Aircraft Propeller Designdetails - Betrieb
Ohne ein Verfahren zur Bestimmung der Leistung durch den Motor in nutzbaren Schub erzeugte Umwandlung ein Flugzeug würde nur noch sitzen und eine Menge Lärm zu schaffen und nicht überall bekommen.
In der Vergangenheit wurde eine Vielzahl von unterschiedlichen Propellern Designs versucht: manchmal flache Holzblätter, von einem bis zu mehreren Klingenmodellen Gegengewicht beschaufelten bei verschiedenen Geschwindigkeiten zu drehen.
Bis es wurde erkannt, dass ein Propeller wie ein Flügel zu schaffen Aufzug. Aber anstatt das Flugzeug des Tragens verdrängt sie ein großes Volumen an Luft nach hinten. Wenn auch langsam, im Vergleich zu einem reinen Flugzeugtriebwerk, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten ein kleines Luftvolumen verdrängt.
Die aerodynamischen Gesetze, die Flügel gelten gelten für Propeller auch nicht nur in einer horizontalen Ebene, sondern in einer vertikalen Bewegung und so Schub (horizontaler Lift) erstellt und das Flugzeug in der Lage, sie vorwärts zu bewegen, und nach dem Erreichen Abhebgeschwindigkeit es erhalten die Luft.
Diese Seiten scheinen ein kleines Licht auf Propeller-Design, erklärt einige der Aerodynamik und bespricht Betrieb der steuerbaren Propeller während Preflight, Start und Kreuzfahrt und den Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch.
Grund Propeller Entwurf
Power Conversion
Die Funktion des Propellers ist Bremspferdekraft von dem Motor in nutzbaren Schub zu konvertieren. Um dies zu tun gibt es zwei Arten von Propellern im Einsatz: mit festen Abstand (oder Masse einstellbar, die bei einem vorgegebenen festen Abstand während des Fluges bleibt) und die konstante Geschwindigkeit Propeller mit einigen Variationen möglich, in der Art, wie sie gesteuert werden.
Blattwinkel
Mit Blick auf ein Propeller, dessen Schaufelwinkel variiert von der Wurzel bis zur Spitze. Dies liegt daran, Winkelgeschwindigkeit der Schaufel am höchsten es an der Spitze ist, und die niedrigste an der Wurzel (die Schallgeschwindigkeit zu erreichen). Wenn der Blattwinkel konstant sein würde dann der Anstellwinkel des relativen Luftstroms (Ergebnisses der Vorwärtsgeschwindigkeit und RPM) würde über die Propellerscheibe variiert (und den Schub zu), und das Blatt wahrscheinlich zum Stillstand gekommen wäre. Um sicherzustellen, dass der erzeugte Schub gleich etwas von der Wurzel bis zur Spitze, verändert sich der Blattwinkel von hoch an der Wurzel (niedrige Winkelgeschwindigkeit) und geringer an der Spitze (hoher Winkelgeschwindigkeit).
Thrust Schöpfung
Während der Propellerdrehung erzeugt der Luftstrom hinter dem Propellerblatt eine aerodynamische Reaktion mit kann in Schub gelöst werden (mit Flügeln wir nennen diesen Lift) und Propellerdrehmoment (drag). Zu drehen, um den Propeller der Motor eine Kraft, Drehmoment zu erzeugen braucht. Der Widerstand gegen diese Drehung Propellerdrehmoment bezeichnet, und wenn diese beiden Kräfte im Gleichgewicht oder stabilisierten, Motor / Propellerdrehzahl sind, ist ebenfalls konstant. So Leistung durch den Motor erzeugt wird, durch den Propeller absorbiert und als Folge Schub erzeugt wird.
Fixed Pitch
Bei diesem Typ sind die Schaufeln fixiert und kann sich nicht bewegen (mit Ausnahme drehen), wodurch Winkel Propellerblatt befestigt ist (aber der Blattwinkel ändert noch von der Wurzel bis zur Spitze, wie oben erklärt). Es ist zu sehen, dass es auch eine RPM / airspeed Kombination ist, wo der Propeller am effizientesten und optimalen Anstellwinkel arbeitet, und erzeugt seine maximalen Schub. Auf allen anderen Fluggeschwindigkeiten (oder Flugbedingungen) gibt es weniger Schub vom Propeller zur Verfügung. Mit anderen Worten hängt der effektivste Angriffswinkel auf RPM und Luftgeschwindigkeit.
Obwohl bequem und einfach zu bedienen, ein Festpropeller wird immer ein Kompromiss zwischen einer Reihe von Faktoren wie Drehzahl, Luftgeschwindigkeit sein, relativ Luftstrom, Anstellwinkel, zwei oder drei Klingen, Messer Akkord und Länge, emittieren Geräuschpegel usw. Sie erhalten das Bild.
Konstante Geschwindigkeit
Diese Propeller sind, wie erwartet, teurer in Bezug auf die Anschaffungskosten und Wartung. Aber sollten Sie die maximale Leistung aus Ihrem Flugzeug in den meisten Fällen benötigen, dann ist dies der Weg zu gehen.
Propellersteuerung
Mit einem Festpropeller hat der Pilot nur eine Steuerung, Drossel, um Leistung und Drehzahl zu steuern. Mit einem konstanten Geschwindigkeit Propellern sind zwei Steuerungen: Leistung (Gas, schwarzer Knopf) und RPM (Propeller, blau Knopf). Außerdem soll es einen MAP-Indikatoren (Saugrohrdruck) sein, die Motorleistung betrifft.
Bewegen der Propellersteuerung (pitch) ändert sich die Drehzahl, bei der der Motor und Propeller dreht und die Drosselklappe zu bewegen ändert die Menge an Energie zugeführt (MAP) zu dem Propeller auf der voreingestellten Drehzahl konstant gehalten wird durch die Propellerregler.
Ein Flugzeug mit einer konstanten Propellerdrehzahl ist in der Regel ein wenig komplexes und wird nicht für einfach (ab initio) Flugausbildung verwendet. Diejenigen Ausbildung für höhere Lizenzen (CPL, ATPL) müssen verstehen und richtig diese komplexere Flugzeuge mit höherer Leistung Motoren zu arbeiten.