Taumelscheibe

Taumelscheibe 90° angelenkt

Eine Taumelscheibe (engl. "swashplate") ermöglicht die Steuerung des Hauptrotors eines Hubschraubers.

Aufgaben der Taumelscheibe

Sie besteht aus einem äußeren Ring und einem mit der Rotorwelle drehenden Innenring, die beweglich auf einer Kugel auf der Rotorwelle unterhalb des Hauptrotors sitzen (Kugelgelenk).

Die Steuereingaben des Piloten am Stick (Steuerknüppel) oder Collective (Pitch-hebel) werden zum Außenring der Taumelscheibe weitergeleitet, die entsprechend ausgelenkt wird.

Wird zum Beispiel der Steuerknüppel nach vorne gedrückt, neigt sich auch die Taumelscheibe nach vorne. Die Steuerstangen am drehenden Innenring geben die Bewegung zum Hauptrotor weiter, und zwar Zyklisch entsprechend der Neigung der Taumelscheibe. Die Hauptrotorebene wird durch die auftretenden, zyklischen Anstellwinkelveränderungen der Hauptrotorblätter nun ebenfalls nach vorne geneigt, der Hubschrauber beginnt, nach vorne zu fliegen.

Taumelscheibe 90° 3D

Dynamik

Bei der Ansteuerung des Hauptrotors muß beachtet werden, daß die dynamische Reaktion der Rotorkreisebene auf die Eingaben am einzelnem Blatt einem Kreisel entsprechen. Daher muß die Anlenkung des einzelnen Blattes phasenversetzt vor der eigentlichen erwünschten Wirkung erfolgen. Die einfachste mögliche Anlenkung besitzt eine Anlenkung des Blattes welche um 90° phasenverschoben zur gewünschten Reaktion der Rotorscheibe ist. Hierbei bezieht sich der Phasenwinkel auf die Position des einzelnen Blattes.

Anlenkung

Taumelscheiben Anlenkung

Die Taumelscheibenanlenkung kann über mehrere Methoden erfolgen.

• Über zwei bis vier Anlenkungen (Anlenkpunkten)
• Anlenkpunkte im Winkel von 90 (non-CCPM), 120 sowie 140° zueinander (CCPM Bauweise).
• Direkt mit einem Gestänge an die Servos
• Indirekt über einen bzw. mehrere Umlenkhebel

Feste Taumelscheibe

Fest bedeutet in diesem Fall, dass die Taumelscheibe um die Vertikale Achse fixiert ist. Also nicht nach oben oder unten bewegt.

Bei Pitchgesteuerten Helikoptern wird ein Pitch-Gestänge durch die Rotorachse geführt.

Bewegliche Taumelscheibe

Beweglich bedeutet in diesem Fall, dass sich die Taumelscheibe um die Vertikale Achse also um die Rotorachse nach oben oder unter verschiebt. Das bewirkt eine Verstellung des gesamten Pitches wodurch kein Gestänge mehr durch die Rotorachse führen muss.

Bewegliche Taumelscheiben finden in Modernen Helikopter immer mehr Verwendung. Zumeist mit drei Anlekpunkten im Winkel von 120° sowie neuerdings auch 140° Anlenkungen.

Zu beachten ist, dass das Mischen der Anlenkungen fast immer vom Sender aus übernommen wird und dieser demnach auch die Mischfunktionen unterstützen muss. Jeder Computersender kann das bereits.

Beim Ziehen des Collective (Pitch-hebel, collective => "gemeinsam") neigt sich die Taumelscheibe nicht, sondern wird im ganzen auf der Rotorwelle vertikal verschoben. So ändert sich der Anstellwinkel aller Rotorblätter gleichmäßig, der Auftrieb wird erhöht und der Hubschrauber steigt. Bei gleichzeitigem Einsatz beider Steuerelemente ergibt sich die Reaktion des Hubschraubers aus der daraus resultierenden Bewegung der Taumelscheibe.

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Weblinks

Einletung auf www.acteurope.de