DE2757617A1

DE2757617A1 - Einrichtung zum einstellen des spurlaufs von rotorblaettern bei hubschraubern

Info

Publication number: DE2757617A1
Application number: DE19772757617
Authority: DE
Inventors: Elmar Thom
Original assignee: Henschel Flugzeugwerke AG
Current assignee: Henschel Flugzeugwerke AG
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2757617C2

Description

Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs
von Rotorblättern bei Hubschraubern.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs von Rotorblättern bei ilubsehraubern, wobei jedem Rotorblatt eine längenveränderbare Steuerstange mit einem mit der Versorgungseinheit für die Rotorblattsteuerwig verbundenen Stellmotor zugeordnet ist.
Vor der Montage von Rotorblättern auf den Hubschrauber werden dem die mit6?otorkopf umlaufenden Blätter auf einen starren, fest auf dem Erdboden befindlichen Prüfstand im simulierten Schwebeflug überprüft. Hierbei wird unter Verlfendung eines stroboskopischen Verfahrens der Blattspurlauf gemessen und jedes Rotorblatt entsprechend dem Meßergebnis mittels einer längenverstellbaren Steuerstange optimal eingestellt. Beim Vorwärtsflug des Hubschraubers wirken aber aerodynamische Kräfte auf die Rotorblätter ein und bringen diesc aus der Spur, wodurch Schwingungen im Blattlauftakt entstehen, die sich auf den ganzen Hubschrauber übertragen. Diese Schwingungen treten auch bei Rotorblättern aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf. Um diese unerwünschen Schwingungen abzustellen und die Rotorblätter in eine andere Spur zu bringen, muß der Hubschrauber landen und die Steuerstange jeweils eines Rotorblatts manuell entweder verlängert oder verkürzt werden. Anschließend startet der Hubschrauber erneut. Dieser Vorgang muß so oft wiederholt werden, bis ein optimales Schwingungsverhalten des Hubschraubers während des Flugs erreicht ist, d.h. sämtliche Steuerstangen der Rotorblätter in ihrer Länge richtig eingestellt sind.
Aus der Dr-OS 2 447 877 ist es bei einer Hubscjirauber-Rotorblattsteuerung bekannt, elektrische Energie und Steuerimpulse vom hubschrauberfesten System über Schleifringe zu den mit den Rotorblättern umlaufenden Stellmotoren zu führen, wobei jedes Rotorblatt unabhängig von den anderen Rotorblättern gesteuert werden kann.
Diese Maßnahme bezieht sich auf die allgemein zyklische Blattverstellung, aber auf eine andere Art als mit Taumelscheibe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zeitraubenden Vorgänge zum Verändern des Einstellwinkels des Rotorblatts für den Blattspurlauf bei einem Hubschrauber zu vermeiden und ein optimales Schwingungsverhalten durch einfache Mittel zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstellung jeder Steuerstange während des Flugs mittels Fernsteuerung von einem Kommandogerät im Führerraum des Hubschraubers über einen in der Versorgungseinheit für die Rotorblattsteuerung auf den drehbaren Rotorkopf befindlichen Empfängerteil zum Stellmotor durchführbar ist und eine Rückmeldung sowohl des Verstellmaßes über ein in der Steuerstange angeordnetes Potentiometer als auch der Steucrkraft durch eine in der Steuerstange installierte Meßeinrichtung auf an sich bekannte Anzeiger im Führerraum erfolgt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das vom Hubschrauber aus ferngesteuerte System für die Einstellung des Blattspurlaufs die bisher erforderlichen Werkstattflüge entfallen, die notwendig waren, um die Rotorblätter in Spur zu bringen und den Hubschrauber während des Flugs ruhig zu bekommen.
Um eine gute Anpassung der Fernsteuerung bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten und Rotordrehzahlen zu erreichen, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Steuerkräfte über Schleifringe, Induktionsstrecke oder mittels Telemetrie übertragbar.
Eine bevorzugte Ausführung wird darin gesehen, daß von der längenverstellbaren Steuerstange die Gewindespindel, die Spindelmutter und der Stellmotor in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei der Stellmotor aus einem Elektromotor mit einem Stirnradpaar für die Gewindespindel besteht, ferner die Gewindeepindel drehbar und die Spindelmutter drehfest, aber axial verschiebbar, im Gehäuse angeordnet sind.
Die zum ferngesteuerten Einstellen des Spurlaufs verwendete Steuerstange mit Stellmotor kann, nachdem der Einstellvorgang beendet ist, entweder am Hubschrauber verbleiben oder ausgebaut A A und gegen eine einfache Steuerstange ohne Stellmotor ausgetauscht werden. Die Länge der einfachen Steuerstange muß dann aber vor dem Einbau entsprechend der Länge der ausgebauten Steuerstange in einer Vorrichtung eingestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Hubschrauber mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs der Rotorblätter in Seitenansicht, Fig. 2 eine Vorderansicht einer längenverstellbaren Steuerstange mit Verstellmotor im größeren Maßstab, teilweise im Längsmittenschnitt, und Fig. 3 eine Seitenansicht der Steuerstange nach Fig. 2 mit teilweise aufgebrochenem Mittelteil.
Beim dargestellten Hubschrauber mit Dreiblattrotor befindet sich für die Fernsteuerung zum Einstellen des Spurlaufs der Rotorblätter l,1',1"im Führerraum des Hubschraubers ein Kommandogerät 2 mit nicht dargestellten Bedienungs- und Kontrolleinrichtungen und ferner auf dem Rotorkopf 3 eine sich mit diesem drehende Versorgungseinheit 4 für die Rotorblattsteuerung mit einem Empfängerteil. Dieser Empfängerteil ist zwischen dem Kommandogerät 2 im Hubschrauber-Eührerraum und Stellmotoren 5,5',5"von längenverstellbaren Steuerstangen 6,6',6"der Rotorblätter l,1',1"angeordnet. Die gleichzeitig als Relaisstation dienende Versorgungseinheit 4 enthält neben dem Empfängerteil u.a. auch die nicht dargestellten Batterien sowohl für die Stellmotoren 5,5',5"der mit ihrem einen Ende am Rotorkopf 3 und mit ihrem anderen Ende am Rotorblatt l,1',1"gelenkig befestigten und dadurch mit diesen umlaufenden längenver stellbaren Steuerstangen 6,6',6"als auch für die Fernsteuerung und für die Steuerkraftübertragung. Die Längenverstellung jeder Steuerstange 6,6',6"und die Kontrolle der Steuerkräfte erfolgt vom bzw. am Kommando gerät 2 im HubschrauberfCihrorraum .
Wie Fig. 2 und 3 zu entnchmen ist, besteht jede längenverstellbare Steuerstange 6,6',6" im wesentlichen aus einer drehbaren Gewindespindel 7, einer drehfesten Spindelmutter 8 und dem Stellmotor 5,5',5", Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Gewindespindel 7 und die Spindelmutter 8 in einem mit einem Befestigungsauge der Steuerstange in Verbindung stehenden Gehäuse 10, in dem auch der Stellmotor 5,5',5"angeordnet ist. Die Gewindespindel 7 ist hierbei mittels Wälzlager 9 im Gehäuseansatz 19 drehba: gelagert und mit dem auf einer Trägerplatte 11 im Gehäuse 10 angeordneten Stellmotor 5,5',5" der von einem Elektromotor 12 mit einem Stirnradpaar 13 gebildet wird, verbunden. Vom Elektromotor 12 wird über das Stirnradpaar 13 die zum Verstellen der Länge der Steuerstange erforderliche Drehbewegung auf die Gewindespindel 7 übertragen. Die mittels zwei Gabelauslegern 14, 14' und Führungsstiften 15, 15', die gleichzeitig als Verstelllfegbegrenzung dienen, drehfest, aber axial verschiebbar im Gehäuse 10 angeordnete Spindelmutter 8 besitzt außerhalb des Gehäuses 10 einen Abschnitt 16, an dem sich ebenfalls ein Befestigungsauge für die Steuerstange befindet. Außerdem ist im Gehäuse 10 ein zum Steuern und Rückmelden des Verstellwegs dienendes Potentiometer (nicht gezeichnet) befestigt. Mit 17 ist eine Tauchspule bezeichnet.
Ferner befindet sich am Abschnitt 16 eine mit einem Dehnungsbügel ausgerüstete Meßeinrichtung 18 zum Messen der auftretenden Steuerkräfte.
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Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs von Rotorblättern bei Hubschraubern, wobei jedem Rotorblatt eine längenveränderbare Steuerstange mit einem mit der Versorgungseinheit für die Rotorblattstouerung verbundenen Stellmotor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung jeder Steuerstange (6,6',6"ährend des Flugs mittels Fernsteuertmg von einem Kommandogerät (2) im Führerraum des Hubschraubers über einen in der Versorgungseinheit (4) für die Rotorblattsteuerung auf denrdrehbaren Rotorkopf (3) befindlichen Empfängerteil zum Stellmotor (5,5','5"')durchführbar ist und eine Rückmeldung sowohl des Verstellmaßes über ein in der Steuerstange angeordnetes Potentiometer als auch der Steuerkraft durch eine in der Steuerstange installierte Meßeinrichtung (17,18 )auf an sich bekannte Anzeiger im Führerraum erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkräfte über Schleifringe, Induktionsstrecke oder mittels Telemetrie übertragbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der längenverstellbaren Steuerstange(6,6',6") die Gewindespindel (7), die Spindelmutter (8) und der Stellmotor (5,5',5")in einem Gehäuse (10) angeordnet sind, wobei der Stcllmotor aus einem Elektromotor (12) mit einem Stirnradpaar (13) für die Gewindespindel (7) besteht, ferner die Gewindespindel (7) drehbar und die Spindelmutter (8) drehfest, aber axial verschiebbar, im Gehäuse (10) angeordnet sind.