DE2204619C3 - Rotor für Drehflügelflugzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für Drehflügelflugzeuge mit zumindest einem Rotorblatt, das um ein zwischen Blattwurzel und Blattspitze angeordnetes Gelenk mit annähernd horizontaler Achse in eine Staustellung faltbar ist, in welcher der äußere Blatteil den inneren Blatteil mindestens teilweise überdeckt.

Es ist bereits eine Einrichtung zum Beiklappen und Wiederherausklappen von Drehflügelblättern bekannt (DT-OS 12 60 317), bei der die Betätigungsvorrichtung koaxial innerhalb des Faltgelenkes angeordnet ist. Bei diesem Gelenk handelt es sich um ein motorgetriebenes Gelenk, in welchem der Motor und das Getriebe außen befestigt sind und das eine sehr komplizierte Hebelverriegelungsanordnung erforderlich macht, die ebenfalls außerhalb des Blattes und des BlaUhalterungsarmes angeordnet ist. Abgesehen davon, daß die Gelenkmittelachse hierbei senkrecht verläuft, ist eine derartige Anordnung unzweckmäßig, da sie keine einwandfreie aerodynamische Form ergibt, wodurch relativ hohe Luftwiderstände gebildet werden, und da der Mechanismus vollständig den jeweiligen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist.

Des weiteren ist eine Blattanordnung für Drehflügelflugzeuge bekannt (US-PS 29 41604), wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist.

Sowohl bei der Einrichtung nach DT-PS 12 60 317 als auch bei der Einrichtung nach US-PS 29 41 604 ist der Betätigungsmechanismus kompliziert aufgebaut und hai eine ungünstige aerodynamische Form, wodurch erhebliche Schwierigkeiten in bezug auf die Zuverlässigkeit und die Wartung und wegen des hohen Luftwiderstandes ernsthafte Betriebsbeschränkungen auftreten.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer Einrichtung zum Falten der Rotorblätter eines Drehflügelflugzeuges das Blattfaltgelenk und die Blattverschwenkvorrichtung stiömungsgünstig anzuordnen und konstruktiv einfach auszubilden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Gelenk als hohles, im Axialschnitt tragflügelprofilförmiges Bauteil mit einem vorderen und einem hinteren Gelenkteil, die an dem inneren Blatteil befestigt sind, und mit einem mittleren Gelenkteil, der an dem äußeren Blatteil befestigt ist, ausgebildet ist, und daß innerhalb des hohlen Bauteiles ein Motor zur Verschwenkung des äußeren gegenüber dem inneren Blatteil angeordnet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Mit der erfindungsgemäßen Faltanordnung wird eine motorbetätigte Blattverschwenkvorrichtung geschaffen, die einfach aufgebaut ist und wegen ihrer strömun.gsgünstigen Gestaltung auch in größerem Abstand von der Blattwurzel eingebaut werden kann, wodurch günstigere Abmessungen des für die Verstauung vorgesehenen Flugzeugs erreicht werden.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Hubschrauber mit ausgeklappten Rotorblättern,

F i g. 2 eine Aufsicht auf den gleichen Hubschrauber, wobei die Rotorblätter und der Flugzeugrumpf gefaltet sind,

F i g. 3 eine Seitenansicht der F i g. 2, bei der zwei Rotorblätter der einfacheren Darstellung wegen weggelassen sind,

F i g. 4 eine Aufsicht auf eine Einrichtung zum Falten der Rotorblätter, wobei Teile weggebrochen dargestellt sind, um Einzelheiten sichtbar zu machen,

Fig.5 eine Schnittansicht längs der Linie A-A der F i g. 4 und

F i g. 6 eine Ansicht längs des Pfeiles B nach F i g. 4.

Nach F i g. 1 weist ein Hubschrauber einen Rumpf 11 und eine Tragfläche in Form eines Stummelflügels 12 auf, der zu beiden Seiten des Rumpfes verläuft. Der Flügel 12 nimmt zwei Motoren 13 auf, die über ein entsprechendes Getriebe 14 zum Antrieb eines Rotorsystems verbunden sind, welches einen Rotorkopf 15 und vier Rotorblätter 16, die mit C A fund F bezeichnet sind, besitzt. Das wurzelseitige Ende 17 eines jeder Blattes ist mit dem Rotorkopf 15 nach einet herkömmlichen Methode befestigt und erstreckt sich ir radialer Richtung von dem wurzelseitigen Ende nach außen und endet an der Spif.e 18. Ein herkömmliche) Heckrotor 20 ist am rückseitigen Ende des Flugzeu grumpfes 11 angebracht.

Ein hohles, tropfenförmiges Bauteil ist in Profilseh nenrichtung in bezug auf das Blatt zwischen den wurzelseitigeii Ende und der Spitze des Blatte: angeordnet und als Gelenk 19 ausgebildet, um welche: die Spitze gefaltet werden kann, sowie ein Gehäuse fü einen Betätigungsmechanismus, um den Faltvorgan) mechanisch durchzuführen. Bei der gezeigten Ausfüh rungsform weist das Gelenk 19 einen Durchmesser voi

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etwa 22,5 cm auf und ist in etwa ein Drittel des Blattradius vom Mittelpunkt angeordnet. Einzelheiten des Gelenks !9 und des Betätigungsmechanismus sind in den Fig.4, 5 und 6 gezeigt und werden weiter unten beschrieben.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Gelenke 19 in einem Winkel angeordnet sind, der von einem rechten Winkel zur Längsachse der entsprechenden Blätter abweicht, wobei der Winkel in Fig. 4 mit etwa 7° dargestellt ist. Dies gewährleistet, daß dann, wenn die Spitze 18 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gefaltet worden ist, der Rotorkopf 15 freibleibt.

Nach den Fig.4, 5 und 6 weist das Gelenk 19 einen vorderen Gelenkteil 21, einen hinteren Gelenkteil 22 und einen mittleren Gelenkteil 23 auf, der relativ zu dem vorderen und dem hinteren Gelenkteil 21 und 22 um die Gelenkachse 41 drehbar ist.

Auf dem inneren Blatteil 25 sind Flansche 24 angeordnet, die durch zwei Schrauben 26 mit einem Flansch 27 befestigt sind, der seinerseits an den vorderen und hinteren Gelenkteilen 21 und 22 des Gelenks 19 befestigt ist. Auf dem äußeren Blatte-129 des Rotorblattes sind Flansche 28 angeordnet, die über Schrauben 30 an einem Flansch 31 befestigt sind, der einstückig mit dem mittleren Gelenkteil 23 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der äußere Blatteil 29 in bezug auf den inneren Blatteil 25 mittels des Gelenks 19 drehbar.

Ein Formteil 32 in Tragflächengestalt entsprechend dem Rotorblatt ist zwischen dem inneren Blatteil 25 und dem Gelenk 19 angeordnet und mit den vorderen und hinteren Gelenkteilen 21 und 22 verbunden. Ein Formteil 33 ähnlicher Tragflächengestalt ist zwischen dem äußeren Blatteil 29 und dem Gelenk 19 angeordnet und ist mit dem äußeren Blatteil 29 verbunden.

Ein Elektromotor 37 ist innerhalb des mittleren Gelenkteils 23 befestigt und so angeordnet, daß er den mittleren Gelenkteil 23 über ein Vorgelege 38 mit hohem Übersetzungsverhältnis in Drehung versetzt, das koaxial zur Gelenkachse 41 sowie zu Keilnuten 39, die am inneren Durchmesser des mittleren Gelenkteiles 23 ausgebildet sind, um den Motor 37 angeordnet ist. Das Einschalten des Motors 37 bewirkt eine Drehung des mittleren Glenkteils 23, der seinerseits den äußeren Blatteil 29 um die Gelenkachse 41 in Drehung versetzt.

Bei einer speziellen Ausführungsform beträgt die Untersetzung zwischen Motor und Blattantrieb über 6000 :1; dieses Verhältnis kann jedoch innerhalb weiter Grenzen geändert werden, wenn Anpassungen an andere Gegebenheiten notwendig sind. Untersetzungs-Verhältnisse in dieser Größenordnung ermöglichen die Verwendung eines Motors sehr geringen Gewichtes; beispielsweise ist für die spezielle, hier beschriebene Ausführungsform ein Motor von zwei PS verwendet worden.

Ein Arm 34 (F i g. 5), der einstückig mit dem mittleren drehbaren Abschnitt 23 ausgebildet ist, ist so angeordnet, daß dann, wenn das Rotorblatt die ausgeklappte Stellung einnimmt (F i g. 3, 4 und 5), der Arm 34 in eine im Flansch 24 ausgebildete Aussparung eintritt und mit einer Begrenzungsfläche der Aussparung in Eingriff steht sowie einen Blattanschiag ergibt. Eine Blattsperrbetätigungsvorrichtung 35 wird in dem Innenbordteil 25 des Rotorblattes aufgenommen und ist so angeordnet, daß dann, wenn ein Diuckkolben 36 von dem Betätiger 35 ausgefahren wird, er in entsprechende Löcher eintritt, die im Arm 34 und im Flansch 24 vorgesehen sind, um das Blatt in der gestreckten Stellung zu verriegeln.

Die Blattsperrbetätigungsvorrichtung35 kann entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden. Es ist jedoch zweckmäßig, den Motor 37 und die Betätigungsvorrichtung 35 durch die gleiche Antriebsart bzw. das gleiche Antriebsmedium zu betätigen.

Falls es erforderlich ist, die Rotorblätter zu falten, wird der Rotorkopf 15 so angeordnet, daß jedes der vier Rotorblätter 16 sich in einem Winkel von etwa 45° zur Längsmittenlinie des Rumpfes erstreckt. Der Druckkolben 36 wird durch die Betätigungsvorrichtung 35 zurückgezogen und entsperrt den äußeren Teil 29 von dem inneren Teil 25. Der Elektromotor 37 wird angeschaltet und setzt über das Untersetzungsvorgelege 38 den äußeren Teil 29 um das Gelenk in einer Richtung in Drehung, die anfangs nach oben und über einen Bogen von etwa 180° in die überlappende gefaltete Stellung nach den Fig.2 und 3 verläuft. In F i g. 3 ist nur das Paar Blätter Eund Fgezeigt, damit die gefaltete, sich überlappende Anordnung der Blätter auf einer Seite des Hubschraubers deutlicher sichtbar wird, während das andere Paar von Blättern C und D sich in eine ähnliche Anordnung auf der anderen Seite bewegt, wie in Aufsicht in Fig.2 gezeigt ist. Bei der speziellen, gezeigten Ausführungsform werden die Blätter paarweise verschwenkt, wobei mit dem Paar C und E begonnen wird und dann das Paar D und F folgt; die Blätter C und F bewegen sich dabei in Rückwärtsrichtung und die Blätter D und E in Vorwärtsrichtung. Die Reihenfolge des Faltens kann automatisch vorgenommen werden, indem eine nacheinanderfolgende Betätigung der Blattsperrbetätigungsvorrichtungen 35 und der Motoren 37 vorgesehen wird und Grenzschalter eingebaut werden, die den Motor abgeschaltet haben wenn das Blatt seine ausgeklappte und seine zusammengeklappte Stellung erreicht hat. Aufgrund der beschriebenen und dargestellten Faltanordnung braucht da: Blatt während des Faltvorganges nicht im Blatteinstell winkel gesperrt zu werden, wodurch die übermäßig hohen Belastungen vermieden werden, die auf di< Flugsteuerungen während des Faltens nach herkömmli chen Methoden einwirken.

Wie den F i g. 2 und 3 zu entnehmen ist, werden dii Stummelflügel 12 nach abwärts und der hintere Teil de Rumpfes 11 um ein Gelenk. 40 in eine gefaltete Stellunj in der Nähe einer Seite des vorderen Teiles des Rumpfe ti verschwenkt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rotor für Drehflügelflugzeuge mit zumindest einem Rotorblatt, das um ein zwischen B' ''wurzel und Blattspitze angeordnetes Gelenk mit; ^hernd horizontaler Achse in eine Staustellung faliDar ist, in welcher der äußere Blatteil den inneren Blatteil mindestens teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (19) als hohles, ι ο im Axialschnitt tragflügelprofilförmiges Bauteil mit einem vorderen (21) und einem hinteren (22) Gelenkteil, die an dem inneren Blatteil (25) befestigt sind, und mit einem mittleren (23) Gelenkteil, der an dem äußeren Blatteil (29) befestigt ist, ausgebildet ist und daß innerhalb des hohlen Bauteils ein N'otor (37) zur Verschwenkung des äußeren gegenüber dem inneren Blatteil angeordnet ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (37) ein Untersetzungsgetriebe (38) antreibt, das koaxial zur Gelenkachse (41) um den Motor angeordnet ist, und daß der Ausgang des Untersetzungsgetriebes (38) mit Keilnuten (39) kämmt, die an dem mittleren Gelenkteil (23) ausgebildet sind.

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mittleren Gelenkteil (23) ein Arm (34) befestigt ist, der in der gestreckten Blattstellung nach innen verläuft und an einer am inneren Blatteil (25) ausgebildeten Anschlagfläche anliegt.

4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren Blatteil (25) eine Betätigungsvorrichtung (35) eingebaut ist und einen Druckkolben (36) betätigt, der in ausgefahrenem Zustand durch aufeinander ausgerichtete Löcher im Arm (34) und der Anschlagfläche zur Verriegelung der Blatteile in ihrer gestreckten Stellung greift.