DE3624219A1 - Vorrichtung zum daempfen der blattschwenkbewegung in einem hubschrauberrotorsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hubschrauberrotor­ baugruppen und betrifft insbesondere Dämpfungsvor­ richtungen für die Blattschwenkbewegung.

Gelenke an einer herkömmlichen Hubschrauber-Ge­ lenkrotornabe gestatten die Schlagbewegung der Blät­ ter, die Verstellbewegung der Blätter und die Schwenk­ bewegung (lead/lag movement) der Blätter, erhöhen die Gesamtmasse und das Gesamtgewicht der Hubschraubernabe. Darüber hinaus erfordern die Ge­ lenke Schmierung und konstante Beobachtung, damit Verschleiß und Ermüdung erkannt werden.

Gelenklose Hubschrauberrotorbaugruppen, bei de­ nen Verbundmaterialien benutzt werden, sind wegeen der vorgeriannten Beschränkungen entwickelt worden um Hubschraubernabenbaugruppen geringen Gewicht zu schaffen. Eine gelenklose Hubschrauberrotorbau­ gruppe weist typisch ein starres zentrales Nabenteil um radiale biegsame Träger (flexbeams) auf, die an ihren Wurzelenden (inneren Enden) an dem Nabenteil starr befestigt sind. Die Blätter sind an ihren Wurzelenden an den äußeren Enden der biegsamen Träger starr befe­ stigt. Ein biegsamer Träger kann wenigstens einen C- Träger, einen I-Träger, einen T-Träger, einen X-Träger, usw. aufweisen.

Eine Ausführungsform mit einem biegsamen Träger weist zwei mit ihren Rückseiten benachbart angeordne­ te C-Trägerteile auf. Der biegsame Träger ist so ausge­ legt, daß er sich vertikal biegt, um das Blattschlagen zuzulassen, und horizontal, um die Schwenkbewegung der Blätter zuzulassen. Eine starre Blattverstellwelle,die zwischen den beiden C-Trägerteilen angeordnet ist, überträgt Blattverstelleingaben von einer Steuerstange nahe der Nabe auf das Wurzelende des Blattes, und die biegsamen Träger geben mit einer Torsionsbewegung nach, um die Blattverstellungen zu gestatten. Die bieg­ samen Träger müssen daher in drei orthogonalen Ach­ sen (für Blattverstellung, Schwenken und Schlagen) ela­ stisch seiri, aber selbstverständlich in Längsrichtung starr, um die Blattzentrifugalkraft auf die zentrale Nabe zu übertragen. Eine solche Anordnung ist der elastische kardanische Rotor von Sikorsky, der ausführlicher in dem Aufsatz Nr. A-84-40-17-8000 beschrieben ist, wel­ cher auf dem 40th Annual Forum der American Heli­ copter Society, 16.-18. Mai 1984, verteilt worden ist. Dieser gelenklose Hubschrauberrotor mit elastischer, kardanisch aufgehängter Nabe ist in der US-PS 43 23 332 beschrieben.

Bei einer Hubschraubernabenbaugruppe erfahren die umlaufenden Blätter verschiedene vorhersagbare zykli­ sche Positionsänderungen aufgrund von äußeren i Schwingungskräften. Beispielsweise ergeben sich ab­ wechselnde Positionen aufgrund von 1-U/min-Luftkräf­ ten beim Vorwärtsflug sowie von Coriolis-Kräften, die infolge der dynamischen Kopplung von Schlag- und Schwenkbewegung auf jedes Rotorblatt während einer Umdrehung einwirken. Andere mögliche Schwingungs­ kräfte umfassen die, die der Rotorwellenbewegung zu­ geordnet sind, wenn der Hubschrauber auf dem Boden steht und auf seinem Landungsgestell eine natürliche hin- und hergehende Bewegung ausführt.

