung der übrigen SPR an den zwei restlichen Rotorblättern kann die Gesamt-Autorität des Systems weiter vergrößert werden. In 2d ist die resultierende Verschiebung der Vibrationen von A zu A41-2-3 bei Verstellung der Länge von SPR 21 und 24 in positiver Richtung und Verstellung von SPR 22 und 23 in negativer Richtung dargestellt.
  • 3 zeigt eine Prinzipskizze eines In-Flight Tuning Systems für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit vier gleichmäßig um eine Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern.
  • In einem nichtdrehenden System 80 eines Hubschraubers sind Sensoren 52 zur Erfassung von 1/rev-Vibrationen und Sensoren 51 zur Erfassung weiterer Vibrationen vorgesehen. Die Sensoren 51, 52 übermitteln die erfassten Signale 55 an eine Recheneinheit 50. Die Recheneinheit 50 wertet die übermittelten Signale 55 aus und übermittelt auf Grundlage dieser Auswertung Steuersignale 45 an einen Verteiler 40. Der Verteiler 40 weist übliche nicht dargestellte Elemente wie Sicherungs- und Schaltelemente zur Verteilung von elektrischer Energie auf und nutzt 28 Volt Gleichstrom 44, der mittels eines nicht dargestellten Generators erzeugt wird.
  • In einem drehenden System 90 des Hubschraubers sind vier Rotorblätter 11, 12, 13 und 14 mit ihren jeweiligen SPR 21, 22, 23 und 24 angeordnet. Die SPR 21 kann das Rotorblatt 11, SPR 22 das Rotorblatt 12, SPR 23 das Rotorblatt 13 und SPR 24 das Rotorblatt 14 verstellen. Die SPR 21 und 22 der Rotorblätter 11 bzw. 12 sind über einen ersten Stromkreis 41 mittels eines ersten Schalters 35 mit dem Verteiler 40 verbindbar. Die SPR 23 und 24 der Rotorblätter 13 bzw. 14 sind über einen zweiten Stromkreis 42 mittels eines zweiten Schalters 36 mit dem Verteiler 40 verbindbar. Mittels eines Schleifrings 30 erfolgt die elektrische Leistungs- und Signalübertragung vom nichtdrehenden System 80 ins drehende System 90 und umgekehrt. Die Schalter 35 und 36 können wahlweise geschlossen oder geöffnet werden. In der vorliegenden Ausführungsform können Sie manuell beispielsweise von einem Piloten geschaltet werden. 3 zeigt den geöffneten Zustand beider Schalter 35, 36, d.h. die SPR 21 bis 24 sind abgeschaltet.
  • Die 4a bis 5c zeigen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsmäßen Systems für unterschiedliche Hubschrauber-Hauptrotorsysteme, wobei lediglich ein Ausschnitt des drehenden Systems 90 dargestellt ist.
  • 4a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit drei gleichmäßig um eine Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12 und 13. Das Rotorblatt 11 ist mit einer SPR 21 verstellbar, wobei die SPR 21 einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet ist. Die Rotorblätter 12, 13 sind mittels SPR 22 bzw. 23 verstellbar, wobei die SPR 22 und 23 einem zweiten Stromkreis 42 zugeordnet sind. Der erste Stromkreis kann mit einem nicht dargestellten ersten Schalter 35 und der zweite Stromkreis 42 mit einem nicht dargestellten zweiten Schalter 36 geschaltet werden. Bei dieser Ausführungsform bildet die SPR 21 eine erste Gruppe von Steuerstangen. Die SPR 22, 23 bilden eine zweite Gruppe von Steuerstangen.
  • 4b zeigt die bevorzugte Ausführungsform der 3.
  • Die SPR 21, 22 der Rotorblätter 11, 12 bilden eine erste Gruppe von Steuerstangen und die SPR 23, 24 der Rotorblätter 13, 14 bilden eine zweite Gruppe von Steuerstangen. Das Rotorblatt 11 ist mit der SPR 21 verstellbar, das Rotorblatt 12 mit der SPR 22, das Rotorblatt 13 mit der SPR 23 und das Rotorblatt 14 mit der SPR 24 verstellbar. Die erste Gruppe von Steuerstangen ist einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet und die zweite Gruppe von Steuerstangen ist einem zweiten Stromkreis zugeordnet. Der erste Stromkreis kann mit einem nicht dargestellten ersten Schalter 35 und der zweite Stromkreis 42 mit einem nicht dargestellten zweiten Schalter 36 geschaltet werden. Bei einem Rotorsystem mit vier Rotorblättern ist es zwingend, dass nur diejenigen SPR derselben Gruppe zugeordnet werden, die in Umfangsrichtung der Hauptrotorachse benachbart sind, sodass Rotorblätter einer die derselben Gruppe zugeordnet sind, nicht gegenüber liegen. D.h. gleichzeitig, dass bei einem Vierblattrotor immer zwei SPR einer jeweiligen Gruppe zugeordnet werden müssen.
  • 4c zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit fünf gleichmäßig um Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12, 13, 14 und 15. Die SPR 21, 22 der Rotorblätter 11, 12 bilden eine erste Gruppe von Steuerstangen und die SPR 23, 24, 25 der Rotorblätter 13, 14 und 15 bilden eine zweite Gruppe von Steuerstangen. Das Rotorblatt 11 ist mit der SPR 21 verstellbar, das Rotorblatt 12 mit der SPR 22, das Rotorblatt 13 mit der SPR 23, das Rotorblatt 14 mit der SPR 24 und das Rotorblatt 15 mit der SPR 25 verstellbar. Die erste Gruppe von Steuerstangen ist einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet und die zweite Gruppe von Steuerstangen ist einem zweiten Stromkreis zugeordnet. Der erste Stromkreis kann mit einem nicht dargestellten ersten Schalter 35 und der zweite Stromkreis 42 mit einem nicht dargestellten zweiten Schalter 36 geschaltet werden. Bei 4c bilden also in Umfangsrichtung der Hauptrotorachse zwei aufeinander folgende SPR 21, 22 die erste Gruppe und umfangsmäßig drei aufeinanderfolgende SPR 23, 24, und 25 die zweite Gruppe von Steuerstangen. Es sind natürlich sämtliche 2:3-Kombinationen denkbar.
