DE2658828B2

DE2658828B2 - Rotor für ein Drehflügelflugzeug

Info

Publication number: DE2658828B2
Application number: DE19762658828
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 8000 München Frommlet; Karlheinz 8012 Ottobrunn Mautz; Alois Dipl.-Ing. 8011 Putzbrunn Schwarz; Emil Dipl.-Ing. 8011 Hohenbrunn Weiland
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2658828C3; FR2375092A1; FR2375092B1; DE2658828A1; GB1595440A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für ein Drehflügelflugzeug mit Wellenantrieb und mit kollektiver und zyklischer Blattwinkelsteuerung sowie mit einem Gehäuse, das die Steuerscheibe und zumindest das Steuerscheibengetriebe umschüeßt.

Bei bekannten Rotoren dieser Art (US-PS 29 78 038 und DE-AS 20 44 415) bilden die Steuerscheibe und das Steuerscheibengetriebe eine vom Rotorgetriebe getrennte Baugruppe und bedürfen eines eigenen Schmierölsystems zur Schmierung ihrer kraftverstärkten Gestängeteile. Nachteilig bei derartigen Rotorsystemen ist ferner ihre überhöhte, um die axiale Einbaulänge von Steuerscheibe und Steuerscheibengetriebe vergrößerte Bauhöhe.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß der Schmierölkreislauf des Rotors konstruktiv vereinfacht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Rotor der beanspruchten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als Getriebegehäuse des Rotorantriebs ausgebildet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor sind die Steuerscheibe und das Steuerscheibengetriebe unter Verzicht auf ein gesondertes Schmiersystem in den Schmierölkreislauf des Rotorantriebs einbezogen und die aus der Blattwinkelsteuerung resultierenden Reaktionskräfte werden auf kürzestem Wege über das Rotorgetriebegehäuse abgestützt, also ein ohnehin hochsteif und -fest ausgebildetes Bauteil, wodurch auch bei großen Steuerkräften eine hohe Steuergenauigkeit ohne zusätzlichen Bau- und insbesondere Gewichtsaufwand erzielt wird. Zugleich sind zum Schutz der Steuerscheibe und des Steuerscheibengetriebes vor äußeren Einwirkungen keinerlei besonderen, baulich und gewichtsmäßig aufwendigen Verkleidungen erforderlich, sondern diese sind dadurch hochwirksam und ebensogut wie das Rotorgetriebe selbst geschützt, daß sie im Innenraum

des Gelriebegehäuses des Rotorantriebs untergebracht sind, was den zusätzlichen Vorteil erbringt, daß die gesamte, aus Rotor, kraftverstärktem Steuergetriebezug und Rotorgetriebe einschließlich des Rotorlagers bestehende Anordnung mit einer äußerst geringen Bauhöhe auskommt und ein integriertes Rotorsystem bildet, das sich als Ganzes, aber auch in einzelnen Baueinheiten ohne aufwendige Demontage auf sehr einfache, zeitsparende Weise austauschen läßt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Mischgetriebe für die kollektive und zyklische Blattwinkelsteuerung, welches im Hinblick auf eine einfache Entkoppelung der Höhen- und Kipplageneinstellung der Steuerscheibe im Zuge des kraftverstärkten Teils des Steuerscheibengetriebes liegt, ebenfalls innerhalb des Getriebegehäuses des Rotorantriebs angeordnet, so daß es ebenfalls in geschützter Lage im Rotorgetriebe untergebracht und in dessen Schmierölkreislauf einbezogen wird. Aus dem gleichen Grund sind auch der oder die Servomotoren zur Betätigung des Steuerscheibengetriebes vorzugsweise innerhalb des Getriebegehäuses des Rotorantriebs angeordnet.

Aus Gründen einer ebenfalls vereinfachten Schmierung des Rotorlagers und im Hinblick auf eine rotormastfreie Konstruktion ist das Rotorlager in besonders bevorzugter Weise in den Getriebeölkreislauf des Rotorantriebs einbezogen und liegt zwischen der Rotornabe und dem nabenseitigen Ende des Getriebegehäuses.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise gebrochene schematische Darstellung eines aus der Rotorsteuerung, dem Rotorgetriebe, der Rotorlagerung und der Rotornabe bestehenden, integrierten Rotorsystems;

F i g. 2 einen schematischen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. I.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind das aus einem ersten Gestängezug 2 für die kollektive Blattwinkelsteuerung und den beiden zweiten Gestängezügen 4 und 6 für die zyklische Blattwinkelsteuerung bestehende Steuerscheibengetriebe und die Steuerscheibe 8 Bestandteil eines integrierten Rotorsystems, welches zusätzlich eine um die Rotorachse A-A umlaufende Rotornabe 62, an der die starr mit den Blattwurzeln der Rotorblätter verbundenen Blattwurzelhülsen 64 um die Blattwinkellagerachse B-B winkelbeweglich gelagert sind, sowie das Rotorgetriebe 66 enthält, dessen Getriebegehäuse 68 an der nicht gezeigten Hubschrauberzelle verankert ist.

Die Rotornabe 62 ist an ihrem Außenrand über ein Rotorlager 70 unmittelbar am Getriebegehäuse 68 drehbar abgestützt. Der Laufring 72 des Rotorlagers 70 wirkt zugleich als Planetenradträger für Planetenräder 74, die einerseits mit einem gehäusefesten Hohlrad 76 und andererseits mit einem ringförmigen Sonnenrad 78 kämmen, welches um die Rotorachse A-A drehbar einerseits unter Zwischenschaltung des Laufrings 72 und andererseits unmittelbar am Getriebegehäuse 68 gelagert ist. Das Sonnenrad 78 wird über einen Kegelradkranz 80, der mit einem nicht gezeigten Kegelrad in Eingriff steht, vom Hubschraubertriebwerk herangetrieben.

In dem zentralen, das Sonnenrad 78 des Planetengetriebes 66 und das Rotorlager 70 durchsetzenden Hohlschacht ist eine gehäusefeste Säule 82 koaxial zur Rotorachse A-A angeordnet, an welcher die Schiebehül-

se 10 des Steuerscheibengetriebes 2,4,6 längsverschieblich, jedoch drehfest geführt ist. Mit dem nicht-umlaufenden, an der Schiebehülse 10 kardanisch aufgehängten Steuerscheibenring 12, dessen Kipplage über einen Steuerlenker 54 und einem zu diesem um 90° versetzt ί am Steuerscheibenring 12 angelenkten Steuerlenker 56, einen über den Drehzapfen 36 an der Schiebehülse 10 gelagerten Umlenkhebel 38 bzw. 40 und den Zwischenienker 46 bzw. 48 der beiden Gestängezüge 4 bzw. 6 eingestellt wird, ist der umlaufende Steuerscheibenring ίο 14 über ein Wälzlager 84 drehbar, im übrigen jedoch bewegungsschlüssig verbunden. Dieser wirkt über die umlaufenden Steuerstangen 16 zur Steuerung der Blattwinkelbewegung auf die Blattwurzelhülsen 64 ein und ist mit der Rotornabe 62 über eine Kipp- und Höhenlagenversteliung des Steuerscheibenrings 14 zulassende Schwingen 86 drehfest gekoppelt.

Der mit seinem Hebelarm 34 ebenfalls über den Drehzapfen 36 an die Schiebehülse 10 angeschlossene Umlenkhebel 22 des ersten Gestängezugs 2 ist in seinem Scheitelbereich über einen Drehpunkt 24, einen U-förmig ausgebildeten Lenker 26 und einen gehäusefesten Stützpunkt 28 gelenkig an zwei hochstehenden Rippen 88 des Getriebegehäuses 68 abgestützt. Gemäß Fig.2 erfolgt die Anlenkung der einzelnen Hebel und >■'> Lenker in den jeweiligen Drehpunkten über Wälzlager 90,92 und 94.

Die auf die freien Hebelarme der Umlenkhebel 22 und 38, 40 einwirkenden, im wesentlichen radid zur Rotorachse A-A durch das Getriebegehäuse 68 ji> verlaufenden Zwischenlenker 32 bzw. 46,48 sind jeweils an eine radial geführte, das Getriebegehäuse 68 über eine Dichtung 96 durchsetzende Steuerstange 98 angeschlossen und durch die Langseinstellung der drei, jeweils einem der Gestängezüge 2 bzw. 4,6 zugeordneten Steuerstangen 98 wird somit die kollektive bzw. die zyklische Einstellwinkelbewegung der Rotorblätter gesteuert. Zur Kraftverstärkung werden die Steüerstangen 98 über außen am Getriebegehäuse 68 montierte, hydraulische Servomotoren 100 betätigt Die Länge der Zwischenlenker 46 und 48 ist im Vergleich zum Hubweg der Schiebehülse 10 so groß bemessen, daß die Winkellage der Umlenkhebel 38, 40 bezüglich der Schiebehülse 10 bei an ihren freien Enden festgehaltenen Zwischenlenkern 46, 48 und somit die zyklische Blattwinkeleinstellung nahezu unverändert bleibt, wenn die Schiebehülse 10 zur kollektiven Blattwinkelverstellung durch eine Längsbewegung des Zwischenlenkers 32 über den Gestängezug 2 angehoben oder abgesenkt wird.

Die gesamte, aus Steuerscheibengetriebe 2, 4, 6 und Steuerscheibe 8 bestehende Anordnung ist somit Bestandteil eines integrierten Rotorsystems, das zusätzlich noch aus dem Rotorgetriebe 66 und der Rotorlagerung 70 bzw. der Rotornabe 62 besteht. Sie ist leicht demontierbar, vor äußeren Einwirkungen geschützt und in den Rotorgetriebeölkreislauf einbezogen.

Wahlweise können die Servomotoren 100 auch innerhalb des Getriebegehäuses 68 angeordnet sein, und gegebenenfalls kann auch auf die Steuerstangen, die Zwischenlenker und die Umlenkhebel verzichtet und der Servomotor zur kollektiven Blattwinkelsteuerung zwischen der Schiebehülse 10 und einem gehäusefesten Stützpunkt und die Servomotoren zur zyklischen Blattwinkelsteuerung zwischen die Schiebehülse 10 und den Steuerscheibenring 12 geschaltet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rotor für ein Drehflügelflugzeug mit Wellenantrieb und mit kollektiver und zyklischer Blattwinkelsteuerung sowie mit einem Gehäuse, das die Steuerscheibe und zumindest teilweise das Steuerscheibengetriebe umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als Getriebegehäuse (68) des Rotorantriebs ausgebildet ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischgetriebe für die kollektive und zyklische Blattwinkelsteuerung innerhalb des Getriebegehäuses (68) angeordnet ist.

3. Rotor nach einem der Ansprüche 1 cder 2 mit zumindest einem Servomotor zur Betätigung des Steuerscheibengetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (100) innerhalb des Getriebegehäuses (68) angeordnet ist.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorlager (70) in den Getriebeölkreislauf einbezogen ist.

5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorlager (70) zwischen der Rotornabe (62) und dem nabenseitigen Ende des Getriebegehäuses (68) liegt.