DE1172962B

DE1172962B - Drehfluegelflugzeug

Info

Publication number: DE1172962B
Application number: DEB67987A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Derschmidt
Original assignee: Boelkow Entwicklungen KG
Current assignee: Boelkow Entwicklungen KG
Priority date: 1962-07-11
Filing date: 1962-07-11
Publication date: 1964-06-25
Also published as: US3217810A; GB963810A

Description

Drehflügelflugzeug Die Erfindung betrifft ein Drehflügelflugzeug mit einer aus starren getrieblichen Mitteln bestehenden Vorrichtung zur Erzeugung periodisch unterschiedlicher Blattumlaufgeschwindigkeiten, bei welcher den vorlaufenden Blättern eine verringerte und den rücklaufenden Blättern eine vergrößerte Umlaufgeschwindigkeit erteilt wird und wobei die getrieblichen Mittel winklig zur Längserstreckung jedes Rotorblattes angeordnete, starr mit diesem verbundene Arme aufweisen, die ihrerseits über Pleuelstangen mit einer Antriebseinrichtung, z. B. einer Taumelscheibe, zur Erzielung der Schwenkbewegung in Wirkungszusammenhang stehen.
Drehflügelflugzeuge der vorgenannten Art besitzen den Nachteil, daß bei Einfall unterschiedlicher Tangentialkräfte auf die Rotorblätter die Antriebseinrichtung diese Kräfte voll aufnehmen muß, da die Blätter gegenüber den Kräften nicht nachgeben können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drehflügelflugzeug mit den eingangs genannten Merkmalen so auszubilden, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden sind und die Blätter gegenüber der vom starren Getriebe erzwungenen Bewegung etwas nachgeben können.
Eine Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Pleuelstangen als hydraulische Dämpfer ausgebildet sind.
Es ist zwar bei frei schwingenden Rotorblättern an sich bereits bekannt, die Schwenkbewegung der Blätter beim Vorlaufen bzw. Zurücklaufen zu dämpfen; die zu diesem Zweck vorgesehenen Dämpfer besitzen jedoch auf Grund der bei frei schwingenden Rotorblättern herrschenden Bedingungen eine besondere Ausbildung, die ihren Einsatz bei Drehflügelflugzeugen der eingangs genannten Art nicht zulassen.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Alle nicht unmittelbar mit dem Erfindungsgegenstand zusammenhängenden Teile des Drehflügelflugzeuges sind nicht näher dargestellt.
In der Figur ist mit 1 ein quer zur Flugzeuglängsachse angeordneter fester Rahmen bezeichnet, an welchem um Bolzen 2 eine Taumelscheibe 3 schwenkbar gelagert ist. Die Taumelscheibe 3 kann in an sich bekannter, nicht näher gezeigter Weise mittels einer vom Piloten betätigbaren Steuerstange 4 gegenüber ihrer zur Rotorwelle 5 senkrechten Lage geneigt werden.
Wie aus der Figur ersichtlich, besteht die Taumelscheibe aus zwei konzentrisch zueinander gelagerten ; Teilen 3 a und 3 b, von denen der Teil 3 a mittels der Steuerstange 4 schwenkbar, jedoch nicht drehbar angeordnet ist, während der Teil 3 b auf dem Teil 3 a mittels zweier Wälzlagerringe 6 drehbar gelagert und gegen Abheben vom Teil 3 a gesichert ist. Auf der Rotoiwelle 5 ist eine Muffe 7 befestigt, an deren Außenumfang je nach der Anzahl der vorhandenen Rotorblätter eine entsprechende Anzahl von senkrecht zur Rotorwelle stehenden Zapfen 7 a ausgebildet ist. Auf jedem Zapfen 7 a sind doppelarmige Hebel 8 schwenkbar gelagert, von denen aus Gründen der Dbersichtlichkeit nur einer vollständig gezeigt ist, während von einem weiteren lediglich der Hebelarm 8 b teilweise sichtbar ist.
Am Hebelarm 8 a der doppelarmigen Hebel ist eine mit 9 bezeichnete und gemäß der Erfindung als hydraulischer Dämpfer ausgebildete Pleuelstange angelenkt, die mit ihrem anderen Ende an einem winklig zum Rotorblatt stehenden Arm 11 a des winkelsteifen Hebels 11 angreift. Am anderen Ende 8 b des doppelarmigen Hebels 8 sind auf einer Achse 12 zwei Führungsrollen 13 und 14 koaxial gelagert, von denen die Rolle 13 in einer am drehbaren Teil 3 b ausgebildeten oberen Führungsfläche 3 b' und die Rolle 14 an einer unteren Führungsfläche 3 b" anliegt.
