Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE2648343B2 - Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge - Google Patents

Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge

Info

Publication number
DE2648343B2
DE2648343B2 DE2648343A DE2648343A DE2648343B2 DE 2648343 B2 DE2648343 B2 DE 2648343B2 DE 2648343 A DE2648343 A DE 2648343A DE 2648343 A DE2648343 A DE 2648343A DE 2648343 B2 DE2648343 B2 DE 2648343B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
fiber
rotor according
lower plate
fiber composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2648343A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2648343A1 (de
DE2648343C3 (de
Inventor
Emil Dipl.-Ing. 8012 Hohenbrunn Weiland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE2648343A priority Critical patent/DE2648343C3/de
Priority to US05/844,317 priority patent/US4195967A/en
Priority to GB43992/77A priority patent/GB1545712A/en
Priority to FR7732151A priority patent/FR2369158A1/fr
Priority to IT28940/77A priority patent/IT1086932B/it
Priority to JP12768377A priority patent/JPS5353898A/ja
Publication of DE2648343A1 publication Critical patent/DE2648343A1/de
Publication of DE2648343B2 publication Critical patent/DE2648343B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2648343C3 publication Critical patent/DE2648343C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/37Rotors having articulated joints
    • B64C27/45Rotors having articulated joints with a feathering hinge only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schlag- und schwenkgelenklosen Rotor für Drehflügelflugzeuge, bei dem die Rotorblätter jeweils an einen biegefesten Rotorblatt-Tragholm angeschlossen sind, der über ein radial äußeres und ein radial inneres Blattwinkellager drehbar ^n der Rotornabe gelagert ist, wobei zum Zentrifugalkraftausgleich zwischen den Tragholmen zugfeste Verbindungselemente vorgesehen sind.
Es sind Rotorsysteme mit Schlag- und Schwenkgelenken bekannt (DE-OS 15 56 414), bei denen die Rotornabe aus zwei, durch die Gelenkteile voneinander getrennten Nabenhälften besteht und eine geringe Steifigkeit in Schlagrichtung besitzt, um die Biegebeanspruchungen der Rotornabe kleinzuhalten. Derartige Rotoren mit gelenkigem Blattanschluß und biegeweicher Rotornabe haben u. a. ein ungünstiges Steuerverhalten und eine niedrige Dauerstandfestigkeit und sind nicht Gegenstand der Erfindung.
Ferner ist ein schlag- und schwenkgelenk- sowie blattwinkellagerfreier Hubschrauber-Rotor bekannt (US-PS 36 69 566), bei dem die Rotorblätter blattwurzelseitig an biege- und torsionsclastische Tragholme aus Faserverbundwerkstoff angeschlossen sind, welche mit ihren radial inneren Enden ein sternförmiges, metallisches Nabenstück umschließen und in'egra! mit diesem verbunden sind. Bei diesem Rotor werden die Hauptbelastungen von den bis nahe an die Rotordrehachse unabgestützten, elastischen Tragholmen aufgenommen, und vor allem haben die fiktiven Schlag- und Schwenkgelenke einen zu geringen, nicht definierten Abstand vom Rotationszentrum.
Bei bekannten Rotoren der eingangs erwähnten Art hingegen (DE-PS 15 31 355) sind die Tragholi.ie jeweils über radial äußere und innere Blattwinkellager in hülsenförmigen Rotorarmen der Rotornabe bzw. des Rotorkopfes drehbar abgestützt und die Rotornabe ist durch die zugfesten, als torsionselastische Lamellen ausgebildeten Verbindungselemente von den Zentrifugalkräften entlastet. Die verbleibenden Schub-, Querkraft- und Biegemomentbelastungen der starren Rotornabe sind jedoch beträchtlich und es müssen hochfeste, metallische Werkstoffe verwendet werden, die kostspielig und schwierig zu verarbeiten sind und ein unerwünscht hohes Baugewichi des Rohrsyslems zur Folge haben.
Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin
zu sehen, einen Rotor der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß er einfach herzustellen ist und zugleich ein geringes Baugewicht und eine hohe Betriebszuverlässigkeit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Rotor der beanspruchten Gattung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Rotornabe eine obere und eine untere Tragplatte aufweist, die aus Faserverbundwerkstoff mit im wesentlichen radialer Faserrichtung aufgebaut und durch Schubstege auf Abstand gehalten sind, die im Bereich zwischen dem äußeren und dem inneren Blattwinkellager mit der oberen und der unteren Tragplatte fest verbunden sind, wobei die Schubstege gemeinsam mit den dazwischen liegenden Tragplattenabschnitten jeweils einen kastenförmigen, einen Rotorblatt-Tragholm umgebenden Hohlkörper bilden.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor ist die Rotornabe als selbständig tragfähiges, die Rotorblätter über die Blattwinkellagtr drehbar abstützendes, doppelwandiges Hohlbauteil mit oberen und unteren, durch dazwischen liegende Schubstege miteinander verbundenen Tragplatten aus Faserverbundwerkstoff mit im wesentlichen rad: iler Faserrichtung ausgebildet, was unter Berücksichtigung des anisotropen Steifigkeits- und Festigkeits-Verhaltens derartiger Werkstoffe eine auch bei Wechselbeanspruchungen hochfeste und -steife, gew ichtsmäßig leichte Bauweise und zugleich eine einfache und billige Herstellung der aus der Rotornabe und den zugehörigen Bauteilen bestehenden Baugruppe garantiert und zugleich sicherstellt, daß der erfindungsgtmäße Rotor über eine hohe Betriebssicherheit und einen geringen Wartungsbedarf verfügt, unempfindlich gegen Beschädigungen ist und in einfacher Weise die Möglichkeit einer Fail-Safe-Ausbildung bietet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im wesentlichen radial verlaufende Schubstege aus Faserverbundwerkstoff mit sich kreuzender Faserrichtung vorgesehen sind, so daß unter Ausnutzung der überlegenen spezifischen Eigenschäften der Faserverbundwerkstoffe eine weitere Gewichtsverringerung der Rotornabe bei zugleich hoher Festigkeit gegen die einwirkenden Biegewechselbeanspruchungen in Schlagrichtunc der Rotorblätter erreicht wird. Dabei sind die Schubstege aus Herstellungsgründen zweckmäßigerweise als koaxial zu den Rotorblatt-Tragholmen zwischen Ober- und Unterplatte eingeklebte Wickelkörper gestaltet.
Ferner sind die Ober- und die Unterplatte vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und an ihrem Außenrand zwischen den Rotorblatt-Tragholmen durch weitere, in Umfangsrichtung verlaufende Schubstege aus Faserverbundwerkstoff miteinander verbunden. Durch diese ebenfalls wieder aus dem günstigen Faserverbundwerkstoff gefertigten Umfangsstege wird die Biegefestigkeit der Nabe in Schlagrichtung der Blätter weiter verbessert und eine überlegene Festigkeit in Umfangsrichtung, also in Wirkungsrichtung der Schwenk- und Antriebsmomente sichergestellt. Aus Fertigungs- und Festigkeitsgründen sind die weiteren Schubstege zweckmäßigerweise einstückig am Außenrand der Ober- und Unterplatte angeformt.
In besonders bevorzugter Weise verlaufen die Fasern in der Ober- bzw. Unterplatte tangential zu einer in dieser ausgebildeten, zentralen öffnung, also nicht genau in Radialrichtung der Platten, so daß sich die Fasern im Bereich der Planen kreuzen und das zum Antrieb des Rotors notwendige Drehmoment in diesen Fasern im wesentlichen eine reine Zugbeanspruchung erzeugt.
Eine besonders einfache Fertigung der Ober- und Unterplatten ergibt sich dadurch, daß diese gemeinsam durch Umwickeln eines der Jnnenkontur der Nabe entsprechenden Kerns mit eingebauten, vorgefertigten Schubst gen nach den Polwickelverfahren hergestellt sind.
Im Hinblick auf eine den Belastungen entsprechende
κι Querschnittsform der Ober- und Unterplatte sind diese zum Außenrand hin vorzugsweise konisch verjüngt ausgebildet, wobei sich diese konische Verjüngung bei Herstellung der Platten nach dem Polwickelverfahren wegen der zum Außenrand hin abnehmenden Faserr> dichte von selbst ergbit. Ein weiterer Vorteil der flachen Kegelform der Platten besteht darin, daß sich in fertigungsmäßig einfacher Weise der statische Momentenanteil des aus der Schlagbiegeschwingung der Rotorblätter resultierenden Biegemoments durch ein
2u von der Zentrifugalkraft erzeugtes Gegenmoment ausgleichen läßt. Zu diesem Zweck sind die Ober- und Unterplatte vorzugsweise derart konisch ausgebildet, daß die Achsen der Blattwinkellager und der Rotorblatt-Tragholme unter dem zum Ausgleich der statisehen Biegemomentenanteile erforderlichen Konuswinkel gegenüber der Rotordrehebene nach oben geneigt angestellt sind.
