DE2701519C3 - Rotor für ein Drehflügelflugzeug - Google Patents
Rotor für ein DrehflügelflugzeugInfo
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- DE2701519C3 DE2701519C3 DE19772701519 DE2701519A DE2701519C3 DE 2701519 C3 DE2701519 C3 DE 2701519C3 DE 19772701519 DE19772701519 DE 19772701519 DE 2701519 A DE2701519 A DE 2701519A DE 2701519 C3 DE2701519 C3 DE 2701519C3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/33—Rotors having flexing arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Rotoren mit einer torsionselastischen Verbindung je Rotorblattpaar werden bisher diese Verbindungen in
Form von paketartig zusammengefaßten Zuglamellen ausgebildet, wobei die Lamellenpakete über Bolzen an
den Blattwurzeln bzw. speziellen Beschlagen angreifen, welche sich als sogenannte Blattwurzelhülsen in
Blattwinkellagerhülsen des Rotorkopfes drehbeweglich abstützen (DE-PS 15 31361). Hierbei werden die
während des Betriebes auf das jeweilige Rotorblatt wirkenden Schwenk- und Schlagbiegemomente über
jeweils zwei Radiallager auf die zugehörige Blattwinkellagerhülse übertragen. Eine solche Blattaufhängung
führt natürlich im Vergleich zu Konstruktionen mit zusätzlichen Schlag- und Schwenkgelenken zu einer
beträchtlichen Gewichtsersparnis beim Rotorkopf, hat aber demgegenüber auch den Nachteil einer stärkeren
Belastung der Rotorblätter durch die Momente aus der Schlag- und Schwenkbiegung. So vermag bei dem durch
die DE-AS 15 56 414 bekannten Rotor aufgrund der mittels eines Gelenklagers hergestellten Abstützung des
jeweiligen Rotorblattes die torsionselastische Verbindung zu dessen Entlastung von diesen Momenten
beizutragen. Wenn auch hier die Gelenklager zugleich die Funktion einer Blattwinkellagerung erfüllen sollen,
so kann aber dieser Rotor hinsichtlich des Baugewichts gegenüber dem erstgenannten bekannten Rotor nicht
schon als eine gleichwertige Lösung angesehen werden. Denn es wird nicht offenbart, wie ein geringes
Baugewicht ohne Minderung von Sicherheitskriterien praktisch erreichbar ist. Eine entsprechende Lösung soll
daher die Erfindung bei einem Rotor der eingangs genannten Art aufzeigen.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung ist demnach nicht bloß in einem gänzlichen Verzicht auf einzelne
Verbindungselemente bzw. auf die Lösbarkeit der torsion^elastischen Verbindung zwischen den jeweils
zusammengehörigen Rotorblättern zu sehen, sondern vielmehr in einem derartigen integralen Verbund unter
Berücksichtigung möglicher Schäden an der torsionselastischen Verbindung.
Demgegenüber ist bisher bloß für starre Luftschrauben die sogenannte Ganzherstellung, also eine an der
Nabe durchgehende Ausgestaltung der Luftschraube bekannt (WGL-Bericht Nr. 3/1962 der Wissenschaftlichen
Gesellschaft für Luftfahrt E. V.).
Bei dem Rotor gemäß der Erfindung läßt sich sogar in besonders einfacher Weise ein gewisser Abbau der
Schlagbiegemomente erreichen, und zwar durch Ausbildung der torsionselastischen Verbindung als ein
zusätzlich in Blattschlagrichtung biegeweicher Bestandteil des Bauteils. Dies macht den Rotor besonders
geeignet für die Verwendung als Heckrotor.
■to Überdies kann bei einem Rotor gemäß der Erfindung
ohne Schwierigkeiten die in der DE-OS 26 56 296 vorgeschlagene Zentrierung der torsionselastischen
Verbindung im Rotorkopf realisiert werden, bei der also die Verbindung um ihre Längsachse drehbeweglich ist
und folglich — wie bei einem Rotor ohne Zentrier- oder Haltevorrichtungen für die Rotorblattpaare — im
wesentlichen nur noch die statische Winkelung im Steuerfalle der Rotorblätter für die Torsionsbeanspruchung
der Verbindung des betreffenden Rotorblattpaares maßgeblich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und in den Unteransprüchen gekennzeichneter Weiterbildungen
wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch in
F i g, 1 den zentralen Teil eines Rotors, zum überwiegenden Teil im Längsschnitt und hier abgebrochen
dargestellt,
Fig. 2 auch im Schnitt eine Alternative zu einer in Fig. 1 angedeuteten zentralen Blatthalterung.
Bei dem Rotor gemäß Fig. 1 beispielsweise mit vier
Rotorblättern 1, von denen nur ein Rotorblattpaar ersichtlich ist, sind jeweils die beiden einander diametral
gegenüberliegenden Rotorblätter zu einem integralen Bauteil vereinigt. Die Rotorblätter 1 bestehen aus
faserverstärktem Kunststoff mit in Blattlängsrichtung sich erstreckenden Fasersträngen 1.1, welche je Bauteil
bzw. Rotorblattpaar von der Blattspitze des einen Rotorblattes zu der Blattspitze des anderen Rotorblat-
27 Ol
tes verlaufen. Hierdurch werden die bei dem eingangs
beschriebenen Rotor erforderlichen Blattbeschläge in Form von Blattwurzelhülsen und ferner Verbindungsbolzen
eingespart. Im Bereich zwischer; den Blattwurzeln
sind die Faserstränge 1.1 zu einer (aus Gründen der Blauwinkelverstellung) torsionselastischen Verbindung
2 (2.1) der Rotorblätter 1 zusammengefaßt, wobei die Verbindung ein zugleich in Blattschlagrichtung biegeweicher
Bestandteil des Rotorblattpaares ist Letztere — zum Abbau der Schlagbiegemomente der Rotorblätter
1 beitragende — Maßnahme wird durch die in F i g. 1 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende torsionselastische
Verbindung 2.1 des zweiten nicht ersichtlichen Rotorblattpaares verdeutlicht. Hiernach weisen die
beiden torsionielastischen Verbindungen 2 und 2.1 jeweils im wesentlichen die Form eines Stabes auf, der
rechtwinklig zur Rotorebene flach ausgebildet ist.
Entsprechend der vorbeschriebenen Ausbildung ist das jeweilige Bauteil bzw. Rotorblattp^ar im Bereich
der Blattwurzeln über je ein die Blattwinkel- und Blattschlagbewegungen zulassendes Lager 3 nach Art
eines Gelenk- bzw. sphärischen Lagers am Rotorkopf 4 abgestützt Jedes Lager 3 besteht aus einem achsparallel
zur Rotordrehachse im Rotorkopf 4 angeordneten Bolzen 3.1 mit einer kugeligen Ausbauchung oder
besser mit einem lösbar aufsitzenden Kugelstück einerseits und einem äußeren Ringkörper 3.2 andererseits,
zwischen denen ein entsprechend gewölbter Schichtkörper 3.3 mit lagenweise abwechselnden
Schichten aus gummielastischem und metallischem Material eingefügt ist. Bei dieser — natürlich auch mit
konventionellen Gelenken realisierbaren — Abstützung werden die von den Rotorblättern 1 herrührenden
Zentrifugalkräfte gemeinsam von den beiden zugehörigen Lagern 3 und der torsionselastischen Verbindung 2
(2.1) aufgenommen.
Da sich Brüche oder ähnlich auswirkende Schäden bei der jeweiligen torsionselastischen Verbindung 2 (2.1)
nicht ausschließen lassen, sind aus Sicherheitsgründen zusätzlich je Rotorblatt gesonderte Faserstränge 5
vorgesehen, die ausgehend von der Blattspitze den Ringkörper 3.2 des Lagers 3 schlauf enanig umschlingen
und zurück zur BlatLspitze verlaufen. Mittels dieser
Faserstränge 5 können im Schadensfall der torsionselastischen Verbindung 2 (2.1) die Zentrifugalkräfte über
das jeweilige Lager 3 auf den Rotorkopf 4 übertragen werden.
Erforderlichenfalls können die Lager 3 aber auch von den Zentrifugalkräften freigehalten werden, indem
entweder der Ringkörper 3.2 in der zugehörigen Blattwurzel oder der Bolzen 3.1 im Rotorkopf 4 mit
Spiel in Blattlängsrichtung angeordnet wird; dieses nicht dargestellte Spiel wird mindestens gleich der
Dehnung der Faserstränge unter Last sein. Diese Maßnahme ist allerdings wegen möglicher Unwuchten
und Vibrationen in Rotorblattachsenrichtung nur Sinnvoll, sofern die torsionselastischen Verbindungen 2
und 2.1 im Rotorkopf 4 zentriert sind, beispielsweise gemäß Fig. 1 mittels Distanzplatten 6, die mit dem
Rotorkopf und zusätzlichen Kunststoff-Beschlägen 7 der torsionselastischen Verbindungen verschraubt oder
auch verklebt sein können. Eine andere Möglichkeit der Zentrierung der torsionselastischen Verbindungen 2
und 2.1 im Rotorkopf 4 zeigt Fig.2. Hier ist je
Verbindung 2 bzw. 2.1 eine Lagerung 8 vorgesehen, welche wie die vorbeschriebenen Lager 3 Winkelbewegungen
zuläßt, so daß bei der zyklischen Blattwinkelverstellung das jeweilige Rotorblattpaar ohne Verwindung
seiner torsionselastischen Verbindung kippen kann. Die Lagerung 8 kann gemäß Fig.2 aus Elastomer-Lagern
der vorbeschriebenen Art bestehen, wobei die beiden inneren Kugelstücke 8.1 übereinander auf einem koaxial
zur Rotordrehachse angeordneten Zentralbolzen 9 sitzen.
Hier sei noch auf einen weiteren beträchtlichen Vorteil einer solchen Zentrierung bei einem Rotor der
vorbeschriebenen Konzeption verwiesen: Unter Verwendung des Zentralbolzens 9 als Drehachse können
die in verschiedenen Ebenen angeordneten Rotorblattpaare nach dem Ziehen der Bolzen 3.1 in eine
sogenannte Zweiblattfaltlage, d. h. zur Deckung gebracht werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Rotor für ein Drehflügelflugzeug mit einer geraden Anzahl von Rotorblättern, die paarweise
einander diametral gegenüberliegend am Rotorkopf über Blattwinkellager drehbeweglich abgestützt
sind, wobei je Rotorblattpaar eine zugfeste, aber torsionselastische Verbindung zwischen den Rotortlättern
wurzelseitig hergestellt und die Abstützung des jeweiligen Rotorblattes im Wurzelbereich über
je ein zumindest die Blattwinkel- und Blattschlagbewegungen zulassendes Lager hergestellt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die torsionselastische Verbindung (2; 2.1) mit den beiden zugehörigen Rotorblättern (1) derart zu einem
integralen Faserverbundbauteil vereinig; ist, daß sowohl Faserstränge (1.1) im wesentlichen von der
Blattspitze des einen Rotorblattes zur Blattspitze des anderen Rotorblattes verlaufen als auch
Faserstränge (5) ausgehend von der Blattspitze des jeweiligen Rotorblaues den blattseitigen Teil (Ringkörper
3.2) des zugehörigen Lagers (3) schlaufenartig umschlingen und zurück zur Blattspitze verlaufen.
2. Rotor nach Anspruch 1, insbesondere als Heckrotor, dadurch gekennzeichnet, daß die torsionselastische
Verbindung (2; 2.1) als ein zusätzlich in Blattschlagrichtung biegeweicher Bestandteil des
Bauteils ausgebildet ist.
3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die torsionselastische Verbindung (2; 2.1) im
wesentlichen die Form eines Stabes aufweist, der rechtwinklig zur Rotorebene flach ausgebildet ist.
4. Rotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die torsionselastische Verbindung (2; 2.1) um ihre Längsachse drehbeweglich im Rotorkopf (4)
zentriert ist.
5. Rotor nach einem oder .mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Lager (3) nach Art eines
Gelenklagers ausgebildet ist.
6. Rotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der blattseitige oder rotorkopfseitige Teil (Ringkörper 3.2 bzw. Bolzen 3.1) des Lagers (3) mit
Spiel in Blattlängsrichtung angeordnet ist.
Priority Applications (2)
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DE19772701519 DE2701519C3 (de) | 1977-01-15 | 1977-01-15 | Rotor für ein Drehflügelflugzeug |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772701519 DE2701519C3 (de) | 1977-01-15 | 1977-01-15 | Rotor für ein Drehflügelflugzeug |
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DE2701519B2 DE2701519B2 (de) | 1980-04-03 |
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Family
ID=5998746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772701519 Expired DE2701519C3 (de) | 1977-01-15 | 1977-01-15 | Rotor für ein Drehflügelflugzeug |
Country Status (2)
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Families Citing this family (3)
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DE2932441C2 (de) * | 1979-08-10 | 1983-10-06 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen | Dämpfungseinrichtung für ein Rotorblatt |
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US3880551A (en) * | 1973-11-15 | 1975-04-29 | Boeing Co | Rotary head assembly for rotary wing aircraft |
FR2285298A1 (fr) * | 1974-09-19 | 1976-04-16 | Aerospatiale | Agencement de rotor de queue pour giravions |
-
1977
- 1977-01-15 DE DE19772701519 patent/DE2701519C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-01-05 FR FR7800258A patent/FR2377324A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2377324B1 (de) | 1984-03-09 |
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DE2701519B2 (de) | 1980-04-03 |
DE2701519A1 (de) | 1978-07-20 |
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Legal Events
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