Varför finns det så många olika propellformer?

Den bästa designen beror på vad ditt mål är. Detta ändras med driftsförhållanden:

Bästa kraft / tryckförhållande

För lätta lastade propellrar skulle detta vara minimalt inducerad förlust. Det här är propellrarna på humordriven flygplan, väderkvarnar eller motorsysslingar. Minsta inducerad förlust uppnås genom att distribuera cirkulationen elliptiskt över propellerskivan och en typisk följd är ett litet ackord nära spetsarna och ett litet antal propellerblad. Om du vill undersöka detta mer, rekommenderar jag att du spelar med XRotor av Mark Drela (och kanske läser detta ). Mark använde det för att utforma MLE (nedan, NASA foto EC87-0014-8) och Dedalus propellern.

Maximalkraftvidhöghastighet

Högbelastadepropellrar,somfinnspåstoraturbopropflygplan,ärmindreoroadeförinduceradförlust,menmåsteläggautsåmycketdragkraftsommöjligtmedettbegränsatstötdämpningsområde.Diameternärbegränsadtillattbegränsaspetshastigheter,ochspetsarnaärvanligtvismildtsupersoniska.Förattbegränsasugtopparnapåknivarnamåstedenlokalalyftkoefficientenvaralåg,vilketuppnåsgenomattökaackordetochantaletblad.Ialltstörreutsträckninganvändsnuävenspetssvep,mendettadriverupptorsionsbelastningenpåknivarnaochledertillförbränningidrift.Ettextremtexempelär P-27 prop på D-27 turbosaxeln på An-70-transporten (nedan, bild av Marina Lystseva).

Shippropellers

Dearbetariettmediumsomär800gångertätareänluft,ochdetviktigasteärattundvika kavitation . Detta innebär återigen att man begränsar sugtopparna och leder till mycket höga bladkord. För att begränsa utkast måste skeppspropeller ha extremt små diametrar.

Submarinepropellrar

Förubåtar,läggtillminstabullerutsläpptilldesignmålen.Minstautkastärinteettproblem,såpropellerbladetärmindreotrevligt.Derassvepdistribuerarskärningengenomroddarnasväckandetid,vilkethjälpermycketattminskabruset.

De snygga formerna hos några modellflygplan propellrar har mer att göra med marknadsföring eller okunniga voodoo övertygelser av några hobbyister. Generellt fungerar en rak form bäst.

Ett par extrapunkter för kolmotorflygplan:

Propellerbladets storlek och mängd beror mest på motorns effekt. En gigantisk prop på en liten motor kommer inte att vara bra, för att den förbrukar för mycket energi bara för att rotera den. Omvänt skulle en liten prop på en stor motor slösa mycket av motorutgången, eftersom propet skulle överskrida innan motorn nådde topp prestanda.

Matchande propstorlek till motor är en av utmaningarna för designers. Som nämnts i det föregående svaret beror det på vad flygplanet ska användas till.

Flyttar de flesta propellrarna inte faktiskt flygplanet genom att "trycka" luften bakom sig. Om så var fallet skulle det inte vara meningsfullt att få dem på vingen eller på näsens framkant - du borde placera dem med tydlig luft bakom. Propellern är en aerofoil som producerar hiss med samma princip som en vinge. Negativt tryck skapas på "uppåt" sidan av propet, så propellern "drar" flygplanet framåt.