Schwenk- und Schlaggelenke

Hallo Community,
ich würde gerne wissen wie ein Schlag- und ein Schwenkgelenk bei einem Hubschrauber funktioniert.
Welche Aufgaben haben die beiden Gelenke.
Desweiteren intessiert mich, was die Corioliskraft damit zu tun hat?

Natürlich habe ich auch schon Nachforschungen angestellt im Technologie desFlugzeuges von Klaus Engmann und auf diversen Internetseiten, wie www.exl.at oder www.wikipedia.de
leider ist mir das alles zu ungenau.

Bitte um rasche Antwort :smile:
Vielen Dank für eure Hilfe

Hallo felconzss,
die Zeit, in der ich das Prüfungswissen für Aerodynamik erlernen mußte, liegt einige Jahrzehnte zurück. Trotzdem möchte ich, zumindest in Teilen, die Frage beantworten.

Zunächst muß man feststellen, daß nicht alle Hubschrauber mit Schlag- und Schwenkgelenken ausgestattet sind. Moderne Rotorköpfe und -blätter sind in der Lage, die Schlag- und Schwenkbewegungen zu kompensieren.

Ein „herkömmlich“ ausgerüsteter HS ermöglicht das Schlagen und Schwenken des Rotorblattes während des Umlaufens durch die gen. Gelenke.

Das Schlagen (Auf- und Abbewegung) des Blattes entsteht dadurch, das ein Rotorblatt während eines Umlaufes unterschiedlich angeströmt wird, wenn sich der Hubschrauber in irgendeine Richtung bewegt (dies trifft also auch zu, wenn der HS bei Starkwind über einer Position schwebt).

Bei zusätzlicher Anströmung des vorlaufenden Blattes, die sich aus der Vorwärtsbewegung des HS ergibt, entsteht ein höherer Auftrieb am Blatt. Das Blatt bewegt sich aus der Rotorkreisebene nach oben. Wenn das Blatt in den Bereich der Rückanströmung kommt, kommt es zu einer Reduzierung des Auftriebes, und das Blatt fällt aus der Rotorkreisebene nach unten. Um dem Rotorblatt diese kontinuierliche Auf- und Abbewegung zu ermöglichen, sind am Rotorkopf entsprechende Anlenkungen eingebaut.

Ähnlich verhält es sich bei den Schwenkbewegungen. Das vorlaufende Blatt wird durch die zusätzlich Anströmung, die aus der Vorwärtsfahrt resultiert, abgebremst und „bleibt zurück“. In der Phase der rückwärtigen Anströmung wird das Blatt beschleunigt und „läuft vor“. Um das „Vorlaufen“ und „Zurückbleiben“ des Rotorblattes während des Umlaufens zu ermöglichen, sind am Rotorkopf entsprechende Gelenke angebracht, die dieses ermöglichen.

Bis zum Erkennen des Phänomens, daß ein Hubschrauber, der nicht nur bei Windstille schweben soll, Schlag- und Schwenkgelenke zum Ausgleich der zusätzlichen
Anströmungen bei Aufnahme von Fahrt benötigt, hat es viel Bruch gegeben. Die Pioniere konnten nicht verstehen, daß ihre Hubschrauber zwar schweben konnten, aber sich bei Aufnahme von Vorwärtsfahrt zerlegten. Die starre Anlenkung der starren (Holz-)Blätter am Rotorkopf war nicht in der Lage, die Schlag- und Schwenkbegungen zu kompensieren, so daß sich das Rotorsystem zerlegte, sobald Fahrt aufgenommen wurde.

Zur Corioliskraft kann ich mich nur soweit auslassen, daß diese vermutlich ebenfalls in einem geringen Maß „bremsend“ und „beschleunigend“ auf das umlaufende Rotorblatt wirkt.

In der Hoffnung, daß diese Ausführungen etwas Licht ins Dunkel gebracht haben, verbleibe ich

mit freundlichem Gruß

Schlauer Fux

Hi, diese beiden Gelenke waren bei früheren Baumustern der Helicopter nötig, um die (Metall)Rotorblätter vor Abreißen durch Relativbewegung zur Rotorachse zu schützen - moderne Helis haben so etwas nicht mehr; heute sind die Rotorblätter aus GFK und elastisch genug, Biegekräfte an der Verbindung Mast-Blatt aufzunehmen. Den Einfluss der Crioliskraft kann ich leider nicht erklären.
Gruß Hubert

Hallo!
Leider kann ich Dir da nicht sehr detailliert weiterhelfen, grob erklärt ist es so daß ein starr aufgehängtes Rotorsystem nicht funktioniert und z.B. starke Unwucht erzeugen würde.

Die Rotorblätter müssen bei wechselnder Belastung, also sich änderndem Pitch, „ausweichen“ können.

Aber wenn Du in der Literatur schon nichts findest… Sorry daß ich da nicht in die Tiefe gehen kann…

Viel Erfolg!

Jack

Hallo,

die Corioliskraft regt die Rotorblätter zur Schwenkbewegung an. Um eine Überlastung der Blattwurzel am Rotorkopf zu verhindern, setzt(e) man Schwenkgelenke ein. Somit kann das Rotorblatt vor- oder nacheilen.
Das Schlaggelenk verhindert die Überlastung der Blattwurzel aufgrund des Rotorschubes. Die Blätter können sich nach oben und unten bewegen.

Aufgrund der CFK- und GFK-Materialentwicklung mit ihren Elastizitäts- und Festigkeitseigenschaften, können Rotorsysteme heute auf diese beiden Gelenke verzichten.

Viel Spaß beim Fliegen!

hallo, da kann ich dir nicht weiterhelfen.
modeller

Hallo,

vereinfacht gesagt haben beide Gelenke den Hintergedanken, Überlastungen zu vermeiden. Da sich beide Gelenke unanhängig vom restlichen Rotorsystem bewegen können kommen hier die sog. Corioliskraft ins Spiel. Sie ist rel. komplex zu erklären. Würde empfehlen, auf einschlägigen Seiten mal einen Physiker zu fragen.

Rotorsystem sind von Grund auf instabil. Die Kräfte, die an den Blattwurzeln auftreten sind mitunter sehr groß. Schlag- bzw. Schwenkgelenke versuchen, diese Belastungen zu minimieren. Ein ruhigerer und stabilerer Blattlauf ist die Folge.

Geht aber wirklich ans Eingemacht, diese Frage :smile: