DE2401684A1 - Rotorblatt - Google Patents

Rotorblatt

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DE2401684A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • B64C27/467Aerodynamic features

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

  • Rotorblatt Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorblatt für ein mit einem Rotor versehenes Suftfahrzeug.
  • Das Rotorblatt ist mit einem Tragflügelprofil versehen.
  • Die ragflügelprofile sind besonders geeignet zur Verwendung in Verbindung mit Rotoren, wie sie beispielsweise bei Hubschraubern benutzt werden.
  • Während des Flugbetriebes eines Hubschraubers ist es notwendig, daß jedes Rotorblatt um eine Längsachse, die sich radial vom Rotorkopf her erstreckt, verstellt werden kann.
  • Diese Verstellbewegung der Rotorblätter ist erforderlich, um die Flughöhe aufrechtzuerhalten und um das Luftfahrzeug zu steuern.
  • Damit die Rotorblätter um ihre Längsachse verstellt werden können, sind sie am Rotorkopf unter Verwendung von Blattverstell-Lagern montiert. Der Blattsteigungswinkel wird verändert und aufrechterhalten durch Blattverstellstangen, die mit einer Taumelscheibe verbunden sind. Ihrerseits ist die Taumelscheibe mit Betätigungsvorrichtungen des Steuersystems verbunden.
  • Auf die Blattverstellvorrichtung werden hohe Beanspruchungen infolge der Kippmomente ausgeübt, die durch das Rotorblatt um dessen Längsachse erzeugt werden. Ein wesentlicher Anteil am Betrag des Momentes wird ;jeweils durch das Tragflügelprofil oder die Xragflügelprofile verursacht, die zur Verwendung bei den Rotorblättern ausgewählt worden sind. Üblicherweise ist die Größe dieser Steuerflächenbelastung ein Begrenzungsfaktor bei der Bemessung von Rotoren.
  • Eine weitere unerwünschte Auswirkung des durch das Tragflügelprofil erzeugten Kippmomentes ist Neigung zur Verdrehung des Rotorblattes. Dies hat unerwünschte aerodynamische Folgen, weil es stellenweise den Anstellwinkel des Blattes verändert, und daraus kann sich eine verringerte Rotorleistung ergeben.
  • Ein Versuch ist gemacht worden, dieses Problem möglichst gering werden zu lassen durch Berücksichtigung der Verdrehungseigenschaften bei der Bemessung des Rotors. Überlegungen, die Kosten und Gewicht betreffen, lassen es unpraktisch erscheinen, die Verdrehung lediglich durch die Versteifung der Rotorblatter zu verringern.
  • Wie bei den meisten Anwendungen von ragflügelprofilen zählen Auftrieb und Strömungswiderstand ebenfalls zu den primären Kenngrößen. Es ist fast immer die Aufgabe gestellt, den Auftrieb maximal, dabei aber gleichzeitig den Strömungswiderstand minimal werden zu lassen,weil dies die zn Betrieb des Luftfahrzeugs erforderliche Leistung verringert. Die Leistungskenngrößen des Tragflügelprofils, d.h. Kippmoment, Auftrieb und Strömungswiderstand, im Bereich der Kachzahlen von 0,4 bis 0,6 sind besonders bedeutungsvoll für Rotoranwendungen. Dies beruht auf der Tatsache, daß die stellenweise an jenen Profilabschnitten , entlang der Erstreckungsrichtung des Blattes, auftretenden Blachzahlen, wo der meiste durch den Rotor verursachte Auftrieb erzeugt wird, innerhalb dieses Geschvindigkeitsbereiches liegen. Dieser Bereich hat für die meisten Rotoren Gültigkeit, trotz der Unterschiede in der Größe und der Betriebsdrehzahl. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß, um Schockwirkungen auf der vorderen Seite des Rotors zu verringern, die Eachzahl an der Spitze des Rotorblattes unterhalb von 1,0 aufrechterhalten wird.
  • Bei den meisten kommerziell-erfolgreichen Hubschraubern sind Tragflügelprofile in den Rotorblättern von den folgenden drei Tragflügelprofilgruppen nach NACA ( National Advisory Oommittee for Aeronautics = Nationaler Beratungsausschuß für die Suftfahrt der Vereinigten Staaten von Amerika ) verwendet worden: NACA OOXX, NACA 230XX: und NACA-Reihe 8, wobei XX die Dicke des gragflügelprofils darstellt. Die erfinaungsgemäße Gruppe von Tragflügelprofilen ergibt bessere Kippmomentkennwerte als bisher durch die vorbekannten Dragflügelprofile erreicht wurden, wobei die erfindungsgemäßen Tragflügelprofile gleichzeitig erhöhte Auftriebs- und verringerte Strömungswiderstandskennwerte aufweisen.
  • Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gruppe von neuartigen und verbesserten Tragflügelprofilen zu schaffen, die ein minimales Kippmoment bei maximalem Auftrieb erzeugen.
  • Zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung gehört es ferner, eine Gruppe von Tragflügelprofilen zur Anwendung bei Rotoren von Hubschraubern zu schaffen, die annehmbare Kippmomentkennwerte aufweisen und einen hohen Auftrieb erzeugen, dabei soll die erfindungsgemäße Gruppe von Tragflügelprofilen diese annehmbaren Kippmomentkennwerte gleichzeitig mit maximalen Auftriebs-und mit minimalen Strömungswiderstandskennwerten aufweisen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Rotorblatt dadurch gekennzeichnet, daß es ein Tragflügelprofil mit einer Komponente aufweist, die eine Dickenverteilung nach der NACA-Reihe 6 ist, und wo der Punkt minimalen Druckes der genannten Dickenverteilung bei der oder in der Nähe der Bemessungsauftriebs zahl bei weniger als 30 % der Profilsehnenlänge der genannten Dickenverteilung , hinter der Profilvorderkante der letzteren gelegen ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Gruppe von Tragflügelprofilen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Hubschraubers, der Rotorblätter mit dem erfindungsgemäßen Tragflügelprofil aufweist, Fig. 2 eine Schnittansicht eines Rotorblattes in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, wobei ein Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Tragflügelprofil gezeigt wird, Fig. 3 ein Diagramm für die Mittellinie bei a=0,6 sowie der normierte senkrechte Abstand y/c, die beide über der normierten Profilsehnenlänge x/c aufgetragen sind, Fig. 4,5,6 Diagramme, die Leistungskennwerte der erfindungsgemäßen und von vorbekannten Tragflügelprqfilen darstellen, und zwar sind aufgetragen : die maximale Auftriebszahl Clmax , der Momentenbeiwert cmo beim Auftrieb null, bzw.
