Tragschraube
Charakteristische Baugruppe aller Rotorflugzeuge oder
Drehflügler, gebräuchlich ist auch die Bezeichnung Rotor; eher ungebräuchlich Drehflügel.
Bei herkömmlicher Bauweise besteht die Tragschraube aus der Rotornabe mit den Gelenken und 2...6 Blättern, selten mehr.
Zusätzlich sind meist Schwingungsdämpfer und Durchhangbegrenzer vorhanden. Die Gelenke umfassen
Axial-, Schlag- und
Schwenkgelenke. Die Axialgelenke ermöglichen das Versteilen des Einstellwinkeis der Blätter. Sie bilden mit den
Schlaggelenken die Voraussetzung, Größe und Richtung der Luftkraftresultierenden des Rotors zu verändern.
Schlag- und Schwenkgelenke vermindern die Belastung der Blattanschlüsse, der Rotornabe und der Tragschraubenwelle durch die sich periodisch ändernden Momente,
Die periodischen Änderungen der Luftkräfte (Auftrieb und Widerstand) am Rotorblatt und der von ihnen verursachten Momente sind die Ursache starker
Vibration. Schlag- und
Schwenkgelenke galten lange Zeit als unentbehrliche Bestandteile von Tragschrauben.
Tragschrauben ohne Schlag- und Schwenkgefenke werden auch als starre Rotoren bezeichnet.(neuere Rotoren)
Ihr Bau wurde erst nach Bewältigung schwieriger Festigkeitsprobleme möglich. Sie zeichnen sich durch geringere Vibration aus, erhöhen die Stabilität des Rotorflugzeugs, erweitern dessen
Manövrierfähigkeit
(Rollen und Loopings sind damit möglich), beseitigen in weiten Grenzen die Empfindlichkeit des Rotorflugzeugs gegen Schwerpunktverschiebungen und ermöglichen höhere
Fluggeschwindigkeiten. Spätestens seit den Weltmeisterschaften 1976 gehören Looping, Steigflug rückwärts, Sturzflug mit Rolle zum Kunstflugprogramm.
Diese Flugfiguren wurden hier erstmals von Bo-105 und
Westland Lynx geflogen.
An den Tragschraubenblättern entstehen wie beim Tragflügel
Auftrieb und
Widerstand, die die Luftkraftresultierende des Tragschraubenblatts bilden. Bei
schräger Anströmung der Tragschraube ändern sich während
einer Umdrehung zyklisch Anströmgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Auftrieb
und Widerstand des Rotorblatts. Das Tragschraubenlatt schlägt nach oben und
unten. Gleichzeitig bewirkt die Corisionskraft eine Drehung um das
Schwenkgelenk. Die Schwenkbewegung wird u.a. durch Schwingungsdämpfer
gemindert. Bei axialer Anströmung des Rotors bleiben Auftrieb und
Widerstand des Blatts unverändert. Schlag- und Schwenkbewegung fehlen.
Eine Sehlagbewegung kann auch bei axialer Anströmung durch eine
zyklische — Btattverstellung ausgelöst werden ( Steuerwerk von
Hubschraubern). Das führt zum Neigen des Drehkegels und der
Luftkraftresultierenden der Tragschraube und zu einer Drehung des Rotorflugzeugs
um Längs- oder Querachse und zu einer seitlichen oder Vorwärtsbewegung.
Die Luftkraftresultierenden älter Blätter bilden die
Luftkraftresultierende des Rotors und erzeugen sein Drehmoment. Die
Luftkraftresultierende des Rotors (gleiche Richtung wie Achse des
Drehkegels) wird in Rotorschub (in Richtung der Rotorachse),
Längs- und Querkraft zerlegt. Bei Änderung der Durchströmrichtung des
Rotors ändert sich die Querneigung der Luftkraftresultierenden
(Autorotation). Die vertikal zur Flugbahn wirkende Komponente des Rotorschubes
erfüllt die gleiche Funktion wie der Auftrieb eines starren
Tragflügels. Die parallel zur Flugbahn wirkende Schubkormponente erfüllt die Funktion der Vortriebskraft (Triebwerksschub bei Starrflüglern).
siehe auch
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Datum der letzten Änderung : Jena, den: 08.05. 2019