DE1531355B1 - schlag-und schwenkgelenklose aufhangung der roterblatter eines drehflugelflgzeuges am roterkopf. - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft einen Rotor für Drehflügel- Nach einem Merkmal der Erfindung ist für einen

flugzeuge mit einer schlag- und schwenkgelenklosen Rotor mit diametral einander gegenüberliegenden Aufhängung der Rotorblätter. Rotorblättern vorgesehen, daß die einzelnen Zug-

Während des Betriebes wirken von den Blättern lamellen für die jeweils einander gegenüberliegenden her erhebliche Belastungen auf die Elemente der 5 Rotorblätter einstückig durchgehend von der einen Blattaufhängung, nämlich die Momente aus der bis zur anderen Blattwurzel ausgebildet sind, so daß Schwenkbiegung und der Schlagbiegung sowie die der koaxial zur Rotordrehachse angeordnete Bolzen Zentrifugalkräfte. Eine besondere Schwierigkeit liegt nur zentrierend wirkt.

darin, die Blattaufhängung so auszuführen, daß jedes Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der koaxial

Blatt unter diesen dynamisch wechselnden Belastun- io zur Rotordrehachse angeordnete Bolzen nicht mehr gen seine Winkelbewegung, durch die der Blatt- durch die vollen Zentrifugalkräfte belastet wird, sonanstellwinkel bestimmt wird, ausführen kann. dem lediglich noch durch eine eventuell auftretende

Die Schwenk- und Schlagbiegemomente werden im Differenz der Zentrifugalkräfte, die durch Unwuchallgemeinen bei Rotorköpfen der eingangs beschrie- tigkeiten hervorgerufen werden kann. Er kann infolbenen Art über Radiallager, mit denen die Blatt- 15 gedessen sehr leicht gehalten werden. Auch erlauben wurzelhülse in der Blattwinkelhülse gelagert ist, auf durchgehende Lamellen wegen ihres mehr homoden Rotorkopf abgesetzt. Es ist bisher bekannt, zwi- genen Kraftverlaufes im Bereich des zentralen BoI-schen Blattwurzel- und Blattwinkellagerhülse auch zens eine wesentlich günstigere Gestaltung,
noch Axiallager vorzusehen, über die die Zentrifugal- Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfin-

kräfte in den Rotorkopf geleitet werden. Die Axial- 20 dung sind die Zuglamellen für die einzelnen Rotorlager stehen unter sehr hohen Belastungen und füh- blätter bzw. Rotorblattpaare am koaxial zur Rotorren nur sehr kleine Winkelbewegungen aus, wodurch drehachse gelagerten Bolzen abwechselnd übereinsie einer starken Abnutzung unterliegen und deshalb andergeschichtet.

häufig ausgewechselt werden müssen. Außerdem führt Da die einzelnen Zuglamellen eines Lamellen-

die beschriebene Konstruktion zu einem sehr schweren 25 paketes von der Achse zum Verstellen des Einstell-Rotorkopf, da dieser für die Aufnahme aller auf das winkeis des Rotorblattes verschiedene Abstände Blatt wirkenden Kräfte ausgelegt werden muß. haben, werden sie bei der Torsionsbewegung unter-

Es ist auch schon bekannt, bei einem kippbar auf schiedlich beansprucht. Die inneren Zuglamellen der Rotorwelle angeordneten Rotorkopf an Stelle der werden nur verdreht, während die äußeren Zug-Axiallager Zuglamellen aus Stahl vorzusehen, die 30 lamellen des Lamellenpaketes zusätzlich gedehnt und einerseits mit der Blattwinkellagerhülse und anderer- gebogen werden. Die dabei entstehende relative seits mit der Blattwurzelhülse verbunden sind und Bewegung der Zuglamellen gegeneinander hat eine die die Zentrifugalkräfte vom Blatt auf den Rotor- erhöhte Korrosion und Abnutzung zur Folge,
kopf übertragen. Aber auch-in diesem Fall bleibt Es werden deshalb zwischen den einzelnen Zug-

