Är precession ett problem för tvåbladiga propellrar?

Vindturbiner drabbas inte av precession i sig, utan från precession "wobbling", när den gyroskopiska kraften varierar dramatiskt över en revolution. Normalt skulle en 3-bladig prop vara tyngre än en 2-bladig och kommer att ha större gyroskopisk effekt (vid samma RPM). Men det kommer att bli bättre balanserat över en revolution. Ju närmare en solid disk, desto bättre.

(Faktum är att en 3-bladig prop verkar vara perfekt balanserad i extrema positioner. Med tanke på bladen smala stavar eller längd $ r $ , tröghetsmomentet MOI) för propellerskivan för att vrida sig över spindelaxeln (t.ex. yawing) blir $ 1/3 \ cdot mr ^ 2 + 2 \ gånger 1/3 \ cdot m (r \ cos60 °) ^ 2 = 1/2 \ cdot mr ^ 2 $ i ett extremt läge (som - <) och $ 2 \ gånger 1/3 \ cdot m r \ cos30 °) ^ 2 = 1/2 \ cdot mr ^ 2 $ i Y-positionen. Jämför detta med variation från nästan 0 till $ 2 \ gånger 1/3 \ cdot mr ^ 2 $ för en 2-bladig prop).

För en 2-bladig prop, sker denna wobbling vid dubbla rotationsfrekvensen. För vindkraftverk med deras ~ 20 varv per minut är detta < 1 Hz, en frekvens som kan störa normal yawing och till och med skada strukturen. Men flygplanets rekvisita går mycket högre hastighet; en typisk 2400 rpm ger dig en 80 Hz hum. Kan vara obehagligt, men långt ifrån den naturliga frekvensen av manövrering och flygplanet.

Också viktigt att notera att det finns två effekter på spel här: precession (gyroskopisk effekt) utövar en kraft vinkelrätt mot den applicerade rotationen, men det finns också enbart ett moment av tröghet / rotorn över dess rotationsaxel (som beräknat ovan) som måste övervinnas. Den senare gäller även om rotorn är stoppad, men båda vrider när den snurrar. Nu, för flygplan med snabba spinnande men relativt små rekvisita, kan den gyroskopiska effekten vara märkbar (se nedan), men bara MOI är helt försumbar (knivens massa är ingenting jämfört med resten). Men för vindkraftverk måste motsatsen vara sant: Rotormassan / MOI är (förmodligen) den dominerande massan av hela saken.

När det gäller själva precessionen, dvs tendensen att vrida sig vinkelrätt mot var du vill vill , så lider de flesta flygplan inte heller av det. Flygplan gör det enkelt att vrida (manövrera) för att det ska vara ett problem, och de aerodynamiska krafterna uppväger de gyroskopiska i storleksordning. På normala propellflygplan kan du bara märka det när du gör en manövrering om du vill vill .

Under vissa omständigheter kan precessionen dock vara ganska signifikant. Detta innebär fall där vinkelhastigheter är höga (aerobatics), de aerodynamiska krafterna är låga eller mycket finbalanserade (svävare) eller båda (spin).

Ja, tvåbladiga propellrar kommer att producera precessionseffekter under manövrering, precis som alla andra propellers vilja. Det är knappt märkbart för normala operationer. Det är ganska märkbart under hård manövrering eller aerobatisk flygning och samordnad användning av roder och hisstryck är nödvändig under manövrering i dessa regimer för att motverka denna effekt.

En enbladig propell introducerar minst dra, men presenterar elementära balansproblem. Tvåbladiga propellrar lider av sämre precession än trebladiga propellrar, och i en turbine som uppstår med knivarna ligger i ett horisontellt läge och turbinen svänger / gungas på grund av vindförändring. En trebladig propellern balanserar en del av den kraften och slutar vara den bästa kompromissbytet mellan så många blad och luftmotstånd.

Mer djup här: länk

Ja, gyroskopisk precession är en sak på tvåbladiga propellrar. Jag flyger en C-172 och den är listad som en av faktorerna i flygplanets vänstra svängande tendenser.

Precession är en gyroskopisk effekt och för samma vinkelhastighet - de involverade krafterna beror på propellorns tröghetsmoment, att (för samma bladkonfiguration och material) är proportionellt mot antalet blad.