DE2753305A1 - Vierblattrotor, insbesondere fuer drehflugzeuge - Google Patents
Vierblattrotor, insbesondere fuer drehflugzeugeInfo
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- DE2753305A1 DE2753305A1 DE19772753305 DE2753305A DE2753305A1 DE 2753305 A1 DE2753305 A1 DE 2753305A1 DE 19772753305 DE19772753305 DE 19772753305 DE 2753305 A DE2753305 A DE 2753305A DE 2753305 A1 DE2753305 A1 DE 2753305A1
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- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
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Description
beschränkter Haftung,
München 8227
Die Erfindung betrifft einen Vierblattrotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem derartigen Rotor gemäß der DT-PS 1 531 359 ist die das jeweilige Rotorblattpaar verbindende Schlaufe im
RotorkopfZentrum frei durchgehend angeordnet, so daß die
zyklische Blattwinkelverstellung, bei der also die beiden (einander diametral gegenüberliegenden) Rotorblätter in
der gleichen Richtung und um den gleichen Betrag gekippt werden, zu keiner Verwindung der Schlaufe führen kann und
somit nur noch die kollektive Blattwinkelverstellung für deren Torsionsbeanspruchung maßgebend ist. Die Praxis hat
allerdings gezeigt, daß man wegen Unwuchten und Vibrationen in Rotorblattachsenrichtung nicht ohne eine zentrale
Halterung des Rotorblattpaares am Rotorkopf auskommt. In
folgedessen hat der vorbeschriebene Rotor keine praktische
Bedeutung erlangt, üblicherweise werden bisher die torsionselastischen Verbindungen in Form von Lamellenpaketen ausgebildet, die jeweils eine Rotorblattwurzel mit einem koaxial
zur Rotordrehachse am Rotorkopf angeordneten Zentralkörper
verbinden, wobei zwangsläufig bei jeder Winkelbewegung des
einzelnen Rotorblattes eine Verwindung des zugehörigen Lamellenpaketes bis zum Zentralkörper hin in Kauf zu nehmen
5 st (DT-PS 21 50 741).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vierblattrotor
der eingangs genannten Art für die Rotorblattpaare bzw. ihre (Verbindungs-)Schlaufen eine zentrale Halterung
im Rotorkopf zu schaffen, ohne auf den freien Durchgang der Schlaufen im Rotorkopfzentrum und somit auf den Vorteil einer
verminderten.Torsionsbeanspruchung der Schlaufen verzichten
zu müssen.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird somit im Grunde durch eine entsprechende Konzeption und Anordung zweier Zentrierkörper erreicht,
daß unter Verwendung zweier torsionsweicher Zugbänder je Schlaufe sich die beiden Schlaufen im Rotorkopf praktisch spielfrei
zentrieren lassen, ohne sie in ihrer Bewegungsfreiheit wesentlieh einzuschränken. Hierbei kann durch entsprechende Wahl der
Länge der Zugbänder ihr statischer Lastanteil an den Blattfliehkräften beliebig gewählt werden. Zu beachten bleibt bloß,
daß die Zugbänder im Ruhezustand des Rotors ungespannt, also höchstens ohne Spannung gestreckt sind, weil sie andernfalls
die Schlaufen beeinträchtigen wurden.
Die in den Unteransprüchen gekennzeichneten - im Rahmen der zusätzlichen
Forderung nach geringem baulichen Aufwand ohne *· Minderung der Betriebszuverlässigkeit - zweckmäßigen Weiterbildungen
werden nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die entsprechende Zeichnung
zeigt in
Fig. 1 von einem Drehflügelflugzeug mit einem
Vierblattrotor in einem vertikalen Längsschnitt den Rotorkopf, wobei nur einer
der vier Rotorarme voll dargestellt ist,
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beiden Rotorblattpaaren des Vierblattrotors zugeordneten torsionsweichen (Verbindungs-)Schlaufen in ihrem Kreuzungs-
bereich mit Mitteln zu ihrer Zentrierung,
teilweise gebrochen dargestellt.
