DE69420603T2

DE69420603T2 - Drehbare Blätter

Info

Publication number: DE69420603T2
Application number: DE69420603T
Authority: DE
Inventors: Alan Brocklehurst; Frederick John Perry
Original assignee: GKN Westland Helicopters Ltd
Current assignee: AgustaWestland Ltd
Priority date: 1993-03-13
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1999-12-30
Anticipated expiration: 2014-03-09
Also published as: EP0615903A1; JPH06305492A; US5492448A; JP3641491B2; DE69420603D1; EP0615903B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf drehbare Blätter bzw. Rotorblätter und betrifft insbesondere Blätter, die von einer Antriebsquelle gedreht werden, um Auftrieb und/oder Vortrieb zu erzeugen.
Im nachfolgenden Text erfolgen zahlreiche Bezugnahmen auf obere und untere Oberflächen eines Tragflügelprofils eines drehbaren Blattes. Zum Zwecke der Definition dieser Bezeichnungen wird das Tragflügelprofil als das eines Auftrieb erzeugenden Flügels betrachtet, wenn dieser sich bei positivem Anstellwinkel befindet. Bei der Strömung über die Oberseite nimmt der Druck der Luft ab, so daß die Oberseite auch als Saugseite bezeichnet wird, und bei der Strömung über die Unterseite nimmt der Druck der Luft zu, so daß die Unterseite auch als Druckseite bezeichnet wird.
Eine Anwendung von angetriebenen drehbaren Blättern ist bei Hubschraubern, wo derartige Blätter sowohl in Haupttragrotoren verwendet werden, die sich in einer im allgemeinen horizontalen Ebene um eine vertikale Achse drehen, und in Drehmomentausgleichs-Heckrotoren, die sich in einer im allgemeinen vertikalen Ebene um eine horizontale Achse drehen.
Die Flug-Hüllkurve eines jeden Hubschraubers ist entsprechend den grundlegenden aerodynamischen Grenzen der in seinen Rotorblättern verwendeten Tragflügelprofilen begrenzt.
Im Falle eines Tragrotors ist es erforderlich, den durch dessen drehende Blätter in den vorlaufenden und rück- bzw. nachlaufenden Sektoren von dessen Betriebsrotorscheibe erzeugten Auftrieb oder Schub auszugleichen. Dies erfordert, daß ein drehbares Blatt bzw. Rotorblatt sowohl bei niedriger Machzahl und großem Anstellwinkel als das nachlaufende Blatt als auch bei großer Machzahl und niedrigem oder negativem Anstellwinkel als vorlaufendes Blatt ein gutes Betriebsverhalten haben muß. Ein und dasselbe Tragflügelprofil muß daher sowohl einen großen Ablösewinkel (für das nachlaufende Blatt) als auch eine hohe Grenz-Machzahl haben; für ein drehbares Blatt ohne fortschrittliche Spitzen-Planformgeometrie, wie sie in der GB-A-1538055 beschrieben ist, die in einem gewissen Maße das Problem entkoppeln kann, ist seine Leistungsfähigkeit durch sein Tragflügelprofil festgelegt.
Für drehbare Blätter mit solchen fortschrittlichen Spitzen-Planformen (tip planforms), die eine gewisse Durchdringung der Tragflügelprofil-Ablösegrenze auf dem nachlaufenden Blatt erlauben, bleibt das Tragflügelprofil nahe an Ablösung und Widerstandsanstieg im Bereich der Rückseite der Rotorscheibe. Da der dynamische Druck in diesem Bereich groß ist, kann Widerstandsanstieg und Ablösung nicht toleriert werden, so daß die Tragflügelprofile derartiger Blätter auch eine hohe Leistungsfähigkeit bei mittleren Machzahlen aufweisen müssen.
Im Falle von Rotorblättern für einen Drehmomentausgleichs-Heckrotor sind die Anforderungen der Leistungsfähigkeit bei extrem großen und kleinen Machzahlen nicht so groß, obwohl eine hohe Leistungsfähigkeit bei mittleren Machzahlen höchst wichtig ist, was eine unterschiedliche aerodynamische Lösung für das Tragflügelprofil erfordert.
Beim Bestreben, die Flug-Hüllkurve von Hubschraubern zu erweitern, ist es wesentlich, die Leistungsfähigkeit sowohl des Tragrotors als auch des Drehmomentausgleichs-Heckrotors zu vergrößern, und Verbesserungen, sei es im Austausch, die alle drei Beriebsbereiche (niedrige, mittlere und hohe Machzahlbereiche) betreffen, sind erforderlich. Konstrukteure stehen vor zunehmend größeren Schwierigkeiten, dieses Erfordernis unter Verwendung von herkömmlichen Tragflügelprofil-Auslegungstechniken zu erreichen.
Eine vertiefte Durchsicht bekannter Konstruktionstechniken durch die Erfinder erbrachte eine Vorrichtung, die als Gurney-Klappe bekannt geworden ist. Die Vorrichtung wurde zur Verwendung auf starren Tragflügeloberflächen von Rennwagen entwickelt, und Auslegungsmerkmale und Leistungseigenschaften wurden im Journal of Aircraft, Band 15, Nummer 9, September 1978, AIAA "Design of Subsonic Aerofoils for High Lift (Auslegung von Unterschall-Tragflächen für hohen Auftrieb)", Robert H. Liebeck, Seiten 547 bis 561 veröffentlicht.
Kurz gesagt ist eine Gurney-Klappe eine feststehende Luftströmungs-Ablenkeinrichtung, die von einer unteren Oberfläche eines Tragflügelprofils entlang deren äußerster Hinterkante vorsteht, wobei Liebeck zeigte, daß sie bei positiven Anstellwinkeln, welches der einzige bedeutsame Bereich bei jener Anwendung war, eine Vergrößerung des maximalen Auftriebskoeffizienten (CLMAX) und eine Verminderung des Widerstands bot.
Aus diesen Gründen werden derartige Einrichtungen auf feststehenden Tragflügel-Endflächen von Hubschraubern verwendet, sowohl auf horizontalen Flächen, um deren Wirksamkeit zu vergrößern oder die erforderliche Größe zu verkleinern, als auch auf vertikalen Flächen, um den erforderlichen Schub des Heckrotors bei hoher Vorwärtsgeschwindigkeit zu verkleinern. Eine solche Einrichtung wurde bislang zur Verwendung auf drehbaren Blättern bzw. Rotorblättern nicht in Betracht gezogen, da man annahm, daß sie einen nicht akzeptierbaren Anstieg des Blattverstellmoments in Kombination mit einem Anstieg des Widerstands bei Betriebszuständen mit hoher Machzahl und niedrigem bzw. negativem Anstellwinkel hervorrufen würde, was man beispielsweise beim vorlaufenden Blatt eines Hubschrauber-Tragrotors antrifft.
Eine detaillierte Untersuchung durch die Erfinder von bislang unerforschten Merkmalen und Betriebsbereichen von Luftströmungs-Ablenkeinrichtungen des Typs Gurney-Klappe hat ein unerwartetes Potential zur tatsächlichen Verbesserung der Leistungsfähigkeit von drehbaren Blättern ohne oder mit kleinen negativen Auswirkungen aufgezeigt.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein drehbares Hubschrauberblatt bereit, mit einem Wurzelende zur Befestigung an einer Rotornabe und einem Spitzenende, die eine Blattspannweite festlegen, und welches im Querschnitt ein Tragflügelprofil mit einer Vorderkante und einer Hinterkante ist, die eine Blattsehne festlegen und mit einer Oberseite und einer Unterseite miteinander verbunden sind, wobei das Blatt im Gebrauch zur Bewegung über einen Bereich von Anstellwinkeln hinweg in Bezug auf eine Luftströmung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Blatt eine feststehende Grenzschichtströmung- Ablenkvorrichtung entlang der Hinterkante der Unterseite aufweist, die dazu bestimmt ist, wenn das Blatt bei großen positiven Anstellwinkeln, die auf dem nachlaufenden Blatt auftreten, arbeitet, eine Grenzschichtströmung auf der Unterseite von der Hinterkante weg abzulenken, wodurch die Auftriebseigenschaften des drehbaren Blatts verbessert werden, und wenn das Blatt bei niedrigen oder negativen Anstellwinkeln, die an dem vorlaufenden Blatt auftreten, arbeitet, in die Grenzschichtströmung auf der Unterseite versenkt zu werden, so daß im wesentlichen keine Auswirkung auf die Grenzschichtströmung auftritt.
Die GB-A-2059373 beschreibt ein drehbares Blatt für einen Hubschrauber, welches Keile auf der Unterseite des Blatts zu dessen Hinterkante hin aufweisen kann, um die Verstellmomenteigenschaften des Blatts zu verändern, wobei solche keilförmigen Einrichtungen allerdings nicht genügend Kraft bei großem Anstellwinkel haben, um eine Grenzschichtablenkung von der Hinterkante weg zu erzeugen und dadurch die Auftriebseigenschaften des Blatts zu verbessern.
Die Strömungsablenkeinrichtung des erfindungsgemäßen Blatts kann sich über die gesamte oder einen Teil der Spannweitenabmessung des drehbaren Blatts erstrecken und kann einteilig mit der unteren Tragflügeloberfläche ausgebildet sein oder an dieser befestigt sein.
Die Strömungsablenkeinrichtung kann aus einem feststehenden Streifen bestehen, der von der Unterseite an der Hinterkante vorsteht und im wesentlichen senkrecht zu einer Sehnenlinie des Tragflügelprofils ist.
Alternativ kann die Strömungsablenkeinrichtung durch eine lokale Wölbung des Tragflügelprofils an der Unterseite im Bereich der Hinterkante des Blatts gebildet sein.
Die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung kann in der Größenordnung von 1% der Blattiefe in Richtung auf die Blattspitze betragen, und die Höhe kann sich über deren Länge verändern. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung zwischen 0,5 und 1% der Blattiefe zwischen etwa 70% und 100% der Blattspannweitenabmessung.
Eine Grenzschichtströmungs-Verdickungseinrichtung kann auf der Unterseite stromauf der Strömungsablenkeinrichtung angeordnet sein, um die Dicke der Grenzschicht zu vergrößern, wenn das drehbare Blatt bei niedrigem oder negativen Anstellwinkel arbeitet.
Die Grenzschichtströmungs-Verdickungseinrichtung kann einen lokalen Vorsprung aufweisen, der auf der Unterseite ausgebildet ist, und kann einen konvexen Vorsprung aufweisen.
Die Strömungsverdickungseinrichtung kann sich zwischen etwa 80% und 90% der Blattiefe befinden.
Ein gebogenes Übergangsstück kann stromauf der Strömungsablenkeinrichtung angeordnet sein, um die Strömungsablenkeinrichtung an die Blattunterseite anzupassen.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 einen Querschnitt eines feststehenden Tragflügelprofils zeigt, mit einer Strömungsablenkeinrichtung nach dem Stand der Technik;
Fig. 2A graphische Darstellungen zeigt, die die Betriebseigenschaften der Einrichtung nach Fig. 1 erläutern;
Fig. 2B eine bruchstückhafte Schnittansicht der Einrichtung nach Fig. 1 ist und angenommene Hinterkanten-Strömungszustände bei positivem Anstellwinkel zeigt;
Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, die die Auftriebseigenschaften eines modifizierten und eines unmodifizierten Tragflügelaufbaus zeigt;
Fig. 4A Grenzschichtströmungseigenschaften zeigt, die durch die Erfinder in Bezug auf die in Fig. 3 getesteten Strukturen bei positivem Anstellwinkel und unter Bedingungen, die für die, welche bei einem nachlaufenden Hubschrauber-Rotorblatt auftreten, repräsentativ sind, aufgestellt wurden;
Fig. 4B Grenzschichtströmungseigenschaften zeigt, die durch die Erfinder in Bezug auf die in Fig. 3 getesteten Strukturen bei niedrigem oder negativen Anstellwinkel und unter Bedingungen, die für die, welche bei einem vorlaufenden Hubschrauber-Rotorblatt auftreten, repräsentativ sind, aufgestellt wurden;
Fig. 5 eine Darstellung ist, die Auftriebs- und Widerstandseigenschaften der in Fig. 3 getesteten Tragflügel zeigt;
Fig. 6 eine Darstellung ist, die die Verstellmomenteigenschaften der in Fig. 3 getesteten Tragflügel erläutert;
Fig. 7A eine Darstellung ist, die Berechnungen der Unterseiten-Grenzschichtdicke bei einem existierenden Hubschrauberrotorblatt-Tragflügelprofil erläutert;
Fig. 7B eine ähnliche Darstellung wie Fig. 7A ist, die die Unterseiten-Grenzschichtdicke einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erläutert;
Fig. 8 eine Darstellung ist, die die verbesserten Eigenschaften eines Tragflügelprofils zeigt, welches erfindungsgemäß modifiziert ist;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines drehbaren Blatts ist, das erfindungsgemäß aufgebaut ist und zur Verwendung an einem Hubschrauber-Haupttragrotor vorgesehen ist;
Fig. 10A, 10B und 10C Schnittansichten entlang den Pfeilen A-A in Fig. 9 sind und jeweils verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen drehbaren Blatts zeigen;
Fig. 11 eine Darstellung ist, die die möglichen Vorteile der Verwendung von erfindungsgemäßen drehbaren Blättern an einem Hubschrauber-Drehmomentausgleichsrotor erläutert; und
Fig. 12 unterschiedliche Mittel zur Eingliederung der Erfindung bei existierenden Rotorblättern zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines feststehenden, symmetrischen Tragflügels 10, der von Liebeck in der vorgenannten Referenz getestet worden ist. Der Tragflügel 10 hat eine Vorderkante 11 und eine Hinterkante 12, die eine Blattsehne C festlegen und die durch eine Oberseite 13 und eine Unterseite 14 verbunden sind.
Der Tragflügel 10 ist mit einer Strömungsablenkeinrichtung von der Bauart einer Gurney- Klappe versehen, die eine feststehende Klappe 15 aufweist, welche von der Unterseite 14 entlang der Hinterkante 12 vorsteht. Die Klappe 15 hatte eine gleichmäßige Tiefe entsprechend 1,25% C und befand sich im wesentlichen senkrecht zu einer Sehnenlinie 16.
Fig. 2A zeigt Darstellungen von Liebeck, die die Ergebnisse von Tests des Tragflügelprofils 10 nach Fig. 1 erläutern. Diese zeigen, daß in dem untersuchten Bereich von positiven Anstellwinkeln (α) eine signifikante Vergrößerung des Auftriebs (CL) und eine Verminderung des Widerstands (CD) bei dem modifizierten Tragflügelprofil mit der Klappe 15 vorhanden ist.
Fig. 2B, ebenfalls von Liebeck, zeigt angenommene Hinterkanten-Strömungszustände der Einrichtung nach Fig. 1 bei positivem Anstellwinkel und zeigt, daß die Strömung an der Hinterkante 12 teilweise zur Klappe 15 gewandt ist, wenn sie die Hinterkante verläßt, wie mit 15a angedeutet ist.
Bei der Untersuchung der Arbeit von Liebeck erkannten die Erfinder, daß der Einbau der Strömungsablenkeinrichtung 15 die Gesamtauftriebskurve bei den untersuchten positiven Anstellwinkeln veränderte, und bemerkten, daß die Auftriebskurven dazu neigten, mit vermindertem Anstellwinkel (α) zu konvergieren, wie Fig. 2A zeigt. Dies ließ die Erfinder schließen, daß der Strömungsmechanismus an der Hinterkante 12 mit dem Anstellwinkel variierte, und sie gaben Untersuchungen an einem Tragflügelprofil eines Hubschrauber- Höhenleitwerks in Auftrag, das mit einer relativ großen Strömungsablenkeinrichtung 15 mit einer Tiefe von etwa 2,5% C ausgestattet war.
Fig. 3 zeigt graphisch die Ergebnisse der Untersuchungen in Bezug auf den Auftrieb (CL), der über einen Anstellwinkelbereich (α) erzeugt wurde. Somit wurde in Bestätigung der Untersuchungen von Liebeck ein Anstieg von CLMAX von mindestens 30% bei positiven Anstellwinkeln angezeigt. Die Erfinder fanden allerdings heraus, daß die Auswirkung der Strömungsablenkeinrichtung auf CLMAX bei negativem Anstellwinkel sehr gering ist. Dies zeigte den Erfindern an, daß aus irgendeinem Grund die Auswirkung der Strömungsablenkeinrichtung 15 mit abnehmendem Anstellwinkel (α) abnimmt, und sie entschieden sich, die Grenzschichteigenschaften zu untersuchen.
Demgemäß, wie in Fig. 4A dargestellt, strömt bei positiven Anstellwinkeln (α) eine Grenzschicht, die mit Pfeilen 17 angegeben ist, auf der Unterseite 14 des Tragflügels 10 vom Stagnationspunkt unter der Nase 11 rückwärts unmittelbar zur Hinterkante 12 in einem beschleunigten Strömungsfeld. Die Grenzschicht 17 ist daher dünn und energetisch, wenn sie sich der Hinterkante 12 des Tragflügels 10 nähert, wo die Strömungsablenkeinrichtung 15, deren Tiefe von der gleichen Größenordnung ist wie die Tiefe der Grenzschicht 17, die Grenzschichtströmung 17 um etwa 90º dreht und einen gebündelten Luftstrahl ausbildet, der die Unterseite 14 an der Hinterkante 12 verläßt.
Auf der Oberseite 13 des Tragflügels 10 muß eine Grenzschicht 18 die Nase 11 und den starken entgegengesetzten Druckgradienten bewältigen, während sie in Richtung auf die Hinter kante 12 strömt. Die Grenzschicht 18 ist daher dick und neigt zur Ablösung, wird dann aber beschleunigt, wie mit 18a angegeben, aufgrund der Umlenkung der Grenzschichtströmung 17 auf der Unterseite 14, die durch die Strömungsumlenkeinrichtung 15 hervorgerufen wird.
Die Wirkung, die ähnlich ist wie die, die durch eine starke Wölbung an der Hinterkante 12 erzeugt würde, besteht darin, daß eine große Veränderung des Strömungswinkels an der Hinterkante 12 erzeugt wird, die den Nullauftriebswinkel des Tragflächenprofils 10 sowie die Gesamtauftriebs- und Momenteneigenschaften festlegt.
Die Erfinder haben allerdings herausgefunden, daß wenn der Tragflügel 10 bei negativem Anstellwinkel arbeitet, wie in Fig. 4B dargestellt, die Grenzschicht 17 auf der Unterseite 14 (die nun als Saugseite wirkt) dick bleibt und wenig Energie aufweist und daß die Umlenkwirkung der Umlenkeinrichtung 15 dazu neigt, in der wandnahen Niedrigenergiezone der Grenzschicht 17 an der Hinterkante 12 verloren zu gehen.
Die Erfinder konnten somit erklären, warum die auftriebsverstärkende Wirkung bei hohem Anstellwinkel bei dem Tragflügel 10 verschwindet, wenn man sich dem maximalen negativen CLMAX bei negativem Anstellwinkel nähert, wie in Fig. 3 dargestellt, und es wurde klar, daß die Wirkung selbst dieser relativ großen Strömungsumlenkeinrichtung 15 zum Verschwinden neigt, wenn sie in der dicken Grenzschicht 17 versenkt wird.
Die vorgenannte Variation der Auftriebskurve ist deutlich in Fig. 3 dargestellt, in der die Steigung der Auftriebskurve des modifizierten Tragflügels mit der Strömungsablenkeinrichtung 15 vergrößert ist. Dies ist ein Ergebnis davon, daß sich der Nullauftriebswinkel aufgrund der Wechselwirkung zwischen der Ablenkeinrichtung 15 und der Grenzschicht 17 verändert, was vom Anstellwinkel abhängt. Dies steht dem Verhalten eines Tragflügelprofils gegenüber, der mit typischen geteilten Klappenvorrichtungen wesentlich größerer Proportionen versehen ist, die sowohl die positiven als auch die negativen Ablösungswerte des Auftriebskoeffizienten um das gleiche Maß beeinflussen, und die Auftriebskurven-Steigungen bleiben die gleichen.
Fig. 5 zeigt Widerstand (CD) gegenüber Auftrieb (CL), und Fig. 6 zeigt Verstellmoment (cm) gegenüber Anstellwinkel (α) für das in Fig. 3 getestete, modifizierte Tragflügelprofil mit einer Strömungsablenkeinrichtung mit einer Tiefe von 2,5% C, gegenüber einem grundlegenden, nicht modifizierten Tragflügelprofil. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, zeigte das modifizierte Profil eine ziemlich gleichmäßige Widerstandseinbuße von etwa 0,015 bei geringem Auftrieb, und aus Fig. 6 eine negative Verstellmomenteinbuße von etwa -0,1, was beides an feststehenden Tragflügelstrukturen toleriert werden könnte, bei drehbaren Blättern aber absolut nicht akzeptierbar wäre.
In Erinnerung daran, daß die Untersuchungen von Liebeck (Fig. 2A) eine tatsächliche Widerstandsverminderung für eine Strömungsablenkeinrichtung mit einer Tiefe von etwa 1,25% C gezeigt hatten, erkannten die Erfinder, daß eine detaillierte Aufmerksamkeit für die Tiefe dem Konstrukteur des drehbaren Blattes ermöglichen könnte, eine Widerstandseinbuße bzw. einen Widerstandsvorteil auszuwählen, die dem Anstieg des Auftriebs entspricht, der durch Anwendung einer derartigen Strömungsablenkeinrichtung auf das Tragflügelprofil von drehbaren Blättern bei Hubschraubern erreicht werden kann.
Nachdem das Potential einer solchen Strömungsablenkeinrichtung in Bezug auf einen Anstellwinkelbereich (α) aufgestellt worden war, war es wesentlich, zu bestimmen, ob das Potential bei niedrigen und mittleren Machzahlen realisiert werden kann, und, was von wesentlicher Bedeutung ist, ohne schädliche Auswirkungen bei hohen Machzahlen. Der letztgenannte Aspekt war besonders wichtig, da es bekannt war, daß die Verwendung von herkömmlicher hinterer Beladung (beispielsweise Klappen) oder eine große Menge von verteilter hinterer Krümmung bzw. Wölbung bei Tragflügelprofilen von Hubschrauberrotorblättern aufgrund von Leistungseinbußen hinsichtlich Verstellmoment und Widerstand ausgeschlossen war.
Da es allerdings nachgewiesen war, daß die Strömungsablenkeinrichtung nach dieser Erfindung so spezifiziert werden kann, daß sie eine ähnliche Größe wie die Grenzschicht aufweist, waren die Erfinder zuversichtlich, daß sie möglicherweise in Verbindung mit anderen Entwicklungen in der Rotorauslegung dazu verwendet werden konnte, einen wesentlichen Anstieg im Rotorschubvermögen zu erzielen. Berechnungen in Bezug auf ein existierendes, nicht modifiziertes Tragflügelprofil (RAE 9645) eines Hubschrauberrotorblatts, welches bei Mach 0,7 und negativem Anstellwinkel arbeitet, repräsentativ für ein vorlaufendes Blatt, sind graphisch in Fig. 7A dargestellt, in der die Sehnenposition X/C gegenüber der Grenzschicht- Verdrängungsdicke aufgetragen ist. Die Darstellung zeigt, daß die Grenzschichtdicke zur Hinterkante bis zu einer Dicke von etwa 0,5% zunimmt. Dies zeigte den Erfindern an, daß eine Strömungsablenkeinrichtung mit einer Tiefe von etwa 0,5% C unter solchen Betriebsbedingungen in der verdickten Grenzschicht versenkt sein sollte.
Da, wie vorstehend erläutert, die Strömungsablenkeinrichtung nach dieser Erfindung so wirkt, die Strömung an der Hinterkante anzulegen und die Beladung an der Rückseite des Tragflügelprofils zu vergrößern, neigt sie dazu, den Auftrieb bei einem gegebenen Anstellwinkel zu vergrößern, ohne die Strömungsbedingungen in der Nähe der Vorderkante deutlich zu verändern. Daraus ergibt sich bei niedriger Machzahl eine Vergrößerung des Auftriebs, da die Hinterkantenablösung unterdrückt wird und die Neigung zur Vorderkantenablösung nicht verschlechtert wird.
Die Strömungsablenkeinrichtung nach dieser Erfindung hat, wie vorstehend erwähnt, die Wirkung der Überlagerung einer zusätzlichen, lokalisierten Wölbung an der Hinterkante. Die resultierende Wölbungslinien-Geschwindigkeitsverteilung ändert die Strömungsbedingungen an der Vorderkante nicht. Die gleiche Wirkung tritt bei mittlerer Machzahl auf, wobei der begrenzende Strömungsvorgang eine stoßinduzierte Ablösung in der Nähe der Oberseite der Vorderkante mit sich bringt. Daher sollte sich der maximale Auftrieb des Tragflügelprofils entsprechend dem Prandtl-Glauert-Faktor bis zu der Machzahl vergrößern, an der sich der Stoß genügend weit nach hinten verlagert hat, um durch die Strömungsablenkeinrichtung beeinflußt zu werden.
Die Gesamtwirkung besteht darin, den maximalen Auftriebskoeffizienten über den gesamten Machzahlbereich, der von Bedeutung ist (niedrige bis mittlere Machzahl), zu vergrößern, wie in Fig. 8 dargestellt ist, wobei damit keine ungünstigen Auswirkungen bei Vergrößerung der Machzahl (M) verbunden sind.
Wenn versucht wird, die vorstehend beschriebenen Verbesserungen unter Verwendung von herkömmlicher Beladung oder Wölbung der Rückseite zu erzielen, verschlechtert sich die Leistungsfähigkeit des vorlaufenden Blatts (bei hoher Machzahl), wo der Auftrieb gegen Null gehen muß. Um Nullauftrieb zu erreichen, muß eine negative zusätzliche Beladung verwendet werden, um die positive ideale Beladung aufgrund der Wölbung zu überwinden. Die hohe Geschwindigkeitsspitze unter der Vorderkante des Tragflügels läßt einen starken Stoß, Anstieg des Widerstands und stoßinduzierte Ablösung entstehen. Je größer die rückseitige Wölbung ist, um so schwerwiegender wird dieses Problem, und Versuche, das Problem mit lokalen Veränderungen des Vorderkantenprofils zu lösen, können zu Leistungsverlusten bei ho hem Auftrieb, besonders bei mittleren Machzahlen, führen, da das Mittel zur Problemlösung üblicherweise darin besteht, die Vorderkantenwölbung zu reduzieren.
Wenn ein drehbares Blatt bzw. Rotorblatt mit einem modernen Tragflügelprofil bei Null- oder negativem Auftrieb und hoher Machzahl (wie bei einem vorlaufenden Blatt) betrieben wird, tritt ein starker Stoß auf der Tragflügelunterseite in der Nähe der Vorderkante auf. Dieser Stoß ist aufgrund der herkömmlichen Vorderkantenwölbung und des negativen Nullauftriebswinkels stark. Auf einem derartigen drehbaren Blatt, welches mit der Strömungsablenkeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung versehen ist, verdickt der Stoß die Grenzschicht auf der Unterseite, so daß die dickere Grenzschicht dazu neigt, die Strömungsablenkeinrichtung zu umhüllen und ihre Wirkung zu vermindern. Die Strömungsablenkeinrichtung vergrößert daher die Stärke des Stoßes nicht, so daß der Widerstand auf einem annehmbar niedrigen Niveau gehalten wird. Dieser Mechanismus ist ähnlich wie der, der wie vorstehend erläutert dazu führt, daß die Wirkung der Strömungsablenkeinrichtung bei starkem negativen Auftrieb und im Betrieb bei geringer Machzahl verschwindet.
Die Erfinder haben daher erkannt, daß die negative Auswirkung auf ein mit der Strömungsablenkeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung ausgestattetes Rotorblatt wesentlich kleiner sein würde, als andernfalls sowohl in Bezug auf Wellenwiderstand als auch unerwünschte Verstellmomente erwartet werden könnte, insbesondere wenn ihre Größe klein gehalten würde, wie es bei der Anwendung auf Hubschrauberrotorblätter der Fall sein müßte.
Fig. 9 erläutert ein Hubschrauberrotorblatt 19 mit einer Vorderkante 20 und einer Hinterkante 21, wodurch eine Blattsehne C festgelegt ist. Das Blatt 19 beinhaltet ein Wurzelende 33, welches dazu bestimmt ist, beim Betrieb an einer nicht dargestellten Rotornabe befestigt zu werden, und ein Spitzenende 34, wodurch eine Blattspannweite festgelegt ist, wobei die Befestigung am Wurzelende so ausgebildet ist, daß Veränderungen des Blattanstellwinkels um eine Blattverstellachse 36 möglich sind, die etwa bei 25% C liegt.
Fig. 10A ist ein Querschnitt des Blatts 19, welches entsprechend einer einfachsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Vorderkante 20 und die Hinterkante 21 des Rotorblatts 19 sind durch eine Oberseite 22 und eine Unterseite 23 verbunden, die ein Tragflügelprofil festlegen, welches eine Sehne C besitzt.
Das Rotorblatt 19 weist eine erfindungsgemäße Strömungsablenkeinrichtung auf, die im ganzen mit 24 bezeichnet ist und entlang der Hinterkante 21 angeordnet ist. Die Ablenkeinrichtung 24 besteht in dieser Ausführungsform aus einem dünnen Streifen 25 aus einem geeigneten Metall- oder Verbundmaterial, der von der Unterseite 23 entlang der Blatthinterkante 21 und im wesentlichen senkrecht zu einer Sehnenlinie 26 vorsteht.
Die Erfinder haben auch überlegt, daß eine sorgfältige Auslegung der Unterseite 23 des Tragflügelprofils ermöglichen könnte, daß die vorteilhaften Auswirkungen der Strömungsablenkeinrichtung 25 sogar vor dem Einsetzen der starken Stöße auf der Unterseite auftreten, und daß die Kombination einer Einrichtung zur Förderung der natürlichen Verdickung der Unterseitengrenzschicht mit einer Strömungsablenkeinrichtung, wie sie in Fig. 10A mit 25 bezeichnet ist, die Möglichkeit bietet, eine weitere wesentliche Verbesserung in der Leistungsfähigkeit des Rotorblatts zu erreichen.
Unter Berücksichtigung, daß das Konstruktionsziel darin besteht, die Strömungsablenkeinrichtung 25 (ob in Form eines vorstehenden Streifens oder einer lokalisierten Hinterkantenwölbung) in der Grenzschicht unter Bedingungen zu versenken, in denen die ansonsten vergrößerte hintere Beladung eine Beeinträchtigung wäre, vertraten die Erfinder die Ansicht, daß es möglich sein sollte, die Unterseite 23 lokal knapp stromauf der Strömungsablenkeinrichtung 25 maßzuschneidern, um eine dicke Grenzschicht an der Unterseite im Bereich der Hinterkante zu fördern, die ihrerseits so wirkt, daß sie die negative Auswirkung der Strömungsablenkeinrichtung 25 abschwächt.
Fig. 10B zeigt ein Rotorblatt 19 ähnlich wie das nach Fig. 10A, aber modifiziert als Ergebnis dieser Annahme, so daß ein konvexer Vorsprung 27 stromauf der Strömungsablenkeinrichtung 25 zwischen etwa 80 und 90% C auf der Unterseite 23 des Rotorblatts 19 angeordnet ist. Der Zweck der Einführung des Bereichs lokal vergrößerter Krümmung auf der Unterseite 23 durch den konvexen Vorsprung 27 besteht darin, die Grenzschichtströmung zu verzögern, um die schnelle Verdickung der Luftströmungsgrenzschicht in Richtung auf die Hinterkante 21 künstlich zu beschleunigen, um etwaige negative Auswirkungen der Strömungsablenkeinrichtung 25 bei kleinem Anstellwinkel weiter zu vermindern.
Fig. 10C zeigt eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung, wobei die Strömungsablenkeinrichtung 24 durch ein großes Maß lokalisierter Wölbung 28 an der Hinterkante 21 ausge bildet ist, wodurch eine konkave Fläche 29 unmittelbar stromauf der Hinterkante 21 über die Blattspannweite hinweg ausgebildet ist. Diese Ausführungsform behält den konvex vorstehenden Abschnitt 27 auf der Unterseite 23 stromauf des lokalisierten Wölbungsabschnitts 28 bei.
Im Betrieb bringt das erfindungsgemäße Rotorblatt 19, wie es in Fig. 10A dargestellt ist, aus den vorstehend erläuterten Gründen das Potential, den Auftrieb im Betrieb mit großem Anstellwinkel und niedriger Machzahl, wie sie in einem nachlaufenden Blatt eines Tragrotors auftreten, zu vergrößern, während etwaige negative Auswirkungen im Betrieb mit niedrigem oder negativem Anstellwinkel und hoher Machzahl, wie sie in einem vorlaufenden Blatt eines Tragrotors auftreten, minimiert werden.
Im Hinblick auf die Ausführungsformen nach Fig. 10B und 1ºC mit dem stromauf gelegenen, konvexen Vorsprung 27, zeigten Berechnungen der Erfinder, die graphisch in Fig. 7 dargestellt sind, wobei die Sehnenposition (X/C) gegen die Grenzschicht-Verdrängungsdicke (% C) aufgetragen ist, einen schnellen Anstieg der Grenzschichtdicke in der Nähe der Hinterkante 21 der Unterseite 23 aufgrund der plötzlichen Verzögerung der Grenzschichtluftströmung. Sie fanden heraus, daß sich die Grenzschichtdicke rasch 1% C annäherte, und der Unterseiten-H- Parameter (Verhältnis von Grenzschicht-Impulsdicke zu Verdrängungsdicke) zeigte aufkommende lokale Hinterkantenablösung an. Darüber hinaus zeigte ein Vergleich von reibungsbehafteter und reibungsfreier Druckverteilung eine günstige Veränderung von Stoßposition und -stärke aufgrund der entschiedenen Verdickung der Unterseitengrenzschicht, die eine wirksame Verminderung des Winkels für Nullauftrieb mit sich bringt. Die in Fig. 7B dargestellten Berechnungen bezogen sich auf Bedingungen ähnlich wie die in Fig. 7A, d. h. Bedingungen des vorlaufenden Blatts, und zeigten den Erfindern an, daß die Tiefe der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 in einer solchen Ausführungsform bis auf etwa 1% C ohne Nachteil für die Leistungsfähigkeit des vorlaufenden Blatts und mit einer weiteren Vergrößerung des Auftriebs auf dem rücklaufenden Blatt vergrößert werden konnte.
Die Verwendung der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 auf einem solchen Tragflügelprofil hat eine geringe nachteilige Auswirkung auf den Ort des Stoßes, den Wellenwiderstand oder das Verstellmoment, da sie wie vorstehend erläutert in der dicken Grenzschicht bei Zuständen hoher Machzahl und niedrigem oder negativem Anstellwinkel eingebettet bzw. versenkt ist.
Die Erfinder stellten fest, daß ein zusätzlicher unerwarteter Vorteil aus der Kombination des konvexen Vorsprungs 27 und der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 bei Zuständen großer Machzahl und niedrigem oder negativem Anstellwinkel resultierte. Sie fanden heraus, daß die Grenzschicht dazu neigte, sich bei etwa 90% C auf der Unterseite 23 abzulösen, und daß die Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 einen Wiederanlegepunkt für die resultierende getrennte Scherschicht bildete. Eine örtliche Ablösungsblase oder eine Grenzschicht mit sehr geringer Energie bildet sich vor der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 auf der Unterseite 23, und die Erfinder fanden heraus, daß der Tragflügel 19, soweit die äußere reibungsfreie Strömung betroffen war, die Wirkung der Wölbung aufgrund der Behandlung der Unterseite im Bereich von 90% C und auch die Wölbungskomponente aufgrund der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 selbst verloren hatte. Der Tragflügel funktionierte daher ähnlich wie ein wesentlich dünnerer Tragflügel mit wesentlich geringerer Wölbung, wodurch Wellenwiderstand und nachteilige Auswirkungen der hinteren Beladung weiter reduziert wurden.
Im Gegensatz dazu wurde herausgefunden, daß der konvexe Vorsprung 27 auf der Unterseite 23 bei niedriger Machzahl und positivem Anstellwinkel wenig Auswirkungen auf die Grenzschichtdicke hat und daher die auftriebsvergrößernden Eigenschaften, die mit der Verwendung der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 allein zusammenhängen, nicht beeinträchtigt. Der effektive Hinterkantenwinkel wird durch den Einfluß der Strömungsablenkeinrichtung 25 oder 28 vergrößert, und die oberseitige Grenzschicht bleibt anliegend.
Wie vorstehend erörtert, unterteilen sich die Konstruktionen von Tragflügelprofilen für Rotorblätter für Hubschrauber natürlicherweise entsprechend der beabsichtigten Verwendung entweder auf Drehmomentausgleichs-Heckrotoren oder Haupttragrotoren. Im letztgenannten Fall zeichnen sich die Extremwerte der Machzahlen stark in der Konstruktion ab, wogegen beim Heckrotor Spitzenentlastung und die Tatsache, daß diese Extremwerte der Machzahlen bei Bedingungen "außerhalb des Auslegungszustands" auftreten, ermöglichen, daß die Leistungsfähigkeit des Tragflügels für mittlere Machzahlen optimiert wird, damit sie zu Schwebe- und Manövrierungsflugzuständen paßt.
Die Erfinder waren daher überzeugt, daß erfindungsgemäß konstruierte Rotorblätter zusätzlichen Schub sowohl von einem Haupttragrotor als auch von einem Drehmomentausgleichs- Heckrotor eines Hubschraubers liefern können, wodurch das wesentliche Ziel erreicht wird, indem die Hüllkurve der Betriebszustände eines Hubschraubers, auf dem die Blätter montiert sind, ausgeweitet wird.
Da Rotorblätter für Hubschrauber-Heckrotoren häufig auf hohem Schubniveau in der Nähe der Tragflügel-Ablösegrenze arbeiten und im allgemeinen verstellbereichsbegrenzt sind, wird die vollständige positive Wirkung der Strömungsablenkeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung erzielt und die Veränderung des Nullauftriebswinkels ist günstig, indem der zusätzliche Verstellbereich, der zum Erzeugen zusätzlichen Schubs von einem vorhandenen Heckrotor benötigt wird, begrenzt wird. Um die Wirksamkeit der Strömungsablenkeinrichtung zu maximieren, aber auch ihre Wirkung auf Verstellmomente zu begrenzen, können die Merkmale wie Höhe oder Form entlang der Länge des Blattes verändert werden, wodurch auch die aerodynamische Verwindung des Rotorblatts vergrößert wird. Man erkennt, daß wenn der Heckrotorschub vergrößert wird, zusätzliche Energie verbraucht wird, anstelle daß die verbesserte Leistungsfähigkeit in Form einer Verringerung des Anstellwinkels, der für einen bestimmten Flugzustand erforderlich ist, genutzt wird; allerdings kann die Vergrößerung der induzierten (schubabhängigen) Leistung in einem gewissen Maße durch Vergrößerung des Abstands von Tragflügel-Widerstandsdivergenz und Ablösung ausgeglichen werden.
Fig. 11 zeigt, wie eine prozentuale Verbesserung des Heckrotorschubs effektiv verdoppelt wird, wenn der Manöver-Spielraum betrachtet wird. Die Abbildung zeigt den Heckrotorschub T gegenüber einer seitlichen Fluggeschwindigkeit V und zeigt bei 38 eine normale Schubanforderung. Ebenfalls ist bei 39 der Maximalschub von einem Heckrotor mit unmodifizierten Rotorblättern und mit 40 der Maximalschub von einem Heckrotor mit erfindungsgemäßen Rotorblättern dargestellt. Zwei Flugzustände sind betrachtet, nämlich ein Schwebezustand, der mit A bezeichnet ist, und ein mit B bezeichneter seitlicher Flugzustand. Die jeweiligen Manöver-Spielräume für einen Heckrotor mit unmodifizierten Rotorblättern sind mit A&sub1; und B&sub1; bezeichnet, und die entsprechenden Manöver-Spielräume für einen Heckrotor mit erfindungsgemäßen Rotorblättern sind mit A&sub2; und B&sub2; bezeichnet. Die Erfinder betrachten den Fall, daß der Einbau der Erfindung 10 bis 15% Heckrotorschub zusätzlich, bezogen auf einen vorhandenen Heckrotor, erzeugen kann, und daher den Manöver-Spielraum um bis zu 30% vergrößern kann.
Die Erfinder sind auch der Ansicht, daß die Erfindung erfolgreich auf Haupttragrotorblätter für die meisten Hubschraubertypen angewendet werden kann. Wiederum können die Merk male der Hinterkanten-Strömungsablenkeinrichtung über die Länge des Rotorblatts verändert werden, um zusätzliche aerodynamische Verwindung bereitzustellen, so daß der Schwebewirkungsgrad vergrößert wird und Maßnahmen zu verbesserter Planform und Verstellmoment vervollständigt werden.
Wie vorstehend erläutert, wird die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung sorgfältig gewählt, um Widerstandsanstieg und Verstellmomente beim vorlaufenden Blatt zu vermeiden, während sie ausreichend wirksam sein soll, um den erforderten Schubgewinn im nachlaufenden und hinteren Sektor der Rotorbetriebsscheibe zu erzielen. Diese kombinierten Erfordernisse sind der Grund dafür, daß die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung an Rotorblättern sicherlich im äußeren Bereich der Blätter zur Spitze hin, d. h. zwischen etwa 70% und 100% der Rotorblattspannweite, der die größte Machzahl im Betrieb aufweist, wesentlich geringer ist als die, die zuvor an feststehenden Tragflügelprofilen eingesetzt wurde. Im allgemeinen ist die Höhe der Ablenkeinrichtung im äußeren Bereich des Rotorblatts in der gleichen Größenordnung wie die Dicke der Grenzschicht auf der Unterseite des vorlaufenden Blatts, die sich in Untersuchungen und Berechnungen zwischen 0,5 und 1,0% C ergeben hat; trotzdem kann in den vorgenannten Ausführungsformen, in denen die Höhe über die Blattspannweite variiert, die Höhe im inneren Bereich 1,0% C überschreiten. Die Ausführungsform, in der die Hinterkanten-Strömungsablenkeinrichtung mit der stromauf liegenden Grenzschichtverdickungseinrichtung kombiniert ist, ist besonders zweckmäßig beim Auswählen einer geeigneten Konfiguration für diese Erfindung. Die Tragflügelprofile und Blatt-Planform-Eigenschaften von modernen Hubschrauberrotorblättern eignen sich gut für die unterschiedlichen Bedingungen der vorlaufenden und nachlaufenden Blätter an ihrer ursprünglichen Auslegungsbeladung; es ist allerdings zu erwarten, daß die erfindungsgemäße Strömungsablenkeinrichtung bis zu 10% Rotorschubzuwachs bei minimalem Leistungs- oder Verstellmomentverlust erzielt.
Die Strömungsablenkeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann selbstverständlich in die Konstruktion einer neuen Gattung von Metall- oder Verbundrotorblättern einbezogen werden und kann auch in vorhandene, insbesondere Metall-Rotorblätter, beispielsweise durch geeignetes Umbiegen eines Hinterkantenansatzes, einbezogen werden, um sowohl die Strömungsablenkeinrichtung 25 als auch die stromauf angeordnete Strömungsverdickungseinrichtung 27 zu bilden.
Erfindungsgemäße Rotorblätter können durch Nachrüsten speziell geformter Streifen an vorhandenen Rotorblättern sowohl für die Hinterkanten-Strömungsablenkeinrichtung als auch für die Stromauf-Strömungsverdickungseinrichtung zur Befestigung an der Oberfläche des Blatts durch geeignete klebende oder mechanische Mittel hergestellt werden. Fig. 12 erläutert einige mögliche Konfigurationen von zusätzlich anzubringenden Streifen, alle mit 37 bezeichnet, zur Befestigung an vorhandenen Rotorblättern. Während die Merkmale dieser Einrichtungen selbsterklärend sind, sind einige der Modifikationen besonders bedeutsam. So kann eine gekrümmte Übergangsleiste stromauf der Einrichtung 37, wie sie in den Konfigurationen G, H und K in Fig. 12 mit 30 bezeichnet ist, zur Anpassung an die Blattunterseite verwendet werden, um die Wirkung einer Ablösungsblase zu minimieren, die sich stromauf der Strömungsablenkeinrichtung 37 auf der Unterseite bildet, um die Wirksamkeit der Einrichtung in diesem Zustand zu verbessern, so daß die Höhe der Einrichtung minimiert werden kann. Das gekrümmte Formstück bzw. die Übergangsleiste 30 kann entweder ein Teil des anzubringenden Streifens 37 (G und H) sein, um eine zusätzliche Befestigungsfläche zu schaffen, oder kann durch Verwendung eines Füllmaterials gebildet werden, um einen Übergang mit der Oberfläche einer abgewinkelten Einrichtung 37 herzustellen, die an der oberen Hinterkantenfläche (Konfiguration K) befestigt ist. Dies führt zu einer weiteren Modifikation mit Hinzufügung einer Modifikation eines dritten Profils auf der Hinterkante der Oberseite, die dahingehend zweckmäßig sein kann, daß eine Oberseiten-Hinterkantenecke mit Krümmungsradius geschaffen wird, wie sie in den Konfigurationen K und J in Fig. 12 mit 31 bezeichnet ist. Eine solche Modifikation kann dahingehend günstig sein, daß die Grenzschichtströmung an der Hinterkante nach oben abgelenkt wird, wenn das Blatt einen niedrigen Anstellwinkel aufweist, wobei zusätzlich die Wirksamkeit der Strömungsablenkeinrichtung 37 weiter verbessert wird. Ein solches Merkmal kann dadurch hinzugefügt werden, daß ein einfacher abgewinkelter Streifen, der an der Hinterkante der Oberseite befestigt ist, mit einem Übergang versehen wird (Konfiguration K), oder daß ein separater Streifen oder eine Konturenmodifikation hinzugefügt wird (Konfiguration J). Die hilfsweise vorhandene Stromauf- Grenzschichtverdickungseinrichtung kann ebenfalls durch einen zusätzlich anzubringenden Streifen für Nachrüstzwecke gebildet sein, wie in Konfiguration J in Fig. 12 mit 32 bezeichnet ist.
Während unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und erläutert worden sind, versteht sich, daß zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen.

Claims

1. Drehbares Hubschrauberblatt (19) mit einem Wurzelende (33) zur Befestigung an einer Rotornabe und einem Spitzenende (34), die eine Blattspannweite festlegen, und welches im Querschnitt ein Tragflügelprofil mit einer Vorderkante (20) und einer Hinterkante (21) ist, die eine Blattsehne (C) festlegen und mit einer Oberseite (22) und einer Unterseite (23) miteinander verbunden sind, wobei das Blatt (19) im Gebrauch zur Bewegung über einen Bereich von Anstellwinkeln hinweg in Bezug auf eine Luftströmung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Blatt (19) eine feststehende Grenzschichtströmung-Ablenkvorrichtung (24; 28; 37) entlang der Hinterkante (21) der Unterseite (23) aufweist, die dazu bestimmt ist, wenn das Blatt (19) bei großen positiven Anstellwinkeln, die auf dem nachlaufenden Blatt auftreten, arbeitet, eine Grenzschichtströmung auf der Unterseite (23) von der Hinterkante (21) weg abzulenken, wodurch die Auftriebseigenschaften des drehbaren Blatts (19) verbessert werden, und wenn das Blatt (19) bei niedrigen oder negativen Anstellwinkeln, die an dem vorlaufenden Blatt auftreten, arbeitet, in die Grenzschichtströmung auf der Unterseite (23) versenkt zu werden, so daß im wesentlichen keine Auswirkung auf die Grenzschichtströmung auftritt.

2. Blatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) im wesentlichen über die gesamte Spannweitenabmessung verläuft.

3. Blatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsablenkeinrichtung (24; 28) einteilig mit der unteren Tragflügeloberfläche (23) ausgebildet ist.

4. Blatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsablenkeinrichtung (37) an der unteren Tragflügeloberfläche (23) befestigt ist.

5. Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) aus einem feststehenden Streifen (25) besteht, der von der Unterseite (23) an der Hinterkante (21) vorsteht und im wesentlichen senkrecht zu einer Sehnenlinie (26) ist.

6. Blatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsablenkeinrichtung (28) durch eine lokale Wölbung (29) des Tragflügels (19) an der Unterseite (23) im Bereich der Hinterkante (21) des Blatts (19) gebildet ist.

7. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) in der Größenordnung von 1% der Blattiefe (C) in Richtung auf die Blattspitze beträgt.

8. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) zwischen 0,5 und 1% der Blattiefe (C) in Richtung auf die Blattspitze beträgt.

9. Blatt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Höhe von zwischen etwa 0,5 und 1,0% der Blattiefe (C) zwischen etwa 70% und 100% der Blattspannweitenabmessung erstreckt.

10. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Höhe der Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) über die Länge der Spannweitenabmessung verändert.

11. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzschichtströmungs-Verdickungseinrichtung (27) auf der Unterseite (23) stromauf der Strömungsablenkeinrichtung (24; 28; 37) angeordnet ist.

12. Blatt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverdickungseinrichtung (27) einen lokalen Vorsprung aufweist, der auf der Unterseite (23) ausgebildet ist.

13. Blatt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (27) ein konvexer Vorsprung ist.

14. Blatt nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverdickungseinrichtung (27) zwischen etwa 80% und 90% der Blattiefe (C) angeordnet ist.

15. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gebogenes Übergangsstück (30) die Strömungsablenkeinrichtung (37) an die untere Blattoberfläche (23) anpaßt.

16. Blatt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt eines aus einer Anzahl derartiger Blätter ist, die zur Drehung um eine im wesentlichen senkrechte Achse in einem Haupttragrotor angeordnet sind.

17. Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt eines aus einer Anzahl derartiger Blätter ist, die zur Drehung um eine im wesentlichen horizontale Achse in einer Drehmomentausgleichs-Heckrotoranordnung angeordnet sind.