DE102019201301B4

DE102019201301B4 - Control device for a tail rotor

Info

Publication number: DE102019201301B4
Application number: DE102019201301.5A
Authority: DE
Inventors: Steffen Hahn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Airbus Helicopters Technik GmbH
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2039-02-02
Also published as: DE102019201301A1

Abstract

Steuerungsvorrichtung (2) für einen Heckrotor (3) eines Luftfahrzeugs (1), gekennzeichnet durch eine Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren (10, 11, 12), wobei die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren (10, 11, 12) ausgebildet ist, ein über einen Verstellmechanismus (5) mit dem Heckrotor (3) gekoppeltes Verstellelement (6) zur Verstellung des kollektiven Anstellwinkels der Heckrotorblätter zu bewegen, wobei das Verstellelement (6) eine koaxial zum Heckrotor (3) angeordnete Welle ist und die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren (10, 11, 12) axial nebeneinander sowie koaxial zur Welle angeordnet ist und ausgebildet ist, die Welle (6) zur Verstellung des Anstellwinkels in zumindest eine axiale Richtung (98, 99) zu bewegen.Control device (2) for a tail rotor (3) of an aircraft (1), characterized by a plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12), the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) being formed, one via a Adjusting mechanism (5) with the tail rotor (3) coupled adjusting element (6) for adjusting the collective angle of attack of the tail rotor blades, the adjusting element (6) being a shaft arranged coaxially to the tail rotor (3) and the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) is arranged axially next to one another and coaxially to the shaft and is designed to move the shaft (6) in at least one axial direction (98, 99) to adjust the angle of attack.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für einen Heckrotor eines Luftfahrzeugs, insbesondere für einen Helikopter.The present invention relates to a control device for a tail rotor of an aircraft, in particular for a helicopter.

Der Heckrotor hat einerseits die Funktion das Drehmoment des Hauptrotors auszugleichen und andererseits den Helikopter um seine Hochachse zu steuern.The tail rotor has the function of balancing the torque of the main rotor on the one hand and steering the helicopter around its vertical axis on the other.

Zur Bedienung der Steuerung, d.h. zur kollektiven Blattverstellung betätigt der Pilot Pedale am Cockpitboden. Diese Steuerbefehle können bspw. über ein Gestänge und Steuerseile bspw. an eine Schiebehülse oder Schiebestange weitergegeben werden, die mittels einer Steuerspinne den kollektiven Einstellwinkel der Heckrotorblätter verstellt. Diese Verstellung kann, insbesondere bei Helikoptern mit hoher Leistung hydraulisch unterstützt werden.To operate the control, i.e. for collective blade adjustment, the pilot presses pedals on the cockpit floor. These control commands can, for example, be passed on via a linkage and control cables, for example to a sliding sleeve or sliding rod, which adjusts the collective setting angle of the tail rotor blades by means of a control spider. This adjustment can be hydraulically assisted, especially in the case of high-powered helicopters.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift US 2016/0107748 A1 eine Steuerungsvorrichtung für einen Heckrotor eines Luftfahrzeugs mit zumindest einem elektromagnetischen Linearaktuator, der dazu eingerichtet ist, ein über einen Verstellmechanismus mit dem Heckrotor gekoppeltes Verstellelement zur Verstellung des kollektiven Anstellwinkels der Heckrotorblätter zu bewegen.For example, the document discloses US 2016/0107748 A1 a control device for a tail rotor of an aircraft with at least one electromagnetic linear actuator which is set up to move an adjustment element coupled to the tail rotor via an adjustment mechanism for adjusting the collective angle of attack of the tail rotor blades.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine alternative Steuerungsvorrichtung für einen Heckrotor bereitzustellen. Insbesondere soll eine Redundanz erhöht werden.It is the object of the invention to provide an alternative control device for a tail rotor. In particular, redundancy should be increased.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung umfasst eine Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren, wobei die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren ausgebildet ist, ein über einen Verstellmechanismus mit dem Heckrotor gekoppeltes Verstellelement zur Verstellung des kollektiven Anstellwinkels der Heckrotorblätter zu bewegen, wobei das Verstellelement eine koaxial zum Heckrotor angeordnete Welle ist und die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren axial nebeneinander sowie koaxial zur Welle angeordnet ist und ausgebildet ist, die Welle zur Verstellung des Anstellwinkels in zumindest eine axiale Richtung zu bewegen. The control device according to the invention comprises a plurality of electromagnetic linear actuators, the plurality of electromagnetic linear actuators being designed to move an adjusting element coupled to the tail rotor via an adjusting mechanism for adjusting the collective angle of attack of the tail rotor blades, the adjusting element being a shaft arranged coaxially to the tail rotor and the A plurality of electromagnetic linear actuators is arranged axially next to one another and coaxially to the shaft and is designed to move the shaft in at least one axial direction in order to adjust the angle of attack.

Unter einem Verstellelement ist bspw. eine Welle, insbesondere eine Servowelle zu verstehen.An adjusting element is to be understood as meaning, for example, a shaft, in particular a servo shaft.

Der elektromagnetische Linearaktuator umfasst eine bewegliche Magnetanordnung, die insbesondere am Verstellelement befestigt ist und eine Spulenanordnung, die mit der statischen Umgebung, wie insbesondere einem Gehäuse fest verbunden ist. Das Prinzip des „Moving Magnet Actuator“ (MMA) liegt also darin, dass der bewegliche Teil ein Magnet ist während hingegen die Spulen an einem feststehenden Teil montiert sind.The electromagnetic linear actuator comprises a movable magnet arrangement which is fastened in particular to the adjusting element and a coil arrangement which is permanently connected to the static environment, such as in particular a housing. The principle of the “Moving Magnet Actuator” (MMA) is that the moving part is a magnet while the coils are mounted on a stationary part.

So lässt sich in vorteilhafter Weise auf Getriebe und sonstige konventionelle kinematische Systeme zur Bewegungsumformung sowie zur Übertragung der Pedalbewegung des Piloten sowie auf hydraulische Aktuatoren zur Steuerung des Heckrotors verzichten. Es lässt sich ein einfacherer Aufbau und eine einfache Steuer- bzw. Regelung des kollektiven Anstellwinkels der Heckrotorblätter realisieren. Zudem ist der bewegliche Magnetaktuator axial spielfrei und weist ein geringes Gewicht und Volumen auf, sodass sich eine kompakt bauende Heckrotor-Steuerungsvorrichtung bereitstellen lässt. Des Weiteren weist ein solcher MMA eine hohe Dynamik auf. Weiterhin können mehrere voneinander isolierte Magnete und Spulen zwecks Redundanz zu einem Aktuator zusammengeschaltet werden.In this way, it is advantageously possible to dispense with gears and other conventional kinematic systems for converting movements and for transmitting the pedal movement of the pilot, as well as hydraulic actuators for controlling the tail rotor. A simpler structure and a simple control or regulation of the collective angle of attack of the tail rotor blades can be implemented. In addition, the movable magnetic actuator is axially backlash-free and has a low weight and volume, so that a compact tail rotor control device can be provided. Furthermore, such an MMA is highly dynamic. Furthermore, several magnets and coils isolated from one another can be interconnected to form an actuator for the purpose of redundancy.

Erfindungsgemäß umfasst die Steuerungsvorrichtung eine Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren, somit zusätzlich zu einem ersten elektromagnetischen Linearaktuator zumindest einen zweiten oder zusätzlich zu einem ersten und zweiten elektromagnetischen Aktuator einen dritten elektromagnetischen Linearaktuator. Hierdurch wird insbesondere die Redundanz erhöht.According to the invention, the control device comprises a plurality of electromagnetic linear actuators, thus in addition to a first electromagnetic linear actuator at least a second or in addition to a first and second electromagnetic actuator a third electromagnetic linear actuator. This increases the redundancy in particular.

