DE202006005862U1

DE202006005862U1 - Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb und Steuerungsystem

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Publication number: DE202006005862U1
Application number: DE202006005862U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2016-04-06

Abstract

Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem, mit einem Differentialgetriebe, zwei Leistungspfade, einem Planetengetriebe, einer Taumelscheibe, und einer Hecksteuerfläche.
– dadurch gekennzeichnet – daß das Differentialgetriebe in zwei Leistungspfade aufteilt und – anstelle eines Heckrotors – den Drehmomentausgleich übernimmt.

Description

Das Gebrauchsmuster betrifft ein Antrieb- und Steuerungsystem für einen Hubschrauber mit zwei – auf einer Achse – angeordneten Auftriebsrotoren, bei welchem über zwei Leistungspfade Drehzahl und Drehmoment vom Antrieb auf diese zwei gegenläufige Rotoren übertragen werden. Die Steuerung des Hubschraubers wird mit der Ansteuerung der Taumelscheibe für nur einen Rotor und einer schräg verstellbaren Heckflosse erreicht. Dabei treten unerhebliche Wechselwirkungen im Gesamtsteuerungssystem auf. Es wird der gesamte Hubschrauberbereich berührt. Aus der Fachliteratur kann entnommen werden, daß sich kein derartiges Antriebsystem im Hubschrauberbereich in Gebrauch bzw. in der Industriellen Fertigung befindet. Hubschrauber mit Doppel-Auftriebsrotoren benötigen bis heute eine sehr aufwendige Steuerungstechnik mit zwei Taumelscheiben. In Bezug auf einrotorige Hubschrauber darf der Leistungsverlust des dort benötigten Heckrotors – zum Drehmomentausgleich – nicht ungenannt bleiben. Die Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters ist es, ein sehr einfaches Antriebs- und Steuerungssystem für einen Doppelrotorhubschrauber zu ermöglichen. Dabei sollte der Antrieb der beiden gegenläufigen Rotoren über ein Getriebe mit Drehmomentausgleich zwischen zwei Leistungspfade, und für einen der Pfade die Drehrichtungsänderung ermöglichen, und dies ohne nennenswerten negativen Einfluß auf die Gesamtflugsteuerung des Hubschraubers. Außerdem sollte der Heckrotor entfallen.
Diese Aufgabe wird mit dem Gebrauchsmuster dahingehend erfüllt, daß man über ein Differentialgetriebe den Antrieb in zwei Leistungspfade aufsplittet und zugleich dessen drehmomentausgleichende Funktion nutzt. Wobei der eine Leistungspfad die Hauptrotorwelle – und der andere Leistungspfad – über ein drehrichtungsändernde Getriebeeinrichtung die zweite – obere Rotorwelle – antreibt. Das Gebrauchsmuster erfüllt die gewünschten vorteilhafte Auswirkungen in Richtung: Kein Heckrotor/Kein Leistungsverlust für den Drehmomentausgleich/unerhebliche Einflußnahme eines Steuervorgangs auf die Gesamtsteuerung des Hubschraubers/keine zweite Taumelscheibe für die Doppelrotoransteuerung/damit kein erhöhter technischer Aufwand. All dies führt zu reduziertem Produktionsaufwand und Wartungsaufwand und damit zu Kosteneinsparungen. Das Gebrauchsmuster wird im folgenden über 1–2 und 3 einer Zeichnung nähergebracht. Dabei zeigt 1 in einer Gesamtansicht einen Querschnitt durch das Antriebssystem des Hubschraubers – zeigt 2 eine vergrößerte Ansicht ins Getriebesystem mit der Drehrichtungsumkehrfunktion – und über 3 den zusätzlichen Eintrag zum Erkennen der beiden Leistungspfade.
Es ist von einem Antriebsdrehmoment des Motors 9 auszugehen, welches den Käfig des Differentialgetriebe 7 antreibt. Das Differentialgetriebe 7 steht in einem ersten Leistungspfad LP1 in direkter Wellenverbindung 5 mit dem unteren Rotor 1. Über einen zweiten Leistungspfad LP2 steht das Differentialgetriebe 7 – über das Planetengetriebe 8 – in der Sonnenradwellenverbindung 10/6 zum oberen Rotor 2. Dabei übernimmt das Planetengetriebe 8 über dessen stehenden Steg (Getriebegehäuse 3) und Sonnenrad 10 die Aufgabe der Gegenläufigkeit zwischen Welle 6 und Welle 5. Zusätzlich sorgt das Planetengetriebe 8 mit dessen abgestuften Planetenräder 11 für das gleiche Übersetzungsverhältnis auf den beiden Leistungspfade LP1 und LP2. Über das Differentialgetriebe 7 findet eine absolute Ausgleichsfunktion der Drehmomente zwischen den Rotoren 1 und 2 – statt. Auf Grund, daß die Blätter des oberen Rotor 2 nicht angesteuert sind, und in freier Kipp- bzw. Schlagfunktion stehen müssen, ist dieser Rotordurchmesser bedingt kleiner zu halten als der Durchmesser von Rotor 1 um – zum Vermeiden der Rotorberührung – den Rotorebenenabstand 12 nicht zu groß wählen zu müssen. Daraus resultierend ist die Blattzahl von Rotor 2 größer als bei Rotor 1, um letztendlich nicht zu hohe Rotordrehzahlunterschiede in Kauf nehmen zu müssen. Die Flugrichtung des Hubschraubers (Drehen-vorwärts) wird über die Ablenkung des abwärts gerichteten Auftriebswindes – über die hinten angeordneten Steuerflächen 4 vollzogen. Seitwärts-Vorwärts-Rückwärts – wird wie üblich – über den angesteuerten großen Rotor 1 vorgenommen.

Claims

Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem, mit einem Differentialgetriebe, zwei Leistungspfade, einem Planetengetriebe, einer Taumelscheibe, und einer Hecksteuerfläche. – dadurch gekennzeichnet – daß das Differentialgetriebe in zwei Leistungspfade aufteilt und – anstelle eines Heckrotors – den Drehmomentausgleich übernimmt.
Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem nach Anspruch 1 – dadurch gekennzeichnet – daß das Planetengetriebe eine Drehrichtungsänderung zwischen den beiden Rotorwellen bewirkt.
Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem nach Anspruch 1–2 – dadurch gekennzeichnet – daß das Planetengetriebe eine Drehzahlsyncronisation zwischen den beiden Rotorwellen ermöglicht.
Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem nach Anspruch 1 – dadurch gekennzeichnet – daß – trotz Doppelrotor – eine einzelne Taumelscheibe für die Steuerung des Helikopter genügt.
Hubschrauber-Doppelrotor-Antrieb u. Steuerungsystem nach Anspruch 1 – dadurch gekennzeichnet – daß kein Heckrotor – zum Ausgleich der Drehmomente benötigt wird.