Waarom kijkt een liftlift van een hovercraft er een uit, maar een propeller een andere?

3

Het hefblad van een hovercraft ziet er als volgt uit:

Letopdetienrechthoekigebladen.

Hetbladvaneenpropellervaartuigzietditalsvolgt:

Let op de drie, traditionele schoepvormige schoepen.

Waarom zijn de twee verschillend?

Bewerken: mijn vraag verschilt van de andere aangehaalde vraag omdat deze zowel naar het aantal bladen als naar hun vorm vraagt, evenals naar andere verschillen die ik tot nu toe nog niet ken.

    
reeks Megalonychidae 16.01.2019 / 03:39

2 antwoord

7

Omdat liftpropellors statische druk moeten leveren om de airbag op te blazen en te zweven. Dit betekent meer ventilatorbladen om de terugstroming te stoppen.

De stuwkrachtpropellors moeten kracht leveren die een combinatie is van statische druk en luchtstroming, maar grotendeels afhankelijk is van de luchtstroom. Dit betekent minder ventilatorbladen om een grote luchtstroom te vergemakkelijken.

    
antwoord gegeven 16.01.2019 / 12:05
3

Dit bestaat uit twee delen: aantal bladen en afgeplatte punten.

1. Aantal bladen.

Een schroefblad is eigenlijk gewoon een vleugel. Dit geldt ongeacht het weer dat u het heeft over een vliegtuig met zuigermotor, een straalmotor, een tafelventilator of de propeller van een vrachtschip.

Een vleugel is het meest efficiënt als de lucht die op de vleugel komt ongestoord is. Hoewel het mogelijk is vleugels te ontwerpen die efficiënt werken in zeer turbulente lucht (bijvoorbeeld insectvleugels, met name google over onderzoek naar libellenvleugels), zijn we er nog niet helemaal in termen van theorie of technologie.

Als gevolg hiervan wordt door het toevoegen van meer bladen aan een schroef elke "vleugel" gestoord door het blad ervoor. Meer bladen verlagen de efficiëntie. De meest efficiënte prop van allemaal is de single-blade prop. Sommige gemotoriseerde zweefvliegtuigen ontwerpen eigenlijk enkelbladige steunen die kunnen worden aangedreven met kleine grasmaaimachines.

Echter, een enkel blad laat veel lucht achter die mogelijk terug kan bewegen naar het lage drukgebied dat zojuist door de prop is gemaakt. Een prop met enkele bladschijf kan dus zeer efficiënt zijn (verbruikt minder brandstof om dezelfde afstand af te leggen) maar genereert minder stuwkracht. Hoe meer bladen u toevoegt, hoe meer stuwkracht de schroef kan behouden.

Als je drones vliegt, kun je dit zien in drone-ontwerp. Grotere drones gebruiken twee bladprops omdat hun afmetingen betekenen dat de props voldoende stuwkracht genereren en het gebruik van twee bladprops de levensduur van de batterij verbetert. Kleinere drones kunnen geen grote rekwisieten gebruiken, maar moeten stuwkracht genereren om te zweven. Daarom zijn kleinere drones ontworpen met steunen met drie of vier bladen.

Voor een hovercraft is de hovercraft niet ontworpen om voor altijd omhoog te rijden. Ze zijn ontworpen om precies genoeg lift te genereren om te zweven. Dit betekent dat de liftprop nooit wordt ontladen (het effect van rekwisieten die efficiënter worden wanneer ze in een bewegende luchtstroom worden gebruikt). Dus voor een hovercraft is een liftprop die hoge stuwkracht genereert terwijl hij niet van de grond af beweegt van het grootste belang. Door meer bladen toe te voegen, kunt u meer stuwkracht genereren met dezelfde motor (hoewel deze meer brandstof zal verbranden).

Het is mogelijk om dezelfde hoeveelheid stuwkracht te krijgen met een prop van twee bladen - maak de prop gewoon groter. Maar een hovercraft heeft beperkte afmetingen - je wilt dat de prop volledig in de romp blijft (dit is ook waarom straalmotoren meer bladen nodig hebben).

2. Squared off tips.

Toegegeven, dit is een secundaire en minder belangrijke factor, omdat sommige propellers van vliegtuigen ook kwadraten van tips hebben - maar je hebt het wel gevraagd.

Zoals hierboven vermeld, is een mes slechts een vleugel. Een van de problemen met het vleugelontwerp is het verlies van lift en toename van de weerstand als gevolg van de vortex tip. Een van de oplossingen die ingenieurs hebben gevonden, is om de liftverdeling van vleugelwortel naar vleugeltip zo dicht mogelijk bij elliptisch mogelijk te maken. Dit kan letterlijk gedaan worden door de vleugel elliptisch te maken (zoals de Spitfire) of door de vleugelincidentie te veranderen om minder bij de punt en meer bij de wortel te zijn, waarbij in feite de vleugel wordt gedraaid (vaak een washoutlaag genoemd). Als u geen perfecte elliptische verdeling kunt krijgen, zou een afgeronde punt de liftopwekking en -weerstand nog verbeteren.

Tipvortex kan echter niet worden gevormd op een liftblad van een hovercraft omdat het blad binnen een mantel of kanaal roteert. Het kanaal blokkeert fysiek de lucht rond de punt van het blad. Als zodanig kunt u het blad vierkant maken zonder de prestaties te verliezen. Voor optimale prestaties zou je eigenlijk een opening tussen de punt van het mes en het kanaal willen. Daarom is een vierkante tip die net in het kanaal past beter.

    
antwoord gegeven 18.01.2019 / 10:26