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Steilschraubensteuerung Für die Steuerung von Steilschraubern, deren
Hauptaufgabe das senkrechte Aufsteigen, das Stillstehen in der Luft und der steile
Abstieg ist, wird entweder die Rotorneigung gegenüber der Rumpfachse oder die periodische
Verstellung der Blattflügel verwandt. Beide Verstellarten bewirken das Neigen des
von den Schraubenflügeln betriebenen Spitzenkreises in die gewünschte Fahrtrichtung.
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Die zur Verstellung der Blattwinkel in ihrer Gesamtheit meist an ;einebigen
Tragschraubern dienenden Anordnungen bestehen aus einer Steuerscheibe, die über
oder unter der von den Schrauben bestrichenen Kreisscheibe liegt und von an den
Flügelblättern angelenkten Abtasthebeln mit Laufrollen umkreist wird. Läßt sich
die Steuerscheibe von einem in der Umlaufachse des Rotors kugelig aufgehängten Steuerknüppel
radial verstellen oder ankippen, so steuert sie über die Abtasthebel die Blattwinkel
periodisch, d. h. bei der Verstellung bleiben die Summen der gegenüberliegenden
Blattwinkel. im wesentlichen gleich. Durch eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung werden
die Blattwinkel in ihrer Gesamtheit verstellt, so daß sich die Summe der Blattwinkel
zweier gegenüberliegender Blätter verändert. Dies hat den Vorteil der Anpassung
der Blattwinkel an die jeweiligen Flugverhältnisse. Bei Einstellung eines größeren
Winkels wird der Steilschrauber schneller steigen oder mehr Last aufnehmen können.
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Für gleichachsige, gegenläufige Hubschrauben wären zwei Steuerscheiben
nötig, wodurch die Verwendungsmöglichkeiten eingeengt werden, weil je zwei Paar
Abtasthebel entgegengesetzt auf den Steuerscheiben umlaufen und bei deren Entfernung
voneinander von, einem Steuerknüppel schlecht zu bedienen sind.
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Ein weiterer Nachteil liegt in der radialen Führung der umlaufenden
Abtasthebel. Wird nämlich die Steuerscheibe exzentrisch verstellt,
dann
bewirkt die Steuerscheibe durch ihren Abfall gegenüber der Tangente eine Blattwinkelverstellung
der quer zur Exzenterbewegung der Steuerscheibe liegenden Blätter, also in einer
ungewollten Stellung. Die Summen der Blattwinkel dieser gegenüberliegenden Schraubenblätter
sind damit nicht mehr gleich, so daß die periodische Verstellung der Blattwinkel
die Auftriebskraft der Hubschraube gegenüber der Nullstellung verändert.
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Die Erfindung besteht in einer Steuereinrichtung für Steilschrauber
mit gegenläufigen Flügelsystemen, die es gestattet, von einem Steuerknüppel aus
periodische Blattwinkelsteuerung zu bewerkstelligen und eine Verstellung aller Blattwinkel
um den gleichen Betrag zu erzielen, wobei insbesondere auf vollkommene Spielfreiheit
Wert belegt wurde. Diese Wirkungen werden :erreicht mit einer geteilten Steuerscheibe,
die zwischen den Flügelsystemen angebracht und deren zwei Teile von den zugehörigen
Flügelsystemen mittels mehrteiliger Abtasthebel beim Umlauf mitgenommen werden.
Dabei ist die Steuerscheibe in jedem Teil an der Abtastfläche keilförmig, zu dem
Zwecke, durch eine axiale Bewegung der geteilten Steuerscheibe mit schrägen Flächen
eine Veränderung des Abstandes von der Umlaufachse bis zum Abtastpunkt eintreten
zu lassen, wodurch eine Verstellung aller Blattwinkel bewirkt wird.
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Diese Steuereinrichtung hat den Vorteil, daß man mit einem einzigen
Hebel sowohl die periodische als auch die gesamte Verstellung der Schraubenblattwinkel
spielfrei und fehlerfrei herbeiführen kann. Die Steuerbewegung erfolgt sinngemäß:
Ein Drücken des Steuerknüppels drückt auch die Maschine, ein. Ziehen des Knüppels
bedeutet auch ein Ziehen der Ma$chine. Ein Steuerbordausschlag läßt das Flugzeug
nach steuerbord kippen und umgekehrt. Ein Aufwärtsstoßen des Knüppels läßt den Steilschrauber
rascher steigen, ein Abwärtsziehen des Knüppels stellt die Schraubenblätter weniger
an, so daß der Steilschrauber absteigt.
