DE3643520A1 - Rotor, insbesondere fuer drehfluegelflugzeuge - Google Patents
Rotor, insbesondere fuer drehfluegelflugzeugeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/473—Constructional features
- B64C27/48—Root attachment to rotor head
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 und 2.
Bei dem schlag- und schwenkgelenklosen Blattanschluß eines derartigen
Rotors wird das Rotorblatt an seiner Blattwurzel beispielsweise durch
Bolzen mit der Rotornabe bzw. einem Rotornabenarm starr verbunden, wobei
eine entsprechend schlag- und schwenkbiegeelastische Gestaltung eines
Blatthalses (DE-PS 32 41 754) oder des Rotornabenarmes (DE-PS 35 34 968)
sicherstellt, daß ein am Blatthals anschließender Blattflügel bzw. das
Rotorblatt insgesamt (ohne gesonderte mechanische Gelenke) die Schlag-
und Schwenkbewegungen ausführen kann. Die hierdurch verursachten elastischen
Verformungen des Blatthalses bzw. Rotornabenarmes haben jedoch
eine beträchtliche Materialbeanspruchung zur Folge, weshalb sich die
Forderung nach größtmöglicher Festigkeit derselben stellt. Dabei spielt
natürlich die Querschnittsgeometrie des Blatthalses bzw. Rotornabenarmes
eine wichtige Rolle. Das hierfür bisher übliche rechteckige oder elliptische
Querschnittsprofil hat den Nachteil, daß sog. Spannungserhöhungen
an der Profilkontur nicht ausgeschlossen werden können, d. h. die Belastung
über den Querschnitt ist beim Blattschlagen und -schwenken nicht
konstant. Es ist deshalb eine festigkeitsmäßige Überdimensionierung des
Querschnittsprofils erforderlich, welche selbstverständlich der Forderung
nach einer Reduzierung des Baugewichts zuwiderläuft.
Der Erfindung liegt daher für einen Rotor der eingangs genannten Art die
Aufgabe zugrunde, ohne Überdimensionierung der den elastischen Verformungen
unterliegenden Bauteile des Blattanschlusses auszukommen.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 oder 2
gelöst. Danach ist die Erfindung in einem Querschnittsprofil zu sehen,
bei dem über die Profilkontur mit einer konstanten Dehnung zu rechnen
ist. Unter der Dehnung ist die Verlängerung des betreffenden Bauteils in
Bezug auf seine Ausgangslänge zu verstehen, wobei Abhängigkeit besteht
vom beanspruchenden Moment, dem Material (E-Modul), der Querschnittsgeometrie
(Trägheitsmoment) und dem Abstand zur neutralen Faser. Die
Dehnung umfaßt die sog. Blattschlag-, Blattschwenk- und Blattfliehkraftdehnung.
In diesem Sinne stellt die Erfindung ein relativ niedriges
Dehnungsniveau des Blatthalses bzw. Rotornabenarmes sicher, was eine
entscheidende Voraussetzung ist für deren Lebensdauer.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele weiter
erläutert. Hierzu zeigt die Zeichnung in
Fig. 1 und 2 jeweils in perspektivischer Ansicht einen Rotorblattanschluß
eines Drehflügelflugzeugs,
Fig. 3 das Querschnittsmodell eines Profils des Rotorblatthalses
gemäß Fig. 1 bzw. Rotornabenarmes gemäß Fig. 2.
Gemäß Fig. 1 ist bei einer Rotornabe 1 der Anschluß des einzelnen beispielsweise
aus faserverstärktem Kunststoff aufgebauten Rotorblattes 2
mittels dessen Blattwurzel 2.1 in Dickenrichtung durchquerender Bolzen 3
hergestellt. Um bei diesem sog. starren Blattanschluß sicherzustellen,
daß dennoch das Rotorblatt 2 bzw. dessen Blattflügel 2.3 Blatteinstellwinkelbewegungen
sowie Blattschlag- und Blattschwenkbewegungen ausführen
kann, ist ein zwischen der Blattwurzel 2.1 und dem Blattflügel 2.3 sich
erstreckender Blatthals 2.2 nicht nur torsionsweich, sondern auch
schlag- und schwenkbiegeelastisch. Dies wird durch den dargestellten
relativ langgestreckten und flachen Aufbau des Blatthalses 2.2 aus
Fasersträngen mit (vorwiegend) unidirektionaler Faserorientierung in
Blattlängsrichtung erreicht. Dabei ist ein doppeltrapezförmiges Querschnittsprofil
des Blatthalses 2.2 in Blattiefenrichtung vorgesehen,
damit unter den Blattschlag- und Blattschwenkbewegungen die Dehnung über
die Profilkontur konstant ist. Alternativ ist ein derartiges Querschnittsprofil
bei der Ausführungsform einer Rotornabe 11 gemäß Fig. 2
(beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff) ein Rotornabenarm
11.1, an welchem ein einfaches Rotorblatt 21 starr angeschlossen
ist.
Die Auslegung des doppeltrapezförmigen Querschnittsprofils über die
Länge des Blatthalses 2.2 bzw. Rotornabenarmes 11.1 folgt, nach dem
Querschnittmodell gemäß Fig. 3, den Bestimmungen
Hierin ist b die Profilbreite, h₁ die Profilhöhe im Profilzentrum und
h₂ die Profilhöhe an den Profilenden. Vorgegeben sind das Schlagbiegemoment
, das Schwenkbiegemoment , die Schlagsteifigkeit EI β ,
die Schwenksteifigkeit EI ξ und der Elastizitätsmodul E des Materials.
Mittels dieser Bestimmungen lassen sich nach üblichen numerischen Näherungsverfahren
die Größen b, h₁ und h₂ ermitteln, welche das doppeltrapezförmige
Querschnittsprofil bestimmen. Über die Länge des Blatthalses
2.2 bzw. Rotornabenarmes 11.1 wird das Querschnittsprofil je nach
Rotorabmessungen und vertretbarem Auslegungsaufwand an einer Vielzahl
von (gedachten) Schnittstellen beispielsweise in 5-cm-Abständen ausgelegt.
Im übrigen sollen in Fig. 3 die Strichlinien veranschaulichen, daß das
erfindungsgemäße Querschnittsprofil u. U. auch bis zu einer Rautenform
modifiziert werden kann.
Die außerdem dargestellten Mittel zur Blatteinstellwinkelsteuerung und
Blattbewegungsdämpfung entsprechen denjenigen des Rotors gemäß der noch
nicht veröffentlichten DE-Patentanmeldung P 36 33 346.8.
Claims (2)
1. Rotor, insbesondere für Drehflügelflugzeuge, bei dem der Anschluß
des einzelnen Rotorblattes an einer Rotornabe ohne Schlag- und Schwenkgelenke
hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rotorblatt (2) zwischen einer Blattwurzel (2.1) und einem Blattflügel
(2.3) einen schlag- und schwenkbiegeelastischen Blatthals (2.2)
mit doppeltrapezförmigem Querschnittsprofil in Blattiefenrichtung aufweist.
2. Rotor, insbesondere für Drehflügelflugzeuge, bei dem der Anschluß
an einer Rotornabe ohne Schlag- und Schwenkgelenke hergestellt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Rotorblatt
(21) an einen schlag- und schwenkbiegeelastischen Rotornabenarm (11.1)
mit doppeltrapezförmigem Querschnittsprofil in Blattiefenrichtung angschlossen
ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863643520 DE3643520A1 (de) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotor, insbesondere fuer drehfluegelflugzeuge |
FR8717762A FR2608554B1 (fr) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Rotor, notamment pour aeronefs a voilure tournante |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863643520 DE3643520A1 (de) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotor, insbesondere fuer drehfluegelflugzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3643520A1 true DE3643520A1 (de) | 1988-06-23 |
DE3643520C2 DE3643520C2 (de) | 1988-11-17 |
Family
ID=6316642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863643520 Granted DE3643520A1 (de) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotor, insbesondere fuer drehfluegelflugzeuge |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3643520A1 (de) |
FR (1) | FR2608554B1 (de) |
Cited By (2)
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US5863253A (en) * | 1995-12-01 | 1999-01-26 | Patentverwertungsgesellschaft Rohs Voigt Mbh | Torsional vibration damping assembly |
JP2010143484A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | フレックスビームの断面決定方法およびフレックスビーム |
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DE10313982B4 (de) * | 2003-03-27 | 2009-04-09 | Eurocopter Deutschland Gmbh | Drillelement für einen lagerlosen Rotor |
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DE3241754C2 (de) * | 1982-11-11 | 1986-02-06 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeuges |
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1986
- 1986-12-19 DE DE19863643520 patent/DE3643520A1/de active Granted
-
1987
- 1987-12-18 FR FR8717762A patent/FR2608554B1/fr not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2608554B1 (fr) | 1992-02-14 |
DE3643520C2 (de) | 1988-11-17 |
FR2608554A1 (fr) | 1988-06-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
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8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EUROCOPTER DEUTSCHLAND GMBH, 86609 DONAUWOERTH, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |