Áttekintés

A leghatékonyabb légcsavar egypengésű, végtelenül keskeny húrú, végtelenül vékony a szárnya, végtelenül hosszú lapátú, végtelenül lassan forog és végtelen nyomatékot igényel. Tehát annak nyilvánvalóvá tételével a propeller kialakítása tanulmányozza a kompromisszumokat és a kompromisszumokat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy valami praktikus legyen. Az alábbiakban felsorolunk néhány kompromisszumot:

• hossz: a futómű magassága (vagy a víz mélysége) korlátozza a kés hosszúságát.
• anyagi korlátok: a vastagabb szárnyak jobban ellenállnak az erőknek. Az erősebb anyagok lehetővé teszik a vékonyabb szárnyak kialakítását, miközben megfelelnek a szükséges lapát szilárdságának.
• erőmű korlátai: a propeller forgatásához szükséges nyomatéknak meg kell egyeznie a motor / motor hatékonysági és teljesítménygörbéivel.
• szám lapátok: több penge ugyanolyan átmérőjű nagyobb tolóerővel
• megnövekedett aktivitási tényező (más néven penge szélessége): a szélesebb lapátok nagyobb tolóerőt eredményeznek azonos átmérőnél
• kiegyensúlyozás: egy támasz nagyon nehezen egyensúlyozható, anélkül, hogy az ellentétes tömeg sok húzást okozna.
• rezgés: három támasz kevesebb rezgést ad, mint kettő
• hangszennyezés: a lassabban pörgő kisebb támaszok kellemesebbek a fülben
• a fogyasztók észlelése: a fogyasztók a valós hatékonyságtól és teljesítménytől függetlenül szeretik a nagy lapátokat látni rajongóikban.
• a folyadék sűrűsége:
  • sűrű folyadékok, például mivel a víz kavitációt okozhat, ami gyorsan károsíthatja a propellert. Az egyik megoldás a hegy alakjának megváltoztatása a kavitáció valószínűségének minimalizálása érdekében.
  • az ellenkező skálán, kis sűrűségű folyadékokkal, például levegővel, a penge csúcsa olyan gyorsan foroghat, hogy elakad.

Mivel a drónokhoz kapcsolódik

A forgószárnyas járművek egy kicsit különlegesek, ezért bontsuk ki típusonként:

függőleges meghajtás

A multirotoros drónok és helikopterek rengeteg helyet foglalnak el a hajókhoz képest, ezért nem kell különösebben korlátozniuk az átmérőjüket. Rotorjaikat elsősorban az erőmű teljesítménye alapján választják.

Hosszirányú meghajtás

A futóművel ellátott rögzített szárnyú drónok ugyanazokat a szabályokat tartják be, mint a teljes méretű repülőgépek. Ha a támasz felszálláskor a földet fogja érni, az nem túl hasznos!

Rögzített szárnyú drónok futómű nélkül, pl. kézzel indítható vitorlázórepülők, nagyon nagy összecsukható propellerek használhatók. Ezeket a multirotorokhoz hasonlóan választják, ahol az erőművek hatékony illesztéséről van szó.

Amint azt @RobinBennett hangsúlyozta: "Nem akarja, hogy elakadjon, ha a repülőgép áll, ezért maximális dőlésszög - és ez határozza meg a maximális sebességet. Ha gyorsabban akarsz haladni, akkor gyorsabban kell forgatnod a támaszt, és ha fix mennyiségű energiád van, akkor egy kisebb támaszra van szükséged, hogy gyorsabban megpördítsd. "

Amint azt röviden kifejtettük itt az Aviation.SE oldalon és itt a Physics.SE oldalon, az akkord hosszának különbségei ( és a propellerek egyéb tulajdonságai, például az átmérő) és a szurok ) többnyire abból adódnak, hogy a víz ~ 800x sűrűbb, mint a levegő, és a optimális tulajdonságokat eltérő hatékonysággal eredményezi a rendkívül hatékony légcsavarok számára. ( maximális mélység ) az edénynek, és így gyorsabban kell forognia a szükséges tolóerő előállításához. Ez nagy nyomásgradienseket eredményez a légcsavar felületén, ami kavitáció veszteségeket okoz. Ezeket a nyomásgradienseket a megnövekedett pengeszám és húrhossz csökkenti, ami nagyobb felületet biztosít a víz számára, és lassabban pörgeti a támaszt.

( cit. )

A kavitáció képe egy tengeri hajócsavaron, ahol a légcsavar felületén lévő nagy nyomásgradiensek alacsony nyomású vízbuborékokat okoznak amelyek leeresztik a hatékonyságot, és összeomláskor károsíthatják a légcsavart.

Hasonlóan az asztali ventilátorokhoz, amelyek átmérőjét a rendelkezésre álló hely és sebesség korlátozza (a zaj csökkentése érdekében), így a penge területe növekszik, hogy több levegőt mozgasson (a hatékonyság nem annyira aggasztó).

A multirotorok átmérője nem azonos ( ha a csúcsok nem felelnek meg vagy meghaladják az 1 Mach-ot a gond ok), akkor nincs szükség nagy akkordhosszakra.

Releváns Reddit-beszélgetés