Varför har propellblad inte vinglar?

Navigera dina svar
29

Den första frågan kanske låter löjligt och kanske är det. Men som propellerblad verkar av samma fysiska lagar som vingar, och vinglar reducerar den inducerade dragen med en hel del, varför släpper de inte på propellerblad?

Jag kan föreställa mig att det kan vara ett materiellt problem. Men finns det fler skäl? Och varför kan det vara ett materialproblem?

    
uppsättning Maverick283 11.04.2015 10:04

6 svar

20

Vingar på vingarna hjälper till att de ökar luftvolymen på vilken vingen kan agera. Utöka vinge spänningen skulle vara mycket mer effektiv , men när spänningen är begränsad eller det maximala vingeböjningsmomentet är begränsat, ger vinglar en liten förbättring av effektiviteten vid höglyftkoefficienter.

På propellrar , men vinglängderna skulle springa genom luft som redan påverkas av propellerens spetsar. Ingen ytterligare luft kommer att vara inblandad, så ingen effektivitetsökning kommer att bli möjlig. Observera att propulsiv effektivitet ökas genom att accelerera mer luft med en mindre mängd. Formeln för propulsiv effektivitet $ \ eta_p $ av en luftandningsmotor är $$ \ eta_p = \ frac {v _ {\ infty}} {v _ {\ infty} + \ frac {\ Delta v} {2}} $$ där $ v _ {\ infty} $ är luftflödeshastigheten och $ \ Delta v $ hastighetsökningen av luften som påverkas av propellerskivan. En mindre $ \ Delta v $ som verkar på ett högre massflöde gör motorn mer effektiv. Denna effekt är mest uttalad när $ v _ {\ infty} $ är låg.

Spetsflänsarna skulle fungera i en region med högt dynamiskt tryck och generera mer friktionsdrag utan att bidra till spännens effektivitet.

Förresten: Den som säger dig att vinglänkar reducerar inducerad dra ganska lite har något att sälja till dig, men jag tar dig bort.

    
svaret ges 11.04.2015 13:59
5

Hartzell gör propellrar som verkar ha winglets (tips böjda bakåt) kallas Q-tips. Namnet verkar hänvisa till att de är tystare. Jag har läst att de gör samma jobb som en lite större diameter prop. De verkar inte ha några problem med livet. Eftersom buller kostar energi, och en mindre prop gör samma jobb .... det är möjligt att de är effektivare. Den böjda spetsen är liten - i storleksordningen några inches.

    
svaret ges 12.04.2015 11:12
1

Begreppet "vinglar" användes i tidiga dagar av luftfart genom uppfinningarna av Henri Coanda, patent: 1937GB191112740, 1910; CA370885, 1937; och till båt propellrar; Du kan titta, även i ESPACENET, på patent: ES-0444150, Inventor: 'Gonzalo Perez Gomez' och ES-8300608, 1987, samma; och ES-0293837_U av 'Ramon Ruiz Fornella', allt från: 'Astilleros espanoles'. "NASA Technical Memorandum 87771", av Milton A. Beheim: "NASA Research in Aircraft Propulsion", visar en propell med "winglets".

Jag skulle vilja säga att en av orsakerna till vinglänkar i vingtips är att minska marginalvärdet, på grund av kompensationen för skillnaden i tryck mellan den övre och nedre ytan av vingen, denna "virvel" eller "virvel" ökar dragen och påverkar alltså den totala flygplanseffektiviteten.

    
svaret ges 15.04.2015 20:18
1

Winglets på propellrar ser ut som propellrar som har gått igenom "ground strike" och FAA-grunden prop-driven flygplan med propellrar skadade på grund av markstrejk.

Det är helt enkelt dyrare att tillverka, certifiera och underhålla; även om det ger bättre tryck i startpositionen; men potentiellt mer drag under kryssnings- och fjäderförhållandena (baserat på propellerhöjd, kommer att vara annorlunda med olika propeller).

BERP-tips är sannolikt mer effektiva övervägande, med tanke på start, kryssning och fjäderförhållanden (fjäder är den önskade höjden under motorfel för att förhindra vindkraftverk och dra från spärrfri roterande).

    
svaret ges 06.10.2016 17:42
0

Fördelar:

  • Winglets på en prop skulle begränsa sparsamt flöde, vilket ger mer luft att arbeta på, eftersom det inte "flyger bort".
  • Vidare kan vingarna utformas på ett sådant sätt att suga luften inåt mot propnavet, vilket ytterligare ökar mängden luft som bearbetas.
  • De skulle också minska inducerade dra från spetsvorter. Den som säger att vingläder är skräp kan förklara det för alla konkurrenskraftiga glidflygplan, Boeing, Airbus, Cessna och någon annan modern flygplansproducent, varav de flesta använder någon form av vingtips.
  • På grund av det starka utombordningsflödet längs stutet hamnar lågtrycksluften från bladets topp och högtrycksluft från botten av bladet båda utombordningen av propellern, där lågtrycksregionen suger högt tryckluft från botten av bladet på toppen, vilket därigenom minskar högtrycket på botten och ökar det låga trycket på toppen, vilket resulterar i en helt meningslös del av bladet, vilket ger mycket liten tryckkraft men ändå skapar drag och kräver mer kraft att vrida propellern.

    • Av alla ovanstående skäl kan en propell med samma diameter som placeras i ett hölje potentiellt skapa upp till 85% mer dragkraft med samma motor som en propeller som inte är inkapslad.

    Nackdelar:

  • En vinge som ligger på spetsen av en propell skulle ständigt accelereras ombord, om ett regelbundet propellerblad behandlar denna acceleration ganska lätt, eftersom det är en axiell belastning på bladet, vingen skulle vara en cantilever beam och krafter skulle snabbt lägga upp att skapa en ganska formidabel kraft på några väsentligen stora vinglar på spetsen av en propeller.
  • Förutom kraftens storlek och det faktum att det är en lastbärande typbelastning, är det också en variabel last som är mindre på låg varvtal och högre på hög varvtal, vilket snabbt leder till materialträthet och strukturfel.
  • Kostnaden för att tillverka en sådan propell skulle vara högre.
  • Propellerns vikt skulle vara högre för att ta hänsyn till de strukturella belastningarna som anges ovan.

    • Kokar ner till kostnad, vikt, tillförlitlighet.

        
    svaret ges 03.10.2018 19:58
    -4

    Samma anledning till att det inte finns några vinglar på glidflygplan. Flertalet propellers tips är små & noggrann att det finns en försumbar spillover för att orsaka vingtipor som gör vingen ineffektiv. Propbladen med breda spetsar som de i C130 eller Huey helikopterblad kan förbättras med vinglar, men en sådan design lägger också till komplexitet (kostnad), vikt och krafter som kan hota tillförlitligheten & säkra knivarna.

        
    svaret ges 15.04.2015 07:12

    Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

    Looking för att identifiera en bokserie om en mänsklig kvinna skickad för att döda en främling för att rädda sin dotter Can en behållare läggas till en lamppost?