DE2757617C2

DE2757617C2 - Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs von Rotorblättern bei einem Hubschrauber

Info

Publication number: DE2757617C2
Application number: DE19772757617
Authority: DE
Inventors: Elmar 3530 Warburg Thom
Original assignee: HENSCHEL FLUGZEUG-WERKE AG 3500 KASSEL DE
Current assignee: HENSCHEL FLUGZEUG-WERKE AG 3500 KASSEL DE
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2757617A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs von Rotorblättern bei einem Hubschrauber, wobei jedem Rotorblatt eine längenverstellbare Steuerstange mit einem mit der Versorgungseinheit für die Rotorblattsteuerung verbundenen Stellmotor zugeordnet ist.

Vor der Montage von Rotorblättern auf den Hubschrauber werden die mit dem Rotorkopf umlaufenden Blätter auf einem starren, fest auf dem Erdboden befindlichen Prüfstand im simulierten Schwebeflug überprüft. Hierbei wird unter Verwendung 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 diese aus der Spur, wodurch Schwingungen im Blattauftakt entstehen, die sich auf den ganzen Hubschrauber übertragen. Um diese unerwünschten Schwingungen abzustellen und die Rotorblätter in eine andere Spur zu bringen, muß der Hubschrauber landen und bei stillstehendem Rotor die Steuerstange jeweils eines Rotorblattes 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 Fiugs erreicht ist, d. h. sätmliche Steuerstangen der Rotorblät

ter in ihrer Länge richtig eingestellt sind.

Aus der DE-OS 24 47 877 ist es bei einer Rotorblattsteuerung für ein Drehflügelflugzeug bereits bekannt, Stellmotore mit den Rotorblättern umlaufend anzuordnen und elektrische Energie sowie Steuerimpulse vom hubschrauberfesten System über Schleifringe auf das drehende Rotorsystem zu übertragen, wobei jedes Rotorblatt zum Verstellen des Blattwinkels während des Flugs unabhängig von den anderen Rotorblättern mittels Fernsteuerung zu betätigen ist Diese bekannte Einrichtung ist für die zyklische Blattverstellung bestimmt, bei der zum Drehen des'Rotorblatts um kleine Winkelausschläge zur Längsachse in sich starre, abwechselnd mit Druck- und Zugspannungen belastete Steuerstangen verwendet werden. Zum Einstellen des Spurlaufs vermag diese Einrichtung aber nicht beizutragen.

In der DE-OS 23 14 785 ist andererseits bereits eine längenveränderbare Steuerstange für die Blattverstellung bei einem Drehflügelflugzeug beschrieben, die aus zwei in axialer Richtung bewegbaren Abschnitten besteht, welche an ihren einander zugekehrten Enden mit Außengewinde versehen und durch eine auf beide Gewinde aufschraubbare hülsenförmige Mutter miteinander verbunden sind. Diese bekannte Steuerstange hat den Nachteil, daß sie nur bei stillstehendem Rotor und manuell in ihrer Länge verstellbar ist. Außerdem bleibt sie ständig am Fahrzeug eingebaut und wird nur bei Beschädigung ausgewechselt.

jo Es ist ferner eine Überwachungseinrichtung bekannt (DE-PS 19 54 857), mit der die während des Fluges aufgenommenen Daten vom Zustand der umlaufenden Rotorblätter auf Anzeigeeinrichtungen an Bord eines Hubschraubers übertragen werden. Diese bekannte Einrichtung dient dazu, kleine Schaden oder Risse in den Rotorblattwandungen anzuzeigen, die einen möglichen Ausfall ankündigen könnten. Eine Einstellung des Spurlaufs ist damit nicht zu verwirklichen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Einrichtung zum Einstellen des Fpurlaufs von Rotorblättern die jedem Rotorblatt zugeordnete längenverstellbare Steuerstange so auszubilden, daß mit ihr während des Fluges das Rotorblatt auf das günstigste Flugverhalten einzustellen ist, wobei eine vom Empfinden des

■45 Piloten hinsichtlich der auftretenden Schwingungen unabhängige Rotorblattverstellung durchgeführt werden soll.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß durch das vom Hubschrauber aus ferngesteuerte System für die Einstellung des Blattlaufs die bisher erforderlichen Werkstattflüge entfallen, die notwendig waren, um die Rotorblätter in Spur zu bringen und den Hubschrauber während des Fluges ruhig zu bekommen.

Die durch den Piloten mittels der Bedienungseinrichtung am Kommandogerät im Hubschrauber eingeleitete Rotorblattverstellung wird von einer Nullstellung aus optimal eingestellt und unabhängig von der eigentlichen Flugrichtungssteuerung durchgeführt. Die bei der Rotorblattverstellung entsprechend der Anströmung des auf- und ablaufenden Rotorblatts in der längenverstellbaren Steuerstange auftretende Druck- bzw. Zugkraft wird von der in dieser befindlichen Meßeinrichtung erfaßt, in ein elektrisches Signal umgeformt und dem Kommandogerät im Führerraum des Hubschrau-

bers übermittelt, wo es in der Kontrolleinrichtung zur Anzeige kommt, so daß eine vom Empfinden des Piloten unabhängige Rotorblattverstellung erfolgen kann.

Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den LJnteransprüchen gekennzeichnet Die zum Einstellen des Spurlaufs verwendete Steuerstange mit Stellmotor kann nach Abschluß des Einstellvorgangs, d. h. nach Erreichen des optimalen Flugverhaltens, entweder am Hubschrauber verbleiben oder ausgebaut und gegen dne andere hubschraubereigene Steuerstange ohne Stellmotor ausgetauscht werden. Die Länge dieser einzubauenden Stcuerstange muß aber vor ihrem Einbau entsprechend der Länge der ausgebauten Steuerstange eingestellt und gegen Verstellen gesichert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Hubschrauber mit der Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs der Rotorblätter in Seitenansicht,

Fig.2 eine Vorderansicht einer längenverstellbaren Steuerstai.ge mit Verstellmotor im größten Maßstab, teilweise im Längsmittenschnitt, und

Fig.3 eine Seitenansicht der Steuerstange nach F i g. 2 mit teilweise aufgebrochenem Mittelteil.

Beim dargestellten Hubschrauber mit Dreiblattrotor befindet sich für die Fernsteuerung zum Einstellen des Spurlaufs der Rotorblätter 1, Γ, 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 Hubschraube-Führerraum und Stellmotoren 5, 5', 5" von längenverstellbaren Steuerstangen 6, 6', 6" der Rotorblätter 1, 1', I" 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 J₁ Γ, i" gelenkig befestigten und dadurch mit diesen umlaufenden längenverstellbaren Steuerstangen 6, 6', 6" als auch für die Fernsteuerung und für die Steuerkraftüberiragung. Die Längenverstellung jeder Steuerstange 6,6', 6" und die Kontrolle der Steuerkrüfte erfolgt vom bzw. am Kommandogerät 2 im Hubschrauberführerraum. Wie F i g. 2 und 3 zu entnehmen 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 drehbar gelagert und mit dem auf einer Trägerplatte 11 im Gehäuse 10 angeordneten S'ellmotor 5, 5', 5" der von einem Elektromotor 12 mit einem Stirnradpaar 13 gebildet wird, verbunden. Vom Eleictromotor 12 wird über das Stirnradpaar 13 die zum Verstellen der Länge der Steuerstange erforderliche Drehbewegung auf die Gewindespindel 7 übertragen. Die mittels zwei Gabelausiegern 14, 14' und Führungsstiften 15, 15'. die gleichzeitig als Versteliwegbegrenzung 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 Tauschspule bezeichnet.

Ferner befindet sich am Abschnitt 16 eine mit einem Dehnungsbügel ausgerüstete Meßeinrichtung 18 zum Messen der auftretenden Steuerkräfte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Einstellen des Spurlaufs von Rotorblättern bei einem Hubschrauber, wobei jedem Rotorblatt eine !ängenverstellbare Steuerstange mit einem mit der Versorgungseinheit für die Rotorblattsteuerung verbundenen Stellmotor zugeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung jeder Steuerstange (6, 6', 6") während des Flugs mittels Fernsteuerung von einem Kommandogerät (2) im Führerraum des Hubschraubers über einen in der Versorgungseinheit (4) für die Rotorblattsteuerung auf dem drehbaren Rotorkopf (3) befindlichen Empfängerteil zum Stellmotor (5, 5', 5") durchführbar ist und eine Rückmeldung sowohl des Verstellmaßes der Steuerstange über ein in dieser angeordnetes Potentiometer als auch der in der Steuerstange auftretenden Steuerkräfte durch eine in der Steuerstange installierte Meßeinrichtung (17,18} buf eine Anzeigeeinrichtung im Führerraum erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkräfte über Schleifringe, Induktionsstrecke oder mitteis Telemetrie übertragbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längenverstellbare Steuerstange (6, 6', 6"), eine Gewindespindel (7), eine Spindelmutter (8) und einen Stellmotor (5,5', 5") in einem Gehäuse (10) aufweist, wobei der Stellmotor aus einer; Elektromotor (12) mit einem Stirnradpaar (13) für die Gewindespindel (7) besteht, ferner die Gewindespindel (7) drehbar und die Spindelmutter (8) drehfest, aber axial verschieobar, im Gehäuse (10) angeordnet sind.