DE2953675C2 - Rotor für ein Drehflügelflugzeug - Google Patents

Description

dieses bekannten Rotors beim Starten oder Anhalten des Rotors jeweils sehr unterschiedliche Positionen einnehmen können. Hierdurch kann während dieser Betriebsphasen eine erhebliche Störung auftreten, gemäß welcher das gesamte Drehflügelflugzeug mit der Drehfrequenz des Rotors erregt wird, wobei evtL das Phänomen einer Bodenresonanz des Drehflügelflugzeuges auftritt, was das Flugzeug vor seinem Abflug oder nach seiner Landung erheblich beschädigen kann.

Die FR-PS 22 82 367 offenbart gleichfalls einen Rotor für ein Drehflügelflugzeug, das eine starre Nabe aufweist, die gleichermaßen mit radialen Armen entsprechend der Zahl der Rotorblätter verbunden ist Jeder dieser radialen Arme enthält im Innern einen Hohlraum, der sich gegen die beiden Seiten des Armes öffnet, um die Einführung eines U-Elementes in den Hohlraum zu gestatten, wobei die äußeren Schenkel des U-Elementes fest mit einer Hülse verbunden sind, an der die'entsprechende Blattwurzel befestigt ist Das U-Flement ist mit dem entsprechenden Arm der Nabe insbesondere über ein sphärischen Drucklager verbunden, das gleichfalls im Hohlraum des Armes angeordnet ist Aus Elastomeren bestehende Rückholdämpfer sind mit ihren Enden angeschlossen, und zwar mit einem Ende an die an einer Blattwurzel befestigte Hülse und mit dem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer Kugelgelenke aufweisenden Schubstange am zentralen Teil der Nabe, über welchen diese am Rotorholm befestigt ist

Diese Dämpferanordnung ist daher kompliziert, schwer und kostspielig. Darüber hinaus muß die Nabe dieses bekannten Rotors aufgrund ihres Aufbaus eine Stärke in Richtung der Rotorachse aufweisen, die beträchtlich größer als die Stärke eines jeden Rotörblattes ist so daß diese Nabe notwendigerweise ein erhöhtes Gewicht aufweist, zu welchem noch das Gewicht der U-Elemente und der mit diesen verbundenen Hülsen hinzukommt Der komplexe Aufbau dieser bekannten Nabe verursacht ferner eine kostspielige Fertigung.

Die FR-PS 20 63 969 offenbart eine elastische Verbindungsanordnung, die zwischen einem Rotorblatt eines Drehflügelflugzeuges und der Nabe des Rotors abfedert Bei einer Ausführungsform dieser Anordnung ist ein elastisches Element und ein Dämpfungselement vorgesehen, die in Form mindestens einer Anzahl von parallelen Metallplatten vorliegen, zwischen denen Schichten eines zähelastischen Werkstoffes mit großer Steifheit und Remanenz gegenüber Verformungen angeordnet sind. Diese Verbindungsanordnung wird jedoch bei einem Rotor vorgesehen, dessen Nabe mit Armen ausgestattet ist, mit denen die Rotorblattwurzeln unter Zwischenschaltung rein mechanischer Rückholgelenke verbunden sind.

Aus der DE-OS 23 28 149 ist ein Hubsch> auberrotor bekannt bei dem ein äußerer Tragring als Vieleck mit mehreren geradlinigen Seiten ausgebildet ist An den geradlinigen Seiten sind Speichen zwischen den Ecken angeschlossen sowie ferner Elemente zur Lagerung der Rotorblätter an den Ecken. Die Speichen sind Teil eines oberen und unteren Flansches des inneren Ringes. Der äußere Tragring weist obere und untere Flansche auf, die mit den an den oberen und unteren Flanschen des inneren Ringes ausgebildeten Speichen verbunden sind.

Durch die bekannte Konstruktion wird ein sogenannter scheibenförmiger Raum definiert. Diese bekannte Konstruktion führt zwangsläufig zu einem sehr viel größeren Gewicht und ist daher nicht geeignet, zu einem einfachen und kompakten Aufbau zu führen, bei dem u. a. der ve^rtikale Raumbedarf verringert ist. Im übrigen weist der bekannte Rotor den Nachteil auf, daß bei ihm das Phänomen der »Bodenresonanz« nicht ausgeschaltet werden kann.

Aus der DE-OS 24 21 764 ist ein Rotor für ein Drehflügelflugzeug bekann: bei dem die sternförmig ausgebildete Nabe für jedes Rotorblatt einen Verbindungsarm aufweist welcher an der Ebene der sternförmigen Nabe abgeflacht ist sowie in einer Richtung senkrecht zu dieser Ebene flexibel ist

ίο Solche sternförmigen Naben weisen jedoch nicht die Festigkeit auf, wie die als Vieleck ausgebildeten Tragringe mit Speichen, es sei denn, daß die konstruktive Ausbildung auf Kosten von Gewicht und Größe vergrößert wird. Hierbei ergibt sich u. a. der Nachteil eines erhöhten aerodynamischen Widerstandes.

Aus der DE-OS 26 11 245 ist ein Rotor für Drehflügelflugzeuge bekannt bei dem ebenfalls eine sternförmig ausgebildete Nabe verwendet wird. Auch diese bekannte sternförmige Nabe weist den Nachteil auf, daß der aerodynamische Widerstand zu hoch ist Die Nabe weist einen Verbindungsarm für jedes Rotorblatt auf. Das wesentliche dieser bekannten Konstruktion besteht darin, daß der zwischen jedem Rotorblatt und dem entsprechenden Nabenarm der sternförmigen Nabe eingesetzte Bügel durch eine gabelförmige Verlängerung mit zwei Schenkeln der Wurzel des Rotorblattes in Richtung der Nabe gebildet ist

Aus der US-PS 32 31 222 ist ein Rotorblatt für ein Drehflügelflugzeug bekannt, bei dem ein Bewegungsanschlag unterhalb des radialen inneren Endes einer Verbindungshülse des Rotorblattes mit der Nabe vorgesehen ist. Dieser Anschlag wirkt mit einem Gegenanschlag zusammen, der am Rotorschaft radial nach außen vorspringt

Die Verbindung der Hülse mit der Nabe wird jedoch einerseits durch eine flexible und elastische Hülse gewährleistet, die einen zylindrischen, radial von der Nabe vorstehenden Ansatz umgibt Außerdem wird die Verbindung der Hülse mit der Nabe durch eine Schichtung flexibler Metallblätter gewährleistet, deren äußeres radiales Ende durch eine Achse in einem mittleren Abschnitt der Verbindungshülse mittels einer doppelten Pfanne gehalten wird sowie deren radial inneres Ende in einem offenen Endabschnitt des zylindrischen Ansatzes der Nabe eingeführt und dort durch eine Klammer an seinem Platz gehalten wird.

