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Regeleinrichtung für Schwanzrotoren von Hubschraubern Die Erfindung
betrifft Drehflügel-Flugzeuge der Bauart mit einem einzelnen tragenden Rotor, der
am vorderen Ende des Rumpfes angeordnet und um eine im allgemeinen senkrechte Achse
drehbar ist, und mit einem Schwanzrotor, der am hinteren Ende des Rumpfes angebracht
und um eine im allgemeinen horizontale Achse drehbar ist, um dem Drehmoment des
Hauptrotors entgegenzuwirken.
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Bei dieser Hubschrauberbauart war es in der Praxis üblich, eine Betriebsverbindung
zwischen dem Hebel zur kollektiven Steigungsregelung für den Hauptrotor und der
Vergaserdrossel vorzusehen, die eine entsprechende Einstellung der Drosselöffnung
bei jeder Änderung der Hauptrotor= steigung selbsttätig vornimmt, so daß verhindert
wird, daß sich der Rotor beispielsweise bei Vergrößerung der kollektiven Steigung
der Rotorblätter in einem solchen Maße verlangsamt, daß die auf die Luftschraubenblätter
wirkenden Zentrifugalkräfte auf einen gefährlichen Wert vermindert werden.
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Gleichzeitig mit der Vergrößerung der Gesamtsteigung und. der Öffnung
der Drossel ist eine Änderung der Schwanzrotorsteigung erforderlich, um die Drehmomenterhöhung
des Hauptrotors
auszugleichen. Dies geschieht gewöhnlich durch die
Seitenruderpedale, die den Steuerkurs des Flugzeuges durch Änderung der Steigung
des Schwanzrotors zwecks Änderung seines Drehmomentes beeinflussen, wobei das Drehzahlverhältnis
des Schwanzrotors zu dem Hauptrotor fest bleibt, da die beiden Rotoren miteinander
verbunden sind. Dies hat den offensichtlichen Nachteil, daß der Pilot immer dann,
wenn er die Gesamtsteigung des Hauptrotors mit der Hand ändert, gleichzeitig eine
Ausgleichseinstellung der Schwanzrotorsteigung mit dem Fuß vornehmen muß.
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Es ist bekannt, die Seilzüge für die Schwanzrotorsteigung mechanisch
mit den kombinierten Drossel- und Steigungshebeln zu verbinden, wie beispielsweise
in dem USA.-Patent 223182,6o offenbart ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil,
daß beim Ziehen des Hebels zur kollektiven Steigungsregelung mit einem mechanisch
verbundenen Schwanzrotorsteigungsgestänge während einer antriebslosen Landung ein
großes Drehmoment von dem Schwanzrotor ausgeübt wird, wenn dieses nicht erwünscht
ist. Dies hat häufig zu schweren Unfällen geführt, falls der Pilot eine meist auf
engem Raum erforderliche Notlandung macht und die Schwanzrotorsteigung anderweitig
zu verkleinern vergißt, wenn er den Hebel zur kollektiven Steigungsänderung hochzieht,
da das Flugzeug dabei im Zeitpunkt der Bodenberührung mit Gewalt auf eine Seite
geschwenkt wird.
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Es wurde auch. zur Erzielung des Ausgleichs der Schwanzrotorsteigung
eine andere Anlage vorgeschlagen, bei der das von dem Getriebegehäuse ausgeübte
Drehmoment als ein Maß der abgegebenen Motorleistung benutzt wird und die Schwanzrotorsteigung
regelt. Eine solche Anlage besitzt den Nachteil, daß sie das konstruktive Problem
der Anbringung eines Übertragungselementes, beispielsweise des Getriebegehäuses,
einschließt, das infolge der zum Antrieb eines Hubschrauberrotors verwendeten Getriebeu@tersetzung
ein viel größeres Drehmoment als der Motor entwickelt. Eine drehbare oder frei bewegliche
Anordnung einer solchen Übertragung erfordert schwere und komplizierte mechanische
Vorrichtungen.
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Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, einen Hubschrauber in der
Bauart mit einem einzelnen tragenden Rotor zu schaffen, bei dem die Einstellung
der Schwanzrotorsteigung von der Arbeitsleistung des Motors abhängig gemacht wird,
d. h., sie reagiert darauf, ob der Motor läuft oder stillgesetzt ist, sowie auf
alle dazwischenliegenden Leistungseinstellungen, die während des Fluges verwendet
werden können.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines verbesserten
Mechanismus zum Regeln der Schwanzrotorsteigung in Abhängigkeit von der abgegebenen
Motorleistung, der äußerst einfach und billig ist und nicht den Nachteil eines schweren
Gewichtes mit sich bringt.
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Eine- weitere Aufgabe der Erfindung .ist es, eine solche verbesserte
selbsttätige Schwanzrotorsteigungsregelung dieser Bauart herzustellen, die eine
verhältnismäßig empfindliche Beeinflussung ausübt, die jederzeit durch die übliche
Pedalsteuerung des Piloten umgestoßen werden kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Regelvorrichtung
für die Schwanzrotorsteigung der beschriebenen Art, die auf den Druck in der Motoreinlaßleitung
anspricht.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Regelvorrichtung
dieser verbesserten Bauart für die Schwanzrotorsteigung, die über denselben Servomotormechanismus
arbeitet, der für die Regelung der Schwanzrotorsteigung durch die Seitenruderpedale
vorgesehen ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ganz allgemein den Aufbau
und die Arbeitsweise von Hubschrauberregelungen zu verbessern.
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Diese und weitere Aufgaben, Ziele und Vorteile der Erfindung sind
aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zu entnehmen, in der eine in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsform der Erfinfindung erläutert ist. Es zeigt Fig. I eine
Seitenansicht eines Hubschraubers, der die Vorrichtung nach der Erfindung aufweist,
Fig. 2 eine Ansicht des Motors, Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab gezeichnete
perspektivische Ansicht eines Teiles des Mechanismus zur Regelung der Hauptrotorsteigung,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Servomotormechanismus zur Änderung der Schwanzrotorsteigung
mit der Einlaßleitungsdruckregelung nach der Erfindung, Fig. 5 eine schematische
Ansicht der Konstruktion nach Fig. 4, und Fig. 6 Einzelheiten des Mechanismus zur
Verstellung der Schwanzrotorsteigung.
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Fig. I zeigt einen Hubschrauber gemäß der Erfindung, bei dem ein im
Bug des Rumpfes 12, angeordneter Motor Io eine schräg verlaufende Welle 14 antreibt.
Diese erstreckt sich in ein Getriebegehäuse 16, das sich hinter der oberhalb des
Motors gelegenen Pilotenkabine 18 befindet. Eine Welle 2o verläuft von dem Getriebegehäuse
nach oben und lagert den tragenden Hauptrotor 22, der eine Mehrzahl Verstellschraubenblätter
24 trägt. Jedes Blatt besitzt die übliche Nase 26, die durch die Achse 28 mit dem
umlaufenden Taumelscheibenelement 3o verbünden ist. Diese ist auf der Antriebswelle
universell beweglich angeordnet und kann sich auch senkrecht zum Rumpf bewegen,
wie es bei dieser Hubschrauberbauart üblich ist. Das nicht drehbare Element 32 der
Taumelscheibe ivt gegen Drehung durch eine Schere 34 gesichert unu kann in jeder
Richtung ungehindert kippen sowie sich auf der Welle 2o mit dem umlaufenden Element
3o nach oben und unten bewegen.
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Der Rumpf ist mit dem üblichen Heckkegel 36 versehen, der in einem
Turm 38 endigt. In diesem ist der Schwanzrotor 4o um eine horizontale Welle 42 drehbar
gelagert. Darstellungsgemäß ist der Schwanzrotor mit zwei Luftschraubenblättern
43 versehen und wird von dem Getriebegehäuse 16 über eine Welle 44 und ein Winkelgetriebegehäuse
45 so angetrieben, daß die Schwanzrotordrehzahl
immer der Hauptrotordrehzahl
proportional ist.
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Die üblichen doppelten Pilotensteuervorrichtungen einschließlich der
Hebel 46 zur kollektiven Steigungsregelung und Hebel 48 zur zyklischen Steigungsregelung,
von denen jeweils einer in Fig. I dargestellt ist, sind vorhanden. Wie in Fig. 3
gezeigt ist, wird durch Drehung eines der Hebel 46 zur kollektiven Steigungsregelung
die in festen Lagern 52 laufende Welle 5o gedreht. Dadurch wird bewirkt, daß die
Lenker 54 die beiden Winkelhebel 56 um die Achse der Welle 58 drehen, wodurch die
Welle 6o verschoben wird, auf der drei Winkelhebel 62 zur zyklischen Steigungsregelung
drehbar gelagert sind. Diese Bewegung der Hebel 46 verschiebt alle Winkelhebel 62
gleichmäßig und gleichzeitig, so daß die Stangen 64, 65 und 66 bewegt werden. Die
Stange 64 ist mit dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels 68 verbunden, dessen anderer
Arm an eine Stange 7o angeschlossen ist, die ihrerseits mit einem Arm eines Winkelhebels
72 verbunden ist. Der andere Arm des Winkelhebels 72 ist mit einer Stange 74 verbunden,
die über einen hydraulischen Servomechanismus 76, an der einen Seite des nicht umlaufenden
Taumelscheibenelementes 32 liegt. Die Stange 66 ist an den einen Arm eines Winkelhebels
78 angeschlossen, dessen anderer Arm mit einer Stange 8o verbunden ist, die ebenfalls
mit einem hydraulischen Servomechanismus 76b in Verbindung steht, der mit der entgegengesetzen
Seite des nicht umlaufenden Taumelscheibenelementes 32 verbunden ist. Die Stange
65 sitzt ebenfalls an einem Arm eines Winkelhebels 82, dessen anderer Arm mit einer
Stange 84 vertunden ist. Diese steht mit einem hydraulischen Servomechanismus 76,
-in Verbindung, der an den vorderen Teil des nicht umlaufenden Taumelscheibenelementes
32 angeschlossen ist, um eine vordere und hintere Regelung des letztgenannten zu
Schaffen. Die Bewegung der drei Winkelhebel 62 für die zyklische Steigung wird durch
drei Stangen 86 gesteuert, die mit einem geeigneten Mechanismus zur zyklischen Steigungsregelung
(nicht dargestellt) verbunden sind.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, regeln die Hebel 46 zur kollektiven Steigungsregelung
auch die Drossel des Motors Io. Zu diesem Zweck trägt die Welle 5o einen radial
verlaufenden Arm 88, von dem ein Ende drehbar mit dem einen Ende eines Lenkers 9o
und dessen anderes Ende mit einem Arm des Winkelhebels 92 verbunden ist. Der andere
Arm des Winkelhebels 92 ist mit einem Lenker 94 verbunden, der an einen Arm eines
Winkelhebels 96 angelenkt ist, dessen anderer Arm mit einem Lenker 98 verbunden
ist. Dieser ist mit einem Arm eines Winkelhebels Ioo verbunden, dessen anderer Arm
mit einem Lenker Io2 verbunden ist, der an einen Arm I04 auf einer Welle Io6 angelenkt
ist, die in festen Lagern Io8 drehbar ist. Die Welle Io6 trägt einen zweiten Arm
IIo, dessen verlängertes Ende an eine Stange 112 angelenkt ist, die mit der Motordrossel
113 über einen Winkelhebel 114 und den Lenker 116 verbunden ist. Wenn die Hebel
46 zur kollektiven Steigungsregelung im Uhrzeigersinne bewegt werden (Fig. 3), um
die Steigung aller Blätter des Hauptrotors 22 gleichzeitig zu vergrößern, wird offensichtlich
die Drossel 113 des Motors entsprechend in einer Drosselöffnungsrichtung bewegt,
um die abgegebene Motorleistung zu erhöhen, so daß die vergrößerte Steigung der
Blätter die Rotordrehzahl nicht vermindert.
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Pilotenbedienungsmittel sind ebenfalls zur Steigungsregelung der Schwanzrotorblätter
43 vorhanden. Zu diesem Zweck sind die üblichen Seitenruder 118 (Fig. I) vorhanden,
die mit einem Seilzug 12o verbunden sind, der sich von dem üblichen linken und rechten
Seitenruderpedal rings um die Seilzugrolle 122 (Fig. 4) erstreckt. Die Enden des
Seilzuges I2o sind bei 124 und 126 mit einem Hebel 128 verbunden, der bei 130 mit
einer mit Totgang ausgestatteten Vorrichtung drehbar verbunden ist. Diese wird in
Verbindung mit dem hydraulischen Servomechanismus vollständiger beschrieben und
dient dazu, den Piloten bei der Regelung der Schwanzrotorsteigung zu unterstützen.
Der Hebel 128 ist zwischen seinen Enden bei 132 an einen Lenker 134 angelenkt, dessen
anderes Ende bei 136 an einen Winkelhebel 138 angelenkt ist, der bei I4o an dem
festen Flugwerk drehbar gelagert ist. Der Winkelhebel 138 trägt an seinem freien
Ende einen bogenförmigen, den Seilzug aufnehmenden, genuteten Teil 42, an dessen
gegenüberliegenden Enden die Enden eines Seilzuges 144 bei 146 und 148 befestigt
sind. Der Seilzug 144 läuft über Seilscheiben 150 und 152 und beeinflußt die Kette
154 zur Regelung der Schwanzrotorsteigung, die mit dem Mechanismus 156 zur Änderung
der Blattsteigung des Schwanzrotors in üblicher Wise verbunden ist; wie. beispielsweise
in dem USA.-Patent 2 499 314 dargestellt ist.
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Es sind auch Mittel zur selbsttätigen Regelung der Steigung der Schwanzrotorblätter
42 vorgesehen, die darauf ansprechen, ob der Motor läuft oder nicht, und die erfindungsgemäß
auf verschiedene Zwischenleistungseinstellungen der Motordrossel während des Fluges
reagieren. Zu diesem Zweck ist eine Strömungsmittelverbindung 158 vorhanden, die
sich von der Motoreinlaßleitung I6o des Motors Io zu einem Faltenbalg 162 erstreckt,
welcher dem hydraulischen Mechanismus 164 zur Regelung der Schwanzrotorsteigungseinstellung
zugeordnet ist, die nun ausführlich im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 beschrieben
wird.
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Ein in einem Zylin-1er 168 beweglicher, hydraulischer Servokolben
166 weist eine Kolbenstange 170 auf, die an dem Punkt 132 an den Hebel 128 angelenkt
ist. Durch die Rohrleitung 172 eintretendes Druckströrrungsmittel wird der Kammer
174 oder 176 auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens 166 unter der Steuerwirkung
eines Steuer- oder Schaltventils 178 zugeführt. Das Druckströmungsmittel tritt durch
die Rohrleitung 172 zwischen zwei Bundscheiben 182 und 184 des Schaltventils in
die Kammer 18o ein. Die Ventilstange 186 ist bei 188 mit einem Steuerhebel igo verbunden,
der die Bewegung des Schaltventils 178 regelt. Die
Bundscheiben
182 und 184 schließen -normalerweise die Kanäle 192 und 194 ab, die mit der Kammer
174 bzw. 176 der Antriebsservoeinheit in Verbindung stehen. Die Kammern 196 und
198 des Schaltventils sind durch' Verbindungen Zoo und 2o2 zu der Niederdruckleitung
2,04 der hydraulischen Anlage in bekannter Weise zwecks Ableitung verbunden.
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Der Steuerhebel I9o ist mit seinem unteren Ende bei 2o6 an einem Hängearm
2o8 drehbar gelagert, der an dem Totganghebel 2Io befestigt ist. Das eine Ende des
Hebels 2Io ist bei I3o an dem unteren Ende des Hebels 128 angelenkt, und das andere
Ende erstreckt sich seitlich durch einen Zylinder 2I2, in dem sich ein Kolben 214
bewegt. Die Kam mer 2I2 ist durch einen Kanal 2I6 mit der Hochdruckleitung 172 verbunden,
so daß das Druckströmungsmittel in dieser Leitung auf die obere Seite des Kolbens
2I4 wirkt und diesen in der Kammer nach unten gegen eine Druckfeder 2I8 drückt,
die den Kolben konstant nach oben drückt. Der Kolben 2I4 besitzt einen Mittelteil
22o mit reduziertem Durchmesser, der über einen konischen Teil 222 in das untere
Kolbenende übergeht. Der reduzierte Teil 22o des Kolbens 2I4 wird von einer Öffnung
224 des Hebels 2Io aufgenommen, deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser
des reduzierten Teiles 22o ist, so daß eine begrenzte Längsbewegung des Hebels 2Io
möglich ist. Jedoch hat die Öffnung 224 überhängende Seitenwände 226, die der konischen
Form des Teiles 222 des Kolbens angepaßt sind, so daß der Kolben beim Fehlen eines
hyd@aulischen Druckes in der Leitung 172 von der Feder 218 nach oben gedrückt wird,
wobei sein konischer Teil in die Öffnung 224 gelangt und den Hebel 21 gegen Längsbewegung
verriegelt.
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An dem einen Ende des Faltenbalges 162 befindet sich ein Halter 228,
der an einem Arm 23o einer U-förmigen Stütze befestigt ist, die ein Stück mit dem
Gehäuse 23I bildet und sich auf derjenigen Seite des Gehäuses befindet, in dem der
Servomotorkolben, das Schaltventil und der gerade beschriebene Mechanismus untergebracht
sind. Die vorher erwähnte Rohrleitung I58, die mit der Einlaßleitung I6o des Motors
in Verbindung steht, erstreckt sich durch den Arm 23o und den Halter 228 zu dem
Innenraum des Faltenbalges. An dem anderen freien Ende des Faltenbalges I62 ist
eine Stange 232 befestigt, auf die eine geeignete Muffe 234 geschraubt ist, die
in dem anderen Arm 236 der U-förmigen Stütze geführt wird. Das freie Gewindeende
der Stange 232 ist bei 237 mit dem oberen Ende des vorher erwähnten Hebels I9o durch
einen Stift 233 (Fig. 4) drehbar verbunden. Der Stift 233 ist in einer auf der Stange
232 verstellbaren Mutter angeordnet. In dem oberen Ende des Hebels I9o befindet
sich ein senkrechter Schlitz, in dem sich der Stift 233 bewegen kann, wenn der Hebel
I9o um seinen Drehzapfen 2o6 schwingt. Der Faltenbalg I62 ist in Fig. 5 in einer
Zwischenstellung gezeigt. Wenn die Motordrossel geschlossen ist, zieht sich der
Faltenbalg zusammen, wogegen das Öffnen der Motordrossel einen erhöhten Druck in
dem Faltenbalg hervorruft, so daß sich dieser ausdehnt. Falls der Motor nicht vorverdichtet
ist, arbeitet der Faltenbalg 162 zwischen o und 762 mm Hg, während sein Druckbereich
in einem vorverdichteten Motor zwischen o und 1524 mm Hg liegen kann. Zur Begrenzung
der Bewegung des oberen Endes des Hebels I9o und somit der Ausdehnung und Zusammenziehung
des Faltenbalges sind gegenüberliegende Anschlagflansche 238 und 24o vorgesehen.
Der Anschlag 238 ist in einem Stück mit der Muffe 234, die auf die Welle 232 geschraubt
ist, ausgebildet und hat größeren Durchmesser als die Muffe. Der Anschlag 24o wird
an seinem Platz am anderen Ende der Muffe 234 mit einer Mutter 235 festgehalten,
die ebenfalls auf die Welle 232 geschraubt ist und diese Baueinheit auf der Welle
verriegelt. Die Anschläge 238 und 24o berühren den Winkelstützenarm 236, um die
Bahn des Faltenbalges bei seiner Hin- und Herbewegung zu begrenzen.
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Wenn der Pilot während des Betriebes seine Fußhebel zur Lenkung des
Hubschraubers bewegt, dreht der Seilzug I2o den Hebel I28 um seinen Zwischenzapfen
132, der kurzzeitig als fester Zapfen wirkt, da das Schaltventil 178 in die Mittellage
gelangt und der Kolben 166 durch das in den Kammern 174 und 176 befindliche,
auf entgegengesetzte Kolbenenden wirkende Strömungsmittel festgehalten wird. Somit
bewirkt die Bewegung des Hebels 128 durch die Pedale des Piloten eine Bewegung des
Drehzapfenpunktes 130. Unter der Annahme, daß der Pilot seine Fußhebel in der Richtung
zunehmender Steigung bewegt, bewegt sich der Seilzug I2o in Richtung der in Fig.
5 eingezeichneten Pfeile, wodurch sich der Hebel 128 im entgegengesetzten Uhrzeigersinne
um seinen Zwischenzapfen I32 dreht. Der Drehpunkt 130 und der Totganghebel 2Io bewegen
sich infolgedessen nach rechts (Fig. 5). Da die Drosseleinstellung nicht geändert
wurde, bleibt der Punkt 237 fest, und der Hebel I9o bewegt sich demgemäß im entgegengesetzten
Uhrzeigersinne um den Punkt 237, so daß sich das Steuer- oder Schaltventil 178 nach
rechts verschiebt und Strömungsmittel von der Kammer I8o durch den Kanal 194 in
die Kammer 176 eintritt. Infolgedessen bewegt der Kräft- oder Antriebskolben 166
die Drehpunkte 132 und 136
nach links, so daß sich der Winkelhebel 138 im
entgegengesetzten Uhrzeigersinne um den Zapfen i4o dreht und somit die Schwanzrotorsteigung
erhöht wird. Diese entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verlaufende Bewegung des Hebels
138 mittels des Kraftkolbens 166 bewirkt eine Folgebewegung des Hebels 128 im Uhrzeigersinne
um sein von dem Seilzug i2o festgehaltenes oberes Ende, wodurch eine Bewegung des
Schaltventils 178 in die in Fig. 5 dargestellte ursprüngliche Mittellage entsteht,
in welcher der Antriebskolben 166 hydraulisch verriegelt wird. Diese Folgebewegung
zentriert auch den Totganghebel2io mit dem reduzierten Stegteil 22o des in der Öffnung
224 des Totganghebels 2io zentrierten Kolbens 214, so daß eine begrenzte Bewegung
dieses Teiles in beiden
Richtungen ermöglicht wird, um die sich
daraus ergebende Änderung der Schwanzrotorsteigung in beiden Richtungen zuzulassen.
Die oben beschriebene Servobedienung der Schwanzrotorsteigung durch den Piloten
kann jederzeit erfolgen, wenn Richtungssteuerung erforderlich ist.
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Wenn der Pilot die kollektive Steigung der Hauptrotorblätter vergrößert
oder verkleinert, erfolgt jeweils eine selbsttätige Ausgleichsregelung der Schwanzrotorsteigung.
Falls. der Pilot die kollektive Steigung der Hauptrotorblätter vergrößert, öffnet
sich die Drossel infolge der in Fig. 3 dargestellten kombinierten Kollektivsteigungs-
und Drosselverbindung um einen entsprechenden Betrag. Das Öffnen der Drossel erhöht
den Druck in der Einlaßleitung 16o, und infolge der Verbindung. der Einlaßleitung
durch die Rohrleitung 158 mit dem Faltenbalg 162 dehnt sich dieser um einen proportionalen
Wert aus, wodurch sich der Drehpunkt 237 nach rechts verschiebt (Fig. 5). Der Hebel
I9o bewegt sich um sein unteres, drehbar gelagertes Ende 2o6 im Uhrzeigersinne,
da der Hebel I28 und der Totganghebel 2Io festgehalten werden. Dies wird- deutlich,
wenn man berücksichtigt, daß der Drehpunkt I32 durch den verriegelten Antriebskolben
166 fixiert ist und das obere Ende des Hebels 128 von dem Seilzug I2o festgehalten
wird. Diese Bewegung des Hebels I9o im Uhrzeigersinne um den Zapfen 2o6 bewirkt,
daß sich das Schaltventil 178 nach rechts bewegt. Wenn dies geschieht, tritt Strömungsmittel
unter Druck aus der Kammer I8o in die Kammer 176 des Kraftzylinders ein, wodurch
eine Bewegung des Hebels 138 um seinen Zapfen 140 im entgegengesetzten Uhrzeigersinne
entsteht, so daß die Steigung der Schwanzrotorblätter vergrößert wird. Wenn der
Antriebskolben 166 den Punkt I32 um das obere Ende des Hebels 128, das von dem Seilzug
I2o festgehalten wird, nach links (Fig. 5) bewegt, dreht das untere Ende des Hebels
128 den Hebel I9o im Uhrzeigersinne um den Punkt 237, der nun ein fester Punkt ist,
und bringt somit das Schaltventil in seine Mittellage zurück. Die Betätigung des
Hebels zur kollektiven Steigungsregelung in Richtung abnehmender Steigung ruft eine
ähnliche, jedoch entgegengesetzte Arbeitsweise des oben beschriebenen Mechanismus
hervor.
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Falls der hydraulische Druck aussetzt, bewegt die Feder 2I8 den Kolben
214 nach oben (Fig. 5), wobei die konischen Flächen 222 des Kolbens die überhängenden
Seitenwände 226 des Totganghebels 2Io berühren und diesen gegen Längsbewegung sichern.
Gleichzeitig gibt das untere Ende des Kolbens 214 die Kanäle 242 und 244 frei, die
mit der Kammer 174 bzw. 176 des Servomotors in Verbindung' stehen, so daß eine freie
Bewegung des Antriebskolbens 166 und der Stange 170 in beiden Richtungen
ermöglicht wird. Die Bewegung des Hebels 128 durch die Fußhebel des Piloten erfolgt
nun um den festen Punkt 130 ohne Totgang in dem Hebel 2Io.
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Falls der Motor versagt, dehnt sich der Faltenbalg 162 infolge seiner
Eigenelastizität und der allmählichen Druckzunahme in der Einlaßleitung langsam
aus, wenn der Motor ausläuft und stehen bleibt, so daß die Schwanzrotorsteigung
selbsttätig erhöht wird. Jedoch hat der Pilot beim Übergang zur Autorotation vollauf
Zeit, die Richtungskontrolle des Hubschraubers durch Betätigung seiner Fußhebel
zu übernehmen. Wenn sich der Pilot dem Boden zum Zwecke einer antriebslosen Landung
nähert und den Hebel zur kollektiven Steigungsregelung zurückzieht, braucht er die
Fußhebel nicht zu betätigen, um eine Vergrößerung der Schwanzrotorsteigung in diesem
kritischen Augenblick auszugleichen. Während eines solchen Zurückziehens des Hebels
bei der Autorotation bewirkt die Vergrößerung. der kollektiven Steigung der Hauptrotorblätter
nicht, daß sich der Rumpf um die Hauptrotorantriebswelle zu drehen sucht, da lediglich
das durch Reibung in den Hauptrotorlagern entwickelte Drehmoment auftritt.
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Man erkennt, daß die Erfindung ein Mittel zur selbsttätigen Änderung
der Schwanzrotorsteigung in Abhängigkeit von Änderungen der Steigung des Hauptrotors
während des Fluges-mit Gas schafft. Es ist auch offensichtlich, daß diese verbesserte
selbsttätige Regelung der Schwanzrotorsteigung entschiedene Vorteile gegenüber der
direkten Gestängeverbindung zwischen den Hauptrotor- und Schwanzrotorsteigungsregelungsmechanismen
besitzt, da sie dem Piloten vollauf Zeit gibt, die Schwanzrotorsteigung für eine
antriebslose Landung mit den Fußhebeln einzustellen, während er sich auf sicherer
Höhe befindet, und da sie jede weitere Einstellung zu dem kritischen Zeitpunkt der
Durchführung der Landung unnötig macht.
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Es ist auch begreiflich, daß diese verbesserte Regelung der Schwanzrotorsteigung
in keiner Weise die Betätigung der Fußhebel unter irgendeinem Betriebszustand beeinträchtigt,
so daß der Pilot die Pedale für die Richtungskontrolle oder für Trimmzwecke immer
frei bedienen kann.
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Es ist auch deutlich, daß bei der verbesserten Kompensation der Schwanzrotorsteigung
nach der Erfindung der vorhandene Servomotormechanismus benutzt wurde, wodurch die
Regelanlage wesentlich vereinfacht und ihre Kosten stark vermindert werden.
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Einer der Vorteile, die der Tandemrotorhubschrauber vor dieser Erfindung
gegenüber der Ma= schine mit einem einzigen tragenden Rotor hatte, war seine Fähigkeit,
auf totale Steigungsänderungen ohne Änderung des Steuerkurses anzusprechen, wobei
der Schwerpunkt des Tandemhubschraubers in der Mitte zwischen den beiden Rötoren
liegt. Die Erhöhung der kollektiven Steigung war an beiden Rotoren gleich, und das
Flugzeug konnte dicht über stürmische See, beispielsweise bei der U-Boot-Bekämpfung,
manövriert werden, wobei der Steuerkurs immer beibehalten wurde, der für die Richtungsortung
der Unterwasserechos lebenswichtig war. Die Vorrichtung zum Ausgleichen der Schwanzrotorsteigung
nach der Erfindung arbeitet gleichermaßen gut, ohne das Gewicht des Hubschraubers
zu vergrößern, und hat bewiesen,
daß der Hubschrauber mit einem
Rotor auch in dieser Beziehung mit dem Tandemhubschrauber konkurrieren kann. Andere
Vorteile der Maschine mit einem Rotor sind allgemein bekannt.