Почему так много различных форм пропеллера?

Вопросы / ответыПочему так много различных форм пропеллера?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 1 месяц назад

Во время поиска изображений я нашел эти изображения пропеллеров:prop1

и

prop2

Некоторые из них кажутся прямыми на переднем крае и изогнутыми на заднем, некоторые изогнуты на переднем крае и прямолинейны на заднем, симметрично изогнуты и некоторые довольно квадратные.

Похоже, что пропеллер-это пропеллер. Они все должны подтолкнуть воздух назад таким образом, чтобы продвинуть (отсюда и название?) самолет вперед .

Разве не было бы математически «лучшего» дизайна?

2 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Лучший дизайн зависит от того, какова ваша цель. Это изменяется в зависимости от условий эксплуатации:

Самый лучший коэффициент силы / тяги

Для слабонагруженных пропеллеров это были бы минимальные потери. Это пропеллеры на человеческих самолетах, ветряных мельницах или моторных планерах. Минимальные наведенные потери достиганы путем распределять циркуляцию эллиптически через диск пропеллера, и типичное последствие малая хорда около подсказок и низкое число лопастей пропеллера. Если вы хотите исследовать это больше, я рекомендую поиграть с Xrotor Марком Дрела (и, возможно, прочитать это ). Марк использовал его для проектирования mle (ниже НАСА фото EC87-0014-8) и пропеллера Dedalus.

MIT MLE в полете

Максимальная тяга на высокой скорости

Высоконагруженные пропеллеры, которые можно найти на больших турбовинтовых самолетах, менее обеспокоены индуцированными потерями, но должны выпускать как можно больше тяги с ограниченной площадью пропеллера. Диаметр ограничен для того чтобы ограничивать скорости подсказки, и подсказки типично слабо зазвуковы. Чтобы ограничить пики всасывания на лопастях, местный коэффициент подъема должен быть низким, что достигается за счет увеличения хорды и количества лопастей. Все чаще, теперь стреловидность подсказки также использована, но это управляет вверх по крутильным нагрузкам на лезвиях и водит к снованию в деятельности. Крайним примером является P-27 опора на турбовале Д-27 транспорта Ан-70 (ниже, фото Марины Лысцевой).

Ан-70 с винтом Р-27

Судовые движители

Они работают в среде, которая в 800 раз плотнее воздуха, и основной задачей является предотвращение кавитации . Это снова значит ограничивать пики всасывания и водит к очень высоким хордам лезвия. Чтобы ограничить тягу, судовые винты должны иметь чрезвычайно малые диаметры.

Пятилопастной судовой движитель

Движители подводных лодок

Для подводных лодок, добавьте минимальное излучение шума к целям конструкции. Минимальная тяга не является проблемой, поэтому лопасти пропеллера менее короткими. Их стреловидность распределяет вырезывание через след рулей с течением времени, который помогает много уменьшить шум.

Движитель подводной лодки

Причудливые формы некоторых моделей воздушных винтов имеют больше общего с маркетингом или ненаучными верованиями вуду некоторыми любителями. Как правило, прямая форма работает лучше всего.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Re: подводные пропеллеры, на самом деле есть масштабная модель одного на дисплее в Смитсоновском институте. Они тоже прошли через множество трудностей, чтобы получить эту вещь .

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

«По очевидным причинам я не могу опубликовать фотографию подводного винта здесь» это не очевидно. Почему?

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

@Vortico: Ну, я мог бы опубликовать старую фотографию. Современные подводные пропеллеры являются совершенно секретными. Они даже висят с крышками, когда лодка находится в сухом доке, поэтому спутниковые фотографии ничего не покажут.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

В статье по этой ссылке есть фотография непокрытой подводной лодки в drydock, видимой на картах Bing, и комментарии к спору, который произошел, когда это изображение было обнаружено.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

@RossPresser ‘ s link мертв и 404s, но на обратном пути машины: web.archive.org/web/20150423005349/http://…

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Пара дополнительных очков для поршневого двигателя самолета:

Размер и количество лопастей винта в основном зависит от мощности двигателя. Гигантская опора на крошечном двигателе не будет хорошей, потому что она потребляет слишком много энергии, чтобы просто вращать ее. И наоборот, небольшая опора на большом двигателе будет тратить большую часть мощности двигателя, так как опора будет разгоняться до того, как двигатель достигнет максимальной производительности.

Сопрягая размер упорки к двигателю одна из возможностей для конструкторов. Как упоминалось в предыдущем ответе, это зависит от того, для чего будет использоваться самолет.

Кроме того, большинство пропеллеров фактически не перемещают самолет, «толкая» воздух позади. Если бы это было так, то не было бы никакого смысла иметь их на передней кромке крыла или на носу — вы должны поместить их с чистым воздухом позади. Пропеллер фактически аэродинамическое крыло, производящ подъем используя такой же принцип как крыло. Отрицательное давление создается на «верхней» стороне опоры, поэтому винт «тянет» самолет вперед.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Крыло также толкает воздух вниз. Глядя на давление, мы описываем один и тот же физический процесс по-другому. Таким образом, пропеллеры выталкивают воздух сзади, и они делают это, ускоряя его посредством всасывания на передней части лопасти. И толкающие винты действительно являются более эффективным способом установки винта, но имеют свои собственные проблемы.

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

Бен, на картинке Ан-70 выше, как второй набор реквизита не мешает первому? Я знаю, ты сказал Большинство. Я всего лишь энтузиаст, для меня много летать-это магия, но я учусь. Разговор о том, как работает поршневая опора, несколько сродни тому, как работает электричество…. отверстие потока? или поток электронов?

flyman Админ. ответил 1 месяц назад

К сожалению, я ни в коем случае не эксперт — я все еще учусь каждый день. Ан-70 имеет другой тип двигателя, известный как Пропфан, который я понимаю, почти гибрид между турбовентилятором и турбовинтовым двигателем. Поэтому я мог бы догадаться, как взаимодействуют два реквизита, но я думаю, что оставлю это экспертам 🙂