Gebiet der Erfindung und Aussage zum Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft allgemein einen Heckrotor
eines Drehflügelflugzeugs und insbesondere einen Heckrotor vom
Typ eines mit einer Luftdurchführung versehenen Flügelrads des
Drehflügelflugzeugs.
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Der Heckrotor vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads beinhaltet eine Rotorbaugruppe mit
mehreren Rotorblättern sowie eine ringförmige
Luftdurchführung, die die Rotorbaugruppe umgibt.
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Durch den Heckrotor vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads kann anders als bei einem
gewöhnlichen Heckrotor vom Propellertyp verhindert werden, daß
Mechaniker oder Passagiere am Boden unbeabsichtigt in
Berührung mit den Rotorblättern kommen, da die Rotorbaugruppe durch
die Luftdurchführung abgedeckt ist. Weiterhin wird verhindert,
daß die Rotorblätter während eines Flugs in der Nähe des
Bodens Bäume oder Gebäude unbeabsichtigt berühren. Daher ist der
Heckrotor vom Typ eines mit einer Luftdurchführung versehenen
Flügelrads recht sicher.
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Es gibt bezüglich der Leistungsfähigkeit des
Heckrotors vom Typ eines mit einer Luftdurchführung versehenen
Flügelrads große Vorteile, die darin bestehen, daß eine
Durchblasegeschwindigkeit hoch ist und ein als "Wirbelringzustand"
bezeichneter Schubabfall dadurch verhindert werden kann, daß
der Heckrotor von der Luftdurchführung umgeben ist.
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Beim Heckrotor vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads ist es zum Verringern der axialen
Länge der Luftdurchführung zum Verkleinern seiner
Kopfwiderstandsfläche erforderlich, die Profilsehne des Rotorblatts zu
verkürzen. Um daher eine durch die
Pferdestärken-Aufnahmefähigkeit des Heckrotors bestimmte erforderliche Gesamtfläche
der Rotorfläche zu erhalten, ist die Anzahl der Rotorblätter
notwendigerweise erhöht.
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In herkömmlicher Weise beträgt die Anzahl der
Rotorblätter des Heckrotors vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads des Drehflügelflugzeugs etwa 8 bis
13.
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Andererseits wird die Leistungsfähigkeit um so
besser, je höher die Umfangsspitzengeschwindigkeit des Blattes
wird. Daher wird die Spitzengeschwindigkeit des Rotorblatts
des Heckrotors im allgemeinen so festgelegt, daß sie
derjenigen eines Rotorblatts eines Hauptrotors gleicht und etwa 180
m/s bis etwa 220 m/s beträgt. Der Radius des Heckrotors für
kleine Helikopter und Helikopter mit einer mittleren Größe
beträgt im allgemeinen 1 bis 2 Meter, und die Anzahl der
Umdrehungen beträgt daher 2500 bis 5000 Umdrehungen pro Minute.
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Wenn die Rotorblätter in gleichem Winkelabstand
angeordnet sind, bestehen die durch den Heckrotor vom Typ eines
mit einer Luftdurchführung versehenen Flügelrads, der sich bei
einer solchen hohen Geschwindigkeit dreht, erzeugten Geräusche
hauptsächlich aus einer Frequenz, die dem Produkt aus der
Umdrehungszahl und der Blattanzahl gleicht. Daher werden
hochfrequente Geräusche von 300 Hz bis 900 Hz erzeugt. Der
schalldruckpegel dieses hochfrequenten Geräusches ist
niedriger als der des Geräusches des Hauptrotors. Das Geräusch des
Hauptrotors ist jedoch niederfrequent und daher nicht so
störend. Das Geräusch vom Heckrotor wird als die Hauptquelle des
Geräusches im Drehflügelflugzeug angesehen.
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Es gibt zwei Verfahren zum Verringern des Geräusches
des Heckrotors. Eines besteht darin, die
Spitzengeschwindigkeit zu verringern, und das andere besteht darin, die
Rotorblätter in nicht gleichem Winkelabstand anzuordnen.
(1) Verfahren des Verringerns der Spitzengeschwindigkeit
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Wenn die Spitzengeschwindigkeit verringert wird,
wird das Geräusch erheblich vermindert. Gleichzeitig wird
jedoch auch die Leistungsfähigkeit vermindert, und es wird
daher erforderlich, den Durchmesser des Rotors zu erhöhen, was
den Nachteil mit sich bringt, daß sich das Gewicht und die
Kosten erhöhen.
