DE2800075A1 - Hubschrauberquerholmrotor - Google Patents
HubschrauberquerholmrotorInfo
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- DE2800075A1 DE2800075A1 DE19782800075 DE2800075A DE2800075A1 DE 2800075 A1 DE2800075 A1 DE 2800075A1 DE 19782800075 DE19782800075 DE 19782800075 DE 2800075 A DE2800075 A DE 2800075A DE 2800075 A1 DE2800075 A1 DE 2800075A1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/35—Rotors having elastomeric joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/33—Rotors having flexing arms
Description
Die Erfindung betrifft einen Hubschrauberrotor mit einer geraden Anzahl von Blättern, bei welchem die einander entgegengesetzten
Blätter ein gemeinsames Rotornabenbefestigungsteil in Form eines flexiblen Holms haben. Der Holm,
der im Querschnitt insgesamt rechteckig ist, nimmt die Zentrifugalbelastung zwischen entgegengesetzten Blättern
auf und kann sich über den vollen Rotordurchmesser von Blattspitze zu Blattspitze erstrecken oder an einer
zweckmäßigen radialen Steile enden. Der Holm ist für eine äußerste Flexibilität in bezug auf Dreh- und Schlagverbiegung
ausgelegt, um Blattverstell- bzw. Blattschlag-
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auslenkungen zuzulassen, während er einen geringeren
Grad an Flexibilität in Richtung der Rotordrehebene hat, in welcher Blattschwenkbewegungen auftreten. Die
Erfindung ist an Rotorkonfigurationen anpaßbar, bei welchen die Vorrichtung zur Befestigung des Blattes
an der Nabe aus oberen und unteren Plattenteilen besteht, die um den Blattholm starr zusammengespannt
sind. Die Anstellwinkeländerung des Blattes erfolgt durch herkömmliche Steuerstangen über ein Horn an dem
inneren Ende eines Drehmomentrohres, das das Blatt und
den Holm in einem radialen Abstand miteinander verbindet, der ausreichend groß ist, damit sich der Holm zwischen
seiner Innenbordeinspannstelle und seiner Außenbordblattverbindungsstelle verdrehen kann. Die Torsionsbeanspruchung,
die der Holm aufnimmt und die durch Verdrehung infolge der Blattverstellung erzeugt wird, .
ist eine Funktion dieser Länge und ist proportional zu der Steigung der Kurve, die sich aus einem Diagramm ergibt,
in welchem der Holmanstellwinkel über der radialen
Länge aufgetragen ist. Der besondere Bereich, auf den die Erfindung insbesondere gerichtet ist, ist der mögliche
nachteilige Kopplungseffekt, der auftritt, wenn eine
vorsätzlich hervorgerufene Bewegung eines Blattes eine Bewegung anderer Art hervorruft, bei welcher es sich
in einigen Fällen um eine ungünstige oder entstabilisierende Bewegung handelt. Diese Tendenz der Erzeugung von
ungünstigen Kopplungseffekten tritt am häufigsten auf, wenn die drei Freiheitsgrade des Rotorblattes (Verstellung,
Schlagen und Pendelung, d.h. Schwenkbewegung des Blattes) durch ein einziges Gelenk oder Biegeteil statt
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durch einzelne Gelenkverbindungen oder Drehgelenke aufgenommen werden. Die Erfindung ist darauf gerichtet,
Schwenkbewegungen des Holmteils von Nick- oder Anstellbewegungen zu trennen. Bislang verursacht eine Schwenkbewegung
in der Rotordrehebene eine Vergrößerung oder Verringerung des Blattsteuerhornradius und führt daher
zu einem kleineren oder größeren Grad an Blattverstellung als erwünscht.
Die wichtigste Phase der Entwicklung des Querholmrotors hat sich in den letzten zehn Jahren abgespielt und die
von der Anmelderin unternommenen Anstrengungen ergeben sich aus dem Aufsatz "Composite Bearingless Tail Rotor
for UTTAS",Mai 1976, von R. Fenaughty und W. Noehren, der
auf dem 32. Annual National V/STOL Forum der American Helicopter Society verteilt worden ist und auf dessen
Inhalt hier Bezug genommen wird. Das Grundprizip des gemeinsamen Holms für einander gegenüberliegende Blätter
ist sowohl diesem Aufsatz als auch der CA-PS 951 301 zu entnehmen, gemäß welchen ein starres Drehmomentrohr
mit einem Blattsteuerungshorn an seinem Innenbordende benutzt wird, um Anstellwinkeländerungen des
tragflügelprofilförmigen Blattes hervorzurufen, das mit dem flexiblen Holm und dem Außenbordende des Drehmomentrohres
verbunden ist. Ohne Zentrierteil zwischen dem Holm und dem Drehmomentrohr an dem inneren Ende wurde
eine ungünstige Anstell-Schlag-Biegekopplung hervorgerufen. Das führte zu der Verwendung eines Dämpfers in
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Form eines elastomeren Lagers, das den Holm innerhalb
des Drehmomentrohres an der Stelle des Blattsteuerungshorns
zentriert. Diese Entwicklung ist in dem Aufsatz beschrieben und kam in den Hubschrauberprototypen
YUH-6OA der Fa. Sikorsky Aircraft zur Anwendung, die üblicherweise als UTTAS bezeichnet
werden.
Aus der US-PS 3 484 174 ist eine Anordnung bekannt, die Blattschlagauslenkungen durch ein Kardangelenk
gestattet. Keine dieser Druckschriften befaßt sich jedoch mit dem besonderen Problem der Blattanstellung/
Blattschwenk-Kopplung oder zeigt eine Anordnung, die
sie verhindert oder verringert. Ein Grund dafür dürfte darin zu sehen sein, daß die Verwendung des Querholmrotors
bislang auf Hubschrauberheckrotoren oder Windmühlen beschränkt geblieben ist. In diesen Anwendungsfällen
sind die Rotordurchmesser relativ klein und die Blattmassen kleiner als bei Hubschrauberhauptrotoren
mit einem Durchmesser von 12 bis 30 m. Blattauslenkungen
durch dessen Schwenkbewegung haben eine geringere Größe und Blattverstellkopplungseffekte sind bei Heckrotoren
weniger stark und können toleriert werden. Mit der Weiterentwicklung des Standes der Technik zur Einführung
des Querholmrotors als Hauptrotor wird es erforderlich, sich mit der Blattverstellkopplungssitua-
tion zu befassen, worauf die vorliegende Erfindung gerichtet ist.
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Ein bekannter Rotor ist weiter in der US-PS 3 874 820 beschrieben. Diese Patentschrift befaßt
sich mit der Winkelbeziehung zwischen den Holmund Tragflügelprofilteilen und beschreibt eine Ausführung
sform, an welche die vorliegende Erfindung speziell anpaßbar ist. Diesselbe Ausführungsform
ist außerdem in der deutschen Patentanmeldung P 26 21 914.7 vom 17.5.1976 beschrieben. Die Drehmomentrohrkonstruktion
und die Nabenplattenbefestigungsteile, die der erfindungsgemäßen Konstruktion
gleichen, sind darin ausführlich beschrieben.
Weiterer Stand der Technik auf dem Gebiet der Querholmrotoren ist aus der US-PS 3 874 815 bekannt, die
aber der Erfindung nicht besonders nahekommt, weil keine Drehmomentrohrbefestigungsteile vorhanden sind.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem der Blattverstellkopplung
als Funktion einer Blattholm-Voreil- oder Nacheilbewegung (Schwenkbewegung), wobei diese Kopplung
eine Anstellwinkeländerung des Blattes hervorrufen kann, die größer oder kleiner als erwünscht ist. Diese Nickoder
Blattverstellkopplung kann zur Rotorinstabilität und zu Steuerungsproblemen führen und müssen durch den
Piloten überwacht werden, damit dieser korrigierend eingreifen kann. Gemäß der Erfindung werden die Schwenkbewegungen
des Holms von seinen Anstellbewegungen getrennt, was durch Verwendung von Doppellagern an dem
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Innenbordbefestigungspunkt des Drehmomentrohres
an dem Blattholm erfolgt, wobei eines linear und eines kugelförmig ist. Es ist ein wichtiges Merkmal
der Erfindung, daß die Linearverschiebung zwischen dem Holm und dem Kugellager statt zwischen dem
Kugellager und dem Drehmomentrohr erfolgt.
Die Erfindung schafft also, kurz zusammengefaßt, einen Hubschrauberrotor mit einander entgegengesetzten Blättern,
die durch einen gemeinsamen flexiblen Holm miteinander verbunden sind, der durch die Rotorachse geht
und mit der Antriebswelle durch zusammengespannte Nabenplatten verbunden ist. Ein sich in Richtung der Spannweite
erstreckendes Torsions- oder Drehmomentrohr, das
ein Blattsteuerungshorn an seinem inneren Ende hat, bildet eine starre Verbindung mit dem Holm und dem Blatt
an seinem Außenbordende. Eine Zentrierlageranordnung ist an dem inneren Ende des Drehmomentrohres und des
Holms angeordnet, um Steuerbelastungen aufzunehmen, das Drehmomentrohr um den Holm zu zentrieren und für eine
Blattverstell-, Blattschlag- und BlattSchwenkentkopplung
zu sorgen.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen vierblättri
gen Querholmhubschrauberrotor, von wel-
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chem ein Blatt dargestellt ist,
Fig. 2 einen Querschnitt auf der Linie 2-2
von Fig. 1, der den Zwischenraum zwischen dem Holm und dem Drehmoment
rohr zeigt,
Fig. 3 einen Querschnitt auf der Linie 3-3
von Fig. 1, der die Verbindung zwischen dem Drehmomentrohr und dem Holm
zeigt,
Fig. 4 einen Querschnitt auf der Linie 4-4
von Fig. 1, der die Innenbordverbindung zwischen dem Drehmomentrohr und
dem Blattholm und ausführlicher die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen bekann
ten Rotor an einer radialen Stelle ähnlich der von Fig. 4,
die Fig.6a und schematische Darstellungen der erfin-6b
dungsgemäßen Verbesserung in einer
ähnlichen Ansicht wie in Fig. 4 bei einer Blattverstelleingabe, wobei
sich Fig. 6b von Fig. 6a dahingehend unterscheidet, daß sie das Blatt im
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Nacheil- oder rückwärtsgeschwenkten Zustand zeigt, und
die Fig. 7a und schematische Darstellung der bekannten 7b Holm/Drehmomentrohrverbindungen in
einer ähnlichen Ansicht wie in Fig. bei einer Blattverstelleingabe, wobei
sich Fig. 7b von Fig.7a dahingehend unterscheidet, dai3 sie das Blatt im Nacheiloder
rückwärtsgeschwenkten Zustand
zeigt.
Die Grundumgebung der Erfindung ist in Fig. 1 als ein Hubschrauber-Hauptrotor oder Heckrotor 10 dargestellt,
der sich im Uhrzeigersinn um eine vertikale Achse 12 dreht. Eine gerade Anzahl von Blattanordnungen 14 (nur
eine ist gezeigt) erstreckt sich in entgegengesetzten Richtungen von der Rotorachse 12. Die Blattanordnungen
sind für eine Blattverstellbewegung um die Achse 16 für zyklische Blattverstellung abgestützt und abgeglichen.
Paare entgegengesetzter Blätter haben einen gemeinsamen flexiblen Tragholm 18, der die Zentrifugalbelastung zwischen
den Blättern sowie die Drehmomentbelastung der Blattverstellung und sowohl die Biegung in Schlag- und
Kantenrichtung (Voreil-Nacheil- oder Schwenkrichtung) aufnimmt. Der Grad der Holmflexibilität und Holmsteifigkeit
ist eine Funktion seiner Länge, seiner Querschnittsfläche, seiner Gestalt, seines Materials und der zulässigen
Beanspruchungen. Im allgemeinen wird ein rechteckiger
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Holm, wie er in den Zeichnungen dargestellt ist, bevorzugt, der die größte Flexibilität in der Schlagrichtung
hat. Dem Rotor 10 wird eine Drehbewegung durch eine Antriebswelle (nicht dargestellt) gegeben, die an zusammenpassenden
Nabenplatten 20 befestigt ist, welche so angeordnet sind, daß sie den Holm 18 erfassen und aufgrund
ihrer starren Befestigung an ihm die Drehbewegung auf ihn übertragen. Eine solche Nabenbefestigungsanordnung
ist in der DT-OS 26 21 914 ausführlicher beschrieben. Die Blattanordnung 14 besteht aus einem oder mehreren
Abschnitten, die einen Teil 22 mit Tragflügelprofil auf dem größeren Teil der Länge ihrer äußeren Spannweite
bilden, und aus einem im Querschnitt elliptischen Drehmomentrohrteil 24 an ihrem Wurzelabschnitt. Derjenige
Teil des Holms 18, der sich verdrehen muß, um die Blattverstellung zuzulassen, hat unter dem Drehmomentrohr
freien Spielraum, wie es Fig. 2 zeigt. Fig. 3 zeigt die starre Verbindung zwischen dem Blatt 14 und dem Holm 18
mittels einer Verschlußrippe 26. Unmittelbar auf der Aussenbordseite dieser Befestigungsstelle geht das Blattprofil
in das wahre Tragflügelprofil über. Das Drehmomenrohr
24 hat im Vergleich zu dem flexiblen Blattholm 18 eine starre Konstruktion und ist so ausgelegt, daß das
Drehmoment von Blattverstelleingaben auf den äußeren Blatteil 22 an derjenigen Stelle innerhalb der Spannweite
übertragen wird, wo der Holm 18 an dem Blatt 14 befestigt ist. Gemäß Fig. 4 werden durch den Piloten veranlaßte
Blattverstellbewegungen durch Steuerstangen 30
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über ein Gelenk 31 auf ein Blattsteuerungshora 32 auf
der Seite der Vorderkante des Wurzelendes des Drehmomentrohres 24 übertragen. Im Falle eines Heckrotors
kann es erwünscht sein, eine einzige Blattverstellwelle längs der Rotorachse durch die Nabenplatten und
kreuzenden Holme hindurch zu einem Armkreuz zu führen, das an den einzelnen Blattstoßstangen 30 befestigt ist,
wie in der oben genannten DT-OS 26 21 914 beschrieben. Bei Hauptrotoren kann es vorzuziehen sein, eine herkömmliche
TaumeIseheibenanordnung zu benutzen, die außerhalb
der Antriebswelle und des Kraftübertragungsträgers angeordnet ist.
In Fig. 4 ist das Torsions- oder Drehmomentrohr 24 in Beziehung zu dem Holm 18 dargestellt, an weichem es mit
Hilfe einer Lageranordnung 34 befestigt ist. Die Lageranordnung
34 enthält Kugellagerhälften 36 und 38, die auf entgegengesetzten Seiten des Holms 18 angeordnet
sind und deren kugelige Oberflächen in Anlage an konkaven kugeligen Pfannen 40 und 42 von Zentriersäulen 44
bzw. 46 sind. Ein Wälzüberzug oder -belag kann auf einer oder auf beiden aufeinander gleitenden Flächen benutzt
werden. Diese Säulen sind ihrerseits an dem Drehmomentrohr 24 durch Schrauben 48 befestigt und dienen dazu,
die Lageranordnung konzentrisch zu der Achse 16 für zyklische Blattverstellung zu halten. Es ist zu erkennen,
daß eine Blattverstelleingabe über die Steuerstange 30 an dem Drehpunkt 31 des Blattsteuerungshorns 32 auf das
Drehmomentrohr 24 eine Verdrehung des Holms 18 an der
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radialen Blattaußenbordstelle hervorruft, wo der Holm starr an dem Drehmomentrohr befestigt ist (vgl.
Fig. 3). Aufgrund des Blattverstellfreiheitsgrades, der sich durch die Lageranordnung 34 ergibt, erfolgt
eine Drehung des Drehmomentrohres relativ zu dem eingespannten
Holmwurzelteil. Erfindungsgemäß ist ein zweiter Gleitfreiheitsgrad für den Holm 18 vorgesehen
und es ist wichtig, daß dieser Freiheitsgrad einwärts statt auswärts des ersten Gleitfreiheitsgrades, der
zwischen den Kugelhälften 36 und 38 und den Pfannen 40 bzw. 42 vorhanden, ist, geschaffen wird. An den Lagerhälften
36 und 38 sind Innenflansche 50 und 52 geführt, die an den Enden von Armen 54 und 56 gebildet
sind. Diese Arme 54 und 56 gehen von einem Gestänge 58 aus, das in der in Fig. 4 gezeigten Weise zur
Schwenkdämpfung des Wurzelendes des Drehmomentrohres
24 benutzt wird. Die Oberflächen der Arme 54 und 56, die dem Holm 18 zugewandt sind, sind mit einer reibungsarmen
Substanz überzogen, die Verschleißstreifen 60 und 62 berührt, welche durch flexible Unterlagen
68 und 70 mit den Homflächen 64 und 66 verklebt sind. Die Flansche 50 und 52 sind in starrer Anlage
an den Kugelhälften 36 und 38, so daß jede Seitenbewegung des Drehmomentrohres 24 und der Lageranordnung
34 die Arme 54 und 56 in dieselbe seitliche Richtung drückt oder zieht. Das Gestänge 58 überträgt diese
Seitenbewegung zu einem herkömmlichen Drehdämpfer Dieser Dämpfer 72 und das zugeordnete Gestänge können
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weggelassen werden, wenn die Drehmomentrohrdämpfung nicht erforderlich oder nicht erwünscht ist.
Gemäß Fig. 5 sind bereits Querholmrotoren hergestellt
worden,in welchen ein Dämpfer 80 benutzt worden ist,
der Steuerbelastungen entgegenwirkt und die Blattverstell-Schlag-Kopplung
beseitigt. Die Kombination von kugeligen und ebenen Scheiben in elastomeren Lagerhälften
82 und 84 ergibt drei Freiheitsgrade zwischen dem Drehmomentrohr 24 und dem Wurzelende des Holms 18. Diese
Freiheitsgrade sind die Relativbewegungen, die durch die Blattverstellungen, durch Verbiegung in Schlagrichtung
und Schwenken verursacht werden. Jede Lagerhälfte 82 und 84 besteht aus einem kugeligen Laufkörper 86,
einem ebenen Laufkörper 88 und einem Zwischenlautkörper 90, der auf seinen entgegengesetzten Flächen kugelig
bzw. eben ist. Diese Laufkörper enthalten abwechselnd kugelige bzw. ebene Metall- und Gummilaminate. Die Laufkörper
86 sind mit den entgegengesetzten Seiten des Blattholms 18 verklebt oder in anderer Weise fest verbunden,
während die äußeren Laufkörper 88 an dem Drehmomentrohr 24, beispielsweise durch Schrauben 48, lösbar
befestigt sind. Die Kugellagerteile des Dämpfers 80 lassen die Blattverstellbewegungen des Drehmomentrohres
24 und die Verbiegung des Holms 18 in Schlagrichtung zu, während die ebenen Scheibenteile die Relativlinearbewegung
zulassen, die durch Voreilen oder Nacheilen (Schwenken) an dem Blatt verursacht wird.
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen :
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Die Vorteile und der Betrieb der erfindungsgemäßen
Anordnung werden unter Bezugnahme auf Fig. 6a beschrieben. Der Blattsteuerungshomradius R ist die
Armlänge zwischen dem Drehpunkt 31 und der Lageranordnung 34. Die Bewegung der Stange 30 hat das
Drehmomentrohr 24 um den Winkel A gedreht und das
äußere Ende (nicht gezeigt) des Holms 18 um denselben Winkel verdreht, um diesen Anstellwinkel dem Tragflügelprofilteil 22 des Blattes 14 zu geben. Aufgrund
der Nabenhalterungseinspannung wird das Wurzelende des Holms 18 nur leicht verdreht, wie dargestellt. (Der
Hintergrund und der äußere Teil des Holms 18 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.) Die Fähigkeit des Drehmomentrohres 24, sich relativ zu dem inneren Ende des Holms 18 zu drehen, wird durch den Freiheitsgrad erreicht, der zwischen den Lagerpfannen 40 und 42 der Zentriersäulen 44 und 46 und den Kugelhälften 36
und 38 der Lageranordnung 34 besteht.
Anordnung werden unter Bezugnahme auf Fig. 6a beschrieben. Der Blattsteuerungshomradius R ist die
Armlänge zwischen dem Drehpunkt 31 und der Lageranordnung 34. Die Bewegung der Stange 30 hat das
Drehmomentrohr 24 um den Winkel A gedreht und das
äußere Ende (nicht gezeigt) des Holms 18 um denselben Winkel verdreht, um diesen Anstellwinkel dem Tragflügelprofilteil 22 des Blattes 14 zu geben. Aufgrund
der Nabenhalterungseinspannung wird das Wurzelende des Holms 18 nur leicht verdreht, wie dargestellt. (Der
Hintergrund und der äußere Teil des Holms 18 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.) Die Fähigkeit des Drehmomentrohres 24, sich relativ zu dem inneren Ende des Holms 18 zu drehen, wird durch den Freiheitsgrad erreicht, der zwischen den Lagerpfannen 40 und 42 der Zentriersäulen 44 und 46 und den Kugelhälften 36
und 38 der Lageranordnung 34 besteht.
In Fig. 6b ist eine zusätzliche Blattbewegung über der Blattverstellbewegung von Fig. 6a aufgetragen, nämlich
die einer Nacheil- oder Rückwärtsschwenkauslenkung, die
dem Blatt gegeben wird. Dieses Rückwärtsschwenken kann
infolge des Anlaufens des Rotors, infolge einer Windböe oder infolge normalen Pendeins des Blattes auftreten
und es ist erwünscht, daß dieses Rückwärtsschwenken oder Nacheilen nicht die gewünschte Blattverstellung beeinflußt. In Fig. 6b ist das Drehmomentrohr 24 um eine Strekke L in der Richtung der Ebene des Holms 18 verschoben
und es ist erwünscht, daß dieses Rückwärtsschwenken oder Nacheilen nicht die gewünschte Blattverstellung beeinflußt. In Fig. 6b ist das Drehmomentrohr 24 um eine Strekke L in der Richtung der Ebene des Holms 18 verschoben
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dargestellt, um die RückwärtsSchwenkverlagerung zu zeigen. Die Verschiebung L ist sowohl an dem Drehpunkt
31 als auch an dem Mittelpunkt der Lageranordnung 34 dargestellt. Es sei beachtet, daß während einer Rückwärtsschwenkauslenkung
des Blattes 22 der äußere Teil des Drehmomentrohres ebenfalls in der Rückwärtsschwenkrichtung
mit dem Blatteil 22 verschoben wird, wobei aber der Innenbordteil des Drehmomentrohres 24 aufgrund
seiner Steifigkeit in der entgegengesetzten, d.h. in der Voreil- oder VorwärtsSchwenkrichtung verschoben
wird. Die Strecke L zeigt diese Verschiebung des Drehmomentrohres 24, der Zentriersäulen 44 und 46, der Pfannen
40 und 42 und der Lagerhälften 36 und 38, die sich alle zusammen relativ zu dem Holm 18 verschieben. Die
Lageranordnung 34, die den Blattsteuerungshornradius R bestimmt, bleibt in bezug auf das Drehmomentrohr 24 fest
und es ergibt sich kein Einfluß im Sinne einer Änderung des Blattsteuerungshornradius R oder der Blattanstellwinkeleingabe
A. Die Auswirkung jeglicher Vertikalneigung der Steuerstange 30 auf die Lage des Drehpunktes 31 bezüglich
der Ebene des Holms, wenn sich der Drehpunkt um die Strecke L verschiebt, ist sehr klein und unbedeutend.
Die Fig. 7a und 7b zeigen den bekannten Rotor unter denselben Bedingungen wie die Fig. 6a bzw. 6b. Das Wurzelende
des Holms 18 ist aufgrund der Blattanstellwinkeleingabe A an dem Drehmomentrohr 24 und dem äußeren Blatteil
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22 etwas verdreht gezeigt. Wie bei der Ausführungsform
von Fig. 6a ist der Blattsteuerungshornradius R zwischen dem Mittelpunkt der Lageranordnung 34 und dem
Drehpunkt 31 gebildet. In Fig. 7a ist der Blattanstellwinkel A über den Radius R eingegeben worden und hat
den Dämpfer 80 ausgelenkt, wodurch die Verdrehung zugelassen wird, die dem Drehmomentrohr 24 und dem äußeren
Teil 22 des Blattes gegeben wird. Fig. 7b zeigt die Überlagerung derselben zusätzlichen Nachteil- oder
Rückwärtsschwenkbewegung, die dem Blatt wie in Fig. 6b
gegeben wird. Das Drehmomentrohr 24 ist nach rechts um dieselbe Strecke L, die an dem Drehpunkt 31 angegeben
ist, verschoben dargestellt. Die Verschiebung des Drehpunktes 31 wird auf die Richtung der Ebene des Holms,
wie in Fig. 6b, durch die Steuergestängebefestigung begrenzt. Anders als bei der Konstruktion von Fig. 6b
sind nur das Drehmomentrohr 24 und ein Teil 80 des Dämpfers verschoben worden, während die kugeligen Laufkörper
86 der Lagerhälften 82 und 84 in ihrer ursprünglichen Position mit dem Holm 18 bleiben. Das ergibt sich
aufgrund des Schervorganges in den als ebene Scheiben ausgebildeten elastomeren Teilen des Dämpfers 80. Die
Auswirkung der Verschiebung des Drehmomentrohres 24
und seines Drehpunktes 31 relativ zu dem inneren Teil des Dämpfers 80 und insbesondere zu dem kugelförmigen
Laufkörper 86 besteht darin, den Blattsteuerungshornradius R um einen Wert AR zu vergrößern, wie in Fig.
7b gezeigt. Dieser neue Blattsteuerungshornradius
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R + AR wirkt als die verschobene Stelle des Drehpunktes
31 und erzeugt einen Dreheffekt an dem Drehmomentrohr 24 (und damit an dem äußeren Blatteil 22) und
verringert den Winkel A um einen Winkelwert ΔΑ. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist somit die Rückwärtsschwenkung
des Blattes gekoppelt worden und hat eine unerwünschte Verkleinerung des Blattansteilwinkeis
erzeugt. Umgekehrt ist zu erkennen, daß ein Voreil- oder Vorwärtsschwenkzustand des Blattes eine unerwünschte
Vergrößerung des Blattanstellwinkels hervorrufen kann. Für Blattauslenkungen durch Vorwärts- oder
RückwärtsSchwenkung, die zu einer Vergrößerung oder Verringerung
des Blattsteuerungshornradius von etwa 25,4 mm führen, erweist sich die Kopplung als vollkommen unzulässig.
Weiter scheint es, daß die Kopplungsbeziehung nichtlinear ist und bei großen Blattanstellwinkeln bedeutsamer
wird. Es ist daher zu erkennen, daß bei der dargestellten bekannten Konstruktion Blattauslenkungen
infolge von Vorwärts- oder Rückwärtsschwenken zu einer
unerwünschten Veränderung des Blattanstellwinkels führen, während bei der Konstruktion nach der Erfindung
solche Auslenkungen keine unerwünschte Änderung des Blattansteilwinkels hervorrufen.
Durch Vergleich der bekannten Ausführungsform mit dem
Stand der Technik ergibt sich daher, daß es wichtig ist, daß die Blattfreiheitsgrade hinsichtlich der Blattverstellung,
des Pendeins (Vorwärts-Rückwärtsschwenken)
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und des Schiagens sorgfältig beachtet und an demjenigen Punkt isoliert werden müssen, wo die Blattverstellung
eingegeben wird, um Kopplungseffekte zu vermeiden, insbesondere diejenigen, die eine entstabilisierende Blattverstellung
hervorrufen könnten. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist die Beziehung der Entkopplungseinrichtungen
zu einander, in diesem Fall der Dreh- und Lineargleitflächen.
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rs e ι te
Claims (5)
- Patentansprüche;(j). Hubschrauberquerholmrotor, mit wenigstens einem Paar entgegengesetzter Blätter, die durch einen gemeinsamen flexiblen Holm um eine Drehachse drehbar abgestützt sind, wobei jedes Blatt an seinem inneren Ende den Holm mit Abstand umgibt und wobei das innere Ende des Blattes ein Blattsteuerungshom zum Empfang von Steuereingaben hat, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Blattes um den Holm durch eine Lageranordnung zentriert ist, die eine erste und eine zweite Lagerfläche aufweist, welche eine Relativgleitbewegung zwischen dem Holm und dem inneren Ende des Blattes bei Blattanstellwinkeländerungen, Vorwärts-RückwärtsSchwenkbewegungen des Blattes und Blattverbiegungen in Schlagrichtung gestatten, wobei die erste Lagerfläche kugelig und die zweite Lagerfläche eben ist.CRiGiNAL !5'JSi5E8098 2 8/0788
- 2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagerfläche eine durch die Blattverstellung und Verbiegung in Schlagrichtung erzeugte Bewegung aufnimmt und daß die zweite Lagerfläche eine durch Vorwärts-Rückwärtsschwenken des Blattes erzeugte Bewegung aufnimmt.
- 3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lagerfläche näher bei dem Holm als die erste Lagerfläche angeordnet ist.
- 4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Blattes ein starres Drehmomentrohr ist, das den Holm mit Abstand umschließt und ein mit dem Blattsteuerungshorn verbundenes inneres Ende sowie ein mit dem übrigen Teil des Blattes verbundenes äußeres Ende hat.
- 5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung zwei Kugelhälften und mit diesen zusammenpassende Pfannen enthält, die auf entgegengesetzten Seiten des Holms angeordnet sind, daß die Pfannen starr an dem inneren Ende des Blattes befestigt sind, daß die zusammenpassenden Kugel- und Pfannenflächen die ersten Lagerflächen bilden und daß die inneren Teile der Kugelhälften eine ebene Fläche bilden, die mit entgegengesetzten Seiten des Holms in Berührung ist und die zweiten Lagerflächen bildet.8 09828/0786
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/757,168 US4087203A (en) | 1977-01-07 | 1977-01-07 | Cross beam rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2800075A1 true DE2800075A1 (de) | 1978-07-13 |
Family
ID=25046666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782800075 Withdrawn DE2800075A1 (de) | 1977-01-07 | 1978-01-02 | Hubschrauberquerholmrotor |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4087203A (de) |
JP (1) | JPS5389200A (de) |
AU (1) | AU510981B2 (de) |
BE (1) | BE862604A (de) |
CA (1) | CA1074760A (de) |
DE (1) | DE2800075A1 (de) |
FR (1) | FR2376791A1 (de) |
GB (1) | GB1582411A (de) |
IL (1) | IL53729A (de) |
IT (1) | IT1091953B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3824815A1 (de) * | 1988-07-21 | 1990-01-25 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Rotor, insbesondere eines drehfluegelflugzeugs, abstuetzung einer blattsteuerhuelle |
Families Citing this family (27)
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