DE2039101C - Drehflügelflugzeug mit zwei einander aufhebende Rollmomente verursachenden, auftriebserzeugenden Einrichtungen - Google Patents

Description

25 Auftriebserzeugung an den vorlaufenden Rotorblät-

tern zu erzielen, ohne dem Piloten zusätzliche Aufgaben übertragen zu müssen und ohne verhältnismäßig komplizierte Einrichtungen vorsehen zu

Die Erfindung betrifft ein Drehflügelflugzeug mit müssen.

zwei einander aufhebende Rollmomente verur- 30 Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß ge-

sachenden, auftriebserzeugenden Einrichtungen, von löst durch eine Einrichtung zur Kopplung der seit-

denen mindestens eine einen Rotor darstellt, dessen liehen zyklischen mit der gemeinsamen Blattsteue-

Rotorblätter schlag- und schwenkgelenklos an die rungseinrichtung derart, daß bei Verringerung des Rotornabe angeschlossen sind, mit einer zyklischen Einstellwinkels der gemeinsamen Blattsteuerung der

und mit einer gemeinsamen Blattsteuerung. 35 Einstellwinkel der seiüichen zyklischen Blattsteue-

Bei einem aus der USA.-Patcntschrift 3 409249 rung zur Verschiebung des Rotorschubvektors in bekannten Drehflügelflugzeug dieser Art gleicht man der Querachsenrichtung vergrößert wird, die Auftriebskraft an den auf einer Seite vorlau- Bei einem derartigen Drehflügelflugzeug läßt sich fenden Rotorblättern und die Auftriebskraft an den die zyklische seitliche Blattsteuerung zur Erzielung auf der anderen Seite zurücklaufenden Rotorblät- 40 eines maximalen Auftriebs an den vorlaufenden tern nicht etwa aneinander an, indem man die Rotorblättern selbsttätig als Funktion der gemein-Auftriebskraft der vorlaufenden Rotorblätter auf samen Blattsteuerung vornehmen. Die Kopplungsdiejenige der zurücklaufenden Blätter erniedrigt, einrichtung kann dabei die Form eines Mischsondern man erzeugt an den vorlaufenden einen ganz gestänges haben. Die üblichen Steuerbefehle des beträchtlich größeren Auftrieb, indem man die vor- 45 Piloten zur seitlichen oder zur longitudinalen zyklilaufenden Rotorblätter auf die günstigste Betriebs- sehen Blattsteuerung können den mittels der Koppbedingung bei dem relativ größeren Fahrtwind an lungscinrichtung voneinander abhängig gemachten diesen Rotorblättern einstellt, so daß der resul- Signalen so überlagert werden, daß das Flugzeug tierende Rotorschubvektor dieses Rotors zur Seite durch Roll- oder Nickbewegungen in bekannter der vorlaufenden Rotorblätter hin versetzt wird. Das 50 Weise manövriert werden kann, in solcher Weise erzeugte Rollmoment wird in an- Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung sind derer Weise, beispielsweise durch einen entsprechend Einrichtungen zum Festlegen der gemeinsamen betriebenen weiteren Rotor, ausgeglichen. Blattsteuerungseinrichtung und der Kopplungseinrich-

Allerdings wird bei einem solchen bekannten lung bei einem einer hohen Fluggeschwindigkeit Drehflügelflugzeug dem P'loten eine zusätzliche Auf- 55 entsprechenden Einstellwinkel vorgesehen. Oberhalb

gäbe zugewiesen oder es sind besondere Einrichtun- eines Übergangswertes zu der hohen Fluggeschwin-

gen notwendig, um abhängig vom Fortschrittsgrad digkeit wird die Vorwärtsgeschwindigkeit in erster

des Rotors den günstigsten seitlichen Versatz des Linie mittels einer einen Vorwärtsschub erzeugenden

Rotorschubvektors einzustellen. Hilfseinrichtung gesteuert. Das Drehflügelflugzeug Aus der USA.-Patentschrift 3109496 ist es 60 kann dann in ähnlicher Weise wie ein Flugzeug mit

ferner bekannt, die gemeinsame Blattsteuerung und starren Flügeln durch Betätigen des Steuerknüppels

die zyklische Blattsteuerung in Längsrichtung bei für die zyklische Blattsteuerung und vermittels der

einem Drehflügelflugzeug in bestimmten Einstell- den Vorwärtsschub erzeugenden Hilfseinrichtung

bereichen zu koppeln, um eine verstärkte zyklische manövriert werden.

Blattwinkelverstellung in Längsrichtung bei hohen 65 Während nachfolgend die Erfindung am Beispiel Vorwärtsgeschwindigkeiten und im Bereich großer eines Drehflügelflugzeuges mit zwei koaxialen,

gemeinsamer Blattwinkelverstellung zu erreichen. gegenläufigen Rotoren erläutert ist, kann der hier

Eine verstärkte Auftriebserzeugung an den vorlau- gemachte Vorschlag auch auf andere Drehflügel-

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flugzeuge angewendet werden, welche einen Rotor zu dem oberen Rotor 366 gehören. Einrichtungen,

mit schlag- und schwenkgelenklosem Blattanschluß welche beiden Rotoren zugeordnet sind, tragen keine

und eine weitere auftriebserzeugende Einrichtung Zusätze. . „„

besitzen. Außer von einem weiteren koaxialen Rotor Es sei hier vereinbart, daß unter Seiten-hülis-

kann also eine solche zusätzliche auftriebserzeugende 5 antrieben solche verstanden werden, welche die tin-

Einrichtung von einem weiteren, versetzt angebrach- Stellwinkel der Rotorblätter zyklisch derart ver-

ten Rotor oder von einer starren Tragfläche gebildet ändern, daß sich Rollmomente um die Längsachse κ

sein. Jedenfalls erfüllen die weiteren auftrieoserzeu- des Flugzeuges ergeben. Entsptechend sollen als ■

genden Einrichtungen die Aufgabe, ein gleich großes Längs-Hüfsantriebe solche bezeichnen, die eine ^

und entgegengesetzt gerichtetes Rollmoment zum io solche zyklische Blattsteuerung veranlassen, daß ein

Ausgleich desjenigen Rollmomentes hervorzubringen, Nickmoment erzeugt wird.

welches durch die seitliche Versetzung des Rotor- Die Steuersignale zur zyklischen und zur gemein-

schubvektors verursacht wird. samen Blattsteuerung werden den Rotorblättern je-

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines des Rotors mittels der üblichen Taumelscheiben 38

Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die 15 mitgeteilt, welche einen stillstehenden Ring, der mit

Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt den Hilfsantrieben 24,26 und 28 verbunden ist, und

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Verbindun- einen umlaufenden Ring besitzen, der über die Blattgen der Steuergestänge zur gemeinsamen und zur hebel 42 mit den Rotorblättem 40 in Verbindung zyklischen Blattsteuerung an den Rotorblättem eines steht. Die Blatthebel 42 stehen radial mit Bezug auf schlag- und schwenkgelenklosen Koaxial-Rotor- ao die Blattholmachse ab und ermöglichen eine Versystems, änderung des Einstellwinkels der Rotorblätter durch

F i g. 2 eine Abbildung der Kopplungseinrichtung, Verdrehung der Blätter um die Holmachse. Gelenke

in welcher die Steuerbewegungen für die gemeinsame oder flexible Teile, welche Schlagbewegungen oder

und die zyklische Blattsteuerung an einem Dreh- auch Schwenkbewegungen der Rotorblätter gegen-

flügelflugzeug mit zwei schlag- und schwenkgelenk- 25 über der Rotornabe zulassen, sind nicht vorgese-

losen Rotoren miteinander kombiniert werden, hen. Diese Konstruktion ermöglicht es, daß der be-

F i g. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung treffende Rotor einen stark versetzt angreifenden

zwischen der Längsneigung des Flugzeugrumpfes Schubvektor aufzunehmen vermag. Während in der

und der Vorwärtsgeschwindigkeit im Geradaasflug Zeichnung für jeden Einzelrotor nur ein einziges

für Hubschrauber mit verschiedenem Gesamt- 30 Rotorblatt gezeigt ist, versteht es sich, daß jeder

gewicht und Rotor zumindest drei Rotorblätter aufweist.

Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Erläute- Wie schematisch angedeutet, verlaufen die Ver-

rung der funktionellen Abhängigkeit der gemein- bindungsgestänge zwischen der Taumelscheibe 38 a

samen Blatteinstellung von der damit gekoppelten und den Rotorblättem 40 a des unteren Rotors au-

seitlichen zyklischen Blatteinstellung, wobei die Ver- 35 ßerhalb der Rotorwelle 44 a. Demgegenüber sind die

änderung der gemeinsamen und der damit gekop- Verbindungsgestänge zwischen der Taumelscheibe

pelten zyklischen Blatteinstellung in Abhängigkeit 38 b und den Rotorblättem 40 b des oberen Rotors

von der Vorwärtsgeschwindigkeit aufgetragen ist. zur Vereinfachung der Darstellung innerhalb der

F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein Steuersystem zur Rotorwelle 44 b eingezeichnet.

Betätigung der Blätter der schematisch angegebenen 40 In F i g. 1 stehen die Rotorblätter 40 seitlich von Koaxialanordnung von schlag- und schwenkgelenk- den Naben der Rotoren 36 weg. Es sei angenommen, losen Rotoren. Ein Steuerknüppel 10 zur zyklischen daß das Rotorblatt 40 a von der rechten Seite des Blattwinkelveränderung in üblicher Weise ist über Flugzeuges wegsteht und von oben gesehen im zugehörige Steuerstangen 12 und 14 mit einer mecha- Gegenuhrzeigersinn umläuft, während das Rotornischen Kopplungseinrichtung 16 verbunden. Ein 45 blatt 40 b von der linken Seite des Flugzeuges weg-Blattverstellhebel 18 zur kollektiven Blattwinkel- steht und im Uhrzeigersinn umläuft. Zwar sind die veränderung ist über Steuergestänge 20 ebenfalls mit Seiten-Hilfsantriebe 24 und 26 in einer durch die der Kopplungseinrichtung 16 gekuppelt. Rotorblätter 40 aufgespannten Vertikalebene hegend

Falls gewünscht, können automatische Stabilisie- gezeichnet, doch versteht es sich, daß diese Antriebe rungs- oder Navigationssignale den über die Betäti- 50 tatsächlich um den Rotor in Richtung der Blattgungseinrichtungen 10 und 18 zur zyklischen und zur drehung versetzt angeordnet sind, so daß die zu den gemeinsamen Blattsteuerung eingegebenen Steuer- auf der Seite der Blattvorderkante wegstehenden Signalen durch eine Gruppe von Hilfsvorrichtungen Blatthebeln 42 führenden Stoßstangen keine Verüberlagert werden, welche allgemein mit 22 bezeich- kopplung zwischen den Steuersignalen zur zyklischen net sind. 55 Blattwinkelverstellung in Seitenrichtung und in

Die Kopplungseinrichtung 16 kombiniert die Längsrichtung verursachen können. Sind die Steuer-Steuersignale zur gemeinsamen und zur zyklischen antriebe in dieser Weise angeordnet, so bewirkt eine Blattsteuerung derart, daß die Servoantriebe 24 und differentielle Betätigung der Seiten Steuerantriebe 24 26 zur Seitensteuerung und die Servoantriebe 28 zur und 26 ein Kippen der Taumelscheibe 38, welches Steuerung in Längsrichtung für jedes Rotorsystem 60 zu einer reinen seitlichen zyklischen Blattwinkelverin geeigneter Weise betätigt werden. Die Kopplungs- stellung und daher zu einem Rollmoment um die einrichtung 16 und die Haupt-Servoantriebe für die Flugzeuglängsaclise führt. Zur gemeinsamen VerRotoren sind über Gestänge 30, 32 und 34 verbun- änderung der Blattwinkelcinstellung der Rotorblätter den. Einander entsprechende Steuerantriebe und . müssen die Seiten-Steuerantriebe 24 und 26 zusam-Steuergestänge für die jeweiligen Rotoren, welche 65 men betätigt werden und der Längs-Steuerantrieb 28 jeweils mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet sind, muß gleichzeitig so betätigt werden, daß er die tragen den Zusatz α, wenn sie dem unteren Rotor Taumelscheibe 38 anhebt oder ansenkt.
36a zugeordnet sind und den Zusatz b, wenn sie In F i g. 2 ist die Kopplungseinrichtung 16 genauer