Darüber hinaus ist eine Steuerungsvorrichtung bevorzugt, umfassend ein Dämpfungsmechanismus der ausgebildet ist, die Beschleunigung des Verstellelements zu begrenzen.In addition, a control device is preferred, comprising a damping mechanism which is designed to limit the acceleration of the adjusting element.

Weiterhin ist eine Steuerungsvorrichtung bevorzugt, umfassend einen Rückstellmechanismus der ausgebildet ist, das Verstellelement von einer ersten Position in eine zweite Position zu überführen. Bei der zweiten Position kann es sich insbesondere um eine Ausgangsposition handeln. Bei der ersten Position kann es sich insbesondere um eine von der Ausgangsposition verschiedene Position handeln, in welche das Verstellelement bewegt wird, wenn der Aktuator aktiviert ist.Furthermore, a control device is preferred, comprising a reset mechanism which is designed to transfer the adjusting element from a first position to a second position. The second position can in particular be a starting position. The first position can in particular be a position different from the starting position, into which the adjusting element is moved when the actuator is activated.

Der Rückstellmechanismus liegt bevorzugt in der Form eines Federelements vor. Der Dämpfungsmechanismus liegt bevorzugt hydraulisch, pneumatisch, magnetofluidisch oder nach der Lenz'schen Regel vor. Insbesondere bei letztgenanntem kann der Dämpfer auch so ausgeprägt sein, dass er zur Energierückgewinnung verwendet werden kann. Der Dämpfungsmechanismus als auch der Rückstellmechanismus können jeweils für sich oder in Kombination Anwendung in der Steuerungsvorrichtung finden.The reset mechanism is preferably in the form of a spring element. The damping mechanism is preferably hydraulic, pneumatic, magnetofluidic or based on Lenz's rule. In the case of the latter in particular, the damper can also be so pronounced that it can be used for energy recovery. The damping mechanism as well as the resetting mechanism can be used individually or in combination in the control device.

Darüber hinaus ist ein Heckrotorsystem mit einer vorstehend beschriebenen Steuerungsvorrichtung bevorzugt, wobei der Heckrotor mit einem Heckrotorgetriebe verbunden ist, wobei die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren axial versetzt auf einer der beiden Seiten des Heckrotorgetriebes angeordnet ist. Die elektromagnetischen Linearaktuatoren können also axial zwischen den Rotorblättern und dem Heckrotorgetriebe angeordnet sein. Alternativ dazu kann das Heckrotorgetriebe axial zwischen den Rotorblättern und den elektromagnetischen Linearaktuatoren angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass die Mehrzahl an elektromagnetischen Linearaktuatoren als integraler Bestandteil des Heckrotorgetriebes ausgeprägt ist.In addition, a tail rotor system with a control device described above is preferred, the tail rotor being connected to a tail rotor transmission, the majority of which are connected to electromagnetic linear actuators are arranged axially offset on one of the two sides of the tail rotor transmission. The electromagnetic linear actuators can therefore be arranged axially between the rotor blades and the tail rotor transmission. Alternatively, the tail rotor transmission can be arranged axially between the rotor blades and the electromagnetic linear actuators. It is also possible that the majority of electromagnetic linear actuators are designed as an integral part of the tail rotor transmission.

Es ist auch denkbar, anstelle des Heckrotorgetriebes auch eine Elektromaschine vorzusehen.It is also conceivable to provide an electric machine instead of the tail rotor transmission.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Heckrotor mit seinen Rotorblättern über eine als Hohlwelle ausgeführten Abtriebswelle mit dem Heckrotorgetriebe verbunden ist und das als Welle ausgeführte Verstellelement durch die hohlförmigen Abtriebswelle geführt ist. Alternativ dazu kann auch die Abtriebswelle als Welle und das Verstellelement als Hohlwelle ausgeführt sein.It is particularly preferred if the tail rotor with its rotor blades is connected to the tail rotor transmission via an output shaft designed as a hollow shaft and the adjusting element designed as a shaft is guided through the hollow output shaft. Alternatively, the output shaft can also be designed as a shaft and the adjusting element as a hollow shaft.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Helikopter mit einem vorstehend beschriebenen Heckrotorsystem bereitgestellt.According to a further aspect of the invention, a helicopter having a tail rotor system as described above is provided.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not restricted to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. There are also possibilities of combining individual features with one another, also to the extent that they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings through the use of reference signs is not intended to limit the scope of protection of the claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

1 eine schematische Ansicht eines Heckrotorsystems in einer bevorzugten Ausführungsform;
2 einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils des Heckrotorsystems aus 1; und
3 einen Helikopter mit dem Heckrotorsystem aus 1 in einer schematischen Ansicht.

Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. Show it

1 a schematic view of a tail rotor system in a preferred embodiment;
2 an enlarged section of part of the tail rotor system 1 ; and
3 a helicopter with the tail rotor system 1 in a schematic view.

1 zeigt in schematischer Seitenansicht ein Heckrotorsystem mit einer Steuerungsvorrichtung 2 eines als Helikopter 1 ausgeführten Luftfahrzeugs in einer bevorzugten Ausführung. Das Heckrotorsystem umfasst eine Mehrzahl an Rotorblättern 4, die über einen Rotor 3 mit einem Heckrotorgetriebe 9 verbunden sind. Das Heckrotorgetriebe 9 wiederum ist über einen nicht dargestellten mechanischen Wellenstrang mit einem nicht dargestellten Hauptgetriebe eines nicht dargestellten Hauptrotors verbunden und kann dadurch mechanisch angetrieben werden. Mittels des Heckrotorgetriebes 9 kann eine vom Hauptgetriebe bereitgestellte Drehzahl auf eine andere Drehzahl übersetzt werden, die dann wiederum an die Rotorwelle 3 weitergegeben werden kann. 1 shows a schematic side view of a tail rotor system with a control device 2 one as a helicopter 1 executed aircraft in a preferred embodiment. The tail rotor system includes a plurality of rotor blades 4th that has a rotor 3 with a tail rotor gearbox 9 are connected. The tail rotor gearbox 9 is in turn connected via a mechanical shaft train (not shown) to a main gear (not shown) of a main rotor (not shown) and can thereby be driven mechanically. By means of the tail rotor gearbox 9 a speed provided by the main gearbox can be translated to another speed, which in turn is transferred to the rotor shaft 3 can be passed on.