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In den Abb. i bis 5 wird der Gegenstand der Erfindung dargestellt.
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Der nicht dargestellte Rumpf trägt in der Mitte den Rotor mit V-förmig
starr angestellten Schraubenblättern. Zwischen den gegenläufig drehenden Flügelpaaren
befindet sich eine zweiteilige Steuerscheibe, deren Teile mit den zugehörigen Blättern
umlaufen. Eine innere Hohlwelle 4 überträgt von einem Motor eine umlaufende Bewegung
auf ein oberes Hohnlagergehäuse 5, in dem Flügelholme 6 mittels einer Holmhülse
7 drehbar in den Lagern 8 und 9 gelagert sind. Ebenso überträgt eine äußere Hohl"vell.e
1 o eine umlaufende Bewegung über ein unteres Hohnlagergehäuse i i und über eine
in Lagern 12 und 13 geführte Holmhülse 14 auf die unteren Blattholme 15, und zwar
im Gegensinn zur inneren Welle 4, an der sie mittels Lager 16 und 17 gelagert ist.
In der inneren Welle 4 hängt in bekannter Weise im Lager 18 kugelig beweglich und
mit der gesamten Aufhängung in Vertikalrichtung verschieblich ein Steuerknüppel
i9, dessen oberer Hebelarm mit einem Lager 2o an einer Steuerscheibe 3 angelenkt
ist. Die Steuerscheibe ist mit drei Speichen durch Welle 4 Hindurchgeführt; außerhalb
der Welle ist sie in einen oberen Teil 21 und einen an diesem drehbar geführten
unteren Teil 22 geteilt. Jeder Teil. trägt gegenüber den Flügelblattholmen 6 bzw.
15 je einen Schlitz 23 bzw. 24, 'dessen innere Flächen zur Rotorachse geneigt
sind, so daß immer zwei gegenüberliegende Flächen einen abgestumpften Keil bilden.
In jedem Schlitz tastet ein dreiteiliger Hebel 25 bzw. 26 mit je einer drehbaren
Rolle. 27 die Steuerscheibe 3 ab. Die Abtastfläche der Steuerscheibe ist eben ausgebildet,
so daß sie wie eine Nocke eine Relativbewegung beim Umlauf der Flügel verhindert.
Jede Steuerscheibenhälfte ist also genötigt, mit dem zugehörigen Flügelpaar umzulaufen.
Die drei Teile des Abtasthebels 25 bzw. 26 liegen unter gegenseitiger «Spannung
an den parallelen Flächen des Schlitzes an. Von den drei Hebeln 25 bz«>. 26 sind
zwei auf der Achse 28 fest verstiftet, und ebenso der Hebel 25a bzw. 26a, während
der mittelste drehbar ist und gegen die beiden äußeren mit einer Feder wie in Abb.
5 und 6 oder wie in Abb. 8 verspannt ist. Die Abtasthebel 25 bzw. 26 sind zusammen
mit den Hebeln 25,1 bzw. 26a als Winkelhebel anzusehen, die sich in Lagerböcken
29 bewegen. Von diesem Hebelarm 25a bzw. 26,1 des Abtasthebels 25 bzw. 26
wird dessen Bewegung über ein Einstellglied3o und einen Drehhebel 31 auf den Holm
6 bz«-. 15 übertragen.
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Während bei exzentrischer Verstellung der Steuerfläche die Hebel eine
periodische Verstellung der Blattwinkel einleiten, verändert eine axiale Verschiebung
die Abstände von der Mitte der Rotorachse bis zum Abtastpunkt der Hebel 25 bzw.
26 bei allen Winkelhebeln zugleich und bewirkt damit eine Verstellung der gesamten
Blattwinkel.
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In der Abb.3 ist die Erfindung an Steilschraubernaben mit angelenkten
Flügeln dargestellt. Die Flügelholme sind bei 32 an die Holmhülse 33 angelenkt,
die ihrerseits im geraden Holmlagergebäuse . drehbar gelagert ist. Die Änderung
der gesamten Blattwinkel erfolgt wie in Abb.2 und 3; nur sind die Steuerscheibenhälften
im Durchmesser ungleich,
was zum Ausgleich der Beeinflussung der
unteren Schraube durch die obere nütz-]ich ist.
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Die Abb. q. und 5 veranschaulichen die Erfindung im wesentlichen Teil
in vergrößertem Maßstab an einer Steuerscheibe nach Abb. 3. Die Lagerböcke 29 sind
der. übersicht halber nur schematisch angedeutet. Eine Blattfeder 35 verspannt die
Teile des Abtast= Nebels gegeneinander.