wiedergegeben. Es sei in Erinnerung gebracht, daß der Hauptwelle 50 gelagert ist, kann die Steuerdie hauptsächliche Aufgabe der Kopplungseinrich- stange 14 für die zyklische Blattwinkelverstellung mit lung 16 darin besteht, die vom Steuerknüppel 10 Bezug auf die Längsrichtung die Stange 34 betätigen, und vom Blattverstellhebel 18 nach Fig.l erzeugten welche ihrerseits eine Betätigung des Langs-Hilts-Stcuerbcfehle zur zyklischen und zur gemeinsamen 5 antriebes 28 im Sinne einer Kippung der laumei-Blattsteuerung in Stellbewegungen umzusetzen, scheibe 38 betätigt, derart, daß eine zyklische Blattweiche zur Betätigung der jeweils drei Steuerantriebe Winkelverstellung mit Bezug auf die Längsrichtung der Taumelscheibe jedes Rotors benutzt werden. Zu herbeigeführt wird.

diesem Zweck ermöglicht der in Fig. 2 gezeigte Würde die Stange62 festgehalten werden, wahrend

Mechanismus die erforderliche differentielle Betäti- io der Hebel 52 durch das der kollektiven Blattwinkel-RuiiB der Stangen 30 und 32 in Abhängigkeit von verstellung zugeordnete Gestänge 20 verdreht wurde einer Verschiebung der Steuerstange 12 für die seit- so hätte die gemeinsame Betätigung der Hebel 54 liehe zyklische Blattsteuerung sowie eine Betätigung und 56 zusammen mit den Wtnkelhebeln 64 und 66 der Stange 34 in Abhängigkeit von einer Verschie- zur Folge, daß sich die Stangen 30 und 32 nicht buiiß der Steuerstange 14 für die zyklische Blatt- 15 unterschiedlich, sondern vielmehr gemeinsam bestcucrung in Längsrichtung. Zusätzlich werden in der wegen könnten. Wird die Stange 14 für die zyklische Einrichtung die Stangen 30, 32 und 34 in Abhängig- Blattwinkelverstellung in Längsrichtung festgehalten, keil von einer Lingangsbcwegung des Steuergestän- so bewirkt die gemeinsame Betätigung der Hebel 58 ces 20 für die gemeinsame Blattsteuerung ihrerseits und 68 und des drehbaren Armes 70, daß sich auch betätigt Von wesentlicher Bedeutung ist es, daß die ao die Stange 34 in gleiche Richtung wie die Stangen Kopplungseinrichtung 16 bei Vergrößerung des Ein- 30 und 32 bewegt, so daß eine gemeinsame Blattstellwinkels der seitlichen zyklischen Blattsteuerung winkelverstellung herbeigeführt werden kann. Vervon Null ab zur Versetzung des Rotorschubvektors schiedene Faktoren bei der Kopplung zwischen den in Querachsenrichtung den Einstellwinkel der ge- Gestängen für die gemeinsame und für die zyklische meinsamen Blattsteuerung von «iner von Null ver- as seitliche Blattsteuerung können eingeführt werden, schiedenen Ausgangseinstellung verringert. Diese Ver- indem lediglich die Radien der verschiedenen Hebel änderung der gemeinsamen und der seitlichen zykli- verändert werden.

sehen Blattsteucrung ist von der unmittelbaren Aus der obigen kurzen Beschreibung ist zu -r-

Proportionalität zu unterscheiden, bei welcher etwa sehen, daß durch entsprechende Anordnung >r

gemäß der eingangs erwähnten USA.-Patentschrift 30 Hilfsantriebe für die Taumelscheibeneinstellung :jnd

3199 601 eine bestimmte Veränderung der gemein- durch Vermeidung einer Verkopplung der mc a-

samen Blattwinkcleinstellung von einem Nullwert ab nischen Steuersignale eine reine zyklische Blatt n-

einer proportionalen Veränderung der seitlichen zy- stellung in Seitenrichtung erfolgt, wenn die Star, ^n

kuschen Blattwinkeleinstellung von einem Nullwert 30 und 32 durch eine Bewegung der Stange '<t

ab entspricht. 35 unterschiedlich betätigt werden. Eine Beweg, ig

Hs sei hier bemerkt, daß nach der üblichen Den- allein der Stange 14 bewirkt eine Betätigung er

nition einer Vergrößerung der zyklischen Seiten- Stangen 34 und führt eine reine zyklische BlM'

Blattwinkclvcrstellung eine Verringerung des Ein- einstellung an den Rotoren mit Bezug auf "-■

stcllwinkels am vorlaufenden Rotorblatt entspricht. Längsrichtung ein. Könnte man die Stangen 62 ι id

Der Nullwert der gemeinsamen Blattwinkelverstel- 40 14 festhalten, so würde eine Verschiebung · es

lung ist als derjenige Wert definiert, bei welchem auf Gestänges 20 eine gemeinsame Verstellung der St π

Grund der gemeinsamen Blattwinkelverstellung ein gen 30,32 und 34 und damit eine kollektive BL .1

Auftriebsvektor vom Betrage Null erzeugt wird. winkelverstellung an den Rotoren einführen. Es ?si

Die Kopplungseinrichtung 16 enthält eine Haupt- jedoch bedeutsam, daß die Verschiebung der St. n-

wcllc 50, die im Flugzeug drehbar gelagert ist, sowie 45 gen 62 durch ein Differentia'.gestänge 72 erfolgt. Γ«

in doppelter Ausführung eine Gestängegruppe für je Differentialgestänge 72 wird seinerseits durch i^:ie

einen Rotor. Auch hier sind einander entsprechende Verschiebung der Stange 12 für die seitliche zyk -

Elemente für die jeweiligen Rotoren durch gleiche sehe Blattwinkelverstellung über ein Joch 76 und

Bczugszahlen mit den Zusätzen α bzw. b bezeichnet, außerdem durch jeweils eine Koppelstange 78

um die Zugehörigkeit zu den jeweiligen Rotoren zu 50 der kollektiven Blattwinkelverstellung beaufschlagt.

kennzeichnen. Auf der Welle 50 sind Hebel 52,54, Nachdem die Hebel 52 tind 54 auf der Welle 5C

56 und 58 festgestiftet. Hebelarme 60 sind auf der festgestiftet sind, bewirkt eine Betätigung des füi

Welle 50 drehbar gelagert, wobei die Drehung der die gemeinsame Blattwinkelverstellung vorgesehener

Hebelarme 60 um die Welle 50 mittels Stangen 62 Gestänges 20, daß der Steuerung zur gemeinsamer

liranfluBt wird. Aus der Zeichnung ist zu erkennen, 55 Blattwinkelverstellung außerdem ein kleiner Betraf

daß eine Verschiebung der Stangen 62 auf Grund einer seitlichen zyklischen Blattwinkelversteliunf

der unterschiedlichen Kippbewegungen der Winkel- überlagert wird, indem die Koppelstange 78 und da-

liebt 1 64 und 66 eine unterschiedliche Betätigung der mit das Differentialgestange 11 und die Stange 6;

Stanf cn 30 und 32 herbeiführt. Die unterschiedliche verschoben werden.

Betätigung der Stangen 30 und 32 ist aber genau die- 60 Es zeigt sich, daß eine Aufwärtsbewegung dei jenige, welche zur Neigung der Taumelscheibe 38 Stange 12 eine entsprechende Aufwärtsbewegung dei tiarli Fig. 1 «forderlich ist, derart, daß den Rotor- Stangen62aund626 herbeiführt. Die dinerentiellf blättern 40 eine seitliche zyklische Blattwinkelver- Betätigung der Stangen 30 und 32 der einzelnen Ro änderung mitgeteilt wird. Die Stangen 62 sind also toren ist demgemäß gekoppelt oder in Phase, da: mit der Steuerung für die seitliche zyklische Blatt- 65 heißt die Stangen 30 α und.30b bewegen sich in cini MinU-lverstcllung fckoppelt. Durch die gemeinsame Richtung, während sich die Stangen 32a und 321» ii B. tnlii-unr dv-s fcstFCitifictcn Hebels 58. des WinUl dei cntprpcngcsclzcn Richtung bcwcpcn Dir Nn hd*ls68 und des Aimcs70. welcher drehbar auf giinp der Taumelscheibe 38a. welche durch diesi