Um eine torsionsfeste Ausbildung der zugfesten Verbindungselemente ebenfalls aus Faserverbundwerk-
Ji) stoff zu ermöglichen, ist das innere, zwischen Ober- und Unterplatte befestigte Blattwinkellager vorzugsweise als Radial-Axiallager ausgebildet und mit seinem nabenseitigen Lagerteil an ein zugfestes Verbindungselement angeschlossen. Im Hinblick auf eine einfache Fertigung bestehen die Verbindungselemente aus die nabenseitigen Lagerteile umgreifenden Schlaufen aus Faserverbundwerkstoff.
Schließlich sind in besonders bevorzugter Weise zumindest einige Faserverbundbauteile, insbesondere
-to die zugfesten Verbindungselemente, aus zwei Faseranteilen mit jeweils unterschiedlichem Elastizitätsmodul, jedoch im wesentlichen gleicher Festigkeit hergestellt und jeder Faseranteil ist für sich allein entsprechend den am Faserverbundbauteil angreifenden Belastungen
4r> bemessen. Durch diesen zweischichtigen Aufbau übernimmt zunächst der Faseranteil mit dem höheren Elastizitätsmodul, z. B. der Carbonfaserstrang, die auf das Bauteil einwirkenden Belastungen, und bei einem evtl. Versagen, etwa einem Bruch dieses Carbonfaser-Strangs kommt der bis dahin unbelastete Faseranteil mit dem niedrigen Elastizitätsmodul, z. B. der Glasfaserstrang, zum Tragen, so daß der Rotor in einfacher Weise über ein Fail-Safe-Verhalten verfügt.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausfüh-
« rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ausgebildeten Rotors in schematischer Darstellung;
F i g. 2 einen Schnitt eines kastenförmigen Wickelkör-
bo pers und eines Rotorblatt Tragholms des Rotors gem. F i g. 1 längs der Linie 2-2;
F i g. 3 die Aufsicht eines schlaufenförmigen Verbindurgselements gemäß Fig. 1 zum Zentrifugalkraftausgleich;
hi Fig.4 eine schematische Teilaufsicht der oberen Nabenplatte; und
F i g. 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer Polwickelvorrichtung zur Herstellung der Naben-
platten.
F i g. 1 zeigt einen Vierblattrotor 2 mit einer aus einer oberen Tragplatte 4 und einer unteren Tragplatte 6 bestehenden Rotornabe 8, in der jeweils über radial äußere und innere Blattwinkellager 10 bzw. 12 zug- und biegefeste Rotorblatt-Tragholme 14 drehbar abgestützt sind, die sich nach innen bis zur Nähe der Rotordrehachse und an ihrem äußeren Ende einstückig in die Blattwurzel 16 eines aus einem in Schlag- und Schwenkrichtung biegeweichen, aber torsionssteifen Halsabschnitt und einem bis zur Blattspitze reichenden Flügelabschnitt bestehenden Rotorblatts übergehen. Anstelle der einstückigen Ausbildung können der Rotorblatt-Tragholm 14 und die Blattwurzel 16 auch geteilt ausgebildet und in üblicher Weise durch Blattanschlußbolzen und Beschläge miteinander verbunden sein.
Jeder Tragholm 14 ist nach Art eines Biegeträgers aus Faserverbundwerkstoff hergestellt und enthält verstärkte Gurtabschnitte 18, 20, die jeweils aus zwei Faserverbundwerkstoffsträngen 22a und 22b mit unidirekter, in Balkenlängsrichtung verlaufender Fsserrichtung bestehen, welche am radial inneren Balkenende schlaufenförmig miteinander verbunden sind und bei zweiteiliger Ausbildung von Tragholm 14 und Blattwurzel 16 ebenfalls schlaufenförmig um die die Anschlußbolzen aufnehmenden Buchsen gelegt sind. V/ie F i g. 2 zeigt, sind die beiden Gurtabschnitte 18, 20 durch ein Schubfeld 24 aus einem Faserverbundgewebe mit sich unter ±45° kreuzender Faseranordnung auf Abstand gehalten, das sich in die Faserverbundstränge 22a, 22b fortsetzt und diese umschließt. Im Bereich der Blattwinkellager 10, 12 ist das Schubfeld 24 fensterförmig ausgespart und an seinem Rand durch Zwischenstege 26, welche die Gurtabschnitte 18, 20 miteinander verbinden, verstärkt.
Das äußere Blattwinkellager 10 ist ein Elastomerlager und enthält ein mit der Ober- und Unterplatte 4, 6 verschraubtes Lagergehäuse 28, das einen die Blattwinkellagerachse bildenden Lagerzapfen 30 zweiseitig abstützt und zugleich eine Pfostenverbindung zwischen der Ober- und Unterplalte 4, 6 bildei. Der Lagerzapfen 30 trägt einen aus abwechselnd übereinanderliegenden Elastomer- und Metallschichten 32, 34 bestehenden Lagerring 36, der in einer mit den Gurtabschnitten 18, 20 des Tragholms 14 verschraubten Lagerschale 38 sitzt. An die Lagerschale 38 ist ein nicht gezeigtes Steuerhorn zur Blattwinkelsteuerung angeschlossen. Aufgrund der Elastomerschichten 32 bildet das Blattwinkellager 10 eine winkelbewegliche Lagersteüe. die Axialbewegungen des Tragholms 14 zuläßt, piso als axiales Loslager wirkt, und durch entsprechende Auswahl und Anordnung der Elastomerschichten 32 und Metallschichten 34 läßt sich eine Dämpfungswirkung insbesondere für die aerodynamisch nur schwach gedämpfte Blattschwingung in Schwenkrichtung erzielen.
Das innere Blattwinkellager 12 ist ein kombiniertes Radial-Axiallager, das ein auf der inneren Gurtschlaufe des Tragholms 14 angeordnetes Paßstück 40 aufweist, welches die Quer- und Zentrifugalkräfte über ein Lagerelement 42 an ein Formstück 44 überträgt das durch einen Distanzbolzen 46 und Verschraubungen 48, 50 zwischen der Ober- und Unterplatte 4, 6 festgelegt ist, wobei der Distanzbolzen 46 gleichzeitig eine Pfostenverbindung von Ober- und Unterplatte 4, 6 bildet.
Zum Zentrifugalkraftausgleich dienen schlaufenförmige, zugfeste Verbindungselemente 52, die sämtliche Formstücke 44 miteinander verbinden und so einer direkten Ausgleich der Zentrifugalkräfte sämtlichei Rotorblätter bewirken, ohne daß die Nabe durch diese beansprucht wird. Die Verbindungselemente 52 (F i g. 3) "' die lediglich auf Zug beansprucht werden, sind au« Faserverbundwerkstoff im Faderwickelverfahren hergestellt und bestehen jeweils aus zwei Faserstränger mit stark verschiedenem Elastizitätsmodul, aber ungefähr gleicher Festigkeit, z. B. einem inneren Faserstrang
i" 54 aus Glasfaserkunststoff und einem äußeren Faserstrang 56 aus Kohlefaserkunststoff. Die beiden Faserstränge 54,56 sind jeweils so bemessen, daß jeder Anteil allein die volle Zentrifugalkraft übernimmt.
Zusätzlich zu den Lagergehäusen 28 und der
> Distanzbolzen 46 sind die Ober- und Unterplatte 4, 6
Ulli Vi ■ i uUiui < vi luUiviiUC Ot>!iUUuivgv .^v ··« I XSi Hl Yv·,
kastenförmigen Wickelkörpern aus Faserverbundwerkstoff mit sich kreuzender Faserrichtung miteinandei verbunden, die koaxial zu den Rotorblatt-Tragholmer
-(l 14 und diese umschließend zwischen dem äußeren unc inneren Blattwinkellager 10, 12 mit der Ober- unc Unterplatte 4, 6 verklebt sind und die Ober- und die Unterplatte 4, 6 nach Art von Schubfeldern versteifen Ferner sind die Ober- und die Unterplatte 4,6 an ihren·
-"' Außenrand durch weitere, in Umfangsrichtung verlau fende, bogenförmige Schubstege 60 miteinander ver· bunden, die im Bereich der Lagergehäuse 28 dei äußeren Blattwinkellager 10 ausgespart sind unc einstückig an die Ober- und Unterplatte 4, 6 angeformi
i» sein können.
Die Ober- und die Unterplatte 4,6 sind ebenfalls au; Faserverbundwerkstoff mit im wesentlichen radialei Faseranordnung hergestellt. Zur Aufnahme der Ver schraubungen werden bei der Fertigung Buchsen mit ir
'■' das Laminat eingewickelt, etwa die Buchsen 62 für die Verschraubung mii dem Lagergehäuse 28 der äußerer Blattwinkellager 10 oder die Buchsen 64 für die obere Verschraubung 48 mit den Distanzbolzen 46. Im Bereich der durch die Buchsen gebildeten Krafteinleitungsstel-
■"' len werden die Ober- und die Unterplatte 4, 6 durch örtliche Faserverbundlaminate mit multidirektionalei Faseranordnung, z. B. Gewebe in mehreren Schichten außen oder innen verstärkt, wie dies in F i g. I durch die den Außenrand der Ober- bzw. Unterplatte 4 bzw. ί
! > umgreifende Laminatschicht 66 bzw. 68 gezeigt ist.
Die Verbindung der Unterplatte 6 mit dem Rotormasi 70 erfolgt durch die untere Verschraubung 50, wobei die zugeordnete, in die Unterplatte 6 einlaminierte Buchse 72 als bis in den Flansch des Rotormastes 70 reichende
">'i Scherbuchse ausgebildet und zwischen der Unterplatte 6 und dem Rotormast 70 eine mit einem Gleitmitte beschichtete Zwischenlage 74 zur Verhinderung vor Reibeinflüssen angebracht ist, um so das vom Rotormasi 70 an die Rotornabe 8 übertragene Drehmoment au:
« Sicherheitsgründen auf einen vorgegebenen Maximal wert zu begrenzen. Zusätzlich zu den Distanzbolzen 4t können im Bereich des inneren Plattenrandes zwischer die Ober- und die Unterplatte 4,6 weitere Distanzstükke eingesetzt sein, die mit der Ober- und der Unterplatte
b(! 4, 6 auf die anhand der Verschraubungen 48, 5C erläuterte Weise verbunden sind, wie dies in Fig.A durch die die Verschraubungen aufnehmenden Buchser 76 angedeutet ist.
Die kreisförmigen, sich im Querschnitt zum Außen-
h> rand hin verjüngenden Ober- und Unterplatten 4, e werden einschließlich der sie verbindenden Schubstege 60 in einer Polwickelvorrichtung (F i g. 5) hergestellt, die einen um eine Achse A drehbaren Wickelarm 78 mil
einem Fadenauge 80 zur Zuführung des Fadens 82 sowie einen um eine Achse B drehbaren Wickeldorn 84 enthält, der einen der Innenkontur der Rotornabe 8 entsprechenden Wickelkern trägt. Während des Wikkelvorgangs wird durch entsprechende Zuordnung der ', Drehbewegung des Fadenauges 80 und des Wickeldorns 84 der geforderte Faserverlauf erzielt, wobei die Verschraubungsbuchsen 62, 64, 72, 76 gleichzeitig mit eingewickelt werden. Die Umlenkung des Fadens um die Buchsen erfolgt durch kegelförmige, in die Buchsen ι ο gesteckte Abweiser 86. Eine besonders rationelle Herstellung läßt sich erreichen, wenn die Schubstege 58 als kastenförmige Wickelkörper vorgefertigt und in den Wickelkern mit eingebaut werden. Nach Auflamieren der vorgefertigten Laminatschichten 66, 68 sowie evtl. weiterer, multidirektionaler Gewebeschichten im Bereich der Verschraubungsbuchsen 64,72 und 76 wird die Rotornabe 8 in einem einzigen Vorgang ausgehärtet, wobei der der Innenkontur der Rotornabe entsprechende, etwa aus Schaumstoff gebildete Wickelkern als verlorener Kern stehenbleiben kann. Anschließend wird der bogenförmige, die Ober- und die Unterplatte 4,6 an ihrem Außenrand verbindende Schubsteg 60 im Bereich der Lagergehäuse 28 z.B. durch Ausfräsen entfernt. Wahlweise kann dieser Schubsteg 60 nach dem Aushärteprozeß durch Abdrehen auf einer Drehmaschine auch vollständig entfernt und der geteilte Kern herausgenommen werden.