Das Heckrotorsystem umfasst zudem einen Verstellmechanismus 5 mit Pitch Beam 5a und Pitch Control Rod 5b, der dazu eingerichtet ist, den Anstellwinkel, also den Pitch der Rotorblätter 4, zu verändern. Hierfür ist zudem ein Verstellelement 6 vorgesehen, das vorliegend als eine Welle ausgebildet ist und durch den hohlförmigen Rotor 3 geführt ist. Rotor 3 und Welle 6 sind hierbei koaxial zueinander angeordnet. An ihrem einen axialen Ende ist die Welle 6 mit dem Pitch Beam 5a gekoppelt. Die zwei Pitch Control Rods 5b wiederum koppeln den Pitch Beam mit den Rotorblättern 4. Durch eine axiale Bewegung der Welle 6 in eine Richtung 98 oder in eine Richtung 99 wird der mit den Control Rods gekoppelte Pitch Beam derart bewegt, dass die mit den Control Rods 5b gekoppelten Rotorblätter 4 eine Drehbewegung gegen die Vertikale ausführen. Mit anderen Worten ähnelt das Funktionsprinzip der Verstellung der Heckrotorblätter 4 der Verstellung der Anstellwinkel der Rotorblätter des Hauptrotors über eine Taumelscheibe. Aufgrund der vorstehend erläuterten Kopplung rotiert die Welle 6 mit derselben Drehzahl wie der Rotor 3.The tail rotor system also includes an adjustment mechanism 5 with pitch beam 5a and pitch control rod 5b , which is set up for this purpose, the angle of attack, i.e. the pitch of the rotor blades 4th , to change. There is also an adjustment element for this 6th provided, which in the present case is designed as a shaft and through the hollow rotor 3 is led. rotor 3 and wave 6th are arranged coaxially to one another. The shaft is at one of its axial ends 6th with the pitch beam 5a coupled. The two pitch control rods 5b in turn, couple the pitch beam with the rotor blades 4th . By moving the shaft axially 6th in a direction 98 or in a direction 99, the pitch beam coupled to the control rods is moved in such a way that the pitch beam coupled to the control rods 5b coupled rotor blades 4th perform a rotary movement against the vertical. In other words, the operating principle is similar to the adjustment of the tail rotor blades 4th the adjustment of the angle of attack of the rotor blades of the main rotor via a swash plate. Due to the coupling explained above, the shaft rotates 6th at the same speed as the rotor 3 .

Zum Ansteuern der Welle 6 sind nun elektromagnetische Linearaktuatoren vorgesehen, die in einem Gehäuse 15 angeordnet sind. Das Heckrotorsystem 2 umfasst zusätzlich ein Gehäuse 16, in welchem ein Dämpfungsmechanismus und ein Rückstellmechanismus angeordnet sind. Die axiale Reihenfolge der einzelnen Komponenten ergibt sich dabei im Wesentlichen wie folgt: Auf die Rotorblätter 4 folgt das in einem Getriebegehäuse 9a angeordnete Heckrotorgetriebe 9. Das Gehäuse 15 mit den elektromagnetische Linearaktuatoren ist axial zwischen dem Getriebegehäuse 9a und dem Gehäuse 16 angeordnet.To control the shaft 6th Electromagnetic linear actuators are now provided in a housing 15th are arranged. The tail rotor system 2 additionally includes a housing 16 , in which a damping mechanism and a return mechanism are arranged. The axial sequence of the individual components is essentially as follows: On the rotor blades 4th this follows in a gear housing 9a arranged tail rotor gearbox 9 . The case 15th with the electromagnetic linear actuators is axially between the gear housing 9a and the case 16 arranged.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils des Heckrotorsystems 2, in welchem insbesondere der elektromagnetische Linearaktuator sowie der Dämpfungs- und Rückstellmechanismus vergrößert dargestellt sind. Wie in 2 gut zu erkennen ist, sind drei elektromagnetische Linearaktuatoren vorgesehen, nämlich ein erster elektromagnetischer Linearaktuator 10, ein zweiter elektromagnetischer Linearaktuator 11 sowie ein dritter elektromagnetischer Linearaktuator 12. Ein jeder Linearaktuator 10, 11, 12 umfasst dabei eine Magnetanordnung 10a, 11a, 12a, die jeweils fest an der Welle 6 montiert ist. Zudem umfassen die elektromagnetischen Linearaktuatoren 10, 11, 12 jeweils eine Spulenanordnung 10b bzw. 11b bzw. 12b. Die sogenannten Moving Magnets rotieren also mit der Welle 6 mit, während die an dem feststehenden Gehäuse 15 montierten Spulen 10b, 11b, 12b feststehen. Um die elektromagnetische Linearaktuatoren voneinander zu isolieren, sind Trennelemente 13 und 14 vorgesehen. So trennt ein erstes Trennelement 13 den ersten Linearaktuator 10 vom zweiten Linearaktuator 11 und ein zweites Trennelement 14 den zweiten Linearaktuator 11 vom dritten Linearaktuator 12. Der Linearaktuator ist somit als ein sogenannter Dreifachaktuator und damit redundant ausgeführt. Selbstverständlich ist auch eine Ausführung mit lediglich einem einzigen Linearaktuator möglich. Werden die Wicklungen 10b, 11b, 12b bestromt, so werden die mit der Welle 6 rotierenden Magneten 10a, 11a, 12a in axialer Richtung der Welle 6 bewegt. Die axiale Bewegung der einzelnen Magnete und damit auch der Welle 6 ist abhängig von der Größe der elektrischen Spannung, welche in den einzelnen Wicklungen anliegt. 2 shows an enlarged section of part of the tail rotor system 2 , in which in particular the electromagnetic linear actuator and the damping and return mechanism are shown enlarged. As in 2 can clearly be seen, three electromagnetic linear actuators are provided, namely a first electromagnetic linear actuator 10 , a second electromagnetic linear actuator 11 and a third electromagnetic linear actuator 12 . Any linear actuator 10 , 11 , 12 comprises a magnet arrangement 10a , 11a , 12a each firmly attached to the shaft 6th is mounted. In addition, the electromagnetic Linear actuators 10 , 11 , 12 one coil assembly each 10b or. 11b or. 12b . The so-called moving magnets rotate with the shaft 6th with, while those on the fixed housing 15th mounted coils 10b , 11b , 12b stand firm. Separators are used to isolate the electromagnetic linear actuators from each other 13th and 14th intended. So separates a first separating element 13th the first linear actuator 10 from the second linear actuator 11 and a second separator 14th the second linear actuator 11 from the third linear actuator 12 . The linear actuator is thus designed as a so-called triple actuator and thus redundant. It goes without saying that an embodiment with just a single linear actuator is also possible. Will the windings 10b , 11b , 12b energized, so are those with the wave 6th rotating magnet 10a , 11a , 12a in the axial direction of the shaft 6th emotional. The axial movement of the individual magnets and thus the shaft 6th depends on the size of the electrical voltage that is present in the individual windings.

Um die Beschleunigung der Welle 6 in axialer Richtung zu begrenzen, ist ein Dämpfungsmechanismus 7 vorgesehen. Zudem ist ein Rückstellmechanismus 8 vorgesehen. Der Rückstellmechanismus 8, der auch Zentriermechanismus genannt wird, erleichtert es, die Welle 6 in eine Ausgangsposition zurückzubewegen. Denkbar wäre auch lediglich die Verwendung eines Dämpfers 7 oder auch lediglich die Verwendung eines Rückstellmechanismus 8. Sowohl der Dämpfer 7 als auch der Rückstellmechanismus 8 sind optional, sodass auch die Verwendung keines der beiden Elemente möglich ist.About the acceleration of the wave 6th Limiting in the axial direction is a damping mechanism 7th intended. There is also a reset mechanism 8th intended. The reset mechanism 8th , which is also called the centering mechanism, makes it easier to move the shaft 6th to move back to a starting position. The use of a damper would also be conceivable 7th or simply the use of a reset mechanism 8th . Both the damper 7th as well as the reset mechanism 8th are optional, so that neither of the two elements can be used.

3 zeigt einen Helikopter 1 in einer schematischen Ansicht. Eine Antriebsmaschine 20 treibt über ein Getriebe 21 einen Hauptrotor 22 an. Ein Wellenstrang 23 verbindet das Hauptgetriebe 21 mit dem Heckrotorgetriebe 9. 3 shows a helicopter 1 in a schematic view. A prime mover 20th drives through a gearbox 21st a main rotor 22nd at. A strand of waves 23 connects the main gear 21st with the tail rotor gearbox 9 .

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche. So ist lediglich die Ausführungsform einer Steuervorrichtung für einen mit einem Getriebe verbundenen Heckrotor gezeigt. Jedoch ist es auch denkbar, den Heckrotor mittels einer Elektromaschine anzutreiben, sodass dann ein Getriebe nicht mehr erforderlich wäre.The invention has been comprehensively described and explained with reference to the drawings and the description. The description and explanation are to be understood as examples and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art after using the present invention and after carefully analyzing the drawings, the disclosure and the following claims. Thus, only the embodiment of a control device for a tail rotor connected to a gear is shown. However, it is also conceivable to drive the tail rotor by means of an electric machine, so that a gear would then no longer be required.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann.In the claims, the words “comprising” and “having” do not exclude the presence of further elements or steps. The undefined article “a” or “an” does not exclude the presence of a plural. A single element or a single unit can perform the functions of several of the units mentioned in the patent claims. The mere mention of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Helikopterhelicopter
22: HeckrotorsystemTail rotor system
33: Rotor, hohlförmigRotor, hollow
44th: RotorblätterRotor blades
55: VerstellmechanismusAdjustment mechanism
5a5a: Pitch BeamPitch beam
5b5b: Pitch Control RodPitch control rod
66th: Verstellelement, Welle, ServowelleAdjusting element, shaft, servo shaft
77th: Dämpfungsmechanismus (Damper), FederelementDamping mechanism (damper), spring element
88th: Rückstellmechanimus (Retainer), FederelementReset mechanism (retainer), spring element
99: HeckrotorgetriebeTail rotor gearbox
9a9a: HeckrotorgetriebegehäuseTail rotor gearbox
1010: Elektromagnetischer Linearaktuator, Beweglicher MagnetaktuatorElectromagnetic linear actuator, movable magnetic actuator
10a10a: Magnetmagnet
10b10b: WicklungWinding
1111: Elektromagnetischer Linearaktuator, beweglicher MagnetaktuatorElectromagnetic linear actuator, movable magnetic actuator
11a11a: Magnetmagnet
11b11b: WicklungWinding
1212: Elektromagnetischer Linearaktuator, Beweglicher MagnetaktuatorElectromagnetic linear actuator, movable magnetic actuator
12a12a: Magnetmagnet
12b12b: WicklungWinding
1313: TrennelementSeparator
1414th: TrennelementSeparator
1515th: Gehäuse für elektromagnetischen LinearaktuatorHousing for electromagnetic linear actuator
1616: Gehäuse für Dämpfungs- und/oder RückstellmechanismusHousing for damping and / or reset mechanism

Claims

Control device (2) for a tail rotor (3) of an aircraft (1), characterized by a plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12), the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) being formed, one via a Adjusting mechanism (5) with the tail rotor (3) coupled adjusting element (6) for adjusting the collective angle of attack of the tail rotor blades, wherein the adjusting element (6) is a shaft arranged coaxially to the tail rotor (3) and the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) is arranged axially next to one another and coaxially to the shaft and is designed to move the shaft (6) in at least one axial direction (98, 99) to adjust the angle of attack.

Control device (2) according to Claim 1 , comprising a damping mechanism (7) which is designed to limit the acceleration of the adjusting element (6).

Control device (2) according to one of the preceding claims, comprising a restoring mechanism (8) which is designed to move the adjusting element (6) from a first position to a second position.

Control device (2) according to one of the preceding claims, wherein the tail rotor (3) is hollow and the adjusting element (6) is passed through the hollow rotor (3).

Control device (2) according to one of the preceding Claims 1 to 3 , wherein the adjusting element (6) is hollow and the tail rotor (3) is passed through the adjusting element (6).

Tail rotor system with a control device (2) according to one of the Claims 1 to 5 wherein the tail rotor (3) is connected to a tail rotor gear, the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) being arranged axially offset on one of the two sides of the tail rotor gear.

Tail rotor system according to Claim 6 wherein the plurality of electromagnetic linear actuators (10, 11, 12) is made integral with the tail rotor gear.

Helicopter (1) with a control device (2) according to one of the preceding Claims 1 to 5 or with a tail rotor system according to one of the preceding Claims 6 or 7th .