DE962854C - Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes - Google Patents

Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes

Info

Publication number
DE962854C
DE962854C DEH25213A DEH0025213A DE962854C DE 962854 C DE962854 C DE 962854C DE H25213 A DEH25213 A DE H25213A DE H0025213 A DEH0025213 A DE H0025213A DE 962854 C DE962854 C DE 962854C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
rotor blade
blade
eddy current
flapping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH25213A
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEH25213A priority Critical patent/DE962854C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE962854C publication Critical patent/DE962854C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/37Rotors having articulated joints

Description

Rotorblattsteuerung bei Hubschraubern durch Wirbelstrombremsen Bei Hubschraubern macht besonders die Steuerung im Schwebeflug große Schwierigkeiten, weil die für Festflügler zur Anwendung kommenden Klappen für Seiten-, Höhen- und Querruder in diesem Falle wegen des Fehlens der Luftströmung keinen Steuerdruck ergeben. Man hat dafür verschiedene andere Lösungen gefunden: Bei kleinen Hubschraubern kann durch Verlagerung des Körpergewichtes des Piloten der Schwerpunkt verlagert werden. Oder man kippt den Rotor um seine Drehachse oder verschiebt ihn in seiner Ebene. Wegen der großen Kreiselkräfte ist diese Steuerung aber ebenfalls nur bei kleineren Hubschraubern möglich. Eine andere Lösung, die heute bei fast allen größeren Hubschraubern zur Anwendung kommt, ist die zyklische Blattverstellung, d. h. man ändert den Anstellwinkel der Blätter bei einem Umlauf. Dadurch bekommt der Hubschrauber einen unsymmetrischen Auftrieb und erhält ein Moment um seine Quer- oder Längsachse, das für die Steuerung benötigt wird. Ebenfalls kann der Anstellwinkel der Blätter während des gesamten Umlaufs verstellt werden und damit ein Steigen oder Sinken des Hubschraubers geregelt werden. Die verschiedenen Blattverstellungen erreichte man bisher durch Taumelscheiben oder Exzenter. Da die Rotorblätter aber durch Schlag- und Schwenkgelenke mit der Welle verbunden sind, ist diese Anordnung äußerst kompliziert und kostspielig und außerdem einem großen Verschleiß unterworfen.Rotor blade control in helicopters using eddy current brakes Helicopters are particularly difficult to control when hovering, because the flaps used for fixed wing aircraft for side, elevation and Aileron in this case no control pressure due to the lack of air flow result. Various other solutions have been found for this: With small helicopters the center of gravity can be shifted by shifting the pilot's body weight will. Or you tilt the rotor around its axis of rotation or move it in its Level. Because of the large gyroscopic forces, this control is also only available at smaller helicopters possible. Another solution that is used today with almost all major ones Helicopters is used, is the cyclic blade adjustment, i. H. man changes the angle of attack of the blades during one revolution. This gets the helicopter an asymmetrical lift and receives a moment about its transverse or longitudinal axis, that is required for the control. The angle of attack of the blades can also be changed can be adjusted during the entire cycle and thus a rise or fall of the helicopter can be regulated. The various blade adjustments achieved so far by swash plates or eccentrics. However, since the rotor blades and pivot joints are connected to the shaft, this arrangement is extremely complicated and costly and also subject to great wear and tear.

Das Ziel der Erfindung ist, die Blattverstellung auf elektromechanischem Wege zu erreichen. Dabei entfällt die mechanische Zwangsführung durch Taumelscheiben od. dgl.The aim of the invention is the blade adjustment on electromechanical Ways to achieve. The mechanical forced guidance by swash plates is no longer necessary or the like

Das Hauptmerkmal der Erfindung liegt darin, daß das Schlaggelenk, dessen Achse mit der Blattlängsachse einen spitzen Winkel 9p bildet, zwischen zwei Schwenkgelenken angeordnet ist. Dadurch kann der Winkel q verändert werden, ohne daß die Längsachse des Blattes wesentlich verschoben wird. Weil aber das Blatt auf einen Kegelmantel läuft, dessen Winkel γ zur Rotorebene durch die Zentrifugal- und die Auftriebskräfte des Blattes bestimmt wird, ändert sich bei Veränderung von 9 auch der Anstellwinkel 5 des Blattes. Die Verstellung erfolgt durch einen Steuerarm, der am Schlaggelenk befestigt ist und auf der dem Blatt gegenüberliegenden Seite der Rotorachse beim Umlauf durch Wirbelstrom verzögert werden kann. Durch Änderung der Magnetfeldstärke, welches auf das Wirbelstrombremsblech zur Einwirkung kommt, kann der Anstellwinkel 0 in einem bestimmten Bereich beliebig verändert werden. Für die zyklische Verstellung wird der Arm nur an einer Stelle verzögert und für die gleichmäßige Verstellung während des gesamten Umlaufs.The main feature of the invention is that the flapping hinge, whose axis forms an acute angle 9p with the longitudinal axis of the blade, between two Swivel joints is arranged. This allows the angle q to be changed without affecting the longitudinal axis of the sheet is shifted significantly. But because the leaf is on a cone shell runs, whose angle γ to the rotor plane by the centrifugal and the lift forces of the blade is determined, changing 9 also changes the angle of attack 5 of the sheet. The adjustment is made by a control arm on the flap joint is attached and on the side of the rotor axis opposite the blade Circulation can be delayed by eddy currents. By changing the magnetic field strength, which comes into effect on the eddy current brake plate can be the angle of attack 0 can be changed at will in a certain range. For cyclical adjustment the arm is only decelerated at one point and for even adjustment during the entire cycle.

In der Abb. I (Draufsicht) und Abb. 2 (Seitenansicht) ist ein 2-blättriger Rotor dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur ein Blatt mit seiner Aufhängung herausgezeichnet ist. Mit der Wellennabe I ist der Blattarm 2 fest verbunden. Das Blatt 3 ist über die beiden Schwenkgelenke 4, 5 und das Schlaggelenk 6 mit dem Arm 2 verbunden. Die Achse des Schlaggelenkes 6 steht zur Blattlängsachse in einem Winkel P (p < 9o°). Da das Schlaggelenk 6 zwischen den beiden Schwenkgelenken 4, 5 angeordnet ist, läßt sich der Winkel q und damit Ü verändern (9 = 65°./. 35°; ü = I3° ./. 6°). An dem Schlaggelenk 6 ist ein Steuerarm 7 befestigt, der, durch einen Knick um die Welle herumgeführt, an seinem freien Ende ein Wirbelstromblech 8 trägt. Das Wirbelstromblech 8 läuft durch vier Magnete g, Io, II, 12, die, gleichmäßig auf dem Umlaufkreis verteilt, fest am Hubschrauber angebracht sind. Wird ein Magnet von Strom durchflossen (in Abb. I ist es Magnet Io), so muß das Wirbelstromblech 8 durch ein Magnetfeld hindurch, und es entsteht ein Wirbelstrom, der das Blech 8 bremst. Der Steuerarm 7 wird dadurch verzögert, und der Winkel 9 und damit Winkel 0 werden verkleinert. Die Größe der Winkeländerung ist abhängig von der Stärke des Magnetfeldes und damit vom Strom. Hat das Blech 8 den Magneten Io passiert, zieht die Zentrifugalkraft Z des Blattes 3 den Steuerarm 7 wieder in die Normallage zurück, und das Blatt erhält wieder seinen größten Anstellwinkel. In Abb. I ist die Verzögerung durch gestrichelte Linien dargestellt. Werden alle Magnete gleichzeitig vom gleichen Strom durchflossen, ergibt sich eine gleichmäßige Blattverstellung während des gesamten Umlaufs. Der Strom, der einem Dynamo oder einem Akku entnommen wird, kann durch Widerstände od. dgl. leicht den Steuerwünschen angepaßt werden.In Fig. I (top view) and Fig. 2 (side view) is a 2-leaf Rotor shown, for the sake of clarity, only one blade with its suspension is drawn out. The blade arm 2 is firmly connected to the shaft hub I. That Sheet 3 is via the two swivel joints 4, 5 and the flapping joint 6 with the arm 2 connected. The axis of the flapping hinge 6 is at an angle to the longitudinal axis of the blade P (p <90 °). Since the flapping joint 6 is arranged between the two pivot joints 4, 5 the angle q and thus Ü can be changed (9 = 65 °. /. 35 °; ü = I3 ° ./. 6 °). On the flapping hinge 6, a control arm 7 is attached which, by a bend around the Shaft passed around, an eddy current plate 8 carries at its free end. The eddy current sheet 8 runs through four magnets g, Io, II, 12, which, evenly distributed on the circuit, are firmly attached to the helicopter. If current flows through a magnet (in Fig. I it is magnet Io), the eddy current plate 8 must pass through a magnetic field, and an eddy current is created which brakes the sheet metal 8. The control arm 7 is thereby delayed, and the angle 9 and thus angle 0 are reduced. The size of the The change in angle depends on the strength of the magnetic field and thus on the current. If the sheet 8 has passed the magnet Io, the centrifugal force Z pulls the sheet 3 the control arm 7 back to the normal position, and the sheet gets its back largest angle of attack. In Fig. I the delay is shown by dashed lines. If the same current flows through all magnets at the same time, the result is one even blade adjustment during the entire revolution. The current that one Dynamo or a battery is removed, can od through resistors. The like. Easily the Tax wishes can be adjusted.

Da der Abstand der beiden Schwenkgelenke 4, 5 klein gehalten ist, ist auch das erforderliche Steuermoment gering, und die Gewichte der Magnete und des Dynamos gehen wegen des geringen Strombedarfs nicht über ein zu verantwortendes Maß hinaus. Die für den Steuervorgang aufzuwendende Elektroenergie ist am kleinsten, wenn die Blätter den größten Anstellwinkel haben und damit der Antriebsmaschine die größte Leistung entnehmen. Sie wird erst größer, wenn die Anstellwinkel verkleinert werden und daher an der Maschine sowieso ein Leistungsüberschuß vorhanden ist. Die vorgesehene Maschinenleistung braucht für diese Steuerung daher nicht vergrößert zu werden.Since the distance between the two swivel joints 4, 5 is kept small, the required control torque is also low, and the weights of the magnets and of the dynamo do not go over a responsible one because of the low power requirement Measure beyond. The electrical energy used for the control process is the smallest, when the blades have the greatest angle of attack and thus the prime mover take the greatest power. It only increases when the angle of attack is reduced and therefore there is an excess of power on the machine anyway. the The intended machine power therefore does not need to be increased for this control to become.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: I. Rotorblattaufhängung mit einem Schlaggelenk, dessen Achse mit der Blattlängsachse einen spitzen Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlaggelenk (6) zwischen zwei Vor- und Rücklaufgelenken (4, 5) angeordnet ist. PATENT CLAIMS: I. Rotor blade suspension with a flapping hinge, whose Axis forms an acute angle with the longitudinal axis of the blade, characterized in that that the flapping joint (6) is arranged between two forward and return joints (4, 5) is. 2. Rotorblattaufhängung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Rotorachse zugekehrten Teil des Schlaggelenkes (6) ein Steuerarm befestigt ist, der auf der dem Blatt diametral gegenüberliegenden Seite der Rotorwelle beim Rotorumlauf verzögert werden kann. 2. Rotor blade suspension according to claim I, characterized in that on the a control arm is attached to the part of the flapping joint (6) facing the rotor axis, that on the side of the rotor shaft diametrically opposite the blade when the rotor rotates can be delayed. 3. Rotorblattaufhängung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung der Steuerarme durch Bleche erfolgt, die an den Enden der Steuerarme angebracht sind und durch Magnetfelder laufen, die auf dem Umlaufkreis gleichmäßig verteilt sind und bei Einzelerregung eine zyklische und bei gemeinsamer Erregung allgemeine Blattverstellung bewirken. 3. Rotor blade suspension according to claim I and 2, characterized in that that the delay of the control arms is carried out by metal sheets at the ends of the control arms are attached and run through magnetic fields that are uniform on the orbit are distributed and cyclical with individual excitation and with common excitation cause general blade adjustment. 4. Rotorblattaufhängung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des Steuerarms durch einen an dessen Ende angebrachten permanenten Magneten erfolgt, dessen Magnetfeld durch fest auf dem Umlaufkreis angebrachte Wirbelstrombleche läuft, wobei deren Verschiebung die Bremskraft des Wirbelstromes ändert und damit ein Steuern ermöglicht. In Betracht gezogene Druckschriften Britische Patentschriften Nr. 492 gii, 6o8 459; französische Patentschriften Nr. 950 455, 957 843.4. Rotor blade suspension according to claim I to 3, characterized in that the delay of the control arm is carried out by a permanent magnet attached to its end, the magnetic field of which runs through eddy current sheets fixed on the circuit, the displacement of which changes the braking force of the eddy current and thus controls enables. References considered British Patent Nos. 492 gii, 6o8 459; French patents nos. 950 455, 957 843.
DEH25213A 1955-10-16 1955-10-16 Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes Expired DE962854C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH25213A DE962854C (en) 1955-10-16 1955-10-16 Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH25213A DE962854C (en) 1955-10-16 1955-10-16 Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE962854C true DE962854C (en) 1957-04-25

Family

ID=7149975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH25213A Expired DE962854C (en) 1955-10-16 1955-10-16 Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE962854C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009012903A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Burkhard Wiggerich Rotor flapping hinge for use in rotor arrangement of e.g. helicopter, has rotor holder arranged at support part such that angle between longitudinal axis of rotor and pivoting axis is in preset range after attaching rotor at rotor holder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB492911A (en) * 1937-04-06 1938-09-29 Cierva Autogiro Co Ltd Improvements in and relating to sustaining rotors for aircraft
GB608459A (en) * 1942-02-26 1948-09-15 Sncase Improvements in rotors for rotary-wing aircraft
FR950455A (en) * 1946-08-12 1949-09-28 Fairey Aviat Co Ltd Rotor blades for rotary wing aircraft
FR957843A (en) * 1950-02-25

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR957843A (en) * 1950-02-25
GB492911A (en) * 1937-04-06 1938-09-29 Cierva Autogiro Co Ltd Improvements in and relating to sustaining rotors for aircraft
GB608459A (en) * 1942-02-26 1948-09-15 Sncase Improvements in rotors for rotary-wing aircraft
FR950455A (en) * 1946-08-12 1949-09-28 Fairey Aviat Co Ltd Rotor blades for rotary wing aircraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009012903A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Burkhard Wiggerich Rotor flapping hinge for use in rotor arrangement of e.g. helicopter, has rotor holder arranged at support part such that angle between longitudinal axis of rotor and pivoting axis is in preset range after attaching rotor at rotor holder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2602380C3 (en) Rotating device that is driven by a moving fluid such as water or air
DE102007035759B4 (en) Flapping wing arrangement
DE69822359T2 (en) Rotor blade of a rotary wing airplane
DE102017011890B4 (en) Propulsion device for an aircraft
DE2655026B1 (en) Wind energy converter
WO1980000733A1 (en) Wind motor
DE962854C (en) Rotor blade control in helicopters by eddy current brakes
WO1986005846A1 (en) Wind energy converter
DE2658917C2 (en) Rotary wing aircraft
DE102007035760B4 (en) Flapping wing arrangement
DE10140516A1 (en) Wind-powered electrical energy generator has stator provided with electromagnetic windings cooperating with permanent magnets or electromagnets of wind turbine rotor
DE202007018525U1 (en) Flapping wing arrangement
DEH0025213MA (en)
DE2930062C2 (en)
DE2628846C2 (en) Torsional swing engine
DE2840857C3 (en) Vertical axis wind turbine
DE841100C (en) Control device for vehicles in the room
DE102022119604A1 (en) DEVICE FOR CONVERTING WIND ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
DE3433945A1 (en) CARRIER FOR AIRCRAFT
DE2050929A1 (en) Propeller assembly
EP1514797B1 (en) Closed wing
DE2417735A1 (en) Remote control model auto gyro - has additional rotor head adjusting fins attached to the flexible driveshaft
DE3139476C2 (en) Wind power machine
DE365484C (en) Device for converting rotating into oscillating motion
EP1365847A2 (en) Coupling