DE2256124A1

DE2256124A1 - GAS DIVERTING DEVICE FOR A HELICOPTER REACTION ROTOR

Info

Publication number: DE2256124A1
Application number: DE19722256124
Authority: DE
Inventors: Lothar Seeber; Ernst Dipl Ing Zoller
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE2256124B2

Description

Gasualenkungs.inrichtung für einen Hubschrauberreaktionsrotor Die Erfindung betrifft eine einstellbar Gasumlenkungseinrichtung, die z. B. in der Spitz eines Rotorblattes ang.ordnet ist und die gleichzeitig als Schubdüse reaktionsgetriebener Hubschrauber dient. Gas deflection device for a helicopter reaction rotor Die The invention relates to an adjustable gas deflector which z. B. in Spitz of a rotor blade is arranged and at the same time reaction-driven as a thrust nozzle Helicopter is used.

Bei Hubschraubern mit Reaktionsantrieb werden von einem vorwiegend im Rumpf angeordneten Gaserzeuger komprimierte Gase über Gasführungen der Rotorblattwurzel zugeführt und von dort durch einen besonderen Gaskanal, der innerhalb der Rotorblattstruktur liegt, oder der durch die Rotorblattstruktur selbst gebildet werden kann, z. B. der Rotorblattspitze zugeführt. An der Rotorblattspitze oder an einer sonst dafür geeigneten Stelle eines Rotors, werden die in Richtung der Rotorblattachse strömenden Gase etwa rechtwinkelig in Rotorblattebene gesehen umgelenkt und etwa tangential ausgeblasen. In the case of helicopters with a reaction drive, one predominantly Gas generator arranged in the fuselage compressed gases via gas ducts in the rotor blade root and from there through a special gas duct that is inside the rotor blade structure or which can be formed by the rotor blade structure itself, e.g. B. fed to the rotor blade tip. At the tip of the rotor blade or at another for it suitable location of a rotor are those flowing in the direction of the rotor blade axis Gases deflected approximately at right angles in the rotor blade plane and approximately tangentially blown out.

Die Umlenkung des Gasstromes innerhalb des Rotorblattes erfolgt üblicherweise durch Umlenkschaufeln, die den ankommenden Gasstrom in mehrere Teilgasströme aufteilen, wozu in Richtung der Gasaustrittsöffnung z. B. profilierte Umlenkschaufeln verwendet werden, die die inzelnen Teilgaskanäle vceinander trennen. The deflection of the gas flow within the rotor blade usually takes place by means of deflection blades that divide the incoming gas flow into several partial gas flows, including in the direction of the gas outlet opening z. B. profiled deflector blades are used will, which separate the individual partial gas channels from one another.

Der Wirkungsgrad einer Gasumlenkung hängt u.a. sehr stark von den Zuströmbedingungen ab, wobei die Gleichmäßigkeit des Quorschnittverlaufes der einzelnen Teilgaskanäle gewähr leistet sein muß. Weiterhin soll die gesamte Gasaustrittsfläche der Düse auf den jeweiligen Gasdurchsatz und Glaszustand anpaßbar sein, danit die Gasaustrittsgeschwindigkeit auf einen optimalen Wert eingeregelt werden kann. Um die Gasaustrittsfläche der Gasualenkeinrichtung an den Gasdurchsatz anpassen zu können, werden heute üblicherweise sogenannte Trinibleche in den genannten Teilgaskanälen angebracht. Solche Trimmbleche werden z. B. mittels lIalterungen in die Kanäle der Gasumlenkungen eingeschraubt, wobei die Größe der Trimmbleche entsprechend den m Gasdurchsatz ausgewählt werden muß. Dies bedeutet eine Lagerhalterung von Trimmblechen verschiedenster Größenordnung, außerdem sind zum Auswechseln der Trimmbleche mehr oder weniger lange Montagezeiten notwendig. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen Klappen die vor oder nachgeschaltet die Teilgaskanäle abschließen und somit die Austrittsfläche der Gasumlenkung verändern. The efficiency of a gas diversion depends, among other things, very much on the Inflow conditions from, whereby the evenness of the cross section course of the individual Partial gas channels must be guaranteed. Furthermore, the entire gas outlet area should the nozzle to be adaptable to the respective gas throughput and glass condition, then the Gas exit speed can be adjusted to an optimal value. Around adapt the gas outlet surface of the gas-steering device to the gas throughput today, so-called trinable sheets are usually used in the partial gas ducts mentioned appropriate. Such trimming plates are z. B. by means of aging in the channels of the Gas diversions screwed in, the size of the trimming plates according to the m Gas flow rate must be selected. This means a bearing mount of trimming plates of various sizes, and there are more to replace the trimming plates or less long assembly times are necessary. There are also known designs in which flaps upstream or downstream close off the partial gas ducts and thus change the exit area of the gas deflector.

Diese genannten Einrichtungen zu. Verändern des Querschnittes einer Gasualenkung wirken sich nachteilig auf die Zuströmbedingungen solcher Gasumlenkungen aus. Die erwähnten Trimmbleche innerhalb der Gaskanäle stellen praktisch einen Enepaß dar, der die Gasgeschwindigkeit in den betreffenden Gaskanal stark beeinflußt, was wiederum störende Rückwirkungen auf die Zuströmung der gesamten Gasumlenkung nach sich zieht. außerdem sind nur feste Flächenveränderungen möglich. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn vor- oder nachgeschaltete Klappen einzelne Gaskanäle abschließen. These facilities mentioned too. Changing the cross-section of a Gas diversions have a disadvantageous effect on the inflow conditions of such gas diversions the end. The trimming plates mentioned within the gas ducts practically provide an enepass represents, which greatly affects the gas velocity in the gas channel in question, what in turn, disruptive repercussions on the inflow of the entire gas deflection draws itself. besides are only fixed Area changes possible. Similar conditions arise when upstream or downstream flaps are individual Close gas channels.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und eine Gasunlenkung zu schaffen, mit der es möglich ist, eine kontinuierliche Querschnittsveränderung der Gasumlenkungsfläche in ein gewissen Bereich zu ermöglichen. The object of the invention is to remedy the above-mentioned disadvantages of known designs to avoid and to create a gas deflection with which it is possible to achieve a continuous To enable cross-sectional changes of the gas deflection area in a certain area.

Das Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine oder mehrere Umlenkschaufeln der Gasumlenkung in etwa Blattlkngsrichtung il Sinne einer Austrittsquerschnittsveränderung verschiebbar sind. Eine Verschiebung ist so weit möglich, daß der Austrittsquerschnitt zwischen benachbarten Uilenkschaufeln gänzlich geschlossen ist. The aim is achieved according to the invention in that one or more Deflection blades of the gas deflection in approximately the longitudinal direction of the blades in the sense of a change in the outlet cross-section are movable. A shift is so far possible that the exit cross-section is completely closed between adjacent Uilenk blades.

Mit dieser Anordnung ist es möglich die Gaskanäle der Gasunlenkung ii Querschnittsverhältnis gleichmäßig zu verändern, in den eine Umlenkschaufel, die z. B. durch einen Bolzen geführt wird, verschoben wird, so daß sich die genannte Querschnittsveränderung ergibt oder daß der gesamte Gaskanal abgeschlossen wird. With this arrangement it is possible to divert the gas ducts ii to change the aspect ratio evenly, in which a deflection vane, the z. B. is guided by a bolt, is shifted so that said Changes in cross-section results or that the entire gas channel is closed.

Dadurch werden die Zuströmbedingungen zur Gasum lenkung nur unwesentlich beeinflußt und der Wirkungsgrad der Gasualenkung erhöht. Ein weiterer Vorteil zeigt sich in der stufenlosen Einstellbarkeit der Umlenkprofile, die auch bei Verwendung einer entsprechenden Betätigungseinrichtung wflhrend des Betriebes vorgenommen werden kann.As a result, the inflow conditions for gas deflection are only insignificant influenced and the efficiency of the gas deflection increased. Another benefit shows in the infinitely variable adjustability of the deflection profiles, which also when in use a corresponding actuation device during operation can.

Ein Ausführungsbeispiel einer einstellbaren Gasumlenkung ist in der Zeichnung dargestellt und wird ii Folgenden näher beschieben. An embodiment of an adjustable gas deflector is shown in FIG Drawing and is described in more detail ii below.

Die Figur zeigt stark vereinfacht eine Rotorblattspitze mit einstellbarer Gasumlenkung im Schnitt.The figure shows, in a greatly simplified manner, a rotor blade tip with an adjustable Gas diversion in section.

Im einzelnen sind in der Figur eine Rotorblattvorderkante 1, eine Rotorblatthinterkante 2, eine Gasführung 3 mit durch Pfeil angedeuteter Strömungsrichtung, Umlenkschaufeln 4 und die einzelnen Gaskanäle 5, dargestellt. Als weiteres zeigt die Figur eine verstellbare Ulenkschaufel 6, einen Verstellbolzen 7, eine Zellen lagerung 8 sowie die Verstelluöglichkeit der Umlenkschaufel in strichpunktierter und gestrichelter Linie. Durch den Richtungspfeil außerhalb der Figur, soll die Drehrichtung des Rotors gezeigt werden. In detail, a rotor blade leading edge 1, a Rotor blade trailing edge 2, a gas duct 3 with the direction of flow indicated by an arrow, Deflection blades 4 and the individual gas channels 5 are shown. As further shows the figure shows an adjustable Ulenk blade 6, an adjusting bolt 7, a cell bearing 8 and the ability to adjust the deflection vane in dash-dotted lines and dashed line. With the directional arrow outside the figure, the Direction of rotation of the rotor are shown.

Der ankommende Gasstrom, der von einem hier nicht dargestellten Gaserzeuger oder Verdichter erzeugt wird, strömt durch die Gasftlhrung 3 zu den Umlenkschaufeln 4. Diese Umlenkschaufeln 4 des Ualenkgitters, die als ein gebogenes Profil ausgebildet sind, teilen den Gasstrom in mehrere Gaskanäle 5 auf und lenken damit diese Teilgasströme etwa 900 um, so daß sie nahezu tangential aus der Rotorblattspitze austreten. Zur Veränderung der Gasaustrittsfläche der Gasuilenkung ist eine in Blattlängsrichtung verstellbare Unlenkschaufel 6 dargestellt, die aber einen Verstellbolzen 7, der an der Zellenlagerung 8 geführt ist, axial verschoben wird. Dabei ist die Verschiebung der Ualenkschaufel G stufenlos möglich, wie das als Zwischenstellung durch die in strichpunktierter Linie dargestellten Umlenkschaufeln 6' gezeigt ist. Als eine Endstellung der Verstellmöglichkeit, in der der Gaskanal 5' verschlossen ist, zeigt durch gestrichelte Linie dargestellt die Umlenkschaufel (3". Als eine weitere Endstellung der Umlenkschaufel 6, in der der Gaskanal 5' ganz geöffnet ist, wird durch die im Strich ausgezogene Umlenkschaufel 6 dargestellt. The incoming gas flow from a gas generator, not shown here or compressor is generated, flows through the gas duct 3 to the deflection blades 4. These deflection blades 4 of the Ualenkgitter, which are designed as a curved profile are, divide the gas flow into several gas channels 5 and thus direct these partial gas flows about 900 µm, so that they emerge almost tangentially from the rotor blade tip. To the The change in the gas outlet area of the gas deflector is one in the longitudinal direction of the blade adjustable Unlenkschaufel 6 shown, but which has an adjusting bolt 7, the is guided on the cell bearing 8, is axially displaced. Where is the shift of the Ualenk shovel G is continuously possible, as is the case as an intermediate position through the in Deflection vanes 6 'shown by dash-dotted line is shown. As an end position the adjustment in which the gas channel 5 'is closed is shown by a dashed line Line shown the deflection vane (3 ". As a further end position of the Turning vane 6, in which the gas channel 5 'is fully open, is drawn out by the line Deflection vane 6 shown.

Durch Verschieben der Umlenkschaufel 6 wird der Gaskanal im Querschnitt kontinuierlich verändert, so daß keine Engpaßstellen innerhalb des Gaskanals 5' entstehen, die eine störende Rückwirkung auf das zuströnende Gas ausübt. Auch beim Verschließen des gesamten Gaskanals 5' durch die Umlenkschaufel 6, entstehen keine verschlechterten Zuströmbedingungen für die noch freien Gaskanäle 5.By moving the deflecting vane 6, the gas channel becomes in cross section continuously changed so that no bottlenecks within the gas duct 5 ' arise, which has a disruptive effect on the incoming gas. Also at There is no closure of the entire gas channel 5 'by the deflecting vane 6 deteriorated inflow conditions for the still free gas channels 5.

Selbstverständlich ist es auch möglich, daß mehrere Umlenkschaufeln verschiebbar angeordnet werden, wodurch ein Anpassen der Gasumlenkung auch an extrem unterschiedliche Gasdurchsätze und Gaszustände möglich ist. Durch Verwendung eines Stellgliedes, das elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch vom Piloten fernbetätigt werden kann, ergibt sich die Möglichkeit, während des Rotorbetriebes die Gasumlenkung an den jeweiligen Gasdurchsatz anzupassen. Of course, it is also possible that several deflection blades be arranged displaceably, whereby an adjustment of the gas deflection also to extreme different gas throughputs and gas states is possible. Using a Actuator that is electrically, pneumatically or hydraulically actuated remotely by the pilot can be, there is the possibility of the gas deflection during rotor operation adapt to the respective gas throughput.

Als weitere Möglichkeit ergibt sich die selbsttätige Ferneinstellung, die in Abhängigkeit von den Betriebsgrößen, wie z. B. Gasdurchsatz, Gasdruck, die jeweilig erforderliche Einstellung vornimmt.Another possibility is the automatic remote setting, which, depending on the operating parameters, such as B. gas flow rate, gas pressure, the makes the required setting.

Claims

Patent claims:

1. Deflection grille for gas outlet openings on rotor blades for helicopters with reaction drive, characterized in that one or more single blades (4, 6) of the Ualenk lattice approximately in the longitudinal direction of the rotor blade, generally in the sense of a change in the outlet cross-section are movable.

2. Deflection grille according to claim 1, characterized in that the the deflection vane (6) facing the blade tip on an axially displaceable adjusting bolt (7) is attached, the end of which is connected to an adjusting device.

3. Deflection grille according to claim, characterized in that the adjusting bolt 7. Can be set by remote control.

4. deflection grille according to one of claims 1 to 3, characterized through automatic remote adjustment of the adjusting bolt depending on the size of the company.