Bei einem Rotor mit vier in einer Ebene angeordneten Rotorblättern 1 z.B. aus faserverstärktem Kunststoff sind gemäß
Fig. 1 die (entsprechend der Anzahl der Rotorblätter vor
handenen) Rotorarme des auf einer nicht dargestellten Rotor
welle sitzenden Rotorkopfes 2 als Blattwinkellagerhülsen 3 ausgebildet, in denen sich jeweils eine Blattwurzelhülse 4
mit einem darin über Bolzen 5 angreifenden Rotorblatt 1 mittels Wälzlager 6 drehbeweglich abstützt. Über die Blattwur-
zelhülsen 4 und die Wälzlager 6 werden die auf die Rotorblätter wirkenden Schwenk- und Schlagbiegemomente in den Rotorkopf 2 geleitet.
Zur Aufnahme der von den Rotorblättern 1 herrührenden Fliehkräfte sind jeweils die beiden einander diametral gegenüber-
^O liegenden Rotorblätter über eine wurzelseitige Verbindung zu
einem Rotorblattpaar zusammengefaßt. Diese aus Gründen der Blattwinkelverstellung torsionsweichen (zugfesten) Verbindungen sind jeweils durch eine gestreckte Schlaufe 7 bzw. 8
z.B. gemäß Fig. 2 aus paketartig zusammengefaßten Lamellen
7.1 bzw. 8.1 realisiert, wobei die Schlaufen in den jeweils
zugeordneten Blattwurzelhülsen an je einem sich hierin über eine sogenannte Nuß 9 abstützenden Bolzen 10 angreifen. Da
sich die beiden Schlaufen 7 und 8 bei der gewählten Anordnung der beiden Rotorblattpaare, nämlich in einer gemeinsa-
men Ebene, im RotorkopfZentrum kreuzen müssen, ist gemäß
Fig. 1 und 2 die eine Schlaufe 7 in einer senkrechten Ebene und die andere (durch sie hindurchgeführte) Schlaufe 8 in ei·
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ner waagerechten Ebene angeordnet. Selbstverständlich sind hierbei der lichte Abstand der beiden Schlaufen 7, 8 und
die Schlaufenbreite sowie -weite so gewählt, daß die Schlaufen sowohl bei der kollektiven als auch zyklischen
Blattwinkelverstellung in ihrer Bewegung nicht einander behindern können. Für die Lamellen der Schlaufen 7 bzw. 8
kommen alle elastischen Werkstoffe mit ausreichender Dauerwechselfestigkeit in Betracht, also außer üblicherweise verwendetem
Federstahl auch faserverstärkte Kunststoffe.
Schließlich ist wegen möglicher Unwuchten und Vibrationen
in Rotorblattachsenrichtung eine zentrale Halterung der jeweiligen
Schlaufe 7, 8 im Rotorkopf 2 in der Weise vorgesehen, daß ihre Bewegungsfreiheit praktisch nicht eingeschränkt
und somit der Vorteil einer Torsionsbeanspruchung der Schlaufen ausschließlich durch statische Winkelungen im Steuerfalle
der Rotorblätter 1 erhalten bleibt. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 1 und 2 für jede Schlaufe 7, 8 gesondert im Rotorkopfzentrum
ein steifer Zentrierkörper 11 bzw. 12 angeordnet, mit dem die beiden Schlaufenenden über je ein zur Blattwinkelachse
koaxiales torsionsweiches Zugband 13 (z.B. aus demselben Material wie die Schlaufen) verbunden sind. Der
Querschnitt des jeweiligen Zugbandes 13 zu seiner Länge ist so klein, daß das Zugband - im Vergleich zu den Schlaufen
7, 8-extrem torsionsweich ist. Die Verbindung der Schlaufenenden mit den Zugbändern 13 ist gemäß Fig. 1 zweckmäßig
über die Schiaufenverbindungs-Bolzen 10 hergestellt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist für die Verbindung der Zugbänder
13 mit dem RotorkopfZentrum, wo der freie Durchgang der Schlaufen 7, 8 aufrechterhalten werden muß, zum einen
durch den der senkrecht stehenden Schlaufe 7 zugeordneten Zentrierkörper 11 die waagerecht liegende Schlaufe 8 zusammen
mit dem ihr zugeordneten Zentrierkörper 12 hindurch-
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geführt. Zum anderen erstreckt sich dabei dieser Zentrierkörper 12, in Kraft- und Formschlußverbindung mit dem anderen Zentrierkörper 11, zwischen den Strängen seiner Schlaufe 8, also in der Schlaufenebene, wogegen der letztgenannte
der senkrecht stehenden Schlaufe 7 zugeordnete Zentrierkörper 11 aus zwei beiderseits der betreffenden Schlaufenebene
sich erstreckenden Hälften 11.1 und 11.2 zusammengesetzt ist. Diese Zentrierkörperkonzeption und -anordnung hat den
weiteren Vorteil, daß über zwei Bolzen 14 nicht nur die bei
den Zentrierkörper 11, 12 untereinander und zugleich mit dem
Rotorkopf 2 verbunden werden können, sondern daß an diesen beiden Bolzen 14 auch noch die beiden der waagerecht liegenden Schlaufe 8 zugeordneten Zugbänder 13 angreifen können.
Hierzu braucht der betreffende Zentrierkörper 12 gemäß Fig.
und 2 bloß beidseitig geschlitzt zu sein. Die der senkrecht stehenden Schlaufe 7 zugeordneten Zugbänder 13 können an
Bolzen 1 5 angreifen, welche zugleich die Hälften 11.1, 11.2 des betreffenden Zentrierkörpers 11 verbinden. Hier
kann im übrigen sogar u.U. auf eine Zentrierkörperhälfte
11.1 oder 11.2 verzichtet werden.
Bei der vorbeschriebenen zentralen Halterung der Schlaufen 7, 8 werden Unwuchten in Rotorblattachsenrichtung die
Zugbänder 13 belasten und das jeweils belastete Zugband spannen. Damit ist eine einwandfreie, praktisch spielfreie
. Zentrierung der Schlaufen 7, 8 sichergestellt.
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Claims (6)
- Vierblattrotor, insbesondere für DrehflügelflugzeugePatentanspr ü c h eVierblattrotor, insbesondere für Drehflügelflugzeuge,bei dem die Rotorblätter paarweise einander diametral gegenüberliegend am Rotorkopf drehwinkelbeweglich abgestützt sind und je Rotorblattpaar zwischen den Blattwurzeln eine zugfeste, torsionsweiche Verbindung in Form einer gestreckten Schlaufe hergestellt ist, wobei die das eine Rotorblattpaar verbindende Schlaufe in einer senkrechten Ebene und die das andere Rotorblattpaar verbindende Schlaufe in einer waagerechten Ebene angeordnet und durch die senkrecht stehende Schlaufe hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet , daß für /jede Schlaufe (7, 8) gesondert im Rotorkopf Zentrum ein steifer Zentrierkörper (11 bzw. 12) angeordnet ist, mit dem die beiden Schlaufenenden über je ein zur Blattwinkelachs'e*"koaxiales torsionsweiches Zugband (13) verbunden sind, wobei durch den der senkrecht stehenden Schlaufe (7) zugeordneten Zentrierkörper (11) zum einen die waagerecht liegende Schlaufe (8) freibeweglich und zum anderen ihr zwischen den Schlaufensträngen sich erstreckender Zentrierkörper (12) in Kraft- und/oder Formschlußverbindung mit jenem Zentrierkörper (11) hindurchgeführt ist.909822/0405- 2- 2 - Akte 8227
- 2. Vierblattrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der der senkrecht stehenden Schlaufe (7) zugeordnete Zentrierkörper (11) aus zwei beiderseits der Schlaufenebene sich erstreckenden Hälften (11.1, 11.2) zusammengesetzt ist.
- 3. Vierblattrotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden der waagerecht liegenden Schlaufe (8) zugeordneten Zugbänder (13) jeweils an einem ihren Zentrierkörper (12) zugleich mit einer Zentrierkörperhälfte (11.1 bzw. 11.2) der senkrecht stehenden Schlaufe (7) einerseits und mit dem Rotorkopf (2) andererseits verbindenden Bolzen (14) angreifen.
- 4. Vierblattrotor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden der senkrecht stehenden Schlaufe (7) zugeordneten Zugbänder (13) jeweils an einem die Zentrierkörperhälften (11.1. bzw. 11.2) verbindenden Bolzen (15) angreifen.
- 5. Vierblattrotor nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugbänder (13) jeweils an einer zwischen dem zugeordneten Schlaufenende und der zugehörigen Blattwurzel hergestellten Bolzenverbindung (5) angreifen.
- 6. Vierblattrotor nach den Ansprüchen 1, 3 bis 5, dadurch gekennzeichn et, daß der Querschnitt des jeweiligen Zugbandes (13) zu seiner Länge klein ist.90982?/ Γι 405
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