  • 4d zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit fünf gleichmäßig um eine Achse Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12, 13, 14 und 15. Die SPR 21 und 24 der Rotorblätter 11 bzw. 14 bilden eine erste Gruppe von Steuerstangen und die SPR 22, 23 und 25 der Rotorblätter 12, 13 und 15 bilden eine zweite Gruppe von Steuerstangen. Die erste Gruppe von Steuerstangen ist einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet und die zweite Gruppe von Steuerstangen ist einem zweiten Stromkreis zugeordnet. Der erste Stromkreis kann mit einem nicht dargestellten ersten Schalter 35 und der zweite Stromkreis 42 mit einem nicht dargestellten zweiten Schalter 36 geschaltet werden. Im Unterschied zu 4c sind die SPR-Gruppenmitglieder in Umfangsrichtung also nicht aufeinanderfolgend in der jeweiligen Gruppe angeordnet.
  • Bei einem Rotorsystem mit fünf Rotorblättern ist es auch denkbar, nur ein einziges Rotorblatt bzw. eine einzige SPR einer Gruppe von Steuerstangen zuzuordnen und die übrigen vier SPR der anderen Gruppe von Steuerstangen zuzuordnen. Auch ist es denkbar, die fünf SPR drei Gruppen von Steuerstangen zuzuordnen und jeder Gruppe jeweils einen Stromkreis zuordnen. So könnte beispielsweise die SPR 21 einer Gruppe und einem ersten Stromkreis 41, die SPR 22, 23 einer zweiten Gruppe und einem zweiten Stromkreis 42 und die SPR 24, 25 einer dritten Gruppe und einem dritten Stromkreis 43 zugeordnet werden. Auch hier sind sämtliche 1:2:2-Kombinationen denkbar.
  • 5a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit sechs gleichmäßig um eine Achse Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Die SPR 21, 22, 23 bilden eine erste Gruppe und sind einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet. Die SPR 24, 25, 26 bilden eine zweite Gruppe und sind einem zweiten Stromkreis 42 zugeordnet. Der erste Stromkreis kann mit einem nicht dargestellten ersten Schalter 35 und der zweite Stromkreis 42 mit einem nicht dargestellten zweiten Schalter 36 geschaltet werden.
  • 5b zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit sechs gleichmäßig um eine Achse Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Die SPR 21, 23, 25 bilden eine erste Gruppe von Steuerstangen und sind einem ersten Stromkreis 41 zugeordnet. Die SPR 22, 24, 26 bilden eine zweite Gruppe von Steuerstangen und sind einem zweiten Stromkreis 42 zugeordnet. In 5b hat also eine SPR immer eine SPR der anderen Gruppe zum Nachbarn.
  • 5c zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform für ein Hubschrauber-Hauptrotorsystem mit sechs gleichmäßig um eine Achse Hauptrotorachse angeordneten Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Hier bilden jeweils zwei SPR eine Gruppe von Steuerstangen, sodass 3 Gruppen mit je zwei Steuerstangen gebildet werden, wobei den drei Gruppen jeweils ein Stromkreis 41, 42, 43 zugeordnet ist. Die SPR 21 und 22 bilden die erste Gruppe und sind dem ersten Stromkreis 41 zugeordnet. Die SPR 23 und 24 bilden die zweite Gruppe und sind dem zweiten Stromkreis 42 zugeordnet. Die SPR 25 und 26 bilden die dritte Gruppe und sind dem dritten Stromkreis 43 zugeordnet. Der Stromkreis 41 kann mittels eines nicht dargestellten ersten Schalters 35 manuell geschaltet werden. Der Stromkreis 42 kann mittels eines nicht dargestellten zweiten Schalters 36 manuell geschaltet werden. Der Stromkreis 43 kann mittels eines nicht dargestellten dritten Schalters 37 manuell geschaltet werden.
  • Auch bei einem Sechsblattrotor sind hinsichtlich der Gruppenzuordnung mehrere Möglichkeiten denkbar. So ist es auch denkbar, eine SPR einer ersten Gruppe, zwei SPR einer zweiten Gruppe und drei SPR einer dritten Gruppe zuzuordnen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Steuerstange, SPR, allgemein
    2
    Aktuator
    3
    Planetengetriebe
    4
    Elektromotor
    5
    Spindelmutter
    6
    Spindel
    7
    Zahnrad- bzw. Stirnradstufe
    11
    erstes Rotorblatt
    12
    zweites Rotorblatt
    13
    drittes Rotorblatt
    14
    viertes Rotorblatt
    15
    fünftes Rotorblatt
    16
    sechstes Rotorblatt
    21
    erste SPR
    22
    zweite SPR
    23
    dritte SPR
    24
    vierte SPR
    25
    fünfte SPR
    26
    sechste SPR
    30
    Schleifring
    35
    erster Schalter
    36
    zweiter Schalter
    37
    dritter Schalter
    40
    Verteiler
    41
    erster Stromkreis
    42
    zweiter Stromkreis
    43
    dritter Schaltkreis
    44
    28 Volt Gleichstrom
    45
    Steuersignale
    50
    Recheneinheit
    51
    Vibrationssensor
    52
    1/rev-Vibrationssensor
    55
    Vibrationssignale
    80
    nichtdrehendes System
    90
    drehendes System
    100
    System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen
    A, A1, ... A4:
    Vibrationen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Artikeln von Uwe Arnold et al., „In-Flight Tuning: Wind Tunnel Test Results and Flight Test Preparation“, 67. American Helicopter Society, Virginia Beach, 3.-5. Mai, 2011 [0002]
    • „Flight Testing of an In-Flight Tuning System on a CH-53G Helicopter“, 70. American Helicopter Society, Montral, 20.-22. Mai, 2014 [0002]

Claims (6)

  1. System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem, welches zumindest drei um eine Hauptrotorachse drehbare Rotorblätter 11, 12, 13, 14, 15, 16 aufweist, die jeweils mit einer elektrisch verstellbaren Steuerstange 21, 22, 23, 24, 25, 26 verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, – dass eine erste Anzahl von Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 eine erste Gruppe von Steuerstangen bildet und dass eine zweite Anzahl von Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 eine zweite Gruppe von Steuerstangen bildet, – dass ein zumindest erster Stromkreis 41 zum Aktivieren oder Deaktivieren der ersten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist und dass ein zumindest zweiter Stromkreis 42 zum Aktivieren oder Deaktivieren der zweiten Gruppe von Steuerstangen vorgesehen ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerade Anzahl von Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15, 16 vorgesehen ist und dass die gruppenweise Zuordnung der Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 derart erfolgt, dass gegenüberliegende Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 nicht derselben Gruppe zugeordnet sind.
  3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerade Anzahl von Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15, 16 vorgesehen ist und dass die der ersten Gruppe zugeordneten Steuerstangen und die der zweiten Gruppe zugeordneten Steuerstangen in Umfangsrichtung der Hauptrotorachse jeweils aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerade Anzahl von Rotorblättern 11, 12, 13, 14, 15, 16 vorgesehen ist und dass in Umfangsrichtung benachbarte Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 unterschiedlichen Gruppen zugeordnet sind.
  5. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Stromkreise 41, 42 unabhängig voneinander schaltbar sind.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Anzahl von Steuerstangen 21, 22, 23, 24, 25, 26 eine dritte Gruppe von Steuerstangen bildet und ein dritter Schaltkreis 43 vorgesehen ist.
DE102015224258.7A 2015-12-04 2015-12-04 System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem Pending DE102015224258A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015224258.7A DE102015224258A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem
US15/366,397 US11091253B2 (en) 2015-12-04 2016-12-01 System for reducing vibrations or stresses in a rotor blade system
US17/385,607 US11702195B2 (en) 2015-12-04 2021-07-26 System for reducing vibrations or stresses in a rotor blade system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015224258.7A DE102015224258A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015224258A1 true DE102015224258A1 (de) 2017-06-08

Family

ID=58722748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015224258.7A Pending DE102015224258A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem

Country Status (2)

Country Link
US (2) US11091253B2 (de)
DE (1) DE102015224258A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018207141A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Zf Friedrichshafen Ag System zur Steuerung eines elektromechanischen Aktors zur blattindividuellen Einstellung eines Kollektiv-Offsets für einen Hubschrauber

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60101928T2 (de) * 2000-07-13 2005-01-05 Eurocopter Drehflügelflugzeug mit elektrischer Blattwinkelverstellsteuerung
DE102008022895A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-19 Eurocopter Deutschland Gmbh Aktiver Helikopterrotor mit verteilten Redundanzen
DE102009001393A1 (de) * 2009-03-09 2010-09-16 Zf Friedrichshafen Ag Steuerstangenanordnung zum Verstellen von Rotorblättern eines Hubschraubers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379678A (en) * 1980-10-07 1983-04-12 Textron, Inc. Individual blade control
FR2624473B1 (fr) * 1987-12-15 1990-05-18 Aerospatiale Dispositif hydraulique de commande individuelle du pas d'une pale de rotor, et moyeu de rotor et rotor equipes de tels dispositifs
FR2636595B1 (fr) * 1988-09-16 1990-12-21 Aerospatiale Dispositif de commande individuelle du pas des pales de rotors de giravions, par verins lineaires tournants
FR2678579B1 (fr) * 1991-07-03 1997-03-21 Aerospatiale Tete de rotor de giravion, rigide en trainee et articulee en pas et battement.
FR2761660B1 (fr) * 1997-04-08 1999-06-11 Onera (Off Nat Aerospatiale) Dispositif de commande individuelle des pales de rotor de voilures tournantes d'aeronefs avec plateaux cycliques multiples
DE10125178B4 (de) * 2001-05-23 2010-01-28 Zf Luftfahrttechnik Gmbh Individuelle Rotorblatt-Steuerungsvorrichtung
US7674091B2 (en) * 2006-11-14 2010-03-09 The Boeing Company Rotor blade pitch control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60101928T2 (de) * 2000-07-13 2005-01-05 Eurocopter Drehflügelflugzeug mit elektrischer Blattwinkelverstellsteuerung
DE102008022895A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-19 Eurocopter Deutschland Gmbh Aktiver Helikopterrotor mit verteilten Redundanzen
DE102009001393A1 (de) * 2009-03-09 2010-09-16 Zf Friedrichshafen Ag Steuerstangenanordnung zum Verstellen von Rotorblättern eines Hubschraubers

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
„Flight Testing of an In-Flight Tuning System on a CH-53G Helicopter", 70. American Helicopter Society, Montral, 20.-22. Mai, 2014
ARNOLD, T. P.: Flight testing of an in-flight tuning system on a CH-53G helicopter. In: 70th American Helicopter Society International annual forum 2014 : Montreal, Quebec, 20 - 22 May 2014. Vol. 3. Red Hook, NY : Curran, 2014. S. 1953-1967. - ISBN 9781632666918 *
ARNOLD, T. P.: In-flight tuning: Wind tunnel test results and flight test preparation. In: 67th American Helicopter Society International annual forum 2011 : Virginia Beach, Virginia, USA, 3 - 5 May 2011. Vol. 1. Red Hook, NY : Curran, 2011. S. 617-628. - ISBN 978-1-61782-881-2 *
Artikeln von Uwe Arnold et al., „In-Flight Tuning: Wind Tunnel Test Results and Flight Test Preparation", 67. American Helicopter Society, Virginia Beach, 3.-5. Mai, 2011

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018207141A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Zf Friedrichshafen Ag System zur Steuerung eines elektromechanischen Aktors zur blattindividuellen Einstellung eines Kollektiv-Offsets für einen Hubschrauber
US11745864B2 (en) 2018-05-08 2023-09-05 Airbus Helicopters Technik Gmbh Electromechanical actuator for setting a collective offset for a helicopter on a blade-specific basis

Also Published As

Publication number Publication date
US20210347471A1 (en) 2021-11-11
US20170158317A1 (en) 2017-06-08
US11702195B2 (en) 2023-07-18
US11091253B2 (en) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3068657B1 (de) Redundantes antriebssystem
DE102007044642A1 (de) Flugzeughochauftriebssystem
DE102005052750B4 (de) Verfahren und Systeme zum Schalten zwischen mehreren Zuständen unter Verwendung zumindest einer ternären Eingabe und zumindest einer diskreten Eingabe
EP1685026A1 (de) Verfahren zur lastbegrenzung in antriebssystemen für flugzeughochauftriebssysteme
DE102009001393B4 (de) Steuerstangenanordnung zum Verstellen von Rotorblättern eines Hubschraubers
DE102009022602A1 (de) Flugzeug mit einem Hochauftriebssystem
DE102008028866B4 (de) Taumelscheibenbetätigungsvorrichtung für einen Helikopter
DE102017104977A1 (de) Bordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102008022895A1 (de) Aktiver Helikopterrotor mit verteilten Redundanzen
DE102016200097A1 (de) Bordnetz
DE102015224258A1 (de) System zur Reduzierung von Vibrationen oder Beanspruchungen in einem Rotorblattsystem
DE102017208030A1 (de) Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Bereitstellung einer redundanten Energieversorgung für Sicherheitsverbraucher, Bordnetz und Kraftfahrzeug
EP3173280B1 (de) Batterie, fahrzeug mit einer solchen batterie und verwendung einer solchen batterie
DE102019109316B4 (de) Mechanischer Stellantrieb für ein Hochauftriebssystem eines Luftfahrzeuges
WO2019215019A1 (de) Elektromechanischer aktor zur individuellen blatteinstellung eines kollektiv-offsets für einen hubschrauber
DE102016220120A1 (de) Energieversorgungssystem
DE102019102419A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung eines Blattspitzenabstands bei Koaxialrotoren
EP3084267A1 (de) Kombinierte wälz- und gleitlagerung einer getriebewelle
CH713423B1 (de) Schiffs- oder Kraftwerksspannungsversorgungssystem.
DE102017118771B4 (de) Abtriebsstation für die Betätigung einer Klappe an einem Flugzeugflügel und Flugzeug mit solchen Abtriebsstationen
DE102013020158B4 (de) Vorrichtung zur Verstellung von Klappen von Tragflächen von Luftfahrzeugen
DE102019112721A1 (de) Verfahren zum Durchführen einer Umschaltung von mindestens zwei Schaltmitteln eines Betriebsmittels und Antriebssystem für mindestens zwei Schaltmittel in einem Betriebsmittel
EP3068691B1 (de) Steuereinheitsvorrichtung für einen flugzeugsitz
DE102019203519B4 (de) Verfahren zur Energieversorgung von Verbrauchern eines Bordnetzes für ein Fahrzeug sowie Bordnetz für ein Fahrzeug
DE102014115930A1 (de) Türantrieb

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AIRBUS HELICOPTERS TECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 FRIEDRICHSHAFEN, DE

Owner name: ZF LUFTFAHRTTECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 FRIEDRICHSHAFEN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AIRBUS HELICOPTERS TECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ZF LUFTFAHRTTECHNIK GMBH, 34379 CALDEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: RDL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE