DE2226205C3 - Antriebseinrichtung für Hubschrauber - Google Patents

Description

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 30 vorrichtung aufweist. Dabei besteht das Zwischenge-

dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgelegt ist. daß während des Doppelmotorbetriebs die ersten und zweiten Zahnradvorgelege (2i. 22) mit unterschiedlichen Drehzahlen durch Übersteuerung des Freilaufes (25) in dem Zwischengetriebe (24) umlaufen, so daß gewährleistet ist daß das erste und das zweite Zahnradvorgelege (21, 22) unabhängig voneinander durch den ersten bzw. den zweiten Motor (11,12) angetrieben werden.

triebe vorzugsweise aus zwei auf einer gemeinsamen Welle angeordneten Zahnrädern, von denen das eine mit dem ersten und das andere mit dem zweiten Vorgelege kämmt und die über den Freilauf und die Überlastschutzvorrichtung miteinander gekoppelt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Antriebseinrichtung so ausgelegt ist. daß während des Doppelmotorbetriebes die ersten und zweiten Zahnradvorgelege mit unterschiedlichen Dreh-

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 40 zahlen durch Übersteuerung des Freilaufes in dem Zwi-

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Zahnradvorgelege (21, 22) in einem Getriebekasten (28) getrennt von dem übrigen Teil der Übertragungseinrichtung aufgenommen werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für Hubschrauber mit einem ersten und einem zweiten Motor, einer ersten Antriebsvorrichtung, die den ersten Motor mit einer Rotorantriebswelle verbindet, einer zweiten Antriebsvorrichtung, die den zweiten Motor mit der Rotorantriebswelle verbindet, und einer dritten Antriebsvorrichtung, die den ersten Motor mit einem ersten Zahnradvorgelege verbindet, welches einen ersten Satz von Hilfsgeräten antreibt.

Es sind Doppelmotorhubschrauber bekannt, die auch mit nur einem Motor betrieben werden können, damit wenigstens die Möglichkeit besteht, daß der Hubschrauber zu einer Landefläche zurückkehren kann. Ein weiterer Sicherheitsfaktor, der Huberschraubern eigen ist. besteht in der Fähigkeit, nach einem vollständigen Ausfall der Speisequelle mit einer als »Auiorotation« bekannten Technik sicher niederzugehen und zu landen. Während dieser Betriebsart ist es unbedingt erforderlich, daß die Hubschraubersteuerungen wirksam sind, und es ist deshalb entscheidend, daß wenigstens schengetriebe umlaufen, so daß gewährleistet ist, daß das erste und das zweite Zahnradvorgelege unabhängig voneinander durch den ersten bzw. den zweiten Motor angetrieben werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprücher angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß wenigstens ein Satz von Hilfsgeräten über einen sehr weiten Fehlerzustandsbereich in Funktion bleibt und damit eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit erzielt wird.

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

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Hubschrauber-Antriebseinrichtung mit zwei Motoren und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinrichtung für einen Doppelmotorhubschrauber. Nach F i g. 1 weist ein Hubschrauber erste und zweite Motoren 11 und 12 auf, die so angeordnet sind, daß sie eine Rotorantriebswelle 13 über Getriebe 14,15 und

16 antreiben. In den Antrieben ist jeweils ein Freilauf

17 und 18 vorgesehen, der Freilauf 17 ist mit einer von Hand betätigbaren Aussperrvorrichtung (nicht dargestellt) zu einem weiter unten erläuterten Zweck verbunden. Durchgehende Wellen 19 und 20 sind so angeordnet, daß sie zwei Zahnradvorgelege 21 und 22 antreiben, die einen ersten Satz von Hilfsgeräten A und

-. /weiten Satz von Hilfsgeräten B betreiben. Das |#^ⁿ dvorgelege 22 der Hilfsgeräte B ist so ausgelegt. ^nra mit höherer Geschwindigkeit umläuft als das ^eS _dvorgelege 21 des Salzes von Hilfsgerälen A. Z über durchgehenden Welle·! 19 und 20 ange-

-JKIiIi J»^{c u}

Vf^beJdurchgehende Welle 20 ist ein Freilauf 23. in ,· ,wheehende Welle 19- ein Freilauf 29 eingesetzt. it Zahnradvorgelege 21 und 22 sind über ein Zw,-u »triebe 24 miteinander verbunden, Jas einen

•i««f M und eine Überlastschutzvorrichtung 26. z. B. eSniSrbolzenemhält.

Fn Freilauf 27 ist in ein Zwischenverbindungsgetrie-• der Antriebsanordnung von dem ersten Motor 11

^e'^^eSF Γε 2 sind die gleichen Bezugszeichen zur Bevhnung ähnlicher Teile verwendet und nachstehende n^chreibung ist auf Details der Antriebseinrichtung k chränkt aus denen entnommen werden kann, wie 5f_e Einrichtung nach Fig. 1 betrieben werden kann *o η e dargestellte Einrichtung ist zum Einbau oberhalb dl Kabinendachaufbaues eines Hubschraubers bemi wobei das vordere Ende der Kabine in Rich-ί,Γα des Pfeiles A¹ liegt. Die Drehrichtung der vermiedene Teile der Einrichtung ist in F i g. 2 durch weilere Pfeile angedeutet.

Antriebswellen 30 und 31 sind zur Übertragung des nrehmomentes am ersten und am zweiten Motor 11 rl ,2 angeordnet und Spiralzahnkegelräder 32 und « sind am unteren Ende der beiden im wesentlichen Senkrechten Antriebswellen 34 und 35 angeordnet. Die 7ahnräder 14 und 15 werden von dem oberen Ende der Wellen 34 und 35 aufgenommen und kämmen an jeder rijte des Zahnrades 16. so daß eine abgeglichene An-οπ-inune erzielt wird, die schädliche Seitcnbelastungen ausschaltet. Eine Drehung des Zahnrades 16 treibt die Rotorantriebswelle 13 an. die zwcekmäßigerweise als Hohlwelle ausgebildet ist. damit in ihr die Rotorsteuerungen für den Hubschrauber aufgenommen werden ^"„drittes Zahnrad 36 kämmt mit dem Zahnrad und ist am oberen Ende einer Antriebswelle 37 angebracht während ein Kegelrad am unteren Ende der Welle 37 eine Drehung an die Heckrotorantr.ebswellc ^^Antriebswellen 30 und 31 ist jeweils ein Freilauf 17. 18 angeordnet; der Freilauf 17 ist dabei mit einer Handsteuerung 39 verbunden.

Die durchgehende Welle 20 wird durch das Zahnrad 40 in Drehung versetzt, damit das Zahnradvorgelege 22 2 Satzes von Hilfsgeräten B über den Freilauf 23 ange rieben wird. Die durchgehende Welle 19 wird durch das Zahnrad 4i in Drehung versetzt und treibt das Zahnradvorgelege 21 des Satzes von H.lfsgeraten Λ über den Freilauf 29 an. wobei das Zahnrad 41 auf der Motorseite des Freilaufes 17 angeordnet .st. Auf den We°en 30 und 19 ist zwischen dem Zahnrad 41 und einem Zwischenverbindungszahnrad 42 jeweils der FreHauf 17 bzw. 29 vorgesehen. Das ZwKchenvcrb.ndungs" hnrad 42 weist kämmende Zahnräder an den Wellen 19 und 30 auf und das Zahnrad auf der Welle |9 nimmt den Freilauf 27 auf.

I Zwischengetriebe 24. das d-Zahnradvorgelege

^schutzvorrichtung 26 gezeigt. Die UberlastschuU-vorrichtung 26 ist an der Innenfläche eines der Zahnrader des Zwischengetriebes 24 angeordnet; in der Praxis kann es sich jedoch als zweckmäßig herausstellen, die Vorrichtung 26 auf der anderen Seite des Zahnrades vorzusehen, damit es durch einen Getriebekasten (nicht dargestellt) vorsieht, um eine regelmäßige Überwachung zu vereinfachen. Wie in Verbindung mit F 1 g. 1 beschrieben, ist das Getriebe so ausgelegt, daß das Zahnradvorgelege 22 des Satzes von Hilfsgeraten ö mit höherer Geschwindigkeit als das Zahnradvorgelege des Satzes von Hilfsgeräten A umläuft, wenn die Zahnradvorgelege von den durchgehenden Wellen 19 und 20 angetrieben werden.

jeder Satz von Hilfsgeräten kann einige oder alle der folgenden Einrichtungen enthalten: Hydraulische Pumpe. Schmierölpumpe, Generator und Tachometer.

Die Arbeitsweise der Antriebseinrichtung ist folgende:
1. Motorlauf am Boden

Wenn die Hilfsgeräte ohne Drehen der Rotorantriebswelle 13 betrieben werden sollen, wird der Freilauf 17 von Hand ausgesperrt, um das Kegelrad 32 und damit das Zahnrad 15 beim Starten des Motors 11 zu isolieren. Der Motor 11 treibt die durchgehende Welle 19 über das Getr.ebe 41 so an, daß das Zahnradvorgelege 21 des Satzes von Hilfseeräten A betätigt wird, das auch das Zahnradvorgelege 22 des Satzes von H.lfsgeraten B über den Freilauf 25 im Zwischengetriebe 24 anireib.. Die durchgehende Welle 20 wird von dem Freilauf 23. und das Zwischengetriebe 42 von dem Freilauf 27 isoliert. Somit können beide Satze von Hilfsgeräten A und B vom Motor 11 bei stationärer Rotorantriebswelle 13 betrieben werden.

2. Normaler Betrieb ,

Während der normalen Doppelmotorbetnebsbtdingungen bewirkt der Freilauf 25. daß jeder Sa ζ von Hilfsgerälen A und B unabhängig angetrieben wird, so daß die übertragene Energie ,cwe.h,zur Hälfte auf die Zahnradvorgelege 21 und 22 und die Freiläufe 23. 29 aufgeteilt wird. Dies wird dadurch erreicht daß das Zahnradvorgelege 22 des Satzes von Hiifsgeräten B mit höherer Geschwmd.g e, umläuft als das Zahnradvorgelege 21 des Satzes von Hilfsgerät Λ, so daß während des,Doppe motorbetnebes im Freilauf 25 bei 1% Schlupf auftritt. Während des Normalbctriebes wird der Antrieb zur durchgehenden Welle 19 auf die Getr.ebe 41 und 42 aufgeteilt.
3. Störungsbedingungen

■a) Störung des Motors 11. des Fre.laufes 17 oder ^} des Zahnradvorgeleges 21 des Satzes von

Da'Sahen des Zahnradvorgeleges 21 beeinflußt das Zahnradvorgelege 22 des Ratzes von Hilfsgeräten B nicht, das somit den Betrüb durch Übersteuerung am Freilauf 25 im Zwischengetriebe 24 fortssetzt, wöbe, das Zahr, radvorgeleg- 22 über d.e durchgehende Welle 20 angetrieben wird, um wichtige Einrichtungen ,η Betrieb zu halten. Im Falle: einer Störung im Motor 11 oder im Freilauf 17 wird die Rotorantriebswelle durch den Motor »2 über d.e Antriebswelle 31. das Kegelrad 33 und d.e Getriebe 14 und 16 angetrieben b) Störung des Motors 12. des Freilaufes 18 oder des Freilaufes 23

In diesem Fall wird die direkte Energ.ee.nspcisung in das Zahnradvorgelege 22 unterbunden; das Zahnradvorgelege 22 setzt jedoch se.nen

Betrieb fort, indem es über den Freilauf 25 im Zwischengetriebe 24 angetrieben wird, so dad beide Sätze von Hilfsgerätcn funktionsfähig bleiben. Im Fülle einer Störung im Motor 12 oder im Freilauf 18 wird die Rotorantriebswel-Ie von dem Motor 11 über die Antriebswelle 30. das Kegelrad 32 und die Getriebe 15 und 16 angetrieben.

c) Störung im Freilauf 29

Eine Störung im Freilauf 29 bedeutet, daß der Antrieb zur durchgehenden Welle 19 ausschließlich von dem Getriebe 42 übernommen wird, wobei die Einrichtung so funktioniert, wie für den normalen Betrieb beschrieben.

d) Störung des Zahnradvorgeleges 22 des Satzes von Hilfsgcräicn B

Eine Störung, beispielsweise ein Klemmen des Zahnradvorgeleges 22 des Satzes von Hilfsgeräten B betätigt die Überlastschutzvorrichtung 26, so daß das Zahnradvorgelege 21 und damit *> die Hilfsgeräte im Satz A den Betrieb von der durchgehenden Welle 19 fortsetzen können.

e) Störung beider Motoren 11 und 12

Eine Störung beider Motoren 11 und 12 macht ein Landen nach einer als »Autorotation« bckannten Methode notwendig, bei der der Blattwinkel der Rotorblätter so eingestellt wird, daß die Blätter durch den die Blätter durchsetzenden Luftstrom in Drehung versetzt werden, wenn der Hubschrauber niedergehl. Eine Steuerung ist während dieses Vorganges erforderlich; deshalb ist es ausschlaggebend, daß wenigstens die entscheidenden Hilfsgeräte. z. B. die Hydraulikpumpe, während dieses Flugzustandes betriebsfähig bleiben. (I) Einrichtungen ohne Freilauf 27 und Zwischenverbindungsgetriebe.
Die Drehung der Rotorantriebswelle durch die Rotorblätter während der Autolotation wird über die Getriebe 16. 14. 33 und 40 in die durchgehende Welle 20 übertragen, die das Zahnradvorgelege 22 des Satzes von Hilfsgeraten B antreibt. Die Frcilaufeinrichiungcn 17. 18 und 29 werden übersteuert und isolieren die Motoren 11 und 12. des weiteren wird der Freilauf 25 übersteuert, der das Zahnradvorgelege 21 des Salzes von Hilfsgcräten A isoliert.
(II) Einrichtungen mit Freilauf 27

Der Einbau des Frcilaufs 27 gewährleistet, daß so wie der Satz von Hilfsgeraten B in der oben beschriebenen Weise wirksam ist, das Zahnradvorgelege 21 des Satzes von Hilfsgerätcn A über die Getriebe 16. 15, 32 und 42 und die durchgehende Welle 19 angetrieben wird, so daß ein voller Satz von funktionsfähigen Hilfsgerätcn während des Zustandes der Autorotation vorhanden ist. Die Freilaufcinrichtungcn 17. 18 und 29 werden zur Isolierung der Motoren 11 und 12 übersteuert. Eine Störung des Freilaufs 27 unter vollständigen Motorstörbedingungcn bedeutet, daß die Einrichtung in der in (I) vorbcschricbcnen Weise arbeitet.

Die Zahnradvorgelege 21 und 22 und das Zwischengetriebe 24 können in einem getrennlen Getriebekasten untergebracht sein, wie in F i g. 1 mit der Umrißlinie 28 angedeutet; sie können aber auch in einem Hauptgetriebekasten zusammen mit dem Getriebe 14. 15. 16 und den Frcilaufeinrichtungen 18, 17, 27 und 29 vorgesehen sein.

Bei einer anderen Ausführungsform können die Freilaufeinrichtungen 17. 27 und 29 zusammen mit den zugeordneten Antriebswellen zwcckmäßigerweisc axial angeordnet sein, damit eine kompaktere Antriebseinrichtung als die in F i g. 2 gezeigte parallele Anordnung erzieii wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung für einen Hubschrauber mit einem ersten und einem zweiten Motor, einer ersten Antriebsvorrichtung, die den ersten Motor mit einer Rotorantriebswelle verbindet, einer zweiten Antriebsvorrichtung, die den zweiten Motor mit der Rotorantriebswelle verbindet, und einer dritten Antriebsvorrichtung, die den ersten Motor mit einem ersten Zahnradvorgelege verbindet, welches einen ersten Satz von Hilfsgerüten antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine vier te Antriebsvorrichtung (Welle 20) vorgesehen ist, die den zweiten Motor (12) mit einem zweiten Zahnradvorgelege (22) verbindet, das einen zweiten Satz von Hilfsgeräten (B) antreibt, und daß die ersten und zweiten Zahnradvorgelege (2!, 22) über ein Zwischengetriebe (24) miteinander verbunden sind, das einen Freilauf (25) und eine ÜberJastscbutzvorrichtung (26) aufweist.

2. Antriebseinrichtung na'ch Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengetriebe (24) aus zwei auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Zahnrädern besteht, von denen das eine mit dem ersten (21) und das andere mit dem zweiten (22) Vorgelege kämmt und die über den Freilauf (25) und die Überlastschutzvorrichtung (26) miteinander gekoppelt sind.

die wesentlichen Einrichtungen, wie z. B. die hydraulische Energieversorgung, funktionsfähig erhalten werden. Derartige Einrichtungen sind bisher entweder durch eine getrennte Energiequelle gespeist worden. die eine erhebliche Gewichubelastung darstellt, oder durch ein Zahnradvorgelege, das einen einzigen Sat/ von Hilfsgeräten betreibt, so daß ein Fehler im Zahnradvorgelege alle Hilfsgeräte unwirksam macht. Aus der DT-OS 15 00 545 ist ein Leistungsübertra-

ίο gungsmechanismus. insbesondere für Hubschrauber, bekannt, der während bestimmter Bedingungen die Hilfsgeräte in Betrieb hält. Ein derartiger Mechanismus ist empfindlich in bezug auf Fehler, die im Freilauf, in der Welle oder im Getriebe auftreten. Dabei kann der Hubschrauber ganz oder teilweise außer Betrieb fallen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übertragungseinrichtung für einen Dwppelmotorhubsehrauber mit einer Vorrichtung zum Antrieb von zwei Sätzen von Hubschrauberhilfsgeräten zu schaffen, die so ausgelegt ist.

daß wenigstens einer der Sätze von Hilfsgeräten über einen weiten Bereich von Fehlerbedingungen im Betrieb bleibt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine vierte Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die

ij den zweiten Motor mit einem zweiten Zahnradvorgelege verbindet, das einen zweiten Satz vnn Hilfsgeräten antreibt, >ind daß die ersten und zweiten Zahnradvorgelege über ein Zwischengetriebe miteinander verbunden sind, das einen Freilauf und eine Überlastschut/-