DE19915084C2

DE19915084C2 - Rotor blade for a bearingless rotor of a helicopter

Info

Publication number: DE19915084C2
Application number: DE19915084A
Authority: DE
Inventors: Karl Bauer; Gerald Kuntze-Fechner
Original assignee: Eurocopter Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: DE19915084A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt für einen lagerlosen Rotor eines Hubschraubers, bestehend aus u. a. einem auftrieberzeugenden Blatt und einem von einer Steuertüte umhüllten Flexbeam, wobei an einer Trennstelle der Anschluß des auftrieberzeugenden Blattes gegenüber dem Flexbeam über Anschlußmittel lösbar ist.The invention relates to a rotor blade for a bearingless rotor of a helicopter, consisting of u. a. an inflation-generating sheet and one from a tax bag encased Flexbeam, with the connection of the buoyancy generating at a separation point Leaf against the Flexbeam is releasable via connection means.

Rotorblätter für Hubschrauber werden überwiegend aus Faserverbund-Werkstoff hergestellt. Die Rotorblätter werden im Betrieb in verschiedenen Richtungen ausgelenkt und dadurch stark belastet.Rotor blades for helicopters are mainly made of fiber composite material manufactured. The rotor blades are deflected in different directions during operation and therefore heavily burdened.

Das Rotorblatt bei einem lagerlosen Rotor besitzt am inneren Ende zum Rotorkopf hin ein biege- und torsionsweiches Strukturelement (auch Flexbeam genannt), das die Bewegungen in Schlag-, Schwenkrichtung und die Winkelauslenkung um die Torsionsachse zuläßt. Außerdem überträgt der Flexbeam die Fliehkräfte des Blattes auf den Rotorkopf. Der torsionsweiche Bereich des Flexbeams befindet sich innerhalb einer torsionssteifen Steuertüte, über die die Steuerbewegungen in den auftrieberzeugenden Blattbereich eingeleitet werden. Der auftrieberzeugende Blattbereich erstreckt sich vom Ende der Steuertüte bis zum äußersten Ende des Rotorblattes, der Blattspitze. Um ausreichende Boden- und Luftresonanzstabilität sicherzustellen, müssen die Schwenkbewegungen der Rotorblätter durch Dämpfungselemente gedämpft werden. Die Wirksamkeit der Dämpfungselemente hängt dabei vor allem von der Übertragung der Schwenkbewegung des auftrieberzeugenden Blattbereiches zum Dämpfer ab. Jede Weichheit in der Dämpfungskinematik zum Dämpfer hin, verringert die Dämpfung. Bei lagerlosen Rotoren erfolgt die Übertragung der Schwenkbewegung zum Dämpfer über die Steuertüte, die jedoch aus oben genannten Gründen schwenksteif ausgebildet und schwenksteif mit dem auftrieberzeugenden Blattbereich verbunden sein muß. The rotor blade of a bearingless rotor has an at the inner end towards the rotor head Bendable and torsionally soft structural element (also called flexbeam) that the Movements in the direction of impact, swivel and the angular deflection around the torsion axis allows. The Flexbeam also transfers the centrifugal forces of the blade to the rotor head. The torsionally soft area of the Flexbeam is located within a torsionally rigid Control bag, via which the control movements in the inflating leaf area be initiated. The buoyant leaf area extends from the end of the Control bag up to the extreme end of the rotor blade, the blade tip. To ensure adequate soil and air resonance stability, the Swiveling movements of the rotor blades are damped by damping elements. The The effectiveness of the damping elements depends primarily on the transmission of the Swiveling movement of the lift-generating leaf area towards the damper. Each Softness in the damping kinematics towards the damper reduces the damping. At bearingless rotors, the swiveling movement is transmitted to the damper via the Control bag, which, however, is designed to be pivotally rigid and for the reasons mentioned above must be pivotally rigid connected to the lift-generating leaf area.

Damit der Flexbeam separat gefertigt bzw. bei Beschädigung ausgetauscht werden kann oder um eine Blattfaltung zu ermöglichen oder um das auftrieberzeugende Blatt zu tauschen, wird gern eine Trennstelle zwischen Flexbeam und auftrieberzeugenden Blattbereich eingebaut. Erst dieser modultechnische Aufbau des Rotorblattes erlaubt diese zusätzlichen Möglichkeiten gegenüber dem einstückigen Rotorblatt. Die Trennstelle muß die bei der Rotation des Rotorblattes auftretenden Fliehkräfte sicher übertragen. Die Verbindungsmittel an der Trennstelle sind bezüglich der Profiltiefenrichtung relativ eng zueinander angeordnet, d. h. sie haben einen Abstand zueinander der maximal der 1,0 bis 1,2-fache der auf die Rotorblattebene projizierten größten Breite des torsionsweichen Flexbeambereiches entspricht.So that the Flexbeam can be manufactured separately or replaced if damaged can or to allow sheet folding or to create the buoyant sheet exchange, will gladly be a point of separation between Flexbeam and generators Blade area installed. Only this modular construction of the rotor blade allows these additional options compared to the one-piece rotor blade. The separation point must be the centrifugal forces that occur during the rotation of the rotor blade transmitted safely. The connection means at the separation point are with respect to the Profile depth direction arranged relatively closely to each other, d. H. they are at a distance to each other the maximum of 1.0 to 1.2 times that projected onto the rotor blade plane corresponds to the greatest width of the torsionally soft flex beam area.

Ein Rotorblatt nach der US PS 5.096.380 besitzt an der Trennstelle zwischen Flexbeam und auftrieberzeugenden Blattbereich eine größere Anzahl von Bolzen, mit denen die Steuertüte und der Flexbeam schwenksteif mit dem auftrieberzeugenden Blattbereich verbunden ist. Bei dieser bekannten Lösung wird die erforderliche Schwenksteifigkeit durch die erhöhte Anzahl von Bolzenverbindungen erreicht. Bei der Blattfaltung müssen außerdem alle Bolzen bis auf einen entfernt werden und umgekehrt vor dem Flug wieder eingesetzt und mit einem vorgegebenen Drehmoment wieder angezogen werden. Das ist sehr aufwendig.A rotor blade according to US Pat. No. 5,096,380 has a larger number of bolts at the point of separation between the Flexbeam and the drive-generating blade area, by means of which the control bag and the Flexbeam are pivotally rigidly connected to the drive-generating blade area. In this known solution, the required swivel stiffness is achieved by the increased number of bolt connections. When folding the sheets, all but one of the bolts must also be removed and, conversely, reinserted before the flight and tightened again with a specified torque. It is very time-consuming.

Die US PS 4.676.720 dokumentiert ein Rotorblatt, welches nur zwei Bolzen an der Trennstelle besitzt und somit gut faltbar ist. Dieses Rotorblatt besitzt jedoch einen sehr teueren und hochwertigen Dämpfer, der den Kinematikverlust durch die geringere Anbindungssteifigkeit der Steuertüte wieder ausgleichen kann. Weiterhin ist die Verbindung an der Trennstelle sehr aufwendig ausgeführt und muß mit expandierenden Bolzen verspannt werden, um eine ausreichende Anschlußsteifigkeit zu realisieren. Dadurch ist der Flexbeamkopf in geringem Maße etwas breiter gestaltet als der torsionsweiche Bereich des Flexbeam. Dies wird aus Gründen der Schwenksteifigkeit gemacht. Eine ausreichende Schwenksteifigkeit ist an der Trennstelle eine notwendige Bedingung. Die geringfügig größere Breite des Flexbeamkopf wurde jedoch bisher im Stand der Technik nicht verändert, da man davon ausging den Kraftfluß der Fliehkraft in der direkten Wirkungslinie der Fliehkraft zu führen.US Pat. No. 4,676,720 documents a rotor blade which has only two bolts at the point of separation and is therefore easy to fold. However, this rotor blade has a very expensive and high-quality damper, which can compensate for the loss of kinematics due to the lower connection rigidity of the control bag. Furthermore, the connection at the separation point is very complex and must be braced with expanding bolts in order to achieve sufficient connection rigidity. As a result, the Flexbeam head is designed to be slightly wider than the torsionally soft area of the Flexbeam. This is done for pivot stiffness reasons. Adequate swivel rigidity is a necessary condition at the separation point. However, the slightly larger width of the flexbeam head has not been changed in the prior art, since it was assumed that the force flow of the centrifugal force would be in the direct line of action of the centrifugal force.

Die US PS 4.676.720, Fig. 3 dokumentiert das charakteristische Merkmal für den Anschluß zwischen einem Flexbeamkopf und einem auftrieberzeugenden Blatt. Aus den vorher genannten Gründen bildet das auftrieberzeugende Blatt einen gabelförmigen Anschluß mit einer dazwischenliegenden Ausnehmung. Die beiden Gabelarme sind in vertikaler Richtung, oberhalb und unterhalb der Schwenkebene angeordnet und ermöglichen einen Eingriff des Flexbeam zwischen die beiden Gabelarme bis zum Anschlag der Ausnehmung. Flexbeamkopf und Gabelarme besitzen deckungsgleiche, vertikale Bohrungen, die die Verbindungsmittel aufnehmen. Eine solche Verbindung an der Trennstelle erfordert eine relativ große Bauhöhe. Das hat eine relativ aerodynamische ungünstige Gestaltung der Steuertüte zur Folge.US Pat . No. 4,676,720 , FIG. 3 documents the characteristic feature for the connection between a flexbeam head and an inflation-generating sheet. For the aforementioned reasons, the buoyancy-generating sheet forms a fork-shaped connection with an intermediate recess. The two fork arms are arranged vertically, above and below the swivel plane and allow the Flexbeam to engage between the two fork arms until the recess stops. Flexbeam head and fork arms have congruent, vertical holes that receive the lanyards. Such a connection at the separation point requires a relatively large height. This results in a relatively aerodynamically unfavorable design of the control bag.

Die DE-OS 29 19 040 betrifft einen Rotor bei dem die Halterung für das Rotorblatt die Form einer Gabel mit zwei Gabelschenkel aufweist. Je ein Gabelschenkel wird in vertikaler Richtung (Rotorlängsachse) von je einem Anschlußschenkel der Wurzel des Rotorblattes umfaßt. Die DE-OS 29 19 040 zeigt kein zweistückiges Rotorblatt mit Trennstelle zwischen Flexbeam und Blatt und liefert nur Hinweise zum Anschluß einer Blattwurzel an eine Rotornabe. Die bekannte Lösung erreicht eine verbesserte Schwenksteifigkeit im Anschluß der Rotorblattwurzel. Die bekannte Anschlußtechnik kann die Bauhöhe des Rotorblattes nicht reduzieren. Die Bauhöhe ist weiterhin aerodynamisch ungünstig. Auch die DE-OS 29 37 820 liefert dem Fachmann keine Anregungen zur Lösung der Aufgabenstellung nach der Erfindung.DE-OS 29 19 040 relates to a rotor in which the holder for the rotor blade Has the shape of a fork with two fork legs. One fork leg is vertical Direction (longitudinal axis of the rotor) of one connecting leg of the root of the rotor blade includes. DE-OS 29 19 040 does not show a two-piece rotor blade with a separation point between Flexbeam and blade and only provides information on the connection of a blade root a rotor hub. The known solution achieves an improved swivel rigidity in the Connection of the rotor blade root. The known connection technology can the height of the Do not reduce the rotor blade. The overall height is still aerodynamically unfavorable. Also DE-OS 29 37 820 provides the expert with no suggestions for solving the Task according to the invention.

Aufgabe der Erfindung ist es, für ein Rotorblatt eines lagerlosen Rotors eines Hubschraubers eine Trennstelle so zu gestalten, daß ein Falten des Rotorblattes in kürzester Zeit möglich ist, jedoch die Schwenksteifigkeit der Verbindung an der Trennstelle verbessert und die Bauhöhe der Trennstelle reduziert wird, um den Luftwiderstand gering zu halten.The object of the invention is one for a rotor blade of a bearingless rotor Helicopter to make a separation point so that a folding of the rotor blade in is possible in the shortest possible time, however, the pivoting rigidity of the connection at the Separation point improved and the height of the separation point is reduced by the To keep air resistance low.

Die Aufgabe wird gelöst nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1. The object is achieved according to the characterizing feature of claim 1.

Das Anschlußmittel an der Trennstelle hat zwei Anschlußarme ausgebildet, die in der Schwenkebene des Rotorblattes zur Anordnung kommen. Die Schwenkebene entspricht im wesentlichen der Rotorblattebene. Dabei ist es gleichwertig, ob dieses Anschlußmittel am Kopf des Flexbeam ausgebildet ist oder als Blattanschluß vorliegt. Vorteilhafterweise ist das Anschlußmittel in Gestalt von zwei Anschlußarmen als Blattanschluß ausgebildet. In dieser Ausgestaltung werden die beiden Anschlußarme des Blattes beiderseits neben dem Flexbeamkopf in der Schwenkebene angeordnet. Vorteilhafterweise sind die Anschlußarme im wesentlichen V-förmig zueinander ausgerichtet. The connecting means at the separation point has two connecting arms, which in the Arrange the swivel plane of the rotor blade. The swivel plane corresponds essentially the rotor blade level. It is equivalent whether this connection means is formed on the head of the Flexbeam or is available as a blade connection. Advantageously the connection means is designed in the form of two connection arms as a leaf connection. In this embodiment, the two connecting arms of the blade on both sides next to the Flexbeam head arranged in the swivel plane. These are advantageously Connection arms aligned in a substantially V-shaped manner.

Anschlußarme und Flexbeamkopf werden von einem Beschlag aufgenommen. Mit Hilfe von Verbindungsmitteln erfolgt eine Befestigung am Beschlag. Vorteilhafterweise kann natürlich auch der Flexbeamkopf als Beschlag ausgebildet werden, der die Anschlußarme aufnimmt. Der Beschlag kann beispielsweise aus Metall oder aus Faserverbund-Werkstoff gefertigt sein. Die Anschlußarme werden durch Verbindungsmittel auf dem Beschlag fixiert. Die Verbindungsmittel der Anschlußarme erhalten damit in der Schwenkebene zueinander einen Abstand, der mindestens dem 1,3-fachen der auf die Schwenkebene (entspricht der Rotorblattebene) projizierten größten Breite des torsionsweichen Bereiches des Flexbeam entspricht. Die Erfindung erbringt den Vorteil, daß die Schwenksteifigkeit der Verbindung an der Trennstelle deutlich erhöht wird, obwohl nur zwei Verbindungsmittel erforderlich werden. Entgegen den bekannten Lösungen wird auch gleichzeitig die Bauhöhe der Trennstelle deutlich reduziert ohne die mechanische Festigkeit der Trennstelle nachteilig zu beeinflussen.Connection arms and Flexbeam head are picked up by a fitting. With help lanyards are attached to the fitting. Can advantageously Of course, the flexbeam head can also be designed as a fitting that the Connects arms. The fitting can for example be made of metal or Fiber composite material to be made. The connecting arms are through Lanyards fixed on the fitting. The connecting means of the connecting arms get a distance to each other in the swivel plane that is at least that 1.3 times that projected onto the swivel plane (corresponds to the rotor blade plane) corresponds to the greatest width of the torsionally soft area of the Flexbeam. The invention has the advantage that the pivoting rigidity of the connection at the Separation point is increased significantly, although only two connecting means are required become. Contrary to the known solutions, the overall height of the Cutting point significantly reduced without the mechanical strength of the cutting point to adversely affect.

Damit wird es auch möglich, die Steuertüte insgesamt aerodynamisch günstiger zu gestalten.This also makes it possible for the control bag to be aerodynamically more favorable overall shape.

Der Beschlag nimmt auch die erfolgte Umlenkung des Kraftflußes der Fliehkraft auf. Er ist in diesem Sinne auch dimensioniert. In einer weiteren Ausgestaltung kann auch die Innenwandung am Ende einer Steuertüte zum Beschlag ausgebildet werden. Der Beschlag trägt Bohrungen für die Verbindungsmittel.The fitting also takes up the deflection of the flow of the centrifugal force. He is also dimensioned in this sense. In a further embodiment, the Inner wall at the end of a control bag for fitting. The Fitting has holes for the connecting means.

Die Erfindung ermöglicht es, daß nach lösen und entfernen eines Verbindungsmittels an der Trennstelle, beispielsweise einer Bolzenverbindung, der auftrieberzeugende Blattbereich des Rotorblattes in der Schwenkebene zum Zweck der Blattfaltung sehr rasch geschwenkt werden kann. Aufgrund der Symmetrie des Beschlages ist eine Blattfaltung um jedes der beiden Verbindungsmittel möglich.The invention enables that after loosening and removing a connecting means the separation point, for example a bolt connection, which generates the buoyancy Blade area of the rotor blade in the swivel plane for the purpose of blade folding very much can be swiveled quickly. Due to the symmetry of the fitting is a Sheet folding around each of the two connecting means possible.

Nachfolgend wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen: The following is based on exemplary embodiments with reference to Drawings explained. Show:

Fig. 1 Rotorblatt mit Trennstelle nach dem Stand der Technik Fig. 1 rotor blade with separation point according to the prior art

Fig. 2 erfindungsgemäße Trennstelle am Rotorblatt mit Anschlußmitteln des Blattes Fig. 2 separation point according to the invention on the rotor blade with connection means of the blade

Fig. 2a Kraftfluß der Fliehkraft an der Trennstelle Fig. 2a force flow of the centrifugal force at the separation point

Fig. 2b Seitenansicht zum erfindungsgemäßen Anschlußmittel Fig. 2b side view of the connection means according to the invention

Fig. 3 Trennstelle mit Beschlag Fig. 3 separation point with fitting

Fig. 4 Steuertüte mit integriertem Beschlag Fig. 4 control bag with integrated fitting

Fig. 5 Flexbeamkopf mit integriertem Beschlag Fig. 5 Flexbeam head with integrated fitting

Fig. 6 Rotorblatt für einen lagerlosen Rotor mit kompletter Trennstelle Fig. 6 rotor blade for a bearingless rotor with a complete separation point

Fig. 6a Beschlag zu der Ausführung nach Fig. 6 FIG. 6a fitting to the embodiment of FIG. 6

Fig. 7 gefaltete Rotorblätter Fig. 7 folded rotor blades

Fig. 1 (Stand der Technik) zeigt schematisiert das Rotorblatt R für einen lagerlosen Rotor nach einer bekannten Lösung. Das bekannte Rotorblatt R besteht aus einem Strukturelement 1, welches in der Fachsprache des Hubschrauberbaus als Flexbeam 1 bezeichnet wird und einem auftrieberzeugenden Blatt 3, wobei der Flexbeam 1 von einer torsionssteifen Steuertüte 2 umhüllt ist. Der Flexbeam 1 besteht aus Faserverbund-Werkstoff. Der Flexbeam 1 ist im Bereich seiner Wurzel am Rotorkopf (nicht gezeigt) befestigt. Bei rotierendem Rotorkopf dreht sich jedes der Rotorblätter um die Rotorachse A_R, wobei die Rotorblätter in einer Rotorblattebene E_R rotieren. Die Rotorblattebene E_R entspricht zugleich im wesentlichen der Schwenkebene, die deshalb ebenfalls mit Bezugszeichen E_R geführt ist. Die Mittellängsachse ML eines Rotorblattes R liegt im wesentlichen in dieser Schwenkebene E_R. Jedes Rotorblatt hat eine Trennstelle T zwischen Flexbeam 1 und Blatt 3. Die Rotorblätter sind somit zweistückig. Das auftrieberzeugende Blatt 3 hat als Anschlußmittel zwei gabelförmige Arme 3.10, 3.20 ausgebildet, die in die dazwischenliegende Ausnehmung den Flexbeamkopf 1.1 aufnehmen. Die Gabelarme 3.10, 3.20 liegen oberhalb bzw. unterhalb der Schwenkebene E_R. Fig. 1 (prior art) schematically shows the rotor blade for a bearingless rotor R according to a known solution. The known rotor blade R consists of a structural element 1 , which is referred to in the technical language of helicopter construction as Flexbeam 1 and an inflation-generating blade 3 , the Flexbeam 1 being encased in a torsionally rigid control bag 2 . The Flexbeam 1 consists of fiber composite material. The Flexbeam 1 is attached to the rotor head (not shown) in the region of its root. With a rotating rotor head, each of the rotor blades to the rotor axis A _R rotates, the rotor blades in a rotor blade plane E _R rotate. The rotor blade plane E _R at the same time essentially corresponds to the swivel plane, which is therefore also identified by reference symbol E _R. The central longitudinal axis ML of a rotor blade R lies essentially in this pivot plane E _R. Each rotor blade has a separation point T between Flexbeam 1 and blade 3 . The rotor blades are therefore two parts. The buoyancy-generating sheet 3 has two fork-shaped arms 3.10 , 3.20 as the connecting means, which receive the flexbeam head 1.1 in the recess in between. The fork arms 3.10 , 3.20 are above and below the swivel plane E _R.

Der auftrieberzeugende Blattbereich 3 kann beispielsweise mit zwei Verbindungsmitteln V₁, V₂ vorzugsweise zwei Bolzen am Flexbeam 1 und an der Steuertüte 2 befestigt sein. Die Verbindungsmittel V₁, V₂ sind jedoch in relativ geringem Abstand a₀ zueinander angeordnet, etwa das 1,0 . . . 1,2-fache der Breite b des torsionsweichen Bereiches vom Flexbeam entsprechend, so daß der Anschluß von Flexbeam 1 und Blatt 3 aus Steifigkeitsgründen relativ hoch gebaut werden muß, was aerodynamisch nachteilig ist. Die Bauhöhe der Trennstelle T entspricht einer Höhe vertikal zur Schwenkebene, wobei die Mittellängsachse ML des Rotorblatts in dieser Ebene liegt und die Höhe von dieser Ebene bis zur oberen Begrenzung des Blattanschlusses d. h. des Gabelarmes gemessen wird. Außerdem müssen teure und hochwertige Dämpfungsmittel 4 eingesetzt werden, um den Kinematikverlust durch die geringere Anbindungssteifigkeit der Steuertüte 2 wieder auszugleichen.The buoyancy-generating sheet area 3 can be fastened, for example, with two connecting means V ₁ , V _2, preferably two bolts, to the flex beam 1 and to the control bag 2 . However, the connecting means V ₁ , V ₂ are arranged at a relatively small distance a _{0 from} one another, for example the 1.0. , , 1.2 times the width b of the torsionally soft area of the flexbeam, so that the connection of flexbeam 1 and sheet 3 must be built relatively high for reasons of rigidity, which is aerodynamically disadvantageous. The height of the separation point T corresponds to a height vertical to the swivel plane, the central longitudinal axis ML of the rotor blade lying in this plane and the height from this plane to the upper limit of the blade connection, ie the fork arm, being measured. In addition, expensive and high-quality damping means 4 must be used to compensate for the loss of kinematics due to the lower connection rigidity of the control bag 2 .

Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trennstelle. Das Rotorblatt R liegt in der Bildebene der Figur, die der Schwenkebene E_R entspricht. Das dortige Rotorblatt R hat eine Trennstelle T. Die Trennstelle hat die Aufgabe, die sich aus der Modularität ergebenden Einzelbauteile des Rotorblattes, insbesondere den Flexbeam und das auftrieberzeugende Blatt sowie die Steuertüte miteinander zu verbinden und die auftretenden Kräfte zu übertragen. Die Dimensionierung der Trennstelle wird hauptsächlich von den Lasten bestimmt, die während der Rotation des Rotorblattes, aber auch im gefalteten Zustand des Rotorblattes entstehen. Nach Fig. 2 wird das Anschlußmittel 5 an der Trennstelle T von einem Doppelarm-Anschluß (Dual- Branch-Attachment) gebildet. Der Doppelarm-Anschluß hat zwei Anschlußarme 5.1 und 5.2 ausgebildet. Die Anschlußarme 5.1, 5.2 sind in der Schwenkebene E_R des Rotorblattes R angeordnet. Sie befinden sich damit seitlich vom Flexbeam 1. Vorteilhafterweise befinden sich die Anschlußarme 5.1, 5.2 innerhalb der Steuertüte 2. Die Anschlußarme 5.1, 5.2 ermöglichen den Anschluß an den Flexbeam 1. Als Anschlußmittel nehmen diese Anschlußarme auch die wirkenden Kräfte auf und leiten sie weiter. Fig. 2 shows schematically an embodiment of the separation point according to the invention. The rotor blade R lies in the image plane of the figure, which corresponds to the pivot plane E _R. The rotor blade R there has a separation point T. The separation point has the task of connecting the individual components of the rotor blade resulting from the modularity, in particular the Flexbeam and the drive-generating blade and the control bag, and of transmitting the forces which occur. The dimensioning of the separation point is mainly determined by the loads that arise during the rotation of the rotor blade, but also when the rotor blade is folded. According to FIG. 2, the terminal means 5 is formed at the separation point T of a double-arm connection (dual branch Attachment). The double arm connection has two connection arms 5.1 and 5.2 . The connecting arms 5.1 , 5.2 are arranged in the swivel plane E _{R of} the rotor blade R. You are now on the side of Flexbeam 1 . The connecting arms 5.1 , 5.2 are advantageously located within the control bag 2 . The connection arms 5.1 , 5.2 enable connection to the Flexbeam 1 . As connecting means, these connecting arms also absorb and transmit the acting forces.

Eine möglicherweise beide Anschlußarme umfassende Manschette ändert nichts an der grundsätzlichen Ausgestaltung zweier Anschlußarme. Die Gestalt der Anschlußarme kann vielfältig ausgeführt sein. Die Anschlußarme sind vorzugsweise ebenfalls aus Faserverbund-Werkstoff. Die beiden Anschlußarme 5.1, 5.2 schließen eine Ausnehmung ein, in welche der Flexbeamkopf 1.1 positioniert wird. Die Verbindung zwischen dieser Position des Flexbeamkopfes und den Anschlußarmen wird möglich durch einen Beschlag 6, der beides exakt positioniert und mittels Verbindungsmittel V1, V2 an der Trennstelle eine schwenksteife, lösbare Verbindung schafft.A sleeve possibly including both connecting arms does not change the basic design of two connecting arms. The shape of the connecting arms can be designed in many different ways. The connecting arms are preferably also made of fiber composite material. The two connecting arms 5.1 , 5.2 enclose a recess in which the flexbeam head 1.1 is positioned. The connection between this position of the flexbeam head and the connection arms is made possible by a fitting 6 , which positions both exactly and creates a pivotally rigid, releasable connection at the separation point by means of connecting means V1, V2.

Ein zusätzlicher Vorteil des Beschlages ergibt sich, indem ein neuartiges Dämpferkonzept realisierbar wird, bei dem die Dämpfer ebenfalls auf dem Beschlag befestigt sind.An additional advantage of the fitting results from a new type Damper concept can be realized in which the damper is also on the fitting are attached.

Es hat sich gezeigt, daß die Verbindungsmittel V₁, V₂ zueinander in einem Abstand a₁ angeordnet sind, der größer ist als das 1,2-fache der auf die Schwenkebene E_R projizierten Breite b des torsionsweichen Flexbeambereiches c. Das bisher maximal 1,2-fache der Breite b ist hilfsweise mit dem eingezeichneten Abstand a₀ in Fig. 2 angegeben.It has been shown that the connecting means V ₁ , V ₂ are arranged at a distance a _{1 from} one another that is greater than 1.2 times the width b of the torsionally flexible flex beam area c projected onto the pivot plane E _R. The previously maximum 1.2 times the width b is indicated in the alternative with the distance a _{0 shown} in FIG. 2.

Vorteilhafterweise beträgt dieser Abstand a₁ das 1,5-fache der auf die Rotorblattebene projizierten Breite b des torsionsweichen Flexbeambereiches c. Durch den gewonnenen, vergrößerten Abstand a₁ zwischen den beiden Verbindungsmittel V₁, V₂, (z. B. Bolzen), ist eine sehr schwenksteife Anbindung des auftrieberzeugenden Blattes 3 an die Steuertüte 2 möglich. Eine sehr hohe Schwenksteifigkeit wird beispielsweise erreicht, wenn die beiden Verbindungsmittel den maximal möglichen Abstand zueinander erreichen. Der maximal mögliche Abstand a₁ zwischen den Verbindungsmitteln V₁, V₂ an der Trennstelle T ist erreicht, wenn dieser einen Wert in Nähe der Profiltiefe des Blattes 3 erreicht. Die Profiltiefe des Blattes 3 an der Trennstelle entspricht dem kürzesten Abstand zwischen den Begrenzungslinien 3.1 und 3.2 des Blattes 3.This distance a ₁ is advantageously 1.5 times the width b of the torsionally flexible flex beam area c projected onto the rotor blade plane. As a result of the increased distance a _{1 obtained} between the two connecting means V ₁ , V ₂ , (for example bolts), a very pivotally rigid connection of the buoyancy-generating sheet 3 to the control bag 2 is possible. A very high swivel stiffness is achieved, for example, when the two connecting means reach the maximum possible distance from one another. The maximum possible distance a ₁ between the connecting means V ₁ , V ₂ at the separation point T is reached when it reaches a value close to the profile depth of the sheet 3 . The profile depth of the sheet 3 at the separation point corresponds to the shortest distance between the boundary lines 3.1 and 3.2 of the sheet 3 .

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann wahlweise ein nachfolgend beschriebener Beschlag 6, 6.3 oder ein in die Steuertüte 2 integrierter Beschlag 6.1 eingesetzt werden. Nach einer anderen Ausführungsvariante könnte aber auch der ursprüngliche Flexbeamkopf 1.1 zu einem Beschlag 6.2 ausgebildet werden. Mit dem Einsatz eines Beschlages ist der Abstand a₁ zwischen beiden Verbindungsmitteln V₁, V₂ fest eingestellt. Nach einem Lösen und einer erneuten Verbindung bleibt der Abstand a₁ unverändert. Eine deutlich höhere Schwenksteifigkeit wird erreichbar, wenn ein Abstand a₁ der genannten Verbindungsmittel V₁, V₂ erreicht ist. Dies ist erreicht, wenn eine deutliche Umlenkung des Kraftflusses F der Fliehkraft aus der Wirkungslinie der Fliehkraft im Rotorblatt eintritt. Dieser Sachverhalt ist mit Fig. 2a gezeigt.According to the exemplary embodiment according to FIG. 2, a fitting 6 , 6.3 described below or a fitting 6.1 integrated in the control bag 2 can optionally be used. According to another embodiment variant, the original flexbeam head 1.1 could also be formed into a fitting 6.2 . With the use of a fitting, the distance a ₁ between the two connecting means V ₁ , V _{2 is} fixed. After loosening and reconnecting, the distance a ₁ remains unchanged. A significantly higher swivel stiffness can be achieved if a distance a _{1 of} the connecting means V ₁ , V _{2 is} reached. This is achieved when there is a clear redirection of the force flow F of the centrifugal force from the line of action of the centrifugal force in the rotor blade. This fact is shown with Fig. 2a.

Fig. 2b zeigt die Seitenansicht der Trennstelle T zwischen Flexbeam 1 und auftrieberzeugenden Blatt 3. In der Seitenansicht ist erkennbar, daß der Flexbeamkopf 1.1 zwischen den Anschlußarmen aufgenommen wird. Sichtbar in der Zeichnung ist der Anschlußarm 5.2. Der Flexbeamkopf liegt formschlüssig bis auf Anschlag in der Ausnehmung zwischen den beiden Anschlußarmen 5.1, 5.2. Deutlich erkennbar ist weiterhin, daß die Anschlußarme 5.1, 5.2 in der Schwenkebene E_R angeordnet sind. Damit wird drastisch die Bauhöhe der Trennstelle T reduziert. FIG. 2b shows the side view of the separation point T between flexbeam 1 and lift-generating blade 3. In the side view it can be seen that the flexbeam head 1.1 is received between the connection arms. The connection arm 5.2 is visible in the drawing. The flexbeam head lies in a form-fitting manner up to the stop in the recess between the two connecting arms 5.1 , 5.2 . It can also be clearly seen that the connecting arms 5.1 , 5.2 are arranged in the pivot plane E _R. This drastically reduces the height of the separation point T.

Die Verbindung wird über einen Beschlag 6 realisiert der aus zwei einzelnen Beschlagplatten 6.40, 6.41 besteht. Dieser Beschlag 6 besitzt Bohrungen zur Aufnahme der Verbindungsmittel V₁, V₂. Die Verbindungsmittel V₁, V₂ fixieren und befestigen Flexbeamkopf und Anschlußarme zwischen den beiden Beschlagplatten 6.40, 6.41.The connection is made using a fitting 6 which consists of two individual fitting plates 6.40 , 6.41 . This fitting 6 has bores for receiving the connecting means V ₁ , V ₂ . The connecting means V ₁ , V ₂ fix and fasten the flexbeam head and connecting arms between the two fitting plates 6.40 , 6.41 .

Fig. 3 zeigt schematisch in einer Explosivdarstellung eine Trennstelle T am Rotorblatt R unter Verwendung eines Beschlages 6. Es ist dort gezeigt ein Schnitt vom Flexbeam 1 mit Flexbeamkopf 1.1. Dieser Flexbeam 1 ist umhüllt von der Steuertüte 2. Das zur Trennstelle T weisende Ende der Steuertüte 2 ist schnabelförmig gestaltet. Dieses schnabelförmige Ende ist mit Bohrungen versehen, die die Verbindungsmittel V₁, V₂ aufnehmen. Zwischen dem schnabelförmigen Ende der Steuertüte 2 ist der Flexbeamkopf 1.1 positioniert. Er hat Bohrungen zur Befestigung des Beschlages 6 mit separaten Befestigungsmitteln, wobei der Beschlag 6 aus zwei deckungsgleichen Beschlagplatten 6.40, 6.41 besteht. Je eine Beschlagplatte 6.40, 6.41 wird oberhalb bzw. unterhalb des Flexbeamkopfes 1.1 befestigt. Zwischen die beiden Beschlagplatten 6.40, 6.41 des Beschlages 6 werden die beiden V-förmig angeordneten Anschlußarme 5.1 und 5.2 des Blattes 3 positioniert. Je ein Anschlußarm hat am Ende eine Bohrung. Der Flexbeamkopf 1.1 liegt zwischen den beiden Anschlußarmen 5.1 bzw. 5.2. Das Verbindungsmittel V₂ wird beispielsweise nach der Montage in den Bohrungen B₁, B₂ des Beschlages 6 positioniert sein. Der Abstand a₁ für die Verbindungsmittel V₁, V₂ ist festgelegt mit dem Abstand zwischen den Bohrungen B₁, B₃ des Beschlages 6. Fig. 3 shows schematically in an exploded view of a separation point T on the rotor blade R using a fitting. 6 A section of the Flexbeam 1 with the Flexbeam head 1.1 is shown there. This Flexbeam 1 is encased by the control bag 2 . The end of the control bag 2 facing the separation point T is beak-shaped. This beak-shaped end is provided with bores which receive the connecting means V ₁ , V ₂ . The flexbeam head 1.1 is positioned between the beak-shaped end of the control bag 2 . It has holes for fastening the fitting 6 with separate fastening means, the fitting 6 consisting of two congruent fitting plates 6.40 , 6.41 . One fitting plate 6.40 , 6.41 each is attached above or below the flexbeam head 1.1 . The two V-shaped connecting arms 5.1 and 5.2 of the sheet 3 are positioned between the two fitting plates 6.40 , 6.41 of the fitting 6 . One connection arm has a hole at the end. The Flexbeam head 1.1 lies between the two connection arms 5.1 and 5.2 . The connecting means V ₂ will, for example, be positioned in the bores B ₁ , B _{2 of} the fitting 6 after assembly. The distance a ₁ for the connecting means V ₁ , V ₂ is defined with the distance between the bores B ₁ , B _{3 of} the fitting 6 .

Fig. 4 zeigt schematisch eine Variante, bei der in die Steuertüte 2 ein Beschlag 6.1 integriert ist. Der Beschlag 6.1 wird gebildet aus zwei deckungsgleichen Beschlagplatten 6.10, 6.11. Diese Beschlagplatten sind am Ende der Steuertüte 2 einander gegenüberliegend angeordnet. Flexbeamkopf 1.1 und Anschlußmittel 5 werden wie bereits beschrieben positioniert. Fig. 4 shows schematically a variant in which a fitting 6.1 is integrated in the control bag 2 . The fitting 6.1 is formed from two congruent fitting plates 6.10 , 6.11 . These fitting plates are arranged opposite one another at the end of the control bag 2 . Flexbeam head 1.1 and connection means 5 are positioned as already described.

Fig. 5 zeigt in einer weiteren Variante einen Flexbeamkopf 6.2, der zu einem Beschlag ausgebildet wurde. Dieser in einer Steuertüte 2 positionierte Flexbeam mit Flexbeamkopf 6.2 ermöglicht die Aufnahme der Anschlußmittel 5 vom Blatt 3 in der bereits beschriebenen Weise. Die beiden Anschlußarme 5.1, 5.2 können somit seitlich vom Flexbeam 1 in der Schwenkebene angeordnet werden. Es ergibt sich für die Anschlußarme 5.1, 5.2 der Abstand a₁. Fig. 5 shows a further variant of a flexbeam head 6.2 which has been formed into a fitting. This Flexbeam with Flexbeam head 6.2 positioned in a control bag 2 enables the connection means 5 to be received from the sheet 3 in the manner already described. The two connection arms 5.1 , 5.2 can thus be arranged laterally by the Flexbeam 1 in the swivel plane. The distance a ₁ results for the connection arms 5.1 , 5.2 .

Bei den bisherigen Figuren wurde aus Gründen der Vereinfachung Dämpfungsmittel bei der Darstellung nicht berücksichtigt. Fig. 6 zeigt deshalb eine Ausgestaltung, bei der der Einsatz von Dämpfermittel an der Trennstelle T berücksichtigt wird. Das Rotorblatt R liegt in der Schwenkebene E_R. Der Flexbeam 1 wird von einer Steuertüte 2 umhüllt. Die aufgeschnitten dargestellte Steuertüte 2 läßt teilweise einen Beschlag 6.3 erkennen, der am Flexbeamkopf befestigt ist. Es ist weiterhin erkennbar, daß der Anschlußarm 5.2 des Anschlußmittels 5 vom Blatt 3 mit Verbindungsmittel V₂ lösbar verbunden ist. Analoges gilt auch für den in der Zeichnung nicht erkennbaren anderen Anschlußarm des Anschlußmittels 5.In the previous figures, damping means were not taken into account in the illustration for reasons of simplification. Fig. 6 therefore shows an embodiment, in which takes into account the use of damper means at the separation point T. The rotor blade R lies in the swivel plane E _R. The Flexbeam 1 is encased in a control bag 2 . The control bag 2 shown cut open partially shows a fitting 6.3 which is attached to the flexbeam head. It can also be seen that the connecting arm 5.2 of the connecting means 5 is detachably connected from the sheet 3 to the connecting means V ₂ . The same applies to the other connecting arm of the connecting means 5, which cannot be seen in the drawing.

Fig. 6 zeigt eine bisher im Stand der Technik noch nicht realisierte Dämpferanordnung. Bei dieser Ausgestaltung sind die Dämpfermittel 7, 8 direkt am Beschlag 6.3 befestigt. Die Steuertüte 2 ist hierbei trennstellenseitig an den Dämpfern 7, 8 befestigt und am inneren Ende über ein Stützlager (entspricht einer Steuertütenabstützung 9) am Flexbeam 1 abgestützt. Fig. 6 shows a not yet realized in the prior art damper assembly. In this embodiment, the damper means 7 , 8 are attached directly to the fitting 6.3 . The control bag 2 is in this case attached to the dampers 7 , 8 on the separation point side and is supported on the inner end via a support bearing (corresponds to a control bag support 9 ) on the Flexbeam 1 .

Die Dämpfungsmittel 7, 8 liegen in der Schwenkebene E_R seitlich vom Flexbeam 1 und innerhalb der Steuertüte 2. Eine solche Trennstelle ermöglicht ein Falten des Rotorblattes in kürzester Zeit. Die Trennstelle besitzt auch eine deutlich verbesserte Schwenksteifigkeit infolge der Anordnung der Anschlußarme in der Schwenkebene. Es sind vorteilhafterweise nur 2 Verbindungsmittel erforderlich, insbesondere bei einer Vereinfachung der Dämpfermittel. Ein weiterer Vorteil ist die drastisch reduzierte Bauhöhe der Trennstelle, so daß die Steuertüte im Bereich der Trennstelle aerodynamisch günstiger werden kann. The damping means 7 , 8 are located in the swivel plane E _{R to the} side of the Flexbeam 1 and inside the control bag 2 . Such a separation point enables the rotor blade to fold in the shortest possible time. The separation point also has a significantly improved swivel rigidity due to the arrangement of the connecting arms in the swivel plane. Advantageously, only 2 connecting means are required, particularly when the damper means are simplified. Another advantage is the drastically reduced height of the separation point, so that the control bag in the area of the separation point can be aerodynamically more favorable.

Fig. 6a zeigt einen solchen Beschlag 6.3 nach Fig. 6. Der Beschlag 6.3 ist U-förmig gestaltet mit den beiden Schenkelflächen 6.31, 6.32. Im Sattel der U-Form besitzt der Beschlag ein Langloch 6.33. Durch dieses Langloch 6.33 kann der Flexbeamkopf 1.1 eingeführt und positioniert werden. Neben dem Langloch 6.31 am Sattel sind jeweils ein Steg 6.34, 6.35 angeordnet. Diese beiden Stege 6.34, 6.35 dienen der Befestigung der Dämpfungsmittel 7, 8. Solch ein Dämpfungsmittel 7, 8 kann ein aus Elastomerschichten bestehender Dämpfer sein, der an einem der Stege 6.34, 6.35 befestigt ist. Diese Dämpfungsmittel dämpfen die Schwenkbewegung eines Rotorblattes R in der Rotorblattebene (Schwenkebene) E_R. FIG. 6a shows such a fitting 6.3 according to FIG. 6. The fitting is 6.3 U-shaped configuration with the two leg surfaces 6.31, 6.32. The fitting has an elongated hole 6.33 in the saddle of the U-shape. The flexbeam head 1.1 can be inserted and positioned through this elongated hole 6.33 . A web 6.34 , 6.35 is arranged next to the elongated hole 6.31 on the saddle. These two webs 6.34 , 6.35 serve to fasten the damping means 7 , 8 . Such a damping means 7 , 8 can be a damper consisting of elastomer layers , which is fastened to one of the webs 6.34 , 6.35 . These damping means dampen the pivoting movement of a rotor blade R in the rotor blade plane (pivot plane) E _R.

Fig. 7 zeigt einen voll gefalteten Rotor, bei dem alle auftrieberzeugenden Blätter in eine Richtung zeigen. Die vier der fünf auftrieberzeugenden Blätter sind an der Trennstelle in der Rotorblattebene nach hinten (Heck des Hubschraubers) gefaltet. Dazu wurden zuvor die entsprechenden Verbindungsmittel (jeweils ein Bolzen pro Trennstelle) entfernt. Fig. 7 shows a fully folded rotor with all of the lift-generating blades pointing in one direction. The four of the five lift-generating blades are folded backwards at the separation point in the rotor blade level (rear of the helicopter). For this purpose, the corresponding connection means (one bolt per separation point) were removed.

Claims

1. rotor blade for a bearingless rotor of a helicopter, consisting, inter alia, of an inflation-generating blade and a Flexbeam encased in a control bag, the connection of the inflation-generating blade to the Flexbeam being releasable via connecting means at a separation point, characterized in that

- That the end of the buoyancy generating blade on the flexbeam side has two connecting arms ( 5.1 , 5.2 ) which are arranged in the pivoting plane (E _R ) of the rotor blade (R),
- that the two connection arms ( 5.1 , 5.2 ) are arranged on both sides next to the flexbeam head,
- That the overall height of the connection arms ( 5.1 , 5.2 ) in the area of the connection is not greater than that of the connection end of the flex beam ( 1 ) and
- That the arms ( 5.1 , 5.2 ) via a fitting ( 6 , 6.1 , 6.2 , 6.3 ) and connecting means (V ₁ , V ₂ ) with the Flexbeam ( 1 ) and the control bag ( 2 ) are connected.

2. Rotor blade according to claim 1, characterized in that the connecting arms ( 5.1 , 5.2 ) are aligned in the pivot plane substantially V-shaped to each other.

3. Rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting means (V ₁ , V ₂ ) of the connecting arms ( 5.1 , 5.2 ) in the pivot plane (E _R ) are at a distance (a ₁ ) from one another which is at least 1, 3 times the largest width (b) of the torsionally soft area (c) of the Flexbeam ( 1 ) projected onto the swivel plane.

4. Rotor blade according to claim 1, characterized in that the end of the control bag ( 2 ) positioned at the separation point is formed on the inner wall for the fitting ( 6.1 ).

5. Rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the fitting ( 6 , 6.1 , 6.2 , 6.3 ) has at least bores for the connecting means (V ₁ , V ₂ ).

6. Rotor blade according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the fitting is made of metal.

7. Rotor blade according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the fitting consists of fiber composite material.

8. Rotor blade according to claim 1, characterized in that the connecting means (V ₁ , V ₂ ) of the connecting arms ( 5.1 , 5.2 ) in the pivot plane (E _R ) to each other at a distance (a ₁ ) which is greater than the first , 2 times the width b of the torsionally flexible flex beam area (c) projected onto the swivel plane (E _R ).