DE3439257C2

DE3439257C2 - Rotor, insbesondere für ein Drehflügelflugzeug

Info

Publication number: DE3439257C2
Application number: DE19843439257
Authority: DE
Inventors: Karlheinz 8012 Ottobrunn Mautz; Alois 8011 Putzbrunn Schwarz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-10-23
Also published as: FR2572357A1; FR2572357B1; DE3439257A1

Abstract

Bei einem Rotor, insbesondere eines Drehflügelflugzeugs, mit einer Rotornabe mit Blatthalterungen jeweils in Form eines radial auswärts gerichteten gabelförmigen Rotorarmes (2), dessen Gabelschenkel Bestandteile zweier in koaxialer Anordnung auf einem Nabengrundkörper (5) auf Distanz sitzenden Platten (6) aus Faserverbundkunststoff sind, weist der aus einem dem Faserverbundkunststoff gegenüber einen größeren Elastizitäts- und größeren Schubmodul aufweisenden Werkstoff bestehende Nabengrundkörper (5) in Form eines von der Rotorantriebswelle (7) lösbaren Wellenstumpfes an den beiden Enden (5.3, 5.4) je einen hiervon wenigstens um die Dicke der jeweils aufsitzenden Platte (6) abgesetzten Festflansch (5.1 bzw. 5.2) auf, um hierüber in Verbindung einerseits mit einem Endflansch (7.1) der Rotorantriebswelle (7) und andererseits mit einer Nabendeckplatte (9) jeweils gleichen Werkstoffs eine Rahmenfassung des Plattenzentrums zu bilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Rotor beispielsweise gemäß der DE-OS 30 37 824 hat im Vergleich zu Ausführungsformen mit einer gan/ oder überwiegend aus Metall bestehenden Rotornabc vor allem den Vorteil eines erheblich geringeren Gewichts. Der insbesondere aus Gründen einer einfachen Herstellung gewühlte Aufbau aus zwei Platten auf einem Nabengrundkörper hat allerdings den Nachteil von Klebestellen relativ geringer Flächenabmessung, ist also nicht gänzlich frei von Festigkeitsproblenicn. Dem kann bisher nur durch einen integralen Faseraufbau von Nabengrundkörper und Blatthaltcrungen abgeholfen werden, beispielsweise gemäß dem durch die EP- Λ 00 85 127 bekannten Rotor.

Zudem ist bei beiden bekannten Rotoren die Forderung nach einer hohen Rahnicnstcifigkeit der Rotornabc nicht ohne weiteres erfüllt. Bei der bevorzugten Ganzkunststoffbauweise liißt sich nicht ausschließen, daß es unter ungünstiger Momcntcnbelastung der Platten am Nabengrundkörper /u Schubverformungen kommt.

Schließlich werden bei einer durch die DE-OS 07 3! I bekannten Roiomabs die Festi"kcits- und Steifigkcitsproblenic nur durch den gänzlichen Verzicht auf Rotorarmc für den Blattanschluß gelöst.

Der Erfindung liegt demgegenüber bei einem Rotor der eingangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, eine von Fcstigkeitsproblemen freie Rotornabc größerer Rahmensteifigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs I gelöst, wobei der Verzicht auf Kunststoff als Werkstoff für den Nabengrundkörper die Vorausscizung bildet für cine die geforderte Rahmensteifigkeit der Rotornabc sicherstellende Fassung der Platten, deren Sicherheit bezüglich Krafieinleiiungsbrüchen aber erst durch die erfindungsgemäße Ausführung der Fassung weitestgehend gewährleistet werden kann. Zugleich ist größtmögliche Kompaktheit der Rolornabe in allen Uelastungsriehiiingcn erreicht, wozu die im IJiueranspruch gekennzeichnete Ausgestaltung weitergehend beiträgt.

ίο Die Erfindung wird im übrigen nachfolgend anhand eines Ausführungsbcispicls erläutert. Hierzu zeigt die Zeichnung in einem vertikalen Längsschnitt einen Abschnitt der Rotornabe (auch sog. Rotorkopf) beispielsweise eines Vicrblattrotors eines Drehflügelflugzeugs.

bei dem der Anschluß eines einzelnen Rolorblaites 1 an der Rotornabc über je einen hieran radial auswärts gerichteten gabelförmigen Rotorarm 2 mittels eines in einer Ausnehmung der Blaitwurzel zwischen dessen beiden Gabclschenkcln angeordneten Axiai-Radial-Elastomerlagers 3 und die Abstützung des hierüber hinausgehenden Blattwurzelendes an der Rotornabe in Blattschlag- und Blattschwenkrichtung mittels eines Radial-Elastcmerlagcrs 4 hergestellt ist. Eine derartige Blatthaltcrung ist z. B. durch die DE-PS 27 12 706 bekannt.

Die Gabelschenkel sämtlicher Rotorarme 2 sind Bestandteile zweier in koaxialer Anordnung auf einem Nabengnindkörper 5 in Abstand sitzender, paralleler Nabcnplatten 6 aus Faserverbundkunststoff beispielsweise der in der DE-OS 30 37 824 beschriebenen Art. Um bei dieser zusammengesetzten Rotornabe größtmögliche Rahmensteifigkeit zu erzielen, ist zum einen für den Nabengrundkörper 5 ein Werkstoff gewählt, dessen Elastizität- und Schubmodul größer sind als diejenigen des Faserverbundkunststoffs der Nabenplatten 6; bei-

J5 spielsweisc besteht der Nabengrundkörper 5 aus Titan. Zum anderen ist der Nabengrundkörper 5 e:n von der Rotorantriebswelle 7 lösbarer Wellensiumpf mit einem unteren Fcstflansch 5.1 am unteren Stumpfende 5.3 und einem oberen Fcstflansch 5.2 am oberen Stumpfende 5.4. Hiervon sind die beiden Fcstflansche 5.1 und 5.2 wenigstens um die Dicke der jeweils zugeordneten auf dem Nabengrundkörper 5 aufsitzenden Nabenplatte 6 abgesetzt, so daß dieser mit seinem unteren 5.1 und oberen 5.2 Fcstflansch und unteren 5.3 und oberen 5.4 Stumpfende über Schraubenbolzen 8 in Verbindung einerseits mit einem Endflansch 7.1 der Rotorantriebswelle 7 und andererseits mit einer Nabcndeckplatte 9 jeweils gleichen Werkstoffs eine Rahmenfassung des Plattenzentrums bilden kann. Diese Rahmenfassung ist ?.ugleich als eine Bruchsicherung der Nabcnplatlen 6 im sicherheilskrilisehcn Kraftcinleitungsbereich am Nabengrundkörper 5 wirksam. Zur Kompaktheit der Rotornabe wird noch dadurch beigetragen, daß der Nabengrundkörper 5 mit dem einen Stumpfende 5.3 in die zumindest an ihrem F.ndflansch 7.1 hohle Rotorantriebswclle 7 eingesteckt ist. Zu diesem Zweck brauehl selbstverständlich nur der Außendurchmesser des betreffenden Stumpfendes 5.3, also nicht des gesamten Naben- it ι* ι in/1 L* /\ (· ni^ i"C ^ (τλγιικτογ "7IJ c^iii ti Jc Hör Innorx^iii π/*π m^c·

bO scr der Rotornnlricbswclle?.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Rotor, insbesondere für ein Drehflügelflugzeug, mit einer Rotornabc mit radial auswärts gerichteten Rotorarmen jeweils in Fonn einer in Radialrichiung außen offenen Gabel, deren Gabclsclienkcl Bestandteile zweier in koaxialer Anordnung auf einem Nabengrundkörper in Abstand sitzender Nab^nplattcn aus Faserverbundkunststoff sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabengrundkörper (5) in an sich bekannter Form ein von der Rotorantricbswelle (7) lösbarer Wellenstumpf ist. der an jedem Stumpfende (53, 5.4) einen Fcstflansch (5.1 bzw. 5.2) aufweist, und aus einem Werkstoff besteht, d?r gegenüber dem Faserverbundkunststoff der Nabenplattcn (6) einen größeren Elastizitäts- und größeren Schtibmodul aufweist, und der Nabcngriindkörper (5) mit den beiden Fesiflanschcn (5.1, 5.2). welche vom zugehörigen Nabengrundkörpercndc wenigstens um die Dicke der jeweils aufsitzenden Nabcnplanc (6) abgesetzt sind, in Verbindung einerseits mit einem Endflansch (7.1) der Rotorantricbswelle (7) und andererseits mit einer Nabendeckplatte (9). wobei der Endflansch (7.1) und die Nabendeckplatte (9) aus gleichem Werkstoff bestehen, eine Rahrnenfassungdcs Nabenplatlenzentrums bildet.
2. Rotor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Nabengrundkörper (5) in die zumindest am Endflansch (7.1) hohle Roiorantricbswcllc (7) einsteckbar ist.