Hubschrauber-Rotor Es ist bekannt, im Kraftübertragungsweg vom Rotorkopf
zu den Rotorblättern. von Hubschraubern Schwenkgelenke anzuordnen, welche eine Schwenkbewegung
der Rotorblätter in ihrer Drehebene in einem begrenzten Winkelbereich zulassen.
Solche Schwenkgelenke dienen dem Zwecke, die Wurzeln der Rotörblätter von Kräften
zu entlasten, die bei der Drehung der Rotorblätter im Reiseflug in der Drehebene
auftreten und von Luft- und Massenkräften herrühren, welche als Folge der unsymmetrischen
Anströmung des vor- und rücklaufenden Rotorblattes zyklisch in wechselnder Grösse
auftreten. Zur` Begrenzung des Schwenkbereiches sind die Rotorblätter mittels Federn,
deren meist Dämpfungseinrichtungen zugeordnet $ind, am Rotorkopf elastisch gefesselt.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Schwenkbewegung der Rotorblätter zwangsweise
derart zu steuern, dass das mit Bezug auf die Reiseflug-Richtung vorlaufende Rotorblatt
gegen seine Umlaufrichtung zurückgesch@rerikt, dagegen das mit Bezug auf die Reiseflug-Richtung
rücklaufende Rotorblatt in der Umlaufrichtung vorgeschwenkt wird. Hiermit ist angestrebt,
die Unsymmetrie der Anströmung der Rotorblätter bei ihrer Drehung im Reiseflug und
die sich daraus ergebenden.Nachteile, insbeshnciere die Begrenzen- der Reisegeschwindigkeit,
ferner das Äuftreten störer:der Kräfte in der Steuerung des Hubschraubers sowie
Schwingungserscheinungen zu verringern.Helicopter rotor It is known in the power transmission path from the rotor head
to the rotor blades. of helicopters to arrange swivel joints, which have a pivoting movement
allow the rotor blades in their plane of rotation in a limited angular range.
Such swivel joints serve the purpose, the roots of the rotor blades of forces
to relieve that when the rotor blades turn in cruise flight in the plane of rotation
occur and result from air and mass forces, which as a result of the asymmetrical
Inflow of the forward and backward rotating rotor blade cyclically in changing size
appear. To limit the swivel range, the rotor blades are fixed by means of springs,
mostly associated with damping devices, elastically tied to the rotor head.
It has also already been proposed to force the pivoting movement of the rotor blades
to be controlled in such a way that the rotor blade leading with respect to the cruise direction
against its direction of rotation, on the other hand that with respect to the cruising direction
rotating rotor blade is pivoted forward in the direction of rotation. The aim is to
the asymmetry of the flow to the rotor blades during their rotation during cruise and
the resulting disadvantages, including the limitation of the cruising speed,
also the occurrence of disrupters: the forces in the control of the helicopter as well
To reduce vibration phenomena.
Der .Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zwangsweise Vor- und
@tückschwenken der Rotorblätter mit baulich einfachen Mitteln durch Ausnutzen der
an den Rotorblättern unsymmetrisch auftretenden Luftuns kassenkröfte zu erreichen.
Zu diesem Zwecke sind die Rotorblätter @rindurls;emäss miteinander zu einer gegensinnigen
Schwenkbewegung um
ihre Schwenkachse oder -achsen derart Betrieblich
gekuppelt, dass einer Schwenkbewegung entgegen der Drehrichtung des einen Rotorblattes
eine Schwenkbewegung-des anderen Rotorblattes in der Drehrichtung entspricht. Mittels
der Betrieblichen Kupplung werden die am vor-und am rücklaufenden Rotorblatt aus
den Luft- und Massenkräften wirksamen Schwenkmomente zu einem Gleichgewichtszustand
gebracht. Dabei ergibt'es sich, dass das vorlaufende Rotorblatt eine Schvienkbewegung
entgegen seiner Drehrichtung, dagegen das rücklaufende. Rotorblatt eine Schwenkbewegung
in seiner 'Drehrichtung selbsttätig ausführt.The .Erfindung is based on the task of the compulsory pre and
@ tückschwenken the rotor blades with structurally simple means by taking advantage of the
To achieve unsymmetrical air forces on the rotor blades.