Bewegung der Stangen 30 α und 32 α verursacht wird, Vorwärtsgeschwindigkeit in km/h und andererseits hat dieselbe Richtung wie die Neigung der Taumel- der Längsneigung des Rumpfes eines Flugzeuges in scheibe 38 b, wie sie durch die Bewegung der Stan- Grad mit einer Koaxialanordnung schlag- und gen 30 b und 32 b herbeigeführt wird, da diese schwenkgelenkloser Rotoren und mit Hilfs-Vortriebs-Bewegungen gleichgerichtete Rollmomente um die 5 einrichtungen aufgetragen. Bei niedrigen Vorwärts-Längsachse des Flugzeuges hervorbringen. Solche geschwindigkeiten ist der Rumpf nach vorn unten gleichphasigen Rollmomente sind das Ergebnis der oder in negativer Richtung geneigt, wobei die Rotor-Verschiebung der Auftriebsvektoren an den Rotoren auftriebsvektoren entsprechend geneigt sind, um eine s : in jeweils gleiche Richtung, so daß sie eine asymme- Beschleunigung aus dem Schwebezustand heraus ' trische Lage mit Bezug auf das Flugzeug einnehmen io durchzuführen. Vergrößert sich die Geschwindigkeit, und eine Funktion zur Lagesteuerung oder zum so wird die Nase des Flugzeuges allmählich mit Manövrieren des Flugzeuges übernehmen können. größer werdender Fluggeschwindigkeit angehoben. Um andererseits die Auftriebsvektoren an den vor- Wie sämtliche drei Kurven der graphischen Darstellaufenden Blättern symmetrisch versetzt einzustel- lung zeigen, kann das Flugzeug bei hohen Fluglen, ist es erforderlich, Steuersignale zur seitlichen 15 geschwindigkeiten in konstanter Lage gehalten werzyklischen Blatteinstellung einzuführen, welche an den. Die drei unterschiedlichen, gleichbleibenden den Taumelscheiben im wesentlichen gleich große, Stellungen geben die jeweilige Lage eines Flugzeuges jedoch entgegengesetzt gerichtete Neigungen bewir- mit verschiedenem Gesamtgewicht wieder. Höher kcn, da die vorlaufenden Blätter der einzelnen liegende Kurven der Lage des Rumpfes entsprechen Rotoren auf einander gegenüberliegenden Seiten des 20 größeren Gesamtgewichten, wenn der Geradeausflug Flugzeuges gelegen sind. Aus diesem Grunde bcwir- in gleichbleibender Höhe beibehalten werden soll,
ken die Koppelstangen 78 eine differentielle Betäti- F i g. 4 ist in Verbindung mit F i g. 3 zu betrachten gung der Stangen 62 in Abhängigkeit von einer und zeigt in Abhängigkeit von der Fluggeschwindig-Verschiebung des zur gemeinsamen Blattwinkdver- keit die Veränderung der gemeinsamen Blattwinkelstellung dienenden Gestänges 20. Diese differentielle 25 verstellung (obere Kurvenschar) und der seitlichen Betätigung der Stangen 20 und die entsprechende zyklischen Blatteinstellung (untere Kurvenschar), unterschiedliche Neigung der Taumelscheiben 38 welche mit der gemeinsamen Blatteinstellung gewird als differentielle seitliche zyklische Blattein- koppelt ist. Es zeigt sich deutlich, daß die Beziehung stellung bezeichnet. Diese Bezeichnung stellt aber der Kopplung zwischen gemeinsamer und zyklischer angesichts der oben gegebenen Definition der seit- 30 seitlicher Blatteinstellung nicht direkt proportional liehen zyklischen Blattwinkelverstellung eine Sonder- ist. Wenn sich die gemeinsame Einstellwinkelverheit dar, da die unterschiedliche Taumelscheiben- änderung von dem dem Schwebeflug entsprechenden neigung tatsächlich eine Vergrößerung der seitlichen Wert verringert, so wächst der Betrag der seitzyklischen Blattwinkelverstellung an beiden gegen- liehen zyklischen Blattsteuerung. Die verschiedenen sinnig umlaufenden Rotoren herbeiführt. Die Schub- 35 Bereiche gemeinsamer Blattwinkeleinstellung im vektoren haben im ungesteuerten Zustand das Be- Schweheflug und im Bereiche niedriger Geschwinstreben, sich bei steigender Geschwindigkeit auf den digkeit entsprechen wieder dem Flugzeug mit vervorlaufenden Blättern nach außen zu verschieben. schiedenen Gesamtgewichten. Im Idealfall nimmt die Die eingeführte Kopplung zwischen der Steuerung gekoppelte zyklische seitliche Blatteinstellung stets für die gemeinsame Blaltwinkelvcrstellung und der 40 vom Nullwert bei Schwebeflug aus zu, doch sind Steuerung für die seitliche zyklische Blattwinkel- auf Grund der nichtproportionalen Abhängigkeit von verstellung zur Beeinflussung der seitlichen Ver- der gemeinsamen Blattwinkelversteilung kleine Versetzung der Auftriebsvektoren beschränkt daher änderungen abhängig vom Gesamtgewicht bei niedridieses Bestreben einer Verschiebung durch Ver- gen Geschwindigkeiten festzustellen. Diese kleinen erößcrr. der seitlichen zyklischen Blattwinkelver- 45 Veränderungen sind durchaus annehmbar und stelsiellung bei einer entsprechenden Verringerung der len einen guten Kompromiß angesichts der Verein- ; emeinsamen Blattwinkclverstellung. Der Schub- fachungen dar, die durch die Kopplung zwischen vektor greift daher an einer Stelle am Blatt an, die gemeinsamer und zyklischer seillicher Blatteinstelinnerhalb derjenigen Stelle liegt, an welcher der lung erzielt werden. In bestimmten Fällen kann es Vektor sonst angreifen würde. Der Betrag der Kopp- 50 aber wünschenswert sein, eine zusätzliche Abgleichlung der gemeinsamen Blattwinkelverstellung mit vorrichtung vorzusehen, die eine schrittweise EinBezug auf die differentielle seitliche zyklische Blatt- stellung des Betrages der gekoppelten zyklischen Winkelverstellung kann durch Verändern der wirk- seitlichen Blattwinkelverstellung ermöglicht. Eine samen Hebellängen der Winkelhebel 52 bzw. 54 oder solche Abgleichvorrichtung kann dadurch geschaffen durch Verschieben des Angriffspunktes des Joches 55 werden, daß die Kopplungsstange 78 verlängerbar 76 an den Differentialgestängen 72 beeinflußt werden. ausgeführt wird oder indem eine verschiebliche Ver-Aus den nachfolgend angegebenen Gründen ist bindung zwischen dem Joch 76 und dem DifferentialeineFestiegeeinrichtung80 vorgesehen, die aus einem gestänge 72 vorgesehen wird. Die Justierung kann elektrisch betätigten Bolzen oder einer federbelaste- vom Piloten oder durch geeignete Fühleinrichtungen ten Klinke bestehen kann, die in unmittelbarer Nähe 60 des Flugzeuges selbsttätig vorgenommen werden.
des Gestänges 20 zur gemeinsamen Blattwinkelver- Man sieht, daß die gemeinsame Blatteinstellung im stellung angeordnet ist und das Gestänge bei einer Bereiche höherer Fluggeschwindigkeiten unabhängig 4, bestmimten kollektiven Blatteinstellung festlegen vom Gesamtgewicht des Flugzeuges auf einem ein- W kann. zigen Wert gehalten werden kann. Die Festlegeein-Die Wirkungsweise der Einrichtung läßt sich am 65 richtung 80 nach Fig. 2 ist mit Bezug auf das f · besten an Hand der Zeichnungsfiguren 3 und 4 er- Gestänge 20 zur gemeinsamen Blatteinstellung so 'läutern. angeordnet, daß sie das Gestänge entsprechend dem - In Fig.3 sind die Veränderungen einerseits der für hohe Fluggeschwindigkeiten geltenden Wert der

gemeinsamen Blatteinstellung nach F i g. 4 festzulegen vermag. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Festlegeeinrichtung 80 einstellbar auszuführen, so daß der konstante Wert der gemeinsamen Blatteinstellung bei hohen Geschwindigkeiten veränderbar ist Diese Einstellbarkeit ist insbesondere dann wertvoll, wenn auch eine Abgleichvorrichtung für die zyklische seitliche Blatteinstellung vorgesehen ist. Während die gemeinsame Blatteinstellung konstant gehalten wird, kann die Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeuges im Bereich hoher Geschwindigkeit im wesentlichen durch Verändern des Schubes einer Hilfs-Vortriebseinrichtung reguliert werden. Als Hilfs-Vortriebseinrichtung eignen sich beliebige Triebwerke wie Strahltriebwerke oder Luftschrauben.

Wenn die gemeinsame Blatteinstellung bei höheren Vorwärtsgeschwindigkeiten festgehalten wird, so kann das Flugzeug mit einer Koaxialanordnung schlag- und schwenkgelenkloser Rotoren in diesem Bereich mit dem Steuerknüppel 10 zur zyklischen Blattwinkelveränderung entsprechend Fig. 1 im wesentlichen genauso geflogen werden wie ein Flugzeug mit starren Tragflächen. Die Veränderung des Rotorangriffswinkels und folglich die Schubresultierende des Rotor-Koaxialsystems wird durch Verändern der Vortriebskraft der Luftschraube und durch die Rumpfstellung beeinflußt, wie in F i g. 3

ίο gezeigt. Die Stellung des Rumpfes wiederum kann durch den für die zyklische Blattwinkelverstellung bestimmten Steuerknüppel beeinflußt werden, welcher Nickmomente um die Querachse des Flugzeuges wirksam werden läßt. Mittels des Steuerknüppels 10 können auch seitliche zyklische Blattwinkelverstellungen an beiden Rotoren zur Erzeugung von Rollmomenten für das Manövrieren des Flugzeuges erzeugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 i s fenden Rotorblättern durch Einstellung der günstig- Patentansprüche: sten Betriebsbedingungen an diesen Rotorblattera ist ^ jedoch bei diesem bekannten Drehflügelflugzeug nicht ^

1. Drehflügelflugzeug mit zwei einander auf- möglich. Insbesondere ist eine seitliche .^z3*J>*;he -| hebende Rollmomente verursachenden, auftriebs- s Blattsteuerung für andere als für ManovnerzwecKe _f erzeugenden Einrichtungen, von denen minde- nicht vorgesehen. «ιηαΛίνι ·*

stens eine einen Rotor darstellt, dessen Rotor- Aus der USA.-Patentschnft 3IW 6Ui ist es

blätter schlag- und schwenkgelenklos an die schließlich noch bekannt, die gemeinsame, uiatt-

^J Rotornabe angeschlossen sind, mit einer zykli- steuerung und die seitliche zyklische Blattsteuerung ^

sehen und mit einer gemeinsamen Blattsteuerung, io so miteinander zu koppeln, daß Rollmomente, die

gekennzeichnet durch eine Einrichtung in bestimmten Betriebszuständen bei gemeinsamer

(16) zur Kopplung der seiüichen zyklischen mit zyklischer Blattwinkelverstellung erzeugt werden,

der gemeinsamen Blattsteuecungseinrichtung der- durch die gekoppelte seitliche zyklische Blattsteue-

art, daß bei Verringerung des EinsteUwinkels rung wieder aufgehoben werden. Bei einer Vergroße-

der gemeinsamen Blattsteuerung der Einstell- 15 rung der gemeinsamen Blattwinkelverstellung wird

winkel der seiüichen zyklischen Blattsteuerung in dem bekannten Drehflügelflugzeug hierzu eine

zur Verschiebung des Rotorschubvektors in proportionale Vergrößerung der seiüichen zyklischen

Querachsenrichtung vergrößert wird. Blattwinkelversteilung vorgenommen. Diese gekop-

2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, ge- pelte seitliche zyklische Blattsteuerung bewirkt aber kennzeichnet durch eine Einrichtung (80) zum ao nicht eine Einstellung optimaler Strömungsbedin-Festiegen der gemeinsamen Blattsteuerungsein- gungen an den vorlaufenden Rotorblättern. richtung und der Kopplungseinrichtung (16) bei Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst einem einer hohen Fluggeschwindigkeit entspre- werden, bei einem Drehflügelflugzeug der eingangs chenden Einstellwinkel. kurz beschriebenen Art die Vorteile der verstärkten