DE2420041C2

DE2420041C2 - Aufhängevorrichtung für den Rotor eines Drehflügelflugzeuges

Info

Publication number: DE2420041C2
Application number: DE2420041A
Authority: DE
Inventors: Rene Louis Aix-En-Provence Mouille
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1974-04-25
Publication date: 1982-08-19
Also published as: US3920202A; IT1010365B; DE2420041A1; FR2228662A1; GB1471956A; FR2228662B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für den Rotor eines Drehflügelflugzeuges, welche schwingungsdämpfend zwischen dem Hauptgetriebekasten und dem Rumpf angeordnet ist, — mit einem am Boden des Hauptgetriebekastens befestigten Ringträger, am Rumpf befestigten Anschlägen und mit einem durch nachgiebige Verbindungselemente einerseits mit dem Ringträger und andererseits mit den feststehenden Anschlägen verbundenen Zwischenrahmen.

Bei einer bekannten Aufhängevorrichtung der beschriebenen Gattung ist der Ringträger mit Hilfe eines Bolzenkranzes am Boden des Hauptgetriebekastens befestigt. Der Ringträger besitzt Verlängerungsstücke, die formschlüssig mit der Rumpfstruktur des Drehflügelflugzeuges verbunden sind. Der obere Teil des Getriebekastens wird von geneigten Stangen gehalten, die eine Art Pyramide bilden, welche einerseits mit dem Getriebekasten und andererseits mit entsprechend widerstandsfähigen Stellen der Rumpfstruktur verbunden sind. Der Ringträger besteht aus einer ebenen Platte, die gitterförmig ausgeschnittene Bereiche aufweist, wodurch die so gebildeten Stäbe einerseits durch Biegung die für die Schwingungsdämpfung in der

Längsachse des Drehflügelflugzeuges bzw. Hubschraubers oder senkrecht zu dieser Achse erforderliche Nachgiebigkeit aufweisen und andererseits durch ihre Zug- und Drucksteifigkeit die Möglichkeit bieten, auch das auf den Hauptgetriebekasten einwirkende Motor-

drehmoment auf den Rumpf zu übertragen. Das Motordrehmoment bei Hubschraubern ist bekanntlich vergleichsweise hoch.

Dieser Ringträger läßt sich zwar leicht und preiswert herstellen, wenn Flexibilität nur an einer Achse gefordert wird. Wird jedoch eine hinreichende Flexibilität in mehreren Achsen gefordert, insbes. in zwei zueinander orthogonalen Achsen, dann müssen wenigstens zwei Gitter gebildet werden, die untereinander durch starre Elemente verbunden sind. Das führt zu einem konstruktiv sehr aufwendigen Aufbau, der auch herstellungstechnisch Schwierigkeiten bereitet und kostspielig ist Das liegt u.a. auch daran, daß der Werkstoff, aus dem der Ringträger hergestellt wird, einerseits eine gewisse Nachgiebigkeit bei Biegebeanspruchungen und andererseits eine gewisse Steifigkeit bei Zug- und Druckbeanspruchungen aufweisen soll und darüber hinaus auch leicht sein muß, um das Gewicht in vertretbaren Grenzen zu halten. Als Werkstoff wird deswegen eine Titanlegierung verwendet, die teuer ist

und deren Bearbeitungskosten höher liegen als die einer Aluminiumlegierung oder einer Stahllegierung.

Zur Schwingungsdämpfung an Aufhängevorrichtungen für Rotoren eines Drehflügelflugzeuges sind auch rahmenartige Verstrebungen bekannt, die einerseits an

den Getriebekasten und andererseits an die Rumpfstruktur angeschlossen sind, wobei Gummiringe zusätzliche Freiheitsgrade bilden sollen (US-PS 26 15 657).

Ferner sind sog. Schichtklötzchen bekannt, die aus einem Stapel von dünnen Metallblechen mit zwischen-

geschalteten Elastomerschichten bestehen. Auch derartige Schichtklötzchen hat man bereits zur Dämpfung von Rotorschwingungen eines Drehflügelflugzeuges eingesetzt (FR-OS 21 20 131).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängevorrich-

tung der eingangs beschriebenen Gattung konstruktiv zu vereinfachen und so auszubilden, daß die Übertragung von Schwingungen des Rotors bzw. seiner Welle an den Rumpf verhindert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der

Ringträger zwei diametral einander gegenüberliegende Außenansätze aufweist, daß der Zwischenrahmen als kreisrunder Kranz mit zwei den Außenansätzen des Ringträgers gegenüberliegenden, nach innen weisenden Innenansätzen und zwei jeweils einem der beiden Anschläge des Flugzeugrumpfes gegenüberliegenden, nach außen weisenden Außenansätzen ausgebildet ist, und daß zwischen den einander zugeordneten, auf einem Durchmesser der Aufhängevorrichtung angeordneten Ansätzen von Ringträger und Kranz sowie zwischen einander zugeordneten, auf einem rechtwinklig zum vorgenannten Durchmesser verlaufenden Durchmesser der Aufhängevorrichtung angeordneten Außenansätzen bzw. Anschlägen als Verbindungselemente Schichtklötzchen derart angeordnet sind, daß sie gegenüber einer radial wirkenden Scherkraft nachgiebig sind und gegenüber einer zur Achse der Rotorwelle peripher wirkenden Druckkraft im wesentlichen starr sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus

den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindimgsgemäße Vorrichtung,

Fig.2 teilweise geschnitten eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf einem starren Rahmen einer Hubschrauberstruktur befestigt ist

Nach Fig. 1 und 2 besteht die Vorrichtung ir* der m Hauptsache aus einem ebenen Ringträger 1, auf dem durch einen Bolzenkranz 2 der Boden des (nicht dargestellten) Hauptgetriebes des Hubschraubers befestigt ist. Der Ringträger besitzt zwei Außenansätze 3 und 4, die diametral entgegengerichtet sind. Er ist von ι -, einem starren Kranz 5 umgeben, der zwei Innenansätze 6 und 7 besitzt, die jeweils gegenüber den Außenansätzen 3 und 4 angeordnet sind, sowie zwei Außenansätze 8 und 9, die im Verhältnis zu den Innenansätzen 6 und 7 um 90° versetzt sind. ::>

Zwischen den Außenansätzen 3 unJ 4 und den fnnenansätzen 6 und 7 sowie zwischen den Außenansälzen 8 und 9 und zwei Anschlägen 10 und U, die ihrerseits formschlüssig mit der durch die beiden Rahmenelemente 12 und 13 dargestellte Hubschrauber- r. struktur verbunden sind, sind Schichtstoff klotze 14 eingesetzt, die eine gewisse Flexibilität in Querrichtung und eine hohe Druckfestigkeit aufweisen. Diese Schichtstoffklötze (14) bekannter Bauart bestehen in der Hauptsache aus einer Stapelung einer gewissen jn Anzahl von Metallblechen, zwischen denen eine dünne Schicht eines elastischen Werkstoffes, zum Beispiel eines Elastomers, eingeführt ist Auf diese Weise addieren sich in dem somit gebildeten Parallelstapel unter der Einwirkung von Querbelastungen die r, relativen Verschiebungen der starren Bauteile, so daß die Verformung der Außenseiten gleich der Summe der Einzclverschiebungen ist, während in Richtung der Druckbeanspruchung des Stapels die Verformung trotz der vorliegenden hohen Axialbelastung praktisch gleich Null ist.

Wie in Fig.2 ers'chtlich umfaßt der aus einem Kreisring aus Leichtmetallegierung gebildete Ringträger 1 den konzentrischen Bolzerkranz 2, der das Verschrauben der unteren Teile des Getriebekastens des Hubschraubers ermöglicht. Er umfaßt ebenfalls die zwei diametral entgegengerichteten Außenansätze 3 und 4, auf denen die Schichtstoffklötze 14 durch Verschrauben befestigt werden.

Um den Ringträger 1 ist konzentrisch ein kreisförmiger, starrer Kranz 5 angeordnet, der aus zwei ebenen Ringplatten aus leichtem Werkstoff besteht, welche durch vier Verstrebungen bildende, verschraubte Stege 15 bis 18 in parallelem Abstand zueinander gehalien werden. Die beiden Stege 15 und 16 dienen als Stütze für die beiden Schichtstoffklötze 14 zur Verbindung mit dem Ringträger 1, und die beiden anderen Stege 17 und 18 sind formschlüssig mit den beiden weiteren identischen Schichtstoffklötzen 14 verbunden, die im Verhältnis zu den vorstehenden um 90° versetzt und auf zwei Anschlägen 10 und 11 für die Verbindung mit den starren Rahmenelemenien 12 und 13 der Hubschrauber- strukwr verschraubt sind.

Diese Einheit ist derart angeordnet, daß das von dem Boden des Getriebekastens auf den Ringträger 1 übertragene Motormoment die vier Schichtstoffklötze 14 unter Druck beansprucht, bevor es durch die Anschläge 10 und 11 an die feste Struktur des Gerätes übertragen wird.

Demgegenüber werden die wechselnden Längs· und Querbeanspruchungen von den beiden Schichtstoffklotzpaaren 15 aufgenommen, die alsdann unter Scherbeanspruchung arbeiten und Wechselbewegungen des Ringträgers 1 relativ zum Kranz 5 und dieses Kranzes 5 relativ zu den Rahmenelementen 12 und 13 gestatten. Es zeigt sich also, daß die Vorrichtung global Längs- und Querverschiebungen des unteren Teiles des Getriebekastens relativ zur Struktur des Hubschraubers mit einer starken elastischen Rückholkraft und gleichzeitig die Übertragung des Motormomentes an die Struktur ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufhängevorrichtung für den Rotor eines Drehflügelflugzeuges, welche schwingungsdämpfend zwischen dem Hauptgetriebekasten und dem Rumpf angeordnet ist, — mit einem am Boden des Hauptgetriebekastens befestigten Ringträger, am Rumpf befestigten Anschlägen und mit einem durch nachgiebige Verbindungselemente einerseits mit dem Ringträger und andererseits mit den feststehenden Anschlägen verbundenen Zvvischenrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger (I) zwei diametral einander gegenüberliegende Außenansätze (3,4) aufweist, daß der Zwischenrahmen als kreisrunder Kranz (5) mit zwei den Außenansätzen (3,4) des Ringträgers (1) gegenüberliegenden, nach innen weisenden Innenansätzen (6, 7) und zwei jeweils einen de; beiden Anschläge (10, 11) des Flugzeugrumpfes gegenüberliegenden, nach außen weisenden Außeaansätzen (8, 9) ausgebildet ist, und daß zwischen den einander zugeordneten, auf einem Durchmesser der Aufhängevorrichtung angeordneten Ansätzen (3, 6; und 4, 7) von Ringträger (1) und Kranz (5) sowie zwischen einander zugeordneten, auf einem rechtwinklig zum vorgenannten Durchmesser verlaufenden Durchmesser der Aufhängevorrichtung angeordneten Außenansätzen (8, 9) bzw. Anschlägen (10, 11) als Verbindungselemente Schichtklötzchen (14) derart angeordnet sind, daß sie gegenüber einer radial wirkenden Scherkraft nachgiebig sind und gegenüber einer zur Achse der Rotorwelle peripher wirkenden Druckkraft im wesentlichen starr sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger (1) aus einer Leichtmetallegierung besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (5) aus einer Leichtmetallegierung besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz aus zwei parallelen Ringplatten (5,5) besteht, die durch Stege (15,16,17,18) verbunden sind, welche die radial nach innen bzw. nach außen weisenden Ansätze (6,7 bzw. 8,9) des Kranzes bilden.