DE2827320A1

DE2827320A1 - Rotor eines drehfluegelflugzeugs

Info

Publication number: DE2827320A1
Application number: DE19782827320
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Mautz; Alois Dipl Ing Schwarz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2827320C2

Description

Rotor -eines Drehflügelflugzeugs
Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 12 706.6) betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, welcher im Vergleich zu derzeit realisierten Ausführungsformen mit zentralen Kopfteilen aus hochfestem metallischen Werkstoff den Vorteil eines erheblich geringeren Gewichts ohne Minderung der Betriebszuverlässigkeit bzw. Belastbarkeit hat. Außerdem ist ein weiterer wesentlicher Vorteil in der besonders einfachen und billigen Herstellung zu sehen, was sich beispielsweise dadurch verdeutlichen läßt, daß das zentrale Kopfteil im Grunde aus einer stoffschlüssigen Vereinigung zweier dekkungsgleicher Platten über ein koaxiales (u.U. auch unterteiltes oder hohles) Zwischenstück resultieren kann.
In diesem Sinne, insbesondere unter dem angeführten Kriterium geringes Baugewicht ist auch die vorgeschlagene - dem Kopfteil angepaßte - einfache Aufhängung bzw. Lagerung der Rotorblätter in der jeweiligen Blatthalterung als ein wesentlicher Beitrag anzusehen. Die hierbei zwangsläufig zusätzlich erforderliche drehbewegliche Abstützung des Blattwurzelendes macht å jedoch in einer des weiteren im Hauptpatent bevorzugten Ausführungsform, nämlich mit einem.Drehzapfn' an dem über die Blattlagerung (sog. druckbelastbare Verbindung) hinausgehenden Ende der Blattwurzel, naturgemäß ein Umbauen der Blattla- gerung mit der Blattwurzel erforderlich. Das führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten für das Rotorblatt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rotor der eingangs genannten Art eine von der Blattwurzel umbaute Blattlagerung zu vermeiden, ohne auf den - der im Hauptpatent vorgeschlagenen Blattaufhängung anhaftenden - Vorteil einer Blattverschwenkbarkeit in die sogenannte Zweiblattfaltlage zu verzichten.
Diese Aufgabe ist gemäß den Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, also unter Verwendung eines einzigen Bauteils, das aufgrund der gewählten Form und Anordnung nicht bloß für die zur kopfteilseitigen drehbeweglichen Abstützung der Blattwurzel nötige tberbrückung der Distanz von der Blattwurzel zur Wurzel der Blatthalterung sorgt, sondern zugleich die Punktion eines Beschlages der Blattwurzel erfüllt. Letzteres läßt sich im Grunde ohne jeglichen baulichen Mehraufwand erreichen, wenn das Gabelstück - entsprechend der im Unteranspruch 2 gekennzeichneten Weiterbildung - eine in der Breite .der Blattwurzel angepaßte Gabel aufweist. Falls dann der Blattanschluß in der im Unteranspruch 3 gekennzeichneten Weise erfolgt, braucht für die erwähnte Blattverschwenkung in die Zweiblattfaltlage bloß einer der Drehzapfen gezogen zu werden. Das hat zudem den Vorteil gegenüber der im Hauptpatent vorgeschlagenen Konzeption der Blatt aufhängung, daß Zugangsbohrungen im zentralen Kopfteil für das Ziehen von Bolzen überflüssing sind.
Darüber hinaus werden die Erfindung und die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, wozu die Zeichnung zeigt in Fig. 1 von einem Rotor eines Drehflügelflugzeugs in der Horizontalen geschnitten einen Rotorarm in Verbindung mit einer Blattaufhängung, Fig. 2 einen Schnitt durch den vollen Rotorarm nach Schnittlinie II-II der Fig. 1 Bei dem Rotor ist das zentrale Kopfteil 1 entsprechend demwenigen des Hauptpatents ein integraler Faserverbundwerkstoffkörper, bei dem zwei deckungsgleiche, sternförmige Platten 1.1 und 1.2 in koaxialer Anordnung mit einem Zwischenstück 1.4 beispielsweise durch gemeinsames Aushärten unter Druck stoffschlüssig vereinigt sind. Im Unterschied zu dem im Hauptpatent beschriebenen Kopfteil (mit massivem Zwischenstück 1.3) hat das Zwischenstück 1.4 eine Ringform, so daß das Kopfteil 1 einen zentralen Innenraum beispielsweise für die Unterbringung von Getriebeteilen aufweist.
Zur Aufhängung des jeweiligen Rotorblattes bzw. seiner Blattwurzel 40 am Kopfteil 1 bzw. seiner zugehörigen Blattbalterung,. dem sogenannten Rotorarm 2, ist ein Gabelstück 41 vorgesehen, welches mit seiner Gabel 41.1 zwischen den Schenkeln 2.1 des Rotorarmes 2 in der Rotorebene liegend.
angeordnet (vgl. insbesondere Fig. 1) und über einen an der Wurzel seiner Gabel angeordneten Zapfen 41.2 mittels eines Radialelastomerlagers 42 im Zwischenstück 1.4 drehbeweglich abgestützt ist. Für die Aufnahme der Blattfliehkräfte tragen die Schenkel 2.1 des Rotorarmes 2 über zur Rotordrehachse parallele Bolzen 43 ein sphärisches Elastomerlager 44. Dieses weist einen äuf den Bolzen-43 sitzenden steifen Grundkörper 44.1 auf, dessen Breite geringer ist als/dertand zwischen den Gabelschenkeln der Gabel 41.1 des Gabelstückes 41. Der Grundkörper 44.1 ist über ein elastomeres Sugelsegment 44.2 (beispielsweise bestehend aus lagenweise abwechselnden Schichten aus gummielastischem und steifem Material) mit einem an der Gabelwurzel auf der dem Zapfen 41.2 gegenüberliegenden Seite koaxial zur Blattwinkelachse 45 festsitzenden steifen Zwischenstück 4&.3 verbunden. Alternativ kann auch ein Elastomerlager mit kegeligem elastomeren Körper vorgesehen sein. Mittels einer derartigen/Biattlängsrichtung druckbelastbaren Verbindung des Gabelstückes 41 mit den Rotorarm 2 ist die Blattdrehbeweglichkeit unter der Wirkung sowohl der Blattfliehkräfte als auch der Blattschwenk- und Blattschlagbiegemomente sichergestellt.
Wie schließlich aus der Zeichnung ersichtlich ist, hat die Blattwurzel 40 zwei Blattanschlußschlaufenpaare aus äe zwei mit Abstand übereinanderliegenden Schlaufen 40.1 und 40.2.
Das Gabelstück 41 bzw. seine Gabel 41.1 erstreckt sich für die Fassung der Blattwurzel 40 mit seinen beiden Gabelschenkeln beidseitig des Rotorarmes 2 herausragend zur Blattwurzel hin, wo es äe Gabelschenkel nach Art einer Scharnierlagerung mit doppelseitig befestigtem Drehzapfen 46 mit äe einem Paar Schlaufen 40.1, 40.2-verbunden ist. Bei dieser Konfiguration der Blattfassung braucht bloß einer der beiden Drehzapfen 46 gezogen zu werden, um das Rotorblatt an seiner Blattwurzel 40 in eine Faltlage um den verbleibenden zweiten, dann als Drehachse dienenden Drehzapfen 46 schwenken zu können. Im übrigen kann das Gabelstück 41 über einen entsprechenden Ansatz 47 zugleich das Yerbindungsmittel für einen Blattverstellhebel sein; alternativ kann auch die Möglichkeit einer Blattverstellung vom zentralen Innenraum des Kopfteils 1 her mittels einer entsprechenden Verlängerung des (Gabel-)Zapfens 41.2 geschaffen werden.
Nur am Rande bleibt zu bemerken, daß der Anschluß des dargestellten Rotorkopfes an einer Rotorwelle über entsprechend der Strichpunktlinie 48 durch das Kopfteil 1 hindurchgehende sogenannte Stehbolzen mit Scherbuchsen geschehen kann.
Leerseite

Claims

Rotor eines Drehflügelflugzeugs Zusatzanmeldun zu Patentanmeldung P 27 12 706.6 Patentansprüche 1. Rotor eines Drehflügelflugzeugs mit am Rotorkopf über Blattwinkellager in radial nach außen sich erstreckenden Blatthalterungen eines zentralen Kopfteiles drehbeweglich abgestützt tn Rotorblättern, wobei zum einen das Kopfteil ein integraler Faserverbundwerkstoffkörper ist, bei dem die Blatthalterungen jeweils die Form einer Gabel aufweisen, deren beide -Schenkel rechtwinklig zur Rotorebene flach ausgebildet sind, und zum anderen äe Blatthalterung zwischen den beiden Gabel schenkeln und dem zugehörigen Rotorblatt bzw. seiner Blattwurzel eine in Blattlängsrichtung druckbelastbare, aber die Blattwinkelbewegungen zulassende Verbindung hergestellt ist, gemäß Patent .............. (Patentanmeldung P 27 12 706.6), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Blattwurzel (.40) mittels eines über die druckbelastbare Verbindung (Bolzen 43, Elastomerlager 44) hinausgehenden Gabelstückes (41) gefaßt ist, welches, über einen an der Wurzel seiner Gabel (41.1) angeformt ten Zapfen (41.2) kopfteilseitig drehbeweglich abgestützt, mit seiner Gabel zwischen den Schenkeln (2.1) der Blatthalterung (Rotorarm 2) in der Rotorebene liegend angeordnet ist und an.

der dem Zapfen gegenüberliegenden (Gabel-)Wurzelseite blattwurzelseitiger Stützpunkt der druckbelastbaren Verbindung ist.
2. Rotor-nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Gabel (41.1) des Gabelstückes (41) sich mit ihren Gabelsohenkeln beidseitig der gabelförmigen Blatthalterung (Rotorarm 2) herausragend zur Blattwurzel (40) hin erstreckt.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rotorblätter wurzelseitig zwei Blattanschlußschlaufenpaare aus äe zwei mit Abstand übereinanderliegenden Schlaufen aufweisen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gabelstück (41) äe Gabelschenkel nach Art einer Scharnierlagerung mit doppelseitig befestigtem Drehzapfen (46), der zur Rotordrehachse parallel angeordnet ist, mit äe einem Blattanschlußschlau-.

fenpaar (40.1 und 40.2) verbunden ist.
4. Rotor nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die druckbelastbare Verbindung (Bolzen 43, Elastomerlager 44) einerseits einen zur Rotordrehachse parallelen, zwischen den Schenkeln (2.1) der Blatthalterung (Rotorarm 2) festsitzenden steifen Grundkörper (44.1) von geringerer Breite als der Abstand zwischen den Gabelschenkeln der Gabel (41.1) des Gabelstückes (41) aufweist.
5.. Rotor nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Grundkörper (44.1) über einen oder mehrere elastomere Körper (44.2) mit einem an der Gabelwurzel koaxial zur Blattwinkelachse (45) festsitzenden steifen Zwischenstück (44.3) verbunden ist.