For this purpose the rotor blades @rindurls; em according to each other to one opposite direction
Swivel movement around
their pivot axis or axes so operational
coupled that a pivoting movement against the direction of rotation of the one rotor blade
corresponds to a pivoting movement of the other rotor blade in the direction of rotation. Means
The operational clutch is made up of the forward and retracting rotor blades
the air and inertia forces effective pivoting moments to a state of equilibrium
brought. The result is that the leading rotor blade has a rocking motion
contrary to its direction of rotation, on the other hand the reverse. Rotor blade a pivoting movement
automatically executes in its' direction of rotation.
Die hierfür wirksamen Schwenkomente kommen unmittelbar in den die
Betriebliche Kupplung bewirkenden Ausgleich und bleiben daher ohne eine nachteilige
Auswirkung auf die Steuerung des Hubschraubers und auf dessen Antriebswerk.The pivoting torques effective for this come directly into the
Operational clutch effecting compensation and therefore remain without a disadvantageous one
Effect on the control of the helicopter and its drive mechanism.
Die baulichen Mittel für die Betriebliche Kupplung der Rotorblätter
können verschiedenartig gestaltet sein. hierfür kommen Lenker, Zahnräder oder -segmente,
gekreuzte Ketten- oder-Seiltriebe oder sonstige Betriebliche Umkehrmittel in Betracht.
Ausführun"sbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Betriebliche Kupplung zweier Rotorblätter mittels eines Lenkers in schematischer
Darstellung, gesehen in Richtung der Rotor-Drehachse, Fig. 2 Rotorblätter, die durch
Zahnsegmente un--iittelbar miteinander Betrieblich gekuppelt sind, gesehen in Richtung
der Hotor-Drehachse, Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform ;ernäss Fig.
2, Fig. 4 Rotorblätter, welche mittels eines Umkehrzahnrades zu einer gegensinnigen
Schwenkbewegung gekuppelt sind, Fig. 5 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäss
Fig. 4. In allen Ausführungsbeispielen sind die Rotorblätter reit 1, 2, und ihre
Rotationsachse mit x-x bezeichnet. Die Drehrichtung der-Rotorb lätter 1, 2 ist durch
die Pfeile a kenntlich gemacht.The structural means for the operational coupling of the rotor blades
can be designed in different ways. this is where handlebars, gears or segments come in,
Crossed chain or rope drives or other operational reversal means into consideration.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows the operational coupling of two rotor blades by means of a handlebar in a schematic
Representation, seen in the direction of the rotor axis of rotation, FIG. 2 rotor blades passing through
Toothed segments are operatively coupled directly to one another, viewed in the direction of
the Hotor axis of rotation, FIG. 3 is a side view of the embodiment; FIG.
2, Fig. 4 rotor blades, which by means of a reversing gear to a counter-rotating
Swivel movement are coupled, Fig. 5 is a side view of the embodiment according to
Fig. 4. In all embodiments, the rotor blades are riding 1, 2, and their
Axis of rotation denoted by x-x. The direction of rotation of the rotor blades 1, 2 is through
the arrows a are identified.
Zur Ausführung von Schlagbewegungen sind die Rot-orbläiter mit üblichen
Schlaggelenken 3 versehen, deren-Gelenkachsen -y im wesentlichen in der Drehkreisebene
gelegen sind.
