Delta-Scharnier
Englisch: delta hinge
Bei Hubschraubern ein Scharnier mit zur Rotorbahn paralleler Achse, das das Ausschlag der Rotorblätter ermöglicht
Delta-Scharnier: das Scharniergelenk, das Rotorblätter in Bewegung hält
Ein Delta-Scharnier ist ein Drehgelenk an einem Hubschrauber- oder Gyrocopter-Rotorblatt, das mit seiner Achse parallel zur Ebene der Rotordiskette angebracht ist. Diese Anordnung ermöglicht es dem Blatt, sich auf und ab zu bewegen oder zu flattern, wenn sich die aerodynamischen Lasten und die Rotordrehzahl während des Fluges ändern. Das Scharnier selbst ist üblicherweise ein Stahlzapfen oder Bolzen, der sich in Spannrichtung erstreckt, in einer entsprechenden Bohrung in der Blattbasis und in einer zugehörigen Fassung auf der Rotornabe gesichert.
Der mechanische Zweck des Blattflatterns ist für die Rotorkontrolle entscheidend. Wenn ein Blatt während seiner Rotation in den Vorwärtsbereich gelangt, erzeugt es mehr Auftrieb und neigt zum Aufsteigen; im Rückwärtsbereich erzeugt es weniger Auftrieb und neigt zum Absenken. Ohne Flattern würde diese asymmetrische Belastung ein gyroskopiisches Moment erzeugen, das das Flugzeug destabilisieren würde. Das Delta-Scharnier nimmt diese Bewegung auf und wandelt sie in eine harmlose vertikale Schwingung um, die die Rotornabe, der Mast und der Flugzeugrumpf ausgelegt sind zu bewältigen.
Der Begriff Delta stammt aus der Winkelgeometrie der Anordnung. Aus bestimmten Blickwinkeln bildet die Beziehung zwischen der Flatterachse, der Blattspannweite und der Rotationsdiskette ein dreieckiges Muster, das an den griechischen Buchstaben Delta erinnert. Bei einigen Konstruktionen wird das Delta-Scharnier auch Flatterscharniert oder einfach Blattflattergelenk genannt; militärische und zivile Vorschriften verwenden den Begriff gleichbedeutend.
Varianten und Wartungsaspekte
Delta-Scharniere werden mit engen Toleranzen hergestellt, um Spiel zu minimieren, das bei der Wartung regelmäßig überprüft werden muss. Übermäßiger Verschleiß in der Scharnierbohrung ermöglicht Blattflattern, eine zerstörerische Schwingung, die Befestigungselemente lockern, Blattbasis risse verursachen und letztendlich zum Blattausfall während des Fluges führen kann. Korrosion des Scharnierstifts, besonders in Salzluftumgebungen, reduziert die Tragfläche und erhöht den Verschleiß. Viele Scharniere sind mit Schmiernippeln abgedichtet und erfordern regelmäßige Schmierung; andere werden als versiegelte Einheiten ausgelegt und können nicht vor Ort gewartet werden.
Ein Delta-Scharnier unterscheidet sich von einem Lagerscharniert, das Blattbewegungen in der Rotationsebene ermöglicht, und von der Stellachse, die den Blattwinkel für Sammel- und zyklische Steuerung regelt. Das Delta-Scharnier ist rein ein passives lasttragendes Gelenk; es wird nicht angesteuert. Das Blatt flattert frei innerhalb von Grenzen, die durch Anschläge, mechanische Begrenzungen oder hydraulische Dämpfer gesetzt werden, die übermäßige Bewegungen verhindern, die Steuerstangen und Taumelscheiben-Gestänge beschädigen könnten.