der Nachteil bestehen, daß der Rotorkopf für die 35 lamellen erfindungsgemäß Zwischenschichten aus Aufnahme sowohl der Schwenk- und Schlagbiege- einem Werkstoff mit gegenüber den Zuglamellen gemomente als auch für die Zentrifugalkräfte ausgelegt ringerer Reibung angeordnet, z. B. Folien aus Tetrasein muß. fluoräthylen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Rotor mit Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in

an Zuglamellen aufgehängten Rotorblättern zu schaf- 40 der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher fen, bei dem mit einfachen und betriebssicheren kon- beschrieben. Es zeigt

struktiven Mitteln der Rotorkopf von den Zentrifu- F i g. 1 den zentralen Teil eines Rotors in einer

galkräften nicht belastet wird. Seitenansicht. Einer der Rotorarme ist in einem

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, Querschnitt dargestellt,

daß die der Rotorachse zugekehrten Enden der Zug- 45 F i g. 2 zwei gekreuzte Zuglamellenpakete für einen lamellen auf einem koaxial zur Rotordrehachse am Vierblattrotor in einer Draufsicht,
Rotorkopf angeordnete Bolzen gelagert sind. F i g. 3 drei zentrisch gehaltene Zuglamellenpakete

Diese Lagerung hat den Vorteil, daß die von den für einen Dreiblattrotor in einer Draufsicht,
einzelnen Rotorblättern herrührenden Zentrifugal- Fig. 4 eine stark vergrößerte, ausschnittsweise

kräfte sich über den Bolzen ausgleichen können. 50 Darstellung von wechselnd geschichteten Zuglamel-Gegebenenfalls werden die der Rotorachse zugekehr- len mit dazwischen angeordneten, reibungsarmen ten Enden der Zuglamellen nicht unmittelbar an dem Kunststoff schichten.

koaxial zur Rotorachse am Rotorkopf angeordneten In F i g. 1 ist ein Rotorkopf 1 für einen Vierblatt-

Bolzen gelagert, sondern an einem Zentralkörper rotor gezeigt, der mittels der Schrauben 2 fest mit der befestigt, welcher auf dem koaxial zur Rotorachse 55 Rotorwelle 3 verbunden ist. Der Rotorkopf 1 besteht am Rotorkopf angeordneten Bolzen gelagert ist. Die im wesentlichen aus vier radial nach außen weisenam Bolzen angreifenden Kräfte befinden sich im den Rotorarmen, die als Blattwinkellagerhülsen 4 ausGleichgewicht, so daß der Bolzen keine Kräfte auf gebildet sind. In jeder dieser Blattwinkellagerhülsen 4 den Rotorkopf überträgt. Dieser ist deshalb von den ist eine Blattwurzelhülse 5 über die Lager 6, 7 dreh-Zentrifugalkräften vollständig entlastet. Die Zug- 60 bar gelagert. Die Blattwurzelhülsen dienen zugleich lamellen sind in dem infrage kommenden Winkel- als Beschläge für die Rotorblätter 8.
bereich der Rotorblätter als torsionsweich anzusehen, Die auf die Blätter wirkenden Schwenk-und Biege-

d. h. sie setzen der Winkelbewegung der Rotorblätter momente werden über die Blattwurzelhülsen 5 und keinen nennenswerten Widerstand entgegen. die Lager 6, 7 in den Rotorkopf geleitet.

Die Schwenk- und Schlagmomente werden über 65 Zur Aufnahme der Zentrifugalkräfte sind in den die Radiallager, mittels derer die Blattwurzelhülse in Blattwurzelhülsen Spannteile 9 angeordnet, die sich der Blattwinkellagerhülse drehbar gelagert ist, auf in Richtung zur Rotorachse gegen einen in der Blattden Rotorkopf abgesetzt. wurzelhülse ausgebildeten Bund 10 abstützen und

die über paketförraig zusammengefaßte Zuglamellen 11 an einem koaxial zur Rotordrehachse im Rotorkopf gelagerten Bolzen 12 befestigt sind. Die Verbindung zwischen dem Spannteil 9 und den Zuglamellen 11 ist durch einen Bolzen 15 hergestellt, der durch in den Zuglamellen ausgebildete Augen 14 geführt und im Spannteil gelagert ist.

Wie weiter aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Zuglamellen für je ein Rotorblattpaar einstückig ausgebildet und spannen sich jeweils vom Spannteil eines Rotorblattes zum Spannteil des gegenüberliegenden Rotorblattes.

Im Zentrum des Rotorkopfes kreuzen sich die Zuglamellen der beiden Lamellenpakete. Sie sind dabei in wechselnder Schichtung angeordnet, so daß jeweils eine Lamelle 11 mit einer damit überkreuzten Lamelle 13 abwechselt.

Die Blattwurzelhülse 5 ist zugleich als Beschlag für das Rotorblatt 8 ausgebildet. Die Befestigung des Rotorblattes 8 im Beschlag erfolgt über einen oder mehrere Bolzen 17, die durch in der Blattwurzel ausgebildete Augen 16 hindurchgeführt und im Beschlag gelagert sind.

Wegen der Symmetrie der Rotoranordnung in bezug auf die Rotordrehachse sind die auf die Zuglamellen übertragenen Kräfte im wesentlichen im Gleichgewicht, so daß der Bolzen 12 nicht oder nur geringfügig belastet ist. Er hat in der Hauptsache eine zentrierende Funktion.

An den Blattwurzelhülsen 5 sind Steuerhebel 18 angeordnet, an denen in bekannter Weise Steuerstangen zur Steuerung der Blattwinkellage angreifen können.

F i g. 3 zeigt eine für den Anschluß von drei Rotorblättern bestimmte Anordnung der Lamellen. In diesem Fall ist für jedes einzelne Rotorblatt ein Lamellenpaket 20, 21, 22 vorgesehen, welches nur bis zu dem koaxial zur Rotordrehachse angeordneten Bolzen 23 geführt ist. Die einzelnen Zuglamellen , der drei Lamellenpakete sind wieder in abwechselnder Schichtung am Bolzen 23 angeordnet. Da jedoch die in die Zuglamellen eingeleiteten Zentrifugalkräfte nicht durch jeweils gegenüberliegende Rotorblätter ausgeglichen werden, müssen in diesem Fall die Kräfte vom Bolzen 23 aufgenommen werden, weleher dadurch auf Scherung beansprucht wird und entsprechend ausgelegt sein muß.

Die Summe aller am Bolzen 23 angreifenden Kräfte ist jedoch im Gleichgewicht, so daß der Rotorkopf durch die Zentrifugalkräfte nicht belastet wird.

In F i g. 4 sind in vergrößerter Darstellung mehrere gekreuzte Zuglamellen 30, 31 gemäß den F i g. 1 und 2 dargestellt, wobei jeweils zwischen zwei Zuglamellen eine Schicht 32 aus Tetrafluoräthylen angeordnet ist. Dadurch wird eine durch die Torsion der Lamellenpakete verursachte Reibung zwischen den einzelnen Zuglamellen herabgesetzt und so die Abnutzung verringert.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schlag- und schwenkgelenklose Aufhängung der Rotorblätter eines Drehflügelflugzeuges am Rotorkopf mittels torsionselastischer, paketförmig zusammengefaßter Zuglamellen, die parallel zur Rotordrehebene angeordnet sind, dadurchgekennzeichnet, daß die der Rotordrehachse zugekehrten Enden der Zuglamellen (11,13, 20, 21. 22. 30, 31) auf einem koaxial zur Rotordrehachse am Rotorkopf angeordneten Bolzen (12,23) gelagert sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit jeweils diametral einander gegenüberliegenden Rotorblättem. dadurch gekennzeichnet, daß die Zuglamellen (11.13, 30, 31) für die jeweils diametral einander gegenüberliegenden Rotorblätter einstückig durchgehend von der einen bis zur anderen Blattwurzel ausgebildet sind, so daß der koaxial zur Rotordiehachse angeordnete Bolzen (12) nur zentrierend wirkt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuglamellen (11,13, 20, 21, 22. 30, 31) für die einzelnen Rotorblätter bzw. Rotorblattpaare am koaxial zur Rotordrehachse angeordneten Bolzen (12,13) abwechselnd übereinander geschichtet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Zuglamellen (30, 31) Zwischenschichten (32) aus einem Werkstoff mit gegenüber den Zuglamellen geringerer Reibung angeordnet sind, z. B. Folien aus Tetrafluoräthylen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY