DE3412592A1 - Rotor having rotor blades which are assembled to form blade pairs - Google Patents

Rotor having rotor blades which are assembled to form blade pairs

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DE3412592A1 DE19843412592 DE3412592A DE3412592A1 DE 3412592 A1 DE3412592 A1 DE 3412592A1 DE 19843412592 DE19843412592 DE 19843412592 DE 3412592 A DE3412592 A DE 3412592A DE 3412592 A1 DE3412592 A1 DE 3412592A1
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Alois Dipl.-Ing. 8011 Putzbrunn Schwarz
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    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B64C27/33—Rotors having flexing arms

Abstract

In the case of a two-bladed rotor, the two rotor blades (1) are assembled via a torsionally soft connecting link (2) which is fixed to the rotor hub (5), the blade incidence angle of the respective rotor blade taking place ÄsicÜ via a torsionally stiff control sleeve (4) which extends along, without making contact, from the rotor hub to this blade connecting link (2) and is rigidly connected to the blade (1.1) itself. In order to support the controlled end of these two control sleeves (4), the blade connecting link (2) is split in the centre at right angles to the plane of the rotor, and a bearing (9) (which moves in rotation and angle) of the control sleeves (4) is produced in the centre (5) of the rotor hub via in each case one supporting link (7) which passes through this gap (6) without making contact. <IMAGE>

Description

Rotor mit zu Blattpaaren zusammengefaßten RotorblätternRotor with rotor blades combined to form pairs of blades

Die Erfindung betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a rotor according to the preamble of the patent claim 1.

Bei einem derartigen durch die DE-OS 28 29 605 bekannten Rotor ist eine Gelenklagerverbindung zwischen der torsionssteifen Steuerhülle des einzelnen Rotorblattes und dessen Blattwurzel bzw. dem Blatt-Verbindungsglied über hierauf sich abstützende elastomere Lager segmente hergestellt. Außer einem relativ hohen Baugewicht und großen Blattrückstell- bzw. Blattsteuerkräften bedingt diese Verbindung einen großen Lagerinnendurchmesser bei entsprechender Minderung der Lebensdauer der Lagersegmente. Denn bekanntlich besteht ein stark degressiver Zusammenhang zwischen der Größe eines Lagers (bzw. magerdurchmesser) und dessen Lebensdauer.In such a rotor known from DE-OS 28 29 605 a spherical bearing connection between the torsionally rigid control sleeve of the individual Rotor blade and its blade root or the blade connecting link over thereon supporting elastomeric bearing segments produced. Except for a relatively high one Structural weight and large blade restoring or blade control forces require this connection a large bearing inside diameter with a corresponding reduction in service life of the bearing segments. Because, as is well known, there is a strongly degressive relationship between the size of a bearing (or lean diameter) and its service life.

Ein weiterer beträchtlicher Nachteil dieser Gelenklagerverbindung ist darin zu sehen, daß die Lagerkräfte an den höchstbeanspruchten Stellen des torsionsweichen Blatt-Verbindungsgliedes abgesetzt werden und dessen Baulänge für die Gelenklagerverbindung je Rotorblatt bzw. Steuerhülle vergrößert werden muß.Another significant disadvantage of this spherical bearing connection can be seen in the fact that the bearing forces at the most highly stressed points of the torsionally soft Leaf connecting link are deposited and its length for the pivot bearing connection must be enlarged for each rotor blade or control envelope.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, bei einem Rotor der eingangs genannten Art ohne solche auf dem Blatt-Verbindungsglied sich abstützende Gelenklagerverbindungen der Steuerhüllen auszukommen.The invention is therefore based on the object in a rotor type mentioned without those supported on the blade connecting member To get along with spherical bearing connections of the control housings.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wodurch nicht nur der Einsatz von herkömmlichen Gelenklagern ermöglicht wird, sondern viel- mehr deren Einsatz an solcher Stelle des Rotors, an der allein der Forderung nach einem von der Lageranordnung unbeeinträchtigten Blattanschluß an der Rotornabe nachgekommen werden kann. Das wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel der Erfindung und den in den Unteransprüchen gekennzeichneten bevorzugten Ausgestaltungen weiter verdeutlicht. Hierbei zeigt die Zeichnung von einem Zweiblattrotor eines Drehflügelflugzeuges in Fig. 1 eine Draufsicht und Fig. 2 eine Seitenansicht des Rotorzentrums.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1, which not only enables the use of conventional spherical plain bearings, but much- more their use at such point of the rotor, at the alone the requirement for a blade connection unaffected by the bearing arrangement can be met at the rotor hub. This is made possible by the following exemplary embodiment of the invention and the preferred embodiments characterized in the subclaims further clarified. The drawing shows one of a two-blade rotor Rotary wing aircraft in Fig. 1 is a plan view and Fig. 2 is a side view of the Rotor center.

Bei dem dargestellten Rotor, z.B. ein Heckrotorlsind die beiden (einander diametral gegenüberliegenden) Rotorblätter 1 über ein blattwurzelseitiges Verbindungsglied 2 zu einem integralen Bauteil vereinigt. Beispielsweise bestehen die Holme der Rotorblätter 1 aus faserverstärktem Kunststoff mit in Blattlängsrichtung sich erstrekkenden (Glas- o. dgl.) Fasersträngen, welche von der Blattspitze des einen Rotorblattes zur Blattspitze des anderen Rotorblattes verlaufen. Im Bereich zwischen den Rotorblättern 1 bilden diese Faserstränge das Verbindungsglied 2, welches hauptsächlich infolge der gewählten langgestreckten Form die erforderliche Torsionsweichheit aufweist für eine Blatteinstellwinkelverstellung bei dem vorllegennblattwinkellagerlosen Blattanschluß. Zur Blatteinstellwinkelverstellung des einzelnen Blattflügels 1.1 mittelS einer Steuerstange 3 (vgl..In the illustrated rotor, e.g. a tail rotorl, the two (one another diametrically opposite) rotor blades 1 via a connecting link on the blade root side 2 combined into an integral component. For example, there are the spars of the rotor blades 1 made of fiber-reinforced plastic with extending in the longitudinal direction of the blade (glass o. The like.) Fiber strands, which from the blade tip of one rotor blade to the blade tip of the other rotor blade. Form in the area between the rotor blades 1 these fiber strands the connecting link 2, which mainly as a result of the selected elongated shape has the required torsional softness for a blade pitch adjustment in the case of the blade connection without the original blade angle bearing. For blade pitch adjustment of the individual blade 1.1 by means of a control rod 3 (cf.

ist 1) ist je Rotorblatt 1 um das Blatt-Verbindungsglied 2 berührungsfrei eine torsionssteife Steuerhülle 4 angeordnet, die sich von der Rotornabe bis zum Blattflügel 1.1 erstreckt und hiermit starr verbunden ist.is 1) is free of contact around the blade connecting member 2 for each rotor blade 1 a torsionally rigid control sleeve 4 is arranged, which extends from the rotor hub to Blade wing 1.1 extends and is rigidly connected to it.

Dazu kann die Steuerhülle 4 mit dem Blattflügel 1.1 zu einem einstückigen Faserverbundkunststoffkörper zusammengefaßt sein.For this purpose, the control cover 4 can be made in one piece with the leaf vane 1.1 Fiber composite plastic body to be summarized.

Um das gesteuerte Ende der einzelnen Steuerhülle 4 ohne Beeinträchtigang des ßlatt-Verbindungsgliedes 2 abzustützen, und zwar unter Ausschluß vDn funktionsstörenden Rückwirkungen auf die Steuerhülle 4 (bzw. auf die Blatteinstellwinkelsteuerung) aus Biegungen des Verbindungsgliedes, ist dieses- im -Zentrum derart gesPalten, daß kopfseitig eine Zugangsmöglichkeit zum Zentrum 5 der Rotornabe besteht für ein senkrecht zur Rotorebene den Spalt 6 berührungsfrei durchquerendes Stützglied 7 je Steuerhülle 4. Das Stützglied 7 hat.die Form einer Gabee deren beide Schenkel in je einen längsnutenförmigen Ansatz 8 der Steuerhülle4 eingreifen.To the controlled end of the individual control cover 4 without impairment of the ßlatt connecting link 2 to be supported, to the exclusion of dysfunctional Effects on the control cover 4 (or on the blade pitch angle control) from bends in the connecting link, it is split in the center in such a way that that on the head side there is an access to the center 5 of the rotor hub for a Support member 7 traversing gap 6 in a non-contact manner perpendicular to the plane of the rotor per control cover 4. The support member 7 hat.die shape of a gabee whose two legs engage in a longitudinal groove-shaped projection 8 of the control cover 4.

Diese Verbindung hat den Vorteil, daß bei der Blatteinstellwinkelverstellung ein Scc1upf des Stützgliedes 7 gegenüber der Steuerhülle 4 ausgeschlossen ist.This connection has the advantage that when adjusting the pitch angle a Scc1upf of the support member 7 with respect to the control cover 4 is excluded.

Andererseits bzw. nabenseitig ist jedes gabelförmige Stützglied 7 mit einem koaxial zur Blattwinkelachse angeordneten Lagerzapfen 7.1 versehen, auf dem ein Kugelstück 9.1 eines Gelenklagers 9 sitzt mit einem gemeinsamen Außenring 9.2 für beide Kugelstücke (was aber nicht zwingend ist). Dieser Außenring 9.2 ist einem in der Rotornabe zentrierten Lagerbock 10 zugeordnet, dessen Zentrierung gemäß Fig. 1 durch dessen Anschluß an Verbindungsbolzen 11 zwischen dem Blatt-Verbindungsglied 2 und der Rotorwelle 12 bzw. einem hieranfeststehend angeordnetendas Verbindungsglied in Blattfliehkraftwirkungsrichtung zentrierenden Blatt-Schlaggelenk 13 für das Rotorblattpaar realisiert ist. Die Erfindung hat folglich im vorliegenden Anwendungsfall eines schlaggelenkigen Zweiblattrotors noch den - Baugewicht reduzierenden - Vorteil, daß unter bloßer Zwischenschaltung des Blatt-Schlaggelenkes 13, dessen feststehender Lagerteil 13.1 an der Rotorwelle 12 und an dessen beweglichem Lagerteil 13.2 das Blatt-Verbindungsglied 2 über die vorgenannten Verbindungsbolzen 11 befestigt ist, die Lagerkräfte der Steuerhüilenlaaerung - bzw. -abstützung in die Rotorwelle 12 absetzbar sind.On the other hand, or on the hub side, is each fork-shaped support member 7 provided with a bearing pin 7.1 arranged coaxially to the blade angle axis which a ball piece 9.1 of a spherical bearing 9 sits with a common outer ring 9.2 for both ball pieces (but this is not mandatory). This outer ring is 9.2 assigned to a bearing block 10 centered in the rotor hub, its centering according to FIG Fig. 1 by its connection to connecting bolts 11 between the blade connecting member 2 and the rotor shaft 12 or a fixedly arranged thereon the connecting member Blade flapping joint 13 for the rotor blade pair centering in the direction of the action of the centrifugal blade force is realized. The invention consequently has one in the present application articulated two-bladed rotor still has the advantage, which reduces structural weight, that with mere interposition of the leaf flapping hinge 13, its fixed bearing part 13.1 on the rotor shaft 12 and on its movable one Bearing part 13.2 the blade connecting link 2 via the aforementioned connecting bolts 11 is attached, the bearing forces of the Steuerhüilenlaaerung - or -abstützung in the rotor shaft 12 can be removed.

Es sei noch erwähnt, daß die Erfindung ebenso für Rotorblattpaare verwendbar ist, bei denen die Rotorblätter 1 und deren torsionsweiches Verbindungsglied 2 trennbare Einzelbauteile sind.It should also be mentioned that the invention also applies to pairs of rotor blades can be used in which the rotor blades 1 and their torsionally soft connecting member 2 are separable individual components.

Claims (6)

Rotor mit zu Blattpaaren zusammengefaßten Rotorblättern Patentansprüche 1. Rotor, insbesondere Heckrotor eines Drehflügelflugzeuges, bei dem die beiden jeweils einander diamentral gegenüberliegenden Rotorblätter über ein an der Rotornabe fixiertes, torsionsweiches Verbindungsglied zu einem Rotorblattpaar zusammengefaßt sind, wobei der Blatteinstellwinkel des einzelnen Rotorblattes jeweils über eine von der Rotornabe dem Blatt-Verbindungsglied entlang berührungsfrei sich erstreckende, mit dem Blattflügel starr verbundene, torsionssteife Steuerhülle verstellbar ist, dadurch gek e n n z e ich ne t, daß das Blatt-Verbindungsglied (2) im Zentrum senkrecht zur Rotorebene gespalten un aim Zentrum (5) der Rotornabe ei-.Rotor with rotor blades combined to form pairs of blades Patent claims 1. Rotor, in particular the tail rotor of a rotary wing aircraft, in which the two in each case diametrically opposite rotor blades via a on the rotor hub fixed, torsionally soft connecting member combined to form a pair of rotor blades are, the blade pitch angle of the individual rotor blade each over a extending from the rotor hub along the blade connecting member without contact, torsion-resistant control cover rigidly connected to the blade wing is adjustable, in that the blade connecting member (2) is perpendicular in the center split to the rotor plane and at the center (5) of the rotor hub. ne dreh- und winkelbewegliche Lagerung (9) beider Steuerhüllen (4) über je ein diesen Spalt (6) berührungsfrei durchquerendes Stützglied (7) hergestellt ist.ne rotatable and angularly movable bearing (9) of both control sleeves (4) via a support member (7) which traverses this gap (6) in a contact-free manner is. 2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (7) der einzelnen Steuerhülle (4) eine mit einem koaxial zur Blattwinkelachse angeordneten Lagerzapfen (7.1) versehene Gabel ist. 2. Rotor according to claim 1, characterized in that the support member (7) of the individual control cover (4) one with a coaxially arranged to the blade angle axis Bearing pin (7.1) provided fork. 3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel des gabelförmigen Stützgliedes (7) in je einen längsnutenförmigen Ansatz (8) der Steuerhülle (4) eingreifen. 3. Rotor according to claim 2, characterized in that the two Legs of the fork-shaped support member (7) each in a longitudinal groove-shaped approach (8) engage the control cover (4). 4. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lagerzapfen (7.1) ein Kugelstück (9.1) eines Gelenklagers (9) sitzt, dessen Außenring (9.2) einem in der Rotornabe zentrierten Lagerbock (10) zugeordnet ist. 4. Rotor according to claim 2, characterized in that on the bearing journal (7.1) a ball piece (9.1) of a spherical bearing (9) sits, the outer ring of which (9.2) is assigned to a bearing block (10) centered in the rotor hub. 5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (10) durch dessen Anschluß an der Verbindung des Blatt-Verbindungsgliedes (2) mit der Rotornabe bzw. -welle (12) zentriert ist. 5. Rotor according to claim 4, characterized in that the bearing block (10) by connecting it to the connection of the blade connecting member (2) with the rotor hub or shaft (12) is centered. 6. Rotor nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Blatt-Verbindungsgliedes (2) mit der Rotornabe g bzw. -welle (12) über ein Blatt-Schlaggelenk. (13) hergestellt ist, dessen feststehender Lagerteil (13.1) an der Rotorwelle (12) und an dessen beweglichem Lagerteil (13.2) das Verbindungsglied (2) fixiert ist. 6. Rotor according to claim 1 or 5, characterized in that the Connection of the blade connecting link (2) to the rotor hub or shaft (12) via a leaf flapping hinge. (13) is made, its fixed bearing part (13.1) on the rotor shaft (12) and on its movable bearing part (13.2) the connecting link (2) is fixed.
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