Dieser Rotor weist keine in ihrer Anzahl der der Rotorblätter entsprechenden Durchbruchsöffnungen in axialer Richtung der Nabe auf, wie dies beim Rotor der

so eingangs beschriebenen Art der Fall ist. Auch sind keine laminierten sphärischen Drucklager vorgesehen, welche zwischen dem äußeren Rand der öffnung und den radialen inneren Enden des mit dem Rotorblatt verbundenen Gabelstückes liegen. Dieser bekannte Rotor weist den Nachteil auf, daß er mit radial an der Nabe vorstehenden Ansätzen versehen ist, die gleichsam sternförmig verlaufen. Die vorgenannten Anschläge weisen den Nachteil auf, daß sie stärkeren Scherwirkungen unterworfen sein können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für ein Drehflügelflugzeug, insbesondere für einen Hubschrauber der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Rotorkonstruktion derart verbessert ist, daß sie bei einfachem und kompaktem Aufbau einerseits gewichtsmäßig leichter ist und andererseits mit verringertem vertikalen Raumbedarf ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Nabe starr ausgebildet ist, wobei jeder öffnung ein ebener, geradliniger, konvexer oder im wesentlichen kreisförmig verlaufender Umfangsabschnitt zugeordnet ist, daß das radial innen liegende Ende eines jeden Blatt· schwenkbewegungsdämpfer- und Ruckholelements an einer Anlenkstelle am Umfangsabschnitt der starren Nabe gelenkig befestigt ist, weiche der durch den Mittelpunkt des zugeordneten sphärischen Drucklagers verlaufenden Schlagbewegungsachse des Rotorblatts benachbart ist, wobei die beiden Gelenkverbindungen des Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelements als Kugelgelenke ausgebildet sind, und daß die Rotornabe im Bereich der zentralen Nabenöffnung einen axialen Ringfortsatz bildet, der mindestens ein Element einer Anordnung komplementärer Anschläge aufweist, von denen mindestens ein weiteres Element von den innen liegenden Enden der Schenkel des Gabelstücks getragen ist

Durch diese konstruktiven Merkmale des erfindungsgemäßen Rotors wird das Auftreten von Resonanzerscheinungen beim Starten und Stoppen des Rotors vermieden. Da außerdem die Nabe keine radialen rohrförmigen Arme mit starker Wandung aufweist, kann sie leichter ausgebildet sein als dies bei den bekannten Rotoren der Fall ist Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Rotors nehmen beim Starten und Stoppen des Rotors alle seine Rotorblätter ihre jeweilige neutrale Stellung ein, wodurch das Auftreten einer Bodenresonanz durch die besondere Art der Befestigung des Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelementes vermieden ist

In vorteilhafter Weise werden durch Anschläge Winkelbewegungen jedes Rotorblattes um seine Schlagbewegungsachse begrenzt, wodurch eine gute Arbeitsweise des Rotors möglich ist Insbesondere ist es vorteilhaft, daß die Rotornabe einstückig mit dem Rotornabenschaft ausgebildet ist, der mindestens ein Element einer Anordnung komplementärer Anschläge aufweist, von denen mindestens ein weiteres Element von den auf die Rotornabe bezogenen Enden der Schenkel des Gabelstückes getragen wird. Die besondere konstruktive Ausbildung des erfindungsgemäßen Rotors ergibt den besonderen Vorteil einer erheblichen Verringerung des aerodynamischen Widerstandes, und zwar nicht nur im Hinblick auf die geringe Höhe der Rotornabe, sondern auch auf die drehachsennahe Anordnung der Verbindungselemente der Rotorblätter. Des weiteren ergibt sich infolge des einfachen Aufbaus der Vorteil verringerter Produktionskosten. Gemäß weiterer Ausbildung besteht jedes Biatt-Schwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement aus Platten mit zähelastischem Werkstoff, wodurch eine beachtliche Rückholkraft gegen seine neutrale Stellung erzeugt wird, die einem Rückholwinkel von 0 entspricht

Außerdem ist durch die Blatt-Schwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelemente eine Anpassung des Eigenfrequenzverhaltens möglich, insofern es die elastischen Eigenschaften ermöglichen, die Bodeneigenfrequenz der Schwingung beim Rückholen jedes Rotorblattes auf einen Wert einzustellen, der ausreichend unterhalb der entsprechenden Frequenz für eine Geschwindigkeit der Betriebsdrehzahl des Rotors ist, und zwar um jede Gefahr einer Resonanz zu vermeiden, wenn der Rotor in seinen Normalbetrieb eintritt Dieser Wert ist jedoch ausreichend hoch, um die Beseitigung der durch eine Bodenresonanz geschaffenen Probleme zu erleichtern.

Gemäß weiterer Ausgestaltung besteht das an den innen liegenden Schenkeln jedes Gabelstücks angeordnete Anschlagelement aus einer starren, am unteren Schenkel befestigten Platte.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung sind die Elemente der Anordnung der komplementären Anschläge, die vom Gabelstück getragen sind, starre Platten, welche jeweils vom unteren und vom oberen Schenkel des Gabelstücks getragen sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung bildet das Gabelstück eine Verlängerung der Rotorblattwurzel des Rotorblatts, wobei die Enden der Schenkel an der inneren Halterung des jeweiligen laminierten sphärischen Drucklagers, insbesondere durch zwei Bolzen, befestigt sind.

Gemäß einer anderen Ausbildung ist das Gabelstück radial angeordnet und ist mit seinem von der Nabe am weitesten entfernten Ende mit der Rotorblattwurzel des jeweiligen Rotorblattes durch zwei im wesentlichen zur Ebene des Rotors senkrecht liegende Bolzen verbunden, wogegen das andere Ende des Gabelstücks zwei miteinander verbundene starre Platten aufweist, die jeweils an einem Umfangsabschnitt der Nabe ohne Berührung mit demselben liegen und ferner an der Halterung des zugehörigen sphärischen Drucklagers insbesondere durch zwei Bolzen befestigt sind.

In vorteilhafter Weise besteht das Gabelstück im wesentlichen aus zwei starren miteinander verbundenen Platten, die im wesentlichen parallel zueinander und zu einem Umfangsabschnitt der Rotornabe liegen.

Bei der weiteren Ausbildung, bei der die Enden der Schenkel des Gabelstücks an der Halterung des laminierten sphärischen Drucklagers durch zwei Bolzen befestigt sind, ergibt sich der Vorteil, daß jede Rotorblattwurzel so nah wie möglich an die Rotorachse herangebracht wird, wodurch die Anzahl der Rotorteile verringert wird.

Bei im wesentlichen aus zwei starren, miteinander verbundenen Platten bestehendem Gabelstück, wobei diese Platten im wesentlichen parrallel zueinander und zum Umfangsabschnitt der Rotornabe liegen, ergibt sich der Vorteil, daß diese Ausbildung bei einem Rotor mit faltbaren Rotorblättern anwendbar ist Dabei genügt es, daß lediglich einer der Befestigungsbolzen des Gabelstücks an der Rotorblattwurzel lösbar ist, um ein Schwenken des Rotorblattes in der Rotorebene zu gestatten. Das Verschwenken und Falten erfolgt dann um den als Drehachse dienenden anderen Befestigungsbolzen. Da es immer möglich ist, dem Gabelstück und insbesondere den beiden starren parallelen Platten, die das

so Gabelstück bilden, eine relativ geringe radiale Abmessung zu geben, weist diese Ausführungsform die gleichen Vorteile auf wie die übrigen Ausführungsformen. Es sind bereits zahlreiche Ausführungsformen von Hubschrauberheck-Rotoren bekannt, die mechanische Gelenke aufweisen, welche mit Kugel-, Rollen- oder Nadellagern ausgestattet sind. Andere nützen die den Befestigungsanordnungen der Rotorblätter gegebene Biegsamkeit aus, um eine Schlag- oder Winkelbewegung derselben zu gestatten. Ein Heckrotor dieser letztgenannten Bauart ist im französischen Patent 2315 432 beschrieben. Dieser Heckrotor mit vier Rotorblättern hat insbesondere zwei biegsame blattförmig ausgebildete Längsstreben, die senkrecht zueinander angeordnet sind und in ihrem jeweiligen Mittelabschnitt zwischen zwei an der Rotorachse befestigten Platten gehalten werden und die Nabe der Rotorachse bilden, sowie vier Profilschalen, von denen jede eine Hälfte eines der Längsstreben umgibt und mit denen sie derart verbun-

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den sind, daß die vier Rotorblätter gebildet werden. Ob- F i g. 4 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsgleich die blattförmigen Längsstreben aus Fasern mit form eines Hubschrauber-Hauptrotors der mit vier Rohoher Festigkeit bestehen, die mit einem hitzehärtbaren torbiättern ausgestattet ist die in der Rotorebene Kunstharz umkleidet sind, haben sie als Folge der er- schwenk- bzw. faltbar sind,

heblichen Beanspruchungen, denen sie unterworfen 5 Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der F ig. 4,

sind, eine begrenzte Lebensdauer, wofür insbesondere F i g. 6 eine Vorderansicht mit weggebrochenen Tei-

die Kombination der Biegebewegungen entsprechend len eines erfindungsgemäßen Hubschrauber-Heckro-

der Schlagbewegung der Rotorblätter mit der Torsions- tors, und

bewegung entsprechend der Blattwinkelsteuerung der Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der

Rotorblätter verantwortlich ist Ferner erfordert die io Fig.6.

Blattwinkelsteuerung mittels Biegung der Rotorblätter Der in den F i g. 1 und 3 schematisch und in Teildar-

erhebliche Steuerkräfte, weiche die Montage von Ser- Stellungen gezeigte Hubschrauber-Hauptrotor weist

vosteuerungen notwendig machen, die häufig aus Si- vier Rotorblätter auf. Er besitzt eine einstückig gefertig-

cherheitsgründen doppelt vorhanden sind. Im übrigen te Nabe 1, die in folgender Weise aufgebaut ist:

muß im Falle einer Beschädigung eines einzigen Rotor- 15 Die Nabe 1 weist bezüglich einer Achse A des Rotors

blaues, und insbesondere jenes der blattförmigen einen rotationssymmetrisch zentralen Teil la auf. Dieser

Längsstrebe entsprechenden Teils, die Gesamtheit des zentrale Teil la der Nabe 1 bildet mit einem oberen

Rotorblattes ausgewechselt werden, so daß infolgedes- axialen Ringfortsatz 2 eines rohrförmigen Rotorschafts,

sen zwei Rotorblätter ausgetauscht werden müssen. mit welchem er über einen kegelstumpfförmigen Ab-

Darüber hinaus erschwert der Durchtritt der blattförmi- 20 schnitt verbunden ist, ein einheitliches Metallteil, das zur

gen Längsstreben im Mittelabschnitt der Nabe die An- Gewichtsverringerung beispielsweise ausgehend von

Ordnung eines üblichen Blattwinkelsteuerungsmittels ei- einem geschmiedeten Gehäuse, insbesondere aus Stahl

nes zentralen Stabes, da es wenig zweckmäßig ist, zum oder Titan erhalten wurde. Ein Umfangsabschnitt leder

Durchtritt dieses Stabes eine öffnung im mittleren Teil Nabe 1, der — wie die F i g. 1 zeigt im wesentlichen

der erwähnten blattförmigen Längsstreben vorzusehen, 25 kreisförmig ausgebildet ist, ist mit seinem zentralen Teil

wo diese erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt sind. la sowie mit dem axialen Ringfortsatz 2 des Rotorschaf -

Im übrigen wird in der FR-PS 23 15 432 angegeben, daß tes ebenfalls einteilig ausgebildet Der Umfangsab-

es in diesem Fall erforderlich ist, zahlreiche Vorsichts- schnitt Xc der als flacher Ring ausgebildeten Nabe 1

maßnahmen bei der Ausbildung dieses Teils der Nabe wird in Achsrichtung A des Rotors von so vielen öff-

zu treffen. . 30 nungen 1 d durchdrungen, wie der Rotor Rotorblätter

Der erfindungsgemäß ausgebildete Hubschrauber- enthält, womit im betrachteten Ausführungsbeispiel Heckrotor weist keine der vorausgehend erwähnten vier öffnungen vorhanden sind, die in Draufsicht beiNachteile auf: Seine Rotorblätter, wovon jedes unter spielsweise die in Fig. 1 erkennbare Form aufweisen Zwischenschaltung eines laminierten sphärischen und wovon jede einen Außenrand Ie aufweist, der in Drucklagers mit der Nabe verbunden ist, weisen drei 35 einer zur Achse A parallelen Ebene liegt und sich in Freiheitsgrade auf und sind infolge der Steuerkräfte kei- Radialrichtung der Nabe vom zentralen Teil la der Nanen übermäßigen Beanspruchungen ausgesetzt, welche be 1 über eine kurze Strecke d zum im wesentlichen ihre Lebensdauer verringern könnten. Die erforderliche kreisförmigen Umfang l/des Umgangsabschnitts Ic erKraft, um jedem Rotorblatt eine Änderung der Blatt- streckt Die aus dem axialen Ringfortsatz 2, dem zentrawinkelstellung zu erteilen, ist stark verringert, da es 40 len Teil la und dem Umfangsabschnitt Ic der Rotornabe nicht erforderlich ist, den inneren Widerstand des züge- 1 gebildete Anordnung weist dank der beschriebenen hörigen sphärischen laminierten Drucklagers zu über- Struktur eine große mechanische Festigkeit auf, insbewinden. Wird ein erfindungsgemäßes Rotorblatt be- sondere gegenüber zentrifugalen Zugkräften und auf schädigt, so kann es ausgewechselt werden, ohne daß den Umfangsabschnitt Ic ausgeübten Biegekräften, gleichzeitig ein anderes Rotorblatt ausgetauscht wer- 45 während das Gewicht der Anordnung gegenüber beden muß. Schließlich ist es immer möglich, den mittigen kannten, starren und im wesentlichen metallischen Na-Abschnitt der Nabe eines erfindungsgemäßen Heckro- ben erheblich verringert ist

tors mit einer Öffnung zu versehen, um den freien Am Außenrand Ie jeder der öffnungen Id, welche am Durchtritt einer Steueranordnung für Blattwinkelände- Umfangsabschnitt Ic der Nabe vorhanden sind, ist ein rungen zu ermöglichen, die infolgedessen sehr einfach, 50 laminiertes sphänsches Drucklager 3 bekannter Bauart kompakt und leicht ausgebildet sein kann und unter befestigt Bei der betrachteten Ausführungsform weist anderem, wie auch die Nabe selbst eine einzige Verklei- dieses laminierte Drucklager 3 einen geometrischen dung erhalten kann, um den Widerstand des Rotors zu Mittelpunkt C und eine metallische Nabe 1 in Form verkleinern. Ungeachtet dieser Vorteile erfordert der eines Kugelsegments 3a auf, das beispielsweise aus eierfindungsgemäße Hubschrauber-Heckrotor praktisch 55 ner Aluminium- oder Titanlegierung besteht und zwei keine Wartung, abgesehen von einem eventuellen Er- Nasen hat, die jeweils oberhalb und unterhalb des Umsatz der sphärischen laminierten Drucklager der der fangsabschnitts Ic liegen, der zwischen der öffnung id Zurückholung dienenden Verstrebungen nach einer lan- und dem Kreisumfang 1/(F i g. 1) liegt Diese Nabe 1 ist gen Betriebsdauer. mit dem Umfangsabschnitt Ic der Nabe über die Nasen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Aus- 60 mittels eines Gewindebolzens 4 und einer Mutter

führungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen, näher (F i g. 3) verbunden. Das laminierte sphärische Druckla-

erläutert: Es zeigt ger 3 enthält ferner eine starre metallische Halterung 3c,

F i g. 1 eine Draufsicht einer Rotorblattwurzel eines die aus dem gleichen Metall wie die Nabe 1 besteht und

erfindungsgemäßen Hubschrauber-Hauptrotors, sowie deren Innenfläche als konkave Kugelsegmentfläche

den Nabenteil dieses Rotors, an welchem die Rotor- 65 ausgebildet ist Die Form dieser Halterung 3c ist in ei-

blattwurzel befestigt ist nem Querschnitt durch eine Radialebene der Nabe 1 aus

F i g. 2 und 3 jeweils Schnitte nach den Linien H-II und F i g. 3 ersichtlich. Zwischen der konvexen Kugelfläche

III-III der Fig. 1, der Nabe 1 und der konkaven Kugelfläche der Halte-

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rung 3c ist eine abwechselnde Schichtung 36 von starren zwischen dem sphärischen Drucklager 3 des zugehöri-

metallischen Kugelsegmentflächen angeordnet, die als gen Rotorblatts und dem entsprechenden in F i g. 1 nicht

Abschnitte konzentrischer Kugeln ausgebildet sind, so- dargestellten sphärischen Drucklager liegt, der dem un-

wie von elastomeren Schichten, wobei die Gesamtheit mittelbar im Drehsinn des Rotors vorausgehenden Ro-

des einen Kern bildenden Kugelsegments der Nabe 1, 5 torblatt zugeordnet ist. In F i g. 1 ist der Rotordrehsinn

der Halterung 3c, der metallischen Kugelsegmentflä- durch den Pfeil /angegeben.

chen und der elastomeren Schicht 3b durch Vulkanisie- Bei der beschriebenen Ausführungsform liegt der

ren derart verbunden wird, daß ein Körper zur Übertra- durch den Bolzen 14 gebildete Befestigungspunkt für

gung axialer Druckkräfte entsteht der jedoch durch Be- das innere Ende des Blattschwenkbewegungsdämpfer-

schneiden der elastomeren Schichten der Schichtung 3b io und Rückholelements 7 am Umfang der Nabe 1 genau

elastisch verformbar ist, um relative Drehbewegungen auf der Winkelhalbierenden B der beiden radialen Ach-

der Nabe 1 und der Halterung 3c zu gestatten. Eine axial sen R1 und R 2, die senkrecht zueinander liegen, und die

verlaufende konische öffnung 3e ist in der Schichtung jeweils die neutralen Stellungen des Rotorblatts 5 und

3b derart vorgesehen, daß sie entsprechenden zylindri- des im Drehsinn /"des Rotors unmittelbar vorausgehen-

schen Löchern 3/und 3g zugeordnet ist, die in der Nabe 15 den Rotorblatts festlegen, d. h. die Positionen, welche

3a und der Halterung 3c vorhanden sind. Diese öffnung die Längsachsen dieser Rotorblätter jeweils beim An-

3e und die Löcher 3f und 3gerleichtern die Einführung halten des Rotors einnehmen (Rückholwinkel 0=0).

des Elastomeren zwischen die Metallteile durch Eingie- Diese genaue Anordnung des Befestigungspunkts des

Ben unter Druck vor dem Vulkanisieren der Anordnung. inneren Endes eines jeden Blattschwenkbewegungs-

Jedes der vier Rotorblätter, wie beispielsweise das 20 dämpfer- und Rückholelements 7 ist jedoch nicht zwin-Rotorblatt 5 des auf den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ro- gend. Ferner ist gemäß einem vorteilhaften Merkmal tors, kann einen geeigneten Innenaufbau aufweisen und bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Mittelbeispielsweise aus Kunstfasern oder Mineralfasern be- punkt des Kugelgelenks 12, welches jedes Blattstehen, die mit einem hitzehärtenden Kunstharz umhüllt schwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7 oder vermischt sind, wobei die Fasern selbst durch Ge- 25 mit der Rotornabe 1 verbindet, benachbart der Schlagwebelagen eingehüllt werden, die entsprechend einer bewegungsachse D des zugehörigen Rotorblatts 5 anbekannten Verfahrensweise mit Kunstharz imprägniert geordnet, wobei diese Achse durch den Mittelpunkt C sind. Die Ausbildung ist dessen ungeachtet nicht auf die des zugehörigen sphärischen Drucklagers 3 hindurchdargestellte Ausführungsform der Rotorblätter be- tritt, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist; im betrachteten Ausschränkt Sie besagt vielmehr, daß die Halterung 3c ei- 30 führungsbeispiel des Hauptrotors liegt die Schlagbewenes jeden sphärischen Drucklagers, wie beispielsweise gungsachse D offensichtlich im wesentlichen horizontal, des Drucklagers 3, zwischen den Enden von Schenkeln Schließlich ist ein Blattwinkel-Steuerhebel 15 an dem 5a und 5b eines Gabelstücks angeordnet ist, welches mit Gabelstück mit Schenkeln 5a und 56 befestigt, das dem der Rotorblattwurzel des entsprechenden Rotorblatts 5 Rotorblatt 5 an der der Verstrebung 7 des gleichen Roverbunden ist. Insbesondere ist in der Ausführungsform 35 torblatts gegenüberliegenden Seite zugeordnet ist Bei der F i g. 1 bis 3 das Gabelstück eine Verlängerung der der in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform weist Schenkel 5a bis 56 der Rotorblattwurzel des Rotorblatts der Blattwinkel-Steuerhebel 15 zwei Bohrungen 15a 5, wobei die Enden der genannten Schenkel 5a und 5b (F i g. 3) auf, mittels welcher er auf die Gewindeenden jeweils mit dem oberen und unteren Ende der Halte- der Bolzen 6a und 6b derart aufgesetzt ist, daß er mittels rung 3c des sphärischen Drucklagers 3 befestigt sind. 40 Muttern 6c gegen den unteren Schenkel der Rotorblatt-Diese Befestigung erfolgt insbesondere mittels zweier wurzel angezogen wird. Gemäß einem weiteren Merk-Bolzen 6a und 6b, von denen jeder durch Ringe hin- mal liegt das Steuerhebelende 156 des Blattwinkeldurchtritt, die in fluchtenden Bohrungen der Enden der Steuerhebels 15 eines jeden Rotorblatts benachbart zur I beiden Schenkel 5a und 56 der Rotorblattwurzel des Schlagbewegungsachse D des entsprechenden Rotor-Rotorblatts 5 liegen, sowie durch eine Bohrung der Hai- 45 blatts, wie das bereits erwähnte Kugelgelenk 12, aber ~ terung 3c des sphärischen Drucklagers 3, wobei diese diesem gegenüberliegend, bezogen auf den Mittelpunkt Bolzen durch Muttern 6c(F i g. 3) gehalten werden. Cdes sphärischen Drucklagers 3.

Ein Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückhol- Schließlich trägt der untere Schenkel 56 jeder gegaelement 7 ist jedem Rotorblatt 5 zugeordnet und be- belten Rotorblattwurzel an seinem dem Rotor benachsteht gemäß Fig.2 aus einer abwechselnden Schich- 50 barten Ende einen Abschlag 16, welcher derart angetung von Metallplatten 7a bis 7cund Platten Tdsowie 7e ordnet ist daß er die Schlagbewegung des Rotorblatts 5 aus einem zähelastischen Werkstoff mit großer Rema- nach unten begrenzt, und zwar im Zusammenwirken mit nenz gegenüber Verfo: mungen, wobei die Platten 7a bis einem Ring 17, der in an sich bekannter Weise um den 7c durch Vulkanisieren oder Verkleben in der Schich- axialen Ringfortsatz 2 des Rctorschaftes unterhalb der tung gehalten werdea Ein Ende eines jeden Blatt- 55 Nabe 1 angeordnet ist (F i g. 3). Bei der in den F i g. 1 bis schwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelements 7 ist 3 dargestellten Ausführungsform ist der metallische Anunmittelbar mit der entsprechenden Blattwurzel unter schlag 16 als Winkelstück ausgebildet, wobei ein Sehen-Zwischenschaltung eines Beschlags 8 und eines Kugel- kel mit Bohrungen für den Durchtritt der unteren Enden gelenks 9 verbunden, die am Ende einer Verlängerung der Bolzen 6a und 66 versehen ist und der Anschlag 16 der inneren Metallplatte 76 befestigt sind. Das andere 60 dabei durch Muttern 6c zwischen dem Ende des unteren Ende eines jeden Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Schenkels 56 und dem entsprechenden Ende des Blatt-Rückholelements 7 wird durch Verlängerungen der bei- winkel-Steuerhebels 15 festgezogen werden kann. Der den äußeren metallischen Platten 7a und 7c gebildet die metallische Ring 17 ist radial gleitend unter Reibung in durch Bolzen 10a und 106 an einem kurzen Mantel 11 einem radialen Ringspalt 18 eines Teils 19 angeordnet befestigt sind, der selbst unter Zwischenschaltung eines es welches am Umfang des axialen Ringfortsatzes 2 des Kugelgelenks 12 mit einem Teil 13 verbunden ist der Rotorschafts befestigt ist Das Teil 19 kann einteilig ausdurch einen Bolzen 14 an einem Punkt des Umfangsab- gebildet sein und begrenzt einen Ringspalt 18 geeigneschnitts lcder Nabe 3a befestigt ist wobei dieser Punkt ter radialer Erstreckung, oder auch mehrere Teile 19.

die im gleichmäßigen Abstand voneinander am Umfang des axialen Ringfortsatzes 2 angeordnet sind.

In den F i g. 1 bis 3 ist die Vorrichtung nicht dargestellt, welche gleichzeitig oder getrennt die Vornahme von Blattwinkeländerungen der verschiedenen Rotorblätter 6 gestattet. Eine solche Vorrichtung übt mit Hilfe von Pleueln auf die Enden 156 des Blattwinkel-Steuerhebels 15 im wesentlichen vertikale, nach oben oder unten gerichtete Kräfte entsprechend dem Richtungssinn der gewünschten Winkeländerung aus.

Wird der Rotor angehalten, so werden die gleichzeitigen Schwenkbewegungen der vier Rotorblätter nach unten durch Zusammenwirken ihrer jeweiligen Anschläge 16 mit dem radial gleitend befestigten Ring 17 begrenzt. Bei dieser Ruhestellung befindet sich die Längsachse jedes Rotorblatts 5 in der gleichen Vertikalebene wie die Radiaiachse, beispielsweise R1, wobei das Rotorblatt 5 seine neutrale Stellung (0=0) einnimmt

Wird der Rotor mittels des axialen Ringfortsatzes 2 in Drehung versetzt, so wird durch Zentrifugalkräfte, die auf die verschiedenen Elemente eines jeden Rotorblatts 5 einwirken, das zugehörige sphärische Drucklager 3 einer resultierenden Radialkraft ausgesetzt, die entsprechend der Achse R 1 verläuft, und die durch Zusammendrücken der Schichtung 36 des sphärischen Drucklagers 3 eingedämmt wird. Unter der Einwirkung der verschiedenen Momente und Trägheits- sowie aerodynamischer Kräfte, die auf jedes Rotorblatt 5 einwirken, nimmt dieses infolge einer Scherverformung der elastischen Halterung 3c um den Mittelpunkt Ceine Gleichgewichtslage der Schlagbewegung ein. Das Antriebsmoment wird auf jedes Rotorblatt 5 über das zugehörige Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7 unter Druckbeanspruchung derselben übertragen, wobei jedes Rotorblatt 5 eine »verzögerte« Stellung einnimmt in welcher seine Längsachse L mit der seine neutrale Stellung definierenden Achse R1 einen Rückholwinkel rf bildet der für alle Rotorblätter im wesentlichen gleich groß ist

Beim Normalbetrieb des Rotors und translatorischem Flug führen die Rückholschwingungen eines jeden Rotorblatts 5 schließlich zu geringen Schwankungen des durch die Achsen L und R 1 gebildeten Winkels um den vorausgehend definierten Wert des Rückholwinkels δ und werden weitgehend durch die Wirkung der Platten Td und 7e (F i g. 2) aus zähelastischem Werkstoff mit großer Remanenz gegenüber Verformungen gedämpft, die im Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7 vorhanden sind. Da das Kugelgelenk 12, welches am inneren Ende der Verstrebung befestigt ist, benachbart zur Schlagbewegungsachse D des Rotorblatts 5 liegt, verursachen die Schlagbewegungen des Rotorblatts um die Achse D nur vernachlässigbare Druck- und Zugkräfte auf das Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7; letzteres übt daher nur vernachlässigbare Rückhol- und Dämpfungswirkungen auf die erwähnten Schlagbewegungen des Rotorblatts 5 aus; das gleiche gilt aus dem gleichen Grund für die im wesentlichen vertikalen Bewegungen des Endes 156 des Blattwinkel-Steuerhebels 15, der jedem Rotorblatt 5 zugeordnet ist

Wird der Rotor angehalten, so nimmt das jedem Rotorblatt 5 zugeordnete Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7 wieder seine Länge und Form an, und übt auf die Rotorblattwurzel eine Rückholkraft aus, durch welche das Rotorblatt 5 in die vorausgehend definierte Lage (rf=O) zurückgebracht wird, wobei die Biegung der Rotorblätter nach unten durch den Ring 17 begrenzt wird.

Der vier Rotorblätter aufweisende Rotor ist in den F i g. 4 und 5 dargestellt und bildet einen Hubschrauber-Hauptrotor; er ist derart ausgebildet, daß er ein Schwenken der Rotorblätter in eine Parkstellung gestattet.

In den F i g. 4 und 5 werden die gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 bis 3 verwendet, um homologe

ίο Bauteile zu kennzeichnen, die deshalb nicht im einzelnen beschrieben werden müssen. Somit beschränkt sich die Beschreibung auf jene Bauelemente der in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform, durch welche sich diese von jener der F i g. 1 bis 3 unterscheidet.

Wie bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ist jedes sphärische Drucklager 3 zwischen einerseits dem Außenrand Ie einer der Offnungen \d angeordnet die in Richtung der Rotorachse A den Umfangsteil ic der Nabe 1 des Rotors durchdringen, und andererseits den Enden der Schenkel 20a und 206 eines Gabelstücks, welches an der Rotorblattwurzel des entsprechenden Rotorblatts 5 befestigt ist Die Schenkel 20a bis 206 des Gabelstücks gemäß den F i g. 4 und 5 bestehen im wesentlichen aus zwei starren Platten, die im wesentlichen parallel zueinander und zum Umfangsteil Ic des Rotors unter Bildung eines flachen Rings angeordnet sind. Die beiden Schenkel 20a und 20b sind, wie aus F i g. 5 hervorgeht, zu beiden Seiten des Umfangsteils lcder Nabe 1 angeordnet, ohne in Berührung mit dieser zu stehen und sind ferner an der Halterung 3c des sphärischen Drucklagers 3 mittels der beiden Bolzen 6a und 6b befestigt An ihren anderen Enden sind die beiden parallelen Schenkel 20a und 20b des Gabelstücks an der Rotorblattwurzel des entsprechenden Rotorblatts 5 durch zwei Bolzen 21a und 216 befestigt von denen mindestens einer, beispielsweise 21a, lösbar ist Dabei wird beispielsweise ein rohrförmiger Bolzen verwendet, der mit leichter Reibung in den fluchtenden Bohrungen der äußeren Enden der beiden parallelen Schenkel 20a und 206 des Gabelstücks und der Rotorblattwurzel vorhanden ist Dieser rohrförmige Bolzen 21a wird in den genannten Bohrungen, beispielsweise durch eine Klammer aus Metalldraht 22 festgehalten, deren Abnahme den Ausbau des rohrförmigen Bolzens 216 gestattet Nach diesem Ausbau ist es möglich, das Rotorblatt 5 durch Verschwenken um den unbeweglichen Bolzen 216 im Sinne des Pfeils Fgegen den hinteren Abschnitt des Hubschraubers in die Parkstellung zu verschwenken. Dies ist selbstverständlich nur möglich, nachdem das Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7 des Rotorblatts 5 air Niveau des Beschlags 8 ausgekoppelt worden ist

Anstatt mit dem axialen Ringfortsatz 2 des Rotorschafts ein einziges Metallstück darzustellen, kann die erfindungsgemäße Nabe 1 des Rotors aus Einzelteilen zusammengesetzt sein, die im wesentlichen in an sich bekannter Weise aus einer Schichtung von Gewebelagen bestehen, die mit einem ausgehärteten Kunstharz belegt und verbunden sind, wobei das Gewebe aus Kunst- oder Mineralfasern mit hoher mechanischer Festigkeit besteht Beispielsweise können Glasfasern oder bekannte Kunstfasern verwendet werden. Ferner können Gewebe aus Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, die einen noch höheren Widerstand und erheblich geringere Dichte aufweisen, wodurch das Gewicht der erfindungsgemäßen Rotornabe 1 in vorteilhafter Weise verringert werden kann. Obgleich zusammengesetzte Anordnungen dieser Art bereits für den Bau von halb-

starren oder teilweise elastischen Rotornaben verwendet wurden, ist es dennoch möglich, zusammengesetzte Anordnungen dieses Aufbaus zt· verwenden, die sehr starr sind, um eine Rotornabe 1 gemäß der Erfindung zu erhalten. Selbstverständlich kann eine zusammengesetzte Anordnung dieser Bauart mittels aller geeigneten Einrichtungen, beispielsweise durch Bolzen am äußeren Ende des Rotorschafts, befestigt werden, der im allgemeinen aus einer metallischen Hohlwelle besteht Desgleichen können bei einem Rotor mit schwenkbaren Äotorblättern der in den F i g. 4 und 5 dargestellten Bauart die beiden Schenkel 20a und 206 des Gabelstücks entweder aus Metall bestehen oder einen in Verbindung mit der Rotornabe I vorausgehend beschriebenen, zusammengesetzten Aufbau aufweisen. Die beiden Schenkel 20a und 206 des Gabelstücks, die zur Verbindung jeder Rotorblattwurzel eines Rotorblatts 5 mit dem zugeordneten sphärischen Drucklager 3 dienen, können ebenfalls durch ein Gabelstück mit anderer Gestalt ersetzt werden, insbesondere durch einen radial verlaufenden Mantel, dessen von der Rotornabe 1 am weitesten entferntes Ende mit der zugehörigen Blattwurzel durch zwei im wesentlichen senkrecht zur Rotorebene verlaufenden Bolzen verbunden ist, wovon die eine vorzugsweise abnehmbar ist, um ein Verschwenken des Rotorblatts um seine anderen Befestigungsbolzen zu gestatten, während das andere Ende des Mantels zwei flache starre Elemente umfaßt, die zu beiden Seiten des Umfangteils der Nabe ohne Berührung mit derselben angeordnet sind, und die beispielsweise durch zwei Bolzen an der Halterung des zugehörigen, sphärischen Drucklagers 3 befestigt sind. Wie bereits aufgeführt wurde, ist der Umfangsteil leder Rotornabe 1 des erfindungsgemäßen Rotors als flacher Ring ausgebildet, wobei sein Umfang gemäß F i g. 1 im wesentlichen Kreisform haben kann (wobei jedoch zu beiden Seiten der Bolzen 14 der Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelemente 7 Einschnitte vorhanden sind), oder aber die Gestalt eines konvexen, vorzugsweise regelmäßigen Polygons gemäß Fig.4. Die Nabe 1 des erfindungsgemäßen Rotors unterscheidet sich deutlich von sternförmigen Naben, die einen polygonalen konkaven Umfang aufweisen, welcher in der Beschreibung des Stands der Technik erläutert wurde.

Der Hubschrauber-Heckrotor, der in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten und vorausgehend beschriebenen Rotor nur durch folgende Punkte:

Das Kugelsegment 3a eines jeden sphärischen Drucklagers 3 ist am Umfangsteil lcder Rotornabe 1 mittels eines einzigen Bolzens 4 befestigt. Ein Rohrelement 2?, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des axialen Ringfortsatzes 2 ist, wird vom mittigen Hohlraum la der Nabe 1 aufgenommen und ist an der Nabe durch Bolzen 24 befestigt. In diesem an der Nabe 1 befestigten Rohrelement ist ein Rohr 25, das langer als das Rohrelement 23 ist, frei beweglich verschiebbar, beispielsweise mit Hilfe von Längsnuten. Eine nicht drehbare Blattwinkelsteuerstange 26 ist längs der Achse des Rohrs 25 angeordnet, wobei die vorderen Enden der Steuerstange 26 und des Rohres 25. die vor dem Rotorblatt 5 des Rotors liegen, miteinander durch ein Kugel-Drucklager 27 verbunden sind. Am Umfang des vorderen Endes des Rohrs 25 ist mittels Bolzen 28 ein sternförmiges Element 29 befestigt, welches als »Spinne« bezeichnet wird. Dieses sternförmige Element 29 weist so vieleArme 29a auf, wie Rotorblätter 5 vorhanden sind und das Ende eines jeden Arms 29a ist mit den Schenkeln 5a bis 56 des Gabelstücxs verbunden, welches die Verlängerung der Rotorblattwurzel des Rotorblatts 5 bildet, und zwar unter Zwischenschaltung eines Übertragungsglieds welches ein Kugelgelenk 30, eine Steuerstange 31 und einen Beschlag 3.2 umfaßt, der an den Schenkeln 5a und 56 des Gabelstücks durch die gleichen Bolzen 33 befestigt ist, die an der anderen Seite des Rotorblatts 5 zur Befestigung des Beschlags 8 zur Halterung der dem gleichen Rotorblatt 5 zugeordneten

ίο Verstrebung dienen (Fig.6). Diese Bolzen 33 treten durch ein keilförmiges Element 34 hindurch, welches beispielsweise aus einem hitzegehärteten, mit Glasfasern gefällten Kunstharz besteht und an dessen dreieckförmigen Seiten sich die Beschläge 8 und 32 abstüt- zen.

Erfindungsgemäß weisen die beiden Schenkel 5a und 56 eines jeden Gabelstücks der Blattwurzel des Rotorblatts 5 gemäS F i g. 7 an ihren dem axialen Ringfortsatz

2 des Rotorschafts benachbarten Enden Anschläge 16a und 166 auf, die zur Begrenzung der Schlagbewegungen des jeweiligen Rotorblatts 5 zu beiden Seiten einer im wesentlichen vertikalen Ebene des Hubschrauber-Heckrotors angeordnet sind und jeweils mit Anschlägen 17a, 176 zusammenwirken, wovon ein Anschlag 17a am rohrförmigen Eleraeni 23 befestigt ist welches den axialen Ringfortsa.z 2 des Rotorschafts in Richtung des Blattsteuerelements 29 verlängert während der andere Anschlag 176 am axialen Ringfortsatz 2 befestigt ist und von der Außenwand des axialen Ringfortsatzes absteht und zwar als ringförmiger Vorsprung oder in Form mehrerer radialer Vorsprünge, die jeweils vor den verschiedenen Rotorblattwurzeln liegen.

Wie bei den beschriebenen Hauptrotoren gestattet jedes sphärische Drucklager 3 dieses Heckrotors Schwenkbewegungen begrenzter Amplitude des zugehörigen Rotorblatts 5 unter Dämpfung und elastischer Rückholung durch das Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7, sowie eine Schlagbewegung begrenzter Amplitude beiderseits einer im wesentlichen vertikalen Ebene des Heckrotors unter jeweiligem Zusammenwirken der Anschläge 16a und 166 mit den Anschlägen 17a und 176.

Die Servosteuerung der Blattwinkeländerungen des Heckrotors verursacht eine axiale Verschiebung der Blattwinkelsteuerstange 26 im einen oder anderen Richtungssinn entlang der gemeinsamen Achse der rohrförmigen Elemente 2,3 und 25 zur Verschiebung des sternförmigen Elements 26, die durch die Doppelpfeile G angegeben ist, wobei das sternförmige Element 29 dank

5tv des Lagers 27 unter Zwischenschaltung der Rotorblätter 5 und dem Beschlag 32, der Steuerstange 31 und dem Kugelgelenk 32 mitgedreht werden kann. Dadurch wird jede Verschiebung des sternförmigen Elements 29 in einem Richtungssinn des Doppelpfeils G in eine Schwenkbewegung des entsprechenden Rotorblatts um seine Längsachse L gewandelt, wobei diese Schwenkbewegung mit begrenzter Amplitude durch Verformung des elastischen Körpers 36 des sphärischen Drucklagers

3 um die durch seinen Mittelpunkt C gehende radiale Achse ermöglicht wird, wobei der elastische Körper 36 nur ein schwaches Rückholmoment auf das Rotorblatt S ausübt, und ferner die Resultierende der auf ihn wirksamen Zentrifugalkräfte begrenzt.

Der erfindungsgemäße Hubschrauberheckrotor bietet folgende Vorteile:

Die dynamischen Momente der Schlagbewegung und des Rückholens, die auf die verschiedenen Rotorblätter 5 einwirken, sind sehr verringert wodurch die abwech-

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selnden Belastungen verkleinert werden, denen die Rotorblätter S ausgesetzt sind, was ihre Lebensdauer beträchtlich erhöht Wird eines der Rotorblätter 5 dieses Heckrotors beschädigt, so kann es einzeln ausgetauscht werden, was bei bekannten Heckrotoren einer Bauart nicht der Fall ist, die ein Rotorblatt aufweist, welches sich von einem Ende eines Rotorblatts bis zum Ende des genau gegenüberliegenden Rotorblatts erstreckt Das Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelement 7, welches diesem Rotorblatt 5 zugeordnet ist, kann an der Rotorblattwurzel des entsprechenden Rotorblatts 5 durch die gleichen Elemente, insbesondere die gleichen Bolzen 33 befestigt werden, wie der Beschlag 32, mit dessen Hilfe die Blattwinkelsteuerungsanordnung 29-30-31 an der Blattwurzel angreift Wie aus Fig.6 is ersichtlich, liegen der Befestigungspunkt 14 eines jeden Blattschwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelements 7 am Umfangsabschnitt Ic der Nabe 1 und das Steuerende des Beschlags 32 benachbart zur Schlagbewegungsachse D des jeweiligen Rotorblatts 5, die durch den Mittelpunkt C des jeweiligen sphärischen Drucklagers 3 hindurchtritt Gegenüber bekannten Heckrotoren, bei denen jedes Rotorbiattpaar durch ein einziges Rotorblatt gehalten wird, gestattet die Nabe 1 des Heckrotors, deren zentraler Teil la hohl ausgebildet ist, eine leichte Montage sowie eine Verringerung der Abmessungen und des Gewichts der Blattwinkelsteueranordnung 25-26-29, indem von dem breiten zylindrischen Kanal Gebrauch gemacht wird, der den rohrförmigen axialen Ringfortsatz durchdringt sowie von dem Rohrelement 23, welches im mittigen zentralen hohlen Teil la der Nabe 1 angeordnet ist Diese Anordnung für die Nabe 1 und das sternförmige Element 29 verringert den Luftwiderstand des Heckrotors. Ferner zeichnet sich der Rotor durch eine verringerte Masse und verringerte Herstellungskosten aus, sowie dadurch, daß sich die Wartung auf den eventuellen Austausch der laminierten sphärischen Drucklager und der elastischen Verstrebungen nach einer langen Gebrauchsdauer, die im Durchschnitt mehr als 2000 Stunden beträgt, beschränkt Schließlich ist die Kraft zur Steuerung einer Winkeländerung für jedes Rotorblatt des erfindungsgemäßen Rotors verhältnismäßig gering, und zwar infolge des geringen, durch das laminierte sphärische Drucklager erzeugten Rückholmoments; infolgedessen wird es möglich, eine zweifache Servosteuerung zu vermeiden und in wirtschaftlich vorteilhafter Weise eine einzige Servosteuerung für den Heckrotor vorzusehen. In der Tat sind bei Versagen dieser einzigen Servosteuerung die zur Fortsetzung des Fluges erforderlichen Steuerkräfte ausreichend klein, damit der Pilot ohne zu große Ermüdung den Steuerhebel für die Blattwinkelsteuerung des Heckrotors betätigen kann.

Gewisse abgeänderte Ausführungsformen, die vorausgehend für die erfindungsgemäßgen Hauptrotoren ss beschrieben worden sind, können in gleicher Weise bei den erfindungsgemäßen Heckrotoren verwendet werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 rung des zugehörigen sphärischen Drucklagers (3) Patentansprüche: insbesondere durch zwei Bolzen (6a, 6b) befestigt sind.

1. Rotor für ein Drehflügelflugzeug, insbesondere 6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-Hubschrauber, dessen Nabe in Achsrichtung des Ro- 5 net, daß das Gabelstück im wesentlichen aus zwei tors so viele öffnungen aufweist als Rotorblätter starren, miteinander verbundenen Platten (Schenkel vorhanden sind, wobei die Nabe mit der Rotorblatt- 20a, 206) besteht, die im wesentlichen parallel zueinwurzel eines jeden Rotorblatts mittels eines lami- ander und zu einem Umfangsabschnitt (leides Ronierten sphärischen Drucklagers verbunden ist, wel- tors (I) liegen.

ches zwischen dem Außenrand der zugehörigen öff- 10

nung und den Enden der Schenkel eines mit dem

zugehörigen Rotorblatt fest verbundenen Gabelstücks liegt, und mit einem länglichen Blattschwenk-

bewegungsdämpfer- und Rückholelement, dessen Die Erfindung betrifft einen Rotor für ein Drehflügelaußenliegendes Ende mit der Rotorblattwurzel des 15 flugzeug, insbesondere für einen Hubschrauber, dessen zugehörigen Rotorblatts durch ein Verbindungsge- Nabe in Achsrichtung des Rotors so viele öffnungen lenk verbunden ist, dadurch gekennzeich- aufweist, als Rotorblätter vorhanden sind wobei die Nanet, daß die Nabe (1) starr ausgebildet ist, wobei be mit der Rotorblattwurzel eines jeden Rotorblattes jeder öffnung (id) ein in ebener, geradliniger, kon- mittels eines laminierten sphärischen Drucklagers vervexer oder im wesentlichen kreisförmig verlaufen- 20 bunden ist, welches zwischen dem Außenrand der zugeder Umfangsabschnitt (ic) zugeordnet ist, daß das hörigen öffnung und den Enden der Schenkel eines mit radial innenliegende Ende eines jeden Blattschwenk- dem zugehörigen Rotorblatt fest verbundenen Gabelbewegungsdämpfer- und Rückholelements (7) an ei- Stückes liegt, und mit einem länglichen Blattschwenkbener Anlenkstelle (Bolzen 14) am Umfangsabschnitt wegungsdämpfer- und Rückholelement, dessen außen-(IqJ der starren Nabe (1) gelenkig befestigt ist, die 25 liegendes Ende mit der Rotorblattwurzel des zugehörider durch den Mittelpunkt (C) des zugeordneten gen Rotorblattes durch ein Verbindungsgelenk verbunsphärischen Drucklagers (3) verlaufenden Schlagbe- den ist

wegungsachse (D) des Rotorblatts (5) benachbart ist, Die FR-PS 21 90 663 offenbart einen Rotor für ein

wobei die beiden Gelenkverbindungen des Blatt- Drehflügelflugzeug, dessen starre Nabe so viele rohr-

schwenkbewegungsdämpfer- und Rückholelements 30 förmige radiale Arme aufweist, wie Rotorblätter vor-

(7) als Kugelgelenke (9,12) ausgebildet sind, und daß handen sind. Jede Blattwurzel wird im Inneren des zuge-

die Rotornabe (1) im Bereich der zentralen Naben- ordneten rohrförmigen Armes gehalten, mit dem sie un-

öffnung einen axialen Ringfortsatz (2) bildet, der ter Zwischenschaltung insbesondere eines sphärischen

mindestens ein Element (Ring 17 Anschläge 17a, Drucklagers gekuppelt ist, der sich ebenfalls im Inneren

Mb) einer Anordnung komplementärer Anschläge 35 des radialen Armes befindet, wobei ein Rückholdämpfer

aufweist, von denen mindestens ein weiteres EIe- hydraulischer oder pneumatischer Bauart seine Enden

ment (16, 16a, 166) von den innenliegenden Enden jeweils unter Zwischenschaltung von Kugelgelenken

der Schenkel (5a, 5b; 20a, 20b) des Gabelstücks ge- angekoppelt hat, und zwar ein Ende an die Rotorblatt-

' tragen ist. wurzel im Innern des entsprechenden rohrförmigen Ar-

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 40 mes und das andere Ende an einen außerhalb des raclianet, daß das an den innenliegenden Schenkeln (5a, len Armes liegenden, einem benachbarten Rotorblatt 5b; 20a, 206) jedes Gabelstücks angeordnete An- zugeordneten Befestigungspunkt.

schlagelement (16) aus einer starren, am unteren Zu diesem Zweck muß die Kolbenstange des Dämp-

Schenkel (5b, 20b) befestigten Platte besteht fers die Wand des dem Rotorblatt zugeordneten rohr-

3. Rotor nach Anspruch 1, zur Verwendung als 45 förmigen Arms über eine große öffnung durchdringen, Gegenmoment-Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Basis dieses rohrförmigen Armes vorgesehen die Elemente der Anordnung der komplementären und mit einer Dichtungsanordnung versehen ist
Anschläge (16a, 166) starre Platten sind, die jeweils Diese Nabe hat zahlreiche Nachteile. Ihre radialen vom unteren und vom oberen Schenkel (5a, 5b) des rohrförmigen Arme, die Zug- und Biegungsbeanspru-Gabelstücks getragen sind. 50 chungen ausgesetzt sind, wobei die Zugbeanspruchun-

4. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- gen durch die auf die Rotorblätter wirkende Zentrifunet, daß das Gabelstück eine Verlängerung der Ro- galkraft entstehen, müssen verhältnismäßig starke Wäntorblattwurzel des Rotorblatts (5) bildet, und daß die de aufweisen, was das Gewicht der Rotoranordnung Enden der Schenkel (5a, 5b) an der inneren Halte- merklich erhöht. Der komplizierte Aufbau des Rotors rung (3c,) des jeweiligen laminierten sphärischen 55 bedingt eine kostspielige Herstellung (komplizierte Drucklagers (3) insbesondere durch zwei Bolzen (6a, Form, zahlreiche Bearbeitungsvorgänge und insbeson- 6b) befestigt sind. dere Einstellvorgänge). Die in der Wand eines jeden

5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- rohrförmigen Armes für den Durchtritt der Kolbenstannet, daß das Gabelstück radial angeordnet ist und ge des jeweiligen Dämpfers erforderliche öffnung mit seinem von der Rotornabe (1) am weitesten ent- 60 schwächt beträchtlich die dynamische Festigkeit des Arf d d bl d d

()
fsrrits.i Ende nut der Rotorblsttwurzc! des jeweil

gen Rotorblatts (5) durch zwei im wesentlichen zur Rotorblätter nicht in ihre neutrale Position, die einem Ebene des Rotors senkrecht liegende Bolzen (21a, Anstellwinkel von 0 entspricht, zurückgeführt, da die 21 b) verbunden ist, wogegen das andere Ende des entsprechenden Dämpfer auf die Rotorblätter keine Gabelstücks zwei miteinander verbundene starre 65 elastische Rückholkraft ausüben. Ferner wird die Zug-Platten (Schenkel 20a, 20b) aufweist, die jeweils an bewegung jedes Rotorblattes nur durch die Anlage des einem Umfangsabschnitt der Nabe (1) ohne Beruh- Kolbens des entsprechenden Dämpfers gegen den Borung mit demselben liegen und ferner an der Halte- den seines Zylinders begrenzt, so daß die Rotorblätter