DE1531476B1

DE1531476B1 - Verwindungs- und steigungsveraenderliches Rotorblatt

Info

Publication number: DE1531476B1
Application number: DE19671531476
Authority: DE
Inventors: Kenneth Watson
Original assignee: Westland Aircraft Ltd
Current assignee: Westland Group PLC
Priority date: 1966-10-24
Filing date: 1967-08-26
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1188946A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verwindungs- und steigungsveränderliches Rotorblatt, insbesondere für einen Drehflügel, der nach Schwenkung um 90° als Vortriebsschraube dient, mit auf Rippen befestigter verwindbarer Profilhaut und mit einem an der Rotornabe über ein Kreuzgelenk drehbar aufgehängten Verbindungsholm mit Außengewinde, das mit einem Innengewinde des Blattholms zusammenarbeitet, um den Abstand des gegen Drehung gehaltenen Rotorblattes von der Rotorachse ändern zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rotorblatt der eingangs beschriebenen Gattung während der Schlußphase der Einziehbewegung des Rotorblattes dessen Verwindung entsprechend einem vorgegebenen Wert selbsttätig zu verändern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Wurzel des Blattholms zumindest eine Stange in einer Führung parallel zur Holmachse gelagert ist, deren Kopf im letzten Teil der Einziehbewegung des Rotorblattes gegen Anschläge am Verbindungsholm stößt und deren dadurch einsetzende Verschiebung gegenüber der Wurzel des Blattholms dazu benutzt wird, um die Profilhaut und die sie tragenden Rippen relativ zum Blattholm in Richtung auf die Rotorachse hin zu verschieben, wobei der Blattholm an seiner Außenseite zumindest in den Bereichen der auf ihm geführten Rippen schraubenförmig verwundene Stege aufweist, deren Steigung an der Blattwurzel eine andere ist als an der Blattspitze und die mit Nuten in den Rippenführungen zusammenarbeiten.

Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Übertragung der Verschiebung der Stange auf die Profilhaut und die sie tragenden Rippen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist durch den hohlen Verbindungsholm eine verdrehbare Welle geführt, deren Kopf im Blattholm in achsparallelen oder schraubenförmigen Führungen gelagert ist, um während des Blattein- und -ausfahrens eine Drehung des Flügels durch den Verbindungsholm zu verhindern und unabhängig davon die Steuerbewegungen zur Änderung des Blatteinstellwinkels auf den Flügel zu übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in Draufsicht ein in seinem Abstand zur Rotorachse veränderliches Rotorblatt,

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch das Rotorblatt und die Einrichtung zur Blattverwindung,

Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch eine Rippe des Blattes, gesehen in Richtung auf die Blattwurzel,

F i g. 4 eine abgeänderte Ausführungsform in einem waagerechten Schnitt.

Ein Rotorblatt 10 besitzt einen von der Rotornabe ausgehenden, mit einem Außengewinde versehenen Verbindungsholm 11, welcher das Rotorblatt 10 abstützt. Der Holm 11 kann über ein Kreuzgelenk 12 gedreht werden. Das Rotorblatt 10 ist in Abständen mit steifen Rippen versehen, welche an einer verwindungsveränderlichen Profilhaut befestigt sind. Innerhalb des Rotorblattes 10 ist im wesentlichen auf seiner ganzen Länge ein Blattholm 14 angeordnet, welcher an seinem Wurzelende mit einem mit dem Außen- . gewinde des Verbindungsholmes 11 zusammenarbeitenden Innengewinde und ferner mit einer Verkeilung versehen ist, um den Flügel beim Ein- und Ausfahren gegen Verdrehung festzuhalten sowie die Steuerbewegung für die Einstellwinkeländerung zu übertragen. Die Gewindegänge 15 des Innengewindes enthalten Kugellager, welche innerhalb der Gewindegänge umlaufen. Das Wurzelende des Blattes 10 wirkt somit wie eine fast reibungslose Mutter auf dem Ende des Verbindungsholmes 11. Nur ein kleiner Teil des Blattholmes 14 ist mit inneren Gewindegängen 15 zum Zurückziehen des Blattes 10 entlang dem Verbindungsholm 11 und der Rest mit nach innen geschnittenen Nuten 16 versehen, welche in der Längsrichtung des Blattholmes 14 verlaufen. Diese Nuten können parallel oder je nach den Erfordernissen schraubenlinienförmig verlaufen.

Der Verbindungsholm 11 ist auf seiner ganzen Länge mit einer inneren Bohrung versehen und innerhalb dieser Bohrung ist eine verdrehbare Welle 17 angeordnet, welche sich frei innerhalb der Bohrung verschieben kann und mit einem Kopf 18 versehen ist, welcher mit den inneren Nuten 16 des Blattholmes 14 zusammenarbeitet. Die Welle 17 kann so ausge- A führt werden, daß sie sich unabhängig von der Ein- ™ ziehvorrichtung dreht, und somit ein Drehmoment g für eine Einstellwinkelveränderung der Blätter auf- " bringt. Während des Einziehens verhindert die Welle 17 und der Kopf 18 die Blätter 10 an einem Drehen mit dem im Gewinde versehenen Verbindungsholm 11. Wenn die Nuten 16 schraubenförmig verlaufen, können sie dazu verwendet werden, den Blatteinstellwinkel während des Einziehens zu verändern.

Die Außenfläche des äußeren Blattholmes 14 ist vorzugsweise mit aus Metall einstückig geformten schraubenförmigen Stegen 19 versehen, wobei sich die Stege 19 über dem größeren Teil des Blattholmes 14 erstrecken. Jede Rippe 13 ist mit dem Blattholm 14 mittels Nuten 20 verkeilt, welche den Blättern 10 während der letzten Stufen des Einziehens eine bestimmte Verwindungsform erteilen.

Das Wurzelende des Blattes 10 läuft in einen Ansatz 21 aus, welcher mit einem Getrieberad 23 einer Zahnstangenvorrichtung 24 zusammenpassende innere Gewindegänge 22 trägt, welche auf dem wurzelseiti- g gen Ende des Blattholmes 14 angeordnet sind. Ein ' Druckbund 25 und Axiallager 26 sind auf dem Ende „ des Holmes 14 nahe der Zahnstangenvorrichtung 24 ' angeordnet. Die Zahnstangenvorrichtung 24 ist vorgesehen, damit die Profilhaut entlang dem Blattholm 14 weiter eingezogen werden kann, um die Verwindung während der letzten Stufen des Einziehens durchzuführen. Das Verwinden wird eingeleitet, wenn die Enden der Stange 27 die Anschläge 28 auf dem Kreuzgelenk 12 berühren. In dem Augenblick der Berührung hält die Stange 27 an, und wenn sich der Verbindungsholm 11 weiter dreht und das Blatt 10 einzieht, dreht sich das Getrieberad 23 auf der Zahnstange. Infolgedessen wird die Profilhaut entlang dem Blattholm 14 nach innen gezogen, wobei die Verwindung durch die entlang der schraubenförmigen Stege 19 gleitenden Rippen 13 bewirkt wird. Die Kraft zum Einziehen wird auf den Verbindungsholm 11 von den Flugzeugmotoren mittels eines nicht dargestellten Getriebes übertragen. Die Zentrifugalkraft beim Drehen der Blätter wird dazu benutzt, das Ausfahren der Blätter erforderlichenfalls zu unterstützen. Sollte es wünschenswert sein, den Blatteinstellwinkel automatisch zu ändern, wenn das Blatt eingezogen wird, müssen die Keile 18 auf dem Ende der Welle 17 und

die inneren Keilnuten in dem Blattholm 14 ebenfalls Schraubenform haben, andernfalls muß eine vom Piloten gesteuerte Hebel vorrichtung zum Ändern des kollektiven Einstellwinkels der Blätter 10 vorgesehen werden.

Eine weitere Ausführungsform ist in F i g. 4 dargestellt, bei welcher gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile verwendet worden sind. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform ist die Zahnstangenvorrichtung durch allgemein mit 29 bezeichnete hy- ίο draulische Mittel ersetzt. Während der letzten Stufen des Einziehens berühren die Enden von Kolben 30 Anschläge 28, wodurch die Kolben nach innen in die Kammern 31 von hydraulischen Zylindern 32 verschoben werden. Dadurch wird Flüssigkeit in Kammern 33 durch Öffnungen 34 gedrückt, wodurch Kolben 35 in Richtung auf die geschlossenen Enden von Zylindern 32 bewegt werden. Da die Kolben 35 durch Verbindungsstangen 36 mit dem Wurzelende 37 eines jeden Blattes 10 gelenkig verbunden sind, wird die Profilhaut entlang dem mit Keilnuten versehenen Blattholm 14 gezogen, wobei die Rippen 13 in Nuten gleiten und einen bestimmten Grad an Verwindung für einen Betrieb des Rotors als Vortriebsschraube ergeben.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwindungs- und steigungsveränderliches Rotorblatt, insbesondere für einen Drehflügel, der nach Schwenkung um 90° als Vortriebsschraube dient, mit auf Rippen befestigter verwindbarer Profilhaut und mit einem an der Rotornabe über ein Kreuzgelenk drehbar aufgehängten Verbindungsholm mit Außengewinde, das mit einem Innengewinde des Blattholms zusammenarbeitet, um den Abstand des gegen Drehung gehaltenen Rotorblattes von der Rotorachse ändern zu können, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wurzel des Blattholmes (14) zumindest eine Stange (24, 27) in einer Führung parallel zur Holmachse gelagert ist, deren Kopf im letzten Teil der Einziehbewegung des Rotorblattes gegen Anschläge (28) am Verbindungsholm (11) stößt und deren dadurch einsetzende Verschiebung gegenüber der Wurzel des Blattholms dazu benutzt wird, um die Profilhaut und die sie tragenden Rippen (13) relativ zum Blattholm in Richtung auf die Rotorachse hin zu verschieben, wobei der Blattholm an seiner Außenseite zumindest in den Bereichen der auf ihm geführten Rippen schraubenförmig verwundene Stege (19) aufweist, deren Steigung an der Blattwurzel eine andere ist als an der Blattspitze und die mit Nuten in den Rippenführungen zusammenarbeiten.

2. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Verschiebung der Stange (24, 27) auf die Profilhaut und die sie tragenden Rippen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgt.

3. Rotorblatt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den hohlen Verbindungsholm (11) eine verdrehbare Welle (17) geführt ist, deren Kopf (18) im Blattholm in achsparallelen oder schraubenförmigen Führungen gleitend gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY