DE2401684C2 - Rotorblatt - Google Patents
RotorblattInfo
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- DE2401684C2 DE2401684C2 DE19742401684 DE2401684A DE2401684C2 DE 2401684 C2 DE2401684 C2 DE 2401684C2 DE 19742401684 DE19742401684 DE 19742401684 DE 2401684 A DE2401684 A DE 2401684A DE 2401684 C2 DE2401684 C2 DE 2401684C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/467—Aerodynamic features
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Description
24 Ol 684
daß die stellenweise an jenen Profilabschnitten entlang der Erstreckungsrichtung des Blattes auftretenden
Machzahlen, wo der meiste durch den Rotor verursachte Auftrieb erzeugt wird, innerhalb dieses Geschwindigkeitsbereiches liegen. Dieser Bereich h?.t trotz Unterschieden in der Größe und der Betriebsaf ehzahl für die
meisten Rotoren Gültigkeit Dies ergibt sich'draus, daß zur Verringerung von Stoßwirkungen auf der vorderen
Seite des Rotors die Machzahl an der Spitze des Rotorblattes unterhalb von 1,0 aufrechterhalten wkd.
Bei den meisten kommerziell erfolgreichen Hubschraubern sind Tragflügelprofile in den Rotorblättern
von deii folgenden drei Tragflügelprofilgruppen nach NACA (National Advisory Committee for Aeronautics—Nationaler Beratungsausschuß für die Luftfahrt
der Vereinigten Staaten von Amerika) verwendet worden: NACA 00Xr, NACA 230XV und NACA-Reihe 8, wobei Xäfdie Dicke des Tragflügelprofils darstellt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges TragflügelproFil für die Verwendung bei
Rotorblättern zu schaffen, das ein minimales Kippmoment bei maximalem Auftrieb und bei minimalen
Strömungswiderstands-Kennwerten zur Verringerung
des Antriebsleistungsbedarfs an der Rotorwelle derart aufweist, daß das entstehende Tragflügelprofil erheblich
verbesserte aerodynamische Leistungskennwerte bei den stellenweise an diesem Tragflügelprofil auftretenden Machzahlen zwischen 0,4 und 0,6 aufweist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Tragflügelprofil eine Dickenverteüung nach der 5ziffrigen NACA-Reihe 6 aufweist wo der Punkt minimalen
Drucks der genannten Dickenverteilung bei der oder in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl (cn) bei weniger
als 30% der Profilsehnenlänge (c) hinter der Profilvorderkante gelegen ist und daß die genannte
Dickenverteilung mit einer Profilmittellinie (m) aus der NACA-Gruppe »a« von Mittellinien kombiniert ist
deren JWMr-Wert, d.h. der auf die Profilsehnenlänge
bezogene Abszissenwert (X/c) für den Abknickpunkt der Druckbelastungskennlinie des Profils hinter der
Profilvorderkante gleich oder niedriger als 03 ist
Aufgrund der vorbekannten technischen Lehren wäre die Verwendung einer Mittellinie mit einem »a«-Wert
gemäß Anspruch 1 in Verbindung mit den erfindungsgemäß ausgewählten Dickenverteilungen nicht sinnvoll
erschienen, weil sie zu reiner Verschlechterung der Druck- und Zugspannungswerte des Tragflügelprofils
geführt hätte.
Die erfindungsgemäße Gruppe von Tragflügelprofilen ergibt bessere Kippmomentkennwerte als bisher
durch die vorbekannten Tragflügelprofile erreicht wurden, wobei die erfindungsgemäßen Tragflügelprofile gleichzeitig erhöhte Auftriebs· und verringerte
Ströumgswiderstandskennwerte aufweisen.
Durch die Erfindung wird eine Verbesserung des maximalen Auftriebs (Cfowjund eine Verminderung der
Kippmomente beim Auftrieb null (com) erreicht was
ebenfalls als eine Verbesserung anzusehen ist und zwar im Bereich von Machzahlen zwischen 0,4 - 0,6.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8. Die Erfindung wird im folgenden
anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Hubschraubers mil: den Rotorblättern,
Fig.2 eine Schnittansicht eines Rotorblattes in
Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, wobei ein Schnitt
durch ein Tragflügelprofil gezeigt wird,
örtlichen Belastungsverteilung Pr sowie des auf die
beide über der bezogenen Profüsehnenlänge x/c
aufgetragen sind,
F i g. 4, 5,6 Diagramme, die Leistungskennwerte der
erfindungsgemäßen und von vorbekannten Tragflügelprofilen darstellen, und zwar sind aufgetragen: die
ι c maximale Auftriebszahl c/roM, der Momentenbeiwert Cmo
beim Auftrieb null bzw. der Strömungswiderstandsbei
wert Cdo beim Auftrieb null, jeweils in Abhängigkeit von
der Machzahl M.
einem Rotor ausgestatteten Hubschraubers 20, der einen Haupt-Auftriebsrotor 22 und einen Heckrotor 24
aufweist Der Hauptrotor 22 umfaßt einen Rotorkopf 25 und Rotorblätter 26. Im Betrieb dreht sich der
Hauptrotor 22 im Gegenuhrzeigersinn, von oberhalb
des Hubschraubers gesehen, und erzeugt Auftrieb bei
seiner Drehung.
F i g. 2 ist die Schnittansicht eines der Rotorblätter 26, in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, und zeigt den
Schnitt durch ein Tragflügelprofil.
Zum Zwecke der Erläuterung ist das Tragflügelprofil schematisch dargestellt Die bei der Beschreibung der
Tragflügelprofile angewendete Kennzeichnungsweise wird nunmehr kurz erläutert Die Sehne c des
Tragflügelprofils ist definiert als Gerade zwischen der
Profilvorder- und der Profilhinterkante des Tragflügelprofils. Die Mittellinie m geht wie die Profilsehne c,
durch die Profilvorder- und die Profilhinterkante des Tragflügelprofils, ist jedoch so gewählt, daß die
Abstände zur oberen und zur unteren Oberfläche des
Tragflügelprofils von einem Punkt auf der Mittellinie m,
entlang an einer Senkrechten auf der Tangente an die Mittellinie m an diesem Punkt stets gleich sind. Diese
gleich großen Abstände d sind in der F i g. 2 dargestellt Die maximale Dicke rdes Tragflügelprofils ist ebenfalls
dargestellt sie wird als Prozentsatz der Profüsehnenlänge c ausgedrückt.
Für die Darstellung von Tragflügelprofilen wird ein kartesisches Koordinatensystem verwendet wobei die
Abszisse mit der Profilsehne c zusammenfallt, und die
Profilvorderkante im Ursprung liegt Ein Tragflügelprofil wird dadurch beschrieben, daß man den senkrechten
Abstand der oberen und der unteren Tragflügelprofiloberfläche jeweils von einem Punkt auf der Abszisse
festlegt Die Darstellungen der Tragflügelprofile wer
den dadurch verallgemeinert daß man die Koordinaten
dimensionslos macht Dies geschieht durch die Division der x- und y-Werte durch die Profüsehnenlänge c, und
daher werden die Abstände senkrecht zu und in Richtung der Profilsehne als y/c, bzw. x/c ausgedrückt
Der von dem jeweiligen Abschnitt des Tragflügelprofils erzeugte Auftrieb kann durch Änderung des
Anstellwinkels verändert werden. Nach der Definition des »National Advisory Committee for Aeronautics«
(NACA) ist der Anstellwinkel der Winkel zwischen der
Richtung des Geschwindigkeitsvektors der freien
Strömung und der Profilsehne des Tragflügelprofils.
Wie dem Fachmann bekannt können die meisten gebräuchlichen Tragflügelprofile als eine Kombination
von Dickenverteüungen und Mittellinien angesehen
werden. Eine Dickenverteüung ist ein Tragflügelprofil,
das symmetrisch ist und das durch die Anwendung der Theorie der Potentialströmung abgeleitet worden ist.
Da es ein Tragflügelprofil ist wird es in der oben
24 Ol
beschriebenen Kennzeichnungsweise festgelegt. Eine Mittellinie, wie sie zuvor definiert wurde, stellt das
mathematische Modell eines Tragflügelprofils der Dicke null dar; derartige Linien werden gewöhnlich
abgeleitet aus der Theorie der dünnen Tragflügelprofile. Wenn eine Mittellinie und eine Dickenverteilung
miteinander kombiniert werden, um ein resultierendes, unsymmetrisches drittes Tragflügelprofil zu bilden, sind
gewisse Kenngrößen dieses resultierenden Tragflügelprofils eine Funktion der Dickenverteilung, während ι ο
andere aerodynamische Kennwerte eine Funktion der Form der Mittellinie sind.
Eine Veränderung von Mittellinien innerhalb eines gewissen Bereichs wird in erster linie die Kennwerte
des Tragflügelprofils ändern, die durch die Form der is
mittcüinie beeinflußt werden, jedoch noch keine
nennenswerte Änderung der Kenngrößen des Tragflügelprofils bewirken, die sich aus der jeweils verwendeten Dickenverteilung ergeben. Beim Anstellwinkel null
hat das durch irgend eine Dickenverteilung dargestellte Tragflügelprofil die Auftriebszahl null infolge der
Tatsache, daß alle Dickenverteilungen symmetrische Tragflügelprofile sind. Da die Mittellinie im allgemeinen
ein unsymmetrisches Tragflügelprofil darstellt, ergibt
dies eine von null verschiedene Auftriebszahl bei einem 2s Anstellwinkel von nulL Bei den meisten Anwendungen
tritt die Bemessungs- oder Betriebs-Auftriebszahl bei kleinen, in der Nähe von null liegenden Anstellwinkeln
auf. Überdies ist die Bemessungsauftriebszahl eine Funktion der jeweils ausgewählten Mittellinie und bleibt
unabhängig von der jeweils verwendeten Dickenverteilung.
Mittellinien werden im allgemeinen in Abhängigkeit von der Art der Belastung ausgewählt, die sie schaffen.
Die Belastung bezieht sich auf die Art, in der die durch
das Tragflügelprofil erzeugten Kräfte entlang der Profilsehne verteilt sind. Die jeweilige Belastung
bestimmt ihrerseits die Kippmomentkennwerte des Tragflügelprofils.
Bei niedrigen Anstellwinkeln, d.h. in der Nähe der
Bemessungsauftriebszahl, ist der Grad des durch das Tragfiügeiprofil erzeugten Strömungswiderstandes in
erster Linie eine Funktion der Dickenverteilung des Tragflügelprofils. Dies beruht auf der Tatsache, daß bei
Betriebsbedingungen in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl ein Tragfiügeiprofil die günstigsten Grenzschichtverteilungen und das geringste Maß an Ablösung
aufweist Bei großen Anstellwinkeln, bei Annäherung an die maximale Auftriebszahl C^1n und an das'Durchsakken, nimmt der Einfluß der Mittellinie ab, und die so
Kennwerte des Tragflügelprofils sind vielmehr eine Funktion der Qberfläcihenkrünjmung; und somit der
jeweils verwendeten Dickenverteilung.
Die Dickenverteüungen der NACA-Reihe 6 und die
NACA-Reihe »a« der Mittellinien waren von dem »National Advisory Committee for Aeronautics«
(NACA), einem Vorläufer der »National Aeronautics
and Space Administration« (NASA), der Luftfahrt- und Weltraumbebörde der Vereinigten Staaten von Amerika, als Ergebnis von Arbeiten entwickelt worden, die in eo
den Jahren um 1930 bis 1940 durchgeführt worden waren. Diese Unterlagen and veröffentlicht worden, sie
stehen in den niesten technischen Bibliotheken in der ganzen Welt zur Verfügung und sind den Aerodynamikern wohlbekannt. Diese Unterlagen sind ebenfalls in
dem Buch »Theory of Wing Sections« von Ira H. Abbott and Algert E. Doenhoff erschienen. Dieses Buch wird
vom Verlag »Dover Publications, Ina«, New York,
V.StA, verlegt und ist im Jahr 1949 veröffentlicht worden. Viele der Tragflügelprofile betreffenden
Angaben und die theoretischen Grundlagen für die in der vorliegenden Erfindung genannten Gleichungen
erscheinen in diesem Buch.
Bei der Festlegung der Dickenverteüungen nach der
Reihe 6 durch NACA lag die Aufgabe zugrunde, eine Dickenverteilung zu schaffen, die sehr geringen
Strömungswiderstand bei den oder um die Bemessungsauftriebszahlen herum ergibt Da die Bemessungsauftriebszahl im allgemeinen bei Anstellwinkeln in der
Nähe von null Grad auftritt, und da für ein symmetrisches Tragflügelprofil die Druckverteilung
entlang der oberen und der unteren Oberfläche beim Anstellwinkel null einander gleich sind, wurden
Druckverteilungen erzeugt die einen minimalen Strömungswiderstand beim Anstellwinkel null ergeben
würden. Dies wurde erreicht durch die Erzeugung von Druckverteilungen, deren Punkt minimalen Druckes
weiter nach hinten auf der Profilsehne entlang gelegen ist, als vorher ermittelt worden war. Die meisten bis zu
diesem Zeitpunkt erstellten Tragflügelprofile wiesen einen Punkt minimalen Druckes auf, der irgendwo
zwischen der Profilvorderkante des Tragflügelprofils und einem Abstand von 5% der Profilsehne von der
Profilvorderkante gelegen war. Bei den Tragflügelprofilen nach der NACA-Reihe 6 war der Punkt minimalen
Druckes beim Anstellwinkel null im Bereich von bis zu annähernd 70% der Profilsehnenlänge nach hinten und
bis zu 30% der Profilsehnenlänge zur Profilvorderkante hin gelegen. Diese nach hinten verschobene Lage des
Punktes minimalen Druckes ist eines der bemerkenswerten kennzeichen dieser Gruppe von Tragflügelprofilen. Man hat festgestellt daß, je weiter der Punkt
minimalen Druckes entlang der Profilsehne nach hinten verlegt wurde, der Strömungswiderstand für diesen
Profilquerschnitt um so niedriger wurde infolge der Anwesenheit einer ausgedehnten laminaren Grenzschicht
Das System zur Kennzeichnung dieser Reihe von Dickenverteilungen ist wie folgt: NACA bx-ywz. Die
Ziffer 6 zeigt an, daß es sich um die NACA-Reihe 6 handelt Die Ziffer, die an der Stelle des Buchstaben χ
erscheinen würde, zeigt die Nennlage des Punktes minimalen Druckes bei der Dickenverteilung an. Wenn
beispielsweise die Ziffer 5 an der Stelle von χ stünde, so
würde dies anzeigen, daß die Nennlage des Punktes minimalen Druckes bei 50% der Profilsehnenlänge liegt
Die Ziffer, die anstelle von y erscheint wäre einzusetzen, nachdem eine Mittellinie ausgewählt
worden ist um die endgültige Formgebung des Tragflügelprofils zu vervollständigen, dieseJZiffer zeigt
die Bemessungsauftriebszahl des Nennprofflquerschiuites an, die mit dem Faktor 10 multipliziert wird, d. h.