  • der Strömungswiderstandsbeiwert cdo beim Auftrieb null, jeweils in Abhängigkeit von der Machzahl M.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mit einem Rotor ausgestatteten Hubschraubers 20, der einen Haupt-Auftriebsrotor 22 und einen Heckrotor 24 aufweist, um dem Drall entgegenzuwirken und um das Luftfahrzeug um seine Gierachse zu steuern. Der Hauptrotor 22 umfaßt einen Rotorkopf 25 und Rotorblätter 26. Im Betrieb dreht sich der Hauptrotor 22 im Gegenuhrzeigersinn, von oberhalb des Hubschraubers gesehen, und erzeugt Auftrieb bei seiner Drehung.
  • Pig. 2 ist die Schnittansicht eines der Rotorblätter 26, in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, und zeigt den Schnitt durch ein Tragflügelprofil nach der vorliegenden Erfindung.
  • Zum Zwecke der Erläuterung ist das Tragflügelprofil schematisch dargestellt. Die bei der Beschreibung der Tragflügelprofile angewendete Kennzeichnungsweise wird nunmehr kurz erläutert.
  • Die Sehne c des Tragflügelprofils ist definiert als Gerade zwischen der Profilvorder- und der Profilhinterkante des Tragflügelprofils. Die Mittellinie m geht, wie die Profilsehne c, durch die Profilvorder- und die Profilhinterkante des Tragflügelprofils, ist jedoch so gewählt, daß die Abstände zur oberen und zur unteren Oberfläche des Tragflügelprofils von einem Punkt auf der Mittellinie m, entlang an einer Senkrechten auf der Tangente an die Mittellinie m an diesem Punkt, stets gleich sind. Diese gleich großen Abstände d sind in der Fig. 2 dargestellt. Die maximale Dicke t des Tragflügelprofils ist ebenfalls dargestellt, sie wird als Prozentsatz der Profilsehnenlänge c ausgedrückt.
  • Für die Darstellung von Tragflügelprofilen wird ein kartesisches Koordinatensystem verwendet, wobei die Abszisse mit der Profilsehne c zusammenfällt, und die Profilvorderkante im Ursprung liegt. Ein Tragflügelprofil wird dadurch beschrieben, daß man den senkrechten Abstand der oberen und der unteren Tragflügelprofiloberfläche jeweils von einem Punkt auf der Abszisse festlegt. Die Darstellungen der Tragflügelprofile werden dadurch verallgemeinert, daß.man die Koordinaten dimensiönslos macht. Dies geschieht durch die Division der x- und y-Werte durch die Profilsehnenlänge c, und daher werden die Abstände senkrecht zu und in Richtung der Profilsehne als y/c, bzw. x/c ausgedrückt.
  • Der von dem jeweiligen Abschnitt des Tragflügelprofils erzeugte Auftrieb kann durch Änderung des Anstellwinkels verändert werden. Nach der Definition des "National Advisory Committee for Aeronautics " (NACA) ist der Anstellwinkel der Winkel zwischen der Richtung des Geschwindigkeitsvektors der freien Strömung und der Profilsehne des Tragflügelprofils.
  • Wie dem Fachmann bekannt, können die meisten gebräuchlichen Tragflügelprofile als eine Kombination von Dickenverteilungen und Mittellinien angesehen werden. Eine Dickenverteilung ist ein Tragflügelprofil, das symmetrisch ist und das durch die Anwendung der Theorie der Potentialströmung abgeleitet worden ist. Da es ein Tragflügelprofil ist, wird es in der oben beschriebenen Kennzeichnungsweise festgelegt. Eine Mittellinie, wie sie zuvor definiert wurde, stellt das mathematische Modell eines Tragflügelprofils der Dicke null dar; derartige Linien werden gewöhnlich abgeleitet aus der Theorie der dünnen Tragflügelprofile. Wenn eine Mittellinie und eine Dickenverteilung miteinander kombiniert werden, um ein resultierendes, unsymmetrisches drittes Tragflügelprofil zu bilden, sind gewisse Kenngrößen dieses resultierenden Tragflügelprofils eine Funktion der Dickenverteilung, während andere aerodynamische Kennwerte eine Bunktion der Form der Mittellinie sind.
  • Eine Veränderung von Mittellinien innerhalb eines gewissen Bereichs wird in erster Linie die Kennwerte des Tragflügelprofils ändern, die durch die Form der Mittellinie beeinflußt werden, jedoch noch keine nennenswerte Änderung der Kenngrößen des Tragflügelprofils bewirken, die sich aus der jeweils verwendeten Dickenverteilung ergeben. Beim Anstellwinkel null hat das durch irgend eine Dickenverteilung dargestellte Tragflügelprofil die Auftriebszahl null infolge der Tatsache, daß alle Dickenverteilungen symmetrische Tragflügelprofile sind.
  • Da die Mittellinie im allgemeinen ein unsymmetrisches Tragflügelprofil darstellt, ergibt dies eine von null verschiedene Auftriebszahl bei einem Anstellwinkel von null. Bei den meisten Anwendungen tritt die Bemessungs- oder Betriebs-Auftriebszahl bei kleinen, in der Nähe von null liegenden Anstellwinkeln auf.
  • Überdies ist die Bemessungsauftriebszahl eine Funktion der jeweils ausgewählten Mittellinie und bleibt unabhängig von der jeweils verwendeten Dickenverteilung.
  • Wittellinien werden im allgemeinen in Abhängigkeit von der Art der Belastung ausgewählt, die sie schaffen. Die Belastung bezieht sich auf die Art, in der die durch das Tragflügelprofil erzeugten Kräfte entlang der Profilsehne verteilt sind. Die jeweilige Belastung bestimmt ihrerseits die Kippmomentkennwerte des Tragflügelprofils.
  • Bei niedrigen Anstellwinkeln, d.h. in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl, ist der Grad des durch das Tragflügelprofil erzeugten Strömungswiderstandes in erster Linie eine Funktion der Dickenverteilung des Tragflügelprofils. Dies beruht auf der Tatsache, daß bei Betriebsbedingungen in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl ein Tragflügelprofil die günstigsten Grenzschichtverteilungen und das geringste Maß an Ablösung aufweist. Bei großen Anstellwinkeln, bei Annäherung an die maximale Auftriebszahl c lmax und an das Durchsacken, nimmt der Einfluß der Mittellinie ab, und die Kennwerte des Tragflügelprofils sind vielmehr eine Funktion der Oberflächenkrümmung, und somit der jeweils verwendeten Dickenverteilung.
  • Bei Versuch, neue Tragflügelprofile zu entwickeln oder zu entdecken, die die Leistung von Hubschraubern gegenüber der mit vorbekannten Tragflügelprofilen erzielten Leistung erhöhen könnten, wurden viele Angaben über Tragflügelprofile nachgeprüft.
