-
Hauptrotor für einen Hubschrauber Die Erfindung betrifft einen Hauptrotor
für einen Hubschrauber, insbesondere einen ferngelenkten Hubschrauber, mit von einer
Taumelscheibe verstellbaren Hilfsflügeln und mit um ihre Längsachse drehbar, am
freien Ende der Hauptrotorachse gelagerten Hauptrotorblättern.
-
Hubschrauber mit derartigen Hauptrotoren sind bekannt und erfordern
einen erheblichen mechanischen Aufwand, da sehr viele Steuerstangen und Gelenke
zum Verstellen der Rotorblätter erforderlich sind, wenn die Hauptrotorblätter kollektiv
verstellbar sein sollten,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Hauptrotor für einen Hubschrauber zu schaffen, dessen Hauptrotorblätter kollektiv
verstellbar sind und dessen konstruktiver Aufwand bezüglich der Anzahl der erforderlichen
Gestänge und Gelenke geringer ist als bei den bekannten Hubschraubern.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Hilfsflügel
in Richtung der Hauptrotorachse höhenverstellbar angeordnet sind0 Dadurch wird erreicht,
dass mit einfachsten Mitteln eine Drehung der Hauptrotorblätter um ihre Längsachse
möglich ist, wenn die Hilfsflügel ihre Lage in Richtung der Hauptrotorachse verändern.
-
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den
Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles,
das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen: Fig1: eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Hauptrotors; Fig.2: eine Seitenansicht
der wesentlichsten Merkmale des Hauptrotors und Fig3: eine Draufsicht auf den Hauptrotor.
-
Fig.4 - 6: drei Ansichten eines Blattanschlusses.
-
Der Rotorkopf 1 des erfindungsgemässen Hauptrotors 2 ist so gestaltet,
dass die Hilfsflügel 3 und 4 in Richtung der Hauptrotorachse 5 höhenverstellbar
sind0 Dies wird dadurch erreicht, dass die Hauptrotorblätter 6 und 7 in einem Querträger
8 des Rotorkopfes 1 um ihre Längsachse drehbar gelagert sind und zugleich als unmittelbare
Träger für die Hilfsflügel 3 und 4 dienen. Dazu sind an den Achsen 9 und 10 der
Hauptrotorblätter 6 und 7 Winkelhebel 11 und 12 starr befestigt, in deren freien
Enden 13 und 14 die Hilfsflügel 3 und 4 gelagert sind0 Wie vor allem aus Figur 3
hervorgeht, sind die beiden Hilfsflügel 3 und 4 durch eine einstückige Stabilisierungsstange
15 starr miteinander verbunden und nur in den freien Enden 13 und 14 der Winkelhebel
11 und 12 derart gelagert, dass sowohl eine Drehung um die Längsachse der Stabilisierungsstange
15 als auch ein Kippen in den Gelenk-und Lagerstellen 16 und 17 möglich ist0 Wenn
nämlich mit Hilfe der Taumelscheibe 18 die Stabilisierungsstange 15 relativ zur
Hauptrotorachse 5 angehoben oder gesenkt wird, werden auch die freien Enden 13 und
14 der Winkelhebel 11 und 12 entsprechend bewegt, während die beiden anderen Enden
19 und 20 der Winkelhebel 11 und 12 eine Drehbewegung mit denAchsen 9 und 10 durchführen.
Zur Lagerung der Stabilisierungsstange an den freien Enden 13 und 14 der Winkelhebel
11 und 12
eignen sich vor allem Pendellager0 Mit Hilfe der Taumelscheibe
18 wird die Stabilisierungsstange 15 sowohl angehoben und abgesenkt als auch um
ihre Längsachse gedreht. Hierzu dienen Steuerstangen 21 und 22, die an einem zweiarsigen,
die Form einer Wippe aufweisenden Hebel 23 gelenkig angreifen, Die Steuerstangen
21 und 22 sind auf diametral gegenüberliegenden Seiten an der Taumelscheibe 18 an
Abstandshaltern 23 und 24 angelenkt, die zusammen mit der Taumelscheibe 18 langer
sind als der doppelarmige Hebel 23o Aus Figur 2 geht ferner hervor, dass die Taumelscheibe
18 und die zu ihrer Steuerung dienende Steuirscheibe 25 in Richtung der Hauptrotorachse
5 zwischen zwei Anschlägen 26 und 27 verschiebbar sind. An dem Anschlag 26 befindet
sich ein in Figur 2 gestrichelt dargestellter Arm 28, der mit einer ebenfalls gestrichelt
dargestellten Stange 29 gelenkig verbunden ist, die wiederum an einem mit der Taumelscheibe
18 verbundenen, den Abstandshaltern 23 und 24 entsprechenden Abstandshalter 50 angelenkt
ist.
-
Die Figur 2 zeigt deutlich, dass jede Kippbewegung der Taumelscheibe
18 um die mit dem Abstandshalter 30 zusammenfallende
Achse zu einer
entsprechenden Kippbewegung des doppelarmigen Hebels 23 führt, wobei dort die Kippbewegung
sogar verstärkt erfolgt, was im Ergebnis eine zyklische Blattverstellung mit sich
bringt, Wird die Taumelscheibe 18 aus der in Fig02 dargestellten Lage jedoch bis
zum Anschlag 26 angehoben, so bringt die damit verbundene Anhebung der Stabilisierungsstange
15 über die Winkelhebel 11 und 12 eine Drehung der Hauptrotorblätter 6 und 7 mit
sich, was eine kollektive Blattverstellung bedeutet, An der Steuerscheibe 25 greifen
vier diametral angeordnete Steuerstangen 31 bis 34 an, wobei die. Steuerstange 33
lediglich dazu dient, um ein Mitdrehen der Steuerscheibe 25 auf der Hauptrotorachse
5 zu verhindern. Die Steuerstangen 31 und 34 bewirken durch Kippen der Steuerscheibe
25 und der Taumelscheibe 18 eine zyklische Blattverstellung in Längsrichtung, während
die Steuerstange 32 zur zyklischen Blattverstellung in Querrichtung verwendet wird0
Die achsiale Verschiebung der Taumelscheibe 18 längs der Hauptrotorachse 5 zur Erzielung
einer kollektiven Blattverstellung erfolgt durch gleichsinniges Anheben oder Senken
der Steuerstangen 31,32 und 34. Zur Verstellung der Steuerstangen bedient man sich
schliesslich eines nicht dargestellten MischhebelwerkesO Der doppelarmige Hebel
23 befindet sich genau in der Verlängerung
der Hauptrotorachse
5 im Zentrum des Rotorkopfes 1, wie aus einem Vergleich der Figuren 2 und 3 hervorgeht.
-
Dazu weist der Rotorkopf 1 eine Ausnehmung 35 auf, die dem Hebel 23
zwischen den Lagerstellen 36 und 47 der Hauptrotorblätter 6 und 7 ausreichend Platz
gibt. Der Rotorkopf 1 umfasst zur Lagerung der Hauptrotorblätter 6 und 7 einen Querträger
38, der aus zwei seitlichen Platten 39 und 40 und an deren Enden angeordneten Lagerblöcken
41 und 42 besteht. An der Hauptrotorachse 5 kann der Querträger 38 beispielsweise
mit Hilfe einer Nabe 43 befestigt sein, die einen in Längsrichtung des Querträgers
38 liegenden Schlitz 44 für den doppelarmigen Hebel 23 und einen weiteren Schlitz
45 für die Stabilisierungsstange 15 aufweist, wobei beide Schlitze 44 und 45 sich
kreuzen. Ferner sind in den seitlichen Platten 39 und 40 dem Schlitz 45 entsprechende
Schlitze 46 und 47 angeordnet, durch dieg Sme 48 bzw. 49 der Winkelhebel 11 bzw.
12 treten.
-
Die Breite aller Schlitze und insbesondere des Schlitzes 45 in der
Nabe 43 und in den beiden Platten 39 und 40 ist so gewählt, dass die Winkelhebel
ausreichend Spiel haben und ferner sichergestellt ist, dass auch bei einer halbstarren
Blattaufhängung die Stabilisierungsstange 15 nicht infolge einer stärkeren Pendelbewegung
des Querträgers 38 an den Rand des Schlitzes 45 der Nabe 43 anstösst.
-
Wie vor allem aus Fig.2 hervorgeht, kann der Querträger 38 an der
Nabe 43 um eine Achse 53 schwenkbar gelagert sein, damit nicht sämtliche Bewegungen
des Rotorsystems starr auf den Hubschrauber bzw. die Hauptrotorachse 5 übertragen
werden.
-
Damit diese halbkardanische Aufhängung aber kein zu starkes Pendeln
des Hauptrotorsystems ermöglicht, sind schliesslich elastische Verbindungsteile
50 und 51 vorgesehen, die an den Lagerblöcken 41 und 42 sitzen und sich an einem
an der Nabe 43 befestigten Träger 52 abstUtzenO Sowohl die elastischen Verbindungsteile
50 und 51 als auch der Träger 52 sind in Fig.2 ter besseren Übersicht wegen gestrichelt
dargestellte Die Elastizität der Blöcke bzw. Verbindungsteile 50 und 51 kann verschieden
sein und entsprechend den jeweiligen Erfordernissen bestimmt werden0 Immer führen
sie jedoch zu einer Abbremsung und Dämpfung der Pendelbewegung des Querträgers 38
gegenüber der Nabe 43.
-
Die halbstarre Blattaufhängung mit Hilfe einer oberhalb der Steuerstange
15 angeordneten Achse 53 ist jedoch nicht notwendige Voraussetzung für die einwandfreie
Funktion des Erfindungsgegenstandes, da diese auch bei einer starren Blattaufhängung
gewährleistet ist.
-
Aus einem Vergleich der Figuren 2 und 3 geht schliesslich hervor,
dass die Winkelhebel 11 und 12 im wesentlichen horizontal bzw. immer in der Ebene
der Hauptrotorblätter 6 und 7 liegen. Die Hilfsflügel 3 und 4 können einen positiven
Anstellwinkel besitzen, so dass ihr Eigengewicht im Flugbetrieb kompensiert wird0
Die Teile 50 bis 52 und die Steuerstangen sind in Fig03 der besseren Ubersicht wegen
weggelassen, Die Verbindung der Hauptrotorblätter 6 und 7 mit ihren Achsen 9 und
10 erfolgt mit Hilfe von Blattanschlüssen, wie sie in den Figuren 4 - 6 dargestellt
sind. Die Blattanschlüsse 54 bestehen aus einem plattenförmigen Teil 55 und einem
halbschalenförmigen Teil 56, die vorzugsweise beide miteinander einstückig verbunden
sind. Der schalenförmige Teil 56 wird auf den Achsen 9 bzw. 10 mit Hilfe von Schrauben
befestigt und weist in Umfangsrichtung liegende Langlöcher 57 auf, so dass der Anstellwinkel
der an den plattenförmigen Teilen 55 angebrachten Hauptrotorblätter einstellbar
ist.
-
Jeweils zwei Blattanschlüsse 54 dienen zur Befestigung eines Hauptrotorblattes,
an dessen Ober- bzw0 Unterseite sie angreifen. Bei den Schrauben 58 handelt es sich
um Durchgangsschrauben, die gleichzeitig durch beide Blattanschlüsse 54 greifen.
-
Die Erfindung ist nicht auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, vielmehr können Änderungen vorgenommen werden, ohne dass dadurch von
dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abgewichen wird.
-
So ist es ohne weiteres möglich, Einzelheiten des Rotorkopfes abzuändern,
wobei insbesondere auch die zur Verbindung von Nabe 43 und Querträger 38 bestimmte
Achse 53 unterhalb der Stabilisierungsstange 15 angeordnet sein kann anstatt darüber0