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Widerstandsarmer Verkleidungskörper für die Rotorwelle bzw. das Getriebe
zwischen einem Hubschrauberrumpf und dem Rotorkopf Die Erfindung betrifft einen
widerstandsarmen Verkleidungskörper für die Rotorwelle bzw. das Getriebe zwischen
einem Hubschrauberrumpf und dem Rotorkopf mit einer im wesentlichen waagerecht verlaufenden
oberen Begrenzungsfläche und im wesentlichen senkrecht verlaufenden Seitenflächen.
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Aufgabe der Erfindung ist die Verminderung der zum Vortrieb eines
Drehflügelflugzeugs notwendigen Kraft, die Herabsetzung der unkontrollierten seitlichen
Schwankungen, die mit großer Amplitude und geringer Frequenz bei manchen Hubschraubern
auftreten, Erhöhung der Richtungsstabilität eines Drehflügelflugzeugs, Verringerung
der Turbulenz der Luft, in der der Heckrotor arbeitet, Schaffung eines Ausgleichs
der auf jeden Tragflügel wirkenden Kräfte und Verminderung der Schwingungsbelastungen
der Tragflügel.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die Seitenflächen des widerstandsarmen
Verkleidungskörpers erfindungsgemäß im Querschnitt konkav gekrümmt sind. In weiterer
Ausbildung sind die Übergänge von den senkrechten Seitenflächen in die obere waagerechte
Begrenzungsfläche als scharfe, nach außen gerichtete Kanten ausgebildet. Ferner
ist die im wesentlichen waagerecht verlaufende obere Begrenzungsfläche im hinteren
Teil nach abwärts gebogen, und dieser Abwärtsbiegung ist die Scheitellinie der konkaven
Einwärtskrümmung jeder der im wesentlichen senkrecht verlaufenden Seitenflächen
angeglichen. Zweckmäßig verläuft die Scheitellinie der konkaven Einwärtskrümmung
etwa in drei Vierteln der Höhe der Seitenflächen.
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Die Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt Fig.l eine perspektivische Ansicht eines Hubschraubers, der die Erfindung
enthält, Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Verkleidung des Rotors
und Rotorträgers, Fig. 3 eine Draufsicht der Rotorträgerverkleidung, Fig.4 eine
Seitenansicht der Rotorträgerverkleidung, Fig. 5 eine Zusammenstellung der Schnitte
A -F
aus Fig. 4 und Fig. 6 eine Zusammenstellung der Schnitte F-M aus Fig.
4.
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Der in Fig. 1 abgebildete Hubschrauber ist von der Art, die in der
USA.-Patentschrift 2 755 038 beschrieben ist. Dieser Hubschrauber weist im wesentlichen
einen langgestreckten Rumpf 10 auf, der einen stromlinienförmigen Hauptrotorträger
12 und einen Heck- ; rotorträger 14 hat. Auf ihm sind der allgemein mit 16
bezeichnete Hauptrotor und ein allgemein mit 18 bezeichneter Heckrotor befestigt.
Der Rumpf hat eine Pilotenkabine 20, die vor dem Hauptrotorträger 12 und im oberen
Teil des Bugteils des Rumpfes liegt. Der Raum unter der Pilotenkabine erstreckt
sich unter dem Hauptrotorträger nach hinten und weist den Hauptfracht- oder -fahrgastraum
22 des Flugzeugs auf. Der Zugang zur Kabine 22 erfolgt durch ein Paar von Fronttüren
24 im Bugabschnitt des Rumpfes und eine Tür 72 an der Seite.
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Die Motoren sind in Motorgondeln 28 und 30 untergebracht, die an den
Enden der Tragflächen 32 und 34 befestigt sind. Diese Tragflächen ragen in der Nähe
des Hauptrotorträgers seitlich aus dem oberen Teil des Rumpfes heraus.
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Der gezeigte Hauptrotor hat fünf Tragflügel, die drehbar an dem Rotorkopf
der Nabe befestigt sind, die von einer senkrechten Welle angetrieben wird, die sich
von einem Getriebekasten aus durch den Träger 12 erstreckt.
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Obwohl ein bestimmtes Flugzeug abgebildet und beschrieben ist, kann
die Erfindung auch in anderen Flugzeugen benutzt werden.
Der Rotorkopf
ist durch eine Metallhaube 40 verkleidet, die den Rotorkopf umschließt und mit Öffnungen
42 für jedes Tragflügelblatt versehen ist. Diese Metallhaube erlaubt ein vollständiges
-Arbeiten des Rotorkopfes, um die Rotorblätter zu verstellen. Der Boden der Haube
40 ist als flache Fläche 45 ausgebildet, die zur Achse der aufrechtstehenden Antriebswelle
senkrecht steht.
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Der Rotorträger 12 enthält einen Bodenteil 44 und eine stromlinienförmige
Verkleidung 46, die eine obere Fläche 48 hat. Während zwei Teile abgebildet sind,
kann der Träger auch aus einem Teil bestehen, der die gleiche oder ähnliche Form
hat. Die Fläche 48 erstreckt sich von einem Punkt F auf dem Träger, dem vordersten
Punkt auf dieser Fläche (s. Fig. 3 und 4), bis zu einer Linie, die von der Linie
Q wiedergegeben wird, die hinter der senkrechten Antriebswelle als flache Fläche
liegt und zur Achse der Antriebswelle senkrecht und zur flachen Fläche 45 der Haube
40 parallel steht. Der Abstand zwischen den Flächen 48 und 45 ist klein gehalten,
um die besten Ergebnisse zu erzielen, wenn eine Rotorhaube verwendet wird. Von der
Linie Q aus krümmt sich die Fläche 48 nach unten und einwärts bis zu einem Punkt
R. Vom Punkt P aus bis zur Linie S biegt sich die Vorderkante 54 auf jeder Seite
der Fläche 48 nach außen bis zu einer Breite, wie sie von Linie S in einem Punkt
unmittelbar vor der Antriebswelle wiedergegeben wird. Die Seitenränder 56 der Fläche
48 erstrecken sich von Linie S bis Linie Q parallel zur Mittellinie des Hubschraubers.
Die Seitenränder 58 der Fläche 48, die sich von Linie Q bis Punkt R erstrekken,
verjüngen sich nach einwärts graduell auf etwa die Hälfte der Länge dieses Teils
der Fläche 48, während sie sich über die verbleibende Länge dieses Teils nach innen
bis zum Punkt R rascher verjüngen.
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Die Verkleidung 46 hat zwei Seiten 52, von denen jede eine Seite des
Bodenteils 44 entlang der Linie 50 berührt. Der Träger 12 hat eine abgerundete vordere
Verblendungsfläche, die sich in gerader Linie nach außen verjüngt oder neigt, da
sie sich nach unten bis zum Rumpf 10 erstreckt. Die Seiten des Bodenteils
44 des Trägers 12 setzen die geradlinige Verjüngung oder Abschrägung
nach außen fort, wenn sie sich nach rückwärts erstrecken, wobei sie im wesentlichen
die gleiche Neigung beibehalten, bis ein Punkt hinter der Antriebswelle erreicht
ist. Von diesem Punkt ab ist die Verjüngung oder Abschrägung gerade gehalten, aber
die Neigung vermindert, bis ein Punkt nahe dem hinteren Ende erreicht ist. Dieses
Ende ist in einer ähnlichen Weise wie das vordere Ende abgerundet (vgl. Fig. 5 und
6).
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Der Vorderteil jeder Seite 52 führt die zusammenwirkenden Teile der
Kante 54 der Fläche 48 in den Teil 44 in einer Weise über, die eine glatte, vorstehende
Fläche vorsieht. Dieser Teil der Verkleidung erstreckt sich nach rückwärts bis etwa
zu der Linie, die den Schnitt C wiedergibt. Von dieser Linie an beginnen die -Seitenteile
52, von den Rändern der Fläche 48 konkave . Flächen zu bilden, um sie mit dem restlichen
Teil des Trägers zu verbinden. Diese konkaven Flächen erstrecken sich bis zu den
rückwärtigen Enden von jedem der Seitenteile 52. Jede Seite 52 trifft mit der Oberkante
ihres konkaven Teils die Kante der Fläche 48 und bildet mit ihr einen spitzen Winkel.
Die Kante, die durch das Zusammentreffen der Ränder jeder Seite der Fläche 48 mit
der Oberkante des konkaven Teils der zusammenarbeitenden Seite 52 gebildet wird,
ist verhältnismäßig scharf. Jeder Seitenteil 52 sorgt mit Teil 44 für eine glatt
verkleidete Eingangsfläche in den konkaven Teil jeder Seite 52 zwischen Kante 58
und Linie 50 von Linie Q bis Punkt R.
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Die Vorwärtsbewegung des Hubschraubers erzeugt einen Wirbel, der von
jeder konkaven Seite zur Oberseite des Trägers geht. So wirkt jede Seite in der
Weise, daß Luft von hoher Energie in den Abstrom des Rotorkopfes geleitet wird.
Die Luft tritt entlang des glatt verkleideten Eintritts ein und wird auf die obere
Fläche 48 gefördert.