Wenn ein Zustand angetroffen wird, in welchem ir­ gend eine einzelne Rotormode (d. h. die der Schlag-, Schwenk- oder Blattverstellbewegung) gezwungen wird, mit einer Frequenz nahe der Eigenfrequenz dieser Mode zu schwingen, so kommt es zu Resonanz mit mög­ licherweise katastrophalen Folgen. Ohne richtige Dämpfurig könnte die Amplitude der Schwingungen auf zerstörerische Größen ansteigen. Das ist insbesondere ein Problem bei der Schwenkmode, weil sowohl die Schlagmode als auch die Blattverstellmode von Haus aus ausreichend gedämpft sind. Die Schlagbewegung wird durch aerodynamische Kräfte natürlich gedämpft und die Blattverstellbewegung wird durch das Steuersy­ stem natürlich gedämpft. Die Schwenkbewegung hat jedoch wenig oder keine natürliche Dämpfung.

Es ist bekannt, in herkömmlichen Hubschrauberro­ torbaugruppen mechanische Schwingungsdämpfer vor­ zusehen, um die Schwenkmode mechanisch zu dämpfen und dadurch die potentiellen Probleme zu vermeiden, falls sich äußere Schwingungskräfte der Eigenfrequenz der Schwenkmode nähern sollten. Das erfolgt typisch durch Anschließen von hydraulischen Dämpfungszylin­ dern zwischen dem Blatt und der Nabenbaugruppe.

Bei einer gelenklosen Hubschraubernabenbaugrup­ pe, bei der wie oben erläutert biegsame Träger benutzt werden, ist es unpraktisch, eine Dämpfungsvorrichtung direkt zwischen der Nabe und dem Blatt zu befestigen, und zwar wegen des dazwischen angeordneten biegsa­ men Trägers, dessen Länge bis zu 20% der Blattlänge betragen kann. Darüber hinaus tendiert die Amplitude der Schwenkbewegung eines Hubschrauberblattes bei einer gelenklosen Rotorbaugruppe dazu, kleiner als die Amplitude bei einem Gelenkrotorsystem zu sein. Dem­ gemäß ist die Bewegung des biegsamen Trägers we­ sentlich kleiner als die des Blattes in der Horizontalposi­ tion, da das Ausmaß der Verlagerung eine Funktion des radialen (longitudinalen) Abstands von dem Wurzelen­ de des biegsamen Trägers ist. Es wäre zwar möglich, eine hydraulische Dämpfungseinrichtung zu benutzen, um die Schwenkbewegung des biegsamen Trägers zu dämpfen, herkömmliche hydraulische Dämpfer haben jedoch den Nachteil, daß sie umfangreiche Wartung er­ fordern, eine relativ geringe Leistungsfähigkeit haben und relativ groß und schwer sind.

Aufgabe der Erflridung ist es, eine leistungsfähige und ein geringes Gewicht aufweisende Dämpfung eines biegsamen Trägers und des daran befestigten Blattes zu schaffen.

Beschrieben ist eine Vorrichtung zum Dämpfen der Blattschwenkbewegung in einem Hubschrauberrotor­ system, das eine zentrale Nabe, radiale biegsame Trä­ ger, die an ihren Wurzelenden daran befestigt sind, und Blätter aufweist, die an ihren Wurzelenden an den äuße­ ren Enden der biegsamen Träger befestigt sind. Die Vorrichtung weist erfiridungsgemäß ein starres Verbin­ dungsglied auf, das sich radial (longitudinal) über die Länge jedes biegsamen Trägers erstreckt und in der Ebene der Schwenkbewegung gegenüber diesem ver­ setzt ist, wobei das Verbindungsglied ein inneres Ende und ein äußeres Eride hat. Mittels einer ersten Befesti­ gungseinrichtung ist das äußere Ende des Verbindungs­ glieds an dem äußeren Ende des biegsamen Trägers befestigt. Eine Dämpfungseinrichtung mit einem inne­ ren Ende und einem äußeren Ende ist mit der zentralen Nabe und dem inneren Ende des Verbindungsglieds ver­ bunden. Mittels einer zweiten Befestigungseinrichtung ist das innere Ende des Verbindungsglieds an dem äuße­ ren Ende der Dämpfungseinrichtung drehbar angelenkt. Biegen des biegsamen Trägers, das durch die Schwenk­ bewegung des Blattes verursacht wird, wird zu radialer Translationsbewegung des Verbindungsglieds führen, die die Dämpfungseinrichtung veranlaßt, zu reagieren und die radiale Translationsbewegung des Verbin­ dungsglieds vollständig zu dämpfen, um die radiale Be­ wegung der Verbiridungsglieder aufgrund der Schwenkbiegung des biegsamen Trägers zu gestatten, wobei jedes Verbindungsglied an jedem Ende wahlwei­ se mit einer Büchseneinrichtung versehen ist.