Ferner sind die Rotorblätter 1, 2 zur Ausführung von
Schwenkbewegungen, die in der Drehkreisebene in und entgegengesetzt zur Drehrichtung
verlaufen, mit Schwenkgelenken 4 versehen, deren Gelenkachsen z-z im wesentlichen
parallel zur Rotor-Drehachse x-x sich erstrecken. Die Rotorblätter 1, 2 sind miteinander
derart getrieblich gekuppelt, dass eine vom Rotorblatt 1 entgegen seiner durch den
Pfeil a kenntlich gemachten Drehrichtung um die Schwenkachse z-z in Richtung des
Pfeiles b ausgeführte Schwenkbewegung eine gegensinnige Schwenkbewe-;ung de-s Rotorblattes
2 um seine Schwenkachse z-z im Sinne des Pfeiles c entgegengesetzt zur Drehrichtung
a verursacht und umgekehrt. Wird angenommen, dass der Hubschrauber in Richtung des
Pfeiles d einen Reiseflug ausführt, so treten am Rotorblatt 1 infolge des Umstandes,
dass seine Drehgeschwindigkeit und die Reisegeschwindigkeit des Hubschraubers sich
addieren, grössere, seiner Drehrichtung entgegengesetzte Luft- und Massenkräfte
auf als am Rotorblatt 2, das mit der Differenz seiner Drehgeschwindigkeit und. der
Hubschrauber-Reisegeschwindigkeit angeströmt wird. Die an den Rotorblättern 1 und
2 wirksamen unterschiedlich grossen Luft- und Massenkräfte verursachen Schwenkomente
um die Schwenkachsen z-z, was zur Folge hat, dass das mit Bezug auf die Flugrichtung
d des Hubschraubers vorlaufende Rotorblatt 1 eine Schwenkung entgegengesetzt zur
Drehrichtung a, dagegen das mit Beug auf die Flugrichtung d des Hubschraubers
rück-
laufende Rotorblatt 2 in der Drehrichtung a verschwenkt wird, bis ein
Gleichgewicht der Schwen knomente erreicht ist.To execute flapping movements, the rotors are provided with conventional flapping joints 3, the joint axes of which are essentially located in the plane of the turning circle. Furthermore, the rotor blades 1, 2 are provided with swivel joints 4, the joint axes zz of which extend essentially parallel to the rotor axis of rotation xx, for the execution of pivoting movements that run in the plane of the turning circle in and opposite to the direction of rotation. The rotor blades 1, 2 are geared to one another in such a way that a pivoting movement carried out by the rotor blade 1 against its direction of rotation, indicated by the arrow a, about the pivot axis zz in the direction of the arrow b, a reciprocating pivoting movement of the rotor blade 2 about its pivot axis zz caused in the direction of arrow c opposite to the direction of rotation a and vice versa. If it is assumed that the helicopter is cruising in the direction of arrow d, greater aerodynamic and inertial forces, opposite to its direction of rotation, occur on rotor blade 1 than on rotor blade 2 due to the fact that its rotational speed and the cruising speed of the helicopter are added, that with the difference in its rotational speed and. the helicopter cruising speed is flown against. The air and inertial forces of different magnitudes acting on the rotor blades 1 and 2 cause swiveling moments about the swivel axes zz, which means that the rotor blade 1, which is leading with respect to the direction of flight d of the helicopter, swings in the opposite direction to the direction of rotation a, but with flexion is applied to the flight direction of the helicopter d rear running rotor blade 2 in the rotational direction of a pivoted until equilibrium of Schwen knomente is reached.
Als Mittel zur getrieblichen Kupplung der Rotorblätter 1 und 2 zu
gegensinnigen Schwenkbewegungen um ihre Schwenkachsen z-z sind ein Lenker/(Fig.
1) oder miteinander kämmende Zahnsegmente 6, 7 (Fig.2,3) oder Zahnräder 8, 9 (Fig.
4, 5) angeordnet, die beide mit den Umkehr-Zahnrädern 10 im Eingriff stehen.As a means for the geared coupling of the rotor blades 1 and 2 to
opposing pivoting movements about their pivot axes z-z are a link / (Fig.
1) or toothed segments 6, 7 (Fig. 2,3) or toothed wheels 8, 9 (Fig.
4, 5), both of which are in engagement with the reversing gears 10.
Die Figuren sind auf eine Darstellung der erfindungswesentlichen Teile
beschränkt, insbesondere ist davon Abstand genommen, die-Steuermittel für die Einstellwinkeländerung
der Rotorblätter 1, 2 zu veranschaulichen. An den Ausführungsbeispielen ist jedoch
erkenntlich, dass die auftretenden Schwenkomente ohne eine Mitwirkung der die Einstellwinkel
der 2otorblätter verursachenden Steuerungsteile zum Ausgleich kommen. Es liegt im
Rahmen der Erfindung, zusätzlich
zur Betrieblichen Kupplung eine
elastische Fesselung der Rotorblätter am Rotorkopf anzuwenden. Die Erfindung ist
nicht auf Zweiblatt-Rö-@ toren beschränkt, sondern gleichermaßen bei Drei- oder
Mehrblatt-Rotoren anwendbar.The figures are based on a representation of the parts essential to the invention
limited, in particular, the control means for the adjustment angle change is dispensed with
of the rotor blades 1, 2 to illustrate. However, in the exemplary embodiments
it can be seen that the swiveling moments occurring without the involvement of the setting angle
the control parts causing the 2-rotor blades to compensate. It is in
Scope of the invention, in addition
for operational coupling one
to use elastic restraint of the rotor blades on the rotor head. The invention is
not limited to two-blade rotors, but equally to three or
Multi-blade rotors applicable.