DE4104614A1 - Rotordrehzahl-steueranlage fuer helikopter-antriebsaggregate - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motordreh­ zahl-Steueranlage für Helikopter-Antriebsaggregate.

Eine derartige Motordrehzahl-Steueranlage ist insbe­ sondere für Kleinhelikopter vorgesehen, mit Antriebs­ aggregaten, die sich an den Hauptrotorflügelenden befinden. Die Behälter für den Brennstoff bzw. die Brennstoffkomponenten bei Mehrkomponenten-Brennstof­ fen werden normalerweise für derartige Antriebsaggre­ gate in der Nähe des Piloten angeordnet und ein Brennstoffördersystem fördert den Brennstoff von die­ sen Brennstoffbehältern zu den Triebwerken.

Ein Helikopter dieser Bauart wird in der US-PS 44 73 199 erläutert.

Helikopter weisen einen optimalen Wirkungsgrad auf, wenn ihre Hauptrotorblätter mit einer gewissen Ge­ schwindigkeit rotieren. Bei dieser Art von Helikop­ tern können diese Geschwindigkeiten durch die den Triebwerken zugespiesene Brennstoffmenge bestimmt werden.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung ei­ ner Motordrehzahl-Steueranlage, bei welcher der Brennstoffzufluß unter Zuhilfenahme der Motordreh­ zahl derart verstellt wird, daß der Rotor mit opti­ maler Drehzahl arbeitet.

Dabei soll der Pilot durch diese Maßnahme entlastet und ein Überschreiten der maximal erlaubten Drehzahl der Rotorflügel bei kleiner Steigung dieser Flügel verunmöglicht werden.

Dabei ist zu beachten, daß, wenn ein Helikopter fliegt, steigender Schub eine steigende Antriebskraft verlangt, was bei konstanter Rotordrehzahl eine Erhö­ hung des Drehmomentes mit steigender Brennstoffzufuhr bedeutet. Das gleichzeitige Erhöhen der Brennstoffzu­ fuhr bei wachsender Steigung zwecks Verhütung eines vollständigen Drehzahlabfalls verlangt, unter Einhal­ tung der übrigen Flugbedingungen vom Piloten, eine außerordentliche Konzentration bezüglich Steuerung. Wenn anderseits die Steigung der Rotorblätter ver­ kleinert wird und die Brennstoffzufuhr nicht gleich­ zeitig entsprechend gedrosselt, kann sich ein Durch­ brennen des Rotors mit gefährlich hohen Drehzahlen einstellen.

In diesem Sinne bezweckt die vorliegende Erfindung ebenfalls eine Rotordrehzahl-Steueranlage zu schaf­ fen, welche den Piloten in den Grenzbereichen der Ro­ tordrehzahlen entlastet und in diesen Bereichen die bisher gefürchteten Gefahrenzonen eliminiert.

Eine derartige Rotordrehzahl-Steueranlage zeichnet sich durch einen der Ansprüche aus.

Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an­ hand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch ein Brennstoffregelventil, in der oberen Hälfte in geschlossener, in der unteren Hälfte in offener Lage des Ventilkör­ pers,

Fig. 2 eine Aufsicht in Durchflußrichtung auf den Boden des Normalkolbens des Ventils,

Fig. 3 eine Ansicht des Vorderteils der Kolben­ stange des Normalkolbens,

Fig. 4 eine Ansicht auf die am Ende des Ventils eingebaute Hülse, in Gegenflußrichtung gesehen,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführung einer Motordrehzahl­ Steueranlage,

Fig. 6 einen Schnitt des Reglerteiles der Steu­ eranlage mit weggehobenen Gehäuseteilen,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer dritten Ausfüh­ rung einer Rotordrehzahl-Steueranlage,

Fig. 8 eine Aufsicht auf die Steueranlage gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine schematische Ansicht auf die Steuer­ scheibe zur Anlage gemäß den Fig. 7 und 8,

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung der angetriebenen Scheibe,

Fig. 11 bis 13 perspektivische Darstellungen des Brenn­ stoffregelventils mit weggebrochenen Tei­ len in halboffener, geschlossener und ganz offener Lage des Drehventilkörpers.

In der Folge wird die Ausführung gemäß den Fig. 1 bis 4 erläutert. Dabei ist festzuhalten, daß bei dieser Art von Antriebsaggregaten die abgegebene Leistung direkt proportional der pro Zeiteinheit zu­ geführten Brennstoffmenge ist. Es ist daher die den Antriebsaggregaten zuströmende Brennstoffmenge für eine gegebene Drehzahl direkt vom Durchgangsquer­ schnitt des Regelventils abhängig.

Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Regelven­ til kann sich irgendwo im drehenden Teil der Brenn­ stoffzuleitung zu den Triebwerken befinden. Es ist festzuhalten, daß je näher sich dieses Ventil an der Drehachse befindet, um so geringer die auf die beweglichen Ventilteile ausgeübte Zentrifugalkraft ist. Wenn beispielsweise die Rotordrehzahl 600/min i 50/min betragen soll, so beträgt bei einer Entfer­ nung von 0,3m von der Drehachse des Rotors die Be­ schleunigung ca. 120m/sec².

Wenn die Drehzahl von 600/min auf 550/min abnimmt, ändert die Beschleunigung um ca. 5m/sec Diese Kurzrechnung zeigt, daß eine Wertänderung der Dreh­ zahl von 8% eine Wertänderung der Beschleunigung von ungefähr 4% zur Folge hat. Dies zeigt, daß es ohne weiteres möglich ist, in diesem Bereich die Drehzahl des Rotors für einen derartigen Helikopter zu stabi­ lisieren.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Brennstoff-Regelventil 1 mit einem Ventilgehäuse 3 ersichtlich, welches in seinem Innern einen Dichtungsflanschring 4 aufweist. Am vorderen Ende des Ventilgehäuses 3 ist ferner ein Anschlagflanschring 6 ausgebildet. Dabei zeigt die obere Hälfte der Fig. 1 die Ruhelage des Brennstoff- Regelventils und die untere Hälfte das Regelventil in seiner Gebrauchslage, wenn im normalen Drehzahl­ bereich die Zentrifugalkraft zur Wirkung kommt.

Bei dieser Konstruktion sind ein Haupt- oder Normal­ system vorgesehen sowie ein Hilfs- oder Sicherheits­ system. Das Hauptsystem weist einen Normalkolben 8 auf, welcher durch eine Schraubenfeder 9 belastet ist. Der Normalkolben 8 ist mit einem Führungskopf 10 versehen. Dieser gleitet im Ventilgehäuse 3 und dient zugleich als Auflager für die Schraubenfeder 9.

In Fig. 2 ist die Bodenfläche 11 des Normalkolbens 8 ersichtlich. Dieser Kolben 8 weist eine Reihe von Außenkerben 12 auf sowie Führungsfelder 13, im äu­ ßeren Umfang, während die innere Bohrung mit Innen­ kerben 14 und entsprechenden Feldern versehen ist. Die Führungsfelder 13 des Normalkolbens 8 werden auf der Innenseite des Ventilgehäuses 3 geführt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der Normalkolben 8 ist mit einer Kolbenstange 16 versehen, deren vorde­ res Ende, wie Fig. 3 zeigt, mit Rillen 17 versehen ist. Die Bohrung im Normalkolben 8 mit den Innenker­ ben 14 dient der Führung eines Notkolbens 29 mit ei­ ner Feder 30.

Die in Fig. 3 ersichtlichen Rillen 17 dienen dem Re­ gulieren der den Triebwerken zugeführten Brennstoff­ menge. Deren Anzahl, Tiefe und Form kann den Bedürf­ nissen entsprechend dem gewählten Gesetz der durch­ fließenden Brennstoffmenge in Funktion des Hubes der Kolbenstange 16 bezüglich des Dichtungsflansch­ ringes 4 im Ventilgehäuse 3 ausgebildet werden. Fig. 3 zeigt eine diesbezügliche Möglichkeit der Rillen­ ausführung und -anordnung.

Die Innenfläche der Kolbenstange 16 gleitet auf ei­ nem Dichtungsriegel 19, welcher das eine Ende einer Hülse 20 darstellt. Diese Hülse 20 liegt am An­ schlagflanschring 6 des Ventilgehäuses 3. Die Hülse 20 wird bezüglich des Anschlagflanschringes 6 durch einen Sperring 21 und dem Abschlußdeckel 27 in die­ ser Lage festgehalten.

Fig. 4 zeigt diese Hülse 20 von der Brennstoffab­ flußeite her gesehen, mit Durchgängen 23 und einem Bodenteil 25, welche Durchgänge 23 in eine Kammer 24 münden. Von dort aus fließt der Brennstoff durch eine Abflußöffnung 26 ab, hin zu den Triebwerken. Die Abflußöffnung 26 befindet sich im Abschlußdec­ kel 27, welcher auf dem Ventilgehäuse 3 aufge­ schraubt ist.

Die Notgruppe, bestehend aus dem Notkolben 29 und der Feder 30, dient mit ihrem Kopfteil der Auflage dieser Feder 30, während deren anderer Anschlag durch den Dichtungsriegel 19 gebildet ist. Die Kol­ benstange des Notkolbens 29 weist ebenfalls eine An­ zahl Außenkerben 31 auf, welche den Kerben 17, der Kolbenstange 16 des Normalkolbens 8 entsprechen. Die Funktion dieser Außenkerben 31 ist dieselbe, wie diejenige der Rillen 17. Die Regulierung der Brenn­ stoffzufuhr zu den Antriebsaggregaten erfolgt durch das Verschieben des Notkolbens 29 bezüglich des Dichtungsriegels 19.

Die Federcharakteristiken der Federn 9 und 30 werden derart berechnet, daß die Lagen der Kolben 8 und 29 zueinander in der Ruhelage gleich sind, wie in der gewählten Regellage für die gewünschte Geschwindig­ keit.

Auf dem Ventilgehäuse 3 ist an seinem Eintrittsende ein Ventilbodenstück 33 aufgeschraubt, mit einem An­ schlußstutzen 34 für den Anschluß an die Brenn­ stoffversorgungsanlage. Das Ventilbodenstück 33 weist eine ins Ventilgehäuseinnere vorstehende Ver­ längerung 35 auf, die mit einer Reihe breiter, offe­ ner Längsschlitze 37 versehen ist. Diese Verlänge­ rung 35 dient der Platzhaltung des Notkolbens 29 in seiner Ruhelage.

Das beschriebene Brennstoff-Regelventil 1 funktio­ niert folgendermaßen:
Von der Ruhelage des Ventils ausgehend, wie dies im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt ist, wird bei der Förderung von Brennstoff dieser durch den Anschluß­ stutzen 34 einströmen und weiter durch die Außen­ kerben 12 des Normalkolbens 8 in die Kammer 15. Von dort gelangt der Brennstoff weiter durch die Rillen 17 der Kolbenstange 16 und anschließend durch die Durchgänge 23 in die Kammer 24, von wo aus er durch die Abflußöffnung 26 des Abschlußdeckels 27 zu den Antriebsaggregaten strömt. Die Zersetzung des Brenn­ stoffes im Katalysator, wie dies bekannt ist, schafft die für den Antrieb des Rotors nötige Kraft, wobei durch die Drehbewegung der angetriebenen Ro­ torblätter auf alle mitdrehenden Teile eine Zentri­ fugalkraft ausgeübt wird. Diese Kraft wirkt auch auf den Normalkolben 8 und verschiebt diesen im Ventil­ gehäuse 3 in Fig. 1 nach rechts, wobei die Schrau­ benfeder 9 entsprechend zusammengepreßt wird. Durch diese Bewegung des Normalkolbens 8 geben die Rillen 17 und der Dichtungsflanschring 4 einen Durchgang für den Brennstofffrei, dessen Menge sich aufgrund der gewählten Federcharakteristik und der Ausbildung der Rillen 17 einstellt. Dabei muß die dem Rotor abgegebene Energie derjenigen, welche entsprechend der Geschwindigkeit des Helikopters sowie der Lage der betätigten Steuer benötigt wird, das Gleichge­ wicht halten. Aber diese Energie ist eine Funktion der das Ventil durchfließenden Brennstoffmenge. Es hängt aber diese Menge direkt von der relativen Lage der Kolbenstange 16 des Normalkolbens 8 und des Dichtungsflanschringes 4 ab. Wenn die dem Rotor ab­ genommene Leistung bezüglich der den Triebwerken mo­ mentan zugeleiteten Brennstoffmenge im Hinblick auf die entsprechend der gewählten Geschwindigkeitsregu­ lierung zu groß ist, wird die Drehzahl des Rotors abnehmen und mit ihr die Zentrifugalkraft. Dann wird die Schraubenfeder 9 den Normalkolben 8 gegen seine Ruhelage zurückschieben und damit, bestimmt durch die Lage der Rillen 17 zwischen der Kolbenstange 16 und dem Dichtungsflanschring 4, einen größeren Querschnitt freigeben. Dann wird die den Antriebsag­ gregaten zugespiesene Brennstoffmenge zunehmen und eine steigende Schubkraft erzeugen, die eine Be­ schleunigung des Rotors zur Folge hat, bis dieser wieder die gewünschte Drehgeschwindigkeit erreicht.

Während dieser Zeit hat sich auch der Notkolben 29, der ebenfalls der Zentrifugalkraft unterworfen ist, unter Zusammendrücken der Feder 30 verschoben, so daß dieser bezüglich der Lage des Normalkolbens 8 die gleiche Lage einnimmt, wie in seiner Ruhelage. Diese Lage ist in der unteren Hälfte der Fig. 1 er­ sichtlich. In dieser Lage läßt das Ventil keinen Brennstoff durchfließen, abgesehen von allfälligen Leckdurchflüssen. Diese Leckdurchflüsse stellen je­ doch kein Problem dar. Wenn sie auftreten, strömt einfach entsprechend weniger Brennstoff durch die Anordnung des Normalkolbens 8 und der Durchgang zwi­ schen den Rillen 17 und dem Dichtungsflanschring 4 verringert sich automatisch. Die Notkolbenanlage hat die einzige Aufgabe, sich dem Einfluß der Normal­ kolbenanlage dann zu überlagern, wenn die Normal­ schraubenfeder 9 brechen würde, womit die Normalre­ gulierung ausgeschaltet wäre. Man sieht tatsächlich in Fig. 1, daß in diesem Fall sich der Normalkolben 8 weiter nach rechts verschiebt, so daß sich der Durchgang zwischen den Rillen 17 und dem Dichtungs­ flanschring 4 schließt. Unter dieser Annahme erlau­ ben die Außenkerben 12, von welchen bei der Be­ schreibung des Kopfes des Normalkolbens 8 die Rede war, der Flüssigkeit, die Zone zwischen den Kolben 16 und 29 zu erreichen. Die Regulierung kann sich dann, wie vorher beim Durchfliessen der Durchgänge, zwischen den Außenkerben 31 und dem Dichtungsriegel 19 vollziehen.

Es ist einleuchtend, daß je weiter ein derartiges Brennstoff-Regelventil von der Drehachse entfernt ist, umso größer die auftretenden Zentrifugalkräfte werden, was eine entsprechende Dimensionierung der bewegten Teile und insbesondere der Federn verlangt.

Es ist natürlich grundsätzlich auch möglich, ein Brennstoffregelventil mit einem Normalkolben und ein zu diesem parallelgeschaltetes mit einem Notkolben vorzusehen.

Für die Regelung des Brennstoffdurchflusses kann auch eine kalibrierte Ventilnadel, welche in einer runden Öffnung, dem Ventilsitz, hin- und hergescho­ ben wird, das besprochene Regelsystem ersetzen, wie in der Folge gezeigt wird.

In Fig. 5 ist ein Ausschnitt aus einer Steueranlage zum Regeln der Rotordrehzahl, teilweise in perspek­ tivischer Darstellung, ersichtlich. Ein Steuerge­ stänge 50 dient dem kollektiven Ändern der Steigung der Rotorblätter, wie dies beispielsweise anhand der Fig. 14 in der eingangs erwähnten US-PS zum Heben, und Senken der Taumelscheibe vorgesehen ist. Auf diesem Steuergestänge 50 sind zwei Schwenkarme 51 und 52 befestigt, welche an ihren freien Enden eine Schwenkwelle 54 tragen. Das eine Ende der Schwenk­ welle 54 trägt einen Lagerbügel 55 mit einem an der Schwenkwelle 54 befestigten Kegelrad 56. Die andere Lasche des Lagerbügels 55 dient der Aufnahme eines Steuerhebels 58, dessen freies Ende mit einem Hand­ griff 59 versehen ist und der ein mit dem ersten Ke­ gelrad 56 in Eingriff stehendes Kegelrad 60 auf­ weist.

Am anderen Ende der Schwenkwelle 54 befindet sich ein Schwenkhebel 62, welcher über eine untere Schwenkachse 64 mit einer Steuerstange 63 verbunden ist. Das obere Ende der Steuerstange 63 ist über ei­ ne obere Schwenkachse 65 mit einem Regelhebel 67 schwenkverbunden, welcher im Mittelteil einen Schlitz 68 und am Ende eine Schwenkachse 69 zu einem Fliehkraftregler 78 aufweist.

Der Regelhebel 67 (Fig. 6) ist mit einem Brennstoff­ ventil 71 wirkverbunden. Es ist dessen Gehäuse 72 mit einer Ventilnadel 73 sowie einem Brennstoffzu­ laufstutzen 74 und einem Ablaufstutzen 75 darge­ stellt. Die aus dem Gehäuse 72 vorstehende Ventilna­ del 73 ist mit einem Lagerzapfen im Schlitz 68 mit dem Regelhebel 67 schwenkverbunden.

In Fig. 6 ist ferner der Fliehkraftregler 78 mit ei­ nem Gehäuse 79 dargestellt, wobei im oberen Teil ei­ ne durch den Rotor angetriebene Antriebswelle 80 über ein Kugellager 81 mit dem Gehäuse 79 verbunden ist. An dem in das Gehäuse 79 ragenden Teil der An­ triebswelle 80 sind schwenkbar zwei Pendelarme 82 und 83 gelagert. Zwei weitere Pendelarme 84 und 85 sind an ihren äußeren Enden schwenkbar mit den obe­ ren Pendelarmen 82 und 83 verbunden, wobei sie auf den Schwenkachsen, je mit einem Gewicht 87 und 88 versehen sind. Die unteren, innern Enden der beiden Pendelarme 84 und 85 sind schwenkbar mit einer Muffe 89 verbunden, die über ein Kugellager 91 drehbar, auf einer Spindel 90 sitzt. Diese Spindel 90 ist in eine Bohrung eines Lagerstutzens 92 eingesetzt, der über die Schwenkachse 69 mit dem Regelhebel 67 ge­ kuppelt ist. Die Muffe 89 sowie der untere Teil der Antriebswelle 80 dienen der Aufnahme einer Schrau­ benfeder 93.

