DE1960389C3

DE1960389C3 - Drehflügelflugzeug mit schlag- und schwenkgelenklosem Rotorblattanschluß

Info

Publication number: DE1960389C3
Application number: DE1960389A
Authority: DE
Inventors: Herfred Dipl.-Ing. 8025 Unterhaching Krafka
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1969-12-02
Filing date: 1969-12-02
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE1960389A1; DE1960389B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehflügelflug- achsen frei beweglich. Nach Erlangung einer relativ zeug mit schlag- und schwenkgelenklosem Rotor- hohen Reisgeschwindigkeit sind bei solchen Flugzeublattanschluß und einer über eine Taumelscheibe er- 5» gen die Steuerkräfte von Einrichtungen an den folgenden Rotorblattsteuerung. Triebwerken und bzw. oder Flügeln aufzubringen.

Bei Drehflügelflugzeugen, die mit einem Rotor der während der Rotor auf die Rotorwelle nur praktisch eingangs genannten Art versehen sind, weist das ge- vernachlässigbar kleine Roll- oder Nickmomente gen die anströmende Luft bewegte Blatt einen höhe- ausübt. Der Rotor erzeugt dabei nur noch Auftriebsren Auftrieb als das entgegengesetzt bewegte Blatt 55 kräfte, die mit Hilfe einer an sich bekannten Einrichauf, wodurch die Rotorachse in unerwünschter Wei=e tung zum axialen Verschieben der Taumelscheibe auf Biegung beansprucht wird und auf das F.ugzeug . auf der Rotorwelle aufgehoben werden können. Der ein Rollmoment Übertragen wird, das auszusteuern damit praktisch kräftefreie Rotor kann dabei in an ist. Zu letzterem hat der Pilot bei Winden mit rasch sich bekannter Weise als Faltrotor oder einziehbarer ändernder Richtung und Stärke sowie bei Kursände- 60 Rotor mit relativ niedrigem Gewicht erstellt werden, rungen und bei Drehzahländerungen des Rotors er- Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der

höhte Aufmerksamkeit aufzubringen. Die genannten Zeichnung in schräger Parallelprojektion schema-Nachteile sind bei Drehflügelflugzeugen mit mehre- tisch vereinfacht dargestellt und im folgenden näher ren quer oder in Flugrichtung nebeneinander und ge- beschrieben. Die Figur zeigt einen Hubschrauberrogenläufig angeordneten Rotoren der eingangs ge- 65 tori mit schlag- und schwenkgelenklosem Rotornannten Art nur teilweise beseitigt, insbesondere bkttanschluß 2 und einer über eine Taumelscheibe 3 müssen die vom Rotor herrührenden Momente von erfolgenden Blattsteuerung. Die Einstellung der Einder Rotorachse und der Zelle aufgenommen werden, stellwinkel der Rotorblätter 4 erfolgt dabei in UbK-

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eher Weise mit Hilfe einer Taumelscheibe 3, an de- Klappen 12 in der Weise, daß sie die Veretellbewe-

ren mit der Rotorwelle 6 umlaufenden Oberteil 3 α gung der Rotorblätter 4 beschleunigen, wobei zusätz-

die Verstellhebel 5 der Rotorblätter 4 mit Stoßstan- !ich aerodynamische Kräfte an den Klappen 12 auf-

gen 7 angelenkt sind. treten, die ebenso wie die freie Verstellbewegung der

Das Unterteil 3 b der Taumelscheibe 3 ist in iibli- 5 Rotorblätter 4 zur Behebung von Störmomenten her

eher Weise vermittels Steuerstangen 8 und 9 mit angezogen sind.

einem Steuerknüppel 10 verbunden, wobei zur Ver- Mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten und

einfachung der Darstellung Einzelheiten weggelassen der Welle-14 zugeordneten Verstelleinrichtung ist die

sind. In der Steuerstange 9 ist ein Freilaufgesperre 11 Winkellage der Nockenscheibe 13 in Bezug auf die

eigebaut, das die Übertragung von Verstellbewe- io Schwenkachsen I bzw. Π der Taumelscheibe 3 e:n-

gungen des Steuerknüppels 10 auf die Taumel- stellbar. Mit Hilfe dieser Verstelleinrichtung kann

scheibe 3 gestattet, dagegen eine Relativbewegung der umlaufende Rotor auf größte Laufruhe einge-

des oberen Teils 9 α zum unteren Teil 9 b der Steuer- stellt werden oder es kann während des Fluges eine

stange 9 zuläßt, wenn sich die Taumelscheibe 3 um diesbezügliche Trimmung entsprechend den vorherr-

die der Steuerstange 9 zugeordnete Achse I unter den 15 sehenden Anströmbedingungen vorgenommen wer-

auf die Rotorblätter 4 einwirkenden aerodynami- den.

sehen Kräften dreht Letzteres besagt mit anderen Bei Flugzeugen mit Tandemanordnung der Roto-Worten, daß bei Nichtbetätigung des Steuerknüppels ren ist entgegen der Darstellung in der Zeichnung die 10 die Taumelscheibe3 um die Achsel frei beweg- Nochenscheibe um.90'' versetzt angeordnet, und die Hch dem Spiel der aerodynamischen Kräfte ausge- 10 Steuerstangen 8 entfallen, während das Freilaufgesetzt ist, die an den Rotorblätter^ angreifen, wobei sperre und die Steuerstange 9 unverändert beibehaldurch aerodynamisch kopflastige Ausbildung der ten sind.

Rotorblätter 4 erreicht ist, daß die Rotorblätter 4 in Bei Flugzeugen mit nebeneinander angeordneten den der freien Taumelscheibenachse, zugeordneten Rotoren entfällt die Steuerstange 9. und das Freilauf-Umlaufbereichen um ihre Längsachsen HI und IV 25 gesperre 11 ist zweckmäßig in der Steuerstange 8 anfrei drehbar sind und sich Einstellwinkel einstellen, zuordnen.

bei denen um eine quer zur Rotorachse verlaufende An Rotoren für Verbundhubschrauber oder VerAchse keine Störmomente auf die Rotorachse einwir- Wandlungsflugzeuge, die eine relativ hohe Reiscgeken. schwindigkeit erreichen und die zusätzliche Mittel

Für relativ große Rotoren, deren Rotorblätter 4 30 zur Erzeugung des Auftriebes und des Vortriebes auferhebliche Trägheitsmomente um ihre Längsachse weisen, ist ferner eine in der Zeichnung nicht dargc- III und IV aufweisen, ist es vorteilhaft, die Rotor- stellte an sich bekannte lösbare Verbindung zwischen blätter 4 zusätzlich mit zwangsweise gesteuerten der Taumelscheibe und den zur Steuerung führenden Klappen 12 zu versehen, die nach Art eines Querru- Gestänge vorgesehen, die bei laufendem Rotor lösbar de rs ausgebildet und angelenkt sind. Die Betätigung 35 ist. Jedes Rotorblatt ist dann während eines vollen dieser Klappen erfolgt mit Hilfe einer Nockenscheibe Umlaufes frei den auf das Blatt einwirkenden aero-13, die in Bezug auf die Rotorwelle 6 stillsteht und dynamischen Kräften überlassen und stellt sich dabei deren relative· Lage in Bezug auf die freie Achse I der so ein, daß um beide Schwenkachsen der Taumel-Taumelscheibe mittels einer koaxial in der Rotor- scheibe keine Momente gebildet werden können. Mit welle 6 gelagerten Welle 14 einstellbar ist. Auf der 40 Einrichtungen zur axialen Verschiebung der Taumel-Nockenscheibe 13 gleiten Stößel 15, die unter der scheibe kann dabei der Rotor auch in Bezug auf sei-Kraft von Federn 16 stehen, von denen in der Zeich- nen Auftrieb kräftefrei gemacht werden, wobei fernung nur eine sichtbar dargestellt ist. Die besagten ner Mittel zum Falten oder Einziehen des Rotors Stößel 15 betätigen über Gelenkverbindungen 17 die vorgesehen sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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wozu diese Teile für eine erhöhte Festigkeit auszule-Patentansprüche: gen sind.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, iür ein

1 Drehflügelflugzeug mit schlag- und Drehflügelflugzeug der eingangs genannten Art den schv.enkgelenklosem Rotorblattanschluß und 5 Rotor derart auszubilden, daß um mindestens eine einer über eine Taumelscheibe erfolgenden Ro- Achse des Flugzeuges, vom Rotor herrührend, keine torblattsteuerung, dadurch gekennzeich- vom Piloten auszusteuernden Störmomente anfallen net, daß die Taumelscheibe (3) um mindestens und der Rotorantrieb und die Zelle frei von zusätzlieine (I) ihrer Schwenkachsen (I, II) von den chen Beanspruchungen durch Störmomente sind. Rotorblättern (4) her gegenüber dem Steuerknüp- io Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, pel (10) frei beweglich ist, wobei die Steuerstange daß die Taumelscheibe um mindestens eine ihrer (9) zur Verschwenkung der Taumelscheibe um Schwenkachsen von den Rotorblättem her gegenüber die freie Schwenkachse (I) ein Freilaufgesperre dem Steuerknüppel frei beweglich ist, wobei die (11) aufweist, das eine Übertragung der Blattein- Steuerstange zur Verschwenkung der Taumelscheibe Stellbewegungen über die Taumelscheibe auf den 15 um die freie Schwenkachse ein Freilaufgesperre aufSteuerknüppel verhindert, jedoch die Ubertra- weist, das eine Übertragung der Blatteinstellbewegung von Steuerbefehlen auf die Taumelscheibe gungen über die Taumelscheibe auf den Steuerknüpzuläßt, und daß die Rotorblätter derart aerodyna- pel verhindert, jedoch die Übertragung von Steuerbemisch kopflastig ausgebildet sind, daß sich auf fehlen auf die Taumelscheibe zuläßt, und daß die die freie Schwenkachse der Taumelscheibe bezo- 90 Rotorblätter derart aerodynamisch kopflastig ausgegen ein Momentengleichgewicht der Auftriebs- bildet sind, daß sich auf die freie Schwenkachse der kräfte aller Rotorblätter einzustellen vermag. Taumelscheibe bezogen ein Momentengleichgewicht
2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, da- der Auftriebskräfte aller Rotorblätter einzustellen durch gekennzeichnet, daß das Freilaufgesperre vermag.

(11) mit einer Dämpfungseinrichtung verschen »5 Es werden dabei keine vom Rotor herrührenden

ist. störenden Rollmomente auf das Flugzeug übertra-
3. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, da- gen, wobei mit Hilfe des Freilaufgesperres der Pilot durch gekennzeichnet, daß bei paarweiser Anord- über die Handsteuerung erwünschte Rollmomente zu nung der Rotoren quer zur Flugrichtung die erzeugen vermag. Es kann dabei in zweckmäßiger freien Achsen der Taumelscheibe in Flugrichtung 30 Weiterbildung der Erfindung eine Dämpfungseinrichweisen. tung in das Freilaufgesperre einbezogen sein.
4. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, da- In spezieller Weiterbildung der Erfindung weisen durch gekennzeichnet, daß bei hintereinander an- bei paarweiser Anordnung der Rotoren quer zur geordneten Rotoren die freien Achsen der Tau- Flugrichtung die freien Achsen der Taumelscheibe in melscheibe quer zur Flugrichtung verlaufen. 35 Flugrichtung und bei hintereinander angeordneten
5. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 3 mit zu- Rotoren quer zur Flugrichtung. In beiden Anordnunsätzlichen Antriebseinrichtungen und Steuerein- gen werden die von Stömcrnenten herrührenden richtungen für den schnellen Reiseflug, dadurch Belastungen der Zelle und der Rotorantriebsmittel gekennzeichnet, daß die über das Steuergestänge vermieden.

bestehende Fesselung der Taumelscheibe bei lau- 40 Für ein Drehflügelflugzeug mit paarweiser Anordfendem Rotor lösbar ist. nung der Rotoren quer zur Flugrichtung, das zusätz

liche Antriebseinriclitungen und Steuereinrichtungen für den schnellen Reiseflug aufweist, ist gemäß einer

Weiterbildung der Erfindung die über das Steuerge-

45 stange bestehende Fesselung der Taumelscheibe derart ausgebildet, daß sie bei laufendem Rotor lösbar ist. Die Taumelscheibe wird damit um beide Anstell-