DE02764289T1 - Rotorsystemschwingungsdämpfer - Google Patents
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Abstract
Drehflügelflugzeug, umfassend:
einen Rumpf;
ein von dem Rumpf getragenes Antriebsmittel; ein Rotorsystem mit einer Rotornabe und Rotorblättern, wobei das Rotorsystem mit dem Antriebsmittel verbunden ist; und
ein Feder-Masse-Schwingungsdämpfer, umfassend:
ein mit dem Rotorsystem verbundenes Basiselement;
ein Abstimmgewicht; und
mehrere längliche Stangen, die zwischen dem Basiselement und dem Abstimmgewicht angeordnet sind;
wobei die Stangen als die Feder dienen und das Abstimmgewicht als die Masse dient, dergestalt, dass Schwingungen vom Rotorsystem durch die oszillatorische Durchbiegung der Stangen und des Abstimmgewichts gedämpft werden.
einen Rumpf;
ein von dem Rumpf getragenes Antriebsmittel; ein Rotorsystem mit einer Rotornabe und Rotorblättern, wobei das Rotorsystem mit dem Antriebsmittel verbunden ist; und
ein Feder-Masse-Schwingungsdämpfer, umfassend:
ein mit dem Rotorsystem verbundenes Basiselement;
ein Abstimmgewicht; und
mehrere längliche Stangen, die zwischen dem Basiselement und dem Abstimmgewicht angeordnet sind;
wobei die Stangen als die Feder dienen und das Abstimmgewicht als die Masse dient, dergestalt, dass Schwingungen vom Rotorsystem durch die oszillatorische Durchbiegung der Stangen und des Abstimmgewichts gedämpft werden.
Claims (31)
- Drehflügelflugzeug, umfassend: einen Rumpf; ein von dem Rumpf getragenes Antriebsmittel; ein Rotorsystem mit einer Rotornabe und Rotorblättern, wobei das Rotorsystem mit dem Antriebsmittel verbunden ist; und ein Feder-Masse-Schwingungsdämpfer, umfassend: ein mit dem Rotorsystem verbundenes Basiselement; ein Abstimmgewicht; und mehrere längliche Stangen, die zwischen dem Basiselement und dem Abstimmgewicht angeordnet sind; wobei die Stangen als die Feder dienen und das Abstimmgewicht als die Masse dient, dergestalt, dass Schwingungen vom Rotorsystem durch die oszillatorische Durchbiegung der Stangen und des Abstimmgewichts gedämpft werden.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei die Federrate des Schwingungsdämpfers durch gezieltes Aufeinanderabstimmen der Anzahl, der Positionierung, der Größe und der Form der Stangen bestimmt wird.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei der Schwingungsdämpfer vibratorische Nabenscherkräfte dämpft.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei der Schwingungsdämpfer vibratorische Nabenmomente dämpft.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei der Schwingungsdämpfer sowohl vibratorische Nabenscherkräfte als auch vibratorische Nabenmomente dämpft.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Schwingung um, die Hauptblattdurchlauffrequenz handelt.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Stangen um Verbundwerkstoff-Stangen handelt, die aus einem uni-direktionalen faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt sind.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 7, wobei die Verbundwerkstoff-Stangen mit einem Verbundtextilwerkstoff überzogen sind, um die Delaminierung zu minimieren.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei die Stangen eine einheitliche Querschnittsgeometrie aufweisen.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei die Stangen eine uneinheitliche Querschnittsgeometrie aufweisen.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 10, wobei die Stangen ein Längsprofil in der Form einer nicht-linearen Funktion aufweisen.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 11, wobei es sich bei der nicht-linearen Funktion um eine kubische Funktion handelt.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei das Basiselement mit dem Rotorsystem oberhalb der Rotornabe verbunden ist und das Abstimmgewicht oberhalb der Rotornabe angeordnet ist.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei das Basiselement mit dem Rotorsystem unterhalb der Rotornabe verbunden ist und das Abstimmgewicht unterhalb der Rotornabe angeordnet ist.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei das Basiselement mit dem Rotorsystem oberhalb der Rotornabe verbunden ist und das Abstimmgewicht unterhalb der Rotornabe angeordnet ist.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, wobei das Basiselement mit dem Rotorsystem unterhalb der Rotornabe verbunden ist und das Abstimmgewicht oberhalb der Rotornabe angeordnet ist.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: einen zweiten Schwingungsdämpfer, umfassend: ein zweites mit dem Rotorsystem verbundenes Basiselement; ein zweites Abstimmgewicht; und eine zweite Mehrzahl länglicher Stangen, die zwischen dem zweiten Basiselement und dem zweiten Abstimmgewicht angeordnet sind; wobei Schwingungen vom Rotorsystem ebenfalls durch die Durchbiegung der zweiten Mehrzahl an Stangen gedämpft werden.
- Drehflügelflugzeug nach Anspruch 17, wobei das Basiselement mit dem Rotorsystem oberhalb der Rotornabe verbunden ist und das Abstimmgewicht oberhalb der Rotornabe angeordnet ist; und wobei das zweite Basiselement mit dem Rotorsystem unterhalb der Rotornabe verbunden ist und das zweite Abstimmgewicht unterhalb der Rotornabe angeordnet ist.
- Schwingungsdämpfer zur Verwendung in einem Drehflügelflugzeug, umfassend ein Rotorsystem mit einem Antriebsmittel, einem mit dem Antriebsmittel verbundenen Rotormasten, einer mit dem Rotormasten verbundenen Rotornabe und schwenkbar an der Rotornabe befestigten Rotorblättern, wobei der Schwingungsdämpfer folgendes umfasst: ein Gehäuse zum Befestigen an der Unterseite der Rotornabe; ein mit dem Gehäuse verbundenes Basiselement; ein oberhalb der Rotornabe angeordnetes Abstimmgewicht; und mehrere Stangen, wobei jede Stange an einem Ende mit dem Basiselement verbunden ist und am anderen Ende mit dem Abstimmgewicht verbunden ist; wobei der Schwingungsdämpfer sowohl vibratorische Nabenscherkräfte als auch vibratorische Nabenmomente, die von dem Rotorsystem erzeugt werden, dämpft.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, wobei jeweils eine Stange zwischen jedem Paar benachbarter Rotorblätter angeordnet ist.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, des Weiteren umfassend: eine obere Platte, die zwischen den Stangen und dem Abstimmgewicht angeordnet ist; wobei die oberen Enden der Stangen mit der oberen Platte verbunden sind und das Abstimmgewicht mit der oberen Platte verbunden ist.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 21, des Weiteren umfassend: ein Bewegungsanschlagmittel, das an der oberen Platte angeordnet und dergestalt mit dem Rotormasten wirkverbunden ist, dass es verhindert, dass der Schwingungsdämpfer bei einem Ausfall des Schwingungsdämpfers das Rotorsystem beschädigt.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, wobei es sich bei den Stangen um Verbundwerkstoff-Stangen handelt, die aus einem uni-direktionalen faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt sind.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 23, wobei die Verbundwerkstoff-Stangen mit einem Verbundtextilwerkstoff überzogen sind, um die Delaminierung zu minimieren.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, des Weiteren umfassend: eine über dem Schwingungsdämpfer angebrachte Kappe zur Verminderung des von dem Schwingungsdämpfer erzeugten aerodynamischen Widerstandes.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, wobei jede Stange folgendes umfasst: einen länglichen Körperabschnitt, der aus einem unidirektionalen faserverstärkten profilgezogenen Verbundwerkstoff hergestellt ist; und ein Längsprofil, wobei jede Hälfte jeder Stange die Form einer nicht-linearen Funktion aufweist, dergestalt, dass die Enden an den Verbindungsstellen zum Basiselement und zum Abstimmgewicht vergrößerte Querschnittsflächen aufweisen und die kleinste Querschnittsfläche sich im Längsmittelpunkt jeder Stange befindet; wodurch die Grenz-Lastspielzahl jeder Stange erhöht wird und sich die größten vibratorischen Nabenscherkräfte am Längsmittelpunkt jeder Stange befinden.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 26, wobei es sich bei der nicht-linearen Funktion um eine kubische Funktion handelt.
- Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, wobei die durch die Blattdurchlauffrequenz erzeugten Schwingungen verringert werden.
- Feder-Masse-Verbundbaugruppe, umfassend: einen ortsfesten Körper; wenigstens eine längliche Verbundwerkstoff-Stange, die an einem Ende mit dem ortsfesten Körper verbunden ist, wobei die Verbundwerkstoff-Stange aus einem unidirektionalen faserverstärkten profilgezogenen Verbundwerkstoff hergestellt ist; eine bewegliche Masse, die am anderen Ende der Verbundwerkstoff-Stange dergestalt befestigt ist, dass die bewegliche Masse relativ zum ortsfesten Körper freitragend ist; wobei die Federrate des Feder-Masse-Verbundsystems durch gezieltes Aufeinanderabstimmen der Anzahl, der Anordnung und der Form der Stangen bestimmt wird.
- Feder-Masse-Verbundsystem nach Anspruch 25, wobei jedes Ende jeder länglichen Verbundwerkstoff-Stange sich in der Form einer nicht-linearen Form dergestalt verjüngt, dass beide Enden jeder Verbundwerkstoff-Stange vergrößerte Querschnittsflächen aufweisen und der Längsmittelpunkt die kleinste Querschnittsfläche aufweist.
- Feder-Masse-Verbundsystem nach Anspruch 30, wobei es sich bei der nicht-linearen Funktion um eine kubische Funktion handelt.
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