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Hubschrauber mit auf der Rotorwelle allseitig neigbar gelagerter Nabe
und mit einer Schwungvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Drehflügelflugzeug
und insbesondere auf Steuerungen für einen mit nur einem einzigen Blatt oder mit
zwei diametral gegenüberliegenden Blättern oder Flügeln ausgestatteten Drehflügel,
der auf dem Hubschrauberrumpf mittels einer Verbindungsvorrichtung getragen wird,
die eine allseitige Schrägstellung des Drehflügels ermöglicht.
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Ziel der Erfindung ist eine verbesserte Anordnung bei ,durch Schwungmassen
gesteuerten Drehflügelsystemen, wie sie in den USA.-Patentschriften z 368 689 und
a 384 5 16 beschrieben sind, wobei durch diese neue Anordnung die Schlaggröße des
Drehflügels selbsttätig und wirkungsvoll begrenzt und eine Überbeanspruchungdes
Drehflügelmastes und des Drehflügels vermieden werden soll.
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Weitere Ziele der Erfindung sind ein Hubschrauber, dessen Drehflügel
sich von selbst besser stabilisiert, und eine für den Drehflügel bestimmte Stabilisierungsanlage,
die bei Querluftströmung eine Schrägstellung der Flügelspitzendrehebene selbsttätig
verhütet.
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Diese Ziele sollen erfindungsgemäß mit einer Dre hflüge@lsteuerung
erreicht werden, in der die Auftriebskräfte, ne den Drehflügel verlagern wollen,
zur Gegensteuerung des Drehflügels herangezogen werden.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen in einer Einrichtung, die die
Neigung der Drehflügelnabe um diejenige Achse begrenzt, die quer z:ur Längsachse
des D:rehflügelblattes oder der Dreihflügelblätter liegt.
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Andere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung. In der
Zeichnung ist Fig. r die schaubildliche Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schlagsteuerung
für einen zweiflügeligen
Drehflügel, wobei einzelne Teile weggebrochen
sind, Ftig. 2 eine Teilseitenansicht der D.rehflügelnabe und .der Schlagsteuerung
nach Fig. i und Fig. 3 ein Schnitt :durch einen Teil der in den Fig. i und 2 gezeigten
Dr-ehflügelsteuerung.
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Der Drehflügel (Fig. i und 2) kann beispielsweise aus zwei Flügeln
oder Blättern to, ii ,bes:tehen, die in U-förmigen Armen i2 befestigt sind. Die
Arme i2 :gehen von einer Ringnabe 14 aus, deren Tragkonsolen 15 mittels diametral
isich gegenüberliegender Zapfen 16 auf einem Ring i8 gelagert sind. Der Ring 18
wird von dien diametral sich gegenüberliegenden Zapfen i9 getragen, deren Achsen
quer zu den .ausgerichteten Achsen der Zapfen 16 liegen. Die Zapfen i9 sitzen auf
dem oberen Ende der Drehflügelantri-ebswelle 2o. Die Blätter werden also von der
Welle 2o in Drehung gesetzt, wobei sich -der Drehflügel mit der Nabe gegenüber der
Welle 2o in jeder Richtung frei schräg stellen kann.
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Eine Schwungsohi.ene 25 wird von der Welle 2o getragen und läuft mit
dieser Welle um. Die Schwungschiene besteht aus einem die Welle zu beiden Seiten
umgreifenden Abschnitt 25 und aus Ansätzen 26, die .an gegenüberliegenden Enden
stromlinienförmig geformte Gewichte 28 tragen. Der gesamte Schwungschienenaufbau
ist an der Welle 2o mittels eines Drehzapfens 30 so gelagert, d'aß die Schwungschiene
um .eine Achse @s chwingen kann, die parallel zur Längsachse des Drehflügels liegt.
Zwei Lenker 32 sind auf gegenüberliegenden Endabschnitten des Schwungschienenaufbaues
25 mittels Zapfen 34 ,drehbar gelagert. Druck- und Zugstangen 36 (Fig. i und 2)
sind .an ihren unteren Enden mit Drehzapfen 38 im ,mittleren Teil der zugehörenden
Lenker 32 angelenkt, erstrecken sich nach oben und greifen mit der Drehverbindung
39 an .den Steuerschenkeln 4o (Fig. 2) an, die an der Drehflügelnabe 14 sitzen.
Die anderen Enden der Lenker 3a sind mit abwärts gerichteten Druck-Zug-Stangen 42
verbunden, die an ihren unteren Enden in Verbindung mit der vom Flugzeugführer gesteuerten
Handsteuerung etehen, z. B. unter Zwischenschaltung einer Tau:melp.latte (nicht
dargestellt), wie sie 4n der Technik bekannt ist. Durch eine vom Flugzeugführer
erfolgte Betätigung .der Handsteuerung vers:chwenken die Druck-Zug-Stangen 42 die
Lenker 32, wodurch die Druck-Zug-Stangen 36 die Drehflügelsteuerung einstellen.
Befinden sich die Steuerstangen 42 in einer bestimmten Einstellung, so hat jede
Abweichung der Drehflügelzvelle 2o von der in Fig. i dargestellten Fluglageselbsttätige
Verschiebungen der Züg@Druck-S.tangen 36 zur Folge, und zwar wegen des Wi.ders.tandes
der Schwungschiene. Hierdurch werden die die Fluglage korrigierenden Einstellungen
der Flügelblattsteigung selbsttätig :erhalten.
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Die D@rehflügelnabe 14 trägt eine Einrichtung, die die Schlaggröße
:des Drehflügels begrenzt und ,in der Darstellung aus zwei Zugseilen 44 besteht,
von denen jedes Zugseil mit einem Ende an -einem Ansatz des entsprechenden Zapfens
16 befestigt ist, so daß das Zugseil durch :den Zapfen nach oben gezogen wird, wenn
das zugehörende Ende des Drehflügels sich gegenüber der Umlaufebene der Schwungschiene
25 hebt. Jedes Zugseil 44 trägt an seinem unteren Ende eine Stange 45, die gleitend
durch eine mit :einer Bohrung versehene Konsole 46 hindurchtritt, .die von dem Ende
der Schwungschiene 25 ausgeht, das dem das obere Ende des Zugselbes tragenden D@rehflügelblatt
vorauseilt. Am unteren Ende isst .die- SeilsItange 45 mit Gewinde versehen ,und
trägt .eine Mutter 48. Zwischen der Mutter 48 und der Konsole 46 liegt eine Druckfeder
49, die eine federnde Verbindung zwischen dem Drdhfl.ügel und der Schwungschiene
25 herstellt. Die Stellungen der Verbindungen an gegen-Überliegenden Enden der Seile
44 mit Bezug auf die Achsen,der Zapfen i9 und den Schwingschienenzapfen
30 -sowie die Größe des Durchhanges oder des in der Seilanlage vorhandenen
Spiels wird so geregelt, daß der :gewünschte Empfindlichkeitsgrad für das Arbeiten
der Anlage vorhanden ist.
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Die erfindungsgemäße Schlagsteuerung für den Ausschlag des Drehflügels
arbeitet selbsttätig, um das Schlaggen des Drehflügels zu begrenzen und da,-durch
eine übierbeanspmuchung des Drehflügelkopfes unid des Mastaufbaues zu verhüten.
Steht beispielsweise der Drebflügel:mast oder die Antriebswelle 2o in lotrechter
Lage und droht sich der Drehflügel .ungestört auf der Antriebswelle 2o, so wird
bei einer Schrägstellung der Drehflügelwellie, gesehen In Fig. 2, nach oben gegen,das
Blatt to der in dieser Figur rechts liegende Seilzug nach unten gezogen. Wenn die
Störung, die diese Verschiebung der Drehflügelwelle gegenüber dem Drehflügel verursacht,
so groß ist, daß die am unteren Ende des Seilzuges 44 sitzende Feder 49 zusammengedrückt
wird, so wird, der Zug auf das zugehörende Ende der Schwungschiene 25 übertragen.
Ein -der-artiger Zug auf die Schwungschiene zwingt diese Schiene, in eine
Umlaufebene, die, ,gesehen .in Fig. 2, nach rechts geneigt ist. Dieser Vorgang erfolgt
nach den Kreiselgesetzen.
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Sobald also ,das Blatt ii -eine Stelle erreicht, die um @9o'°' vor
der Stelle liegt, an des das Blatt zur Zeit .des Seilzuges sich befand, ist das
Blatt durch das Arbeiten des Lenkergestänges 32, 36 auf einen erhöhten Anstellwinkel
eingestellt, der selbsttätig die Auftriebskräfte auf @da:s Blatt erhöht, so daß
das Blatt während des Umlaufes im nächsten Quadranten von 9o'° steigt. Sobald dann
daas Blatt i i die in Fig. i vorm Blatt to eingenommene Stellung erreicht, liegt
das Blatt i i oberhalb der in F,. i dargestellten Lagedes Blattes to. Diese Steuerung
erfolgt stets selbsttätig, so daß die D.rehflüge@lspitzenumlaufebene ständig im
wesentlichen rechtwinklig zur Welle 2o steht.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung -wird also .der Drehflügelmast
und .der Drehflügelkopf gegen Stöße und/od@er Biegungsbeanspruchungen, wie sie für
gewöhnlich beim übermäßige. Schlagen eines Hubschraubendmehflügel.s im Flug auftreten,
geschützt. Mit d :er Erfindung wird auch der Drehflügel .selbsttätig .dem Hubschrauber
gegenüber
stabilisiert und eine Schrägstellung der Drehflügelspi:tzenumlaufebene
durch Querluftströmungen verhütet.