DE666297C - Ausgleichssteuerung fuer die Fluegel von vortriebsfaehigen Hubschraubern - Google Patents

Ausgleichssteuerung fuer die Fluegel von vortriebsfaehigen Hubschraubern

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DE666297C
DE666297C DEB169815D DEB0169815D DE666297C DE 666297 C DE666297 C DE 666297C DE B169815 D DEB169815 D DE B169815D DE B0169815 D DEB0169815 D DE B0169815D DE 666297 C DE666297 C DE 666297C
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wings
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DEB169815D
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

  • Ausgleichssteuerung für die Flügel von vortriebsfähigen Hubschraubern Bei Hubschraubern bekannter Art sind die Flügel an einem ortsfesten Punkt der im wesentlichen vertikalen Rotorac'hse derartig gelagert, daß sie sich je nach der Fliehkraft und dem Auftriebsunterschied scharnierartig auf und ab bewegen können, wobei sich der Einstellwinkel verändert. Der gegen den Flugwind arbeitende Flügel wird mehr gehoben als der Gegenflügel. Durch die rechtwinklig zur Rotorachse strebende Fliehkraft wird aber ein genügender Ausgleich des verschiedenen Auftriebes der gegenüberstehenden Flügel beim Horizontalflug verhindert. Es bleibt somit ein erhebliches Kippmoment, und die Maschine ist unstabil; auch nimmt der gegen den Flugwind sich drehende Flügel ein erheblich größeres Drehmoment auf als der Gegenflügel. Dieses hemmt die Vorwärtsbewegung, und die Rotorachse muß auf Kosten des Wirkungsrades mehr als sonst nötig nach vorn geneigt werden. Die aufgezeigten Nachteile lassen sich vermeiden, wenn sich die Flügel unb@eeinflußt durch die Fliehkraft frei .einstellen können.
  • Nach der Erfindung erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch Parallelverschiebung der einander gegenüberstehenden Flügel mit differentialem Auftriebsausgleich. Bei zwei symmetrisch angeordneten Hubschrauben sind die Lagerpunkte der Flügel parallel zur Rotorachse selbsttätig veränderlich angeordnet. Die in senkrechten Führungen laufenden Lagerpunkte der zu einer Hubschraube gehörenden Flügel sind nach dem Prinzip einer Waage miteinander gekuppelt. Wenn z. B. der :eine Flügel gegen den Flugwind läuft, so wird der ganze Flügel mit dem Lagerpunkt unbeeinflußt durch die Fliehkraft gehoben, während sich der Gegenflügel senkt. Beim Horizontalflug schwingen die Flügel ständig im Rhythmus des Umlaufs auf und ab-. Da die Flügelholme durch eine Hebelanordnung mit je einem in Umlaufrichtung vor den Holmen stehenden festen Schenkel der Nabe gekuppelt sind, wird der Einstellwinkel des gegen den Flugwind laufenden Flügels verringert, während beim Gegenflügel die umgekehrte Wirkung .eintritt. Bei starkem Nachlassen der Fliehkraft durch verminderte Drehzahl oder Ausfall der Antriebskraft verändert sich der Gesamteiüstellwinkel der Flügel so weit, daß die eintretende Kante der Flügel tiefer liegt als die austretende. In dieser Stellung drehen sich die Hubschrauben unter der Einwirkung der Luft unter den Flügeln von selbst weiter. Die Abschaltung der Hubschrauben von der Kraftanlage erfolgt durch .eine bekannte Freilaufeinrichtung.
  • Es ist bereits für Tragschrauber vorgeschlagen worden, die Schwingbewegungen zweier gegenüberliegender Flügel voneinander abhängig zu machen, jedoch so, daß man sie auf einen durchgehenden Holm setzt und Dreh- und nicht wie beim Erfindungsgegenstand Parallelschwingungen ausführen läßt.
  • Weiter wurde für Tragschrauber vorgeschlagen, die Flügel unabhängig voneinander auf vertikalen Führungen der Rotornabe parallel auf und ab schwingen zu lassen, wobei die Flügel durch kraftspeichernde Federn beeinflußt werden. Bei stärkerer Anströmung des Flügels soll die Feder, dem Drucke nachgebend; züsammengepreßt werden, während bei Nachlassen des Druckes die Feder deri Flügel ,abwärts 'drückt. Diese Einrichtung ist aber derart unempfindlich und labil, daß es zweifelhaft ist, ob die erwartete Wirkung überhaupt eintreten kann.
  • Es ist schließlich auch bekannt, die an der Nabe angelenkten Flügel finit .einem vor dem Holm liegenden festen Arm der Nabe so zu verbinden, daß mit dem Heben und Senken der Flügel Einstellwinkeländerungen verbunden sind, derart, daß der der stärkeren Anströmung - ausgesetzte und infolgedessen steigende Flügel seinen Einstellwinkel verringert. Werm somit einzelne der zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendigen Mittel teilweise bekannt sind, so ist doch erst durch ihre Vereinigung gemäß dieser Erfindung ein Zusammenhang mit der völlig neuen waagebalkenartigen Verbindung der gegenüberliegenden Flügel die vollkommene Lösung der gestellten Aufgabe gewährleistet.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Äbb. i stellt ei;n.en Hubschrauber mit zwei Paar Flügeln "dar: Abb. 2 veranschaulicht die Lagerung der Flügelholme in Seitenansicht bei geschnittener Nabe. Abb.3 stellt eine Draufsicht dar mit teilweiser Schnittdarstellung.
  • Die beiden Flügelpaare sind auf einer neigbaren hohlen Achse gelagert und werden je für sich durch ein unmittelbar unter den Naben befindliches .Untersetzungsgetriebe angetrieben, in dem sich ein Freilaufgetriebe befindet, das. den Flügelpaaren ermöglicht, sich bei Ausfall der Antriebskraft (unter Änderung des Einstellwinkels) weiterzudrehen.
  • Es bezeichnet z den Schaft der Holme 4 der Flügel 15. Schaft 2 und Holm 4 sind durch eine Muffe 5 miteinander verbunden. Jeder Schaft 2 liegt drehbar in ,einem Gelenkstück 3, das sich in einer Führung 9 der Hubschraubennabe 16 parallel zur Nabenachse auf und ab bewegen kann. Die Führung wird durch Laufrollen io bewirkt, die auf Zapfen des Gelenkstückes 3 gelagert sind. Das freie Ende des Schaftes 2 läuft nach der Triebwelle zu in einen .außen abgerundeten Kopf 17 aus, der einerseits gegen die Nabe 16 und andererseits über ein Kugellager 8 gegen eine Lagerplatte 18 abgestützt ist. Letztere liegt mit kugelförmiger Fläche an dem Gelenkstück 3 an, dessen den Schaft 2 aufnehmende Bohrung i 9 von der Fläche 18. an nach außen. kegelig erweitert ist, so daß der HolnT 4 auch um die Lagerplatte als Dreh-Punkt Bewegungen .ausführen kann. Die Gelenkstücke 3 eines Flügelpaares 15 sind an zwei Waagebalken i angelenkt, die symmetrisch die Nabe 16 umgeben und in Zäpfen i i an Lageransätzen 16d der Nabe 16 gelagert sind. In dem Maße nun, wie sich der eine Flügelholm 4 hebt, senkt sich zwangsläufig der ändere Holm.
  • An jeder Muffe 5 greift mittels Zapfen ein gegabelter Gelenkhebe17 an, der über Kugelgelenk 2o mit einem starren Arm 6 der Nabe 16 gekuppelt ist. Diese Verbindung bewirkt, daß sich jeder Flügelholm während des Hebens oder Senkens gleichzeitig um den Gelenkpunkt 2o dreht. 12 und 13 sind Nabenlager. 14 bezeichnet die Verbndungslinie zwischen dem Mittelpunkt des Gelenkes 2o und der Schnittlinie von Halmachse und der Achse der die Rollen T o tragenden Zapfen.
  • 21 stellt eine schräge, z. B. teleskopartig ausgebildete Stützverbindung zwischen dem Waagebalken i und der Holmmuffe 5 dar, welche Begrenzungen für beide Bewegungsrichtungen .aufweist, von denen die obere für die in V-Stellung und die untere für die in Ruhestellung befindlichen Flügel dient.
  • Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Wird beim Betriebe des Hubschraubers der .eine Flügel 15 eines umlaufenden Paares infolge stärkeren Auftriebes gehoben, dann senkt sich der Gegen$ügel infolge der zwischen beiden bestehenden waageartigen Verbindung. Gleichzeitig verringert sich .wegen der seitlichen Abstützung 6; 7 der Einstellwinkel des angehobenen Flügels, während sich der Einstellwinkel des herabgedrückten Flügels vergrößert. Unabhängig von der Steuerung der Einstellwinkel durch die Aufundabbewegung der Flügel erfolgt die Regelung des Gesamteinstellwinkels durch die Fliehkraft. Hierbei ist der Wert der Einstellwinkeländerung insbesondere von der Größe des Winkels zwischen der Linie 14 und der Achse des zugehörigen Holms abhängig.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ausgleichssteuerung an vortriebsfähig,en Hubschraubern für unter dem Einfluß der unterschiedlichen Anströmung auf beiden Seiten ausschwingende und hierbei um vor den Flügelholmen liegende Schwenkpunkte in ihrer Einstellung im Sinne von Auftriebsausgleich selbsttätig gesteuerte Flügel, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Holmwurzel (2) der einander gegenüberliegenden Flügel (15) um ihre Achse drehbar in Gelenkstücken (3) gelagert sind, die in zur Achse des Rotors parallelen Führungen (9) der Rotornabe höhenverschieblich geführt und waagebalkenartig verbunden sind.
  2. 2. Ausgleichssteuerung nach-Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (17) der Holmwurzel (2) einerseits mit einer abgerundeten Fläche gegen die Führungsfläche der Nabe und andererseits über ein zwischengeschaltetes Kugellager (8) mit einer weiteren Kegelfläche gegen den Führungskörper (3) abgestützt ist; der eine von der Kegelfläche sich erweiternde Bohrung (i 9) zur Aufnahme der Holmwurzel aufweist.
  3. 3. Ausgleichssteuerung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Waagebalken und der Holmmuffe eine die Flügelbewegung nach oben und unten begrenzende Stützverbindung vorgesehen ist.
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