DE1556934B1

DE1556934B1 - Rotorblattspitze eines Rotorblattes fuer einen Hubschrauber-Reaktionsrotor

Info

Publication number: DE1556934B1
Application number: DE19641556934
Authority: DE
Inventors: Heidelberg Dipl-Phys Goetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-12-29
Filing date: 1964-12-29
Publication date: 1969-09-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorblattspitze eines Rotorblattes für einen Hubschrauber-Reaktionsrotor, dessen Antrieb durch Druckgase erfolgt, die jeweils über das Innere des Rotorblattes der Blattspitze zugeleitet werden und durch ein hier angeordnetes Schaufelgitter austreten.
DieDruckgase werden (vgl. zumBeispiel»Aviation Week & Space Technology«, 22. Juni 1964, S. 60 bis 62) von einem im Rumpf des Hubschraubers angeordneten Strahltriebwerk erzeugt und über den Rotorkopf den hohlen Rotorblättern zugeleitet und beim Austreten an den Blattspitzen von je einem in bezug auf Profilober- und -unterseite symmetrisch angeordneten Düsen- oder Schaufelgitter um etwa 90° umgelenkt. Das bedeutet, daß die Gasstrahlen in Richtung der Blattebene, d: h: in Richtung der Profilsehne ausgestoßen werden. Im Flugbetrieb weicht also die Strahlrichturig@ von der Ebene des Rotors annähernd um den im Mittel etwa 15° betragenden Anstellwinkel des einzelnen Rotorblattes ab, so daß ein Schubverlust und damit eine Verschlechterung des Wirkungsgrades eintritt. Die Verluste durch die Abweichung der Strahlrichtung von der Richtung der Tangenten an dem von den Blattspitzen beschriebenen Kreis sind um so größer, je niedriger das Verhältnis von Strahlgeschwindigkeit der austretenden Gase zur Umfangsgeschwindigkeit der Blattspitze ist. Bei relativ langsam austretenden Niederdruckreaktionsstrahlen sind die Verluste also besonders hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Hubschrauber mit einem Niederdruckreak---tionsrotor die-infolge Abweichens der -aus den an den Blattspitzen der einzelnen : Blätter ,des Rotors angeordneten Schaufelgittern.. _gu§tretenden- Gas-. -strahlen von der Richtung der @ängente aii' dem 'v6ii ' den Blattspitzen beschriebenen Kreis auftretenden Schubverluste zu vermeiden.
Ausgehend von einer Rotorblattspitze eines Rotorblattes der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung von Druckgasen niedrigen Drucks die Längsachsel der Schaufeln des Schaufelgitters zur Profilsehne' des Rotorblattes geneigt sind, wobei die Längsachsen der Schaufeln des Schaufelgitters mit der Normalen der Profilsehne des Rotorblattes (Nullauftriebsrichtung) einen Winkel einschließen, der etwa dem mittleren Anstellwinkel des Rotorblattes entspricht; d. h., daß sie bei symmetrischer Rotorfunktion etwa parallel zur Rotorachse liegen. . , Durch diese Neigung der Schaufelgitter werden während des Flugbetriebs die Gasstrahlen nunmehr in Richtung der Tangente des Blattspitzenkreises ausgestoßen,: so daß Schubminderungen infolge Abweichens der Strahlrichtung von..., der,., Bewegungs-, richtung der Rotorblätter nicht mehi eintreten und damit derWirkungsgrad eines solchenHubschrauberantriebs wesentlich erhöht wird.
Zwar ist bereits ein zweiflügeliger, ein Gasleitrohr mit an den Enden in entgegengesetzte Richtungen i weisenden Düsen aufweisender Reaktionsrotor für einen Hubschrauber bekanntgeworden (vgl. USA: Patent 2 552 008), bei dem infolge einer starren Verbindung zwischen Rotorkopf, Gasleitrohr und Düsen diese unabhängig vom jeweiligen Anstellwinkel der i zugehörigen, auf dem Gasleitrohr schwenkbar gelagerten Rotorblätter immer in der. Rotorebene verbleiben. Die Gasstrahlen treten hierdurch stets tangential zu dem von den Blattspitzen beschriebenen Kreis aus.
Es handelt sich hier aber um einen Hochdruckreaktionsantrieb, bei dem die heißen Gase mit großer Geschwindigkeit innerhalb eines kleinen Rohrquerschnittes zu den Düsen geleitet werden. Abgesehen davon, daß die gewünschte Austrittsrichtung der Gasstrahlen hier rein zufällig durch die anders nicht mögliche Ausbildung der Gasleitung erzielt wird, gibt diese Ausbildung keine Anregung zur Lösung der Aufgabe, bei Niederdruckreaktionsantrieben, bei denen infolge der großen Gasvolumina annähernd der gesamte Rotorblattquerschnitt für die Gasleitung zur Verfügung stehen muß, die etwa in der Breite der Rotorblattiefe austretenden Gasstrahlen in der gewünschten, zur Profilsehne des Rotorblattes geneigten Richtung umzulenken.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g.1 eine schematische Darstellung der Winkelverhältnisse an einem angestellten Rotorblatt eines Niederdruckreaktionsrotors und F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf den Blattspitzenteil des Rotorblattes gemäß Fig. 1.
Ein Rotorblatt R (F i g. 2) . eines hier nicht dargestellten Niederdruckreaktionsrotors für einen Hubschrauber weist an seiner Blattspitze ein Schaufelgitter G auf, dessen einzelne. Schaufeln mit, ihren Längsachsen 1 (F i g. 1) mit der Normalen 2 zur Profilsehne 3 des Rotorblattes einen Winkel 4 einschließen; algd" zur Profilsehne geneigt sind. Dieser Winkel hat etwa die Größe des Blattanstellwinkels 5.
Ein das Rotorblatt bei S durchströmendes Niederdrückgas tritt in der Strahlrichtung 6 aus dem Schaufelgitter G aus, so daß die Blattspitze des Rotorblattes R sich entgegen der Strahlrichtung 6 auf der durch ihre Kreisbewegung bestimmten Rotorebene 7 bewegt.
Wie der Fig.-1 eindeutig zu entnehmen ist, nehmen hierbei für den Fall. symmetrischer Rotorfunktionen, also z. B. im Schwebeflug, die Längsachsen 1 der Schaufeln in der Blattspitze eine etwa parallele Lage zur Rotorachse 8 des nicht näher dargestellten Rotors ein, so däß. die Gasstrahlen in Richtung der Tangente des Blattspitzenkreises ausgestoßen werden.

Claims

Patentanspruch: Rotorblattspitze eines Rotorblattes für einen Hubschrauber-Reaktionsrotor, dessen Antrieb - durch Druckgase erfolgt, die jeweils über das Innere des Rotorblattes der Blattspitze zugeleitet werden 'und durch- ein hier angeordnetes Schaufelgitter austreten, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, . daß bei Verwendung von Druckgasen niedrigen Drucks die Längsachsen (1) der Schaufeln des Schaufelgitters (G) zur Profilsehne (3) des Rotorblattes (R) geneigt sind, wobei die Längsachsen der Schaufeln des Schaufelgitters mit der Normalen (2) der Profilsehne (3) des Rotorblattes (Nullauftriebsrichtung) einen Winkel (4) einschließen, der etwa dem mittleren Anstellwinkel (5) des Rotorblattes entspricht.