DE2150741B2 - Schlag- und schwenkgelenklose aufhaengung der rotorblaetter eines drehfluegelflugzeuges am rotorkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schlag- und schwenkgelenklose Aufhängung der Rotorblätter eines Drehflügelflugzeuges am Rotorkopf mittels torsionsdastischer. paketartig zusammengefaßter Zuglamellen, die parallel zur Rotordrehebene angeordnet sind und jeweils eine Rotorblattwurzel mit einem koaxial zur Rolordrchaclise am Rotorkopf angeordneten Zentralkörper verbinden.

Zur schlag- und schwenkgelenkloscn Aufhängung der Rotorblätter eines Drehflügelflugzeuges am Rotorkopf ist es bekannt, torsionselastischc. paketartig zusammengefaßte Zuglamellcn zu verwenden, welche parallel zur Rotordrehebene angeordnet sind. Bei einem derartigen bekannten Rotor (deutsche Patentschrift 1 531 355) sind die der Rotordrehachsc zugekehrten Enden der Zuglamellcn auf einem koaxial zur Rotordrehachse am Rotorkopf angeordneten Bolzen gelagert.

Soll für jedes einzelne Rotorblatt ein Lamellenpaket verwendet werden, dann können diese auch an ■j-ineni gemeinsamen Zentralkörper befestigt werden, welcher auf dem vorgenannten Bolzen gelagert ist.

Auch in diesem Fall sind die am Bolzen angreifenden Kräfte im Gleichgewicht, so daß er keine Kräfte auf den Rotorkopf überträgt. Offen bleibt bei einer derartigen Anordnung jedoch, was bei einem Bruch des Zentralkörper im Bereich seiner Verbindungen mit den Lamellenpaketen geschieht. z.B. infolge von Werkstoffehlern, mechanischen Beschädigungen odei auch infolge kurzzeitiger Überbeanspruchung (bei Überdrehzahl). Ein Verlust des Flugzeugs kann dann

ίο der Fall sein.

Dasselbe gilt für einen Bruch der Blatlwurzelhül- :en, über welche bei dem bekannten Rotor die Rotorblätter in am Rotorkopf ausgebildeten Blattwinkellauerhiilsen drehbar aufgenommen sind. Auch bei dieser Anordnung, bei der die jeweilige Verbindung Blattwurzel Blauwurzelhülse durch einen Bolzen hergestellt ist, ist für den Fall eines Bruches de;· Blattwurzelhülsen im Bereich der Bolzen keine Vorsorge getroffen.

Aufgabe der Erfindung ist es aufzuzeigen, wie die die Blattzentrifugalkräfte auf den Rotorkopf übertragenden Bauelemente im Hinblick auf ein Versagen bei Brüchen funV.tionsmäßig redundant ausgebildet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäll vorgeschlagen, daß der Zentralkörper an seinem Umfang zumindest von einer Wicklung nach Art eine; Bandage umfaßt wird. Für eine Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher je eine jedem Rotorblatt zu· geordnete und mit diesem durch zumindest einen Bolzen stat - verbundene Blattwurzelhülse mit je einer am Rotorkopf ausgebildeten Blattwinkellagcrhülsc drehbar verbunden ist, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der BoI-zen in der Blattwurzelhülse i.i Augen gelagert ist. welche an ihrem Umfang zumindest von einer Wicklung nach Art einer Bandage umfaßt werden Bei einem Bruch des Zentralkörpers und bzw. oder der Blattwurzjlhül.en im Augenbereich werden also die von den Rotorblättern herrührenden Zentrifugalkräfte durch die Bandagen aufgenommen und gegebenenfalls übertragen. Ein Schaden wird dann in einfacher Weise bemerkt, wenn die Bandagen aus einem faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten.

Kunststoff bestehen. Bei einer Belastung derartiger dehnbarer Bandagen kommt es nämlich infolge eines sogenannten Auswanderns der Befestigungsmittel für die Zuglamellcn oder dc^r Bolzen für die BlaUwurzelhülscn an der Rotornabe zu einer Unwucht, welche für den Betrieb auf Dauer untragbar und damit dem Piloten ein Hinweis auf einen Bruch des Zcntralkörpers und bzw. oder einer, gegebenenfalls auch mehrerer, Blattwurzelhülsen ist. Der Pilot wird dann unverzüglich landen.

Die Bandagen können auch aus Stahldrahl, oder Bor-Fasern bestehen. In diesem Fall ist es denkbar, daß bei einem Schaden des Zentralkörpers und bzw. oder der Blattwurzclhülsen die Unwucht an der Rotornabe so gering ist, daß sie vom Piloten überhaupt nicht bemerkt wird. Deshalb wird man derartige Bandagen so auslegen, daß sie über einen längeren Zeitraum belastbar sind und ein Schaden unter Umständen erst bei einer Inspektion des Flugzeuges erkannt zu werden braucht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung und Weite; bildungen derselben werden an Hand eines Ausführungsbcispieles. wie in

<f

"der Zeichnung dargestellt, nachfolgend näher erläu- galkrafte_ dehnen, -s '""¹V _eilj„_en Bruchstelle be-

fcrt. Die Zeichnung zeigt in ~ ^A'Tf ^"inSlußbor/en, 16."was zu einer Ln-

Fiu. 1 in einer Seitenansicht den zentralen Teil lindhchen Anschluun ^ ^^ _{dudurdl erhä}|t der

eines "Rotors, wobei ein Rotorarm im Längsschnitt wucht an der κ ■ _{dnen Schadcn}

dargestellt ist. .. * P"°t ™™zugl.ch cmn Hm^^^ ^ ^.

Fiiz. 2 eine Einzelheit nach F i si. I in einem gro- Lm Lei unun ,...·, _{der dann} die Zen-

KerenVlaßstab, ¹^f ^ X_r^ den' Bandagen 20 durch,

Fig.3 einen Schnitt nach Schnittlinie III-1II der tnfugakra u. uher '- _{h]icßen ist jodes Z}en-

F is. 2 und scharte Biuü kam,η a ^- ^ ^ _{]? nii},

Fi u. 4 einen Schnitt nach Schnittlinie IV-IV der io tralkorpei-1 ul an su. _drch~_chse verlaufenden

I-j ü. 1. ebenfalls in einem größeren Maßstab. zwei etwa parallel ^. _{en 22} versehe-;

In Fiu. 1 ist ein Rotorkopf 1 eines Vierblattrotors mulden '"rmujen ^ _{cs im} ^e _Auaenbereich prak-

tlurch Schrauben! mit einer Rotorwelle 3 fest ver- (Mg·-^· ^Uduul, , _Brüchen kommen, bei denen

bunden. Der Rotorkopf 1 besteht im wesentlichen tisch nur ^^{u s0}"-ⁿ jeueilieen Auge 17 zur aus vier radial nach außen weisenden Rotorarmen, 15 z. B. Brucnim^1U " . ·„ ₂₂ verlaufen. Da d^:,

welche als BlaUwinkellagerhülsen 4 ausgebildet sind. "^üchf^t!l£eC"„"ⁿ _in ^A ₍S_cn Bruchstellen nicht zur An-

In jeder dieser Blattwinkellatierhülsen 4 ist über Bandagen 20 . η ^ " _{B hüdicunJ!} duvh

Wälzlagers und 6 eine Blattwur/.elhülse 7 drehbar lage kommen könne, ist n.r - . .

gelaserl. welche zugleich als Foschiag für das zu- Bruchkanten ausgese ^ - . ^ faserverstärkt,m

geordnete Rotorblatt8 dient. Über die Blattwurzel- 20 An Stelle \on "'".'=■ _{lchi; aus} Stahidr.!.:

hülsen? und die Wälzlager= und 6 werden die auf ^Kuns^ ^nVe wenden welche eegen mechan;-

die Rotorblätter 8 wirkenden Schwenk- und Biege- oder Bo,-Fa |T ^cn^ .^ ^^^ _]C^_U

momente in den Rotorkopf 1 geleitet. *clie ^D'-.^suu' > ~_{B ndai},_{e a}us einem Elastomer auf

Zur Aufnahme der von den Rotorblättern 8 her- durch eine weHc ^J^f _{Js ichert sein kiinill}.,-, rührenden Zentrifugalkräfte sind in den Blattwurzel- =5 ^!^^"^nduni de"ar?".cr Bandagen hat den Vn₁-

hülsen? Spannteile 9 angeordnet die sich dort je- Die VerxN^^d'^™ »_äni,_{e der den} Zentralkörpei

weils in Richtung zur Rotordrehachse gegen einen teil, daß die . ζ >, cn Mra _FascH B_3nU₁₁J,,,,

Bund 10 abstützen und jeweils über pafetartig zu- sichernden (^»J,^rdni _ueoeneinander ausführ,.

sammenacfaßte, endlose Zuglamellen 11 in Form bei Belastung Bcw.gun^n _öL_e

eines endlosen Lamellenbandes mit einem koaxial 30 können _R„_nf,„_acn ->₀ wird demnach in einfache:

zur Rotordrehachse im Rotorkopf 1 gelagerten BoI- ^{Durcn d}^!S des"Zentralkörpers 15 gegen ein

zen 12 verbunden sind. Die Verbindung zwischen Weise d.e ^che^H ^de^^ _{djc Blattwur},_:Cl

den Zuglamellen 11 und den zugehörigen Spannte.- Versagen erholu AhnHc. . _zufleordnL._{lc Rolo}„

len 9 ist durch einen Anschlußbolzen 13 hergestellt, hülsen 7 mit denen d.s ]«λ c ^ _{isl Nv;} .

der durch ein Auge 14 in den Zuglamellen geführt 35 blatt 8 über ^J^J^ _{24 in der} zugehörige:-,

und im Spannteil gelagert ist. 1 > S- '^rj,··, _{7 jn dorl} ausgebildeten Augen 2?

Zur Verbindung der Zuglamellen 11 mit dem zen- Blatt« urzclhulsc 7 m dort. * _{k Kunslsto}, _f

tralen Bolzen 12 ist ein auf diesem gelagerter zwcitei- mit Bandagen 26 a Usla«.^ r»t _Ηϋ^_π

liaer Zentralkörper 15 mit einer der Anzahl der La- gelagert D.e Bandagen ~<»j.ma _außcrdcni

mellenbänder entsprechenden Anzahl von Anschluß- 40 ""^^"SeÄe^^ ™ verse-

bolzcn 16 vorgesehen. Diese sind in Augen 17 be.der mit zwu ™ld^nk,rrmg^ ^ _Biamvm.

Zcntralkörperteile gelagert und durch im Rotor- hen (F. g. 4 Auch De, u „,sichert, daß

kopf 1 angeordnete Haltescheiben 18 gegen ax.ales zelhulse 7^m MJ beruch ^ _Bcschä_digun,

Verschieben gesichert. D.e Verbindung der An- s ex ο ^⁰^^tani- _Bruchkanlen praktisch aus-

schlußbolzcp 16 mit den zugeordneten Zuglamellen 45 der Bandagen -< >

11 bzw. Lamellenbändern ist wieder jeweils durch B"^¹^^'vermerkt daß zum Schutz sämtlicher

ein Auge 19 hergestellt. .,,.,·, ■ _A Rnnd-iaen ^O und 26 »cgen eine Beschädigung durch

Wie des weiteren aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind Bandagen -U una -.1 · » ₁₅ , , _Au„_cn

beide Teile des Zentralkörpers 15 an ihrem Um.ang Reibung auf temj^**^ % ,mechanische

mit je einer Bandage 20 versehen. Die Bandagen 20 50 2= diese^ a η^J ^J_lun -.us einem Lack

sind als endlose Wicklungen oder Bander ausgebildet Cin.lussc be^¹S"- . Polyletrafluoräthv-

(F i g. 3) und jeweils in einer Rille 21 am Um.ang des oder auch un n^ ^^ ^ _dc> _{Zcnlralkörpcr}

zugeordneten Zentralkorper-Te.ls eingebettet (F ig. 2 '^en°^a;^a^" . _{dicscr auch} einstückig ausgebildet

zeigt das untere der beiden Zentralkörper-Teile); sie to,ll ota ilsc r .^_{Q Form dcs}

bestehen aus einem glasfaserverstärkten Kunststof. 55 se. ^ ^e en .s^ , _z. B. zur Befe-

Derartige Bandagen 20 werden sich bei einem Bruch f ^f ^'\™_aden Anzahl von Lamellenbän-

säs«=;"™ ¹^ «ifesr^{scbildct sein oder die}

betreffenden Rotorblättern 8 herrührenden Zentrifu- Form eines Polygons haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schlug- unä schwenkgelenklose Aufhängung der Rotorblätter eines Drehflügelflugzeuges am Rotorkopf mittels torsionselastischer, paketartig zusammengefaßter Zuglamellen, die parallel zur Rotordrehebene angeordnet sind und jeweils eine Rotorblaitwur/.ol mit einem koaxial zur Rotordrehachse am .'.orkopf angeordneten Zentralkörper verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (15) an seinem Umfang zumindest von einer Wicklung nach Art einer Bandage (20) umfaßt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei je eine jedem Rotorblatt zugeordnete und mit diesem durch zumindest einen Bolzen starr verbundene Blatlwurzelhülsc mit je einer am Rotorkopf ausgebildeten Blattwinkellagerhülse drehbar verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (24) in der Blattwurzelhülse (7) in Augen (25) gelagert ist. welche an ihrem Umfang zumindest von einer Wicklung nach Art einer Bandage (26) umfaßt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (15) bzw. dL Augen (25) der Blattwurzelhülse (7) an ihrem Umfang mit c"va parallel zur Rotordrehachse verlaufenden muldenförmigem Ausnehmungen (22 bzw. 28) verse¹ en sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagen (20, 26) aus einem faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagen (20, 26) aus Stahldraht oder Bor-Fasern bestehen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß jede Bandage (20, 26) durch eine weitere Bandage aus einem Elastomer auf Silikon- oder Polyurethanbasis gesichert ist.