  • Viele Gruppen von Tragflügelprofilen wurden in betracht gezogen und wieder verworfen vor der Untersuchung der Dickenverteilungen nach der NACA-Reihe 6. Diese Gruppe von Dickenverteilungen und die ihr zugeordnete Gruppe "a' von Mittellinien werden im folgenden noch ausführlicher beschrieben. Die anfängliche Nachprüfung der zu dieser Gruppe von Dickenverteilungen und der Gruppe "a't gehörenden Leistungsdaten war ohne schlüssiges Ergebnis wegen des Fehlens von Leistungsdaten für einige Profilformen innerhalb dieser Gruppen, insbesondere in dem geeigneten Geschwindigkeitsbereich. Im Fall der Dickenverteilungen nach der NACA-Reihe 6 standen Leistungsdaten für gewisse Profilformen innerhalb der Gruppe nicht allein nicht zur Verfügung, sondern in gewissen Bereichen waren besondere Profilformen niemals erzeugt worden. Daher sind diese bislang nicht erzeugten und nicht definierten ragflügelprofilquerschnitte innerhalb der NACA-Gruppe von Dickenverteilungen zum Teil Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Im Fall der Gruppe "a" der Iiittellinien waren die diesbezüglichen Sm tteilinien innerhalb der NACA-Gruppe bereits vor den vorliegenden Untersuchungen erzeugt worden. Die insbesondere in der vorliegenden Erfindung verwendete Mittellinie der NACA-Gruppe "a" war nur von theoretischem Interesse gewesen, daher waren dieser Mittellinie zugeordnete Leistungsdaten nie erstellt worden. Somit erweckte die anfängliche Nachprüfung dieser Gruppe von Dickenverteilungen und Mittellinie fenig oder kein Interesse bei den Fachleuten. Der erste Schritt zur Entwicklung der vorliegenden Erfindung aus den damals verfügbaren Daten war die Erstellung der Leistungsdaten für die anschließend definierten Profilformen. Dies wurde durch die Anwendung vorbekannter Methoden zur Analyse der Tragflügelprofile vollbracht. Die Untersuchung dieser neuen Daten in Verbindung mit bereits vorliegenden theoretischen und experimentellen Werten zeigte an, daß günstige Ergebnisse erzielt werden könnten, wenn eine bestimmte Reihe von Profilformen in den Dickenverteilungen nach der NACA-Reihe 6 weiterverfolgt würde. Die Weiterverfolgung dieser Reihe führte in ein Gebiet innerhalb der NACA-Reihe 6, wo die jeweiligen Profilformen nie erzeugt oder definiert worden waren.
  • Diese neuen Profilformen bilden einen Teil der vorliegenden Erfindung.
  • Die Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 und die NACA-Reihe "a" der Kittellinien waren von dem "National Advisory Committee for Aeronautics " (NACA), einem Vorläufer der "National Aeronautics and Space Administration " (NASA), der Luftfahrt- und Weltraumbehörde der Vereinigten Staaten von Amerika, als Ergebnis von Arbeiten entwickelt worden, die in den Jahren um 1930 bis 1940 durchgefülirt worden waren. Diese Unterlagen sind veröffentlicht worden, sie stehen in den meisten technischen Bibliotheken in der ganzen Welt zur Verfügung und sind den Aerodynamikern wohlbekannt. Diese Unterlagen sind ebenfalls in dem Buch "Theory of Wing Sections" von Ira H. Abbott und Albert E. Doenhoff erschienen. Dieses Buch wird vom Verlag "Dover Publications, Inc.", New York, V.St.A., verlegt und ist im Jahr 1949 veröffentlicht worden. Viele der Tragflügelprofile betreffenden Angaben und die theoretischen Grundlagen für die in der vorliegenden Erfindung genannten Gleichungen erscheinen in diesem Buch.
  • Bei der Festlegung der Dickenverteilungen nach der Reihe 6 durch NACA lag die Aufgabe zugrunde, eine Dickenverteilung zu schaffen, die sehr geringen Strömungswiderstand bei den oder um die Bemessungsauftiebszahlen herum ergibt. Da die Bemessungsauftriebszahl im allgemeinen bei Anstellwinkeln in der Nähe von null Grad auftritt, und da für ein symmetrisches Tragflügelprofil die Druckverteilung entlang der oberen und der unteren Oberfläche beim Anstellwinkel null einander gleich sind, wurden Druckverteilungen erzeugt, die einen minimalen Strömungswiderstand beim Anstellwinkel null ergeben würden.
  • Dies wurde erreicht durch die Erzeugung von Druckverteilungen, deren Punkt minimalen Druckes weiter nach hinten auf der Profilsehne entlang gelegen ist, als vorher ermittelt worden war.
  • Die meisten bis zu diesem Zeitpunkt erstellten Tragflügelprofile wiesen einen Punkt minimalen Druckes auf, der irgendwo zwischen der Profilvorderkante des Tragflügelprofils und einem Abstand von 5 ffi der Profilsehne von der Profilvorderkante gelegen war. Bei den Tragflügelprofilen nach der NACA-Reihe 6 war der Punkt minimalen Druckes beim Anstellwinkel null im Bereich von bis zu annähernd 70 ° der Profilsehnenlänge nach hinten und bis zu 30 % der Profilsehnenlänge zur Profilvorderkante hin gelegen. Diese nach hinten verschobene Lage des Punktes minimalen Druckes ist eines der bemerkenswerten Kennzeichen dieser Gruppe von ragflügelprofilen. Man hat festgestellt, daß, je weiter der Punkt minimalen Druckes entlang der Profilsehne nach hinten verlegt wurde, der Strömungswiderstand für diesen Profilquerschnitt umso niedriger wurde infolge der Anwesenheit einer ausgedehnten laminaren Grenzschicht.
  • Das System zur Kennzeichnung dieser Reihe von Dickenverteilungen ist wie folgt: NACA 6x - ywz . Die Ziffer 6 zeigt an, daß es sich um die NACA-Reihe 6 handelt. Die Ziffer, die an der Stelle des Buchstaben x erscheinen würde, zeigt die Nennlage des Punktes minimalen Druckes bei der Dickenverteilung an. Wenn beispielsweise die Ziffer 5 an der Stelle von x stünde, so tvürde dies anzeigen, daß die Nennlage des Punktes minimalen Druckes bei 50 Vo der Profilsehnenlänge liegt. Die Ziffer, die anstelle von y erscheint, wäre einzusetzen, nachdem eine !/Tittellinie ausgewählt worden ist, um die endgültige Formgebung des Tragflügelprofils zu vervollständigen, diese Ziffer zeigt die Bemessungsauftriebszahl des Nennprofilquerschnitts an, die.mit dem Faktor 10 multipliziert wird, d.h.
  • y = 2 zeigt eine Auftriebszahl coli= 0,2 an. Für eine Dickenverteilung liegt der Auftrieb null beim Anstellwinkel von null Grad, daher würde hierbei null an die Stelle von y treten.
  • Die nächsten beiden Ziffern, die an der Stelle der Buchstaben w und z erscheinen würden, stellen die maximale Dicke des Tragflügelprofils in Prozenten der Profilsehnenlänge dar und entsprechen dem in Fig. 2 dargestellten Wert t.
  • Bei der Nachprüfung der verfügbaren Angaben über die Dickenverteilungen nach der NACA-Reihe 6 wurde sofort augenscheinlich, daß, während die maximalen Auftriebszahlen sich vielversprechend zeigten, die Kippmomentwerte eine Funktion der für die Verwendung in Verbindung mit der Dickenverteilung ausgewählten l:rittellinie sein würden. Die NACA-Reihe ttaz' a" von t4ittellinien wurde sogleich in betracht gezogen, weil diese entworfen worden waren für den Gebrauch mit den Dickenverteilungen nach der STACA-Reihe 6.
  • Eine kurze Beschreibung dieser Gruppe von Isiittellinien kann am besten unter Bezugnahme auf Fig. 3 durchgeführt werden, wo der Verlauf des Druckes P in Abhängigkeit von x/c für eine typische TIittellinie aus der Reihe a gezeigt wird. Dies stellt die durch die Mittellinie hervorgerufene Belastung dar.
  • In dem Diagramm nach Fig. 3 wird ebenfalls y/c oder die Ordinate der Mittellinie, aufgetragen über der Entfernung x/c an der Profilsehne entlang, gezeigt. Diese spezielle Mittellinie stammt aus einer Gruppe von Mittellinien, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine gleichförmige oder konstant bleibende Belastung von dem Anfang der Mittellinie an der Profilvorderkante bis zu einem Punkte an der Profilsehne entlang aufweisen, von wo an die Belastung linear bis zur Profilhinterkante abfällt. Bei der speziellen, in Fig. 3 dargestellten Mittellinie ist die Belastung oder Druckverteilung entlang der Profilsehne gleichförmig bis zu einem Punkt bei 6/10 der Profilsehnenlänge, von wo ab die Belastung bis auf null an der Profilhinterkante absinkt. Die besonderen Mitglieder dieser Gruppe von Mittellinien sind durch die Lage des Punktes auf der Profilsehne zu erkennen, bei dem der Druck beginnt, bis gegen null abzusinken. Dieser Punkt ist als "a" bekannt, und in dem in Fig. 3 dargestellten Fall gilt: a = 0,6. Eine Gleichung, die diese Gruppe von Mittellinien beschreibt, erscheint in dem vorgenannten Buch: "Theory of Wing Sections".
  • Die Koordinaten für Mittellinien bei verschiedenen Werten für ''a'l, mit einer Bemessungsauftriebszahl cl= 1,0 sind in diesem Werk berechnet und tabelliert worden.
  • Es wird erneut auf Fig. 3 verwiesen, wo beispielsweise eine Mittellinie a = 0,6 dargestellt ist, in der Form von y/c, aufgetragen über x/c, bei einer Bemessungsauftriebszahl von 1,0.
  • Eine Mittellinie mit dieser speziellen Art der Belastung kann für andere Bemessungsauftriebszahlen dadurch erhalten werden, daß einfach die y/c-Werte der in Fig. 3 dargestellten Mittellinie mit der Bemessungsauftriebszahl des gewünschten Tragflügelprofils multipliziert werden. Wenn beispielsweise eine Mittellinie für eine Bemessungsauftriebszahl von 0,2 gewünscht wird, ist es lediglich erforderlich, jeden der vorgegebenen y/c-Werte mit 0,2 zu multiplizieren und die neuen y/c-Werte über den ursprünglichen x/c-Werten aufzutragen.
  • Wie zuvor angedeutet, waren die Kippmomentwerte der Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 nicht annehmbar, obgleich sich die maximalen Auftriebs zahlen derselben Reihe als vielversprechend erwiesen. Diese Dickenverteilungen wurden mit verschiedenen Mittellinien aus der NACA-Gruppe ga" kombiniert.
  • Es ist zu beobachten, daß die Kippmomentwerte einer speziellen Dickenverteilung sich verbessern, wenn sie mit Mittellinien kombiniert werden, die fallende 'la"-Werte aufweisen. Diese Untersuchung wurde im Bereich der Machzahlen von 0,4 bis 0,6 durchgeführt.Für Mittellinien mit einem "a"-Wert von weniger als 0,5 mußten die Leistungsdaten erstellt werden, weil diese Daten ebenfalls bisher noch nicht existiert heute. Es wurde offensichtlich, daß die gewünschte maximale Auftriebsleistung selbst bei einer Mittellinie mit a = 0 aufrechterhalten werden konnte. Diese Mittellinie ergibt insofern eine dreiecksförmige Belastung, als die Druckverteilung linear von einem Wert an der Profilvorderkante bis auf null an der Profilhinterkante absinkt. Obgleich diese Linie erstellt worden war, wurde sie bislang noch nie ernsthaft für die tatsächliche Verwendung bei einem Tragflügelprofil in Erwägung gezogen. Sie war lediglich aus Gründen der Vollständigkeit und aus akademischem Interesse erstellt worden.
  • Es wurden Daten ermittelt, die die Leistungskennwerte verschiedener Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 in Verbindung mit der Mittellinie a = 0 veranschaulichen. Der Vergleich dieser Daten zeigte an, daß die maximale Auftriebszahl eine Tendenz hatte, mit jenen Dickenverteilungen zuzunehmen, die eine vorn liegende Stelle minimalen Druckes aufwiesen. Die dann ermittelte Dickenverteilung, bei der die Stelle minimalen Druckes am weitesten vorn lag, wies efne Lage dieser Stelle bei 30 % der Profilsehnenlänge auf. Es sind diejenigen Mitglieder der NACA-Reihe 6, deren Stelle minimalen Druckes bei weniger als 30 % der Profilsehnenlänge liegt, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
  • Wie zuvor angedeutet, wurden die Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 aus Druckverteilungen durch Methoden erzeugt, die verwickelt und aufwendig sind. Die speziellen Dickenverteilungen nach der vorliegenden Erfindung wurden durch lineare Extrapolation aus bekannten Formen der NACA-Reihe 6 gewonnen.
  • Das Extrapolationsverfahren zur Erstellung von Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6, deren Punkt minimalen Druckes bei 20 ffi der Profilsehnenlänge liegt, ist wie folgt: Zuerst müssen Diekenverteilungen, die Stellen minimalen Druckes bei 30 ffi und 40 s der Profilsehnenlänge aufweisen, ausgewählt werden. Um diesdurchzuführen, muß eine bestimmte maximale Profildicke tmax gewählt werden. Im allgemeinen ist es aus Gründen des Strömungswiderstandes wünschenswe-,t, eine möglichst kleine Profildicke tmax zu haben, während für einen hohen Auftrieb eine Profildicke zwischen 10 und 14 % der Profilsehnenlänge erforderlich ist. Die Dicke des resultierenden Tragflügelprofilquerschnitts bestimmt jedoch zum Teil die konstruktiven Grenzdaten des resultierenden Rotorblattes. Für die beiden speziellen Tragflügelprofile aus der Gruppe von Tragflügelprofilen nach der vorliegenden Erfindung, VR-7 und VR-8 genannt, war eine maximale Profildicke von 12, bzw. 8 % der Profilsehnenlänge erforderlich. Tabelle I zeigt in der Form einer Wertetafel die Dickenverteilung für die NACA-Dickenverteilungen 64 - 012 und 63 - 012 . Durch lineare Extrapolation der y/c-Koordinaten für die gegebenen x/c-Koordinaten kann eine Dickenverteilung für NACA-62 - 012 erhalten werden.
  • Diese Dickenverteilung ist in Tabelle II dargestellt.
  • Ein gleichartiges Verfahren kann dazu verwendet werden, eine Dickenverteilung zu ereugen, die sich der NACA-Dickenverteilung 62- 008 annähert. Es wird bezug genommen auf die Tabelle III, wo eine NAXA-Dickenverteilung 64 -008, sowie eine NACA-Dickenverteilung 63- 008 dargestellt sind. Durch lineare Extrapolation der y/c-Koordinaten für gegebene x/c-Werte oder die bezogenen Abstände in Profilsehnenrichtung kann die Dickenverteilung für eine NAXA-Verteilung 62 - 008 ermittelt werden. Diese resultierende Dickenverteilung ist in der Tabelle IV dargestellt.
  • Wie zuvor angedeutet, besteht eine der Anforderungen an Tragflügelprofilquerschnitte zur Verwendung in Verbindung mit den Rotoren eines mit Rotoren versehenen Luftfahrzeugs darin, daß diese Profile erwünschte Durchsackeigenschaften und eine hohe maximale Auftriebszahl Clmax aufweisen. Dies ist besonders wichtig, wenn sich das Rotorblatt in der zurückweichenden Hälfte der Rotorscheibe befindet. Diese Eigenschaften werden durch die nach dem soeben beschriebenen Verfahren ermittelten Dickenverteilungen erzielt. Dies wird auf Kosten zunehmenden Strömungswiderstandes erreicht gegenüber anderen Tragflügelprofilen aus der NACA-Reihe 6. Jedoch liegt dieser Strömungswiderstand niedriger, der sich bei dem resultierenden Trag- Tabelle I Tabelle II NAOA NACA NACA x/c 64-012 63-012 x/c 62-012 + y/c + y/c + y/c 0,00 0,0000 0,0000 0,00 0,0000 0,005 0,00978 0,00985 0,005 0,009923 0,0075 0,01179 0,01194 0,0075 0,01209 0,0125 0,01490 0,01519 0,0125 0,01548 0,025 0,02035 0,02102 0,025 0,02170 0,050 0,02810 0,02925 0,050 0,0304 0,075 0,03394 0,03542 0,075 0,03694 0,10 0,03871 0,04039 0,10 0,04205 0,15 0,04620 0,04799 0,15 0,04972 0,20 0,05173 0,05342 0,20 0,05516 0,25 0,05576 0,05712 0,25 0,05852 0,30 0,05844 0,05930 0,30 0,06016 0,35 0,05978 0,006 0,35 0,06022 0,40 0,05981 0,0592 0,40 0,05855 0,45 0,05798 0,05704 0,45 0,05613 0,50 0,05480 0,0537 0,50 0,05256 0,55 0,05056 0,04935 0,55 0,04814 0,60 0,04548 0,0442 0,60 0,04292 0,65 0,03974 0,0384 0,65 0,03708 0,70 0,03350 0,0321 0,70 0,03068 0,75 0,02695 0,02556 0,75 0,02416 0,80 0,02029 0,01902 0,80 0,01781 0,85 0,01382 0,01274 0,85 0,01168 0,90 0,00786 0,00707 0,90 0,00625 0,95 0,00288 0,00250 0,95 0,00112 1,00 0,0000 0,0000 1,00 0,0000 r/c * 0,01040 0,01087 r/c * 0,01130 *) bezogener Radius *) bezogener Radius der Profilvorderkante der Profilvorderkante Tabelle III Tabelle IV NACA NACA NACA x/c 64-008 63-008 x/c 62-008 + y/c + y/c + y/c 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,005 0,00658 0,00667 0,005 0,00676 0,0075 0,00794 0,00807 0,0075 0,00820 0,0125 0,01005 0,01024 0,0125 0,01043 0,025 0,01365 0,01407 0,025 0,01449 0,050 0,01875 0,01951 0,050 0,02027 0,075 0,02259 0,02359 0,075 0,02459 0,10 0,02574 0,02686 0,10 0,02798 0,15 0,03069 0,03187 0,15 0,03305 0,20 0,03437 0,03550 0,20 0,03663 0,25 0,03704 0,03797 0,25 0,03890 0,30 0,03884 0,03946 0,30 0,04008 0,35 0,03979 0,04000 0,35 0,04021 0,40 0,03992 0,03955 0,40 0,03950 0,45 0,03883 0,03823 0,45 0,03773 0,50 0,03684 0,03612 0,50 0,03540 0,55 0,03411 0,03332 0,55 0,03253 0,60 0,03081 0,02994 0,60 0,02907 0,65 0,2704 0,02613 0,65 0,02522 0,70 0,02291 0,02195 0,70 0,02099 0,75 0,01854 0,01758 0,75 0,01672 0,80 0,01404 0,01317 0,80 0,01230 0,85 0,00961 0,00888 0,85 0,00815 0,90 0,00550 0,00494 0,90 0,00438 0,95 0,00206 0,00179 °,95 0,00152 1,0 0,0 0,0 1,0 0,0 r/c * 0,00455 0,00520 r/c * 0,00585 *) bezogener Radius *) bezogener Radius der Profilvorderkange der Profilvorderkante flügelprofil ergibt, als bei vorbekansten iragflügelTrofilen, die gegenwärtig bei Rotorblättern von Hubschraubern Verwendung finden, wie beispielsweise NACA-Bauform 23- 010.
  • Die Mittellinie für a = 0, die zur Anwendung bei den erfindungsgemäßen Dickenverteilungen ausgewählt worden war, ist in der Tabelle V dargestellt. Hier gibt es keine gleichförmige Belastung bei der Mittellinie mit t'a*= 0, weil die Belastung linear abfällt, und zwar von der Profilvorderkante, d.h.
  • x/c = 0, bis zur Profilhinterkante, d.h. x/c = 1. Diese dreiecksförmige Belastungsart verteilt die meisten, auf das Tragflügelprofil einwirkenden Belastungskräfte zur Profilvorderkante hin. Dies schafft wünschenswerte Kippmomenteigenschaften zur Anwendung bei Rotoren, wie zuvor erläutert.
  • Wenngleich die Mittellinie mit "a" = 0 nach NACA erstellt worden ist, so gibt es kein bekanntes Beispiel, wo die Mittellinie mit "a" = 0 bereits für Rotoranwendungen tatsächlich benutzt worden ist. Wie zuvor festgestellt, waren Leistungsdaten für diese Mittellinie bis zu den vorliegenden Untersuchungen noch nicht einmal ermittelt worden.
  • Wie vorher angeführt, ist die Bemessungsauftiebszahl für die in Tabelle V dargestellte Mittellinie mit a = 0 gleich 1,0.
  • Die besonderen Anforderungen, die die Erstellung der hier beschriebenen zwei Tragflügelprofile notwendig machten, verlangten, daß einer=Ideal oder Bemessungsauftriebszahl von 0,5 aufweist, und das andere Tragflügelprofil eine Ideal-Auftriebsvon 0,2 . Mittellinien zur Erfüllung dieser Bedingung sind leicht zu erhalten, wenn man die y/c-Eoordinaten der Mittellinie in der Tabelle V mit dem Wert der jeweiligen Auftriebszahl, d.h. mit 0,5 und 0,2 multipliziert.
  • Die Dickenverteilung und die Mittellinie werden sodann miteinander kombiniert, um den resultierenden Tragflügelprofilquerschnitt zu bilden. Dies geschieht durch WUmhüllung" der Mittellinie mit der Dickenverteilung mittels der folgenden Gleichungen: Tabelle V Mittellinie nach NACA, mit a = 0 C1 = 1,0, Q( i = 4,560, Cmc/4 = -0,083 x/c y/c 0,00 0,00 0,005 0,00460 0,0075 0,00641 0,0125 . 0,00964 0,025 0,01641 0,050 0,02693 0,075 0,035U7 0,10 0,04161 0,15 0,05124 0,20 0,05747 0,25 0,06114 0,30 0,06277 0,35 0,06273 0,40 0,06130 0,45 0,05871 0,50 0,05516 0,55 0,05081 0,60 0,04581 0,65 0,04032 0,70 0,03445 0,75 0,02836 0,80 0,02217 0,85 0,01604 0,90 0,01013 o,95 0,00467 1,00 0,00 Xoben = x - ytsino Xunten = X t Hoben = yc + ytcosQ lunten = yc - Yt code, dabei sind die Abszisse, die Ordinaten und die Steigungen der Mittellinie jeweils mit Xc,Sc' bzw. tanG bezeichnet. Yt ist die Ordinate der symmetrischen Dickenverteilung für die Stelle x in Richtung der Profilsehne. Die NACA-Dickenverteilung 62 - 012 wird mit der Mittellinie mit a = O, cli= 0,5 kombiniert und ergibt das NACA-Profil 62 - 512 (bei a = 0) , das in der Tabelle VI dargestellt ist. Die NACA-Dickenverteilung 62 -008 wird mit der NACA-Eittellinie mit a = O, cli= 0,2 kombiniert, um das in der Tabelle VII gezeigte NACA-ragflügelprofil 62 -208 ( a = 0 ) zu bilden. (Die in den Tabellen VI und VII beschriebenen Tragflügelprofile werden korrekterweise als lineare Annäherungen der Tragflügelprofile NACA 62 - 512 ( a = 0 ) und NAXA 62 - 208 ( a = 0 ) bezeichnet. ) Eine Untersuchung der Tragflügelprofile unter Verwendung der üblichen Analyseverfahren für die Wechselwirkung zwischen den Grenzschichten der Potentialströmung, die den Aerodynamikern wohlbekannt sind, zeigt, daß diese Tragflügelprofile Durchsackeigenschaften aufweisen, die noch verbessert werden könnten.
  • Dies beruht imgrunde auf dem Grad der Krümmung der oberen Oberfläche des Tragflügelprofils in Richtung auf die Profilhinterkante. Ein Versuch war unternommen worden, diese Bedingungen ohne Verschlechterung der anderen Leistungseigenschaften des Targflügelprofils zu verbessern. Der Grad der Krummung des hinteren Teils der oberen Oberfläche der Tragflügelprofile wurde verringert, und dann wurde jedes Tragflügelprofil erneut unter Anwendung der gebräuchlichen für die Wechselwirkungen zwischen den Potentialströmungsgrenzschichten untersucht.
  • Da dieses Verfahren wiederholt durchgeführt wurde, wobei die obere und die untere Oberfläche um gleiche Beträge aufgebaut wurden, um die Mittellinie-:aufrechtzuerhalten, wurde deutlich, daß die Durchsackeigenschaften ausreichend verbessert wurden, sofern der hintere Teil der oberen Oberfläche des Tragflügelprofils eine Gerade war, die mit der Profilhinterkante in Tabelle VI NACA 62-512 (a = 0) x/coben x 100 y/coben x 100 x/cunten x 100 y/cunten x 100 0,001480 0,011578 0,008519 - 0,006978 0,003546 0,014630 0,011454 - 0,008220 0,008003 0,019632 0,016997 - o,oo9925 0,019847 0,029284 0,030153 - 0,012874 0,044533 0043369 0,055467 - 0,016439 0,069694 0,054092 0,080306 - 0,019022 0,095090 0,062567 0,104910 ~ 0,020957 0,146156 0,075191 0,153844 - 0,023951 0,197330 0,083830 0,202670 - 0,026360 0,248492 0,094200 0,251508 - 0,027931 0,299548 0,091543 0,300452 - 0,028773 0,350468 0,091583 0,349532 - 0,028853 0,401196 0,089188 0,398804 - 0,027888 0,451740 0,085458 0,448260 - 0,026748 0,502090 0,080098 0,497910 - 0,024938 0,552259 0,073492 0,547741 - 0,022682 0,602258 0,065765 0,597741 - 0,019955 0,652111 0,057180 0,647889 - 0,016860 0,701838 0,047850 0,698162 - 0,013400 0,751486 0,038294 0,748513 - °,°°9934 0,801099 0,028861 0,798900 - 0,798900 0,006691 0,850705 0,019679 0,849295 - 0,003639 0,900357 0,011305 0,899643 - 0,001175 0,950058 0,003453 0,949942 0,001216 1,0 0 1,0 0 bezogener Krüiiimungsradius der Profilvorderkante: r/c = 0,0113 Krümmungsmittelpunkt: x/c zu0 = O,01055 y/c = 0,004 r = Radius Tabelle VII NACA 62-208 ( a = 0 ) X/Coben x 100 Y/Coben x 100 Vcunten x 100 7/cunten x 100 0,003986 0,0076035 0,006014 - 0,005763 0,006376 0,009405 0,008624 - 0,006841 0,011243 0,012282 0,013757 - 0,008426 0,023590 0,017703 0,026410 - 0,011139 0,048522 0,025602 0,051478 - 0,014830 0,073575 0,031563 0,076425 - 0,017535 0,098685 0,036271 0,101314 - 0,019627 0,148975 0,043282 0,151025 - 0,022786 0,198321 0,048117 0,201679 - 0,025129 0,249599 0,051126 0,250401 - 0,026670 0,299887 0,052634 0,300119 - 0,027526 0,350125 0,052756 0,349875 - 0,027664 0,400323 0,051759 o,399677 - 0,027239 0,450468 0,049469 0,449532 - 0,025985 0,500563 0,046431 0,499437 - 0,024359 0,550611 0,042686 0,549389 - 0,022362 0,600613 0,038225 o,599387 - 0,019902 0,650575 0,033277 0,649425 - 0,017149 0,700504 0,027874 0,699496 - 0,014094 0,750412 0,022387 0,749588 - 0,011043 0,800304 0,016730 0,799696 - 0,007862 0,850197 0,011356 0,849803 - 0,004940 0,900100 0,006405 0,899900 - 0,002353 0,950031 0,002454 0,949969 - 0,000586 1,0 0 1,0 0 bezogener Erümmungsradius der Profilvorderkante: r/c = 0,00585 Krümmungsmittelpunkt bei: x/c = 0,0058 y/c = 0,00088 Radius Berührung kam und den verbleibenden Teil des Tragflügelprofils an einem vor der Profilhinterkante liegenden Punkt berührte.
  • Bei der Untersuchung dieser Formgebung ergaben sich annehmbare Durchsackeigenschaften für die Profilhinterkante . Die Koordinaten der in den Tabellen VI und VII dargestellten Tragflügelprofile, die in solcher Weise abgewandelt worden sind, werden als NACA-Profil (abgewandelt) 62 -512 (a = 0) und NACA-Profil (abgewandelt ) 62 - 208 (a = 0) dargestellt; aus Gründen der Kürze sind diese Tragflügelprofile als VR-7, bzw. VR-8 bekannt.
  • Die erfindungsgemäßen Tragflügelprofile sind bis zu diesem Punkt in der Beschreibung bis zu einem ausreichenden Umfang entwickelt worden, so daß man weiß, daß ihre Kippmomentwerte, wenn sie auch weitgehend verbessert worden sind, noch weiteren Verbesserungen durch Anwendung von Hilfsrudern an der Profilhinterkante zugänglich sind. Die Verwendung von Hilfsrudern an der Profilhinterkante-ist zu it zu diesem Zweck in Fachkreisen sehr verbreitet. Verschiedene Formgebungen für Hilfsruder waren geprüft worden, so daß die Tragflügelprofile, die die in den Tabellen VIII und IX gezeigten Hilfsruderkennwerte aufweisen, die dargestellten Kippmomentkennwerte ergeben. Andere Vorrichtungen an der Profilhinterkante können verwendet werden, die die Kippmomentkennwerte verbessern. Es ist festzustellen, daß die vorliegende Erfindung in erster Linie die Gruppe der Tragflügelprofile aus der NACA-Reihe 6 für die Dickenverteilungen betrifft, deren Punkt minimalen Druckes vor dem Punkt bei 30 % der Profilsehnenlänge liegt. Die Verfahren, die zur Vebesserung der Tragflügelprofile innerhalb dieser Gruppe angewendet worden sind, wie z.B. das aus der gebräuchlichen Theorie der Wechselwirkungen zwischen Potentialströmungsgrenzschichten resultierende Verfahren und die Hilfsruder zur Verbesserung der Kippmomenteigenschaften, sind herkömmliche Verfahren und dem Fachmann wohlbekannt.
  • Die Teistungskennwerte der beiden Tragflügelprofile VR - 7 und VR - 8 der erfindungsgemäßen Gruppe von Tragflügelprofilen sind in Pig. 4,5 und 6 dargestellt. Zu Vergleichszwecken sind ebenfalls die Leistungskennwerte eines DragflUgelprrBlls Tabelle VIII Koordinaten des Tragflügelprofils VR-7 x/c y/coben X/Cunten 0,00 0,00 0,00 0,005 0,0165 -0,00575 0,01 0,0218 -0,0071 0,02 0,0298 -0,0109 0,03 0,03615 -0,0129 0,04 0,0415 -0,01445 0,05 0,04605 -0,01585 0,06 0,05025 -0,01710 0,07 0,0541 -0,01805 0,085 0,0593 -0,01985 0,102 0,0645 -0,02145 0,12 0,0691 -0,02285 0,0737 -0,0241 0,16 0,0775 -0,0251 0,18 0,0808 -0,0260 0,20 0,0838 -0,0266 0,225 0,0867 -0,0273 0,255 0,0892 -0,0280 0,29 0,0909 -0,0285 0,33 0,0914 -0,0289 0,37 0,0905 -0,0290 0,41 0,0887 -0,0285 0,45 0,0856 ~o,0275 0,49 0,0816 -0,0260 0,53 0,0767 -0,240 0,57 0,0710 -0,0220 0,61 0,0646 -O,Q199 0,65 0,0580 -0,0179 0,69 0,0514 -0,0158 0,73 0,0447 -0,0138 0,77 0,0381 -0,0117 0,81 0,0315 -0,0097 0,845 0,0257 ~0,00791 0,88 0,0199 -0,00613 0,91 0,0149 -0,00459 0,935 0,01078 -0,00332 o,955 0,00745 -0,00230 0,98 0,00331 -0,00102 1,00 0 0 Krümmungskreis der Profilvorderkante: r/c = 0,0113 Erümmungsmittelpunkt: x/c = 0,01055 y/c = 0,004 r = Radius Hilfsruder, Profilunterkante von x/c = 0,96 bis x/c = 1,01 Tabelle IX Koordinaten des Tragflügelprofils VR-8 x/c Y/Coben Y/cunten 0,000 0,000 0,000 0,005 0,00850 - 0,00535 0,01 0,01175 - 0,00737 0,015 0,01425 - 0,00880 0,025 0,0183 - 0,01090 0,035 0,0217 - 0,01255 0,05 0,0261 - 0,01465 0,07 0,0309 - 0,01685 0,095 0,0357 - 0,0190 0,125 0,0402 - 0,0212 0,16 0,0444 - 0,0232 0,20 0,0480 - 0,0250 0,25 0,0510 - 0,0266 0,30 0,0530 - 0,0277 0,35 0,0535 - 0,0280 0 40 0,0525 - 0,0276 0,45 0,0502 - 0,0265 0,50 0,0467 - 0,0247 0,55 0,426 - 0,0225 0,60 0,0380 - 0,0200 G,65 0,0333 - 0,0175 0,70 0,0285 - 0,0150 0,75 0,0237 - 0,0125 0,80 0,0190 - 0,0100 0,85 0,01428 - 0,0075 0,89 0,01048 - 0,0055 0,92 0,00761 - 0,0040 0,945 0,00524 - 0,00275 0,965 0,00333 - 0,00175 0,98 0,00190 - 0,0010 1,00 0,000 0,000 Krümmungskreis der Profilvorderkante: r/c = 0,00585 Krümmung sini ttelpunkt: = = 0,0058 y/c = 0,00088 r = Radius Hilf sruder, Profilunterkante: von x/c = 0,96 bis x/c = 1,01 dargestellt, das bei einem gegenwättlg gefertigiven rnd gut bekannten Hubschrauber (Tandemhubschrauber) als V 23010-1.58 Verwendung findet. Selbstverständlich liegt das wichtige Leistungsgebiet im Bereich der Machzahlen von 0,4 bis 0,6.
  • Fig. 4, die Darstellung der maximalen Auftriebszahl clmax in Abhängigkeit von der Machzahl % zeigt,daß die Tragflügelprofile VR-7 und VR-8 eine höhere Auftriebszahl aufweisen. Die verbesserten Kippmomentkennwerte der Tragflügelprofile VR-7 und VR-8 sind in Fig. 5 dargestellt, einem Diagramm für das Kippmoment c mo beim Auftrieb null, in Abhängigkeit von der Machzahl M. Man wird beobachten, daß die Tragflügelprofile VR-7 und VR-8 im Vergleich zu dem vorbekannten Tragflügelprofil ein größeres negatives oder minimales Kippmoment aufweisen, daß jedoch die Kippmomente niedrig genug sind, um mittels herkömmlicher Vorrichtungen an der Profilhinterkante ausgeglichen zu werden, ohne daß dadurch die Vorzüge der maximalen Auftriebszahl in frage gestellt sind. Die günstigen Strömungswiderstandseigenschaften nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht Fig. 6, eine Darstellung des Strömungswiderstandsbeiwertes endo beim Auftrieb null, in Abhängigkeit von der Machzahl F. Die Leistungsdaten der Tragflügelprofile VR-7 und VR-8, die in diesen Diagrammen dargestellt sind, spiegeln die in den Tabellen VIII und IX festgelegte Formgebung der Hilfsruder wider.
  • Wie sich für den Pachmann aus der vorangegangenen Beschreibung und den Zeichnungen ergibt, stellt die vorliegende Erfindung einen bedeutsamen Portschritt gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik dar. Wenn auch die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf zwei besondere Tragflügelprofile aus der erfindungsgemäßen Gruppe illustriert und offenbart worden ist, so ist festzuhalten, daß verschiedene Austauschungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne sich von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
  • - Patentansprüche -

Claims (11)

  1. PA TETANSPRflCHE l.Rotorblatt für ein mit einem Rotor versehenes Luftrzeug, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß es ein Tragflügelprofil mit einer Komponente aufweist, die eine Dickenverteilung nach der NACA-Reihe 6 ist, und wo der Punkt minimalen Druckes der genannten Dickenverteilung bei der oder in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl (c bei weniger als 30 % der Profilsehnenlänge der genannten Dickenverteilung, hinter der Profilvorderkante der letzteren, gelegen ist.
  2. 2. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Tragflügelprofil eine Mittellinie i) aufweist, die eine dreiecksförmige Belastungsverteilung bei Anstellwinkeln schafft, die sich der Durchsackstellung nähern.
  3. 3. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Tragflügelprofil eine Mittellinie (m) aus der NACA-Gruppe "a" für Mittellinien umfaßt, wobei ("a) weniger als 0,1 beträgt.
  4. 4. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Rotorblattes ein Tragflügelprofil ergibt, das eine Dickenverteilung nach der NACA-Reihe 6 für Dickenverteilungen umfaßt, daß diese Dickenverteilung bei der Bemessungsauftriebszahl (cli) einen Punkt minimalen Druckes aufweist, der in einer Entfernung von weniger als 30 % der Profilsehnenlänge hinter der Profilvorderkante dieser Dickenverteilung liegt, und daß eine Mittellinie (m) aus der NACA-Gruppe "a" von Irittellinien vorgesehen ist, bei der der Wert a kleiner als 0,3 ist, derart, daß das entstehende Tragflügelprofil verbc3sgrte serozynasische Leistungskennwerte bei den stellenweise an diesem Tragflügelprofil auftretenden I9achzahlen zwischen 0,4 und 0,6 aufweist.
  5. 5. Rotorblatt nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dickenverteilung ihren Punkt minimalen Druckes an einer Stelle aufweist, die im wesentlichen in einer Entfernung von 20 ffi der Profilsehnenlänge hinter der Profilvorderkante der genannten Dickenverteilung liegt, und daß der "a"-Wert der Mittellinie (m) im wesentlichen gleich null ist.
  6. 6. Rotorblatt nach Anspruch 5, dadurch g e k e n nz e i c h n e t ,daß die Koordinaten des Tragflügelprofils im wesentlichen in der Tabelle VI festgelegt sind.
  7. 7. Rotorblatt nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Koordinatendes Tragflügelprofils im wesentlichen in der Tabelle VII festgelegt sind.
  8. 8. Rotorblatt nach Anspruch 5, dadurch g e-k einen -z e i c h n e t ,daß das Tragflügelprofil derart ausgebildet ist, daß der hintere Teil der oberen Oberfläche desTragflügelprofils eine Gerade bildet, die die Profilhinterkante der Dickenverteilung schneidet und die obere Oberfläche des Tragflügelprofils in einem Punkt berührt, der vor der Profilhinterkante liegt.
  9. 9. Rotorblatt nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß es ein Hilfsruder an der Profilhinterkante aufweist zur Optimierung der aerodynamischen Eigenschaften des Tragflügelprofils.
  10. lO. Rotorblatt nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Koordinaten des Tragflügelprofils im wesentlichen in der Tabelle VIII festgelegt sind.
  11. 11. Rotorblatt nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Koordinaten des Tragflügelprofils im wesentlichen in der Tabelle IX festgelegt sind.
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