Wahlweise ist wenigstens ein Abstandsteil pro Dämp­ ferverbindurigsglied mit dem biegsamen Träger verbun­ den, um die Versetzung aufrechtzuerhalten, so daß sich das Dämpferverbindungsglied in Übereinstimmung mit dem biegsamen Träger biegt. Um zu gewährleisten, daß die Versetzung aufrechterhalten wird, gestatten dar­ über hinaus die Abstandsteile die Verwendung von wei­ cheren, ein geringes Gewicht aufweisenden Verbin­ dungsgliedern, wodurch das Gesamtgewicht der Vorr­ richtung verringert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im fol­ genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Kraftplan, der die Arbeitsweise der Dämpfervorrichtung nach der Erfiridung veranschau­ licht,

Fig. 2 in Draufsicht eine bevorzugte Ausführungs­ form der Dämpfervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine ausführliche Seitenansicht der Dämpfer­ vorrichtung und

Fig. 4 eine Querschnittansicht eines biegsamen Trä­ gers, bei dem die Dämpfervorrichtung nach der Erfin­ dung benutzt wird.

Fig. 1 zeigt einen Kraftplan, der die Arbeitsweise der Dämpfervorrichtung nach der Erfindung veranschau­ licht. Ein biegsamer Träger 4 ist an seinem Wurzel- oder inneren Ende 2 an einer Oberfläche 8 befestigt und ist an seinem anderen oder äußeren Ende 6 frei. Es wird die Bewegung in der Zeichenebene betrachtet. Ein vorderes radiales Verbindungsglied 40 erstreckt sich im wesentli­ chen über die Länge des Trägers 4 und ist auf einer Seite gegenüber diesem in der Bewegungsebene versetzt, wo­ bei das Verbindungsglied 40 zu dem Träger 4 parallel ist.

Das vordere Verbindungsglied 40 ist an seinem äußeren Ende 44 mit dem Träger 4 durch einen Anlenkverbinder 49 drehbar verbunden, um eine Bewegung in der Ebene zu gestatten. Das Verbindungsglied 40 ist an seinem inneren Ende 41 mit einem Dämpfungszylinder 20 ge­ lenkig verbunden. Der Dämpfungszylinder 20 ist an sei­ nem inneren Ende an einer Oberfläche 15 befestigt, wo­ gegen sein äußeres Ende in radialer Richtung frei verla­ gerbar ist und in der Ruheposition 82 dargestellt ist.

Ein hinteres radiales Verbindungsglied 50 ist ebenso in der Bewegungsebene auf der anderen Seite des Trä­ gers 4 versetzt. Das hintere radiale Verbindungsglied 50 ist an seinem äußeren Ende 54 mit einem Anlenkverbin­ der 59 gelenkig verbunden. Das Verbindungsglied 50 ist an seinem inneren Ende 51 mit einem Dämpfungszylin­ der 30 gelenkig verbunden. Der Dämpfungszylinder 30 ist an seinem inneren Ende an einer Oberfläche 16 befe­ stigt wogegen sein äußeres Ende in radlaler Richtung frei verlagerbar ist und in der Ruheposition 82 gezeigt ist.

Eine Querkraft, die durch einen Pfeil 89 dargestellt ist urid auf das freie Ende 6 des Trägers 4 einwirkt wird bewirken, daß dieser sich in die durch eine gestrichelte Linie 90 gezeigte Position biegt.

In diesem verlagerten Zustand wird das Längsverbin­ dungsglied 40 auf Druck beansprucht und das äußere Ende des Dämpfungszylinders 20 ist radial nach innen in eine Position 81 verlagert. Gleichzeitig wird das Verbin­ dungsglied 50 auf Zug beansprucht, und das äußere En­ de des Dämpfungszylinders 30 ist radial nach außen in eine Position 83 verlagert. Dieser verlagerte Zustand des Trägers 4 in die Positiori 90 ist der Vorwärts­ schwenkposition eines Hubschrauberblattes in bezug auf eine Rotornabe äquivalent.