(2) Verfahren zum Anordnen von Blättern in nicht gleichem
Winkelabstand
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Bei einer Anordnung der Rotorblätter in gleichem
Winkelabstand wird der Spitzenwert des Schalldrucks mit einem
hohen Pegel bei einem Hochfrequenzband erzeugt, wie später
beschrieben wird. Bei einer Anordnung der Rotorblätter in
nicht gleichem Winkelabstand befindet sich der Schalldruck
jedoch bei einem niedrigen Pegel, und der Spitzenwert des
Schalldrucks wird bei vielen Frequenzbändern erzeugt. Ein
solcher Klang gleicht in hohem Maße dem von einem Musikinstrument
erzeugten Klang; er ist für das Ohr nicht störend und wird als
niedriger Klang aufgenommen. Eine solche Anordnung in nicht
gleichem Winkelabstand ist zum Verringern des Geräusches recht
wirksam. Da die Rotorblatt-Befestigungsabschnitte jedoch sehr
dicht zueinander angeordnet sind, ist es wahrscheinlich, daß
sieeinander stören. Die Anordnung in nicht gleichem
Winkelabstand ist daher von einem strukturellen Gesichtspunkt nicht
praktisch anwendbar. Selbst wenn die Anordnung in gleichem
Winkelabstand in einem solchen Maße leicht zu einer Anordnung
in nicht gleichem Winkelabstand modifiziert wird, daß zwei
angrenzende Rotorblätter dicht zueinander benachbart sind,
ohne einander zu stören, reicht eine solche Modifikation nicht
aus, um das Geräusch zu verringern.
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In FR-A-1 5311536 ist ein Heckrotor für ein
Drehflügelflugzeug offenbart, der die im ersten Teil des Anspruchs
1 enthaltenen Merkmale aufweist. Der bekannte Rotor weist
weiterhin einen Mechanismus zum gleichzeitigen Ändern der
Stellung aller Rotorblätter durch Verdrehen des unteren Endes
eines jeden Blattes um die Blattnickachse auf.
Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen Heckrotor eines Drehflügelflugzeugs vorzusehen,
durch den ein Geräuschpegel in ausreichendem Maße verringert
werden kann, ohne die Spitzengeschwindigkeit des Blattes zu
verringern (also ohne die Leistungsfähigkeit zu
verschlechtern) und ohne ein strukturelles Problem mit dem Befestigen
der Rotorblätter herauszufordern, und es wird abgesehen davon
ein krächzender hochfrequenter Klang in einen niederfrequenten
Klang umgewandelt.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1
definierte vorliegende Erfindung gelöst.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer
Gesamtkonstruktion eines Drehflügelflugzeugs;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Heckrotors des
Drehflügelflugzeugs;
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Fig. 3 ist eine Darstellung eines entlang der Linie
III-III aus Fig. 2 vorgenommenen Schnitts;
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Fig. 4 ist eine perspektivische
Explosionsdarstellung des Heckrotors;
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Fig. 5 ist eine graphische Darstellung von
Ergebnissen einer Frequenzanalyse des vom Heckrotor erzeugten
Geräusches;
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die Figuren 6A bis 6D sind Diagramme zur Darstellung
des Geräusches von den Rotorblättern sowie von dessen
Richtungssinn;
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Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines
Heckrotors, dessen Rotorblätter in gleichem Winkelabstand
angeordnet sind;
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Fig. 8 ist eine graphische Darstellung von
Ergebnissen einer Frequenzanalyse des Geräusches bei den Rotorblättern
aus Fig. 7;
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Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines
Heckrotors mit in nicht gleichem Winkelabstand angeordneten
Rotorblättern;
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Fig. 10 ist eine graphische Darstellung von
Ergebnissen der Frequenzanalyse des Geräusches bei den
Rotorblättern aus Fig. 9;
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Fig. 11 ist eine Darstellung eines entlang der Linie
XI-XI aus Fig. 4 vorgenommenen Schnitts zur Darstellung der
Befestigung des Rotorblatts an einem Drehkreuz;
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Fig. 12 ist eine Querschnittsdarstellung der anderen
Befestigung eines Rotorblatts an einem Drehkreuz;
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Fig. 13 ist eine graphische Darstellung der
Beziehung zwischen dem Ausmaß der Bewegung des Drehkreuzes und
einem Rotationswinkel;
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Fig. 14 ist eine graphische Darstellung der
Beziehung zwischen der Bewegungsrate des Drehkreuzes und dem
Steigungswinkel;
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Fig. 15 ist eine Querschnittsdarstellung der
Beziehung zwischen dem Steigungswinkel des Rotorblatts und dem
Angriffswinkel;
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Fig. 16 ist eine graphische Darstellung der
Beziehung zwischen der Bewegungsrate des Drehkreuzes und dem Schub;
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Fig. 17 ist eine graphische Darstellung der
Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Heckrotors vom Typ eines
mit einer Luftdurchführung versehenen Flügelrads und der
erforderlichen Pferdestärke;
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Fig. 18 ist eine Querschnittsdarstellung einer
weiteren Befestigung eines Rotorblatts an einem Drehkreuz; und
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die Figuren 19 bis 21 sind Darstellungen jeweiliger
weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein
Drehflügelflugzeug 1 einen Heckrotor 2 und einen Hauptrotor 3 auf. Der
Heckrotor 2 weist eine Heckrotor-Baugruppe 4 sowie eine
ringförmige Luftdurchführung 5 auf, die die Heckrotor-Baugruppe 4
umgibt. Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt die
Heckrotor-Baugruppe 4 acht (8) Rotorblätter 6, eine
Nabenbaugruppe 8 zum Befestigen der Rotorblätter 6 an einer
Rotationswelle 7, einen Steuerstab 9 zum Ändern des Steigungswinkels
der Rotorblätter 6, entsprechend der Betätigung durch den
Piloten, sowie ein Drehkreuz 10.
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Die Bewegung des Drehkreuzes 10 wird zu
Anstellhörnern 11 übertragen, die jeweils an den proximalen
Endabschnitten der Rotorblätter 6 befestigt sind, so daß jedes durch zwei
in Fig. 4 dargestellte Lager 12 und 13 gehaltene Rotorblatt 6
um eine Nickachse 14 geschwenkt wird, um entsprechend der
Bewegung des Anstellhorns 11 den erforderlichen
Steigungswinkel zu erreichen. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, besteht das
durch das Rotorsystem erzeugte Geräusch aus sogenannten
Rotationsgeräuschkomponenten mit Frequenzen, die ganzzahlige
Vielfache der Umdrehungszahl sind, und sogenannten Breitband-
Geräuschkomponenten mit Frequenzen, die viel höher sind als
die des Rotationsgeräusches. Das Breitbandgeräusch wird durch
einen an der Spitze und der Hinterkante des Rotorblatts
erzeugten Wirbel hervorgerufen. Da sich die Blattspitzen beim
Heckrotor vom Typ eines mit einer Luftdurchführung versehenen
Flügelrads jedoch recht nahe bei der Luftdurchführung 5
befinden, wird der Spitzenwirbel nicht erzeugt, und das
breitbandige Geräusch stellt kein Problem dar.
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Das Rotationsgeräusch der Rotorblätter kann grob in
das durch den Blattspitzenwirbel hervorgerufene Geräusch
(Fig. 6A), das durch den Schub hervorgerufene Geräusch (Fig.
6B), das durch das Rotationsdrehmoment hervorgerufene Geräusch
(Fig. 6C) und das durch die Dicke des Blatts hervorgerufene
Geräusch (Fig. 6D) eingeteilt werden. In der Zeichnung stellt
die Abszissenachse die Richtung der Rotationsebene dar, und
die Ordinatenachse stellt die Richtung der Rotationsachse dar.
Beim Heckrotor vom Typ eines mit einer Luftdurchführung
versehenen Flügelrads stellt das durch den Blattspitzenwirbel
hervorgerufene Geräusch kein Problem dar, da kein Spitzenwirbel
erzeugt wird, wie oben beschrieben wurde. Bezüglich des durch
das Rotationsdrehmoment hervorgerufenen Geräusches und des
durch die Blattdicke hervorgerufenen Geräusches befinden sich
jegliche erkennbare Komponenten in Richtung der
Rotationsebene. Da die Blätter jedoch in dieser Richtung von der
Luftdurchführung abgedeckt sind, können diese Geräusche
vernachlässigt werden. Es sei abschließend bemerkt, daß das Geräusch
vom Heckrotor vom Typ eines mit einer Luftdurchführung
versehenen Flügelrads hauptsächlich das durch den Schub
hervorgerufene Geräusch ist. Das Rotationsgeräusch besteht ebenso wie
das durch den Schub hervorgerufene Geräusch aus
Frequenzkomponenten,
die ganzzahlige Vielfache der Umdrehungsfrequenz der
Rotorblätter sind.
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Wenn die acht Rotorblätter 6 in gleichem
Winkelabstand angeordnet sind, weisen diese Rotorblätter eine
Phasendifferenz von 45º zueinander auf, wie in Fig. 7 dargestellt
ist. Wenn die Geräusche dieser Rotorblätter 6 daher
miteinander kombiniert werden, verbleiben nur Komponenten, die 8- und
16mal so groß sind wie die Umdrehungsfrequenz der Rotorblätter
6, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Die anderen Komponenten
heben einander auf. Je geringer die Frequenz ist, desto höher
ist der Schalldruckpegel, und bei der Anordnung aus Fig. 7 ist
daher nur die Frequenzkomponente, die 8mal so groß ist wie die
Umdrehungszahl, sehr stark hörbar.
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Beim Heckrotor vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads liegt die Frequenz dieses 8fachen
Klangs in der Nähe von 1000 Hz.
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In Fig. 9 sind beispielsweise acht Rotorblätter 6 in
Punktsymmetrie bezüglich des Rotationszentrums in
Winkelabständen von 23º, 36º, 57º und 64º angeordnet. In diesem Fall
besteht das Geräusch aus Komponenten, deren Frequenzen
ganzzahlige Vielfache der zweifachen Umdrehungsfrequenz der
Rotorblätter sind. Der Klang, dessen Frequenz zweimal so groß ist
wie die Umdrehungsfrequenz der Rotorblätter, ist hauptsächlich
hörbar, und der Schalldruckpegel ist abgesehen davon niedrig.
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Es ist jedoch schwierig, die Rotorblätter dicht
beieinander anzuordnen, wie oben beschrieben wurde. Die
Rotorblätter oder die Anstellhörner 11 stören einander, und es ist
daher schwierig, die in Fig. 9 dargestellte Anordnung zu
erhalten. Falls der Abstand zwischen den Rotorblättern 6 im
Gegensatz dazu auf ein vom Aufbau her zulässiges Maß erhöht
wird, kann keine ausgeprägte Geräuschverringerungswirkung wie
in Fig. 10 erzielt werden.
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In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden zwei Typen von Blattkonstruktionen (später beschrieben)
verwendet.
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Um die verschiedenen Blattkonstruktionen zu
erhalten, werden gemäß der ersten Einrichtung, wie in den Figuren
11 und 12 dargestellt ist, die Anstellhörner 11 und die
kugelförmigen Lager 15 verwendet, während gemäß der zweiten
Einrichtung, wie in Fig. 18 dargestellt ist, eine
Anstellverbindung 18 verwendet wird.
1. Erste Einrichtung
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Wie in Fig. 11 dargestellt ist, ist ein Drehkreuz 10
über kugelförmige Lager 15 mit Anstellhörnern 11 verbunden.
Wenn sich das Drehkreuz 10 in eine zu einer Rotationsrichtung
R der Rotorblätter senkrechten Richtung P bewegt, schwenkt das
Anstellhorn 11, ansprechend auf diese Bewegung des Drehkreuzes
10, um eine Nickachse 14. Da das Anstellhorn 11 und das
Rotorblatt 6 integriert miteinander verbunden sind, wird das
Rotorblatt 6 zwischen einer durch durchgezogene Linien und einer
durch doppelt punktierte Linien bezeichneten Position
verschoben. Das Anstellhorn 11 ist derart am Rotorblatt 6 befestigt,
daß das Anstellhorn 11 und die Richtung R zwischen sich einen
Befestigungswinkel ψ festlegen. Das Drehkreuz 10 kann durch
die Betätigung des Piloten um einen Versatz δ zwischen einer
Position und einer Position in Richtung k bewegt werden.
Eine Beziehung zwischen dem normalen Versatz δ des Drehkreuzes
10 gegenüber einer durch die Rotationsrichtung R der
Rotorblätter verlaufenden Ebene und einem zwischen dem Anstellhorn
11 und der Richtung R festgelegten Winkel γ wird innerhalb
eines Bereichs eines Linienabschnitts A - A' der durch eine
strichpunktierte Linie in Fig. 13 dargestellten Kurve
variiert, und es gilt y = a tan γ (a: Konstante).
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Falls der Befestigungswinkel ψ' klein gemacht ist,
wie in Fig. 12 dargestellt ist, ist der Arbeitsbereich des
Steigungswinkels θ etwas zu einem Bereich eines
Linienabschnitts B - B' der in Fig. 13 durch eine strichpunktierte
Linie dargestellten Kurve verschoben. Die Beziehungen zwischen
δ/δmax und θ in beiden Konstruktionen der Figuren 11 und 12
sind in Fig. 14 dargestellt. In diesem Fall wird die
Konstruktion aus Fig. 11 als "Typ I' und die Konstruktion aus Fig. 12
als "Typ II" bezeichnet.
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Die ursprünglichen Steigungswinkel θ&sub0; beider Typen
an einem Punkt, wo δ null ist, gleichen einander. Die
Steigungswinkel
θ werden in einem mittleren Abschnitt des
Verhältnisses δ/δmax voneinander verschieden. Der Absolutwert des
Winkels φ des Anstellhorns 11 bezüglich der Richtung R an der
Position der maximalen Steigung beim Typ II ist so
festgelegt, daß er dem Absolutwert des Winkels ψ des Anstellhorns 11
bezüglich der Richtung R an der ursprünglichen
Steigungsposition beim Typ I gleicht und insbesondere φ = -ψ gilt. Die
Steigungswinkel des Typs I und des Typs II stimmen daher an
der Position Pmax der maximalen Steigung in Fig. 14 überein.
An der Position der maximalen Steigung dreht sich das
Rotorblatt 6 in einem fast überzogenen Zustand, und es wird daher
vorgezogen, daß sich die Steigungswinkel bei beiden Typen an
dieser Position gleichen.
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In diesem Fall arbeiten alle Rotorblätter 6 der
beiden Typen beim niedrigen Steigungswinkel (also beim maximalen
Schub) und beim hohen Steigungswinkel (also beim maximalen
Umkehrschub) zusammen, wodurch die maximale Leistungsfähigkeit
erzielt wird. Wegen der unterschiedlichen Blattsteigungswinkel
wird der Schub bei der normalen Arbeitsweise (also in einem
mittleren Bereich der Steigungswinkel) im wesentlichen durch
eine Hälfte der Rotorblätter 6 oder 4 von diesen erzeugt.
Daher kommt das Rotationsgeräusch einem Quadrupelschall nahe,
und die Frequenz des Geräusches ist verringert.
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Beim normalen Betriebszustand in der Nähe eines
Flughafens beträgt das Verhältnis δ/δmax im allgemeinen 0,3
bis 0,7. In diesem Bereich beträgt die Differenz des
Steigungswinkels zwischen dem Typ I und dem Typ II etwa 5º. Wie
andererseits in Fig. 15 dargestellt ist, ist der relative Wind
gegen das Rotorblatt 6 die Resultierende einer durch den
Heckrotor in Richtung P hervorgerufenen Komponente und einer
Komponente des in Richtung R einwirkenden Windes, und der
Angriffswinkel des Rotors beträgt α. Beim obigen normalen
Betriebszustand beträgt der Angriffswinkel etwa 50
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Die jeweiligen durch die Rotorblätter des Typs I und
die Rotorblätter des Typs II erzeugten Schübe ändern sich
daher so, wie in Fig. 16 durch durchgezogene Linien gezeigt
ist. Für die meisten Werte des Verhältnisses δ/δmax tragen die
Rotorblätter des Typs II hauptsächlich zur Schuberzeugung bei.
Am Punkt des maximalen Schubs erzeugen alle Rotorblätter des
Typs I und des Typs II ihre maximalen Schübe, die einander
gleichen. Die maximale Schubleistungsfähigkeit ist daher in
keiner Weise derjenigen unterlegen, die mit einem
herkömmlichen Heckrotor vom Propellertyp erzielt wird, bei dem jedes
der Blätter den gleichen Schub erzeugt.
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Beim Drehflügelflugzeug mit dem Heckrotor vom Typ
eines mit einer Luftdurchführung versehenen Flügelrads erzeugt
ein vertikales Heck während eines Vorwärtsflugs ein
Gegendrehmoment, wie in Fig. 17 dargestellt ist, und der Heckrotor
2 befindet sich dann fast im Leerlauf, und das Geräusch ist
daher erheblich verringert. Das Geräusch des Heckrotors wird
daher zu einem Problem, wenn das Drehflügelflugzeug mit einer
niedrigen Geschwindigkeit fliegt und wenn es schwebt. Solche
Manöver werden normalerweise in der Nähe des Bodens und bei
etwa δ/δmax = 0,5 ausgeführt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist,
arbeitet der Heckrotor mit den Blättern der Typen I und II
daher wirksam.
2. Zweite Einrichtung
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Bei der zweiten Einrichtung verbindet eine
Anstellverbindung 18 das Drehkreuz 10 mit dem Anstellhorn 11, wie in
Fig. 18 dargestellt ist. Das Drehkreuz 10 und das Anstellhorn
11 sind über an gegenüberliegenden Enden der Anstellverbindung
18 vorgesehene kugelförmige Gelenke 19 miteinander verbunden.
In Übereinstimmung mit der Bewegung des Drehkreuzes 10 in
Richtung P kann das Anstellhorn 11 um die Nickachse 14
zwischen einer durch eine durchgezogene Linie bezeichneten
Position und einer durch eine doppelt punktierte Linie
bezeichneten Position geschwenkt werden. Ebenso wie in der obigen
Ausführungsform ist das Anstellhorn 11 in diesem Fall derart am
Rotorblatt 6 befestigt, daß das Anstellhorn 11 und die
Richtung R zwischen sich einen Befestigungswinkel ψ (Fig. 18)
festlegen. Die Beziehung zwischen dem Versatz 8 des
Drehkreuzes 10 und dem Steigungswinkel θ des Rotorblatts δ wird
entlang einer durch eine doppelt punktierte Linie in Fig. 13
bezeichneten Kurve geändert, und es gilt δ = b sin θ (b:
Konstante)
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Durch Verwenden zweier Arten von Rotorblattgruppen,
die sich im Befestigungswinkel ψ des Anstellhorns 11
unterscheiden, kann der durch jede Gruppe von Rotorblättern 6
erzeugte Schub wie in der obigen Ausführungsform geändert
werden. Da die Anstellverbindung 18 bei dieser zweiten
Einrichtung eine Spannschraubenkonstruktion aufweist, kann ein
Ungleichgewicht des Schubs zwischen den Rotorblättern 6 durch
Ändern der Länge der Anstellverbindung 18 fein eingestellt
werden.
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Weiterhin können die erste und die zweite
Einrichtung zum Erreichen der beiden Blattkonstruktionen in
Kombination verwendet werden.
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Bei einer ersten in Fig. 19 dargestellten
Ausführungsform sind acht Rotorblätter 6a bis 6h in gleichem
Winkelabstand angeordnet, und die Rotorblätter des Typs 1 und des
Typs II sind wechselweise angeordnet. Beim normalen Betrieb
erzeugen die Rotorblätter 6a, 6c, 6e und 6g vom Typ 1, die in
der Zeichnung schraffiert sind, den Schub, während sich die
nichtschraffierten Rotorblätter 6b, 6d, 6f und 6h vom Typ II
im Leerlauf befinden. Dementsprechend weist das erzeugte
Geräusch hauptsächlich Komponenten auf, deren Frequenzen die
Hälfte von denen sind, die erzeugt werden, wenn alle Blätter
gleichmäßig den Schub erzeugen. Wie oben beschrieben wurde,
sind die Rotorblätter und das Drehkreuz durch die erste
Einrichtung oder die zweite Einrichtung oder eine Kombination von
diesen miteinander verbunden.
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Bei einer zweiten Ausführungsform sind, wie in Fig.
20 dargestellt ist, acht Rotorblätter 6a bis 6h in gleichem
Winkelabstand angeordnet. Ein erstes Paar aneinandergrenzender
Rotorblätter 6a und 6b und ein zweites Paar
aneinandergrenzender Rotorblätter 6e und 6f, die dem ersten Paar
gegenüberliegend angeordnet sind, sind alle Rotorblätter vom Typ II und
erzeugen den Schub. Die verbleibenden Rotorblätter 6c, 6d, 6g
und 6h sind Rotorblätter vom Typ I und befinden sich im
Leerlauf. In diesem Fall weist das erzeugte Geräusch hauptsächlich
Komponenten auf, deren Frequenzen im Vergleich zur ersten
Ausführungsform weiter verringert sind und deren Frequenzen
insbesondere ein Viertel derjenigen betragen, die erzeugt werden,
wenn alle Blätter den Schub gleichmäßig erzeugen. Es ist daher
kaum ein Geräusch hörbar.
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Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform sind
die Rotorblätter 6a bis 6h in gleichem Winkelabstand
angeordnet, und es tritt daher kein strukturelles Problem mit dem
Blattbefestigungsabschnitt auf, und die Probleme mit dem
Blattgleichgewicht und Schwingungen sind nicht ernst.
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Bei einer dritten Ausführungsform sind die
Rotorblätter 6a bis 6h in nicht gleichem Winkelabstand angeordnet,
wie in Fig. 21 dargestellt ist, so daß sich angrenzende
Rotorblätter nicht stören. Ein erstes Paar aneinandergrenzender
Rotorblätter 6a und 6b und ein zweites Paar
aneinandergrenzender Rotorblätter 6e und 6f, die dem ersten Paar
gegenüberliegend angeordnet sind, sind Rotorblätter vom Typ II und
erzeugen den Schub. Die verbleibenden Rotorblätter 6c, 6d, 6g und
6h sind Rotorblätter vom Typ 1 und befinden sich im Leerlauf.
In diesem Fall ist die Hochfrequenzkomponente des Geräusches
weiter verringert, so daß das Geräusch verringert ist.
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Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß der
vorliegenden Erfindung beim Heckrotor des Drehflügelflugzeugs
Unterschiede im Blattsteigungswinkel zwischen den Rotorblättern im
normalen Arbeitsbereich des Drehflügelflugzeugs erzeugt.
Dementsprechend ist der Schalldruck des vom Heckrotor erzeugten
Geräusches verringert, und ein kreischendes
Hochfrequenzgeräusch wird in ein niederfrequentes Geräusch umgewandelt,
das nicht so kreischend ist. Weiterhin wird das Geräusch ohne
eine Verringerung der Spitzengeschwindigkeit verringert,
wodurch andernfalls die Leistungsfähigkeit verringert werden
würde und das Vibrationsproblem bewirkt würde, so daß die
Leistungsfähigkeit hoch bleibt. Selbst dann, wenn Rotorblätter,
deren Steigungswinkel groß ist, infolge des Anwachsens des
Angriffswinkels durch eine abrupte Blattsteuerung überzogen
wird, bleibt die Gruppe von Rotorblättern, deren
Steigungswinkel klein ist&sub1; im nichtüberzogenen Zustand, und das
Drehflügelflugzeug
wird daher nicht in einen gefährlichen Zustand,
wie einen vollkommen überzogenen Zustand, gebracht, und es
wird eine höhere Sicherheit erreicht.
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Bei den Heckrotoren gemäß der vorliegenden Erfindung
ist das herkömmliche Anstellhorn modifiziert, und die Anzahl
der Komponenten und die Kosten sind nicht erhöht. Da weiterhin
der Heckrotor vom Typ eines mit einer Luftdurchführung
versehenen Flügelrads verwendet wird, gibt es keine erhöhte
Kollisionsgefahr mit Personen oder Hindernissen, und es gibt keinen
Einfluß durch das vertikale Heck oder durch Seitenwind. Auf
diese Weise können eine hohe Sicherheit und eine hohe
Leistungsfähigkeit erreicht werden, ohne daß ein Geräuschproblem
auftritt, das durch den Heckrotor vom Typ eines mit einer
Luftdurchführung versehenen Flügelrads unweigerlich
aufgeworfen wird.