DE1960308A1 - Blatteinstellvorrichtung fuer Heckrotore - Google Patents

Description

United Aircraft Corporation, 400 Hain Street Saat Hartford, Connecticut, U.S.A.

Blatteinstellvorrichtung fflr Heckrotore

Prioritätι Vereinigte Staaten von Amerika Patentanmeldung voa 28. April 1969 (Serial Nr. 819,578)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blatteinatellvorrichtung für ■eckrotore in Drehflügelflugzeugen, wobei eine VerÄnderung des Anateilwinkel· der Heckrotorblitter sowohl sun Ausgleichen des Drehmomentes des Auftriebsrotorβ als auch zur Seitensteuerung des Flugzeuges dient. Das StsuerungsgestSnge, welches von der Pilotenkanzel zum Heckrotor führt, begreift Steuerungsseile oder Stangen, üblicherweise wird eine Kombination von Seilen oder Stangen ver- | wendet. Um die Betriebssicherheit insbesondere bei Militirflugzeugen, die oft unter de» Feuer des Feindes fliegen müssen, zu gewfhren, ist es üblich, eine zweite Steuerungsvorrichtung vorzusehen. Diese bedingt jedoch ein grSsseres Gewicht und eine kompliziertere Steuervorrichtung. Mach der vorliegenden Erfindung wird anstelle der zweiten Steuervorrichtung ein durch Federkraft belasteter Batftiger vorgesehen, der die Steuerung ties Anstellwinkels der Hackrotorb Litter Überniamt, wenn das !lauptstBuergastlncje anifXLlt. Der erfindungsgeaisjft lutftiijur ütulLt atm VLUttmi <jenuj rLiujfÄhi.jkeitan zur ^erfutjiut^, t»i ü,\u ?Ui,jr.i\\<4 zu avlnmx hiu yMujuinuxkt .'.urtic:lc-

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eines Drehflügelflugzeug, wie in der mexikanischen Patentschrift ST. 3.199.601 beschrieb·» wird.

Ia sind aehon Mehrere Blatteinatellvorrichtungen bekannt, wie s.B. der Moekenantrieb aus der ü.f. Patentschrift Nr. 3.129.769, wodurch die Blätter eines Babachraaberaoftriebrotors in neutrale •teilung gebracht werden, wenn dl« Hauptstauervorriehtung der Butter ausffillt. Xn der U.S. Patentschrift Nr. 3.135.334 werden die Blatter ein·· Hauptrotors durch Federkraft in Nullstellung gebracht, we der Rotor nur sehr langem dreht oder still steht. Keine dieser bekannten Ausfdhrungen verleint den Hubschrauber jedoch die Möglichkeit, den Plug fortsusetsen, wenn die Steuervorrichtung for die Beckrotorblfttex wehrend den Plug beschädigt wurde.

Die vorliegend· Erfindung schafft eine verbesserte Anstellwinkelateuorichtung fflr den Beckrotor eine· Drehflügelflugzeuges, wobei der Anstellwinkel der Beckrotorblatter verändert wird, um das MoMsnt des Auftriebsroters auss«gleiciien und um die Seitensteuerung auasttf flhrsas, Der Anstellwinkel $*r »eterot©rblftter kann euf ■eehanisu3MBi wege oder auf hfifeaiiliffiiÄia Wmg& durch einen §t*ll~ ■otor ges^»@^t %ι»ΐ5α·η· Ts, i®äam Wmllm betätigt das Steuergestibg· von der PiloteenJeansel ein Anstellwinkelsteuerglied des Heckrotors, In der dargestellten AusfuhruagsfocB wird ein hydraulischer Stell-■otor verwendet, «si den winkel der Butter su verändern.

Xn Obereinstiasung mit, der vorllegandon Erfindung 1st «in durch Federkraft belasteter Betitiger »it am* sur Pilotenkansel füsrenden Hauptsteuergeattoge verbunden. Wenn di· Butter des Heckrotors •inen bestirnten positiven Anstellwinkel aufweisen, übt der Betitiger keine Kraft auf das fteuergeeta^ge aus, wodurch eine Seifeanateuerung des Flugzeuges Möglich ist, wenn das Hauptetaiiazgestfiige 2,B. durch das Feuer des Feindes beschädigt wurde,

Ein Hubschrauber, der Mit der Einstellvorrichtung nach d«r yotrlie« iiaaiien Erfindung ausgerüstet ist, kann also im Falle «in air Bee chi-(!igung der HAuptsteuervorrictitung «einen Plug fortsetzt*» will tmt dabei nicht dan Nachteil tiaj sluzah ein* iwelfctt itauejr^t»rrLt,htuntj

Gewicht >·*,

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BADORiGINAL

Bin Ausfehrungsbeispiel der Erfindung let in dan Zeichnungen dargestellt und wird ia folgen*» nXher beschrieben. Ka seigern

Figur 1 eine Seitenansicht eines Hedkrotocmaatee von einen Hubschrauber alt eine« Auftrieberotor, wobei die verbesserte Steuervorrichtung for den Stellmotor sur Änderung des Anstellwinkels der Bedkrotorblftter dargestellt ist.

Figur 2 eine argroaaorto Ansieht entlang der Linie 2-2 nach Figur 1.

Figur 3 eine Seitenansicht der Figur 2 und

Figur 4 eine vargvesserte echnittansieht des durch Federkraft belasteten Betltigers nach einer bevorzugten AuafShrungefarm der Erfindung.

Xn Figur 1 ist das obere Ende eines Heokrotosmastes 10 von einem Hubschrauber mit einem Auitrlebsrotor dargestellt. Der Antrieb des Heckrotors erfolgt Ober ein 90° Winkelgetriebe 12. Der Heckrotor ist nur teilweise dargestellt und liegt auf der Fexnseite des Mastes. Bin Hubschrauber dieser fibllchen Bauart ist in der U.S. Patentschrift Hr. 3.199.601 beschrieben. Xa dieser Patentschrift wird die Anstelltfinkelsteuerstange des Heeteotoors Mechanisch betitigt, während bei dem Hubschrauber nach der varliagesta Erfindung di« Steueratange durch einen hydraulischen Stellmotor betitigt wixd. Alle anderen Teile der beiden Steuervorrichtungen sum Verandern des Anstellwinkels der Heckrotoxblltter sind einander gleich. Die Antriebswelle für den Heckrotor ist durch die Besugsnummer 14 angedeutet und ein Hebel des Anstellwinkalvarandesungsgestenges fOr den Hecks&or, welches mit dem von dem Pilot betitigten eteuerseile verbunden ist, ist durch die BesugsnuBner 16 angedeutet (siehe Figuren 2 und 3) · Das hintere Ende des Hebels 16 hat eine Öse 18, die mit einem verlängerten Sehwenkbolsen 20 schwenkbar verbunden ist. Die Öse 18 liegt «wischen den Gabeln 22 und 23 am Ende eines Pendelstabes 24, dec an seinem anderen Snde 26 über eine Ronsole mit dem Flugwexk des Bockwaatos verbunden ist. Die Stange 30, welche sum Stellmotor führt, hat eine Öse an ihrem vorderen Snde, die ebenfalls mit dem Bolsen 20 «wischen denGabeln 23 und 32 der Stance

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24 verbunden let. Wie in Figur 1 dargestellt ist, ist der Hebel 30 mit de» hinteren Ende an ein Ventil de· Stellmotor«,der durch die Bezugsnunmer 34 angedeutet ist, angeschlossen.

In Übereinstimmung sit der vorliegenden Irfindung ist ein durch Federkraft belasteter Betfttiger 36 parallel zu den Hauptneigungs-Steuerungshebel 16 in der Hfhe des etellhebels 30 des Hecksfcors angeordnet, wie an besten aus Figur 3 hervorgeht. Der BetCtiger 36 ist in Figur 4 in Schnitt dargestellt und begreift einen hohlen Zylinder 38, der fiber seiner grOssten Uhge einen konstanten Durchmesser aufweist· In der Mfhe des vorderen Endes ist ein Bereich 4O sdt kleinerem Durchmesser vorgesehen, um einen inneren Absatz 41 su bilden, an dessen vorderen Ende der Durchmesser noch einmal verringert ist, um einen Bereich 42 su bilden, in den ein Innengewinde ausgearbitet ist, um einen Osenbolzen 44 aufcunehmen. Der Osenbolsen ist mit den Flugwerk des Mastes durch einen Bolzen 46 verbnden, welcher sich durch die parallelen Seiten 48 eines U-fOmigen Betätigungsteiles SO erstreckt. Dmx Befeetigung»» teil 50 sitst mit seiner Orundf Utche 52 auf den Flugwerk des Mastes und ist durch Bolzen 54 festgeschraubt. Der Befestigungsteil 5 50 ist aus einem Metall mit geringen spezifischen Gewicht hergestellt und begreift Verstlrkungsrippen 56 an den Enden der Schenkel 48. Die Lage des Zylinders 38 kann inbesag auf den Befestigung teil 50 durch Drehen des Osenbolsene 44 in das Gewinde 42 des Zylinders eingestellt werden. Eine Matter 58 ist reen, um den Oeenbolsen in der eingestellten Lage an Zylinder zu befestigen.

Der Zylinder 38 begreift einen lasseren Flansch 60 in der VAie seines hinteren Endes and weist ebenfalls hinter den Flansch 6o ein Gewindeteil 62 auf, worauf eine Verschlusskappe 64 aufgeschraubt ist. Der Band der Verschlusskappe 64 liegt an Flansch €0 des Zylinders an. Die Versehlasskappe 64 hat eine axiale Öffnung 66, in welcher eine Steaerstange 68 frei verschiebbar ist. In der Öffnung 66 ist eine ngveehen, on einen Oslabstrelfring 72 aufzunehmen. Der King 72 soll von der Stange 68 OeI abstreifen and aasserden den Eintritt von Staub in den Zylinder verhindern.

Der Zylinder 38 begreift ebenfalls eine innere Ringnut in der BaHe

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des hinteren Endes, die etwa in der Mitte des Gewindeteil«· 62 liegt und in der ein Schnappring 74 angeordnet ist. Die linke Seite des Schnappringes bildet einen inneren Vorsprung 75 an diesen Ende des Zylinders und dieser Vorsprung hat dieselbe Aufgabe wie der Ansatz 41 an vorderen Ende des Zylinders 38.

Die Stange 68 hat einen Teil 76 mit kleinerem Durchmesser, wodurch an der Obergangsstelle von dem kleineren Durchmesser auf den grösseren Durchmesser ein Absatz 78 gebildet wird, welcher normalerweise in derselben EBene wie die linke Seite des Schnappringes 74 liegt. In der Nfhe des vorderen Endes des Teiles 76 ist ein Schnappring 80 vorgeamen, und zwischen diesem Ring und dem Absatz 78 iat eine Anzahl frei verschiebbarer Teile auf der Stange 68 vorgesehen.

Auf dem Bereich 76 Iat in der Hfhe des Absatzes 78 eine Scheibe vorgesehen, die normalerweise am Absatz 78 anliegt und einen Dichtungsring 84 sowie einen Zentrierungsvorsprung 86 aufweist. Am anderen Ende den Bereiches 76 ist eine Scheibe 90 angeordnet, die normalerweise am Schnappring 80 der Stange 68 anliegt, und die ebenfalls einen Dichtungsring 94 sowie einen Zcntxierungaamsata aufweist· Zwischen den Zentrierungsansitzen 86 und 92 ist eine Schraubeer 88 vorgesehen. Wenn keine Einstellkraft auf die Hauptsteuerstange 16 ausgeübt wird, liegen alle Teile in der in Figur 4 dargestellten Lage. Die Dichtungsringe 84 und 94 sind vorgesehen, um das Eintreten von Staub in die Zylinderkammer zu verhindern und um ein Springen der reder bei schnellen Verstellungen der Stange 16 abzudampfen. Bin Osenbolaen 96 ist in das hintere Ende der Steoeratanga 68 eingeschraubt und seine Öse ist an den Bolzen 20, welcher sich fiber das Oabelende 32 hinaaserect, schwenkbar gelagert. Durch eine Matter 98 wird der Bolzen 20 in Stellang gehalten. Eine Klimmunn 100 auf den flaariholwsn 96 ver-

Bs ssl sech erwähnt, dass der Abstand zwischen dem Absatz 78 und dem uchnappxing 8O auf der Stange 68 den Abstand zwischen den Vorsprangen 75 and 41 am den Sylinder 38 gleich ist. Die lange der

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Feder 88 ist so gewfhlt, da·· si« nur geringfügig »hm—ngodrftnkt werden Mi··, um dan Schnappring 74 in ««in« Mat einzuführen. Di··· Vorspannung dar Feder 88 «rgibt in dar beschriebenen Ausfflhrangsfen «in« Vorspannkraft von ungeffhr 9 1φ·

Durch Anwandung das federbelastet·!! Betftigers 36 wird die ateuer-■tang· 16 für dan Anstellwinkel der Heekrotorblftter derart betitigt, dass die Butter des Heckrotors einen Angriffswinkel von ♦9° erhalten. Die Osenbolsen 96 und 44 werden dann inbesug auf die Stange bsw. den Zylinder eingestellt, um die Teile in die in Figur 4 dargestellte Lage su bringen, in welcher die 1 ohwonkbolson 46 und 20 durch die Ösen der Bolsen 96 und 44 eingeführt werden konnen.

Bei einer eeng der Hauptsteueratange 16 nach rechts (in Figur 3) wird die Stange 68 des Betitigere 36 ebenfalls nach rechts verstellt, wodurch die Feder 88 durch den Schnappring 80 starker su-■■isaemgeilrBiitt wird· Auf ähnliche Meise wird bei einer egng der Hauptsteuerstange 16 nach links eine entsprechende egung der Stange 68 nach links errangt, wobei die Feder 88 durch den Ahsats 78 in der entgegengesetsten Richtung sus—eiiijerti flkftt wird· Diese ewe der Baupteteuervaarrlchtyng fflr den Anstellwinkel des Heckrotors erfolgen ohne Behinderung durch den durch Federkraft belasteten BetStiger 36· Bei einen Versagen der Hauptsteueretang· 16 oder dar Seilanordnung, durch welche die Steuerstange 16 betätigt wird, niawt die) Feder 88 sofort ihre in Figur 4 dargestellte itrierte Stellung ein, in welcher die Butter

einen Anstellwinkel von +9° erhalten. Der Anstellwinkel von +9° wurde unter Beachtung von verschiedenen Faktoren willkflrlich festgelegt, da dieser linstellwinkel das beste Flugverhsltan unter allen Beglichen Flugbedingungen gewährleistet. Mit dieser festen linstellung des Wickele der Heckrotorblftter ist eine ganflgauda Scdiobkraft gegeben, in das Nonant des Amftviebsroters ansarogl»A-ehen und durch verfndsrn der Tri*bwerksleist®ag effhsüt bob ebenfalls ein ausreichendes SelteeiviB, ua den Cteaerkurs

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Claims (6)

- 7 Patentanspruch·

1. H«ckrotor«inst«llvorrichtung für Drehflügelflugzeuge alt einea Steuergestinge , welches eine in der Ηβη· des Heckrotors liegende Steuerstange aufweist, wodurch in Abhängigkeit der Bewegung eines voa Piloten betitigten aliedes Veränderungen des Anstellwinkels der HecXrotorblltter auszufahren sind, dadurch gekennzeichnet dass Binstellaittel alt der Steuerstange verbunden sind, ua die Beckrotorblatter bei Boschffdlgung des Steuergestlhges in eine bestiaate positive Anstollwinkellage zu bringen.

2. Hecfcrotoreinstelivorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekonne·lohnet, dass die Einstellmittel einen Federbetatiger begreifen, der in der bestiaaten positiven Anetellwinkellage der Heckrotorblatter eine Hullkrmft auf die Stouorstang· ausübt.

3. Heckrotoreinstellvorriohtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Federbetttiger einen hohlen aa Flugwerk befestig· ton Zylinder aufweist, der innere bsz an gegenüberliegenden Enden hat, dass eine Schraubenfeder zwischen den Absitzen in dea Zylinder angeordnet 1st, und dass eine Steuerstange alt dea Steuergestlnge verbunden let und sich durch di· Feder in den Zylinder erstreckt und wobei die Steuerstange unter Abstand stehende Vorsprflag· aufweist, di· an lden Seiten der Feder vrese sind, ua dieselbe bei axialen ewee dar Steuerstange in entgegengesetzten Sichtungen —ni

4. Heckrotoreinstellvorriohtung nach Anspruch 3 dadurch gekenn- | zeichnet, dass die Sau era tang· des Steuergestsngee alt dea hinteren Ende aa Stellhebel der Melgungsversnderungevorrichtung der Heckrotorblatter angeschlossen ist, und dass die Steuerstange das Federbetttiger· parallel zu der Steuerstange des SteuergeetSnge« ver-Uttft und an ihre« hinteren Ende alt dea Stellhebel der Anstellwiiücsavertoderungevorrichtung verbunden ist und an ihrea vorderen Bnde der Federwirkung unterliegt.

5. Heckrotoreinstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass aa jedea Ende des Zylinders j· eine Scheibe eich auf dar Steuerstange des Federbesltigers vorgesehen ist, dass die Schraubenfeder swischan den Scheiben liegt und dieselben an di· inneren Absitz· dos Zylinders andruckt, und dass die Absitz·

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an der Steueretange des FederbetXtigers normalerweise an den Scheiben anliegen, wenn das SteuergestSnge in der bestimmten positiven Blattwinkellage ist.

6. Heckrotoreinetellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5 dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lage dee Zylinder· inbezug auf das Flugwerk durch eine Regelvorrichtung einstellbar ist.

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