Eine Querkraft, die durch einen Pfeil 92 dargestellt ist und auf das freie Ende 6 des Trägers 4 einwirkt, wird bewirken, daß dieser sich in die Position biegt, die durch eine gestrichelte Linie 91 gezeigt ist. In diesem verlager­ ten Zustand wird das Verbindungsglied 40 auf Zug be­ ansprucht, und das äußere Ende des Dämpfungszylin­ ders 20 ist radial riach außen im die Position 83 verlagert. Gleichzeitig wird das Verbindungsglied 50 auf Druck beansprucht, und das äußere Ende des Dämpfungszylin­ ders 30 ist radial nach innen in die Position 81 verlagert. Dieser verlagerte Zustand des Trägers 4 in die Position 91 entspricht der Rückwärtsschwenkposition eines Hubschrauberblattes in bezug auf ein zentrales Naben­ teil. Die Bewegung des Trägers 4 in die Positionen 90 und 91 stellt die Schwenkbewegung eines typischen Hubschrauberblattes und des biegsamen Trägers dar, und es ist die Schwenkeberie der Bewegung eines sol­ chen Blattes, die durch die Radial- und Quervektoren dargestellt wird.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Radialbewegun. gen der Verbindungsglieder 40 und 50 aufgrund der Biegung des Trägers 4 davon abhängig sind, wie nahe bei der neutralen Achse des äußeren Endes 6 des Trä­ gers 4 diese miteinander verbunden sind. Allgemein kann mit Bezug auf die folgende Beschreibung gesagt werden, je näher bei der neutralen Achse des Endes 6 des Trägers die Verbindungsglieder 40 und 50 verbun­ den sind, um so besser, da die Erfindung von Reaktions­ bewegungen an dem äußeren Ende 6 des Trägers bei an seinem inneren Ende 2 angeordneten Dämpfern 20 und 30 über die Dämpferstangen 40 und 50 Gebrauch macht.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform der Dämpfervorrichtung nach der Erfindung. Eine Rotornabe 1 dreht sich in einer Richtung, die durch einen Pfeil 3 gezeigt ist um eine zentrale Wellenachse 10. Ein hinterer C-förmiger biegsamer Träger 100 ist an seinem Wurzelende 115 mittels Einrichtungen 112 an einer Rotornabe 1 befestigt. Ein vorderer C-förmiger biegsamer Träger 120 ist an seinem Wurzelende 125 durch Einrichtungen 122 mit der Rotornabe 1 fest ver­ bunden. Das äußere Ende 110 des biegsamen Trägers 100 ist mit einem äußeren Anschlußstück 140 durch Ein­ richtungen 142 fest verbunden. Das äußere Ende 130 des biegsamen Trägers 120 ist mit dem äußeren Anschluß­ stück 140 durch Einrichtungen 142 verbunden. Ein Wur­ zelende 152 eines Blattes 155 ist mit einem äußeren Ende 144 des äußeren Anschlußstükkes 148 an Ösen 146 und 148 durch Einrichtungen 150 verbunden. Die Dämp­ ferbaugruppe 30 ist an ihrem Wurzel- oder inneren En­ de 34 mit der Nabe 1 durch Einrichtungen 36 fest ver­ bunden, so daß die Dämpferbaugruppe 30 in der Ebene der Schwenkbewegung versetzt von dem biegsamen Träger 100 angeordnet ist. Das äußere Ende 32 der Dämpferbaugruppe 30 ist mit einem Wurzelende 52 des Dämpferverbindungsglieds 50 durch eine Einrichtung 38 verbunden. Das Dämpferverbindungsglied 50 ist in der Ebene der Schwenkbewegung gegenüber dem bieg­ samen Träger 100 durch Abstandsteile 72, 74 und 76 versetzt. Das Dämpferverbindungsglied 50 ist an einem äußeren Ende 54 an dem äußeren Anschlußstück 140 durch eine Einrichtung 56 befestigt. Die Dämpferbau­ gruppe 20 ist an ihrem Wurzelende 24 mit der Nabe 1 durch eine Einrichtung 26 fest verbunden, so daß die Dämpferbaugruppe 20 in der Ebene der Schwenkbewe­ gung gegenüber dem biegsamen Träger 120 versetzt ist. Ein äußeres Ende 22 der Dämpferbaugruppe 20 ist an einem Wurzelende 42 des Dämpferverbindungsglieds 40 durch eine Einrichtung 28 befestigt. Das Dämpfer­ verbindungsglied 40 ist in der Ebene der Schwenkbewe­ gung gegenüber dem biegsamen Träger 120 durch die Abstandsteile 62, 64 und 66 versetzt. Ein äußeres Ende 44 des Dämpferverbindungsglieds 40 ist an dem äuße­ ren Anschlußstück 140 durch Einrichtungen 46 befestigt.

Ein Torsionsblattverstellrohr 160 ist mittig zwischen dem vorderen biegsamen Träger 120 und dem hinteren biegsamen Träger 100 angeordriet. Das Torsionsblatt­ verstellrohr 160 ist an seinem äußeren Ende 164 mit dem äußeren Anschlußstück 140 durch Einrichtungen 142 fest verbunden. Das Torsionsblattverstellrohr 160 ist an seinem Wurzelende 162 mit einem Blattverstellsteuer­ gestänge (nicht dargestellt) fest verbunden, so daß eine Torsionskraft, die auf das Torsionsblattverstellrohr 160 an dessen Wurzelende 162 ausgeübt wird, über das äu­ ßere Anschlußstück 140 auf das Blatt 155 übertragen wird.

Die Einzelheiten der hinteren Dämpferbaugruppe 30 sind in der Seitenansicht in Fig. 3 besser zu erkennen. Die Dämpferbaugruppe 30 weist ein äußeres Dämpfer­ gehäuse 170 urid ein inneres Dämpfergehäuse 176 sowie elastomere Dämpferschichten 180 auf. Das innere Dämpfergehäuse 176 hat wenigstens ein Teil 178, und das äußere Dämpfergehäuse 170 hat wenigstens ein Teil 172, wobei diese Teile ineinandergeschachtelt und durch wenigstens eine elastomere Dämpferschicht 180 ge­ trennt sind. Die elastomeren Dämpferschichten 180 sind typisch ebene, rechteckige Schichten, die auf einer Seite mit den inneren Teilen 178 und auf der anderen Seite mit den äußeren Teilen 172 verbunden sind. Die vordere Dämpferbaugruppe 20 weist ebenso ein äußeres Dämp­ fergehäuse 190 auf, das wenigstens ein Teil 192 hat, ein inneres Dämpfergehäuse 196, das wenigstens ein Teil 198 hat, und wenigstens eine elastomere Dämpfer­ lativ zu dem inneren Dämpfergehäuse 176 bewirkt, daß die elastomeren Dämpferschichten 180 eine Scherver­ formung erfahren, wodurch die translatorische Ein­ gangsgröße, die auf die Dämpferbaugruppe 30 ein­ wirkt,vollständig gedämpft wird. Die Dämpferbaugrup­ pe 20 wirkt ähnlich. Die im wesentlichen ebenen elasto­ meren Dämpferbaugruppen, die vorstehend beschrie­ ben sind, können auch durch äquivalente elastomere Dämpfer ersetzt werden, die andere, beispielsweise zy­ lindrische, Konfigurationen haben. Außerdem können die Dämpfer 20 und 30 so befestigt werden, daß die elastomeren Schichten 180 zu der Ebene der Schwenk­ bewegung rechtwinkelig sind.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht 4-4 der biegsa­ men Trägerbaugruppe nach Fig. 2. Das Torsionsblatt­ verstellrohr 160 ist mittig zwischen dem biegsamen Trä­ ger 100 und dem biegsamen Träger 120 angeordnet die beide quer versetzt von ihm in der Ebene der Schwenk­ bewegung angeordnet sind. Das Abstandsteil 74 und das Abstandteil 64 sind an dem biegsamen Träger 100 bzw. dem biegsamen Träger 120 befestigt. Die Abstandsteile 74 und 64 enthalten Löcher 73 bzw. 63 zur Aufnahme der Dämpferverbindungsglieder 50 bzw. 40, die durch sie hindurchgeführt sind. Elastomere Ringe 75 und 65 sind in die versetzten Löcher 73 und 63 eingepaßt und haben eine Reibpassung auf den Verbindungsgliedern 50 und 40 oder sind mit diesen verbunden. Die Ringe 75 und 65 sind durch geeignete Einrichtungen an den Ab­ standsteilen 74 und 64 befestigt. Die biegsame Träger­ baugruppe ist wahlweise in einem stromlinienförmigen Verkleidungsteil 210 untergebracht, das sich radial über die Länge der biegsamen Trägerbaugruppe erstreckt und als aerodynamische Schutzhülle dient.

Eine Vorwärtsschwenkbewegung des Blattes 155 in der Schwenkebene in einer Richtung, die durch einen Pfeil 220 gezeigt ist in die Position 90 nach Fig. 1 be­ wirkt, daß das Verbindungsglied 40 auf Druck und das Verbindungsglied 50 auf Zug beansprucht wird. Das hat zur Folge, daß das Wurzelende 42 des Verbindungs­ glieds 40 sich radial nach innen in der durch einen Pfeil 250 angegebenen Richtung bewegt. Diese Bewegung hat zur Folge, daß das äußere Dämpfergehäuse 190 der Dämpferbaugruppe 20 in der Richtung 250 relativ zu dem inneren Dämpfergehäuse 196 in die Position 81 nach Fig. 1 verlagert wird, wodurch die elastomeren Dämpferschichten 200 auf Scherung beansprucht wer­ den und dadurch die Bewegung des Dämpferverbin­ dungsglieds 40 in der durch den Pfeil 250 gezeigten Richtung vollständig gedämpft wird. Gleichzeitig wird das Verbindungsglied 50 auf Zug beansprucht, was be­ wirkt, daß das Wurzelende 52 des Verbindungsglieds 50 in durch den Pfeil 260 angegebener radialer Richturig verlagert wird. Das hat zur Folge, daß das äußere Dämpfergehäuse 170 der Dämpferbaugruppe 30 sich in Längsrichtung nach außen in der durch den Pfeil 260 gezeigten Richtung relativ zu dem inneren Dämpferge­ häuse 176 in die Position 83 nach Fig. 1 bewegt. Da­ durch werden die elastomeren Dämpferschichten 180 auf Scherung beansprucht, wodurch die Bewegung des Dämpferverbindungsglieds 50 in der durch den Pfeil 260 gezeigten Richtung vollständig gedämpft wird. Das führt zum Dämpfen der Vorwärtsschwenkbewegung des Blattes 155, die durch den Pfeil 220 gezeigt ist.

Eine Bewegung des Blattes 155 in einer Rückwärts­ schwenkrichtung in der Schwenkebene, die durch einen Pfeil 230 gezeigt ist, in die Position 91 nach Fig. 1 be­ wirkt, daß das Verbindungsglied 40 auf Zug und das Verbindungsglied 50 auf Druck beansprucht wird. Das Verbindungsglied 40 wird in der durch den Pfeil 260 gezeigten Richtung radial nach außen verlagert, was zur Folge hat, daß das äußere Dämpfergehäuse 190 der Dämpferbaugruppe 20 radial nach außen in der durch den Pfeil 260 gezeigten Richtung relativ zu dem inneren Dämpfergehäuse 196 in die Position 83 nach Fig. 1 ver­ lagert wird. Das hat zur Folge, daß die elastomeren Schichten 200 auf Scherung beansprucht werden, wo­ durch die Radialbewegung des Verbindungsglieds 40 vollständig gedämpft wird. Gleichzeitig wird das Wur­ zelende 52 des Dämpferverbindungsglieds 50 radial nach innen in der durch den Pfeil 250 gezeigten Rich­ tung verlagert wodurch das äußere Dämpfergehäuse 170 der Dämpferbaugruppe 30 radial nach innen in der durch den Pfeil 250 gezeigten Richtung in die Position 81 nach Fig. 1 verlagert wird. Das hat zur Folge, daß die elastomeren Dämpferschichten 180 auf Scherung bean­ sprucht werden und sich dadurch der Bewegung des Verbindungsglieds 50 widersetzen und diese Radialbe­ wegung vollständig dämpfen. Das führt zum Dämpfen der Rückwärtsschwenkbewegung des Blattes 155, die durch den Pfeil 230 gezeigt ist.

Eine Radialbewegung der Verbindungsglieder 50 und 40 bewirkt, daß sich die elastomeren Ringe 75 und 65, die in den Abstandsteilen 74 und 64 enthalten sind, eben­ so der Radialbewegung der Dämpferverbindungsglie­ der durch Scherbewegung des Elastomers widersetzen und diese Radialbewegung dämpfen. Die elastomeren Ringe 63, 67, 73 und 77, die in den Abstandsteilen 62, 66, 72 und 76 erithalten sind, werden auf ähnliche Weise wirken.

Aufgrund der kleinen Radialbewegung der Dämpfer­ verbindungsglieder 50 und 40 in den durch die Pfeile 250 und 260 gezeigten Richtungen als Ergebnis der Schwenkbewegung des Blattes 155 in den durch die Pfeile 220 und 230 gezeigten Richtungen wird die Schwingungsbewegung, der die Dämpferbaugruppen 30 und 20 ausgesetzt sein werden, in der Größenord­ nung von ± 0,51 mm (+ 0,020 Zoll) liegen. Die elasto­ meren Dämpferbaugruppen werden bei der Ausfüh­ rung der Erfindung bevorzugt, da sie in der Lage sind, eine hohe Kraft vollständig zu dämpfen und kleine Ver­ lagerungsbewegungen auszuführen, wobei sie insge­ samt eine kleine Baugröße und ein entsprechend gerin­ ges Gewicht aufweisen. Darüber hinaus sind die elasto­ meren Dämpferbaugruppen praktisch wartungslrei. Obgleich elastomere Dämpfer hauptsächlich unidirek­ tional wirken, gestattet der Aufbau der Dämpfer ein geringfügiges Dämpfen von Kräften in Richtungen, die gegenüber der Hauptrichtung versetzt sind. Beispiels­ weise unterdrücken die Dämpfer nach der Erfindung hauptsächlich die Längsbewegung, sie sind aber in der Lage (bis zu einem geringeren Grad), Querkomponen­ ten zu unterdrücken. Bei der Ausführung der Erfindung können äquivalente Dämpfungseinrichtungen benutzt werden, wenn die äquivalenten Dämpfungseinrichtun­ gen klein sind und ein geringes Gewicht aufweisen.

Die Dämpferverbindungsglieder 40 und 50 können starre Stangen, Träger oder Teile sein, die irgendeine konstruktive Form haben, wobei mit starr die Fähigkeit gemeint ist, Druck- und Zugkräfte ohne Krümmen oder Verformen aushalten zu können. Die elastomeren Dämpferschichten 180 und 200 sowie die elastomeren Abstandsteildämpferringe 63, 65, 67, 73, 75 und 77 kön­ nen aus irgendeiner bekannten elastomeren Mischung hergestellt werden, die in der Lage ist, die Kräfte zu dämpfen, die bei einer typischen Hubschrauberblatt­ schwenkbewegung in den durch die Pfeile 220 und 230 gezeigten Richtungen vorhanden sind, beispielsweise Naturkautschuk.

Die Abstandsteile 62, 64, 66, 72, 74 und 76 werden bei der Durchführung der Erfindung wahlweise verwendet sind aber vorzugsweise vorhanden. Die Verwendung der Abstandsteile optimiert das Umwandeln der Schwenkbewegung der Blätter und der entsprechenden Biegung der biegsamen Träger in eine Bewegung der Dämpferverbindungsglieder, die Oberwiegend eine Translationsbewegung in der radialen Richtung ist wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Dämpfungsverbindungsglie­ der und die Abstandsteile nach der Erflndung können zwar aus irgendeinem herkömmlichen bekannten Mate­ rial hergestellt werden, vorzugsweise werden diese Tei­ le jedoch aus Verbundmaterialien usw. hergestellt wie beispielsweise mit Graphitfasern, Polyaramidfasern und Glasfasern verstärkten Epoxygrundmaterialien.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Dämpfen der Blattschwenkbe­ wegung in einem Hubschrauberrotorsystem mit ei­ ner zentralen Nabe (1), mit radialen biegsamen Trä­ gern (100, 120), die an ihren Wurzelenden (1 15, 125) daran befestigt sind, und mit Blättern (155), die an ihren Wurzelenden (152) an den äußeren Enden (110, 130) der biegsamen Träger befestigt sind, ge­ kennzeichnet durch:
wenigstens ein starres Verbindungsglied (50), das sich radial über die Länge jedes biegsamen Trägers (100) erstreckt und in der Ebene der Schwenkbewe­ gung gegenüber diesem versetzt ist wobei das Ver­ bindungsglied (50) ein inneres Ende (52) und ein äußeres Ende (54) hat;
eine ersie Befestigungseinrichtung zum Befestigen des äußeren Endes (54) des Verbindungsglieds (50) an dem äußeren Ende (130) des biegsamen Trägers;
eine Dämpfungseinrichtung (30) mit einem inneren Ende (34) und einem äußeren Ende (32), die zwi­ schen der zentralen Nabe (1) und dem inneren Ende (52) des Verbindungsglieds (50) angeschlossen ist; und
eine zweite Befestigungseinrichtung zum drehba­ ren Befestigen des inneren Endes (52) des Verbin­ dungsglieds (50) an dem äußeren Ende (32) der Dämpfungseinrichtung,
wobei das Biegen des biegsamen Trägers (100), das durch die Schwenkbewegung des Blattes (155) ver­ ursacht wird, zur radialen Translationsbewegung des Verbindungsglieds (50) führt welche bewirkt daß die Dämpfungseinrichtung reagiert und die ra­ diale Translationsbewegung des Verbindungsglieds vollständig dämpft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: wenigstens ein Abstandsteil (74), das zwi­ schen dem biegsamen Träger (100) und dem Ver­ bindungsglied (50) befestigt ist und die Versetzung zwischen dem Verbindungsglied und dem biegsa­ men Träger aufrechterhält; und eine Einrichtung zum Befestigen des Abstandsteils (74) an dem biegsamen Träger (100), so daß sich das Verbindungsglied (50) ungefähr entsprechend der Schwenkbiegung des biegsamen Trägers biegt, was zu einer stärkeren Kopplung der Schwenkbiegebe­ wegung mit der radialen Translationsbewegung des Verbindungsglieds (50) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abstandsteil (74) ein Durchgangs­ loch (73) und einen in dem Durchgangsloch befe­ stigten elastomeren Ring (75) aufweist wobei die innere Oberfläche des elastomeren Ringes an der äußeren Oberfläche des Verbindungsglieds (50) be­ festigt ist, so daß die Radialbewegung des Verbindungsglieds (50) bewirkt daß der elastomere Ring (75) auf Sche­ rung beansprucht wird, indem die innere Oberflä­ che des Ringes in radialer Richtung relativ zu dem Abstandsteil (74) verlagert und dadurch die radiale Translationsbewegung des Verbindungsglieds (50) gedämpft wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekenn­ zeichnet durch drei Abstandsteile (62, 64, 66; 72, 74, 76) pro Verbindungsglied (50) in gleichen Abstän­ den über der Länge des biegsamen Trägers (100, 120).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet,durch ein erstes Verbvindungsglied (40) und eine erste Dämpfungseinrichtung (20) , die zwischen der Rotornabe (1) und einem ersten bieg­ samen Träger (120) befestigt sind, der in der Ebene der Schwenkbewegung auf der Vorderseite des biegsamen Trägers (120) versetzt ist und durch ein zweites Verbindungsglied (50) und eine zweite Dämpfungseinrichtung (30), die zwischen der Ro­ tornabe (1) und einem zweiten biegsamen Träger (100) befestigt sind, der in der Ebene der Schwenk­ bewegung auf der Hinterseite des biegsamen Trä­ gers (100) versetzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befestigen des äußeren Endes (54) des Verbin­ dungsglieds (50) an dem biegsamen Träger (100) eine Büchseneinrichtung aufweist die eine Winkel­ versetzung zwischen dem Verbindungsglied (50) und dem biegsamen Träger gestattet, wenn der biegsame Träger (100) sich in Reaktion auf die Schwenkbewegung des Blattes (155) biegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befestigen des inneren Endes (52) des Verbin­ dungsglieds (50) an der Dämpferbaugruppe (30) ei­ ne Büchseneinrichtung aufweist, die eine Winkel­ versetzung zwischen dem Verbindungsglied (50) und dem biegsamen Träger (100) gestattet, wenn sich der biegsame Träger (100) in Reaktion auf die Schwenkbewegung des Blattes (155) biegt.