DE3037824C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor bzw. insbesondere dessen Rotorkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen Rotor gemäß dem Zusatzpatent DE 29 16 727.9 zu Patent P 27 12 706 finden im Rotorkopf, dem sogenannten zentra­ len Kopfteil, Faserschlaufen als Blattfliehkräfte aufnehmende und übertragende Elemente in der Weise Verwendung, daß die Blattanschlußbohrungen in den Blatthalterungen bzw. Platten keinerlei Schlaufenfaserstränge durchtrennen. Unter der Forde­ rung nach einer unterbrechungsfreien Erstreckung jeglichen solchen unidirektionalen Fasermaterials zwischen Blattanschluß­ bohrung und Blattanschlußbohrung zweier gegenüberliegender Blatthalterungen sind allerdings in der einzelnen (Platten-) Lage durchgehende Faserschlaufen nur für ein einziges Rotor­ blatt- bzw. Blatthalterungspaar möglich, d. h. in derselben Lage wird man zwischen weiteren Rotorblattpaaren bzw. den betreffenden Blattanschlußbohrungen, wie zusätzlich im Haupt­ patent vorgeschlagen, mit Paaren aus voneinander getrennten Faserschlaufengliedern auskommen müssen. Solche paarweise Verwendung von Faserschlaufengliedern - je nach Anzahl von Rotorblattpaaren - neben Faserschlaufen ist aber praktisch nur sinnvoll, sofern für das einzelne einerseits eine Blattan­ schlußbohrung umfassende Faserschlaufenglied andererseits auch eine Anschlußbohrung greifbar ist, beispielsweise eine Anschluß­ bohrung aus einer Bolzenverbindung der betreffenden Platte mit der Rotorantriebswelle. Andernfalls kann auf diese Faserschlau­ fenglieder verzichtet werden, was insbesondere für einen Rotor­ kopf gilt, bei dem die Verbindung der Platten mit der Rotorwelle über eine als (Schutz-)Gehäuse der Blattsteuerung ausgebildete Rotornabe hergestellt ist. Bei einer derartigen Gestaltung des Rotorkopfes stellt sich zudem wegen der das Plattenzentrum einnehmenden Rotornabe das Problem schlechthin, überhaupt die Faserschlaufe von Blattanschlußbohrung zu Blattanschlußbohrung zweier Blatthalterungen legen zu können. So ist das im Hauptpa­ tent bevorzugte Verlegen mehrerer Faserschlaufen nebeneinander je nach Anzahl der Blattanschlußbohrungen pro Rotorblatt- bzw. Blatthalterungspaar nicht ohne weiteres durchführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotorkopf der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch seine Aus­ gestaltung mit einer als Gehäuse der Blattsteuerung ausgebilde­ ten Rotornabe, welche die beiden sternförmigen Platten auf Distanz hält, ohne Probleme für das unterbrechungsfreie Anord­ nen von Fasermaterial mit unidirektionaler Faserorientierung ist.

Diese Aufgabe ist für den gattungsgemäßen Rotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach im Vergleich zur Lösung des Patents DE 29 16 727 nicht bloß, neben dem Verzicht auf Faserschlaufengliederpaare, das unidirektionale Fasermaterial in der jeweils betroffenen Lage auf eine einzige Faserschlaufe beschränkt ist, sondern diese zugleich als ein in seiner Erstreckungsrichtung zur Blatt­ winkel- bzw. Blattlängsachse koaxiales Verbindungsmittel zwi­ schen den Blatthalterungen des jeweils zugeordneten Rotorblatt­ paares in der Schlaufenweite der jeweiligen Rotornabenform anpaßbar gestaltet ist. Hierbei läßt sich durch die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen weiterhin, wie bei der Lösung des Hauptpatents DE 29 16 727, je nach Anforderung größt­ mögliche Kompaktheit in allen Belastungsrichtungen des Rotorkop­ fes erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 in der Draufsicht einen Rotorkopf für einen Vierblatt­ rotor eines Drehflügelflugzeugs,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Schnittlinie II-II der Fig. 1.

Ein Rotorkopf hat zum Anschluß von nicht dargestellten Rotor­ blättern (in paarweise einander diametraler Anordnung) vier radial nach außen gerichtete gabelförmige Blatthalterungen 2, 3, 4, 5; hierbei können der Blattanschluß und die Blattsteue­ rung beispielsweise entsprechend der DE-OS 30 36 039 ausgeführt sein. Die Blatthalterungen 2, 3, 4, 5 werden aufgrund zweier deckungsgleicher, sternförmiger Platten 70 gebildet, welche in koaxialer Anordnung über eine als Gehäu­ se (für die Blattsteuerung) ausgebildete Rotornabe 71 auf Distanz gehalten werden. Die Platten 70 und Rotornabe 71 bestehen aus Faserverbundwerkstoff, beispielsweise Glasfasern in einer Kunst­ harzmatrix, wobei sie einen unlösbaren Verbund bilden; letzteres ist aber nicht bindend, z. B. falls die Rotornabe 71 aus Metall bestehen soll.

Erfindungswesentlich ist bei dieser gewählten Gestaltung des Rotorkopfes, nämlich mit einer großräumigen Rotornabe 71 im Zentrum der Platten 70, der mehrlagige Aufbau der einzelnen Platte 70. Hierbei besteht - bei der gewählten Zahl von Blatthal­ terungen 2, 3, 4, 5 für zwei Rotorblattpaare - jede Platte 70 minde­ stens aus den zwei dargestellten Lagen 70.1 und 70.2 mit einer Zwischenlage 70.3, wobei je nach Festigkeitsanforderung ein Mehrfaches solcher Lagen 70.1 und 70.2 über je eine Zwi­ schenlage 70.3 hinzugefügt werden kann, ebenso eine diesen (Platten-) Aufbau umschließende Decklage. Einzige Bedingung ist (wie dargestellt) für jedes vorhandene (Rotorblatt- bzw.) Blatthalte­ rungspaar 2, 4 bzw. 3, 5 pro Platte 70 mindestens eine dieser Lagen 70.1, 70.2, welche jeweils eine endlose Faserschlaufe 72 bzw. 73 aufweisen und, erforderlichenfalls, durch Füllstücke 74 sowie Füllagen 75 ergänzt sind; hierbei bestehen die Füll­ stücke und -lagen wie die jeweilige Zwischenlage 70.3 zur Aus­ steifung des gesamten Plattenverbundes bzw. -aufbaus aus einem Gewebelaminat. Der grundsätzliche Unterschied dieses Plattenauf­ baus im Vergleich zu demjenigen des Hauptpatentes DE 29 16 727 ist in der einzelnen Faserschlaufe 72 bzw. 73 zu sehen, welche, jeweils in Fliehkraftwirkungsrichtung eines der Blatthalterungspaare 2, 4 bzw. 3, 5 sich erstreckend, nur die die betreffende Blattwinkel­ achse 76 durchquerende Blattanschlußbohrungen 77 der betreffen­ den Platte 70 (bzw. Blatthalterungen) umfaßt. Hierbei weichen die beiden Schlaufenstränge 72.1 und 73.1 der einzelnen Faser­ schlaufe 72 bzw. 73 von der Erstreckungsrichtung der betreffen­ den Blattwinkelachse 76 in dem Maße gleichmäßig ab, daß durch entsprechende Zunahme der Schlaufenweite von den Blattanschluß­ bohrungen 77 bis zum Rotorkopfzentrum die Rotornabe 71 umlaufen wird. Somit ist eine ununterbrochene, hochzugfeste Faserverbin­ dung zwischen den für die Blattfliehkrafteinleitung günstigsten Punkten des jeweiligen Blatthalterungspaares 2, 4 bzw. 3, 5 hergestellt. Die übrigen Blattanschlußbohrungen 78, welche hauptsächlich bloß in Blattschwenkrichtung arretierend wirken müssen, können sich (wie dargestellt) bei entsprechender Ausbau­ chung der Blatthalterungen 2 bis 5 außerhalb der Faserschlaufen 72, 73 befinden oder ebensogut innerhalb derselben; die darge­ stellte Anordnung der Blattanschlußbohrungen 78 wird für den in der DE-OS 30 36 039 angegebenen Fall einer Blattfaltmöglichkeit bevorzugt.

Claims (3)

1. Rotor eines Drehflügelflugzeuges mit einer geraden Anzahl insbesondere von paarweise einander diametral gegenüberliegenden Rotorblät­ tern, welche jeweils an einer radial nach außen gerichteten gabelförmigen mit Blattanschlußbohrungen versehenen Blatthalterung des Rotorkopfes angeschlossen sind, wobei dieser im wesentlichen aus zwei in koaxialer Anordnung auf Distanz gehaltenen sternförmigen Platten aus mehrlagigem Faserverbundwerkstoff gebildet wird und je Platte eine zumindest der Anzahl der Rotorblattpaare (bzw. Blatthalterungspaare) entsprechende Anzahl von Lagen jeweils mit einer in Fliehkraftwirkungsrichtung des zugeord­ neten Rotorblattpaares sich erstreckenden, endlosen Faser­ schlaufe aufweist, zwischen denen von Lage zu Lage über eine eine kreuzweise Faserorientierung aufweisende Zwischen­ lage Stoffschluß besteht, gemäß Patent DE 29 16 727.9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Faserschlaufe (72; 73) nur die die Blattwinkelachse (76) durchquerenden Blattanschlußbohrungen (77) der Platte (70) als einzige der jeweiligen Lage (70.1 bzw. 70.2) an den beiden zugeordneten Blatthalterungen (2, 4 bzw. 3, 5) umfaßt, wobei die Schlaufenweite in Erstreckungsrichtung der Blattwinkelachse von den Blattan­ schlußbohrungen (77) bis zum Rotorkopfzentrum (Rotornabe 71) zunimmt.

2. Rotorkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Faserschlaufe (72; 73) mit zwischen die betreffende Lage (70.1 bzw. 70.2) ergänzenden Füllstüc­ ken (74) und -lagen (75), die eine kreuzweise Faserorien­ tierung aufweisen, in stoffschlüssiger Verbindung eingebet­ tet ist.

3. Rotorkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auch von den Zwischenlagen (70.3) zu den Füllstücken (74) und -lagen (75) Stoffschluß besteht.