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. Bell UH-1 mit 2 Rotorblättern. Wie doch die Optik täuscht. 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, AH-64 beim Loopingerhöhen 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).


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Datum der letzten Änderung : Jena, den: 08.05. 2019