DE2849067A1

DE2849067A1 - Hubschrauberblatt

Info

Publication number: DE2849067A1
Application number: DE19782849067
Authority: DE
Inventors: Gary Joseph De Simone
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2408518B1; DE2849067C2; GB2011333B; BR7807428A; GB2011333A; JPS5475796A; NO144953B; JPS6133760B2; US4142837A; IT1101063B; FR2408518A1; NO144953C; IT7829666A0; IL55887A; BE871886A; AU4123978A; CA1092581A; NO783728L; AU524387B2

Description

Hubs chrauberblatt

Die Erfindung bezieht sich auf Hubschrauberblätter und betrifft insbesondere Hubschrauberblätter mit in ausgewählter Weise geformten Querschnitten zum Beseitigen von Problemen des Abreißens der Strömung am rücklaufenden Blatt,

Das Hubschrauberblatt, das aus der US-PS 3 728 045 bekannt ist und im folgenden als Blatt SG1O95 bezeichnet wird und den am nächsten kommenden Stand der Technik darstellt, erbrachte Vorteile gegenüber den in dieser Patentschrift beschriebenen bekannten Blättern.

Die Erfindung schafft ein verbessertes Hubschrauberblatt, welches Vorteile gegenüber dem SC1O95-Blatt durch ausgewähltes Gestalten des Blattes im Querschnitt zum "Verringern der Größe der Druckspitze an der oberen Flügelprofil-Blattfläche und zum Verteilen der Druckspitze über einen größeren Profilsehnenabschnitt des Blattes zum Verringern der Strömungsablösung und des Luftwiderstandes (Rücktriebes), der dadurch erzeugt wird, erbringt.

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Weiter schafft die Erfindung ein Blatt mit hohem Auftriebzu-Luftwiderstand-Verhältnis (l/D-Verhältnis), bei welchem keine übermäßige Stoßwellenerzeugung zum Verringern der Luftströmungsgeschwindigkeit an der oberen Blattfläche auf Unterschallwerte an der Blatthinterkante benutzt wird. Das wird durch ausgewähltes Formen der Krümmung der oberen Fläche des Blattes erreicht, aufgrund der die Luftströmung im Anschluß an die Spitzendruckerzeugung allmählich verdichtet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht das Hubschrauberblatt

nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittansieht des Blattes

von Fig. 1,

Fig. 3 anhand eines Diagramms, in welchem

die lokale Mach-Zahl über der Blattprofilsehne aufgetragen ist, einen Vergleich zwischen dem Blatt nach der Erfindung und dem SC1O95-Blatt,

Fig. 4· anhand eines Diagramms, in welchem

der maximale Auftriebsbeiwert über der Mach-Zahl der freien Strömung aufgetragen ist, einen Vergleich zwischen dem Blatt nach der Erfindung und dem SC1O95-Blatt,

die Fig. 5a und 5t» ' anhand von Diagrammen, in welchen

der Luftwiderstand über der Mach-Zahl

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bei Auftriebsbeiwerten von 0,1 bzw. 0,9 aufgetragen ist, einen Vergleich zwischen dem Blatt nach der Erfindung und dem SG1O95-Blatt,

Jig. 6 anhand eines Diagramms, in welchem

das maximale Auftrieb-zu-Luftwiderstand-Verhältnis über der Mach-Zahl aufgetragen ist, einen "Vergleich zwischen dem Blatt nach der Erfindung und dem SC1O95-Blatt, und

Fig. 7 anhand eines Diagramms, in welchem

das Auftrieb-zu-Luftwiderstand-Verhältnis über dem Auftriebsbeiwert aufgetragen ist, einen Vergleich zwischen dem Blatt nach der Erfindung und dem SC1O95-Blatt.

Das Blatt nach der Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber dem SO1O95-Blatt dar, welches aus der US-PS 3 728 04-5 bekannt ist, auf die hiermit Bezug genommen wird, und mit dem Blatt nach der Erfindung werden sämtliche Vorteile des SC1O95-Blattes gegenüber dem Stand der Technik erzielt und außerdem die Manövrierbarkeit des Flugzeuges verbessert und die Steuerstangenbelästungen sowie die Vibration verringert. Demgemäß werden in der folgenden Beschreibung des Blattes nach der Erfindung Vergleiche zwischen diesem und dem SC1O95-Blatt vorgenommen, um die Verbesserungen zu veranschaulichen, die mit dem Blatt nach der Erfindung' gegenüber dem SC1O95-Blatt erzielt werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen das Hubschrauberblatt 10 nach der Erfindung, welches mit einer Nabe 12 ebenso wie die anderen

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Blätter verbunden und mit der Habe um die Eotordrehachse 14- drehbar ist. Das Blatt 10 kann in irgendeiner herkömmlichen Weise mit der Habe 12 verbunden sein. Das Blatt 10 hat einen Wurzelteil 16, einen zentralen oder Arbeitsteil 18 und eine Spitze 20, die, wie dargestellt, nach hinten gepfeilt ist, sowie eine Vorderkante 22 und eine Hinterkante 24. Die Blattspannweitenabmessung ist an der Stelle 26 und die Blattprofilsehnenabmessung an der Stelle 28 angegeben.

Mit dem SO1O95-Blatt wurden zwar die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt, der in der US-PS 3 728 04-5 beschrieben ist, unter gewissen Betriebsbedingungen droht jedoch die Gefahr von Strömungsabrißproblemen an der Hinterkante. Das verbesserte Blatt nach der Erfindung ist so ausgelegt, daß diese Gefahr von Problemen des Abreißens der Strömung am rücklaufenden Blatt beseitigt, gleichzeitig aber die anderen Vorteile des SC1095-Blattes aufrechterhalten werden. Bei dem Blatt nach der Erfindung ist es gelungen, die Gefahr des Problems des Abreißens der Strömung am rücklaufenden Blatt durch ausgewähltes Formen des Flügelprofilquerschnittes zu beseitigen, durch das die Größe der Druckspitze an der oberen Flügelprofilblattflache verringert und die Druckspitze über einen größeren Profilsehnenabschnitt des Blattes verteilt und dadurch der maximale Auftrieb erhöht, die Luftströmungsablösung beseitigt und der Luftwiderstand verringert wird.

Pig. 3 veranschaulicht den Vorteil des Flügelprofils des Blattes nach der Erfindung, das im folgenden als R8-Flügelprofil bezeichnet wird, gegenüber dem S01095-I¹IUgOlPrOfU. Pig. 3 zeigt in einem Diagramm bei konstantem Auftriebsbeiwert die lokale Mach-Zahl über der Profilsehnenabmessung des Blattes und es ist zu erkennen, daß bei dem SC1O95-P1Ü-gelprofil die negative Druckspitze an der oberen Fläche

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- ίο -

des Flügelprcfils wesentlich größer ist als an dem erfindungsgemäßen R8-Flügelprofil, wodurch ein sehr großer Druckgradient zwischen Punkten A und B geschaffen wird, welcher eine "beträchtliche Stoßwelle erzeugt. Diese Stoßwelle dient zum Verringern der Strömungsgeschwindigkeit an der oberen Fläche des Blattes auf einen Punkt, wo sie an der Blatthinterkante 24- im Unterschallbereich liegt. Dieses negative Druckprofil, das in Fig. 3 für das SC1O95-Flügelprofil dargestellt ist, ist zwar für die Auftriebserzeugungsleistung des Blattes wichtig, durch ausgewähltes Formen des erfindungsgemäßen R8-Blattes, was im folgenden näher beschrieben ist, ist es jedoch gelungen, den Spitzendruck und damit die Größe der den Druckgradienten erzeugenden Stoßwelle zu verringern und die Druckspitze über einen äußeren Profilsehnenabschnitt des Blattes zu verteilen und dadurch die Bildung der extremen Stoßwelle an der oberen Fläche des SC1O95-Blattes zu vermeiden, nachdem sie überkritisch wird. Darüber hinaus wird, da der negative Druck bei dem R8-Blatt an den stromabwärtigen Profilsehnenteilen desselben größer ist als der negative Druck bei dem SC1O95-Blatt, was im folgenden ebenfalls noch näher erläutert ist, erfindungsgemäß die Strömungsablösung und der von ihr begleitete Luftwiderstand mit Hilfe des R8-Aufbaus beseitigt oder stark reduziert, so daß bei dem Blatt nach der Erfindung das Auftrieb-zu-Luftwiderstand-Verhältnis L/D beträchtlich besser ist als bei dem SC1O95-Blatt. Für das Verständnis des Diagramms von Fig. 3 ist es wichtig, daß beachtet wird, daß die lokale Mach-Zahl durch den Druckbeiwert G ersetzt werden kann, wobei sich das Vorzeichen der Größe ebenfalls ändert, so daß die dargestellten Drücke, die auf die obere Flügelprofil-Fläche einwirken, tatsächtlich negative Drücke sind.

Fig. 3 zeigt, daß ein maximaler negativer Druck an dem Blatt nach der Erfindung in den vorderen 10% des Profilsehnenbereiches auftritt. /

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Zur weiteren Veranschaulichung der Überlegenheit des E8-Blattes gegenüber dem SC1O95-Blatt wird auf Fig. 4-Bezug genommen, die den maximalen Auftriebsbeiwert C₁. aufgetragen über der Mach-Zahl der freien Strömung zeigt. Aus Fig. 4- ist zu erkennen, daß das R8-Blatt bei niedrigeren Mach-Zahlen einen wesentlich höheren maximalen Auftriebsbeiwert C_Lmax erzeugt als das SO1O95-Blatt, aber nicht bei den höheren Mach-Zahlen.

Die Fig. 5a und 5b zeigen weitere Leistungsvergleiche zwischen diesen beiden Blättern. Fig. 5a zeigt, daß der Luftwiderstand C_D an dem SC1O95-Blatt in dem angegebenen Mach-Zahl-B er eich im wesentlichen konstant ist und daß der Luftwiderstand C_D des E8-Blattes bei den niedrigeren Mach-Zahlen im wesentlichen gleich dem des SG1O95-Blattes ist, bei den höheren Mach-Zahlen aber über denselben ansteigt. Fig. 5a gilt für einen sehr niedrigen Auftriebsbeiwert C-j- von 0,1, der den Blattspitzenbetrieb repräsentiert. Das deshalb, weil' bei dem Blatt nach der Erfindung der SG1O95-Q"u.erschnitt an der Blattspitze benutzt wird, die bei einer höheren Mach-Zahl arbeitet.

Wenn Kippmomente zu erwarten sind, können bei dem R8-Blatt herkömmliche Hint erkantenk lappen 30 benutzt werden, um sie zu beseitigen.

Fig. 5b zeigt den Luftwiderstand C_D und die Mach-Zahl aufgetragen für einen viel höheren Auftriebsbeiwert C-j- von 0,9, der den Arbeitsabschnitt des Blattes zwischen der Blattspitze und der Blattwurzel repräsentiert. Es ist zu erkennen, daß in dem interessierenden Blattluftströmungs-Mach-Zahl-Bereich, der ungefähr zwischen 0,3 "und- 0,5 liegt, der Luftwiderstand von beiden Flügelprofilen im wesentlichen der gleiche ist.

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Fig. 6 zeigt das maximale Auftrieb-zu-Luftwiderstand-Verhältnis (L/D) max, aufgetragen über der Mach-Zahl, welches die bessere Leistungsfähigkeit des R8-Blattes gegenüber dem SC1O95-Blatt in dem interessierenden Betriebsbereich zwischen den Mach-Zahlen 0,3 und 0,5 veranschaulicht. Das R8-Flügelprofil erzeugt eine Zunahme des C-^ -Beiwertes von 0,3 am Bemessungspunkt, während sich nur ein geringfügig höherer Luftwiderstand und geringfügig höhere Kippmomente ergeben.

Das Blatt nach der Erfindung wird, allgemein ausgedrückt, so verjüngt, daß es innenbords am dicksten und außenbords so dünn wie möglich ist. Eine dicke Blattspitze ist nicht erforderlich und eine dünne Blattspitze dient zum Verringern des Luftwiderstandes bei hohen Mach-Zahlen.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Blattspitze nur eine geringe Auftriebswirkung zu erzeugen braucht, da der zentrale oder Arbeitsteil des Blattes praktisch den gesamten erforderlichen Auftrieb erzeugt. Angesichts dieser Tatsache und weil das SC1O95-Blatt weniger Luftwiderstand erzeugt, wird in der bevorzugten Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Blattes nach der Erfindung der R8-Flügelprofilabschnitt zwischen Stellen von ungefähr 40% und 80% Spannweite benutzt, während die SC1095-Querschnittsform an der Blattspitze und an der Blattwurzel benutzt wird.

Ein weiterer Vergleich zwischen den beiden Blättern ist in Fig. 7 gezeigt, in welcher das Auftrieb-zuLuftwiderstand-Verhältnis L/Ί) über dem Auftriebsbeiwert Gj₁, kompensiert für Kippmomente,, aufgetragen ist und aus welcher sich wieder die Überlegenheit des R8-Blattaufbaus ergibt.

Die Fig. 4 und 6 zeigen die verbesserte Leistung des er-

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findungsgemäßen R8-Blattes gegenüber dem SO1O95-Blatt hinsichtlich des maximalen Auftriebsbeiwertes C-rmax bzw. des Auftrieb-zu-Luftwiderstand-Verhältnisses (L/D)max. Diese Verbesserung ist von größter Bedeutung unter Umständen, unter denen bei dem SC1O95-Blatt ein Strömungsabriß am rücklaufenden Blatt mit den davon begleiteten Problemen auftreten könnte, zu denen geringere Plugzeugmanövrierbarkeit, erhöhte Steuerbelastungen und erhöhte Vibration gehören. Die Gefahr eines Strömungsabrisses am rücklaufenden Blatt und die davon begleiteten Probleme werden durch das Blatt nach der Erfindung verringert oder beseitigt.

Das RS-Blattflügelprofil, das im folgenden in Koordinaten- und Gleichungsform beschrieben und in Fig. 2 dargestellt ist,hat eire Dicke von etwa 9^% Profilsehnenabmessung und eine Vorwärtswölbung mit maximaler Wölbung bei etwa 1% Profilsehnenabmes'sung, die sich vorderhalb der 30%-Profilsehnenstelle befindet, und ist so geformt, daß es einen Bl att kippmom ent ko effizient en in dem Bereich von +.0,03 vor der Momentdivergenz bei allen Ilach-Zahlen unter 0,75 hat, wodurch niedrige Blattkippmomente erzielt werden, ohne eine höhere Maximalauftrxebsbeiwert- und Luftwiderstandsdivergenz zu opfern.

Es ist üblich, eine Flügelprofilform durch Definieren des Ortes der oberen Flügelprofilf lache und der unteren Plügelprofilfläche an einer Reihe von Stellen längs der Blattprofilsehne zu bestimmen und dann den Vorderkantenradius zu bestimmen. Das ist beispielsweise in der Veröffentlichung "Theory of Wing Selections" von Abbott und von Doenhoff, Dover Publications, Inc., New York, 1959, dargestellt, in der diese Standardmethode der Plügelprofildefinition sich auf Seite 412 findet.

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Die folgende {Tabelle definiert das erfindungsgemäße Flügelprofil für jede Blattdicke.

Untere Fläche

X
(T

0,0 0,0

0,0125 -0,16856

0,025 -0,19970

0,050 -0,22892

0,075 -0,24165

0,10 -0,24984

0,15 -0,26081

0,20 -0,27062 0,25 . -0,27972

0,30 -0,28651

0,40 -0,28788

0,50 -0,27405

0,60 -0,24495

0,70 -0,197299

0,80 -0,139302

0,90 -0,074209

0,975 -0,019721 1,0 0,0

Wobei X eine Stelle längs der Blattprofilsehne ist, wobei G die Blattprofilsehne ist, wobei Iu die Koordinate oder der Ort der oberen Flügelprofilfläche gegenüber der Blattprofilsehne an der Stelle X ist, wobei Y^ die Koordinate oder der Ort der unteren Flügelprofilfläche gegenüber der Profilsehne an der Stelle X ist und wobei t die maximale Blattdicke ist.

Zur Erleichterung des "Verständnisses der vorstehend angegebenen !Tabelle wird die hypothetische Situation angenommen, in welcher diese Tabelle benutzt wird, um einen Ort der oberen und unteren Flügelprofilflachen, Yu und Y-^, an einer besonderen Profilsehnenstelle X für ein Blatt mit ausgewählter Dicke und ausgewählter Profilsehnenabmessung zu

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Obere	0,0	Fläche ^-	0,0
X σ	0,0125	(5).	0,26709
0,025	0,38195
0,05	0,52695
0,075	0,59502
0,10	0,64124
0,15	0,69409
0,20	0,71609
0,25	0,719543
0,30	0,71058
0,40	0,66827
0,50	0,60500
0,60	0,52035
0,70	0,41365
0,80	0,28880
0,90.	0,14957
0,975	0,038122
1,0	0,0

finden. Das folgende Beispiel veranschaulicht die Verwendung der labelle bei der Bestimmung der Lage von Yu und r_L für die Stelle 0,0125 des Profilsehnenabstandes längs der Profilsehne, beginnend an der Vorderkante, für ein Blatt mit einer maximalen Dicke von 50,8 mm und einer Profilsehne von 508 mm.

Der einzige Schritt, der zum Bestimmen von Yu erforderlich ist, besteht darin, den Yu/t-Tabellenwert, der dem 0,0125-Profilsehnenstellenwert, d.h. 0,1865 entspricht, mit der maximalen Blattdicke, d.h. mit 50,8 mm zu multiplizieren, so daß sich als Produkt 0,95 mm ergeben. Dieses Produkt stellt den Ort der oberen Flügelprofilfläche dar, d.h. Yu. Demgemäß ist ermittelt worden, daß sich an der Profilsehnenstelle 0,0125 der obere Flügelprofilort Yu 9,5 mm oberhalb der Profilsehnenlinie befindet.

Dasselbe Verfahren würde durchgeführt werden, um die Strecke Yj₁ an der Profilsehnenstelle 0,0125 zu ermitteln, und, da die Werte unter der Yj/t-Spalte negativ sind, würde sich der so ermittelte Wert an der 0,0125-Profilsehnenstelle und unterhalb der Profilsehnenlinie befinden. Unter Anwendung dieses Verfahrens würden die Werte Yu und Y^ für sämtliche angegebenen Profilsehnenstellen in der X/C-Spalte ermittelt.

Als nächstes müssen der Vorderkantenradius Pu der oberen Flügelprofilfläche und der Hinterkantenradius P-^ des unteren Flügelprofilabschnittes bestimmt werden. Dieses Verfahren wird in zwei Schritten ausgeführt. In dem ersten Schritt wird das Blattmaximaldicke-zu-Profilsehnenverhältnis [t/G = 50,8 mm/508 mm = 0,1 ] quadriert und mit dem Wert 1.,108 multipliziert, was 0,01108 ergibt. Dieses erste Produkt stellt den oberen Flügelprofilvorderkantenradius Pu divi diert durch die Profilsehne G dar. Der zweite Schritt besteht

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darin, das erste Produkt mit der Profilsehnenabmessung zu multiplizieren, d.h. 0,01108 mal 508 mm, was das zweite Produkt von 5,62 ergibt, welches der Vorderkantenradius der oberen Flügelprofilfläche in der Dimension der Profilsehne, nämlich in Millimetern und von einem Punkt auf der Profilsehne aus ist. Der untere Vorderkantenradius Pj₁ wird in derselben Weise berechnet.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß sämtliche Größen, die in den Spalten Y_u/t und Yj/t aufgeführt sind, eine Profilsehnenabmessung von 1 annehmen. Wenn die Koordinaten für ein Blatt zu bestimmen sind, bei welchem die Profilsehne nicht eins ist, müssen dementsprechend die Tabellenwerte in jeder dieser beiden Spalten mit der Profilsehnenabmessung multipliziert werden.

Durch Verwendung der oben angegebenen Tabelle können die Koordinaten des Flügelprofilquerschnittes des interessierenden Blattes bestimmt werden und es ist festgestellt worden, daß die oben aufgezählten Vorteile durch dieses Flügelprofil auch dann noch erreicht werden, wenn die Tabellenwerte sich in einem Bereich von _+ 3% ändern.

+) Da das R8-Blatt nach der Erfindung nicht in NAC A-St andardbezeichnungen beschrieben werden kann, kann die folgende Tabelle benutzt werden, um die oberen Plügelprofilorte und die unteren Flügelprofilorte Y_u bzw. Y^ an jeder Profilsehnenstelle X/C längs der Blattprofilsehne zu bestimmen.

'National Advisory Committee for Aeronautics

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Obere Fläche

Untere Fläche

0,0

0,0125
0,025
0,05
0,075
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0,975

1,0

0,0

0,0251149 0,0359152 0,0495495 0,0559500 0,0602962

0,0652657 0,0673344

0,0676587 0,0668161 0,0628376 0,0568882 0,0489283 0,0388951 0,0271559 0,0140638 0,00358462 0,0

0,0

0,0125
0,025
0,05
0,075
0,10

0,15
0,20
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0,975
1,0

0,0

- 0,0158497

- 0,0187780

- 0,0215250

- 0,0227219

- 0,023492.6

- 0,0245243

- 0,0254468

- 0,0263019

- 0,0269408

- 0,0270691

- 0,0257639

- 0,0230331

- 0,0185521

- 0,0130986

- 0,0069779

- 0,00185432

0,0

Wobei der Buchstabe X die Stelle längs der Blattprofilsehne, G die Blattprofilsehnenabmessung, Y_u der Ort der oberen Flügelprofilfläche und T_L der Ort der unteren Flügelprofilfläche ist.

Die zweite Tabelle, die unmittelbar vorstehend angegeben ist, unterscheidet sich von der ersten Tabelle dahingehend, daß sie die speziellen Koordinaten für das R8-Blatt angibt, welches ein 9,4%-Dicke-zu-Profilsehne-Verhältnis t/0 hat. Die zuerst angegebene Tabelle ist flexibler und durch Anwendung des in "Verbindung mit ihr beschriebenen "Verfahrens können die oberen und unteren Flügelprofilstellen für jedes Dicke-zu-Profilsehnen-Verhältnis ermittelt werden.

Der RS-Flügelprofilquerschnitt kann außerdem durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden:

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Obere Fläche

X- /Y) ^f ΠΓ (X) . (X] Olcl0,05 \C/_U ⁼ C 1,57242N C + 10,841710/-363,066Vc/

/X)³ /X)⁴I ,081c/-55272,9\C/ J

/X) tf lc/_u =C 3,

+ 7091,

[ΊΓ- /χ] &)2

16463^C - 3,70854lc/+l,2142lic/

/X) 3 /Χ\4]

-0,818669Ic] +0,325171Vc/

⁴J

, χ • /η t Γ [F /χ) /χ)

iicil,0 \cJ_u =C l2_f516O7_v C - 2,2924llc/+Q175085lc/

-O,746467VC/ +0,347730VQ

Untere Fläche

Γ IT /χ)²

^t Γ IT /χ) /χ)

_L=C [-2,43788^C + 9,835551c/- 154,25llc/

fX)3 /X)⁴

+ 2963,11 Ic/ - 25652,7VC/

. χ . /γ) ι Γ if I^ ß) ²

0,05 S c1q5 Vc/_l ⁼ C [-1,85234 J C + 4,20202 Ic/- 10,00451 c/

2,20451

/Λ3 (X\4

16,830lic/ - 10,6863Ic/

17 fX\ /X)2

\| C -7,33441^1+10,7399Ic/

)
- 8,00033Vc/ + 2,39031VC

Wobei X eine Stelle längs der Blattprofilsehne ist, wobei G die Blattprofilsehnenabmessung ist, wobei Y_u der Abstand des oberen Flügelprofils an der Profilsehnenstelle X über, der Profilsehne ist, wobei t die Blattmaximaldicke ist und wobei Yj₁ der Abstand der unteren Flügelprofilfläche des Blattes an der Profilsehnenstelle X von der Profilsehne ist.

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Ähnlich den oben angegebenen Tabellen kann ein !Flügelprofilabschnitt, welcher die erfindungsgemäßen Vorteile erbringt, durch Anwendung der Formeln ermittelt werden, durch die sich sämtliche notwendigen Koordinanten Y_u und X^ für jede Profilsehnenstelle X und innerhalb eines Bereiches von ± 5% dieser Y_u- und X-^-Werte ermitteln lassen.

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, £0

Leerseite

Claims

IMITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A. Patentansprüche :

1. Hubschrauberblatt mit einer Profilsehne, einer Dicke und einer Spannweite sowie mit einem wurzelteil, der mit einer Rotornabe verbindbar ist, mit einem Spitzenteil, welcher den am weitesten von dem Wurzelteil entfernten Blatteil bildet, und mit einem zentralen Teil, der sich zwischen dem Wurzelteil und dem Spitzenteil erstreckt, mit denselben verbunden ist und in Zusammenwirkung mit denselben die BlattSpannweite festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil so geformt ist, daß er ein llügelprofil mit einem Querschnitt gemäß der im folgen den angegebenen Gleichung auf wenigstens einem Teil der Spannweite des,zentralen Teils festlegt: Obere Fläche

γ] t r ΠΓ (χ) β)'

CJu ⁼ C l,57242\i C + 10,8417lc/-363,066lc/

/) ß

+ 7091,08IcJ -55272,9U

^- C 5;

(c)_u = C 3,16463 _N

/Xl

IJ

C - 3,70854 lc;+1,21424Cj

909820/08 19 /χ\₃ /χ\4

-0,818669Ic) +0,3251711

ORIGINAL INSPECTED

— 2 —

51607

C - 2,2924ÜCJ +0,175085

-0,746467VC/ +0,34773OVc,

Untere Fläche

[-2,43788 _>
+ 2963

C + 9

/X) Ιψ

,83555IC/- 154,25lic/

[X)³ ,11 lc]

0,05 £ C £

X C

(I) _t VcJ T-C

t j X

C -1,85234 J C + 4,20202 te

(X\' W

- 25652,7

J- 10,00451C

[X)4 ,6863VcJ

- 10

ld _T = c

2,20451

- 7,3344llci+ 10,73991c

- 8,00033Vcj

2. Hubschrauberblatt mit einer Profilsehne, einer Dicke und einer Spannweite sowie mit einem Wurzelteil, der mit einer Rotornabe verbindbar ist, mit einem Spitzenteil, der den am weitesten von dem Wurzelteil entfernten Blattteil bildet, und mit einem zentralen Teil, welcher sich zwischen dem Wurzelteil und dem Spitzenteil erstreckt, an denselben befestigt ist und mit denselben die Blattspannweite festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil so geformt ist, daß er ein Flügelprofil mit einem Querschnitt festlegt, welcher auf wenigstens einem tDeil der Spannweite des zentralen Teils durch das folgende Koordinatensystem festgelegt ist:

9 0 9 8 2 0/0819

Obere Fläche

Untere Fläche

0,0

0,0125
0,025
0,05
0,075

0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60

0,70

0,80
0,90

0,975

1,0

0,0

0,26709 0,38195 0,52695 0,59502 0,64124 0,69409 0,71609 0,719543 0,71058 0,66827 0,60500 0,52035 0,41365 0,28880

0,14957 0,038122

0,0

0,0125
0,025
0,050

0,075
0,10

0,15
0,20
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90

0,975

1,0

0,0

-0,16856 -0,19970 -0,22892 -0,24165 -0,24984 -0,26081 -0,27062 -0,27972 -0,28651 -0,28788 -0,27405 -0,24495

-0,197299 -0,139302

-0,074209

-0,019721

0,0

3- Hubschrauberblatt mit einer Dicke, einer Spannweite ■und einer Profilsehne sowie mit einem Vurzelteil, der mit einer Rotornabe verbindbar ist, mit einem Spitzenteil, der den am weitesten von dem Wurzelteil entfernten Blattteil bildet, und mit einem zentralen Teil, der sich zwischen dem Vurzelteil und dem Spitzenteil erstreckt und gemeinsam mit denselben die BlattSpannweite festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil so geformt ist, daß er ein Flügelprofil mit einem durch folgendes Koordinatensystem festgelegten Querschnitt festlegt:

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Obere Fläche

0,0

0,0125
0,025
0,05
0,075
0,10

0,15
0,20
0,25
0,50
0,40

o,5o

0,60
0,70
0,80

o,9o
0,975

1,0

0,0

0,0251149 0,0359152 0,0495495 0,0559500 0,0602962

0,0652657 0,0673344

0,0676587 0,0668161 0,0628376 0,0568882 0,0489283 0,0388951

0,0271559 0,0140638 0,00358462 0,0

Untere .Fläche X TT Kj \ /L 0,0 0,0 0,0125 - 0,0158497 0,025 - 0,0187780 0,05 - 0,0215250 0,075 - 0,0227219 0,10 - 0,0234926 0,15 - 0,0245243 0,20 - 0,0254468 0,25 - 0,0263019 0,30 - 0,0269408 0,40 - 0,0270691 0,50 - 0,0257689 0,60 - 0,0230331 0,70 - 0,0185521 0,80 - 0,0130986 0,90 - 0,0069779 0,975 - 0,00185432 1,0 0,0

wobei X die Stelle längs der Blattprofilsehne, O die Blattpro filsehnenabmessung, Y_u der Ort der oberen ITügelprofilfläche und Y^ der Ort der -unteren Flügelprofilfläche ist.

4. Hubschrauberblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zentrale Teil zwischen wenigstens der Blattstelle mit 40% Spannweite und der Blattstelle mit 80% Spannweite erstreckt.

5. Hubschrauberblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Blatthinterkantenklappen, die in ausgewählter Weise bemessen und ausgerichtet sind, um ein Kippmoment zu beseitigen.

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6. Hubschrauberblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale negative Druck, der auf die obere Fläche des Blattes einwirkt, in den vorderen 10% der Blattprofilsehne auftritt.

7. Hubschrauberblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenteil in bezug auf den zentralen Teil nach hinten gepfeilt ist.

8. Hubschrauberblatt mit einer Dicke, einer Spannweite und einer Profilsehne sowie mit einem Wurzelteil, der mit einer Rotornabe verbindbar ist, mit einem Spitzenteil, der den am weitesten von dem Wurzelteil entfernten Blattteil bildet, und mit einem zentralen Teil, welcher sich zwischen dem Wurzelteil und dem Spitzenteil erstreckt, an denselben befestigt ist und gemeinsam mit diesen die Blattspannweite festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale !eil eine Dicke von etwa 9,4-% der Profilsehnenabmessung und eine Vorwärtswölbung hat, wobei sich die maximale Wölbung bei etwa 1% Profilsehnenabm.es sung und vorderhalb der 30%-Profilsehnenstelle befindet und so geformt ist, daß sich ein Blattkippmomentkoeffizient in dem Bereich von ± 0,03 vor der Momentdivergenz bei allen Mach-Zahlen unter 0,75 ergibt, um dadurch niedrige Blattkippmomente zu erzeugen, ohne eine höhere Maximalauftriebsbeiwert- und Luftwiderstandsdivergenz zu opfern.

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