DE2827320C2 - Rotor für Drehflügelflugzeuge - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent DE 27 12 706 betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I, welcher im Vergleich zu derzeit realisierten Ausführungsformen mit zentralen Rotorkopfteilen aus hochfestem metallischen Werkstoff den Vorteil eines erheblich geringeren Gewichts ohne Minderung der Betriebszuverlässigkeit bzw. Belastbarkeit hat Außerdem ist ein weiterer wesentlicher Vorteil in der besonders einfachen und billigen Herstellung zu sehen.

In diesem Sinne, insbesondere unter dem angeführten Kriterium eines geringen Baugewichts, ist euch die im Hauptpatent vorgeschlagene — dem zentralen Rotorkopfteil angepaßte — einfache Aufhängung bzw. Lagerung der Rotorblätter in der jeweiligen Blatthalterung als ein wesentlicher Beitrag anzusehen Die hierbei zwangsläufig zusätzlich erforderliche drehbewegliche Abstützung des Rotorblattwurzelendes macht jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform des Hauptpatentes, nämlich mit einem Drehzapfen an dem über die Blattlagerung (sog. druckbelastbare Verbindung) hinausgehenden Ende der Rotorblattwurzel, naturgemäß ein Umbauen der Blattlagerung mit der Rotorbiattwurzel erforderlich. Das führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten für das Rotorblatt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rotor der eingangs genannten Art eine von der Rotorblattwurzel umbaute Blattlagerung zu vermeiden, ohne auf den — der im Hauptpatent vorgeschlagenen Blattaufhängung anhaftenden — Vorteil einer Blattverschwenkbarkeit in dia sogenannte Zweiblattfaltlage zu verzichten.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst unter Verwendung eines einzigen Bauteils, das aufgrund der gewählten Form und Anordnung nicht bloß für die zur kopfteilseitigen drehbeweglichen Abstützung der Rotorblattwurzel nötige Überbrückung der Distanz von der Rotorblattwurzel zur Wurzel der Blatthalterung sorgt, sondern zugleich die Funktion eines Beschlages der Rotorblattwurzel erfüllt. Letzteres läßt sich im Grunde ohne jeglichen baulichen Mehraufwand erreichen, wenn das Zwischen-Gabelstück — entsprechend de^r im U'iteranspruch 2 gekennzeichneten Weiterbildung — eine in der Breite der Rotorblattwurzel angepaßte Gabel aufweist. Falls dann der Blattanschluß in der im Unteranspruch 3 gekennzeichnete Weise erfolgt, braucht für die erwähnte Blattverschwenkung in die Zweiblattfaltlage bloß einer der Drehzapfen gezogen zu werden. Das hat zudem den Vorteil gegenüber der Blattaufhängung des Hauptpatentes, daß Zugangsbohrungen im zentralen Rotorkopfteil für das Ziehen von Bolzen überflüssig sind.

Demgegenüber zwingt die bei einem durch die DE-OS 24 21 764 bekannten Rotor vorgesehene Verlagerung der druckbelastbaren Blattverbindung (bzw. -lagerung) zur Basis der Blatthalterung hin und folglich des Blattwinkellagers in die Nähe der Blattwurzel nicht nur zu Ausnehmungen in der Blatthalterung mit der Folge einer Minderung der Belastbarkeit des Rotorkopfes, sondern auch zu einem Hohlbauteil komplizierter Bauform zwischen der Rotorblattwurzel und der Basis der Blatthalterung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dazu zeigt die Zeichnung in

Fig. 1 von einem Rotor eines Drehflügelflugzeugs in der Horizontalen geschnitten einen Rotornabenarm in Verbindung mit einer Blattaufhängung,

F i g. 2 einen Schnitt durch den vollen Rotornabenarm nach Schnittlinie H-II der Fig. 1.

Bei dem Rotor ist das zentrale Rotorkopfteil 1 entsprechend demjenigen des Hauptpatentes ein integraler Faserverbundwerkstoffkörper, bei dem zwei deckungsgleiche, sternförmige Platten 1.1 und 1.2 in koaxialer Anordnung mit einem Zwischenstück 1.4 beispielsweise durch gemeinsames Aushärten unter Druck stoffschlüssig vereinigt sind. Im Unterschied zu dem im Hauptpatent beschriebenen Rotorkopfteil (mit massivem Zwischenstück) hat das Zwischenstück 1.4 eine Ringform, so daß das Rotorkopfteil 1 einen zentralen Innenraum beispielsweise für die Unterbringung von Getriebeteilen aufweist

Zur Aufhängung des jeweiligen Rotorblattes bzw. seiner Rotorblattwurzel 40 am Rotorkopfteil 1 bzw. an der zugehörigen Rotornabenblatthalterung, dem sogenannten Rotornabenarm 2 ist ein Zwischen-Gabelstück 41 vorgesehen, welches mit seiner Gabel zwischen den Gabelschenkeln Zl des Rotornabenarmes 2 parallel zur Rotorebene liegend ausgerichtet (vgl. insbesondere F i g. 1) und über einen an dem seiner Gabelwurzel 41.1 gegenüberliegenden Ende angeformten Zapfen 41.2 mittels eines Radialelastomerlagers 42 im Zwischenstück 1.4 drehbeweglich abgestützt ist Für die Aufnahme der Blattfliehkräfte tragen die Gabelschenkel 2.1 des Rotornabenarmes 2 über zur Rotordrehachse parallele Bolzen 43 ein sphärisches Elastomerlager 44. Dieses weist einen auf den Bolzen 43 sitzenden steifen Grundkörper 44.1 auf, dessen Breite geringer ist als der Absland zwischen den Gabelschenkeln der Gabel des Zwischen-Gabelstückes 41. Der Grundkörper 44.1 ist über ein elastomeres Kugelsegment 44.2 (beispielsweise bestehend aus lagenweise abwechselnden Schichten aus gummielastischem und steifem Material) mit einem an der Gabelwurzel 41.1 auf der dem Zapfen 41.2 gegenüberliegenden Seite koaxial zur Blattwinkelachse 45 festsitzenden steifen Zwischenstück 443 verbunden. Alternativ kann auch ein Eiastomeriager mit kegeligem elastomeren Körper vorgesehen sein. Mittels einer derartigen in Blattlängsrichtung druckbelastbaren Verbindung des Zwischen-Gabelstückes 41 mit dem Rotornabenarm 2 ist die Blattdrehbeweglichkeit unter der Wirkung sowohl der Blattfliehkräfte als auch der Blattschwenk- und Blattschlagbiegemomente sichergestellt.

Wie schließlich aus der Zeichnung ersichtlich ist, bilden die Rotorblattwurzeln 40 zwei Blattanschlußschlaufenpaare aus jeweils zwei mit Abstand übereinanderliegenden Schlaufen 40.1 und 40.2. Das Zwischen-Gabelstück 41 bzw. seine Gabel erstreckt sich für die Fassung der Rotorblattwurzel 40 mit seinen beiden Gabelschenkeln in der Rotorebene beidseitig über den Rotornabenarm 2 hinaus in Richtung der Rotorblattwurzel 40 hin, wo es je Gabelschenkel nech Art einer Scharnierlagerung mit einem doppelseitig befestigten Drehzapfen 46 mit jeweils einem Paar Blattanschlußschlaufen 40.1,40.2 verbunden ist. Bei dieser Konfiguration der Blattfassung braucht bloß einer der beiden Drehzapfen 46 gezogen zu werden, um das Rotorblatt an seiner Rotorblattwurzel 40 in eine Faltlage um den verbleibenden zweiten, dann als Drehachse dienenden Drehzapfen 46 schwenken zu können. Im übrigen kann das Zwischen-Gabelstück 41 über einen entsprechenden Ansatz 47 zugleich das Verbindungsmittel für einen Blattverstellhebel sein. Alternativ kann auch die Möglichkeit einer Blattverstellung vom zentralen Innenraum des Rotorkopfteils 1 her mittels einer entsprechenden Verlängerung des (Gabel-)Zapfens 41.2 geschaffen werden.

Der Anschluß des dargestellten Rotorkopfes an eine Rotorwelle kann auch über entsprechend der Strichpunktlinie 48 durch das Rotorkopfteil 1 hindurchgehende Stehbolzen mit Scherbuchsen erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rotor für Drehflügelflugzeuge, insbesondere Hubschrauber, mit am Rotorkopf über Blattwinkellager in radial nach außen sich erstreckenden Blatthalterungen eines zentralen Rotorkopfteiles drehbeweglich abgestützten Rotorblättern, wobei einerseits das zentrale Rotorkopfteil ein integraler Faserverbundwerkctoffkörper ist, bei dem die Blatthalterangen jeweils in Form einer Gabel und deren beide Gabelschenkel flach ausgebildet sind, und andererseits jede Rotorblatthalterung zwischen den beiden Gabelschenkeln und dem zugehörigen Rotorblatt bzw. seiner Rotorblattwurzel eine in Blattlängsrichtung druckbelastbare, aber die Blattwinkelbewegungen zulassende Verbindung aufweist, gemäß DE-Patent 27 12 706, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblattwurzel (40) mittels eines sich über die druckbelastbare Verbindung (Bolzen 43, Elastomerlager 44/hinaus erstreckenden Zwischen-Gabeistückes (41) befestigt ist, welches einerseits über einen an dem seiner Gabelwurzel (41.1) gegenüberliegenden Ende angeformten Zapfen (41.2) rotorkopfteilseitig drehbeweglich abgestützt und andererseits mit seiner Gabelwurzel (41.1) eine rotorblattwurzelseitige Abstützung der drucjibelastbaren Verbindung bildet und mit seiner Gabel zwischen den Gabelschenkeln (2.1) der Rotornabenblatthalterung (Rotornabenarm 2) parallel zur Rotorebene liegend ausgerichtet ist

2. Rotor ryicn Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelwuivel (41.1) des Zwischen-Gabelstückes (41) sich mit ihren Gabelschenkeln in der Rotorebene beidseitig über die fabeiförmige Rotornabenblatthalterung (Rotornabenarm 2) hinaus in Richtung der Rotorblattwurzel (40) erstreckt.

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rotorblätter wurzelseitig zwei Blattanschlußschlaufenpaare aus jeweils zwei mit Abstand übereinanderliegenden Schlaufen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen-Gabelstück (41) an jedem Gabelschenkel nach Art einer Scharnieriagerung mit einem doppelseitig befestigten Drehzapfen (46), der zur Rotordrehachse parallel angeordnet ist, mit jeweils einem Blattanschlußschlaufenpaar (40.1 und 40.2) verbunden ist.

4. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbelastbare Verbindung (Bolzen 43, Elastomerlager 44) einerseits einen zur Rotordrehachse parallelen, zwischen den Gabelschenkeln (2.1) der Rotornabenblatthalterung (Rotornabenarm 2) festsitzenden steifen Grundkörper (44.1) von geringerer Breite als der Abstand zwischen den Gabelschenkeln der Gabelwurzel (41.1) des Zwischen-Gabelstückes (41) aufweist.

5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (44.1) über einen oder mehrere elastomere Körper (44.2) mit einem an der Gabelwurzel (41.1) koaxial zur Blattwinkelachse (45) festsitzenden steifen Zwischenstück (44.3) verbunden ist.