DE2523599C2 - Vorrichtung zur Kopplung der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung eines Hubschraubers mit dem Hubschrauberrumpf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf inen Hubschrauber mit einer (Vorrichtung zur Verbindung der Antriebsbzw. Auftriebsvorrichtung mit dem Hubschrauberrumpf) mit mindestens einem in Biegeschwingungen versetzbaren, sich in Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes erstreckenden, den Hubschrauberrumpf an Schwingungsknotenpunkten tragenden Träger.

Bei einem bekannten Hubschrauber dieser Art (DE-OS 22 43 337) ist der Hubschrauberrumpf an dt-n Schwingungsknotenpunkten eines einzigen Trägers aufgehängt, an dem die Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung befestigt ist, so daß die Biegeschwingungen des Trägers infolge Bewegungen der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung nicht auf den Hubschrauberrumpf übertragen werden, also eine Schwingungsisolierung des Hubschrauberrumpfes gegenüber der Antriebs- ^o bzw. Auftriebsvorrichtung und insbesondere gegenüber der Rotorwelle erreicht wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Schwingungsisolierung des Hubschrauberrumpfes noch weiter zu verbessern und insbesondere Nick- und Rollbewegungen zu unterdrücken.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Hubschrauber der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß ausgestaltet durch zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordnete Träger, an denen zwischen den Schwin- bo gungsknotenpunkten jeweils zwei an gegenüberliegenden Seiten der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung liegende starre Arme mit ihren unteren Enden schwenkbar befestigt sind, während ihre oberen Enden schwenkbar mit der Antriebs- bzw Auftriebsvorrich- t» tung verbunden sind, wobei sich die nach oben verlaufenden Verlängerungen der Längsachsen der Arme jedes Trägers auf einer sich durch das Stoßzentrum der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung erstreckenden, quer zur Längserstreckung der Träger verlaufenden Geraden und sich die nach unten verlaufenden Verlängerungen der Längsachsen der jeweils auf einer Seite der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung liegenden Arme auf einer sich in Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes erstreckenden, durch den Hubschrauberschwerpunkt verlaufenden Geraden schneiden.

Bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber ist der Hubschrauberrumpf an zwei Trägern aufgehängt und an Schwingungsknotenpunkten mit diesen Trägern verbunden, wobei die Kopplung der Träger mit der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung über schräg gestellte, starre Arme erfolgt, die in ganz bestimmter Weise angeordnet sind.

Beim Vorwärtsflug eines Hubschraubers wirken vom Rotor auf die Rotorwelle Kräfte, die die Rotorwelle während einer Rotorumdrehung einmal nach vorn und einmal nach hinten biegen, so daß also die Längsachse der Rotorwelle eine Kippbewegung ausführt Dieses Kippen der Rotorachse erfolgt um das Stoßzentrum der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung und führt üblicherweise zu Nickbewegungen des Hubschraubers.

Bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber sind die die Träger mit der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung verbindenden Arrps so ausgerichtet, daß sie sich auf einer Geraden schneiden, die durch das bezüglich der Kippbewegungen der Rotorwelle ruhende Stoßzentrum verläuft, so daß die Kippbewegungen der Rotorwelle nicht auf den Hubschrauberrumpf übertragen werden.

Zusätzlich zu dieser Aufhängung, durch die eine Entkopplung der Nickbewegungen stattfindet, ergibt sich durch den Schnitt der Achsen der die Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung mit den Trägern verbindenden Arme auf der in Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes und durch den Hubschrauberschwerpunkt verlaufenden Geraden eine Verringerung der Rollbewegungen, weil übertragene Kräfte nicht seitiich vom Hubschrauberschwerpunkt angreifen und dadurch ein Drehmoment um die durch den Hubschrauberschwerpunkt verlaufende Gerade und als Folge dieses Drehmomentes eine Rollbewegung hervorrufen.

Es ist zwar auch bereits ein Hubschrauber bekannt (DE-OS 16 25 447), bei dem der Hubschrauberrumpf über zwei Träger oder Holme mit der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung verbunden ist. Dabei sind jedoch zwischen Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung und jedem der Träger oder Holme elastische Anschlußelemente vorhanden, mit deren Hilfe eine Dämpfung der vom Rotor erzeugten Schwingungen bewirkt und so deren Übertragung auf den Hubschrauberrumpf verringert wird. Eine Entkopplung, wie sie durch die erfindungsgemäße Anordnung der die Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung mit den Trägern verbindenden Arme erfolgt, findet jedoch bei diesem bekannten Hubschrauber nicht statt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung von Rotor, Antriebsvorrichtung und Hubschrauberrumpf.

Fig.2 zeigt Einzelheiten der Verbindung zwischen Antriebsvorrichtung und Hubschrauberrumpf.

In F i g. 1 ist die Rotorwelle 10 eines Hubschraubers dargestellt, die sich von einer Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung 11 nach oben erstreckt. Der mehrere Blätter aufweisende Rotor ist durch die Blattabschnitte 12 und 13 angedeutet. Die Antriebs- bzw. Auftriebsvor-

richtung 11 ist über Gestänge 14 und 15 mit Bolzenkupplungen 16 und 17 am Träger 18 angebracht Der Träger 18 ist über Bolzen mit Rumpfhalterungen 20 und 21 verbunden. Er besteht aus drei Hauptbestandteilen, nämlich zwei starren Endelementen 18a und ISb, die von den Halterungen 20 und 21 ausgehen, und einem etwas elastischeren Mittelelemente 18c; das starr an den Endelementen 18a und 186 befestigt ist Wenn die Rotorwelle gemäß F i g. 1 infolge der durch die horizontalen Pfeile und die vertikalen Pfeile 22 angedeuteten Kräfte schwingt werden diese Kräfte von der Rotorwelle 10 auf die Antriebsvorrichtung 11 und damit über die Stangen 14 und 15 auf den Träger 18 übertragen, so daß dieser in Schwingungen gerät und sein Mittelelement zyklische Biegeschwingungen ausführt Bei richtiger Konstruktion schwingt der Träger 18 so, daß die Stellen, an denen der Träger mit den Halterungen 20 und 21 verbunden ist Schwingungsknoten sind, so daß die durch die Pfeile 22 angedeuteten Bewegungen nicht auf den Hubschrauberrumpf übertragen werden, an dem die Halterungen 20 und 21 befestigt sind.

In F i g. 2 sind die Rotorwelle und die Antriebsvorrichtung 11 gestrichelt angedeutet Die Kopplung zwischen der Antriebsvorrichtung 11 und dem Rumpf erfolgt über ein Paar Verbundträger. Der erste Träger 30 hat starre Endelemente 31 und 32, die über ein flexibleres Mittelelement 33 verbunden sind. Das Mittelelement 33 sitzt in becherartigen Enden 34 und 35 der Endelemente 31 und 32. Das freie Ende des _w Endelementes 31 ist über einen Bolzen 36 mit der am Hubschrauberrumpf befestigten Halterungen 37 verbunden, während das freie Ende des Endelementes 32 über einen Bolzen 38 mit der Halterung 39 verbunden ist, die am Hubschrauberrumpf befestigt ist oder einen Teil von diesem bildet Eine starre Haltestange 40 erstreckt sich vom Bolzen 41 im Endeiement 31 zu einem an der Antriebsvorrichtung 11 befestigten Bolzen 42, und eine Haltestange 43 ist in ähnlicher Weise an einem Bolzen 44 am Endelement 32 angebracht und mittels eines Bolzens 45 an der Antriebsvorrichtung 11 befestigt.

Entsprechend weist ein zweiter Träger 50 starre Endelemente 51 und 52 und ein sie verbindendes flexibleres bzw. weicheres Mittelelement 53 auf. Der Träger 50 ist mit Halterungen 57 und 59 gekoppelt Starre Hal'.estangen ¹BO und 63 verbinden jeweils die Endelemente 51 und 52 mit der Antriebsvorrichtung 11.

Die Haltestangen 40 und 43 verlaufen mit den oberen Enden schräg aufeinander zu, so daß sich ihre Längsachsen auf einer Geraden 70 schneiden. Entsprechende schneiden sich auch die Längsachsen der Haltestangen 60 und 63 auf der Geraden 70. Diese Gerade 70 verläuft durch das Stoßzentrum der Rotorwelle 10, wodurch Nickbewegungen verringert werden, die sonst bei Verschiebung der Geraden 70 aus dem Stoßzentrum im Rumpf erzeugt werden würden.

Die Haltestangen 40 und 60 sind schräg zueinander angeordnet so daß ihre Längsachsen sich außerhalb der Anordnung auf einer Geraden 7ί schneiden. Entsprechend schneiden sich die Längsachsen der Haltestangen 43 und 63 auch auf dieser Geraden 71. Während die Gerade 70 quer zur Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes verläuft erstreckt sich die Gerade 71 in dessen Längsrichtung und verläuft außerdem durch den Schwerpunkt des Hubschraubers. Die auf dieser Geraden 71 angreifenden Kräfte erzeugen somit kein Drehmoment bezüglich des Hubschraubers, so daß die Rollbewegungen verringert werden.

Wie dargestellt, ist mit dem untere.;! Bereich der Antriebsvorrichtung 11 über einen Bolzen ein Paar Drehstangen 80 und 81 verbunden, die sich im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Achse der Rotorwelle 10 erstrecken. Die Drehstange 80 ist an einem Gelenkelement 82 angebracht, das seinerseits über eine Stange 83 mit einer am Rumpf befestigten Halterung 84 aus elastomerem Material in Verbindung steht Entsprechend ist die Drehstange 81 mit einem Gelenkelement 85 verbunden, das über eine Stange 86 mit einer am Rumpf befestigten Halterung 87 aus elastomerem Material gekoppelt ist. Die Gelenkelemente 82 und 85 sind über eine Stange 88 miteinander verbunden. Drehmomente, die in einer horizontalen Ebene in der Rotorwelle erzeugt werden, können über die Elemente 80 bis 88 auf den Rumpf übertragen werden, ohne die Kopplung mit den Trägern 30 und 50 in den Schwingungsknoten zu verändern. Die duuch den Pfeils 22 angedeuteten senkrechten Bewegungen in der Antriebsvorrichtung 11 werden jedoch, wie vorstehend dargelegt, über die Haltestangen 40, 43, 60, 63 auf die Träger 30 und 50 geleitet, die an Schwingungsknoten bildenden Stellen mit dem Hubschrauberrumpf verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hubschrauber mit einer Vorrichtung zur Verbindung der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung mit dem Hubschrauberrumpf, mit mindestens einem in Biegeschwingungen versetzbaren, sich in Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes erstreckenden, den Hubschrauberrumpf an Schwingungsknotenpunkten tragenden Träger, gekennzeichnet durch zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordnete Träger (30, 50), an denen zwischen den Schwingungsknotenpunkten jeweils zwei an gegenüberliegenden Seiten der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung (10,11) Hegende starre Arme (40,43; 60, 63) mit ihren unteren Enden schwenkbar befestigt sind, während ihre oberen Enden schwenkbar mit der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung (10, 11) verbunden sind, wobei sich die nach oben verlaufenden Verlängerungen der Längsachsen der Arme (40, 43; 60,63) jedes Trägers (30,50) auf einer sich durch das StoßEsatrum der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung (10, 11) erstreckenden, quer zur Längserstreckung der Träger (30,50) verlaufenden Geraden (70) und sich die nach unten verlaufenden Verlängerungen der Längsachsen der jeweils auf einer Seite der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung (10, 11) liegenden Arme (40, 60; 43, 63) auf einer sich in Längsrichtung des Hubschrauberrumpfes erstrekkenden, durch den Hubschrauberschwerpunkt verlaufenden Geraden (71) schneiden.