DE4111323C2 - Hubschrauber-Hauptrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubschrauber-Hauptrotor und insbesondere auf einen Ro­ tor mit einer um ihre Achse drehbaren Antriebswelle, einer mit der Antriebswelle integralen Nabe, einer Anzahl von Rotorblättern, die sich von der Nabe aus im Wesentlichen radial aus­ wärts erstrecken und jeweils eine Verbindungsvorrichtung zum Anschluss an die Nabe haben, ferner mit einer mit der Verbindungsvorrichtung gekoppelten Anstellwinkel-Änderungsvorrich­ tung und Mitteln zum Verbinden jeder der Verbindungsvorrichtungen mit der Nabe, wobei die Verbindungsmittel ein zwischen der entsprechenden Verbindungsvorrichtung und der Nabe gelegenes erstes sphärisches elastomeres Lager aufweisen, das den Anlenk- bzw. Drehpunkt eines entsprechenden Rotorblatts definiert.

Bekannte Rotoren dieser Art werden generell als "halbstarr" bezeichnet, wobei jede der Verbin­ dungsvorrichtungen ein entsprechendes elastrisches Element enthält, das zwischen der Nabe und einem entsprechenden Blatt angeordnet und derart ausgebildet ist, dass es sowohl zentrifu­ gale Kräfte als auch einen Teil der Scherbeanspruchungen aufzunehmen vermag.

Der Hauptnachteil bekannter Rotoren der oben genannten Art besteht darin, dass die elasti­ schen Elemente, die normalerweise aus an einem Ende mit der Nabe einteiligen und sich von der Nabe radial auswärts erstreckenden Metallblättern bestehen, die gegensätzlichen Erforder­ nisse relativ geringer Steifigkeit im Betriebszustand des Rotors und relativ hoher Steifigkeit bei Stillstand des Rotors und eventueller Windbelastung nicht erfüllen können. Zusätzlich zu ihrer Deformierbarkeit während des Flugs in Abhängigkeit von auf die entsprechenden Blätter ausge­ übten Scherbeanspruchungen zur Erzeugung der erforderlichen Steuermomente wird von den elastischen Elementen auch das Halten der Blätter in der richtigen Position relativ zum Boden in der Ruhestellung des Rotors verlangt.

Da derart gegensätzliche Bedingungen - wenn überhaupt - zum Halten der Blätter bei Stillstand des Rotors nur schwer erreichbar sind, weisen bekannte Rotoren der eingangs genannten Art gewöhnlich mobile Stützelemente derjenigen Art auf, wie sie normalerweise an so genannten "Gelenk" Rotoren verwendet werden.

Ein weiterer in Verbindung mit bekannten "halbstarren" Rotoren der oben genannten Art beach­ tenswerter Punkt besteht darin, dass die zyklische und kollektive Anstellwinkelsteuerung der Blätter von der Torsionsverformbarkeit der elastischen Elemente abhängig ist, welche relativ lang sein müssen, um innerhalb annehmbarer Grenzen den durch Anstellwinkeländerungen ausgeübten Belastungen standzuhalten.

Als Folge davon ist der Durchmesser und daher der Rotationswiderstand der Nabe an bekann­ ten Rotoren der oben genannten Art gewöhnlich beträchtlich.

Aus der DE 29 19 595 A1 ist ein halbstarrer Rotor der eingangs erwähnten Art bekannt, bei wel­ chem die Nabe ein über das erste sphärische Lager mit den Verbindungsvorrichtungen verbun­ denes inneres Bauelement und das innere Bauelement umgebende hohles äußeres Bauelement aufweist, wobei die Verbindungsvorrichtungen mit jeweils zwischen einer zugeordneten Verbin­ dungsvorrichtung und dem äußeren hohlen Bauelement angeordneten zweiten sphärisch elas­ tomeren Lagern versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Rotor so zu verbessern, dass nicht nur mobile Glieder zur Abstützung der Blätter bei stehendem Rotor überflüssig werden, sondern der Rotor außerdem eine Nabenkonstruktion hat, welche einerseits konstruktiv sehr einfach ausgebildet und andererseits einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, d. h. kompakt aufgebaut und so wirtschaftlich herstellbar ist. Dabei sollen hohe Steuermomente mit niedrigem Schwingungsniveau erreichbar sein.

Ausgehend von dem vorerwähnten bekannten Hubschrauber-Rotor wird diese Aufgabe erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, dass das innere Bauelement als mit der Antriebswelle integraler und koaxialer Rohrkörper und das äußere hohle Bauelement als verformbarer ringförmiger Hohlkörper mit innen offenem C-förmigen Querschnitt, bestehend aus drei Schenkeln ausgebil­ det ist, welcher derart mit dem Rohrkörper verbunden ist, dass er mit dem Rohrkörper eine ge­ schlossene torusartige Anordnung bildet und dass das erste sphärische Lager ebenfalls ein elastomeres Lager ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des neuen Hubschrauber-Rotors, wobei aus Anschaulichkeitsgründen einige Teile fortgelassen sind;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiels des neuen Hubschrauber-Rotors, wobei auch hier der Einfachheit hal­ ber Teile fortgelassen sind; und

Fig. 4 einen Halbschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.

Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Hauptrotor eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hub­ schraubers bezeichnet. Rotor 1 weist eine rohrförmige Antriebswelle 2 auf, die im Wesentlichen vertikal verläuft und am unteren Ende drehfest mit der Antriebswelle eines Untersetzungsgetrie­ bes (nicht gezeigt) gekuppelt ist, das selbst wieder mit der Antriebswelle des Hubschrauberan­ triebs (nicht gezeigt) verbunden ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der obere Abschnitt der Welle 2 mit einer Nabe 3 verbunden, welche die Welle mit einer Anzahl von sich im Wesentlichen radial zur Nabe 3 auswärts erstreckenden Rotorblättern 4 verbindet.

Die Nabe 3 enthält einen Rohrkörper 5, der sich von einem Ringansatz 6 am oberen Ende der Welle 2 aufwärts erstreckt. Der Rohrkörper 5 ist zylindrisch und koaxial zur Achse 7 der Welle 2 angeordnet und bildet eine Verlängerung der Welle 2, mit der er eine Einheit bildet.

Der Rohrkörper 5 ist bodenseitig durch einen Ringflansch 8 gebildet, der sich vom ringförmigen Ansatz 6 aus auswärts erstreckt. Am oberen Ende ist der Rohrkörper 5 durch eine topfförmige Glocke 9 geschlossen, deren konkave Seite nach unten weist und die eine mit dem oberen Ende des Rohrkörpers 5 in Kontakt stehende zylindrische Seitenwand 10 aufweist. Die Wand 10 ist mit einem äußeren Ringflansch 11 versehen, der gemeinsam mit dem oberen Ende desw Rohrkörpers 5 eine Nut 12 bildet und von Schrauben 13 durchgriffen ist, welche die Glocke 9 mit dem Rohrkörper 5 verbinden.

Nabe 3 weist auch einen ringförmigen Hohlkörper 14 auf, der den Rohrkörper 5 umgibt und ei­ nen im Wesentlichen C-förmigen Abschnit aufweist, dessen konkave Seite dem Körper 5 zuge­ wandt ist. Der Hohlkörper 14 ist vorzugsweise aus einem synthetischen Verbundwerkstoff her­ gestellt und weist einen im Wesentlichen zylindrischen, zur Achse 7 koaxialen Mittelabschnitt 15 und zwei Ringflansche 16 und 17 auf, die sich von den oberen und unteren Enden des Mittelab­ schnitts 15 etwa radial einwärts erstrecken.

Der ringförmige Hohlkörper 14 ist über die Verbindungsflansche 16 und 17 mit den entgegenge­ setzten Enden des Rohrkörpers 5 zu einer integralen Einheit zusammengeschlossen. Die In­ nenkante des Flansches 16 fasst in die Nut 12 ein und wird in dieser Eingriffsstellung durch die Schrauben 13 festgelegt, während der innere Rand des Flansch 17 auf dem Flansch 8 sitzt und mit diesem durch eine Anzahl von Durchgangsschrauben verbunden ist. Der ringförmige Hohl­ körper 14 bildet auf diese Weise zusammen mit dem Rohrkörper 5 eine geschlossene torusar­ tige Anordnung 14a.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet die Glocke 9 eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse 7 ver­ laufende Deckwand 19, die mit einer konvexen Abdeckung 20 koaxial zur Achse 7 ausgerichtet ist und mit einem Rand 21 auf der Außenfläche des Mittelabschnitts 15 des Hohlkörpers 14 ruht.

Das innere Ende jedes Blatts 4 ist mit der Nabe durch ein Verbindungselement 22 verbunden. Letzteres verläuft im Wesentlichen radial zur Welle 2 entlang einer zugehörigen Rotorblatts zu­ sammenfällt. Jedes Verbindungselement 22 ist zwischen den Flanschen 16 und 17 angeordnet, von denen wenigstens einer bezüglich der Achse 23 so angeordnet ist, dass er seinen Abstand von der Achse 23 radial nach außen zunimmt. In jedem Falle sind die Flansche 16 und 17 so angeordnet und geformt, dass sich ihre Erzeugenden in Ebenen befinden, welche die Achse 7 und die Achse 23 schneiden und am Punkt "K" auf der Achse 23 zusammenlaufen, wenn sich die Rotorblätter 4 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 in den stabilisierten Schwe­ bungs"kegel" bewegen.

Jedes Verbindungselement 22 weist am äußeren Ende eine mit dem Innenende des zugehöri­ gen Rotorblatts 4 durch zwei Bolzen 25 verbundene Gabel 24 auf. Die beiden Bolzen 25 ver­ laufen im Wesentlichen parallel zur Achse 7. am inneren Ende ist jedes Verbindungselement 22 mit einem mit der Gabel 24 einteiligen Schaft 26 versehen, der eine Axialbohrung 27 aufweist. In letztere greift ein zylindrischer Kolben 28 ein, der aus der Bohrung 27 etwa in Richtung der Achse 7 nach innen vorsteht und in einem Kugelkopf 29 endet, dessen Mittelpunkt B auf der Achse 23 liegt.

Jedes Verbindungselement 22 greift in eine im Wesentlichen radial Öffnung 30 ein, die als Durchgangsöffnung im Rohrkörper 5 ausgebildet ist, und durchgreift außerdem eine im Wesent­ lichen radiale Durchgangsöffnung 31 im Abschnitt 15 des ringförmigen Hohlkörpers 14.

In jeder Öffnung 30 sitzt der äußere Schuh 32 eines elastomeren sphärischen Lagers 33, des­ sen Innenlager bzw. -schuh durch den entsprechenden Kugelkopf 29 gebildet ist. Eine Schicht 34 aus verstärktem Elastomermaterial bildet die Verbindung zwischen inneren und äußeren Schuhen bzw. Lagerschalen.

Jedes Verbindungselement 22 ist mit dem Hohlkörper 14 über ein weiteres elastomeres sphäri­ schen Lager 35 verbunden, dessen konkave Fläche der Achse 7 zugewandt ist. Jedes Lager 35 hat ein auf der zugehörigen Achse 23 ausgerichtetes und innerhalb des Hohlkörpers 14 ange­ ordnetes Zentrum C und weist eine ringförmige äußere Lagerschale 36 auf, die mit dem Ringab­ schnitt 15 fest verbunden und koaxial zum zugehörigen Loch 31 angeordnet ist. Außerdem weist jedes Lager 35 eine ringförmige innere Lagerschale 37 koaxial mit der zugehörigen Achse 23 auf, die mit der äußeren Lagerschale 36 durch eine ringförmige Schicht 38 aus verstärktem elastomeren Material verbunden ist. Die innere Lagerschale 37 ist integriert mit dem Ende eines Kupplungsstücks 39, das auf dem zugehörigen Schaft 26 sitzt und mit zwei rechtwinklig zuein­ ander verlaufenden und axial versetzten Radialbolzen 40 mit dem zugehörigen Schaft 26 und dem Kolben 28 gekuppelt ist. Das Kupplungsstück 39 ist auch mit einer im Wesentlichen radial nach außen weisenden Gabel 41 versehen, die das zugehörige Blatt 4 mit einer Anstellwinkel- Änderungsvorrichtung verbindet, die als Ganzes in Fig. 2 mit 42 bezeichnet ist.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Vorrichtung 42 eine rohrförmige im Wesentli­ chen zylindrische Welle 43 auf, die im Inneren der Welle 2 befestigt und am Bodenende (nicht gezeigt) mit dem ebenfalls nicht gezeigten Antriebsgehäuse verbunden ist. Das obere Ende der Welle 43 steht nach oben über die Nabe 3 vor und greift über ein Lager 45 in eine Bohrung 46, die in einem zentralen Ansatz 47 in der Wand 19 der Glocke 9 ausgebildet ist.

Die Vorrichtung 42 weist auch eine zylindrische Kupplung 49 auf, die drehbar und axial ver­ schiebbar auf dem oberen Endabschnitt der Welle 43 gelagert ist. Der obere Abschnitt der Kupplung 49 besteht aus einer Verdickung oder einem Kopf 50, die oder der außen durch eine sphärische kronenförmige Oberfläche 51 gebildet ist. Der untere Abschnitt der Kupplung 49 hat eine äußere radiale Lasche 52.

Unter der Kupplung 49 ist die Welle 43 mit einer weiteren zuylindrischen Kupplung 53 versehen, die eine äußere radiale Lasche 54 aufweist. Letztere ist über einen Kniehebel 55 mit der Lasche 52 verbunden, wobei der Kniehebel 55 eine axiale Verschiebung der Kupplung 49 entlang der Welle 43 zulässt, jedoch eine Drehbewegung um die Achse der Welle 43 verhindert.

Die Vorrichtung 42 weist außerdem eine bekannte "Schwingplatten"-Anordnung 56 auf, die auf der Welle 43 unterhalb der Glocke 9 gelagert ist und über einen sphärischen zentralen Sitz 57 mit der Oberfläche 51 verbunden. Wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist, weist die Anord­ nung 56 einen im Folgenden als "fester Ring" bezeichneten Innenring 58 auf, der auf dem Kopf 50 in einer in der Zeichnung nicht dargestellten an sich bekannten Weise drehfest auf dem Kopf 50 derart gelagert ist, dass er relativ zum Kopf 50 und um den Mittelpunkt der Oberfläche 51 beliebig verschränkt, jedoch nicht um die Achse der Welle 43 gedreht werden kann. Der feste Ring 58 ist über Lager 59 mit einem nachfolgend als "Drehring" bezeichneten Außenring 60 drehbar angeordnet.

Mit Hilfe von Kugelgelenken 62, deren Anzahl derjenigen der Rotorblätter 4 entspricht (nur eine ist gezeigt), ist die Unterseite des festen Rings 58 mit dem oberen Ende der zugehörigen An­ stellwinkel-Steuerstangen 63 verbunden, die sich innerhalb eines Ringraums 64 zwischen der Innenfläche 2 und der Außenfläche der Welle 43 abwärts erstrecken.

Von dem Außenumfang des Drehrings 60 springt eine der Zahl der Rotorblätter 4 entsprechende Anzahl von Armen 65 (nur ein Arm ist gezeigt) radial nach außen vor; eine Anzahl von Gabeln 66 (von denen nur eine gezeigt ist) dient zum Verbinden des Drehrings 60 mit dem Rohrkörper 5 über einen zugehörigen Innenmechanismus 67.

Jeder Arm 65 übergreift das obere Ende des Rohrkörpers 5 und verläuft im Wesentlichen radial nach außen. Er ist mit der zugehörigen Gabel 41 über eine Verbindungsstange 68 gekoppelt, die sich durch eine zugehörige Öffnung 69 im Flansch 16 des Körpers 14 erstreckt.

Die Art und Weise, in der die Stangen 63, die Schwingplattenanordnung 56, die Arme 65, die Verbindungsstangen 68 und die Gabeln 41 die Anstellwinkel der Rotorblätter 4 zyklisch und gemeinsam ändern, ist bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung. Selbstverständ­ lich kann die "Interne-Übertragungs"-Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, bei der eine feste Innenwelle (Achse) 43, Stangen 63 und eine im Wesentlichen innerhalb der Welle 2 angeordnete Schwingplattenanordnung 56 vorgesehen sind, durch eine so genannte "Externe- Übertragungs"-Anstellwinkel-Änderungsvorrichtung (nicht gezeigt) ersetzt werden.

Erwähnt werden sollten jedoch gewisse bauliche und betriebliche Charakteristiken der Verbin­ dung zwischen den Rotorblättern 4 und der Nabe 3.

Die wesentlichste bauliche Charakteristik des hier beschriebenen Rotors 1 besteht in dem to­ rusartigen ringförmigen Hohlkörper 14, der die Voraussetzung für einen äußerst kompakten, aerodynamisch "sauberen" Rotor schafft.

Selbst bei Verwendung eine Nabe 3 mit kleinem Durchmesser und einem relativ kurzen Abstand zwischen dem Anlenkpunkt B jedes Rotorblatts und der Achse 7 (im folgenden als "Abstand B- 7" bezeichnet) und daher einem theoretisch relativ kleinen Steuermoment ruft der Rotor 1 tat­ sächlich aufgrund der örtlichen axialen Verformung des Hohlkörpers 14 relativ hohe Steuermo­ mente hervor. Die Verringerung des Abstandes B-7 bewirkt bei vorgegebenem Steuermoment eine beträchtliche Verringerung von Rotorvibrationen und demgemäß von Schwingungen am Hubschrauber selbst. Der Abstand B-7 ist in der Tat auch proportional zu den von den alternie­ renden Scherkräften hervorgerufenen Momenten, die durch die Rotorblätter übertragen werden und aus der kontinuierlichen Asymmetrie der an die Rotorblätter angreifenden dynamischen und aerodynmaischen Kräfte resultieren. Außerdem sorgt die bauliche Charakteristik, gemäß der die Achse 23 jedes Blattes 4 im stabilisierten Schwebungskegel den Punkt "K" schneidet, für eine Minimierung der während des Flatterns (flapping) auftretenden Änderung des Abstands zwi­ schen dem Schwerpunkt jedes Blatts 4 und der Achse 7; diese Änderung ist im Wesentlichen gleich derjenigen eines Gelenk-Rotors. Die gleiche bauliche Charakteristik sorgt auch für eine Minimierung des Flatterns der Lager 35 (der Bewegung der inneren Lagerschale 37 in Bezug auf die äußere Lagerschale 36 in Richtung der Achse 7).

Die elastomeren Lager 33 übertragen einen Teil der sowohl beim Steigen als auch beim Sinken auf den Rohrkörper 5 übertragenen Scherkräfte. Die auf die Rotorblätter 4 wirkenden Zentrifu­ galkräfte werden andererseits durch die elastomeren Lager 35 auf den Hohlkörper 14 übertra­ gen, der im Wesentlichen die Form eines geschlossenen Ringes hat und die Zentrifugalkräfte durch interne Kompensation absorbiert.

In Verbindung mit den obigen Erläuterungen sollte darauf hingewiesen werden, dass die sphäri­ sche Konstruktion der elastomeren Lager 35 so gewählt wurde, dass sie nicht nur die Zentrifu­ galkräfte auf den Hohlkörper 14 übertragen können, sondern - in gleicher Weise bedeutsam - auch eine zyklische und kollektive Anstellwinkeländerungssteuerung der Rotorblätter 4, ein Flattern und ein Dämpfen der vor- und nacheilenden Bewegungen der Rotorblätter 4 in der Ebene rechtwinklig zur Achse 7 ermöglichen und die Rotorblätter 4 bei stehendem Rotor stützen. Der Rotor 1 macht daher sowohl externe Dämpfer bzw. Klappen als auch Blatt-Abstützvorrich­ tungen überflüssig, die neben der Komplizierung der Gesamtkonstruktion des Rotors 1 auch zu einer beträchtlichen Erhöhung des aerodynamischen Widerstandes führen würden.

Die verschiedenen Funktionen, welche die Lager 35 übernehmen, schließen notwendigerweise strukturelle Komprisse ein. Tatsächlich führt eine Zunahme des Abstandes B-C bei vorgegebe­ ner Größe des Rotors 1 zu einer Zunahme des Widerstandsmoments bei Abstützung der Blätter im Ruhezustand des Rotors, jedoch außerdem zu einer Verringerung des Radius des Lager 35 und daher ihrer Fähigkeit, Zentrifugalkräfte aufzunehmen und zum Hohlkörper 14 zu übertragen.

Nicht zuletzt sollte darauf hingewiesen werden, dass der Hohlkörper 14 durch Zusammen­ schluss der Rotorblätter 4 die Gefahr einer aerodynamischen Instabilität im Wesentlichen ähn­ lich dem Rotor 1 aufgebauten Rotor 70, dessen denen des Rotors 1 entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Rotor 70 unterscheidet sich vom Rotor 1 im Wesentlichen durch die Ausbildung des Rohrkör­ pers 5, der im Falle des Rotors 70 insgesamt durch 71 bezeichnet ist und der einen Rohrkörper 72 aufweist, der sich von einem Ringansatz 6 am oberen Ende der Welle 2 aufwärts erstreckt. Der Rohrkörper 72 ist von zylindrischer Ausbildung und koaxial zur Achse 7 angeordnet. Er bil­ det eine Endverlängerung der Welle 2, mit der er einteilig ausgebildet ist.

Oben hat der Rohrkörper 72 einen ringförmigen Innenflansch 73, an dessen Oberseite mit Schrauben 74 der innere Rand des oberen Flansches 16 des ringförmigen Hohlkörpers 14 an­ geschlossen ist. Flansch 16 stützt seinerseits die Glocke 9 ab, deren Bodenflansch 11 mit dem Flansch 16 über eine Anzahl von Schrauben 75 verbunden ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, erfassen die zwischen den Flanschen 73 und 16 wirksamen Schrau­ ben 74 den oberen inneren Flansch 76 eines ringförmigen elastomeren Lagers 77, das zum Rohrkörper 72 koaxial ist und zusammen mit dem Rohrkörper 72 den Rohrkörper 71 bildet. Das Lager 77 hat einen unteren Außenflansch 78, der an der Oberseite des ringförmigen Ansatzes 6 in anlage steht und mit dem Flansch 18 des Ansatzes 6 eine Nut 79 bildet, wobei Schrauben 80 den Flansch 78 mit dem Flansch 18 über den in der Nut befindlichen Innenrand des Flansch 17 verbinden.

Die Flansche 76 und 78 des Lagers 77 bilden mit entsprechenden koaxialen Ringen 81 und 82 eine integrale Einheit, wobei letztere die Außenschalen bzw. -schuhe des Lagers 77 bilden und über eine entsprechende Anzahl von Blöcken 83 aus elastomeren Material mit den entgegenge­ setzten Enden eines Zwischenrings 84 für jedes Blatt 4 verbunden sind und wobei eine sphäri­ sche ringförmige Durchgangsöffnung 85 koaxial mit der entsprechenden Achse 23 vorgesehen ist. Der Ring 84 bildet sowohl die innere Schale des Lagers 77 als auch die gemeinsame äußere Lagerschale für eine Anzahl sphärischer elastomerer Lager 86, deren Anzahl derjenigen der Blätter 4 entspricht und die jeweils eine ringförmige Schicht 87 aus elastomerem Material als integrale Einheit mit der Innenfläche der entsprechenden Öffnung 85 aufweisen. Die Außenflä­ che des sphärischen Kopfs 29 des entsprechenden Verbindungselements 22 ist einer entspre­ chenden radialen Öffnung 88 im Rohrkörper 72 zugewandt.

Der Rotor 70 unterscheidet sich daher vom Rotor 1 im Wesentlichen durch die Anordnung des Lagers 77, dessen Hauptfunktion die teilweise Entlastung der dämpfenden Funktion der Lager 35 beim Dämpfen der Horizontalbewegung der Rotorblätter ist.

Claims (11)

1. Hubschrauber-Hauptrotor (1; 70) mit im wesentlichen einer um ihre Achse drehbaren An­ triebswelle (2),
einer mit der Antriebswelle integralen Nabe (3),
einer Anzahl von Rotorblättern (4), die sich von der Nabe aus sich im wesentlichen radial aus­ wärts erstrecken
und jeweils eine Verbindungsvorrichtung (22) zum Anschluss an die Nabe haben,
ferner mit einer mit der jeweiligen Verbindungsvorrichtung (22) gekoppelten Anstellwinkel-Ände­ rungsvorrichtung (42),
und Mitteln zum Befestigen jeder der Verbindungsvorrichtungen (22) mit der Nabe (3),
wobei die Befestigungsmittel ein zwischen der entsprechenden Verbindungsvorrichtung (22) und der Nabe (3) gelegenes erstes sphärisches Lager (33; 86) aufweisen, das den Anlenk- bzw. Drehpunkt (B) eines entsprechenden Rotorblattes (4) definiert,
und die Nabe (3) ein über das erste sphärische Lager (33; 86) mit den Verbindungsvorrichtun­ gen (22) verbundenes inneres Bauelement (5)
und ein, das innere Bauelement (5) umgebendes hohles äußeres Bauelement (14) aufweist,
und die Verbindungsvorrichtungen (22) mit jeweils zwischen einer zugeordneten Verbindungs­ vorrichtung und dem äußeren hohlen Bauelement (14) angeordneten zweiten sphärischen elastomeren Lagern (35) versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das innere Bauelement (5) als mit der Antriebswelle (3) integraler und koaxialer Rohrkörper (5)
und das äußere hohle Bauelement (14) als verformbarer ringförmiger Hohlkörper mit innen offe­ nem C-förmigen Querschnitt, bestehend aus drei Schenkeln (15; 16; 17) ausgebildet ist, welcher derart mit dem Rohrkörper (5) verbunden ist,
dass er mit dem Rohrkörper (5) eine geschlossene torusartige Anordnung bildet, und
dass das erste sphärische Lager (33; 86) ein elastomeres Lager ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlkörper (14) einen im wesentlichen C-förmigen Abschnit aufweist, dessen konkave Seite der Achse (7) zugewandt ist und der einen im wesentlichen zylindrischen, ringförmigen Hauptabschnitt (15) und erste und zweite Ringflansche (16, 17) aufweist, die sich von entsprechenden oberen und unteren Enden des ringförmigen Abschnitts (15) aus im wesentlichen radial einwärts erstrecken, und dass der Rohrkörper (5, 71) jeweils mit den ersten und zweiten Ringflanschen (16, 17) integrale obere und untere Abschnitte aufweist, um die geschlossene torusförmige Anordnung (14a) zu bilden.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der ringförmigen Flansche (16, 17) kopfförmig ist, wobei seine konkave Seite auswärts weist.

4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringflansche (16, 17) so ausge­ bildet sind, dass ihre Erzeugenden in einer die Achse (23) des Rotorblatts (4) und die Achse (7) der Antriebswelle (2) schneidenden Ebene liegen und sich an einem Punkt (K) auf der Achse (23) des Blatts (4) schneiden, wenn sich das Blatt (4) in dem so genannten stabilisierten Schwe­ bungskegel befindet.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlkörper (14) aus einem synthetischen Verbundmaterial besteht.

6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum jedes der zweiten sphärischen elastomeren Lager (35) zwischen dem zugehörigen Anlenk- bzw. Drehpunkt (B) und dem ringförmigen Hohlkörper (14) angeordnet ist.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Verbin­ dungsvorrichtungen (22) im Rohrkörper (5) eine Öffnung (30) vorgesehen ist, in der ein zugehö­ riges erstes sphärisches elastomeres Lager (33) aufgenommen ist.

8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (71) einen inneren Rohrkörper (72) in koaxialer und integraler Anordnung aufweist, dass der innere Rohrkörper (72) als integrale Einheit mit der Antriebswelle (2) ausgebildet ist und dass das ringförmige elastomere Lager (77) außerhalb des inneren Rohrkörpers (72) angeordnet und mit jedem der Verbindungsvorrichtungen (22) über ein entsprechendes erstes sphärisches elasto­ meres Lager (86) verbunden ist.

9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige elastomere Lager (77) eine mit dem inneren Rohrkörper (72) koaxial angeordnete ringförmige innere Lagerschale (84) und elastische Mittel (83) zum Verbinden der ringförmigen inneren Lagerschale (84) mit dem inneren Rohrkörper (72) aufweist, wobei die ersten elastomeren Lager (86) die Verbin­ dungsvorrichtungen (22) und die ringförmige innere Lagerschale (84) verbinden.

10. Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten sphärischen elastomeren Lager (86) eine gemeinsame äußere Lagerschale aus der inneren Schale (84) des ringförmigen elastomeren Lagers (77) aufweisen.

11. Rotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige elastomere Lager (77) zwei ringförmige äußere Schalen (81, 82) aufweist, die auf entgegengesetzten Seiten der inneren Schale (84) und in integraler Anordnung mit dem inneren Körper (72) vorgesehen sind, und dass die elastischen Mittel eine Anzahl von Blöcken (83) aus elastomerem Material aufweisen, die zwischen jeder der äußeren Schalen (81, 82) und der inneren Schale (84) ange­ ordnet sind.