Gem. Fig.4 wird der Fadenverlauf so gewählt, daß die Fasern vom äußeren Plattenrand im wesentlichen radial nach innen tangential an die durch den Wickeldorn 84 gebildete, zentrale Plattenöffnung 88 verlaufen, diese teilweise umschlingen und anschließend wieder unter Bildung eines öffnungswinkels von 10 bis 15° zwischen den Fadenabschnitten a, 6 zum Außenrand zurücklaufen. Wegen der nach innen zunehmenden Fadendichte ergibt sich in erwünschter Weise eine Aufdickung im Bereich der zentralen öffnung 88 und der Verschraubungsbuchsen 64, 72 und 76 mit einer radial nach außen allmählich abnehmenden Wandstärke. Die zentrale öffnung 88 gibt Zugang zum inneren Blattwinkellager 12 für Inspektionszwecke und zur Montage bzw. Demontage des Rotorsystems. Ein an der öffnung 88 der Oberplatte 4 angebrachter Deckel 90 (F i g. 1) schließt das Rotorsystem nach oben ab.
Wie F i g. 1 zeigt, können die Innenflächen der Ober- und der Unterplatte 4, 6 flach kegelig verlaufen, derart, daß die Achsen der Blattwinkellager 10, 12 und der Rotorblatt-Tragholme 14 unter einem festen Konuswinkel gegenüber der Rotordrehebene nach oben geneigt angestellt sind, wodurch die statischen Momentanteile des aus der Schlagbewegung der Rotorblätter resultierenden Biegemoments im Nennbetrieb des Rotos durch ein gleich großes, unter Zentrifugalkraftwirkung erzeugtes Gegenmoment ausgeglichen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge, bei dem die Rotorblätter jeweils an einen biegefesten Rotorblatt-Traghoim angeschlossen sind, der über ein radial äußeres und ein radial inneres Blattwinkellager drehbar an der Rotornabe gelagert ist, wobei zum Zentrifugalkraftausgleich zwischen den Tragholmen zugfeste Verbindungselemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotornabe (8) eine obere und eine untere Tragplatte (4,6) aufweist, die aus Faserverbundwerkstoff mit im wesentlichen radialer Faserrichtung aufgebaut und durch Schubstege (58) auf Abstand gehalten sind, die im Bereich zwischen dem äußeren (10) und dem inneren (12) Blattwinkellager mit der oberen und der unteren Tragplatte fest verbunden sind, wobei die Schubstege gemeinsam mit den dazwischen liegenden Tragplattenabschnitten jeweils einen kastenförmigen, einen Rotorblatt-Tragholm (14) umgebenden Hohlkörper bilden.
2. Rotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im wesentlichen radial verlaufende Schubsiege (58) aus Faserverbundwerkstoff mit sich kreuzender Faserrichtung.
3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstege (58) als koaxial zu den Rotorblatt-Tragholmen (14) zwischen Ober- und Unterplatte (4, 6) eingeklebte Wickelkörper gestal- ίο tet sind.
4. Rotor nach einem der vorhergehenden / nsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und die Unterplatte (4, 6) kreisförmig ausgebildet und an ihrem Außenrand zwischen den Rotorblatt-Tragholmen (14) durch weitere, in Umfangsrichtung verlaufende Schubstege (60) aus Faserverbundwerkstoff miteinander verbunden sind.
5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Schubstege (60) einstückig am Außenrand der Ober- und Unterplatte (4, 6) angeformt sind.
6. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (a, b) in der Ober- bzw. Unterplatte (4 bzw. 6) tangential zu einer in dieser ausgebildeten, zentralen öffnung (88) verlaufen.
7. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterplatte (4, 6) gemeinsam durch Umwickeln so eines der Innenkontur der Nabe (8) entsprechenden Kerns mit eingebauten vorgefertigten Schubstegen (58) nach dem Polwickelverfahren hergestellt sind.
8. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und die Unterplatte (4, 6) zum Außenrand hin konisch verjüngt ausgebildet sind.
9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und die Unterplatte (4, 6) derart konisch ausgebildet sind, daß die Achsen der Blattwinkellager (10, 12) und der Rotorblatt-Tragholme (14) unter dem zum Ausgleich der statistischen Biegemomentanteile erforderlichen Konuswinkel gegenüber der Rotordrehebene nach oben geneigt angestellt sind.
10. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das innere, zwischen der Ober- und Unterplatte (4,6) befestigte Blattwinkellager (12) als Radial-Axiallager ausgebildet und mit seinem nebenseitigen Lagerteil (44) an ein zugfestes Verbindungselement (52) angeschlossen ist
11. Rotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (52) aus die nabenseitigen Lagerteile (44) umgreifenden Schlaufen aus Faserverbundwerkstoff bestehen.
IZ Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Faserverbundbauteile, insbesondere die zugfesten Verbindungselemente (52), aus zwei Faseranteilen (54, 56) mit jeweils unterschiedlichem Elastizitätsmodul, jedoch im wesentlichen gleicher Festigkeit hergestellt sind und jeder Faseranteil (54, 56) für sich allein entsprechend den am Faserverbundbauteil (52) angreifenden Belastungen bemessen ist
DE2648343A 1976-10-26 1976-10-26 Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge Expired DE2648343C3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2648343A DE2648343C3 (de) 1976-10-26 1976-10-26 Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge
US05/844,317 US4195967A (en) 1976-10-26 1977-10-21 Rotor free of flapping hinges and free of lead-lag hinges
GB43992/77A GB1545712A (en) 1976-10-26 1977-10-21 Rotor for a rotary wing aircraft
FR7732151A FR2369158A1 (fr) 1976-10-26 1977-10-25 Rotor d'helicoptere sans articulations de battement et de trainee
IT28940/77A IT1086932B (it) 1976-10-26 1977-10-25 Rotore,privo di snodi di battitura e di orientamento,per aeromobili ad ali rotanti
JP12768377A JPS5353898A (en) 1976-10-26 1977-10-26 Rotor without shock and inclination pivot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2648343A DE2648343C3 (de) 1976-10-26 1976-10-26 Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2648343A1 DE2648343A1 (de) 1978-04-27
DE2648343B2 true DE2648343B2 (de) 1980-10-16
DE2648343C3 DE2648343C3 (de) 1981-06-19

Family

ID=5991376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2648343A Expired DE2648343C3 (de) 1976-10-26 1976-10-26 Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4195967A (de)
JP (1) JPS5353898A (de)
DE (1) DE2648343C3 (de)
FR (1) FR2369158A1 (de)
GB (1) GB1545712A (de)
IT (1) IT1086932B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2722250A1 (de) * 1977-03-23 1978-11-23 Messerschmitt Boelkow Blohm Rotor eines drehfluegelflugzeugs
US4306836A (en) * 1978-05-25 1981-12-22 Kaman Aerospace Corporation Hub assembly
IT1117626B (it) * 1979-02-02 1986-02-17 Aereonautiche Giovanni Augusta Rotore articolato per elicotteri
DE3006088A1 (de) * 1980-02-19 1981-08-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Rotor eines drehfluegelflugzeugs
EP0085127B1 (de) * 1982-02-02 1986-01-29 Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung Rotor, insbesondere für ein Drehflügelflugzeug, mit einer Rotornabe aus Faserverbundwerkstoff
IT1155131B (it) * 1982-03-11 1987-01-21 Agusta Aeronaut Costr Mozzo di rotore di elicotteri
IT1155132B (it) * 1982-03-11 1987-01-21 Agusta Aeronaut Costr Rotore per elicotteri
FR2529860B1 (fr) * 1982-07-08 1987-01-02 Aerospatiale Plateau de moyeu, procede de fabrication et moyeu de rotor de giravion equipe de tels plateaux
US4466774A (en) * 1982-08-30 1984-08-21 United Technologies Corporation Composite flexbeam joint
US4543040A (en) * 1982-09-30 1985-09-24 The Boeing Company Helicopter rotor system
IT1159375B (it) * 1983-03-15 1987-02-25 Agusta Aeronaut Costr Rotore per elicotteri
US4568244A (en) * 1983-03-22 1986-02-04 United Technologies Corporation Fiber reinforced/epoxy matrix composite helicopter rotor main hub plate
US4585393A (en) * 1983-03-22 1986-04-29 United Technologies Corporation Fiber reinforced/epoxy matrix composite helicopter rotor yoke
US4568245A (en) * 1983-03-22 1986-02-04 United Technologies Corporation Composite helicopter rotor hub
GB2165026A (en) * 1984-09-26 1986-04-03 Jose A Avila Composite torsion link
IT1182448B (it) * 1985-02-19 1987-10-05 Agusta Aeronaut Costr Mozzo metallico per un rotore di elicottero
US4666753A (en) * 1985-05-16 1987-05-19 United Technologies Corporation Filament wound structure for use as a torque drive
US4629644A (en) * 1985-09-30 1986-12-16 United Technologies Corporation Filament wound structure having filament wound reinforcing rings for use as a torque drive
US4797064A (en) * 1987-07-30 1989-01-10 United Technologies Corporation Composite helicopter rotor hub
US5980206A (en) * 1996-05-31 1999-11-09 Sikorsky Aircraft Corporation Monolithic structure having improved flaw tolerance
US10988244B2 (en) 2017-05-05 2021-04-27 Laflamme Aero Inc. Helicopter rotor hub assembly and helicopter including same
US10988243B2 (en) * 2019-03-15 2021-04-27 Bell Textron Inc. Tension-torsion strap

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1205757A (en) * 1967-02-07 1970-09-16 Westland Aircraft Ltd Improvements in or relating to rotor heads for rotary wing aircraft
US3384185A (en) * 1967-06-02 1968-05-21 Aerojet General Co Rotor hubs
DE1531355B1 (de) * 1967-07-01 1970-07-23 Bolkow Gmbh schlag-und schwenkgelenklose aufhangung der roterblatter eines drehflugelflgzeuges am roterkopf.
US3549444A (en) * 1967-12-28 1970-12-22 Harry S Katz Filament wound blade and compressor
FR2041747A1 (de) * 1969-05-20 1971-02-05 Sud Aviation
DE2150741C3 (de) * 1971-10-12 1973-11-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Schlag- und schwenkgelenklose Aufhaengung der Rotorblaetter eines Drehfluegelflugzeuges am Rotorkopf
US3761199A (en) * 1972-07-14 1973-09-25 United Aircraft Corp Helicopter rotor with redundant load carrying capability
GB1432117A (en) * 1973-05-10 1976-04-14 Aerospatiale Rotor for rotating wing type aircraft
US4012169A (en) * 1973-05-10 1977-03-15 Societe Nationale Industrielle Aerospatiale Rotor for rotating wing type aircraft
IT1011053B (it) * 1974-03-07 1977-01-20 Agusta Aeronaut Costr Mozzo di rotore per elicottero dota do ti elementi flessibili quali ar ticolazioni virtuali
DE2541998C2 (de) * 1975-09-20 1981-10-15 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Hubschrauberrotornabe mit schlag- und schwenkgelenklosem Blattanschluß
DE2638148C3 (de) * 1976-08-25 1980-09-18 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen Rotor für ein Drehflügelflugzeug

Also Published As

Publication number Publication date
FR2369158B1 (de) 1984-06-01
US4195967A (en) 1980-04-01
IT1086932B (it) 1985-05-31
JPS5353898A (en) 1978-05-16
DE2648343A1 (de) 1978-04-27
GB1545712A (en) 1979-05-16
DE2648343C3 (de) 1981-06-19
FR2369158A1 (fr) 1978-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2648343C3 (de) Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge
DE2829605C2 (de) Rotornabe
EP1244873B1 (de) Verwendung einer stossverbindung für rotorblätter
DE2953675C2 (de) Rotor für ein Drehflügelflugzeug
DE2541637C3 (de) Heckrotor fur Drehflügelflugzeuge
DE3879287T2 (de) Fvk-blatt und sein herstellungsverfahren.
DE69103739T2 (de) Rotornabe eines Drehflügelflugzeuges.
DE19903550C1 (de) Blattwurzel für Propeller- und Rotorblätter
DE2755557C2 (de) Rotorkopf für einen Hubschrauberrotor
DE10324166B4 (de) Rotorblattanschluss
DE2800075A1 (de) Hubschrauberquerholmrotor
DE3241754C2 (de) Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeuges
DE3877848T2 (de) Faserverstaerkte hubschrauberrotornabe.
CH666728A5 (de) Rotor einer windkraftanlage.
DE60001784T2 (de) Hubschrauberrotorarm aus Faserverbundstoff
DE2758086C2 (de) Rotor für ein Drehflügelflugzeug mit gelenklosem Blattanschluß
DE2919684C3 (de) Schlag-, schwenk-und blattverstellgelenkloser Rotor
DE2638148C3 (de) Rotor für ein Drehflügelflugzeug
DE2645174C2 (de) Rotorkopf für einen schlag- und schwenkgelenklosen Rotor
DE69204585T2 (de) Rotorkopf eines Drehflügelflugzeuges, ohne Schwenkgelenke und mit Blattverstell- und Schlaggelenken.
DE2620363A1 (de) Rotoranordnung
DE2733101B2 (de) Schlag- und schwenkgelenklose Rotorblattlagerung
EP1613533B1 (de) Gelenkloser rotor sowie drehfl gelflugzeug mit einem solchen rotor
DE2638166C3 (de) Rotor für Drehflügelflugzeuge
DE2745468A1 (de) Rotor eines drehfluegelflugzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee