Kort svar: Den här designen kommer antagligen att fungera, men det kommer att inte vara mycket effektiv . Det kan tweaked till att flyga, men när du börjar tweaking, skulle du fortsätta så att resultatet skulle se annorlunda ut.
Låt oss nu titta på dina frågor en efter en:
How feasible is it to use a propellor larger than the wingspan? Is
there any law of physics that prevent this configuration?
Det finns ingen lag som förbjuder en så stor propellern. För att skapa kraft måste du accelerera en massa luft bakåt. Ju större propellern är desto mindre accelerationen behöver vara för ett givet drag, eftersom ett högre massflöde är tillgängligt. Detta gör stora propellrar i sig effektivare , men större blad är tyngre och ger också mer friktionsdrag, så den söta fläcken är på propellrar som är ganska små än vingarna på det flygplan som de är kopplade till.
What immediate consequences would be seen in the airflow behind such a
large propellor? Would the wings aft of the flow still be able to
produce stable lift?
Eftersom accelerationen från propellern till luftmassan är liten, kommer vingarna bakom dem att flyga in nästan ostörd luft . Hissen lyssnar lite över tiden eftersom gränsskiktet som strömmar ut från propellerbladet kommer att ge en cyklisk variation i dynamiskt tryck på bakvingarna. Detta kommer emellertid inte att hindra deras generella förmåga att skapa lift.
The blades remain flat when stowed and act as an
additional lifting surface; but I assume one could position them so
that their loss of lift doesn't affect the balance of the plane? (Like
the sketch with them centered)
Med låg hastighet bidrar det till att ha mer vingeområde för liftskapande. Notera hur mycket fowler flaps av en flyglinje flytta bakåt för att öka inte bara vingarna camber, men också dess område. Genom att använda två vingar som flyger i formning skulle det kunna ge den bakre vingen en mycket högre angreppsvinkel och använda gapet mellan dem för att uppdatera den bakre vingsgränsskiktet som det görs i , så i kombination skulle deras hiss vara högre än den för en vinge av samma område. De långa smala propellerbladen i det här fiktiva flygplanet ser emellertid för spännande ut att vara till stor nytta när de lägger till lift: De skulle bryta av sig vid en bråkdel av sin potentiella lyft om de byggdes med befintliga material.
Without twist, can a propellor still
provide efficient thrust? Could you reproduce the twist's effect by
instead varying the length of the blade's chord from root to tip?
Bra att du lagt till "effektiv"; Detta ändrar svaret från ett "ja" till ett "nej". Endast med vridning skulle den lokala angreppsvinkeln vara nära det optimala, men även utan vridning kommer dragkraft att vara möjligt. Då bör målet vara att kasta hela propellbladet optimerat för den yttre 30% av sin spänning. Drivkraften från detta kommer dock att skapa ett starkt rotböjningsmoment, och jag tvivlar på att den slanka propbladen inte kommer att bryta av. Om du försöker skapa ett tryck nära mitten, kommer den yttre delen som flyger vid högsta dynamiska trycket att skapa betydande drag, vilket kräver mycket vridmoment, och igen kommer propellern att bryta av, men i en annan riktning.
Are there standard equations for calculating thrust and drag of a
propellor that does not have twist? Or of a propellor in general?
Ja. De första godorna publicerades av A. Betz och L. Prandtl 1919 , och de senaste väsentliga förbättringarna har lagts till av Larabee . Incidensen kan ordineras, och så kan den ställas konstant över hela spänningen. Om du kan köra en kopia av Mark Drela's XROTOR , kan du försöka själv.