Der hydraulische Dämpfer (Pleuelstange) 9 umfaßt einen am Hebelarm 8 a angelenkten Zylinder 20, in welchen eine am Hebelarm 11 a angeschlossene Kolbenstange 21 mit ihrem Kolben 22 hineinragt. Die Kolbenstange ist beidseitig in zwei am Zylinder ausgebildeten Führungen 20 a und 20 b verschiebbar geführt, wobei in an sich bekannter und daher nicht näher gezeigter Weise in den Führungen angeordnete Dichtungsmittel ein Austreten von Leckflüssigkeit aus den beiden Zylinderräumen verhindern.
Die erfindungsgemäße Nachgiebigkeit des Dämpfers beim Auftreten von an den Rotorblättern angreifenden Tangentialkräften wird durch eine Durchgangsbohrung 23 im Kolben 22 erreicht, welche die beiden Zylinderräume miteinander verbindet. An den beiden Enden des Zylinders 20 sind in dessen Innenraum an sich bekannte elastische Anschläge, z. B. Tellerfedern 24 angeordnet, die bei einem überschreiten des für normale Belastungsfälle ausreichenden und als zulässig angesehenen Dämpfungsweges des Kolbens 21 zur Wirkung kommen und eine- Beschädigung des Rotors durch hartes Anschlagen des Kolbens an den Zylinderböden verhindern.
Der in der Figur strichpunktiert angedeutete Rotorkopf 15 ist mittels eines am oberen Ende der Rotorwelle 5 angeordneten Kardangelenkes 16 in an sich bekannter Weise gelenkig angeschlossen. Am Ende des Rotorkopfes 15 ist das Rotorblatt 10 mit seinem winklig zum Rotorblatt stehenden und mit diesem starr verbundenen Arm des winkelsteifen Hebels 11 um den Bolzen 18 schwenkbar gelagert.
Die Wirkungsweise des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels ist folgende: Wenn den Rotorblättern von der geneigten Taumelscheibe über den doppelarmigen Hebel 8, die Pleuelstange 9 und den Winkelhebel 11 eine periodische Schwenkbewegung aufgezwungen wird, so folgen die Rotorblätter dieser Bewegung so lange, wie keine übermäßigen Widerstände an den Blättern auftreten. Da der erzwungene Verlauf der Schwenkbewegung der Rotorblätter im wesentlichen der freien Schwenkbewegung der Blätter als Zentrifugalpendel entspricht, sind die Kräfte zur Erzwingung der Schwenkbewegung so gering, daß der Dämpferkolben aus seiner in der Figur gezeigten Mittellage nicht auswandert, sondern ebenso wie eine einstückige Pleuelstange als starres Verbindungselement zwischen den Hebeln 8 und 11 wirkt.
Wenn jedoch -besonders große Tangentialkräfte auf die Blätter einwirken, wie das beispielsweise beim Einfall von Böen oder bei Abfangmanövern des Drehflügelflugzeuges der Fall ist, wird der Dämpfer gegenüber diesen Kräften nachgeben, so daß die Blätter eine etwas andere Schwenkbewegung ausführen können, als sie vom starren Getriebe erzwungen wird. Dabei wird der Dämpferkolben 22 im Zylinder 20 verschoben, wobei ein Austausch der in den Zylinderräumen befindlichen Hydraulikffüssigkeit durch die Ausgangsbohrung 23 stattfindet. Bei periodischer Schwenkbewegung wird zum Beispiel der Mittelpunkt der Schwingung um einige Grade verschoben.
Unabhängig davon, welche Ausgestaltung ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Dämpfer auch erfahren kann, stets sind hierdurch die eingangs genannten Vorteile erzielt, wonach die auf das Schwenkgetriebe wirkenden Belastungen in einfacher Weise im Fluge wesentlich verringert werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Drehflügelflugzeug mit einer aus starren getrieblichen Mitteln bestehenden Vorrichtung zur Erzeugung periodisch unterschiedlicher Blatt-. umlaufgeschwindigkeiten, bei welcher den vorlaufenden Blättern eine verringerte und den zurücklaufenden eine vergrößerte Umlaufgeschwindigkeit erteilt wird und wobei die getrieblichen Mittel winklig zu den Rotorblättern angeordnete, starr mit ihnen verbundene Arme aufweisen, die ihrerseits über Pleuelstangen mit einer Antriebseinrichtung zur Erzielung der Schwenkbewegung, z. B. einer Taumelscheibe, im Wirkungszusammenhang stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstangen (9) als hydraulische Dämpfer ausgebildet sind.
2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Dämpferkolbens (22) über ein zulässiges Maß hinaus mittels elastischer Anschläge (24) begrenzbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 955 112; schweizerische Patentschrift Nr. 212105.