DE2414570C2

DE2414570C2 - Drehflügelflugzeug mit zumindest einer Taumelscheibe zur zyklischen und kollektiven Blattsteuerung

Info

Publication number: DE2414570C2
Application number: DE2414570A
Authority: DE
Inventors: Alois Dipl.-Ing. 8012 Putzbrunn; Mautz Karlheinz 8012 Ottobrunn Schwarz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1974-03-26
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE2414570B1

Description

2. Drehflügelflugzeug mit zumindest einer Taumelscheibe, die zur zyklischen und kollektiven Steuerung des Einstellwinkels der Rotorblätter axial verschiebbar sowie neigbar ist und bei der die Zentrierung gegenüber der Rotorwelle über wenigstens vier um etwa 90° zueinander versetzt angeordnete Lenker, die jeweils zumindest zwei durch ein Drehgelenk verbundene Stangen aufweisen, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Lenker (11; 12) einerseits entweder an der Rotorwelle (1) oder der Flugzeugzelle (8) in der Vertikalen schwenkbar angelenkt sind, wobei zwei einander gegenüberstehende Lenker (11) andererseits am drehenden bzw. feststehenden Teil (4: 27 bzw. 3; 26) der Taumelscheibe (2) nur allseitig drehbar angclenkt, dagegen die beiden übrigen einander gegenüberstehenden Lenker (12) am drehenden bzw. feststehenden Teil der Taumelscheibe sowohl allseitig drehbar als auch in Umfangsrichtung derselben bewegbar angeordnet sind (Fig. 3,4 bzw. 6).

3. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden übrigen einander gegenüberstehenden Lenker (12) an einem auf der Rotorwelle (1) bzw. an der Flugzeugzelle (8) drehbar gelagerten Ring (19) angelenkt sind.

4. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden übrigen einander gegenüberstehenden Lenker (12) an einem an der Taumelscheibe (2) drehbar gelagerten Ring (22) angelenkt sind.

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Die Erfindung betrifft ein Drehflügelflugzeug mit 'timindest einer Taumelscheibe, die zur zyklischen und kollektiven Steuerung des Einstellwinkcls der Rotorblätter axial verschiebbar sowie neigbar ist und bei der die Zentrierung gegenüber der Rotorwelle über wenigstens vier um etwa 90° zueinander versetzt angeordnete Lenker, die jeweils zumindest zwei durch ein Dreh- ^s gelenk verbundene Stangen aufweisen, erfolgt.

Bei Rotoren von Drehflügelflugzeugen erfolgt die zyklische und kollektive Blattsteuerung meist mit Hilfe einer Taumelscheibe, wobei diese sowohl fur zykl.sche Einstellwinkeländerungen in verschiedene Schräglagen einstellbar als auch für kollekt.ve E.nstellw.nkeländerungen axial verschiebbar ist. Mit vier ^e^crr. beispielsweise aus je zwei durch em Drehgelenk verbundenen Stangen läßt sich eine solche Taumelsche.be m efnTrziehen Lage gegenüber der Rotorwelle,halten sofern die Lenker am Umfang der Taumelscheibe um'90° zueinander versetzt angeordnet sind Die Lenker können dabei als Mitnehmerlenker den drehenden Teil der Taumelscheibe mit der Rotorwelle verbinden oder auch als Halterungen des feststehenden Teils der Taumelscheibe an der Flugzeugzelle angelenkt sein. In iedem Fall muß jedoch weitgehend ausgeschlossen werden daß es beim Einstellen der Taumelsche.be in Schräglagen also beim Auslenken der Taumelscheibe aus der Horizontallage, zu einem gegenseitigen Verspannen der Lenker oder gegebenenfalls zu einer Verbieeung der Taumelscheibe kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Losu-.K des vorgenannten Problems bei einem Drehflügelflugzeug der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen. Unter Drehflügelflugzeugen sind hierbei auch Starrflüeelflugzeuge mit in Hubstellung schwenkbaren Voriricbsluf!schrauben (sogenannten Kipprotoren) zu verstehen

Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere Lösung zeigt das Kennzeichen des Patentanspruchs 2 auf. Bei beiden Losungen ist gewährleistet, daß jeder Lenker mit einem Ende gegenüber dem am Umfang der Taumelscheibe nächstgelegenen Lenker eine Relativbewegung in Umfangsrichtung Jer Rotorwelle bzw. Taumelscheibe ausführen kann, wenn diese aus der Horizontallage in eine Schräglage gebracht wird. Demzufolge ist ein gegenseitiges Verspannen der Lenker, was zu einer Verbiegung der Taumelscheibe führen kann, ausgeschlossen. Mit anderen Worten, die Anordnungen gemäß der Erfindung sind weitgehend frei von Zwangslasten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung samt den in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen werden an Hand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 in einer Draufsicht eine Rotorwelle in Verbindung mit einer zu ihr zentrisch angeordneten Taumelscheibe, .

Fig. 2 einen Schnitt nach Schnittlinie 11-11 der

Fig. 1,

F i g. 3 in einer Draufsicht die Rotorwelle und die Taumelscheibe gemäß F i g. 1 mit einer unterschiedliche 1 Ausbildung der sie verbindenden Anordnung,

Fig.4 einen Schnitt nach Schnittlinie IV-IV der F i g. 3,

Fig. 5 eine Anordnung ähnlich derjenigen der F i g. 2,

Fig. 6 eine Anordnung ähnlich derjenigen der F i g. 4.

Bei einem bis auf die Rotorwelle 1 nicht dargestellten Rotor eines Drehflügelflugzeuges erfolgt die zyklische und kollektive Blattsteuerung mittels einer Taumelscheibe 2, deren feststehender Teil 3 ein Ring ist, an dessen Umfang der drehende Teil 4 (auch ein Ring) der Taumelscheibe unter Zwischenfügung eines üblichen Wälzlagers 5 gelagert ist (F i g. 1 und 2). An Stelle des Wälzlagers 5. welches sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen kann, ist auch ein Gleitlager verwendbar. Die Taumelscheibe 2 bzw. ihr feststehender Teil 3 ist durch drei um 120° zueinander versetzt an-

geordnete Steuerstangen 6 bzw. mit diesen verbundene Kraftverstärker 7 sowohl axial verschiebbar als auch neigbar. Als Kraftverstärker kommen beispielsweise übliche hydraulische Stellmotoren in Betracht. Schließlich wird der feststehende Teil 3 der Taumelscheibe 2 noch durch einen an der Flugzeugzelle 8 schwenkbar angelenkten sogenannten Lenker 9 im Stillstand gehalten.

Die Verbindung zwischen den nicht dargestellten Rotorblättern und dem drehenden Teil 4 der Taumelscheibe 2 ist in üblicher Weise durch Steuerstangen 10 hergestellt, deren Anzahl (vier) der Anzahl der Rotorblätter entspricht. Demnach handelt es sich im Beispielsfall um einen sogenannten Vierblattrotor.

Wie aus den F i g. 1 und 2 des weiteren ersichtlich. erfolgt die Zentrierung der Taumelscheibe 2 gegenüber der Rotorwelle 1 durch vier Lenker Ii und 12. die am Umfang des drehenden Teils 4 allseitig drehbar angelenkt sind, beispielsweise jeweils durch ein Gelenklager 13 (F i g. t). Jeder Lenker 11 und 12 besteht aus zwei Stangen 14,15 bzw. 14', 15', die über ein Drehgelenk 16 verbunden sind. Die einander gegenüberstehenden Lenker 11 sind mit der Rotorwelle 1 ebenfalls nur über Drehgelenke 17 verbunden. Die der Rotorwelle 1 zugeordneten Stangen 15 dieser Lenker 11 vermögen also lediglich Schwenkbewegungen gegenüber der Rotorwelle auszuführen. Somit erfüllen die Lenker 11 eine Doppelfunktion: Der drehende Teil 4 der Taumelscheibe 2 wird durch die Rotorwelle 1 mittels der Lenker 11 angetrieben und zugleich zentrieren diese Lenker zusammen mit den beiden übrigen Lenkern 12 die Taumelscheibe.

Diese letztgenannten einander gegenüberstehenden Lenker 12 erfüllen dagegen nur die Funktion der Zentrierung der Taumelscheibe 2 gegenüber der Rotorwe!- Ic 1. Denn die Lenker 12 bzw. ihre der Rotorwelle 1 zugeordneten Stangen 15' sind über ein Drehgelenk 18 an einem Ring 19 befestigt, der auf der Rotorwelle mittels eines Wälzlagers 20 drehbar gelagert ist; an Stelle des Wälzlagers kommt auch ein Gleitlager in Betracht. Infolge dieser Anordnung der Lenker 12 an der Rotorwelle 1 sind sie in Umfangsrichtung der Rotorwelle bewegbar. Hierdurch wird ausgeschlossen, daß es beim Auslenkcn üer Taumelscheibe 2 aus der dargestellten Horizontallagc zu einem gegenseitigen Verspannen der Lenker 11 und 12 kommt. Die dargestellte Anordnung ist frei von Zwangslasten.

Dieselben Vorteile werden bei den in den F i g. 3 bis 6 dargestellten Anordnunger, durch die dort gewählte Lenker-Anordnung erzielt.

Bei der Anordnung gemäß den F i g. 3 und 4 sind im Unterschied zur vorbeschriebenen Anordnung sämtliche Lenker 11 und 12 bzw. ihre der Rotorwelle 1 zugeordneten Stangen 15 bzw. 15' an dieser nur in der Vertikalen schwenkbar angelenkt (Drehgelenke 17). Die einander gegenüberstehenden Lenker 11 bzw. ihre dem drehenden Teil 4 der Taumelscheibe zugeordneten Stangen 14 sind an diesem Teil allseitig drehbar angelenkt (Gelenklager 13). Diese Lenker 11 erfüllen somit wieder die vorbeschriebene Doppelfunktion. Dagegen sind die einander gegenüberstehenden Lenker 12 bzw. ihre dem drehenden Teil 4 zugeordneten Stangen 14' über ein Gelenklager 21 an einem Ring 22 befestigt, der am Umfang des drehenden Teils mittels eines Wälzlagers 23 gelagert ist. Demzufolge sind diese Lenker 12 wieder in Umfangsrichtung der Rotorwelle 1 bzw. Taumelscheibe 2 bewegbar. Für alle Lenker 11 und 12 bedeutet dies wiederum, daß jeder gegenüber dem am Umfang der Taumelscheibe 2 nächstgelegenen Lenker 12 bzw. 11 eine Relativbewegung in Umfangsrichtung der Taumelscheibe ausführen kann, was gegenseitige Verspannungen der Lenker ausschließt.

Schließlich ist in den F i g. 5 und 6 noch dargestellt, daß die Taumelscheibe 2 nicht unbedingt mittels solcher Lenker zentriert werden muß, die mit der Rotorwelle 1 umlaufen. Die F i g. 5 und 6 sind wie die F i g. 2 bzw. 4 Schnitte von Anordnungen, bei denen jedoch die Lenker 11 und 12 einerseits mit der Flugzeugzelle 8 und andererseits mit dem feststehenden Teil 26 der Taumelscheibe 2 verbunden sind. Aus den F i g. 5 und 6 ist ersichtlich, daß in diesem Fall der drehende Teil 27 der Taumelscheibe 2 verzugsweise der Ring ist, an dessen Umfang der feststehende Teil 26 gelagert ist. Die Anordnung der F i g. 5 entspricht sonst im wesentlichen der Anordnung der F i g. 2, wenn diese- in der Zeichnungsebene um 180° gedreht wird, wobei jedoch beispielsweise der Lenker 9 die Rotorwelle 1 mit dem drehenden Teil 27 der Taumelscheibe 2 verbindet und vier der Steuerstangen 6 (entsprechend der Anzahl der Rotorblätter), jedoch nur drei der Steuerstangen 10 (in Verbindung mit Kraftverstärkern 7) vorhanden sind; dasselbe gilt für die Anordnung der Fig.6 im Vergleich zur Anordnung der F i g. 4.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehflügelflugzeug mit zumindest einer Taumelscheibe, die zur zyklischen und kollektiven Steuerung des Einstellwinkels der Rotorblätter •xial verschiebbar sowie neigbar ist und bei der die Zentrierung gegenüber der Rotorwelle über wenigstens vier um etwa 90° zueinander versetzt angeordnete Lenker, die jeweils zumindest zwei durch ein Drehgelenk verbundene Stangen aufweisen, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sämt-Bche Lenker (11; 12) einerseits ent-veder am drehenden oder am feststehenden Teil (4; 27 bzw. 3; 26) der Taumelscheibe (2) allseitig drehbar angdenkt and, wobei zwei einander gegenüberstehende Lenker (11) andererseits an der Rotorwelle (1) bzw. Flugzeugzelle (8) nur in der Vertikalen schwenkbar angelenkt, dagegen die beiden übrigen einander gegenüberstehenden Lenker (12) an der Rotorwelle bzw. Flugzeugzelle sowohl in der Vertikalen schwenkbar als auch in Umfangsrichtung der Rotorwelle bewegbar angeordnet sind (F i g. 1, 2 bzw.