DE1270410B

DE1270410B - Cover for the connecting piece of a helicopter between the rotor head and the fuselage

Info

Publication number: DE1270410B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Evan Albern Fradenburgh
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1960-01-27
Filing date: 1960-11-29
Publication date: 1968-06-12

Description

Verkleidung für das zwischen Rotorkopf und Rumpf liegende Verbindungsstück eines Hubschraubers Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für das zwischen Rotorkopf und Rumpf liegende Verbindungsstück eines Hubschraubers.Cover for the connecting piece between the rotor head and the fuselage of a helicopter The invention relates to a fairing for the between the rotor head and fuselage connector of a helicopter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die infolge der Rotordrehung zwischen Rotorkopf und Rumpf vorhandene Turbulenz der Luftströmung zu verringern, um so den Flugwiderstand des Hubschraubers herabzusetzen.The invention is based on the object that as a result of the rotor rotation to reduce existing turbulence of the air flow between the rotor head and the fuselage, in order to reduce the flight resistance of the helicopter.

Als erste Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an beiden Seiten der Verkleidung nach hinten gerichtete Düsen zum Ausblasen von Druckluft angeordnet sind. Die Erfindung macht sich somit die bekannte Grenzschichtbeeinfiussung bei umströmten Körpern durch das Ausblasen von Druckluft in die Grenzschicht zunutze.As a first solution to this problem, the invention provides that rear nozzles on both sides of the fairing for blowing out Compressed air are arranged. The invention thus makes use of the known boundary layer influencing in the case of bodies in flow by blowing compressed air into the boundary layer.

Um die Grenzschichtbeeinftussung über die gesamte Höhe der Verkleidung sicherzustellen, ist eine Reihe von senkrecht übereinander angeordneten Einzeldüsen auf jeder Seite der Verkleidung vorgesehen. Die Düse kann aber auch durch je einen Vertikalschlitz gebildet sein.Around the boundary layer over the entire height of the cladding ensure a row of individual nozzles arranged vertically one above the other provided on each side of the fairing. The nozzle can also go through one Be formed vertical slot.

Ein besonders vorteilhaftes und strömungsgünstiges Ausblasen in die Grenzschicht ergibt sich, wenn die Düsenöffnungen tropfenförmig zulaufen. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Düsenkanäle tangential in der Wandstärke der Verkleidung in Richtung der Rumpflängsachse liegen. Durch die Krümmung der Verkleidung ergibt sich das tropfenförmige Zulaufen der Düsenöffnungen durch einfaches in entsprechender Richtung liegendes Anbohren der Verkleidungswandung.A particularly advantageous and streamlined blowing out into the Boundary layer results when the nozzle openings taper in the shape of drops. For this it is advantageous if the nozzle channels are tangential in the wall thickness of the cladding lie in the direction of the longitudinal axis of the fuselage. The curvature of the cladding results in the drop-shaped inflow of the nozzle openings by simply in corresponding Direction of lying drilling of the cladding wall.

Eine andere Möglichkeit, die gestellte Aufgabe zu lösen, besteht erfindungsgemäß darin, an der Rückseite der Verkleidung eine Öffnung zum Absaugen der die Verkleidung umströmenden Luft vorzusehen. Um hierbei die Rotorwelle nicht dem Luftstrom auszusetzen, ist die Verkleidung in einen die Rotorwelle umgebenden und einen nach hinten anschließenden Abschnitt aufgeteilt, die voneinander getrennt sind, wobei der hintere Abschnitt mit der Absaugöffnung versehen ist und mit einer Saugleitung in Verbindung steht.According to the invention, there is another possibility of solving the problem posed in it, at the back of the cladding, an opening for suctioning off the cladding to provide surrounding air. In order not to expose the rotor shaft to the air flow, is the fairing in one that surrounds the rotor shaft and one that adjoins it to the rear Split section that are separated from each other, with the rear section is provided with the suction opening and is in communication with a suction line.

Zur Verringerung der Turbulenz im Bereich der Absaugöffnung ist eine senkrecht und symmetrisch in der Absaugöffnung angeordnete Verteilerplatte vorgesehen.To reduce the turbulence in the area of the suction opening is a Distribution plate arranged vertically and symmetrically in the suction opening is provided.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. F i g. 1 zeigt in Seitenansicht einen Hubschrauber mit der Verkleidung; F i g. 2 zeigt in teilweise aufgebrochener Darstellung die Verkleidung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Lösung der gestellten Aufgabe; F i g. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Verkleidung nach F i g. 2; F i g. 4 ist ein Horizontalschnitt durch die Verkleidungswandung im Bereich einer Düse nach den F i g. 2 und 3; F i g. 5 zeigt die Verkleidung mit einer zweiten Ausführungsform der ersten Lösung; F i g. 6 ist ein Schnitt 6-6 nach F i g. 5; F i g. 7 zeigt eine erste Ausführungsform der zweiten Lösung der gestellten Aufgabe mit einer Ansaugöffnung am hinteren Ende der Verkleidung; F i g. 8 ist ein Schnitt 8-8 nach F i g. 7; F i g. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform der zweiten Lösung, bei welcher der hintere Abschnitt der Verkleidung an eine Saugleitung angeschlossen ist; F i g. 10 ist ein Schnitt 10-10 nach F i g. 9.Embodiments of the invention are shown below with reference to the drawing explained in more detail. F i g. 1 shows a side view of a helicopter with the fairing; F i g. 2 shows, in a partially broken away view, the cladding with a first embodiment of the first solution to the problem; F i g. 3 shows in a perspective view the cladding according to FIG. 2; F i g. 4 is a Horizontal section through the cladding wall in the area of a nozzle according to the F i g. 2 and 3; F i g. 5 shows the fairing with a second embodiment of FIG first solution; F i g. 6 is section 6-6 of FIG. 5; F i g. 7 shows a first Embodiment of the second solution to the problem posed with a suction opening at the rear of the fairing; F i g. 8 is a section 8-8 of FIG. 7; F. i g. 9 shows a second embodiment of the second solution, in which the rear one Section of the fairing is connected to a suction line; F i g. 10 is a Section 10-10 according to FIG. 9.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Hubschrauber ist das zwischen Rumpf 10 bzw. einem Aufsatz 26 und einem mit einer Verkleidung 100 versehenen Rotorkopf liegende Verbindungsstück mit einer Verkleidung 50 versehen. Am Rotorkopf sind Blätter 27 angelenkt.In the case of the one shown in FIG. 1 shown helicopter is the one between the fuselage 10 or an attachment 26 and a rotor head provided with a cladding 100 The horizontal connector is provided with a cladding 50. There are leaves on the rotor head 27 hinged.

Gemäß der vergrößerten Darstellung nach F i g. 2, in welcher die Verkleidung 100 des Rotorkopfes teilweise aufgebrochen dargestellt ist, ragt die Verkleidung 50 in die Rotorkopfverkleidung 100 hinein und ist an ihren beiden Seiten mit nach hinten gerichteten Düsen 64 zum Ausblasen von Druckluft versehen. Die eigentliche Rotorwellenverkleidung 50 ist zylinderförmig, während sich hinter den Düsen 64 ein weiterer spitz zulaufender Verkleidungsabschnitt 150 an den Zylinder anschließt. Dieser Verkleidungsabschnitt schließt nach oben an die Rotorkopfverkleidung 100 an. In F i g. 2 sind die Rotorwelle 24 und der Rotorkopf 22 zu erkennen.According to the enlarged view of FIG. 2, in which the cover 100 of the rotor head is shown partially broken away, the cover 50 protrudes into the rotor head cover 100 and is provided on both sides with rearwardly directed nozzles 64 for blowing out compressed air. The actual rotor shaft casing 50 is cylindrical, while a further tapering casing section 150 adjoins the cylinder behind the nozzles 64. This cladding section adjoins the rotor head cladding 100 at the top. In Fig. 2, the rotor shaft 24 and the rotor head 22 can be seen.

F i g. 3 läßt das aus einer Halbringleitung 72 mit einer Zuführleitung 84 und zwei vertikalen Abführleitungen 74 bestehende Leitungssystem zur Druckluftzufuhr erkennen. Von den Leitungen 74 wird die Druckluft über vom Piloten betätigbare Ventile 92 Zweigleitungen 76 zugeführt, die zu den Düsen 64 führen.F i g. 3 shows the line system for the supply of compressed air, consisting of a half-ring line 72 with a supply line 84 and two vertical discharge lines 74. The compressed air is supplied from the lines 74 via pilot-operated valves 92 to branch lines 76 which lead to the nozzles 64.

Nach F i g. 4 mündet jede Zweigleitung 76 in einen tangential in der Zylinderwand liegenden Kanal 60, der in die Düsenöffnung 64 ausläuft. Diese läuft an der Stelle 66 durch das tangentiale Einbringen des Düsenkanals, wie insbesondere aus den F i g. 2 und 3 erkennbar, spitz zu.According to FIG. 4, each branch line 76 opens into a channel 60 lying tangentially in the cylinder wall, which runs out into the nozzle opening 64. This runs at the point 66 through the tangential introduction of the nozzle channel, as shown in particular in FIGS. 2 and 3 recognizable, pointed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 2 und 3 sind die Düsen 64 jeweils senkrecht untereinander an den Seiten der zylindrischen Verkleidung 50 vor dem Verkleidungsabschnitt 150 angeordnet. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 6 ist die aus den Düsen 64 gebildete Reihe durch einen durchgehenden Vertikalschlitz 202 ersetzt. Die Zylinderwandung ist unterbrochen und im Bereich der Unterbrechung von einem Wandungsteil derart überlappt, daß ein Druckluftkanal 200 gebildet wird, der unmittelbar an die Zufuhrleitung 84 (vgl. Fi g. 3) angeschlossen ist. Leitbleche 204 sorgen für eine gleichmäßige Strömungsverteilung über die Schlitzlänge. Wie aus F i g. 6 hervorgeht, ist die Kanalbildung so vorgenommen, daß sich der Schlitz 202 zu seiner Mündung hin düsenförmig verjüngt.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the nozzles 64 are each arranged vertically one below the other on the sides of the cylindrical casing 50 in front of the casing section 150 . In the embodiment according to FIGS. 5 and 6, the row formed by the nozzles 64 is replaced by a continuous vertical slot 202 . The cylinder wall is interrupted and overlapped in the area of the interruption by a wall part in such a way that a compressed air channel 200 is formed which is connected directly to the supply line 84 (see FIG. 3). Baffles 204 ensure a uniform flow distribution over the length of the slot. As shown in FIG. 6, the channel formation is carried out so that the slot 202 tapers in the shape of a nozzle towards its mouth.

F i g. 7 und 8 zeigen eine andere Möglichkeit, um die Grenzschicht zu beeinflussen. Hierbei wird Luft auf der Rückseite der Verkleidung 50 durch eine öffnung 300 abgesaugt. Die Unterseite der Verkleidung 50 ist an eine Saugleitung 304 angeschlossen, welche gegen die Saugseite einer Turbine gerichtet oder auch mit einer Saugpumpe verbunden sein kann. Der Türbulenzverringerung dient eine Platte 306, welche die Absaugöffnung 300 symmetrisch teilt.F i g. 7 and 8 show another way of influencing the boundary layer. In this case, air on the rear side of the cladding 50 is sucked off through an opening 300. The underside of the casing 50 is connected to a suction line 304 , which can be directed towards the suction side of a turbine or can also be connected to a suction pump. A plate 306, which divides the suction opening 300 symmetrically, serves to reduce the door bulge.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 ; wird ebenfalls die die Verkleidung umströmende Luft an deren Rückseite abgesaugt, jedoch ist hier die zylindrische Verkleidung 50 in sich geschlossen ausgebildet und nicht mit Luftkanälen versehen, während ein hinterer Verkleidungsabschnitt 402 nach ; hinten derart gekrümmt ist, daß er einen senkrechten Kanal 400 bildet, der mit einer Saugleitung 408 in Verbindung steht. Die die Verkleidung umströmende Luft wird durch eine rückwärtige schlitzartige Öffnung 406 abgesaugt. Die Öffnung 406 ist wiederum durch eine senkrechte Platte 410 symmetrisch geteilt, wobei sich die Platte 410 über den Kanal 400 erstreckt.In the embodiment according to FIGS. 9 and 10; the air flowing around the cladding is also sucked off at its rear side, but here the cylindrical cladding 50 is closed in itself and not provided with air ducts, while a rear cladding section 402 after; is curved at the rear in such a way that it forms a vertical channel 400 which is in communication with a suction line 408. The air flowing around the cladding is sucked off through a rear slit-like opening 406. The opening 406 is in turn divided symmetrically by a vertical plate 410 , the plate 410 extending over the channel 400.

Claims

Claims: 1. Covering for the connecting piece of a helicopter located between the rotor head and the fuselage, characterized in that rearwardly directed nozzles (64, 202) for blowing out compressed air are arranged on both sides of the covering (50).

2. Covering according to claim 1, characterized by a number of individual nozzles (64) arranged vertically one above the other on each side of the covering (50). 3. Covering according to claim 1, characterized in that the nozzles are each formed by a vertical slot (202) in the covering (50) (F i g. 6). 4. Covering according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle openings taper in a drop shape. 5. Covering according to claim 4, characterized in that the nozzle channels (60) are suitable, tial in the wall thickness of the covering (50) are in the direction of the longitudinal axis of the fuselage (F i g. 4). 6. Covering for the connecting piece of a helicopter located between the rotor head and the fuselage, characterized in that an opening (300, 406) is provided on the rear side of the cover (50 ) for sucking off the air flowing around the cover. 7. Covering according to claim 6, characterized in that the covering is divided into a section (402) surrounding the rotor shaft (24) and a section (402) connected to the rear, which are separated from one another, the rear section (402) having the suction opening (406 ) is provided and is in communication with a suction line (408). B. Covering according to claim 6 or 7, characterized by a distribution plate (306, 410) arranged vertically and symmetrically in the suction opening (300, 406). Documents considered: German Patent No. 931266; USA: Patent No. 2,443,936; Schlichting / Truckenbrodt: "Aerodynamik des Flugzeug", 1st volume, 1959, pp. 260, 261; Georg Brütting: "Taschenbuch des Motorfliegers", 1959, pp. 34 to 36; Walter Just: "Introduction to Helicopter Technology", 1955, pp. 83, 89.