y=2 zeigt eine Anftriebszahl es= 0,2 an. Für eine
Dickenverteilung liegt der Auftrieb null beim Anstellwinkel von nuQ Grad, daher würde hierbei null an die
Stelle von y treten. Die nächsten beiden Ziffern, die an
der Stelle der Buchstaben w and ζ erscheinen würden,
stellen die maximale Dicke des Tragflügelproffles in
Prozenten der Profflsehnenlänge dar und entsprechen
dem in F ig. 2 dargestellten Wert t
Bei der Nachprüfung der verfügbaren Angaben über
die Dickenverteuangen nach der NACA-Reihe 6 wurde sofort augenscheinlich, daS während die maximalen
Auftriebszahlen sich vielversprechend zeigten, die Kippmomentwerte eine Funktion der für die Verwendung in Verbindung mit der Dickenverleflung ausge-
24 Ol
wählten Mittellinie sein würden. Die NACA-Reihe »a«
von Mittellinien wurde sogleich in Betracht gezogen, weil diese entworfen worden waren für den Gebrauch
mit den Dickenverteilungen nach der NACA-Reihe 6.
Eine kurze Beschreibung dieser Gruppe von Mittellinien kann am besten unter Bezugnahme auf Fig.3
durchgeführt werden, wo der Verlauf der Belastungsverteilung PR in Abhängigkeit von x/c für eine typische
Mittellinie aus der Reihe »a« gezeigt wird. Pr ist der örtliche Belastungskoeffizient, der durch einen Unterschied der Geschwindigkeit zwischen den oberen und
unteren Flächen des Rotorblattes entsteht. Der angegebene Ausdruck wird durch die NACA-Gepflogenheit als Pr bezeichnet.
In Fig.3 ist dadurch die durch die Mittellinie hervorgerufene Belastung dargestellt In dem Diagramm nach F i g. 3 wird ebenfalls y/c oder die Ordinate
der Mittellinie, aufgetragen über der Entfernung x/c an
der Profilsehne entlang, gezeigt Diese spezielle Mittellinie stammt aus einer Gruppe von Mittellinien,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine gleichförmige oder konstant bleibende Belastung von
dem Anfang der Mittellinie an der Profilvorderkante bis zu einem Punkte an der Profilsehne entlang aufweisen,
von wo an die Belastung linear bis zur Profilhinterkante abfällt Bei der speziellen, in Fig.3 dargestellten
Mittellinie ist die Belastung und ihre resultierende Verteilung entlang der Profilsehne gleichförmig bis zu
einem Punkt bei 6Ao der Profilsehnenlänge, von wo ab
die Belastung bis auf null an der Profilhinterkante absinkt. Die besonderen Mitglieder dieser Gruppe von
Mittellinien sind durch die Lage des Punktes auf der Profilsehne zu erkennen, bei dem der Druck beginnt, bis
gegen null abzusinken. Dieser Punkt ist als »a« bekannt,
und in dem in F i g. 3 dargestellten Fall gilt: a=0,6. Eine
Gleichung, die diese Gruppe von Mittellinien beschreibt, erscheint in dem vorgenannten Buch: »Theory of Wing
Sections«. Die Koordinaten für Mittellinien bei verschiedenen Werten für »a« mit einer Bemessungsauftriebszahl c/=l,0 sind in diesem Werk berechnet und
tabelliert worden.
Es wird erneut auf F i g. 3 verwiesen, wo beispielsweise eine Mittellinie a=0,6 dargestellt ist, in der Form von
y/c, aufgetragen über x/c, bei einer Bemessungsauftriebszahl von 1,0. Eine Mittellinie mit dieser spezieUen
Art der Belastung kann für andere Bemessungsauftriebszahlen dadurch erhalten werden, daß einfach die
y/e-Werte der in F i g. 3 dargestellten Mittellinie mit der
Bemessungsauftriebszahl des gewünschten Tragflügelprofiles multipliziert werden. Wenn beispielsweise eine
Mittellinie für eine Bemessungsauftriebszahl von 0,2 gewünscht wird, ist es lediglich erforderlich, jeden der
vorgegebener, y/c-Werte mit 0,2 zu multiplizieren und
die neuen y/c-Werte über den ursprünglichen x/c-Werten aufzutragen.
Wie zuvor angedeutet, waren die Kippmomenrwerte
der Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 nicht annehmbar, obgleich sich die maximalen Auftriebszahlen desselben Reihe als vielversprechend erwiesen.
Diese Dickenverteilungen wurden mit verschiedenen Mittellinien aus der NACA-Grupppe *a« kombiniert Es
ist zu beobachten, daß die Kippmomentwerte einer speziellen Dickenverteflung sich verbessern, wenn sie
mit Mittelinien kombiniert werden, die fallende »a*-Werte aufweisen. Diese Untersuchung wurde im
Bereich der Machzahlen von 0,4 bis OJS durchgefühlt.
Für Mittellinien πω einem »a«-Wert von weniger als Q£
mußten die Leistungsdaten erstellt weiden, weil diese
10
15
20
25
30
35
40
50
55
60
Daten ebenfalls bisher noch nicht existiert hatten. Es
wurde offensichtlich, daß die gewünschte maximale Auftriebsleistung selbst bei einer Mittellinie mit as=0
aufrechterhalten werden konnte. Diese Mittellinie ergibt insofern eine dreiecksförmige Belastung, als die
Druckverteilung linear von einem Wert an der Profilvorderkante bis auf null an der Profilhinterkante
absinkt. Obleich diese Linie erstellt worden war, wurde sie bislang noch nie ernsthaft für die tatsächliche
Verwendung bei einem Tragflügelprofil in Erwägung gezogen. Sie war lediglich aus Gründen der Vollständigkeit und aus akademischem Interesse erstellt worden.
Es wurden Daten ermittelt, die die Leistungskennwerte verschiedener Dickenverteilungen der NACA-Reihe
6 in Verbindung mit der Mittellinie a=0 veranschaulichen. Der Vergleich dieser Daten zeigte an, daß die
maximale Auftriebszahl eine Tendenz hatte, mit jenen Dickenverteilungen zuzunehmen, die eine vorn liegende
Stelle minimalen Druckes aufwiesen. Die dann ermittelte Dickenverteilung, bei der die Stelle minimalen
Druckes am weitesten vorn lag, wies eine Lage dieser Stelle bei 30% der Profilsehnenlänge auf.
Wie zuvor angedeutet, wurden die Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6 aus Druckverteilungen durch
Methoden erzeugt, die verwickelt und aufwendig sind. Die speziellen Dickenverteilungen nach dem beschriebenen Beispiel wurden durch lineare Extrapolation aus
bekannten Formen der NACA-Reihe 6 gewonnen.
Das Extrapolationsverfahren zur Erstellung von Dickenverteilungen der NACA-Reihe 6, deren Punkt
minimalen Druckes bei 20% der Profilsehnenlänge liegt, ist wie folgt: Zuerst müssen Dickenverteilungen, die
Stellen minimalen Druckes bei 30% und 40% der Profilsehnenlänge aufweisen, ausgewählt werden. Um
dies durchzuführen, muß eine bestimmte maximale Profildicke W gewählt werden. Im allgemeinen ist es
aus Gründen des Strömungswiderstandes wünschenswert, eine möglichst kleine Profildicke f™, zu haben,
während für einen hohen Auftrieb eine Profildicke zwischen 10 und 14% der Profilsehnenlänge erforderlich ist Die Dicke des resultierenden Tragflügelprofilquerschnitts bestimmt jedoch zum Teil die konstruktiven Grenzdaten des resultierenden Rotorblattes. Für
die beiden speziellen Tragflügelprofile aus der Gruppe von Tragflügelprofilen, VR-7 und VK-8 genannt, war
eine maximale Profildicke von 12 bzw. 8% der Profilsehnenlänge erforderlich. Tabelle I zeigt in der
Form einer Wertetafel die Dickenverteilung für die NACA-Dickenverteilungen 64-012 und 63-012. Durch
lineare Extrapolation der y/e-Koordinaten für die
gegebenen x/e-Koordinaten kann eine Dickenverteilung für NACA-62-012 erhalten werden. Diese Dickenverteiiung ist in labeöe H dargestellt
Ein gleichartiges Verfahren kann dazu verwendet werden, eine Dickenverteilung zu erzeugen, die sich der
NACA-Dickenverteilung 62-008 annähert Es wird
bezug genommen auf die Tabelle IIL wo eine NACA-Dkkenverteihuig 64-008, sowie eine NACA-DickenverteOung 63-008 dargestellt sind. Durch lineare
Extrapolation der y/c-Koordinaten für gegeben
x/c-Werte oder die bezogenen Abstände in Profilsehnenrichtung kann die DickenverteDung für eine
NACA-Verteihing 62-008 ermittelt werden. Diese
resultierende Dickenverteflung ist in der Tabelle IV dargestellt.
Wie zuvor angedeutet, besteht eine der Anforderungen an Tragflügelprofilquerschnitte zur Verwendung in
Verbindung mit den Rotoren eines mit Rotoren
230232/119
I | 9 | 24 01 | Dies ist beson- | Dies wird auf Kosten | zunehmenden | 6. Jedoch liegt | als bei vorbe- | Hubschraubern Verwendung finden, wie | 0,00 | NACA | NACA | 5 | 684 | 10 | I |
I | Luftfahrzeugs darin, daß | I ders wichtig, wenn sich das Rotorblatt in der | § Strömungswiderstandes erreicht gegenüber anderen | I dieser Strömungswiderstand niedriger, der sich bei dem | 1 kannten Tragflügelprofilen, die gegenwärtig bei Rotor- | ■ beispielsweise NACA-Bauform 23-010. | 0,005 | 64-012 | 63-012 | I | |||||
H versehenen | diese Profile | B zurückweichenden Hälfte der Rotorscheibe befindet | I Tragflügelprofilen aus der NACA-Reihe | 1 resultierenden Tragflügelprofil ergibt, | B blättern von | B Tabelle I | 0,0075 | ±y/c | ±y/c | MAfA 1 | |||||
w erwünschte | Durchsackeigenschaften und eine hohe | I Diese Eigenschaften werden durch die nach dem soeben | H | 0,0125 | x/c | 63-012 I | |||||||||
■ maximale Auftriebszahl c/ma» aufweisen. | I beschreibenen Verfahren ermittelten Dickenverteilun- | 8 x/c | 0,025 | 0,0000 | 0,0000 | ||||||||||
I gen erzielt. | H | 0,050 0,075 |
0,00978 | 0,00985 | IO | ||||||||||
1 | 0,10 0,15 |
0,01179 | 0,01194 | I | |||||||||||
0,20 | 0,01490 | 0,01519 | 0,050 | 0,0304 I | |||||||||||
0,25 | 0,02035 | 0,02102 | 0,075 | 0,03694 Ε | |||||||||||
0,30 | 0,02810 0,03394 |
0,02925 0,03542 |
0,10 | 0,04205 I | |||||||||||
0,35 | 0,03871 0,04620 |
0,04039 0,04799 |
15 | 0,15 | 0,04972 I | ||||||||||
0,40 | 0,05173 | 0,05342 | 0,20 | 0,05516 I | |||||||||||
0,45 | 0,05576 | 0,05712 | 0 25 | 0 05852 I | |||||||||||
0,50 | 0,05844 | 0,05930 | 0,30 0 35 |
0,06016 I 006022 I |
|||||||||||
0,55 | 0,05978 | 0,006 | 20 | o',4O 0,45 |
0,05855 I 0,05613 I |
||||||||||
0,60 | 0,05981 | 0,0592 | 0,50 | 0,05256 I | |||||||||||
I 0,65 | 0,05798 | 0,05704 | 0,55 0,60 |
004814 I | |||||||||||
■ Vj W·* I 0,70 |
0,05480 | 0,0537 | 0,65 | 0,04292 | |||||||||||
i 0,75 | 0,05056 | 0,04935 | 0,70 | 0,03708 | |||||||||||
I 0,80 | 0,04548 | 0,0442 | 2 | 0,75 | 0,03068 | ||||||||||
I 0,85 | 0,03974 | 0,0384 | 0,80 | 0,02416 | |||||||||||
0,90 | 0,03350 | 0,0321 | 0,85 | 0,01781 | |||||||||||
0,95 | 0,02695 | 0,02556 | 30 | 0,90 | 0,01168 | ||||||||||
1,00 | 0,02029 | 0,01902 | 0,95 | 0,00625 | |||||||||||
r/c*) | 0,01382 | 0,01274 | 1,00 | 0,00112 | |||||||||||
*) Bezogener | 0,00786 | 0,00707 | 35 | r/c*) | 0,0000 | ||||||||||
0,00288 | 0,00250 | *) Bezogener | 0,01130 | ||||||||||||
T Lntiit TT | 0,0000 | 0,0000 | |||||||||||||
Tabelle II | 0,01040 | 0,01087 | Radius der Profilvorderkante. | ||||||||||||
Radius der Profilvorderkante. | |||||||||||||||
x/c | 40 | ||||||||||||||
Tabelle III | |||||||||||||||
x/c | |||||||||||||||
0,00
0,005 0,0075 |
NACA
63-012 |
45 | NACA | ||||||||||||
0,0125 | ±y/k | NACA | 63-008 | ||||||||||||
0,025 | 64-008 | ±y/c | |||||||||||||
f\ ΛΛΛΛ | 0,0 | ±y/c | |||||||||||||
0,0000
0,009923 0,01209 |
0,005 | 0,0 | |||||||||||||
0,01548 | 50 | 0,0075 | 0,0 | 0,00667 | |||||||||||
0,02170 | 0,0125 | 0,00658 | 0,00807 | ||||||||||||
0,025 | 0,00794 | 0,01024 | |||||||||||||
55 | 0,050 | 0,01005 | 0,01407 | ||||||||||||
0,075 | 0,01365 | 0,01951 | |||||||||||||
0,10 G,i5 |
0,01875 | 0,02359 | |||||||||||||
0,20 | 0,02259 | 0,02686 0,03187 |
|||||||||||||
0,25 | 0,02574 A Λ1ΛΤΛ V,UJUU7 |
0,03550 | |||||||||||||
60 | 0,30 | 0,03437 | 0,03797 | ||||||||||||
0,35 | 0,03704 | 0,03946 | |||||||||||||
0,40 | 0,03884 | 0,04000 | |||||||||||||
0,45 | 0,03979 | 0,03955 | |||||||||||||
65 | 0,50 | 0,03992 | 0,03823 | ||||||||||||
0^5 | 0,03883 | 0,03612 | |||||||||||||
0,60 | 0,03684 | 0,03332 | |||||||||||||
0,65 0,70 |
0,03411 | 0,02994 | |||||||||||||
0,75 | 0,03081 |
0,02613
0,02195 |
|||||||||||||
0,80 |
0^704
0,02291 |
||||||||||||||
0,01854 | |||||||||||||||
0,01404 | |||||||||||||||
0,01758 | |||||||||||||||
0,01317 I | |||||||||||||||
Fortsetzung
NACA
64-008
±y/c
64-008
±y/c
NACA 63-008 ±y/c
0,85 0,90 0,95 |
0,00961 0,00550 0,00206 |
0,00888 0,00494 0,00179 |
1,0 | 0,0 | 0,0 |
r/c*) | 0,00455 | 0,00520 |
*) Bezogener | Radius der Profilvorderkante. | |
Tabelle IV |
NACA 62-008
±y/c
0,0 0,0
0,005 0,00676
0,0075 0,00820
0,0125 0,01043
0,025 0,01449
0,050 0,02027
0,075 0,02459
0,10 0,02798
0,15 0,03305
0,20 0,03663
0,25 0,03890
0,30 0,04008
0,35 0,04021
0,40 0,03950
0,45 0,03773
0,50 0,03540
0,55 0,03253
0,60 0,02907
0,65 0,02522
0,70 0,02099
0,75 0,01672
0,80 0,01230
0,85 0,00815
0,90 0,00438
0,95 0,00152
1,0 0,0
r/c*) 0,00585
*) Bezogener Radius der Profilvorderkante.
10
15
20
25 worden ist, so gibt es kein bekanntes Beispiel, wo die Mittellinie mit »a«=0 bereits für Rotoranwendungen
tatsächlich benutzt worden ist. Wie zuvor festgestellt, waren Leistungsdaten für diese Mittellinie bis zu den
vorliegenden Untersuchungen noch nicht einmal ermittelt worden.
Wie vorher angeführt, ist die Bemessungsauftriebszahl
für die in Tabelle V dargestellte Mittellinie mit a = 0 gleich 1,0. Die besonderen Anforderungen, die die
Erstellung der hier beschriebenen zwei Tragflügelprofile notwendig machten, verlangten, daß eine Ideal- oder
Bemessungsauftriebszahl von 0,5 aufweist, und das andere Tragflügelprofil eine Ideal-Auftriebs von 0,2.
Mittellinien zur Erfüllung dieser Bedingung sind leicht zu erhalten, wenn man die y/c-Koordinaten der
Mittellinie in der Tabelle V mit dem Wert der jeweiligen Auftriebszahl, d. h. mit 0.5 und 0,2 multipliziert
Die Dickenverteilung und die Mittellinie werden sodann miteinander kombiniert, um den resultierenden
Tragflügelprofilquerschnitt zu bilden. Dies geschieht durch »Umhüllung« der Mittellinie mit der Dickenverteilung
mittels der folgenden Gleichungen:
Mitellinie nach NACA, mit a = 0 C11 = 1,0, α i = 4,56°, Cmr/4 = -0,083
x/c
30
35
40
45
50
55
Die Mittellinie für a-0, die zur Anwendung bei den
beschriebenen DkkenverteQungen ausgewählt worden war, ist in der Tabelle V dargestellt Hier gibt es keine
gleichförmige Belastung bei der Mittellinie mit J»a«r— 0,
weO die Belastung linear abfallt, und zwar von der
Profilvorderkante, d. h. λ/c-O, bis zur Profilhinterkante,
d.h. λ/c—I. Diese dreiecksfönnige Belastungsart
verteilt die meisten, auf das Tragflügelprofil einwirkenden Betastungskrifte zur Profilvorderkante hin. Dies
cat wBcmwerte Kj^umtomenteigenschaften zur
Anwendung bei Rotoren, wie zuvor erläutert Wenngleich die MhteDjme mit **r-0 nach NACA erstellt
y/c
0,00
0,0075
0,0125
0,00
0,00460
0,00641
0,00964
0,01641
0,02093
0,03507
0,04161
0,05124
0,05747
0,06114
0,06277
0,06273
0,06130
0,05871
0,05516
0,05081
0,04581
0,04032
0,03445
0,02836
0,02217
0,01604
0,01013
0,00467
0,00
yc-y,cose
dabei sind die Abszisse, die Ordinaten und die Steigungen der Mittellinie jeweils mit X0 ya bzw. θ
bezeichnet y, ist die Ordinate der symmetrischen Dickenverteilung für die Stelle χ in Richtimg der
Profflsehne. Die NACA-Dickenverteihmg 62-012 wird
mit der Mittellinie mit 2=0, cs=O3 kombiniert und
24 Ol 684
14
ergibt das NACA-Profil 62-512 (bei a=0), dos in der
Tabelle VI dargestellt ist Die NACA-Dickenverteilung 62-008 wird mit der NACA-MittcUinie mit a=0, Q1= 0,2
kombiniert, um das in der Tabelle VII gezeigte NACA-Tragflügelprofil 02-208 (a=0) zu bilden. (Die in
den Tabellen VI und VII beschriebenen Tragflügelprofile werden korrekterweise a}s lineare Annäherungen der
TragflügelproFde NACA 62-512 (a=0) und NACA
62-208 (a=Q) bezeichnet.)
Eine Untersuchung der Tragflügelprofile unter Verwendung der üblichen Analyseverfahren für die
Wechselwirkung zwischen den Grenzschichten der Potentialströmung, die den Aerodynamikern wohlbekannt
sind, zeigt, daß diese Tragflügelprofile Durchsackeigenschaften aufweisen, die noch verbessert
werden könnten. Dies beruht im Grunde auf dem Grad der Krümmung der oberen Oberfläche des Tragflügelprofils
in Richtung auf die Profilhinterkante. Ein Versuch war unternommen worden, diese Bedingungen
ohne Verschlechterung der anderen Leistungseigenschaften des Tragflügelprofils zu verbessern. Der Grad
der Krümmung des hinteren Teils der oberen Oberfläche der Tragflügelprofile wurde verringert, und
dann wurde jedes TragfiügelproFil erneut unter Anwendung der gebräuchlichen für die Wechselwirkungen
zwischen den Potentialströmungsgrenzschichten untersucht Da dieses Verfahren wiederholt durchgeführt
wurde, wobei die obere und die untere Oberfläche um gleiche Beträge aufgebaut wurden, um die
Mittellinie aufrechtzuerhalten, wurde deutlich, daß die Durchsackeigenschaften ausreichend verbessert wurden,
sofern der hintere Teil der oberen Oberfläche des Tragflügelprofils eine Gerade war, die mit der
Profilhinterkante in Berührung kam und den verbleibenden Teil des Tragflügelprofils an einem vor der
Profilhinterkante liegenden Punkt berührt Bei der Untersuchung dieser Formgebung ergaben sich annehmbare
Durchsackeigenschaften für die Profilhinterkante. Die Koordinaten der in den Tabellen VI und VII
dargestellten Tragflügelprofile, die in solcher Weise abgewandelt. worden sind, werden als NACA-Prof.il
(abgewandelt) 62-512'fa-O) und NACA-Profil (abgewandelt)
62-208 /a-0) dargestellt; aus Gründen der Kürze sind diese Trägflügelprofile als VK-7 bzw. VR-S
bekannt ,
NACA 62-512 (α = 0)
x/cobt„ x 100 y/cobM X 100 x/cm,„ X 100 y/cu„,„ x 100
0,001480
0,003546
0,008003
0,019847
0,003546
0,008003
0,019847
0,044533
0,069694
0,095090
0,146156
0,197330
0,069694
0,095090
0,146156
0,197330
0,248492
0,299548
0,350468
0,401196
0,451740
0,299548
0,350468
0,401196
0,451740
0,011578
0,014630
0,019632
0,029284
0,014630
0,019632
0,029284
0,0*3369
0,054092
0,062567
0,075191
0,083830
0,054092
0,062567
0,075191
0,083830
0,094200
0,091543
0,091583
0,089188
0,085438
0,091543
0,091583
0,089188
0,085438
0,008519
. 0,011454
0,016997
0,030153
0,055467 0,080306 0,104910 0,153844 0,202670
0,251508 0,300452 0,349532 0,398804 0,448260
-0,006978 -0,008220 -0,009925 -0,012874
-0,016439 -0,019022 -0,020957 -0,023951 -0,026360
-0,027931 -0,028773 -0,028853 -0,027888 -0,026748
10
30 brn x 100 y/cobe„ x 100 x/cu„,ea x 100 >/£„
0,502090
0,552259
0,602258
0,652111
0,701838
0,552259
0,602258
0,652111
0,701838
0,751486
0,801099
0,850705
0,900357
0,950058
0,801099
0,850705
0,900357
0,950058
15 1,0 0,080093 0,073492 0,065765 0,057180 0,047850
0,038294 0,028861 0,019679 0,011305 0,003453
0,497910 0,547741 0,597741 0,647889 0,698162
0,748513 0,798900 0,849295 0,899643 0,949942
1,0
-0,024938 -0,022682 -0,019955. -0,016860 -0,013400
-0,009934 -0,006691 -0,003639 -0,001175 0,001216
Bezogener Krümmungsradius der Profilvorderkante: r/c = 0,0113
20
25 Krümmungsmittelpunkt:
Radius.
x/c = 0,01055 y/c = 0,004
NACA 62-208 (α = 0)
x/cob„ X 100 y/cobn X 100 x/cumen X 100 y/cu„ltn X
35 0,003986 0,006376 0,011243 0,023590
„o 0,048522 0,073575 0,098685 0,148975
0,198321
45 0,249599 0,299887 0,350125 0,400323 0,450468
50 0,500563 0,550611 0,600613
0,650575
55 0,700504
0,750412 0,800304 0,850197 0,900100 60 0,950031
0,0076035 0,009405 0,012282 0,017703
0,025602 0,031563 0,036271 0,043282 0,048117
0,051126 0,052634 0,052756 0,051759 0,049469
0,046431 0,042686 0,038225 0,033277 0,027874
0,022387 0,016730 0,011356 0,006405 0,002454
0,006014 0,008624 0,013757 0,026410
0,051478 0,076425 0,101314 0,151025 0,201679
0,250401 0,300119 0,349875 0,399677 0,449532
0,499437 0,549389 0,599387 0,649425 0,699496
0,749588 0,799696 0,849803 0,899900 0,949969
1,0
-0,005763 -0,006841 -0,008426 -0,011139
-0,014830 ' -0,017535 -0,019627 -0,022786 -0,025129
-0,026670 -0,027526 -0,027664 -0,027239 -0,025985
-0,024359 -0,022362 -0,019902 -0,017149 -0,014094
-0,011043 -0,007862 -0,004940 -0,002353 -0,000586
65 Bezogener Krümmungsradius der Profilvorderkante:
Krümmungsmittelpunkt bei:
Krümmungsmittelpunkt bei:
Radius.
r/c = 0,00585
x/c = 0,00S8 y/c = 0,00088
Die Kippmomentwerte der beschriebenen Tragflü-■gelprofile
sind noch weiteren Verbesserungen durch Anwendung von Hilfsrudem an der Profilhinterkante
zugänglich. Die Verwendung von Hilfsrudern an der Profilhinterkante ist zu diesem Zweck in Fachkreisen
sehr verbreitet Verschieder.2 Formgebungen für
Hilfsruder waren geprüf t worden, so daß die Tragflügelprofile, die die in den Tabellen VIII und IX gezeigten
Hilfsruderkennwerte aufweisen, die dargestellten Kippmomentkennwerte
ergeben. Andere Vorrichtungen an der Profilhinterkante können verwendet werden, die die
Kippmomentkennwerte verbessern.