Wenn beispielsweise der Anstellwinkel bzw. die Stei­ gung der Motorblätter zunimmt, so erfolge über die Taumelscheibe (nicht dargestellt) eine Schwenkbewe­ gung des Steuergestänges 50 im Uhrzeigersinn, wobei die beiden Schwenkarme 51 und 52 mitschwenken, eben­ so die Schwenkwelle 54. Der Schwenkhebel 62 wird in der gleichen Richtung gestoßen, die untere Schwenk­ achse 64 und mit ihr die Steuerstange 63 nach unten bewegt, so daß bei nicht ändernder Drehzahl der Schwenkpunkt 69 als Festpunkt des Regelhebels 67 an Ort bleibt und der Regelhebel 67 um die Schwenkachse 69 eine Schwenkung im Uhrzeigersinn vollführt. Damit wird die mit dem Regelhebel 67 verbundene Ventilna­ del 73 nach unten bewegt und der Durchflußquer­ schnitt zwischen dem Ventilsitz und der Spitze der Ventilnadel 73 vergrößert. Die Brennstoffzufuhr nimmt zu und mit ihr die abgegebene Leistung der An­ triebsaggregate, so daß die abgesunkene Drehzahl des Rotors wieder ansteigt. Wenn nun das ganze Re­ gelsystem, was es sein muß, stabil ist, so steigt die Drehzahl der Antriebswelle 80 entsprechend der gestiegenen Drehzahl der Motorwelle, die beiden Ge­ wichte 87 und 88 erfahren höhere Fliehkräfte, bewe­ gen sich nach außen und heben über die Muffe 89 und das Kugellager 91 den Lagerstutzen 92 an. Da die obere Schwenkachse 65 wegen Konstanthalten der Stei­ gung der Rotorblätter an Ort und Stelle verbleibt, dreht sich der Regelhebel 67 um diesen Fixpunkt 65, hebt die Ventilnadel 73 wieder etwas an und der Brennstoffzufluß nimmt leicht ab. Auf diese Weise pendelt sich die Rotordrehzahl auf ihren zugehörigen SOLL-Wert ein. Damit ist sichergestellt, daß, ent­ sprechend den Dimensionierungen der maßgeblichen Größe, einerseits die Drehzahl nicht unter einen minimalen Wert fällt und anderseits kein Durchbren­ nen wegen zu hoher Drehzahl erfolgen kann.

Diese Anlage erlaubt ein zusätzliches Eingreifen des Piloten, was über den Handgriff 59 geschieht. Wenn er den Steuerhebel 58 um seine Längsachse im Uhrzei­ gersinn dreht, so dreht sich über die beiden Kegel­ räder 60 und 56 die Schwenkwelle 54 im Gegenuhrzei­ gersinn und die Brennstoffzufuhr wird wegen Anheben der Ventilnadel 73 im Brennstoffventil 71 abnehmen.

Eine Drehung des Handgriffes 59 im Gegenuhrzeiger­ sinn bewirkt daher ein Öffnen des Brennstoffventils 71 und damit eine Schuberhöhung der Antriebsaggrega­ te.

Der Pilot kann aber den Handgriff 59 auch nach oben und unten verschwenken, was, da der Lagerbügel 55 mit dem Schwenkarm 51 fest verbunden ist, ein Schwenken des Steuergestänges 50 und des Schwenkhe­ bels 62 zur Folge hat. Wird der Handgriff 59 angeho­ ben, so verschwenkt sich das Steuergestänge 50 im Uhrzeigersinn, womit sich die Steigung der Rotor­ blätter erhöht und die Rotordrehzahl wegen ungenü­ gender Brennstoffzufuhr und ungenügender Schubkraft sinkt. Gleichzeitig wird durch diese Schwenkung über die Steuerstange 63 mit der Schwenkachse 69 als Fix­ punkt, wie erläutert, die Ventilnadel 73 nach unten gezogen und die Brennstoffzufuhr damit vergrößert. Wenn infolge Erhöhung der Steigung der Rotorblätter die Drehzahl unverzüglich absinkt, so wird die Schwenkachse 69 infolge des Einflusses des Flieh­ kraftreglers 78 nach unten geschoben und damit der öffnende Einfluß, der sich nach unten verschieben­ den Steuerstange 63 auf die Ventilnadel 73 vergrö­ ßert.

Eine weitere Möglichkeit einer Rotordrehzahl-Steuer­ anlage ist in den Fig. 7 bis 13 dargestellt. Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Regler 110 mit einer Welle 112, welche vom Rotor des Helikopters angetrieben wird. Auf der Welle 112 ist eine Magnetscheibe 114 befestigt, auf welcher in Fig. 10 magnetisch neutra­ le Feldlinien 120 angedeutet sind. Sie verlaufen ra­ dial und haben ihren Ursprung im Zentrum der Magnet­ scheibe 114.

Auf der Welle 112 sitzt im weiteren eine Freilauf­ scheibe 118. Die magnetischen Kraftlinien der Schei­ be 118 sind bezüglich des Zentrums versetzt angeord­ net, wie die gestrichelten Linien 116 in Fig. 9 er­ kennen lassen.

Außerhalb des Drehzentrums der Freilaufscheibe 118 ist an dieser ein Bolzen 122 befestigt, welcher der Aufnahme eines Armes 124 dient. Der Arm 124 ist mit einem Hebel 126 schwenkbar verbunden. Sein anderes Ende greift an einem Steuerventil 130 an, welches sich in einer Brennstoffleitung 132 befindet. Der Arm 124 und der Hebel 126 sind mittels eines Lager­ zapfens 134 schwenkbar verbunden, wobei an diesem Zapfen 134 eine Zugfeder 138 angreift. Deren anderes Ende ist am Rumpf 140 des Helikopters befestigt.

Die zwei flachen, hochmagnetischen Scheiben 114 und 118 sind in einem gewissen Abstand voneinander sich gegenüber angeordnet, sind jedoch relativ zueinander drehverschieblich. Wenn die Welle 112 rotiert, ro­ tiert gezwungenermaßen die Magnetscheibe 114 mit ihr. Der magnetische Fluß aus der Magnetscheibe 114 hat dann die Tendenz, die Freilaufscheibe 118, mitzu­ ziehen. Je schneller die Magnetscheibe 114 rotiert, um so größer wird die Schleppkraft auf die Frei­ laufscheibe 118.

Die Drehbewegung der Freilaufscheibe 118 wird indes­ sen durch den Zug der Feder 138 gehemmt. Wenn daher der Rotor und entsprechend die Welle 112 zu hohe Drehzahlen aufweisen, entsteht eine höhere Magnet­ kraft, welche versucht, die Freilaufscheibe 118 mit größerer Kraft mitzuschleppen, wodurch die Feder 138 weiter gespannt wird und die Freilaufscheibe 118 am Weiterdrehen hindert. Beim Drehen der Freilauf­ scheibe 118 wird der Hebel 126 im Uhrzeigersinn ge­ gen die gestrichelte Lage hin verschwenkt (Fig. 12), womit der Ventilkörper 131 ebenfalls gegen seine Schließlage hin geschwenkt wird. Dadurch wird den Antriebsaggregaten weniger Brennstoff zugeführt und die Drehzahl der Rotoren nimmt ab.

Wenn nun der Rotor zu langsam dreht, wird die magne­ tische Schleppkraft der Magnetscheibe 114 auf die Freilaufscheibe 118 kleiner, die momentane Zugkraft der Feder 138 ist zu groß und der Hebel 126 wird im Gegenuhrzeigersinn zurückgeschwenkt. Wie die Fig. 11 und 13 zeigen, hat eine Schwenkung des Ventilkörpers 131 im Gegenuhrzeigersinn ein Öffnen des Steuerven­ tils 130 zur Folge und den Antriebsaggregaten zuge­ führte Brennstoffmenge wird erhöht, womit auch die Rotordrehzahl steigt.

Wie erwähnt, haben die neutralen Feldlinien 120 der antreibenden Magnetscheibe 114 einen radialen Ver­ lauf, wie Fig. 10 erkennen läßt. Dies verhütet, daß auf der Freilaufscheibe 118 Drehmoment-Wellen erzeugt werden.

Das Steuerventil 130 ist in seinem Aufbau in den Fig. 11 bis 13 ersichtlich. Im Gehäuse 129 steht ei­ ne Brennstoffleitung 132, während senkrecht zu die­ ser und zur Längsachse des Ventilgehäuses 129 der Ventilkörper 131 aus dem Gehäuse 129 ragt. Dieser Ventilkörper 131 ist mit einer Ausnehmung 133 verse­ hen, welche je nach Lage, wie aus den Fig. 11 bis 13 ersichtlich, den Ventildurchgang teilweise schließt, ganz schließt oder vollständig öffnet.

Es ist natürlich möglich, die Feder 138 zu spannen oder zu entspannen und damit die Einwirkung der Drehzahl der Welle 112 auf die Brennstoffzufuhr zu den Antriebsaggregaten zu verändern.

Auch bei dieser Konstruktion erübrigt sich normaler­ weise ein Eingreifen des Piloten zwecks Abstimmung der Steigung der Rotorblätter, deren Drehzahl und der entsprechenden Schubabgabe der Triebwerke, be­ dingt durch die Menge der durch das Steuerventil 130 fließenden Brennstoffmenge. Ein Eingreifen des Pi­ loten ist natürlich grundsätzlich auch hier möglich, indem er beispielsweise das Drehen der Feilauf schei­ be 118 in, der gewollten Richtung vornehmen kann.

Claims (10)

1. Rotordrehzahl-Steueranlage für Helikopteran­ triebsaggregate, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraft unterworfene Steuerelemente (8, 29; 78, 114) den Brennstoffzufluß zu den Aggregaten steu­ ern.

2. Rotordrehzahl-Steueranlage für Helikopteran­ triebsaggregate, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Fliehkraft bewegte Steuerelemente (8, 29, 78) ange­ ordnet sind, welche den Brennstoff Zufluß zu den Ag­ gregaten steuern.

3. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steueranlage als vollautomatische Regelanlage ausgebildet ist, welche vorzugsweise ein durch Fliehkraft betätigtes Treibstoffmengenventil (1) aufweist (Fig. 1, 7 bis 13).

4. Motordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Treibstoffmengenventil (1) mindestens einen fliehkraftbetätigten federbelasteten, als Ven­ tilkörper wirkenden Kolben (8) aufweist, vorzugswei­ se zwei (8, 29) koaxial aufeinander gleitende Kol­ ben, wobei der eine (8) durch das Ventilgehäuse (3) geführt ist.

5. Motordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der eine Kolben (29) als Notelement wirkt, wenn der Normalkolben (8), z B. wegen Federbruches (9) infolge der Fliehkraft in seine vordere Anschla­ glage läuft.

6. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß bei in der vorderen Anschlaglage des Nor­ malkolbens (8) der Notkolben (29) bezüglich des Nor­ malkolbens (8) und des Treibstoffdurchlaßes in eine Leerlauflage geschoben wird.

7. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerelemente einen Fliehkraftregler (78) und ein mit diesem wirkverbundenes Treibstoff­ ventil (71) aufweist.

8. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fliehkraftregler (78) und das Treib­ stoffventil (71) mit einem vom Piloten zu bedienen­ den Steuerorgan (58, 59) wirkverbunden sind, z. B. über einen gemeinsamen Hebel (67).

9. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steuerorgan (58, 59) einen dreh- und schwenkbaren Handhebel (54) umfaßt, welcher beim Drehen nur den Treibstoffventilkörper (73), beim Schwenken sowohl den Ventilkörper (73) als auch die Steigung der Rotorblätter verstellt.

10. Rotordrehzahl-Steueranlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Magnetscheiben (114, 118) vorgesehen sind, von welchen die Schlepperscheibe (114) mit der Rotordrehzahl rotiert und die geschleppte Scheibe (118), gegen Drehung federgebremst (138), mit dem Ventilkörper (131) eines Treibstoffventils (130) wirkverbunden ist.