ROTOR, IN PARTICULAR FOR A ROTORCRAFT

Abstract: 1. A rotor, more especially for rotary-wing aircraft, having one or more rotor blades (2) on a rotor hub (1), in which respect the individual blade connection is produced by a torsionally-pliant connection means which is split up into at least two strands (2.2.1) and adjustment of the angle of incidence of the blade is effected with a control rod (5) by way of a control lever (6) on a control shaft (7) extending along the connection means in the free region between the strands (2.2.1), which control shaft (7) is mounted in coaxial arrangement with regard to the blade angle axis at its hub-sided inner end so as to be rotationally, angularly and longitudinally movable, characterised in that the strands (2.2.1) form a blade neck (2.2) which unites the blade root (2.1) and the blade wing (2.3) in one piece, in that the control shaft (7) is mounted at the blade root (2.1) and in that the blade root is connected, by way of two bolts (3) traversing it in the direction of the blade thickness, to an associated rotor hub arm (1.1).

Description: Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeuges Die Erfindung betrifft einen Rotor gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Rotor ist wegen des - durch die begrenzt weiche Ausbildung des Blatthalses beispielsweise nach Art des durch die DE-PS 29 03 524 bekannten Blattholms möglichen - Verzichts auf gesonderte mechanische Blattlager und -gelenke nicht nur relativ einfach im Aufbau bzw. von entsprechend geringerem Baugewicht, sondern auch für Verschleiss schäden weniger anfällig als herkömmliche Rotoren. Allerdings bedingt dieser Verzicht, vor allem auf Blattwinkellager, aus Festigkeitsgründen eine grosse Baulänge des Blatthalses mit der Folge, dass es unter den Blattschlag- und Blattschwenkbewegungen zu beträchtlichen Auslenkungen kommt. Hiervon ist die - bei dem durch die DE-OS 27 56 071 bekannten Blattanschluss schon verwendete Steuerwelle zu entkoppeln, soweit deren Funktionstüchtigkeit gemindert wird. Eine Entkopplung entsprechend dem Steuerglied des durch die DE-OS 31 23 082 bekannten Rotors hätte, abgesehen von besonderem Fertigungsaufwand für einen begrenzt biegeweichen Steuerwellenaufbau, wegen der infolge der rotorkopfseitigen Lagerung unvermeidbaren Schrägstellung der Steuerwelle dem Blatthals gegenüber eine unerwünschte Erhöhung des aerodynamischen Widerstandes zur Folge. Ausserdem wäre die Steuerwelle einer Verschwenkung des Rotorblattes in der Rotorebene um einen seiner Anschlussbolzen in eine sog. Faltlage im Wege. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen von diesen Problemen freien Rotor der eingangs genannten Art zu schaffen ohne gesteigerten Aufwand bzw. Schwierigkeiten für das bewegungsmässige Entkoppeln der Steuerwelle bzw. Blattsteuerung vom Blatthals. Diese Aufgabe ist gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst in der Erkenntnis, dass es bloss der durch die DE-PS 29 03 524 zur Erhöhung der Torsionsweichheit des Blattholms bekannten Blatthalsaufspaltung bedarf, um die für die erfindungsgemässe-die Steuerwelle vom Blatthals entkoppelnde - Steuerwellenlagerung an der Blattwurzel zwingende koaxiale Anordnung der Steuerwelle mit der Blattwinkelachse zu ermöglichen bzw. den hierfür nötigen Freiraum zu schaffen. Zu dieser Erkenntnis vermag der Blattanschluss gemäss der DE-OS 27 56 071 nichts beizutragen, bei dem trotz Unterteilung eines zwischen der Blattwurzel und der Rotornabe eingefügten Verbindungsmittels in zueinander mit Abstand angeordnete Bandteile die dazwischen am Rotorblatt angreifende Steuerwelle in einer Schräglage zur Blattwinkelachse am Rotorkopf gelagert ist. Hier kommt somit nicht der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung zum Tragen, dass solche Bandteile in stoffschlüssiger Vereinigung einerseits mit einem Blattflügel und andererseits mit einer Blattwurzel zu einem einstückigen Rotorblatt eine Lagerung der Steuerwelle an der Blattwurzel ermöglichen im Sinne der vorgenannten Erfindungsaufgabe. In diesem Rahmen erfüllen die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen der Erfindung die Forderung nach geringstem Lagerungs- und Montage- bzw. Demontageaufwand für die Steuerwelle. Dies wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung weiter verdeutlicht. Dazu zeigt die Zeichnung in Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Rotor nabe im Anschlussbereich eines Rotorblattes, Fig. 2 einen Schnitt gemäss Schnittlinie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäss Schnittlinie III-III der Fig. 1. Die Rotornabe 1 gemäss Fig. 1 weist je Rotorblatt 2 bzw. Blattwurzel 2.1 einen radial auswärtsgerichteten Rotornabenarm 1.1 auf in Form einer Gabel, woran die Blattwurzel 2.1 über zwei diese in Blattdickenrichtung durchquerende Bolzen 3 unbeweglich angeschlossen ist. Um trotz dieses sogenannten starren Blattanschlusses eine Blatteinstellwinkelverstellung zu ermöglichen, ist das vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Rotorblatt 2 mit einem torsionsweichen Blatthals 2.2 zwischen der Blattwurzel 2.1 und einem Blattflügel 2.3 versehen. Die erforderliche Torsionsweichheit des Blatthalses 2.2 wird hauptsächlich durch dessen langgestreckten Aufbau, z.B. aus Fasersträngen mit unidirektionaler Orientierung in Blattlängsrichtung, erreicht. Dabei trägt die dargestellte Aufspaltung des Blatthalses 2.2 in zwei Stränge 2.2.1 zur Steigerung der Torsionsweichheit bei. Die Biegesteifigkeit dieser Blatthalsstränge 2.2.1 lässt sich durch entsprechende Wahl des Profilquerschnitts ohne Minderung der Torsionsweichheit steigern, Z.B. durch ein lang > eschlitzWes ohl- oder T-Profil entsprechend den Bändern der DE-OS 27 56 071. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Zweck der Aufspaltung des Blatthalses 2.2 in die beiden Stränge 2.2.1 in der Schaffung eines solchen Freiraumes 4 zu sehen, dass für die Blatteinstellwinkelverstellung des Blattflügels 2.3 mittels einer Steuerstange 5 und eines Steuerhebels 6 (Fig. 2) eine hierüber bewegbare Steuerwelle 7 zwischen der Blattwurzel 2.1 und dem Blattflügel 2.3 koaxial zur Blattwinkelachse angeordnet werden kann. Erst diese Anordnung der Steuerwelle 7 ermöglicht nämlich deren Lagerung an der Blattwurzel 2.1 derart dreh- , winkel- und längsbeweglich, dass durch Drehwinkelbewegungen der Steuerwelle 7 Torsionsmomente auf den Blattflügel 2.3 übertragbar sind ohne Beeinträchtigung der Steuerwellenfunktion durch Biegebewegungen des Blatthalses 2.2 infolge Blattschlag- und Blattschwenkbewegungen sowie duch,Blattlängs- dehnungen. Um hiebei mit geringem baulichen Aufwand grösstmögliche Verbindungssicherheit bzw. Belastbarkeit ohne Einschränkung der Lebensdauer zu erreichen, ist zur Lagerung der Steuerwelle 7 auf einem koaxial zur Blattwinkelachse in der Blattwurzel 2.1 verankerten Zapfen 8 ein Kugelstück 9.1 eines Gelenklagers 9 längsverschiebbar angeordnet, mit dessen Aussenring 9.2 die Steuerwelle 7 über den Steuerhebel 6 unbeweglich verbunden ist. Dabei ist das betreffende Steuerhebelende 6.1 als Gehäuse für das Gelenklager 9 geformt und über ein ebenfalls koaxial zur Blattwinkelachse angeordnetes Zapfenstück 10 mit der hohlen Steuerwelle 7 zusammengefügt. Das Zapfenstück 10 kann in der Steuerwelle 7 durch Stifte verankert sein wie auch der am anderen Steuerwellenende eingefügte Zapfen 11, über den die Steuerwelle 7 im Bereich zwischen den Strängen 2.2.1 am Blattflügel 2.3 unbeweglich angeschlossen ist. Die hier gewählte Verankerung des Zapfens 11 am Blattflügel 2.3 mittels eines teilbaren Beschlages 12, wobei gemäss Fig. 3 der Zapfen zur Sicherung gegen Verdrehung einstückiger Bestandteil des unteren profilierten Beschlagteils 12.1 ist, er:.^glicht zu Molltdyezwecken nach dem Lösen der Beschlagbolzen 13 das Kippen der Steuerwelle 7 soweit nach unten aus der Blattebene, bis sie vom Zapfenstück 10 des Steuerhebels 6 leicht abziehbar ist. Hierzu braucht lediglich die Verbindung zwischen dem Steuerhebel 6 und der Steuerstange 5 getrennt zu werden, was auch die einzige Bedingung ist für das eingangs erwähnte Verschwenken des Rotorblattes 2 in der Rotordrehebene nach dem Ziehen eines der beiden Blattanschlussbolzen 3; es ist also weder der Steuerhebel noch die Steuerwelle 7 vom Rotorblatt 2 zu trennen.

Claims: Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeuges Patentansprüche 1. Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeuges, mit einem oder mehreren radial auswärtsgerichteten Rotornabenarmen jeweils für den Anschluss eines Rotorblattes unmittelbar über zwei die zugeordnete Blattwurzel in Blattdickenrich tung durchquerende Bolzen, wobei das Rotorblatt einen Stränge zwei in wenigstens zwei aufg m stlonsweichen Blatthals zwischen der Blattwurzel und dem Blattflügel aufweist und die Blatteinstellwinkelverstellung mittels einer Steuer stange über einen Steuerhebel und eine den Blatthalsab schnitt entlang sich erstreckende Steuerwelle erfolgt, die am Blattflügel im freien Bereich zwischen den Sträuyen des Blatthalses unbeweglich angeschlossen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Steuerhebel (6) mit der Steuerwelle (7), zumindest unter koaxialer Anordnung der Wellendrehachse mit der Blattwinkelachse, an der Blattwur zel (2.1) dreh-, winkel- und längsbeweglich gelagert ist. 2. Rotor nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Lagerung auf einem koaxial zur Blattwinkelachse in der Blattwurzel (2.1) verankerten Zapfen (8) über ein hierauf längsverschiebbar sitzendes Kugelstück (9.1) eines Gelenk lagers (9), mit dessen Aussenring (9.2) der Steuerhebel (6) und die Steuerwelle (7) unbeweglich verbunden sind. 3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verbindung der Steuerwelle (7) mit dem Aussenring (9.2) über das als Gehäuse für das Gelenklager (9) geformte Steuerhebelende (6.1) hergestellt ist. 4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuerhebelende (6.1) über ein Zapfenstück (10) mit der zumindest blattwurzelseitig hohlen Steuer welle (7) zusammengefügt ist. 5. Rotor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verbindung des Blattflügels (2.3) mit der Steuerwelle (7) über eine darin eingefügten Zapfen (11) unter blattflügelseitiger Verankerung desselben in einem teilba ren Beschlag (12) hergestellt ist. 6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Zapfen (11) einstückiger Bestandteil ei nes Beschlagteils (12.1) ist.

Inventors: FROMMLET, HUBERT, DIPL.-ING.
Applicants: MESSERSCHMITT-BOLKOW-BLOHM GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1984
Main classification: B64C27
IPC codes: B64C27