Koordinaten des Tragflügelprofils VRS
Koordinaten des Tragflügelprofils VR-7
x/c | yfcobn | yfcumn |
0,00 | 0,00 | 0,00 |
0,005 | 0,0165 | -0,00575 |
0,01 | 0,0218 | -0,0071 |
0,02 | 0,0298 | -0,0109 |
0,03 | 0,03615 | -0,0129 |
0,04 | 0,0415 | -0,01445 |
0,05 | 0,04605 | -0,01585 |
0,06 | 0,05025 | -0,01710 |
0,07 | 0,0541 | -0,01805 |
0,085 | 0,0593 | -0,01985 |
0,102 | 0,0645 | -0,02145 |
0,12 | 0,0691 | -0,02285 |
0,14 | 0,0737 | -0,0241 |
0,16 | 0,0775 | -0,0251 |
0,18 | 0,0808 | -0,0260 |
0,20 | 0,0838 | -0,0266 |
0,225 | 0,0867 | -0,0273 |
0,255 | 0,0892 | -0,0280 |
0,29 | 0,0909 | -0,028!> |
0,33 | 0,0914 | -0,0289 |
0,37 | 0,0905 | -0,0290 |
0,41 | 0,0887 | -0,0285 |
0,45 | 0,0856 | -0,0275 |
0,49 | 0,0816 | -0,0260 |
0,53 | 0,0767 | -0,240 |
0,57 | 0,0710 | -0,0220 |
0,61 | 0,0646 | -0,01-99 |
0,65 | 0,0580 | -0,0179 |
0,69 | 0,0514 | -0,0158 |
0,73 | 0,0447 | -0,0138 |
0,77 | 0,0381 | -0,0117 |
0,81 | 0,0315 | -0,0097 |
0,845 | 0,0257 | -0,00791 |
0,88 | 0,0199 | -0,00613 |
0,91 | 0,0149 | -0,00459 |
0,935 | 0,01078 | -0,00332 |
0,955 . | 0,00745 | -0,00230 |
0,98 | 0,00331 | -0,00102 |
1,00 | 0 | 0 |
Krümmungsradius der Profilvorderkante: r/c - 0,0113
Krümmungsmittelpunkt: x/c = 0,01055
y/c = 0,004 r = Radius
Hilfsruder, Profilunterkante von x/c = 0,96 bis x/c = 1,01.
x/c | y/coba, | y'Cunicn | x/c = 0,0058 | » 0,96 |
0,000 | 0,000 | 0,000 | y/c = 0,00088 | = 1,01. |
0,005 | 0,00850 | -0,00535 | ||
0,01 | 0,01175 | -0,00737 | ||
0,015 | 0,01425 | -0,00880 | ||
0,025 | 0,0183 | -0,01090 | ||
0,035 | 0,0217 | -0,01255 | ||
0,05 | 0,0261 | -0,01465 | ||
0,07. | 0,0309 | -0,01685 | ||
0,095 | 0,0357 | -0,0190 | ||
0,125 | 0,0402 | -0,0212 | ||
0,16 | 0,0444 | -0,0232 | ||
0,20 | 0,0480 | -0,0250 | ||
0,25 | 0,0510 | -0,0266 | ||
0,30 | 0,0530 | -0,0277 | ||
0,35 | 0,0535 | -0,0280 | ||
0,40 | 0,0525 | -0,0276 | ||
0,45 | 0,0502 | -0,0265 | ||
0,50 | 0,0467 | -0,0247 | ||
0,55 | 0,426 | -0,0225 | ||
0,60 | 0,0380 | -0,0200 | ||
0,65 | 0,0333 | -0,0175 | ||
0,70 | 0,0285 | -0,0150 | ||
0,75 | 0,0237 | -0,0125 | ||
0,80 | 0,0190 | -0,0100 | ||
0,85 | 0,01428 | -0,0075 | ||
0,89 | 0,05048 | -0,0055 | ||
0,92 | 0.00761 | -0,0040 | ||
0,945 | 0,00524 | -0,00275 | ||
0,965 | 0,00333 | -0,00175 | ||
0,98 | 0,00190 | -0,0010 | ||
1,00 | 0,000 | 0,000 | ||
Krümmungsradius der Profilvorderkante: r/c = 0,00585 | ||||
Krümmungsmittelpunkt: | ||||
r = Radius | ||||
Hilfsruder, Profilunterkante von x/c = | ||||
bis x/c - |
Die Leistungskennwerte der beiden Tragflügelprofile VR-7 und VR-8 der beschriebenen Gruppe von
Tragflügelprofilen sind in F i g. 4,5 und 6 dargestellt Zu Vergleichszwecken sind ebenfalls die Leistungskennwerte
eines Tragflügelprofils dargestellt, das bei einem gegenwärtig gefertigten und gut bekannten Hubschrauber
(Tandemhubschrauber) als V 23010 Verwendung findet Bei dieser Bezeichnung wie auch noch der im
Zusammenhang mit Fig.6 genannten bezeichnet Buchstabe V Tragflügelprofilformen, welche im Grunde
die gleichen wie ein NACA-Tragflügelprofil mit der
gleichen Bestimmungsnummer ist Der Vorbuchstabe V ist hinzugefügt um anzuzeigen, daß das Tragflügelprofil
demgegenüber etwas modifiziert ist Das wichtige Leistungsgebiet liegt im Bereich der Machzahlen von
0,4 bis 0,6. Fig.4, die Darstellung der maximalen Auftriebszahl cimax in Abhängigkeit von der Machzahl
M, zeigt, daß die Tragflügelprofile VR-7 und VR-8 eine höhere Auftriebszahl aufweisen. Die verbesserten
Kippmomentkennwerte der Tragflügelprofile VR-7 und
230 232/119
24 Ol 684
VR-8 sind in F i g. 5 dargestellt, einem Diagramm für das
Kippmoment Cm, beim Auftrieb null, in Abhängigkeit
von der Machzahl M. Man wird beobachten, daß die TragflügelproFile VR-7 und VR-8 im Vergleich zu dem
vorbekannten Tragflügelprofil ein größeres negatives oder minimales Kippmoment aufweisen, daß jedoch die
Kippmomente niedrig genug sind, um mittels herkömmlicher Vorrichtungen an der Profilhinterkante ausgeglichen
zu werden, ohne daß dadurch die Vorzüge der maximalen Auftriebszahl in Frage gestellt sind. Die
günstigen Strömungswiderstandseigenschaften nach dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht Fig.6 im
Vergleich auch zu einem bekannten Tragflügelprofil, das als V-13006 bezeichnet ist Dabei enthäk die F i g. 6
eine Darstellung des Strömungswiderstandsbeiwertes Cdo beim Auftrieb null, in Abhängigkeit von der
Machzahl M. Die Leistungsdaten der Tragflügelprofile
VR-7 und VR- 8, die in diesen Diagrammen dargestellt sind, spiegeln die in den Tabellen YIII und IX festgelegte
Formgebung der Hilfsruder wider.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
- 24 OlPatentansprüche:. 1. Rotorblatt-Tragflügelprofil für ein mit einem Rotor versehenes Luftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragflügelproffl eine Dickenverteilung nach der 5ziffrigen NACA-Reihe 6 aufweist, wo der Punkt minimalen Druckes der genannten Dickenverteilung bei der oder in der Nähe der Bemessungsauftriebszahl (es) bei weniger als 30% der Profilsehnenlänge (c) hinter der Profilvorderkante gelegen ist, und daß die genannte Dickenverteilung mit einer Profilmittellinie (ta) aus der NACA-Gruppe »a« von Mittellinien kombiniert ist, deren »&«- Wert, d. h. der auf die Profilsehnenlänge bezogene Abszissenwert (x/c) für den Abknickpunkt der Druckbelastungskennlinie des Profils hinter der Profilvorderkante gleich oder niedriger als 0,3 ist
- 2. Rotorblatt-TragflügelprofU nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Tragflügelprofil eine Mittellinie (m) aus der NACA-Gruppe »a« von Mittellinien mit einem »a«-Wert von null zur Schaffung einer dreiecksförmigen Belastungsverteilung bei solchen Anstellwinkeln aufweist, die sich der Durchsackstellung nähern.
- 3. Rotorblatt-Tragfiügelprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildickenverteilung ihren Punkt minimalen Druckes an einer Stelle aufweist, die in einer Entfernung von 20% der Profilsehnenlänge hinter der Profilvorderkante der genannten Dickenverteilung liegt
- 4. Rotorblatt-Tragflügelprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten des· Tragflügelprofils im wesentlichen für eine Kombination aus einer Dickenverteilung gemäß NACA-62-012 und aus einer Mittellinie (m) der NACA-Gruppe m« mit einem »a«-Wert von null und einer Bemessungsauftriebszahl faj von 04 in der TabelleVI (der Beschreibung) festgelegt sind.
- 5. Rotorblatt-Tragflügelprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten des Tragflügelprofils im wesentlichen für eine Kombination aus einer Dickenverteilung gemäß NACA-62-008 und aus einer Mittellinie (m) der NACA- Gruppe »a«mh einem »a«-Wert von Null und einer Bemessungsauftriebszahl (cn) von 0,2 in der TabelleVII (der Beschreibung) festgelegt sind.
- 6. Rotorblatt-Tragflügelprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragflügelprofil derart ausgebildet ist, daß der hintere Teil der oberen Oberfläche des Tragflügelprofils eine Gerade bildet, die die Profilhinterkante schneidet und in die obere Oberfläche des Tragflügelprofils in einem Punkt tangential übergeht, der vor der Profilhinterkante liegt, und daß das Tragflügelprofil ein an sich bekanntes Hilfsruder zur Optimierung seiner aerodynamischen Eigenschaften an der Profilhinterkante aufweist
- 7. Rotorblatt-Tragflügelprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragflügelprofil der NACA-Profilform 62-512, Abwandlung (VR-T), mit geradlinigem Verlauf der hinteren oberen Oberfläche, in Verbindung mit einem Hilfsruder, die Koordinaten gemäß der Tabelle VIII (der Beschreibung) aufweist
- 8. Rotorblatt-Tragflügelprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragflügelprofil der NACA-Profilform 62-208, Abwandlung (VR-S), mit geradlinigem Verlauf der hinteren oberen Oberfläche, in Verbindung mit einem Hilfsruder, die Koordinaten gemäß der Tabelle IX (der Beschreibung) aufweistDie Erfindung betrifft ein Rotorblatt-Tragflügelprofil für ein mit einem Rotor versehenes Luftfahrzeug.Während des Flugbetriebes eines Hubschraubers wird der Blatteinstellwinkel der Rotorblätter durch Blattverstellstangen gesteuert, die mit einer Taumelscheibe verbunden sind, die mit Betätigungsvorrichtungen des Steuersystems verbunden ist Auf die Blattverstellvorrichtung werden hohe Beanspruchungen infolge der Kippmomente ausgeübt, die durch das Rotorblatt um dessen Längsachse erzeugt werden. Ein wesentlicher Anteil am Betrag des Momentes wird jeweils durch das Tragflügelprofil oder die TragfJügelprofile verursacht, die für die Rotorblätter ausgewählt worden sind. Üblicherweise bildet die Größe dieser sich daraus ergebenden Steuerflächenbelastung einen Begrenzungsfaktor bei der Bemessung von Rotoren.Eine weitere unerwünschte Auswirkung des durch das Tragflügelprofil erzeugten Kippmomentes ist die Neigung zur Verdrehung des Rotorblattes. Dies hat unerwünschte aerodynamische Folgen, weil es stellenweise den Anstellwinkel des Blattes verändert Daraus kann sich eine verringerte Rotorleistung ergeben. Ein Versuch ist gemacht worden, dieses Problem durch Berücksichtigung der Verdrehungseigenschaften bei der Bemessung des Rotors möglichst gering werden zu lassen. Überlegungen hinsichtlich Kosten und Gewicht lassen es unpraktisch erscheinen, die Verdrehung lediglich durch die Versteifung der Rotorblätter zu verringern.Aus Schlichting/Truckenbrodt »Aerodynamik des Flugzeuges«, Springer-Verlag, 1959, Erster Band, ist eine Darstellung von Tragflügelprofilen bekannt, die Punkte minimalen Druckes im Bereich von 30-60% der Profilsehnenlänge aufweisen. Ferner ist aus Abbott von Doenhoff, Stivers »Summary of Air Foil daüp NACA Report No. 824, mit dem Verweis auf die NACA-Reihe 62 ein Auszug aus einem Bericht bekannt, der die NACA-Reihe 5 von Mittellinien beschreibt, bä welchen die Bezeichnungsweise NACA 6xxx mit vier Kennziffern verwendet wird. Die Mittellinie gemäß NACA-Reihe 62 im Report Nr. 824 steht nicht in Beziehung zu den NACA-62-waf-Dickenverteilungen. Nach der NACA-Reihe 6 sind keine Dickenverteilungen mit Punkten minimalen Druckes bei weniger als 30% der Profilsehnenlänge gezeigt, sondern stattdessen Mittellinien. Daraus lassen sich keine Rückschlüsse auf Punkte minimalen Druckes in einem bestimmten Bereich ziehen.Wie bei den meisten Anwendungen von Tragflügelprofilen zählen Auftrieb und Strömungswiderstand ebenfalls zu den primären Kenngrößen. Es ist fast immer die Aufgabe gestellt, den Auftrieb maximal, dabei aber gleichzeitig den Strömungswiderstand minimal werden zu lassen, weil dies die erforderliche Betriebsleistung des Luftfahrzeuges verringert Die Leistungskenngrößen des Tragflügelprofils, d.h. Kippmoment Auftrieb und Strömungswiderstand, im Bereich der Machzahlen von 0,4 bis 0,6 sind für Rotoranwendungen besonders bedeutungsvoll Dies beruht auf der Tatsache,
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