DE4010211C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE4010211C2
DE4010211C2 DE4010211A DE4010211A DE4010211C2 DE 4010211 C2 DE4010211 C2 DE 4010211C2 DE 4010211 A DE4010211 A DE 4010211A DE 4010211 A DE4010211 A DE 4010211A DE 4010211 C2 DE4010211 C2 DE 4010211C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ribs
spar
rib
propeller
propeller according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4010211A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4010211A1 (de
Inventor
Ferdinand Dr. 5340 Bad Honnef De Lutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LUTZ, FERDINAND, DR., 5340 BAD HONNEF, DE
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE4010211A priority Critical patent/DE4010211A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE59103180T priority patent/DE59103180D1/de
Priority to BR919106298A priority patent/BR9106298A/pt
Priority to PCT/EP1991/000612 priority patent/WO1991015399A1/de
Priority to EP91907278A priority patent/EP0522035B1/de
Priority to JP50645691A priority patent/JP3150693B2/ja
Priority to US07/927,388 priority patent/US5284419A/en
Priority to DK91907278.5T priority patent/DK0522035T3/da
Publication of DE4010211A1 publication Critical patent/DE4010211A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4010211C2 publication Critical patent/DE4010211C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/0608Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Propeller mit verwindbaren Blättern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Propeller, beispielsweise nach Patent 39 43 075, hat eine veränderbare, dem jeweiligen Betriebszustand optimal anpaßbare Blattverwindung. Gegenüber einem Propeller mit starrer, nicht veränderbarer Blattverwindung hat er dem Fachmann wohlbekannte entscheidende Vorteile. Wird der Propeller zur Erzeugung der Vortriebskraft eines Luftfahrzeuges betrieben, so können bei einem Propeller mit verwindbaren Blättern bei unterschiedlichen Flugzuständen (Start, Steigflug, Reiseflug) über die gesamte Blattlänge optimale Blattanstellwinkel eingehalten werden mit dem Vorteil eines für diese unterschiedlichen Flugzustände jeweils günstigen Schubes, Wirkungsgrades und einer geringstmöglichen Lärmentwicklung. Beim Einsatz eines Propellers mit verwindbaren Blättern in sogenannten VTOL- Flugzeugen wird der Propeller im Schwebeflug in einer gegenüber der des Reisefluges um 90 Winkelgrade ge­ schwenkten Lage als Rotor verwendet. In einem solchen Fall ermöglicht eine veränderbare Blattverwindung einen optimalen Blattanstellwinkel über die gesamte Blattlänge sowohl in den unterschiedlichen Phasen des Vorwärtsfluges als auch in der Phase des Schwebefluges. Gegenüber einem Propeller mit starrer Blattverwindung ermöglicht ein Propeller mit veränderbarer Blattverwindung bei VTOL- Flugzeugen einen günstigeren Wirkungsgrad und eine ge­ ringere Lärmentwicklung auch im Schwebeflug. Grundsätzlich kann festgestellt werden, daß ein Propeller mit ver­ windbaren Blättern gegenüber einem Propeller mit starrer Blattverwindung den Vorteil optimaler Einstellung in unter­ schiedlichen Betriebszuständen hat, während hingegen ein Propeller mit starrer Blattverwindung eine solche optimale Einstellung nur in einem einzigen Betriebszustand, der durch den Auslegungspunkt vorgegeben ist, hat.
Konstruktive Lösungen für einen Propeller mit verwindba­ ren Blättern sind mehrfach vorgeschlagen worden. In dem o. a. deutschen Patent 39 43 075 wird beispielsweise vorgeschlagen, die Verwendung mit Hilfe mindestens eines zu dem Propellerblattholm parallelen Stabelementes, das wenigstens drei Rippen miteinander koppelt, und das in der durch Blattholm und Stabelement aufgespannten Ebene ver­ gleichsweise biegeweich, in der dazu senkrechten Ebene biegesteif ist, zu ermöglichen. In der vorgenannten Pa­ tentanmeldung wird auch die Problematik angesprochen, daß die Rippen eines verwindbaren Propellerblattes vorteilhaft torsionsweich um die Rippenlängsachse ausgebildet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktive Lösung für die torsionsweiche Ausbildung der Rippen entlang der Rippenlängsachse und insbesondere auch eine konstruktive Lösung zur betriebsmäßigen Torsion der einzelnen Rippen bei der Blattverwindung anzugeben.
Eine solche konstruktive Lösung muß die betriebsmäßigen sehr hohen Fliehkräfte berücksichtigen, und ist ein wesentlicher Schritt zur konstruktiven Realisierung eines Propellers mit verwindbaren Blättern. Die erfindungsgemäße konstruktive Lösung wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 sowie durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Verstell­ einrichtung in der Weise, daß ein Stabelement pro Rippe mindestens zwei nebeneinander entlang der Blattachse angeordnete Eingriffsstellen hat, und daß an den einzelnen Eingriffstellen pro Rippe eine geringfügig unterschiedliche Verdrehung der Rippe gegenüber dem Holm eingeleitet wird, und daß dadurch in geringem Umfang eine Torsion der Rippe entlang der Rippenlängsachse eingeleitet wird, wird vorteilhaft eine kontinuierliche Blattoberfläche ohne zu große Höhensprünge auf vergleichsweise einfache Weise erreicht. Als Grundstruktur der Rippen werden erfindungsge­ mäß der Profilkontur folgende flache Elemente aus nichtelastischem Werkstoff vorgeschlagen, wodurch vor­ teilhaft einerseits die hohen Fliehkräfte eines umlaufenden Propellerblattes beherrscht werden können und andererseits die geforderte Tordierbarkeit in geringem Umfang gegeben ist. Zur Erhöhung der für die Tordierbarkeit notwendigen Flexibilität können erfindungsgemäß Schlitze in die Elemente eingebracht werden. Gegebenenfalls können erfindungsgemäß diese Elemente an einer oder an mehreren Stellen gegen verformende und die Profilkontur verändernde Kräfte abgestützt werden. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind pro Rippe mehrere auf dem Holm drehbare, in Rippenlängsachse verlaufende Rippenstäbe vorhanden, die einerseits die der Profilkontur folgenden Elemente tragen, und an denen andererseits die Verstelleinrichtung eingreift, wobei die bei zwei benachbarten Rippenstäben einer Rippe eingeleitete Verdrehung geringfügig unterschiedlich ist, so daß dadurch gleichzeitig eine Torsion der Rippen erfolgt.
An Hand der Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt in einer teilweise gebrochenen Darstellung den strukturellen Aufbau des Blattes eines erfindungsge­ mäßen Propellers. Fig. 2 zeigt den Aufbau des Blattes im Schnitt.
Um einen torsionssteifen, biegesteifen und zugfesten zylindrisch ausgebildeten Holm (1) sind Rippen (2, 3) dreh­ bar um den Holm angeordnet. Jede dieser Rippen besteht aus der Profilkontur folgenden, flachen Elementen (6-12). Als Verstelleinrichtung zum Verdrehen der Rippen auf dem Holm (1) dienen parallel zu dem Holm (1) verlaufende Stabelemente (4, 5). Jede Rippe hat zwei nebeneinander angeordnete, in Rippenlängsachse verlaufende, auf dem Holm (1) drehbar gelagerte Rippenstäbe (13, 14), mit denen die Stabelemente über in den Fig. 1 und Fig. 2 nicht sichtbare Langlöcher verbunden sind, und auf die die Stabelemente (4, 5) die Verstellkräfte einleiten. An zwei Stellen (15, 16) sind Elemente (8, 12) gegen von außen einwirkende, die Profilkontur verändernde Kräfte abgestützt. Das Propel­ lerblatt ist von einer auf den Elementen (6-18) auf­ liegenden elastischen dünnen Schicht umgeben, die in den Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellt ist.

Claims (7)

1. Propeller mit verwindbaren Blättern mit einem Holm, auf dem Rippen angeordnet sind, die um die Achse des Holms mittels einer Verstelleinrichtung verdrehbar sind sowie mit mindestens einem die Rippen untereinander koppelnden, parallel zum Holm verlaufenden Stabelement, das bei Verdrehung über die Verstelleinrichtung zweier Rippen gegeneinander die anderen Rippen zwangsläufig mitverstellt, der Gestalt, daß das Stabelement sich bei Verdrehen zweier Rippen gegeneinander entlang einer Schraubenlinie um den Holm herum verformt und die weiteren Rippen auf dieser Schraubenlinie mitnimmt, nach Patent 39 43 075, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stabelement (4, 5) mit jeder Rippe (2, 3) durch mindestens zwei nebeneinander entlang der Blattachse angeordnete Verbindungsstellen gekoppelt ist.
2. Propeller nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Grundstruktur der Rippen (2, 3) aus einem oder mehreren, der Profilkontur folgenden, flachen Elementen (6-13) aus nichtelastischem Werk­ stoff besteht.
3. Propeller nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die der Profilkontur folgenden, fla­ chen Elemente (6-12) aus nichtelastischem Werkstoff der Grundstruktur der Rippen (2, 3) geschlitzt sind, vorzugs­ weise in Richtung der Rippenlängsachse.
4. Propeller nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die der Profilkontur folgen­ den, flachen Elemente (6-12) aus nichtelastischem Werkstoff der Grundstruktur der Rippen (2, 3) an einer oder an mehreren Stellen (15, 16) gegen verformende und die Profilkontur verändernde Kräfte abgestützt sind.
5. Propeller nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß pro Rippe (2, 3) ein oder mehrere in Rippenlängsachse verlaufende, auf dem Holm (1) drehbar an­ geordnete Rippenstäbe (13, 14) vorhanden sind.
6. Propeller nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippenstäbe (13, 14) zu­ mindest annähernd über die gesamte Profiltiefe verlau­ fen.
7. Propeller nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die der Profilkontur folgen­ den, flachen Elementen (6-12) aus nichtelastischem Werkstoff der Rippen (23) mit den Rippenstäben (13, 14) mechanisch verbunden sind.
DE4010211A 1989-12-27 1990-03-30 Propeller mit verwindbaren blaettern Granted DE4010211A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4010211A DE4010211A1 (de) 1989-12-27 1990-03-30 Propeller mit verwindbaren blaettern
BR919106298A BR9106298A (pt) 1990-03-30 1991-04-01 Helice com pas de passo variavel
PCT/EP1991/000612 WO1991015399A1 (de) 1990-03-30 1991-04-01 Propeller mit verwindbaren blättern
EP91907278A EP0522035B1 (de) 1990-03-30 1991-04-01 Propeller mit verwindbaren blättern
DE59103180T DE59103180D1 (de) 1990-03-30 1991-04-01 Propeller mit verwindbaren blättern.
JP50645691A JP3150693B2 (ja) 1990-03-30 1991-04-01 可変ツイスト羽根を備えたプロペラ
US07/927,388 US5284419A (en) 1990-03-30 1991-04-01 Propeller with blades which can be twisted
DK91907278.5T DK0522035T3 (da) 1990-03-30 1991-04-01 Propel med vridbare blade

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3943075A DE3943075A1 (de) 1989-12-27 1989-12-27 Propeller mit verwindbaren blaettern
DE4010211A DE4010211A1 (de) 1989-12-27 1990-03-30 Propeller mit verwindbaren blaettern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4010211A1 DE4010211A1 (de) 1991-10-02
DE4010211C2 true DE4010211C2 (de) 1993-04-22

Family

ID=6396490

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3943075A Granted DE3943075A1 (de) 1989-12-27 1989-12-27 Propeller mit verwindbaren blaettern
DE4010211A Granted DE4010211A1 (de) 1989-12-27 1990-03-30 Propeller mit verwindbaren blaettern

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3943075A Granted DE3943075A1 (de) 1989-12-27 1989-12-27 Propeller mit verwindbaren blaettern

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE3943075A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943075A1 (de) * 1989-12-27 1991-07-04 Ferdinand Dr Lutz Propeller mit verwindbaren blaettern
DE19821268C2 (de) * 1998-05-13 2001-05-03 Hubert Karl Aktive Rotorblattverstellung durch Drallvektorregelung bzw. Drallvektorsteuerung
AUPS266702A0 (en) 2002-05-30 2002-06-20 O'connor, Arthur Improved turbine
DK3198139T3 (da) 2014-09-25 2019-09-09 Winfoor Ab Rotorblad til en vindmølle
US10801469B2 (en) * 2017-11-07 2020-10-13 General Electric Company Wind blade joints with floating connectors

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2627928A (en) * 1945-04-30 1953-02-10 Alexander S Mullgardt Propeller
DE1281271B (de) * 1964-11-23 1968-10-24 Hugo T Grut Luftschraube mit verstellbarer Blattverwindung
GB1188946A (en) * 1966-10-24 1970-04-22 Westland Aircraft Ltd Improvements in or Relating to Rotor and Propeller Blades.
GB1188947A (en) * 1966-10-24 1970-04-22 Westland Aircraft Ltd Improvements in or relating to Lift Rotors and Propellers.
DE2164648A1 (de) * 1971-12-24 1973-06-28 Ver Flugtechnische Werke Blattfluegel mit variabler verwindung fuer rotor- und luftschraubenblaetter
DE3737894A1 (de) * 1987-11-07 1989-05-18 Ferdinand Dr Lutz Propeller mit verstellbaren blaettern
DE3943075A1 (de) * 1989-12-27 1991-07-04 Ferdinand Dr Lutz Propeller mit verwindbaren blaettern

Also Published As

Publication number Publication date
DE3943075C2 (de) 1993-01-07
DE3943075A1 (de) 1991-07-04
DE4010211A1 (de) 1991-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3005682C2 (de) Schiffantriebsanlage
DE19741326C2 (de) Anströmprofil mit variabler Profiladaption
CH652980A5 (de) Hubschrauberrotorblatt.
DE2903524C2 (de) Schlag- und schwenkgelenkloser Anschluß von Rotorblättern eines Drehflügelflugzeuges
DE2348304A1 (de) Stroemungskoerper zur beeinflussung stroemender medien
DE2829542A1 (de) Hubschrauberblatt und damit ausgeruesteter hubrotor
DE4010211C2 (de)
EP0522035B1 (de) Propeller mit verwindbaren blättern
DE2657714A1 (de) Auftriebsvorrichtung fuer ein tragfluegel-flugzeug
DE2839918A1 (de) Windturbine
DE3013909A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur aenderung der fluegelumriss-geometrie von flugzeugen waehrend des fluges
DE1172961B (de) Drehfluegelflugzeug
DE2634851C3 (de) Rotorblatt für den Hubrotor eines Drehflügelflugzeuges
DE19541954C2 (de) Verstellvorrichtung für Propeller von Flugzeugen
DE19859148C2 (de) Schiffsschraube
DE3015583C2 (de) Flugzeug mit Doppelleitwerk
AT500816B1 (de) Motorgetriebener propeller für einen flugkörper
DE638559C (de) Hubschrauber mit gelenkig unterteilten steuerbaren Fluegeln
DE341426C (de) Gegenpropeller mit beweglichen Schaufelm
DE1136580B (de) Drehfluegelflugzeug
DE1270958B (de) Luftschraubenanordnung fuer Flugzeuge
DE1481524C (de) Stabilisierungseinrichtung für den im Schnellflug entlasteten Rotor eines Drehflügelflugzeuges
DE3607942A1 (de) Schiff mit mindestens einer schiffschraube
EP0790181A1 (de) Drehflügel-Luftfahrzeug
DE544789C (de) Flugzeug mit mehreren am Tragfluegel ueber dessen Spannweite verteilten Luftschrauben

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3943075

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LUTZ, FERDINAND, DR., 5340 BAD HONNEF, DE

AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3943075

Format of ref document f/p: P

AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3943075

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent