Pretvaranje snage motora (momenta) u potisak neophodan za kretanje prema naprijed zrakoplova, motornih saonica, jedrilica i lebdjelica. Postoje vučni propeleri - postavljeni na zrakoplovu i sl. ispred motora (u smjeru kretanja) i potisni propeleri - postavljeni iza motora. Vijci mogu biti jednostruki ili dvostruki koaksijalni, kada se dva vijka nalaze jedan iznad drugog, osovina gornjeg vijka prolazi kroz šuplju osovinu donjeg vijka i okreću se u suprotnim smjerovima. Prema načinu pričvršćivanja lopatica na glavčinu razlikuju se vijci: s fiksnim korakom, čiji su lopatice sastavni dio glavčine; promjenjivi korak - najčešći tip, čije se lopatice u letu mogu okretati u glavčini oko osi pod određenim kutom, koji se naziva korak propelera; reverzibilni, kod kojih se u letu lopatice mogu postaviti pod negativnim kutom kako bi se stvorio potisak usmjeren u smjeru suprotnom od kretanja (takve lopatice se koriste, na primjer, za učinkovito kočenje i smanjenje duljine letenja zrakoplova pri slijetanju). Značajka pernatog propelera je mogućnost postavljanja lopatica u letu duž strujanja zraka, tako da kada se motor zaustavi u letu, ne povećava otpor zrakoplova od propelera. Broj lopatica propelera kreće se od 2 do 6 za pojedinačne propelere i do 12 za koaksijalne propelere.
Vrste propelera su glavni rotor I repni rotor, primijenjen na helikopteri, rotorcrafti, žiroplani.
Enciklopedija "Tehnologija". - M.: Rosman. 2006 .
Propeleri s lopaticama za pretvaranje momenta motora u potisak propelera. Ugrađuju se na avione, rotorcrafte, motorne sanjke, lebdjelice, ekranoplane itd.
V. in. su podijeljeni; prema načinu ugradnje lopatica - na propelere fiksnog koraka, fiksnog koraka i promjenjivog koraka (mogu biti perasti ili perasti reverzibilni); prema mehanizmu promjene visine - s mehaničkim, električnim ili hidrauličkim pogonom; prema shemi rada - izravna ili obrnuta shema; prema dizajnu - jednostruki, koaksijalni, dvoredni, V. in. u ringu.
V. in. sastoji se od oštrica ( cm. Lopatica propelera), čahura i također može uključivati promjene u koraku propelera. V. in. razlikuju se po promjeru D (0,5-6,2 m) i broju lopatica k (2-12). Čahura služi za pričvršćivanje lopatica i prijenos momenta s osovine motora. Mehanizam za promjenu nagiba osigurava promjenu kuta lopatica u letu.
1)
Kod V. v. S konstantnim korakom, lopatice se ne okreću oko svoje osi.
2)
V. oštrice fiksni nagib se može podesiti na željeni kut prije leta, ali se ne okreću tijekom rada.
3)
Kod V. v. promjenjivog nagiba, možete promijeniti kut lopatica pomoću ručnog upravljačkog sustava ili automatski pomoću regulatora brzine. Regulator održava zadani broj okretaja motora kontrolirajući nagib dovodom ulja kroz sustav kanala u odgovarajuće šupljine V. upravljačkog mehanizma. s hidrauličkim pogonom.
4)
U vjetrokazu V. stoljeća. lopatice se mogu postaviti nizvodno kako bi se smanjio aerodinamički otpor kada je motor prisiljen stati tijekom leta ( cm. Feathering propelera).
5)
Okretne lopatice vjetra može se ugraditi i u položaj u kojem se tijekom njegove rotacije stvara negativni potisak koji se koristi pri doskoku za smanjenje duljine zaleta i manevriranja na tlu ( cm. Okretanje vijka).
Mehanički i električni mehanizmi za promjenu visine tona imaju veliku inerciju i stoga se praktički ne koriste. Najčešći su V. stoljeća. s hidrauličkim pogonom.
1)
Kod V. v. s hidrauličkim pogonom izravne izvedbe, lopatice se postavljaju na mali korak pomoću sila koje stvara pritisak ulja, a na veliki korak centrifugalnim silama protuutega. Takav V. v. koristi se za snage motora do 2000 kW.
2)
Pri snagama iznad 2000 kW masa protuutega značajno raste, zbog čega V.V. obrnuta shema, u kojoj su lopatice postavljene na velikom koraku pomoću sila koje stvara pritisak ulja, a na malom koraku - centrifugalnim silama samih lopatica.
- jedan propeler ima jedan red lopatica,
- koaksijalni V.v. sastoji se od dva pojedinačna vijka postavljena na koaksijalne osovine i rotirajući u suprotnim smjerovima ( cm. koaksijalni vijak),
- dvoredni V. v. sastoji se od dva pojedinačna vijka koji se nalaze jedan iza drugog i rotiraju u istom smjeru.
- V. V. prsten ima profilirani prsten, zahvaljujući kojem će se stvoriti dodatna vuča; učinkovit pri malim brzinama (do 200 km/h).
Za smanjenje aerodinamičkog otpora i gubitaka snage na ulazu u V.V. ugradite oplate (eliptične, stožaste, itd.) koje pokrivaju glavčinu i stražnje dijelove lopatica. Na E. stoljeću. mogu se ugraditi sustavi protiv zaleđivanja.
Do V. u. nove generacije uključuju V. v. smanjenog promjera s velikim brojem širokih tankih sabljastih lopatica, koje se neopravdano nazivaju propelenima.
U početnom razdoblju razvoja vojnog zrakoplovstva. Izrađivani su uglavnom od drva, au narednim godinama primjenu su našli i drugi (čelik, titan, aluminijske legure, kompozitni materijali itd.).
Za ocjenu kvalitete V. stoljeća. i uspoređujući ih međusobno, uglavnom se koriste bezdimenzionalni α i snaga
(β) = N/(ρ)n3D5
(N - , (ρ) - gustoća zraka, n - brzina vrtnje propelera)
i učinkovitost propelera
(η) = (αλ)/(β)((λ) = V/nD - relativna, V - brzina leta). Obilježja V. v. utvrđeno u testovima leta, iz istraživanja V. stoljeća. i njihovi modeli u zračnim tunelima, kao i teorijski. Pri računanju se razlikuju dva slučaja; određivanje oblika, veličine i broja lopatica iz zadanih vrijednosti (α), (β) i (η) (izravni problem) i određivanje (α), (β) i (η) iz poznate geometrije protok zraka. (inverzni problem).
Po prvi put, razmotrite V. oštricu. kao što je predložio ruski inženjer S. K. Dževetski 1892., također je iznio hipotezu ravnih presjeka 1910. (svaki dio oštrice smatra se kao ). Razlaganjem sile uzgona profila dY i njegovog aerodinamičkog otpora dX, određuje se potisak dP i sila dQ otpora rotaciji elementa lopatice koji se razmatra, te ukupni potisak lopatice i sila otpora njenoj rotaciji. (dakle snaga motora potrebna za rotaciju brzine zraka) dobivaju se integracijom duž lopatice. U osnovi, sile koje djeluju na element lopatice određene su relativnom brzinom W nadolazećeg toka i njegovim geometrijskim napadnim kutom
(α)r = (φ)-arctg(V/(ω)r),
(φ) - kut ugradnje elementa lopatice.
U idealnom slučaju, brzina slobodnog toka
W = (ω)Xr + V,
gdje je (ω) kutna brzina lopatice, r je radijus vektor presjeka koji se razmatra, V je vektor brzine leta. Tijekom svog kretanja, oštrica nosi sa sobom, dajući joj dodatnu, induktivnu brzinu w. Kao rezultat, prava brzina Wn,. strujanje oko elementa i pravi ((α)n razlikuju se od idealnih. Proračun w i (α)n glavni su zadatak teorije propelera.
Godine 1910.-1911. G. X. Sabinin i B. N. Yuryev razvili su teoriju Dževetskog, uključujući u nju, posebno, neke odredbe teorije idealnog propelera. Izračuni V. v. Prema formulama koje su dobili, sasvim su se zadovoljavajuće slagali s eksperimentalnim rezultatima. Godine 1912. N. E. je predložio teoriju vrtloga, koja daje točan fizički prikaz rada propelera, a gotovo svi proračuni V.V. počelo se provoditi na temelju ove teorije.
Prema teoriji Žukovskog, propeler je zamijenjen sustavom spojenih i slobodnih vrtloga. U ovom slučaju, lopatice će zamijeniti pričvršćeni vrtlozi, koji se pretvaraju u vrtlog koji se kreće duž osi propelera, a slobodni vrtlozi se spuštaju sa stražnjeg ruba lopatice, tvoreći u općem slučaju spiralni vrtložni list. Uz pretpostavku da je (ω) odnos (ω) s kruženjem brzine oko presjeka lopatice. Hipoteza ravnih presjeka tijekom kontinuiranog strujanja oko lopatice eksperimentalno je potvrđena koincidencijom raspodjele tlaka po dijelovima lopatice rotirajućeg strujanja zraka. a krila s istim profilima presjeka. Pokazalo se, međutim, da rotacija utječe na širenje odvajanja protoka duž površine lopatice, a posebno na vakuum u području odvajanja. Područje odvajanja protoka koje počinje na kraju lopatice slično je rotirajućoj cijevi; vakuum u njemu kontrolira centrifugalna sila i mnogo je veći na unutarnjoj strani lopatice nego na krilu.
Pri (λ) 1, razlika između pravog (ω) i prosjeka postaje uočljiva, a izračun V.V. s true (ω) postaje sličan proračunu krila konačnog raspona ( cm. Teorija krila). Pri proračunu jako opterećenih V. v. (s velikim omjerom snage prema površini koju briše propeler), potrebno je uzeti u obzir deformaciju vrtloga.
Zbog činjenice da je periferna brzina V.V. translatorno, utjecaj stlačivosti zraka utječe prvenstveno na tlak zraka. (dovodi do smanjenja učinkovitosti). Pri podzvučnim perifernim brzinama vrha lopatice, brzini prema naprijed zrakoplova i podzvučnoj brzini W, utjecaj kompresibilnosti zraka na (ω) je slab i utječe samo na protok oko lopatice. U slučaju podzvučne brzine leta i nadzvučne brzine W na kraju lopatice (kada je potrebno uzeti u obzir stlačivost medija), teorija o vrtlozima u zraku, koja se temelji na shemi pričvršćenih (nosećih) vrtloga, daje mogućnost da se na kraju lopatice uzme u obzir stlačivost medija. postaje praktički neprimjenjiv, te je nužan prijelaz na shemu nosive površine. Takav je prijelaz također neophodan pri podzvučnoj brzini vrha lopatice, ako je njegova širina dovoljno velika. V. st. dobiven eksperimentalno u SSSR-u. a korekcije zbog stlačivosti zraka naširoko su korištene pri odabiru promjera i broja lopatica zračnog propelera. i zajedno s izborom oblika lopatica (osobito profila njihovih dijelova) omogućio je poboljšanje letnih karakteristika domaćih zrakoplova, uključujući i one koji su sudjelovali u Velikom Domovinskom ratu.
Tijekom prvog razdoblja svladavanja velikih podzvučnih brzina, glavna zadaća projektiranja V.V. razmatra stvaranje propelera velikog promjera (do 6 m) s visokom učinkovitošću (85% propelera) pri maksimalnoj brzini leta. Karakteristike profila pri velikim transzvučnim brzinama aeroprofila prvi put su eksperimentalno dobivene na propelerima s tzv. dreniranim lopaticama, a jedan od profila imao je svojstva superkritičnog profila (1949.). Drugo razdoblje (od 60-ih) karakterizirao je dodatni zahtjev - povećani potisak V.V. tijekom polijetanja. U tu svrhu razvijene su oštrice s profilima povećane zakrivljenosti. Daljnji razvoj V. stoljeća. povezan s razvojem propelera s velikim brojem širokih tankih sabljastih lopatica. S povećanjem broja i širine lopatica, optok oko njihovih čeonih dijelova, gdje je značajan učinak profilne rešetke, postaje od velike važnosti. Sredstvo za smanjenje otpora valova može biti izbor oblika spinnera. Proračuni i eksperimenti pokazuju da je pri brzinama leta koje odgovaraju Machovom broju leta M u SSSR-u dat veliki doprinos razvoju teorije, metoda proračuna i dizajna zrakoplova. pridonijeli S. Sh. Bas-Dubov, B. P. Blyakhman, V. P. Vetchinkin, K. I. Zhdanov, G. M. Zaslavsky, V. V. Keldysh, A. N. Kishalov, G. I. Kuzmin, A. M. Lepilkin, G. I. Maikapar, I. V. Ostoslavsky, N. N. Polyakov, D. V. Khalezov.
Zrakoplovstvo: Enciklopedija. - M.: Velika ruska enciklopedija. Glavni urednik G.P. Sviščev. 1994 .
zračni propeler Enciklopedija "Zrakoplovstvo"
zračni propeler- Riža. 1. Dijagrami propelera. propeler blade pogonski uređaj za pretvaranje momenta motora u potisak propelera. Ugrađuju se na avione, rotorcrafte, motorne sanjke, lebdjelice, ekranoplane itd.V. V… Enciklopedija "Zrakoplovstvo"
zračni propeler- Riža. 1. Dijagrami propelera. propeler blade pogonski uređaj za pretvaranje momenta motora u potisak propelera. Ugrađuju se na avione, rotorcrafte, motorne sanjke, lebdjelice, ekranoplane itd.V. V… Enciklopedija "Zrakoplovstvo"
zračni propeler- Riža. 1. Dijagrami propelera. propeler blade pogonski uređaj za pretvaranje momenta motora u potisak propelera. Ugrađuju se na avione, rotorcrafte, motorne sanjke, lebdjelice, ekranoplane itd.V. V… Enciklopedija "Zrakoplovstvo"
ZRAČNI PROPELER- pokretač s lopaticama, čiji je radni medij zrak. Propeler je uobičajeni pogonski uređaj zrakoplova. Po geometriji lopatica i hidrodinamičkim karakteristikama, brodski propeler se bitno razlikuje od zrakoplovnog i... ... Pomorski enciklopedijski priručnik
Propeler, pogonski uređaj u kojem radijalno raspoređene profilirane lopatice rotirajući izbacuju zrak i time stvaraju vuču. V. in. sastoji se od čahure smještene na osovini motora i lopatica s rasponom duž... ... Velika sovjetska enciklopedija
zračni propeler- orasraigtis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. zračni vijak impelera; propeler vok. Luftschraube, f; Propeler, m; Saugschraube, f rus. propeler, m; propeler, m pranc. aéro propulseur, m; helice aérienne, f; hélice propulsive, f … Fizikos terminų žodynas
Nadežin Nikita
Teorija propelera: od prvih propelera do učinkovitih jedinica budućnosti.
PLAN:
Uvod.
1.1. Zračni propeler.
1.2.Tehnički zahtjevi za model zrakoplova klase F1B.
3. Opis izvedbe propelera.
1.4. Opis modela zrakoplova.
Zaključak.
Popis referenci, softver.
Prijave.
Uvod
Propeler, propeler, pogonski uređaj u kojem radijalno raspoređene profilirane lopatice, rotirajući, izbacuju zrak i time stvaraju vučnu silu ("Propeler" - studentska publikacija u velikom optjecaju na Moskovskom zrakoplovnom institutu). Propeler se sastoji od jedne, dvije ili više lopatica međusobno povezanih glavčinom. Glavni dio propelera su lopatice, jer samo one stvaraju potisak.
Ideju o propeleru predložio je 1475. Leonardo da Vinci, a prvi put ju je upotrijebio za stvaranje potiska 1754. V.M. Lomonosov u modelu uređaja za meteorološka istraživanja.
M.V. Lomonosov
U avionu A.F. Mozhaisky je koristio propelere. Braća Wright koristila su potisni propeler.
Čak i prije početka projektiranja prve letjelice, A.F. Mozhaisky je napravio nekoliko modela zrakoplova u kojima je propeler bio propeler pokretan gumenom trakom. U Americi su braća Wright također prvo izradila modele aviona, a tek tada je dizajniran prvi leteći avion.
Od početka 20. stoljeća mladi ljudi diljem svijeta počeli su dizajnirati i graditi modele zrakoplova te održavati natjecanja. Kod nas su prva natjecanja instruirao N.E. Žukovski 1926. godine. Aeronautički sport počela je njegovati Međunarodna zrakoplovna federacija FAI, razvijen je FAI kodeks, održavaju se sveruska i međunarodna natjecanja.
Prema pravilima natjecanja svi modeli sudionika moraju ispunjavati određene uvjete, a da biste pobijedili u natjecanju morate napraviti model koji najbolje leti. Za to je potrebno povećati visinu polijetanja modela, ali to je teško učiniti, jer je rezerva energije na modelu ograničena težinom gumenog motora, što se provjerava tijekom natjecanja. Ostaje još samo povećati koeficijent iskorištenja energije gume, a to je mehanizacija propelera u letu promjenom geometrijskih karakteristika. Okretni moment gumenog motora je promjenjiv i ima nelinearnu karakteristiku. A okretni moment potreban za pogon propelera proporcionalan je promjeru propelera na petu potenciju. Da bi se ostvario raspoloživi okretni moment i povećala učinkovitost propelera, potrebno je mijenjati promjer i korak tijekom leta. U postojećim izvedbama mijenja se korak propelera, jer je konstruktivno jednostavniji, ali to podrazumijeva povećanje brzine leta, a time i štetan otpor krila. Dobitak je mali. Povećanje promjera propelera uz istovremeno povećanje koraka omogućuje učinkovitiju upotrebu propelera. Dobici su veći.
Zadatak : dizajn mehanizama za povećanje učinkovitosti, smanjenje potrošnje goriva za proizvodnju raznih vrsta energije, što dovodi do smanjenja štetnih emisija u atmosferu.
Tema ovog rada vrlo je relevantna za razumijevanje razvoja suvremene tehnologije. Rad na povećanju učinkovitosti propelera omogućuje u budućnosti dizajniranje složenijih mehanizama usmjerenih na povećanje učinkovitosti drugih proizvoda koji troše toplinsku i električnu energiju i povezani su s poboljšanjem ekologije okolnog prostora. U suvremenom svijetu to je vrlo važno budući da korištenje mehanizama koji povećavaju učinkovitost na strojevima i generatorima dovodi do smanjenja potrošnje goriva, a time i emisije produkata izgaranja u atmosferu te poboljšava stanje okoliša i zdravlja ljudi.
Svrha ovog rada : projektiranje mehanizma koji povećava učinkovitost korištenja mehaničke energije propelera modela zrakoplova s gumenim motorom.
Smisao rada : Na primjeru projektiranja jednostavnog mehanizma razmatra se problematika projektiranja složenijih mehanizama koji se mogu učinkovito koristiti u budućnosti pri razvoju novih zrakoplova.
1. Propeler
U mirnom zraku avion može letjeti horizontalno ili se penjati samo ako ima pogon. Takav pogonski uređaj može biti propeler ili mlazni motor. Propeler mora pokretati mehanički motor. U oba slučaja, potisak se stvara zbog činjenice da se određena masa zraka ili ispušnih plinova baca u smjeru suprotnom od kretanja.
sl.4. Dijagram sila koje djeluju na propeler.
Dok se kreće, krilo propelera opisuje spiralnu liniju u prostoru. U presjeku ima oblik krilnih profila. U pravilno dizajniranom propeleru, svi dijelovi lopatica susreću se s protokom pod nekim povoljnim kutom. U tom slučaju na lopatici se razvija sila slična aerodinamičkoj sili na krilu. Ta sila, razložena na dvije komponente (u ravnini propelera i okomito na ravninu), daje potisak i otpor rastu datog elementa lopatice. Zbrajanjem sila koje djeluju na sve elemente lopatica dobivamo potisak koji razvija propeler i moment potreban za okretanje propelera (slika 4). Ovisno o količini potrošene snage koriste se propeleri s različitim brojem lopatica - dvije, tri i četiri lopatice, kao i koaksijalni propeleri koji se okreću u suprotnim smjerovima kako bi se smanjili gubici snage zbog uvijanja izbačene zračne struje. Takvi se propeleri koriste na zrakoplovima Tu-95, An-22, Tu-114. Tu-95 je opremljen s 4 motora NK-12 koje je dizajnirao Nikolaj Kuznjecov (slika 5). Krajevi lopatica ovih propelera vrte se nadzvučnom brzinom, stvarajući veliku buku (NATO-ov naziv za zrakoplov Tu-95 je "medvjed", usvojen 1956. godine, a rusko ratno zrakoplovstvo koristi ovaj zrakoplov do danas). U zrakoplovnom modelarstvu jednokraki propeleri također se koriste za postizanje visokih rezultata na natjecanjima. Učinkovitost vijka ovisi o količini premaza na vijku
(gdje je broj lopatica, najveća je širina lopatica), što je sloj propelera manji, to se može postići veća učinkovitost propelera. Snaga oštrice sprječava beskonačno smanjenje pokrivenosti. Propeleri s više krakova nisu korisni jer smanjuju učinkovitost.
sl.5. Avion TU-95 s koaksijalnim propelerom.
Prvi propeleri imali su fiksni korak tijekom leta, određen stalnim kutom postavljanja lopatica propelera. Za održavanje dovoljno visoke učinkovitosti u cijelom rasponu brzina leta i snage motora, kao i za pero i promjenu vektora potiska tijekom slijetanja, koriste se propeleri promjenjivog koraka (VPR). U takvim propelerima lopatice se zakreću u glavčini u odnosu na uzdužnu os mehaničkim, hidrauličkim ili električnim mehanizmom.
Da bi se povećao potisak i učinkovitost pri maloj brzini kretanja naprijed i velikoj snazi, propeler je smješten u profilirani prsten, u kojem je brzina mlaza u ravnini rotacije veća od one kod izoliranog propelera, a sam prsten, zbog cirkulacije brzine, stvara dodatni potisak.
Lopatice propelera izrađene su od drva i duraluminija. Čelik, magnezij, kompozitni materijali. Pri brzinama leta od 600-800 km/h učinkovitost propelera doseže 0,8-0,9. Pri velikim brzinama, pod utjecajem kompresivnosti zraka, učinkovitost se smanjuje. Stoga je propeler koristan pri podzvučnim brzinama zrakoplova.
Ideju o propeleru predložio je 1475. godine Leonardo da Vinci (slika 1), a upotrijebio ju je za stvaranje potiska prvi put 1754. godine M.V. Lomonosov u modelu instrumenta za meteorološka istraživanja (slika 2). Do sredine 19. stoljeća parobrodi su koristili propelere slične propeleru. U 20. stoljeću propeleri su se počeli koristiti na zračnim brodovima, avionima, motornim sanjkama, helikopterima, lebdjelicama itd.
Riža. 1. Helikopter. Ideja koju je predložio Leonardo da Vinci. Model prema skici Leonarda da Vincija.
sl.2. Model uređaja M.V. Lomonosov za meteorološka istraživanja.
Metode aerodinamičkog proračuna i projektiranja propelera temelje se na teorijskim i eksperimentalnim istraživanjima. U 1892-1910, ruski inženjer istraživanja i izumitelj S.K. Dzhevetsky je razvio teoriju izoliranog elementa oštrice, a 1910.-1911. ruski znanstvenici B.N. Yuryev i G.Kh. Sabinin je razvio ovu teoriju. Godine 1912-1915 N.E. Žukovski je stvorio teoriju vrtloga, koja daje vizualni fizički prikaz rada propelera i drugih uređaja s lopaticama i uspostavlja matematičku vezu između sila, brzina i geometrijskih parametara u takvim strojevima. U daljnjem razvoju ove teorije značajnu ulogu ima V.P. Vetchinkin. Godine 1956. sovjetski znanstvenik G.I. Maikoparov je teoriju vrtloga propelera proširio na rotor helikoptera.
NE. Žukovski
Trenutno, za stvaranje velikih zrakoplova za duge relacije, bili su potrebni pogonski sustavi veće snage i vrlo ekonomični. Jedna od opcija za takve motore su turboventilatorski motori. Imaju veliku vuču i dobru učinkovitost. To su motori koji se ugrađuju na sve strane zrakoplove.
Razvoj ideje Leonarda da Vincija utjelovljen je u stvaranju plinskoturbinskih motora s aksijalnim kompresorom. Lopatice aksijalnog kompresora stvaraju povećanje tlaka zraka dok se kreću. Svaki stupanj povećava tlak za određeni iznos i na kraju zrak komprimiran kompresorom ulazi u komoru za izgaranje, gdje mu se dovodi toplina u obliku gorućeg goriva. Nakon toga vrući plin ulazi u turbinu, koja može biti aksijalna ili radijalna. Turbina pak okreće kompresor, a plinovi koji su izgubili dio svoje energije ulaze u mlaznicu i stvaraju mlazni potisak.
Lopatice kompresora dio su lopatice propelera. U svakom stupnju može biti nekoliko desetaka takvih oštrica. Između stupnjeva nalazi se stacionarni uređaj za ravnanje, koji se sastoji od istih lopatica, samo postavljenih pod određenim kutom u odnosu na strujanje zraka. Okretanje se događa zbog kretanja lopatica kompresora po obodu. Broj stupnjeva kompresora može biti veći od 15.
Ako se sva energija dobivena kao rezultat izgorjelog goriva radi na turbini, tada će na osovini motora biti viška snage, koja se može koristiti za pogon propelera. Rezultat će biti turboprop motor, a potisak će stvarati propeler. Potisak zbog ispušnih plinova bit će minimalan.
Sljedeća faza razvoja bili su motori s dva kruga. Kod ovih motora dio zraka ne prolazi kroz kompresor (izvana), obično nakon prva dva stupnja kompresora. Ovaj tip motora naziva se turboventilatorski motor. Potisak motora stvaraju ventilator (prva dva stupnja kompresora) i mlazna struja ispušnih plinova. U ovom slučaju ventilator, koji je u biti propeler, nalazi se u profiliranom kućištu.
Sljedeća faza razvoja je turboventilatorski motor (NK-93). Zašto su počeli proizvoditi takve motore? Da, jer se učinkovitost propelera pri podzvučnim brzinama leta može približiti 0,9, a učinkovitost mlazne struje je mnogo manja. Turboventilatorski motor najperspektivniji je motor za zrakoplove koji lete podzvučnom brzinom u budućnosti.
Dvokružni turbomlazni motor.
Godine 1985. OKB nazvan po N.D. Kuznjecov je počeo proučavati koncept propelerskog motora s visokim omjerom premosnice. Utvrđeno je da bi motor s poklopcem s koaksijalnim propelerima davao 7% više potiska od turboprop motora bez poklopca s jednostupanjskim ventilatorom.
Godine 1990. projektni biro je počeo projektirati takav motor, označen NK-93. Namijenjen je prvenstveno za zrakoplove IL-96M, Tu-204P, Tu-214, ali je i MORH pokazao interes za novi motor (planira se ugraditi ga na vojni transportni Tu-330).
Zrakoplov IL-76 LL s motorom NK-93.
Motor NK-93.
NK-93 je izrađen prema dizajnu s tri osovine s motorom dvorednog proturotirajućeg propelentilatora SV-92 s dimnjakom preko mjenjača. Planetarni mjenjač sa 7 satelita. Prvi stupanj propelerskog ventilatora je s 8 lopatica, drugi (koji daje 60% snage) je 10-kraki. Sve lopatice u obliku sablje s kutom zamaha od 30° na prvih 5 motora izrađene su od legure magnezija. Sada se izrađuju od karbonskih vlakana.
Dijagram motora NK-93.
Tehničke karakteristike novog motora nemaju analoga u svijetu. Što se tiče parametara termodinamičkog ciklusa, NK-93 je blizak motorima koji se trenutno razvijaju u inozemstvu, ali ima bolju učinkovitost (za 5%). Ispitivanja leta provode se na zrakoplovu IL-76LL. Vrhunac ove instalacije propelera je planetarni mjenjač i propelerski ventilator. Kut postavljanja lopatica može varirati unutar 110 0 tijekom rada motora. Sličan mjenjač koristi se u motorima NK-12 na zrakoplovu Tu-95, a sličan se mjenjač koristi u postrojenjima za pumpanje plina na magistralnim plinovodima (NK-38). Dakle, imamo iskustva.
Tijekom nastave u laboratoriju za modeliranje zrakoplova Kostromskog regionalnog centra za dječju (mladu) tehničku kreativnost raspravljaju se pitanja teorije letenja zrakoplova i letećih modela. U cilju poboljšanja letnih karakteristika modela s gumenim motorima, kao i poboljšanja rezultata na natjecanjima, ispitan je rad propelerskog pogona. Ispitivanjem karakteristika gumenog motora, čija energija određuje visinu polijetanja modela, utvrđeno je da okretni moment gume na osovini propelera ima nelinearnu karakteristiku. Maksimalni zakretni moment premašuje prosječni zakretni moment za 5-6 puta. Zakretni moment potreban za okretanje vijka je
Gdje
Aerodinamički koeficijent
Gustoća zraka
Promjer vijka
Broj okretaja propelera u sekundi
Iz teorije je poznato da je za dovoljno visoku učinkovitost puža potrebno neograničeno povećavati promjer vijka. Kao što je poznato, ovaj uvjet se ne može ispuniti konstruktivno. No, znajući to, vidimo jedan od mogućih načina za povećanje trajanja leta modela gumenog motora. Odlučeno je kompenzirati promjenu momenta promjenom promjera vijka. Strukturno je prilično teško promijeniti promjer vijka za iznos proporcionalan promjeni momenta, pa je uvedena i promjena nagiba vijka. Rezultat je bio propeler promjenjivog promjera i koraka (VIDSH). U velikom zrakoplovstvu promjena promjera propelera se ne koristi zbog složenosti dizajna i velikih brzina na krajevima lopatica, usporedivih s brzinom zvuka, što smanjuje učinkovitost propelera.
Moguće je povećati učinkovitost propelera smanjenjem premaza propelera. To znači da je propeler jednokraki. Takvi se vijci sada koriste na modelima s kabelom velike brzine. Rezultati su vrlo pozitivni. Brzina se povećava za 10-15 km/h, ali tamo su drugačiji uvjeti rada. Motor radi konstantnom brzinom i konstantnom maksimalnom snagom. Na modelima gumenih motora, energija gumenih motora je promjenjiva, a ne linearna. Pri korištenju propelera s jednom lopaticom promjenjivog promjera i koraka nastaju poteškoće s protutežom lopatice propelera. Stoga je donesena odluka da se poveća učinkovitost propelera modela zrakoplova s gumenim motorom na dvokraku propeler promjenjivog promjera i koraka (VIDSP).
2. Tehnički uvjeti za model zrakoplova klaseF1 B
Za natjecanje je predstavljen gumeno-motorni model zrakoplova prema FAI klasifikaciji - F1B, koji je izradio Nikita Nadežin pod vodstvom Viktora Borisoviča Smirnova.
S ovim je modelom Nikita Nadezhin postao prvak na Ruskom prvenstvu u zrakoplovnom modelarstvu 2013. godine.
Gumomotorni model je model zrakoplova koji pokreće gumeni motor; sila dizanja modela nastaje zbog aerodinamičkih sila koje djeluju na nosive površine modela.
Tehničke karakteristike modela gumenih motora moraju biti u skladu sa FAI zahtjevima:
nosiva površina - 17-19 dm 2
minimalna težina modela bez gumenog motora - 200 g
Maksimalna težina podmazanog gumenog motora je 30 g.
Svaki sudionik natjecanja ima pravo na 7 kvalifikacijskih letova koji ne traju više od 3 minute. Lansiranje modela mora se provesti u ograničenom vremenu, unaprijed najavljenom. Za konačnu raspodjelu mjesta među sudionicima koristi se zbroj vremena svih kvalifikacijskih letova svakog sudionika.
Tijekom leta, model može odletjeti od mjesta lansiranja na udaljenost od 2,5-3 km. Za traženje modela na njega se instalira radio odašiljač težak 4 grama s napajanjem nekoliko dana. Natjecatelj ima radio prijemnik s usmjerenom antenom za detekciju modela.
Model polijeće koristeći energiju gumenog motora koji okreće propeler. Promjena okretnog momenta gumenog motora tijekom njegovog okretanja događa se neravnomjerno i njegova maksimalna vrijednost premašuje prosječnu vrijednost za 4-5 puta. Stoga, u početnom trenutku polijetanja modela, propeler radi u izvandizajniranim režimima, tj. propeler klizi u struji zraka. Kako bi se propeler aerodinamički opteretio i iskoristila raspoloživa energija gumenog motora u punoj mjeri, potrebno je povećati promjer propelera i kut ugradnje lopatica propelera u početnom periodu uzlijetanja. To je dobro prikazano u knjizi A.A. Bolonkina "Teorija leta letećih modela"
3. Opis konstrukcije propelera
Posebnost ovog modela je propeler (prilozi br. 4,5,6) koji mijenja promjer i korak tijekom polijetanja modela. Mehanizam propelera, pri promjeni momenta gumenog motora, omogućuje promjenu promjera propelera i kuta ugradnje lopatica. To vam omogućuje značajno povećanje učinkovitosti propelera i, posljedično, visine polijetanja modela, a time i trajanje leta i rezultati na natjecanjima.
Dizajn vijčanog mehanizma prikazan je na montažnom crtežu 10.1000.5200.00 SB VIDSH (vijak promjenjivog promjera i koraka, Dodatak br. 3) i predstavlja kućište u kojem se vijčano vratilo od ZOKHGSA čelika okreće na 2 ležaja. Na osovinu je ugrađena glavčina vijka, također na 2 ležaja, a zatim čahura koja se može okretati oko osovine. Čahura ima klipnjače na koje su obješene lopatice propelera izrađene od balze. Klipnjače su postavljene na osi koje se nalaze na radijusu R=11 od osi vratila i pod kutom od približno 6 stupnjeva prema njoj. Čahura i glavčina su međusobno povezani elastičnim elementom (gumeni prsten).U glavčini se nalazi utor koji ograničava pomicanje čahure u odnosu na glavčinu. Time se određuju radni kutovi zakretanja čahure i veličina istezanja klipnjača. Kada se zakretni moment primijeni na osovinu propelera u odnosu na lopatice propelera, nastaje sila koja okreće čahuru u odnosu na glavčinu, a klipnjače se pomiču iz glavčine i okreću se oko poprečne osi osovine zbog kretanja osi klipnjače duž generatrise hiperboloida s jednom šupljinom oko osovine. Dizajn predviđa promjenu kuta nagiba osi klipnjače, što vam omogućuje podešavanje raspona promjena nagiba prilikom podešavanja modela. (u izvornoj verziji nije bilo predviđeno podešavanje granica promjene visine tona, crtež 10.0000.5100.00 SB, Dodatak br. 2). Kretanje klipnjača proporcionalno je zakretnom momentu koji se primjenjuje na osovinu propelera u odnosu na lopatice. Na glavčinu je ugrađen standardni čep koji zaključava lopatice propelera u željenom položaju nakon okretanja gumenog motora. Promjena koraka s povećanjem promjera za 25 mm iznosi 5 0, što pri R lopatice = 200 mm mijenja korak sa 670 mm na 815 mm. Za izradu dijelova korišteni su kuglični ležajevi male veličine i materijali visoke čvrstoće D16T, ZOKHGSA, 65S2VA, 12x18N10T i karbonska vlakna.
4. Opis modela zrakoplova
Dizajn samog modela prikazan je na crtežu 10.0000.5000.00SB. (Prilog br. 1.7)
Uzdužni sklop krila sastoji se od dva nosača od ugljičnih vlakana promjenjivog presjeka, kesona od ugljičnih vlakana te prednjeg i stražnjeg ruba od ugljičnih vlakana.
Poprečni set sastoji se od rebara izrađenih od balze, prekrivenih s gornje i donje strane slojevima od karbonskih vlakana debljine 0,2 mm. Na krilu se koristi Andrjukov profil. Težište se nalazi na 54% MAR-a.
Cijeli set je sastavljen pomoću epoksidne smole. Krilo je obloženo sintetičkim papirom (poliester) na emajlu. Radi lakšeg transporta, krilo ima poprečnu spojnicu s točkama za pričvršćivanje. Stabilizator i peraje dizajnirani su slično kao i krilo.
Trup aviona sastoji se od dva dijela. Prednji pogonski dio je izrađen od cijevi od SVM (kevlara) i pilona od ugljičnih vlakana u koji je ugrađen programski mehanizam (timer) i transmiter za traženje modela, ulijepljeni su pogonski okviri od aluminijske legure D16T naprijed i nazad.
Repni dio je stožast i sastoji se od 2 sloja aluminijske folije visoke čvrstoće D16T debljine 0,03 mm između kojih je zalijepljen sloj karbonske tkanine na epoksidnoj smoli. Na kraju repa nalazi se platforma za pričvršćivanje stabilizatora i mehanizam za rebalansiranje i slijetanje modela.
Model koristi gumene motore od FAI “Super sport” gume, koji se sastoje od 14 prstenova poprečnog presjeka 1/8 //
Korištenje u ovoj klasi modela mehanizma koji omogućuje istovremenu promjenu promjera i koraka propelera ovisno o okretnom momentu gumenog motora, omogućilo je povećanje učinkovitosti propelera, što je rezultiralo povećanjem uzimanja s visine modela za 10-12 metara, trajanje leta se povećalo za 35-40 sekundi u usporedbi s drugim modelima, a poboljšana je i stabilnost leta. I kao rezultat - pobjeda na natjecanjima.
Zaključak
Zaključak: Načelo pretvaranja translatornog gibanja u rotacijsko gibanje svojstveno ovom dizajnu može se koristiti u slučajevima kada se ne mogu koristiti jednostavni mehanizmi poluge.
Praktične preporuke: Sličan mehanizam može se koristiti za pokretanje krilca krstarećeg projektila. Translatorno kretanje potiska unutar krila, duž stražnjeg ruba, pretvara se u rotacijsko kretanje krilca. Prilično je teško koristiti druge mehanizme zbog male konstrukcijske visine profila krila u području gdje se nalazi krilce i udaljenosti krilca od tijela rakete.
Dakle, na primjeru dizajniranja jednostavnog mehanizma za povećanje učinkovitosti, možemo razmotriti pitanja stvaranja naprednijih mehanizama za pretvaranje energije ugljikovodika u mehaničku toplinsku i električnu energiju, što će u suvremenim uvjetima smanjiti razinu emisija štetnih tvari u atmosferu te poboljšati stanje okoliša i zdravlje ljudi.
Popis literature, softvera
1.A.A.Bolonkin. Teorija leta letećih modela, ur. DOSAAF 1962. godine
2.E.P.Smirnov, Kako dizajnirati i izgraditi leteći model aviona, ur. DOSAAF 1973. godine
3. Schmitz F.V. Aerodinamika malih brzina, ur. DOSAAF 1961. godine
4. Projektiranje je izvedeno u programu Compass V-11
Prilog 1.
Dodatak 2.
Dodatak 3.
Propeler u prstenu
Amaterski konstruktori motornih sanjki, zračnih čamaca, zrakoplova i drugih vozila koja koriste propelere često rješavaju dilemu postizanja prihvatljivog potiska malim dimenzijama instalacije propeler-motor. Jedan od načina povećanja potiska bez povećanja promjera propelera je povećanje broja lopatica. Dakle, povećanje broja lopatica s 2 na 4 dovodi do povećanja potiska propelera za 70-80%. Ali u ovom slučaju smanjuje se učinkovitost propelera, pa je potreban motor dvostruko veće snage. Jedan od načina da se poveća statički potisak propelera bez povećanja snage motora je korištenje prstenastog dodatka. U tom se slučaju statički potisak povećava za 1,2 puta, što je ekvivalentno povećanju promjera propelera za 30%.
Lopatice rotora, rotirajući, hvataju zrak i bacaju ga u smjeru suprotnom od kretanja. Ispred puža stvara se zona niskog tlaka, a iza puža visokog tlaka. Rotacija lopatica propelera dovodi do činjenice da izbačene zračne mase poprimaju obodne i radijalne smjerove, a to troši dio energije koja se isporučuje propeleru.
Kompleks mlaznica propeler-vodilica ima niz specifičnih prednosti povezanih s djelovanjem mlaznice:
1. Kruženje nadolazećeg toka koji se javlja oko profila mlaznice rasterećuje vijak, pomičući dio graničnika kompleksa na mlaznicu.
2. Kada kompleks radi u kosom strujanju, mlaznica formira polje brzine ispred propelera, poravnavajući ga gotovo koaksijalno s propelerom, održavajući vrijednost brzine dotoka. Kao rezultat toga, nagib dolaznog toka ima mali učinak na propeler.
3. Razlika tlaka na tlačnoj i usisnoj strani lopatica propelera bez mlaznice, koja određuje korisno djelovanje elise, smanjuje se zbog strujanja na krajevima lopatica (kao na krilu zrakoplova). Prisutnost mlaznice sprječava takav preljev, praktički eliminira krajnje gubitke i time povećava učinkovitost kompleksa.
Općenito, učinkovitost kompleksa može biti 20% veća od učinkovitosti vijka bez dodatka.
Mlaznica je prsten koji pokriva propeler. Presjek mlaznice duž osi propelera ima profil krila, s konveksnom površinom okrenutom prema propeleru (slika 1).
Zbog kosine protoka zraka, profil mlaznice struji okolo pod određenim napadnim kutom. Kao rezultat toga nastaju sila uzgona Cy i sila potiska P. Učinkovitost mlaznice značajno ovisi o načinu rada pogonskog kompleksa. Dakle, tijekom polijetanja, kada propeler stvara veliki potisak pri maloj brzini zrakoplova, nagib protoka na ulazu u mlaznicu je prilično velik, što dovodi do rasterećenja lopatica. Otpor profila mlaznice pri maloj brzini je mali. Međutim, pri velikim brzinama, nagib toka se smanjuje, a otpor profila naglo raste. Učinkovitost mlaznice se smanjuje.
Razmak između vrha lopatice propelera i mlaznice je 1-2% polumjera propelera. S većim razmakom, učinkovitost kompleksa približno odgovara učinkovitosti vijka bez mlaznice. S manjim razmakom teško je osigurati nesmetano okretanje vijka zbog vibracija i temperaturnih deformacija složenih dijelova.
Mlaznica stvara ravnomjernije opterećenje motora. Smanjenjem štetnih učinaka kosog strujanja na propeler, mlaznica smanjuje promjenjiva opterećenja na lopaticama i osovini propelera, te služi kao svojevrsni prigušivač tijekom bočnih udara vjetra. Dodatak također služi za zaštitu propelera od oštećenja i čini rad plovila sigurnijim.
Izračun mlaznice je prilično kompliciran. Kao i proračun propelera, često u praksi ne daje izračunate rezultate. Stoga je lakše eksperimentalno odabrati mlaznicu.
U nastavku su prikazani parametri četverokrakog propulzijskog sustava "propeler u prstenu" u usporedbi s dvokrakim i četverokrakim propelerima bez dodataka.
|
F (prsten) |
||||||
Vijci mogu biti potezni ili potisni. Prvi tip propelera ugrađen je ispred trupa i krila, drugi tip propelera ugrađen je u njihov repni dio. Zbog rasporeda, vučni vijci bili su prevladavajuća upotreba. Prilikom odabira tipa propelera morate uzeti u obzir i činjenicu da leteći komadi leda kada se zrakoplov zaledi mogu oštetiti lopatice propelera koje se nalaze iza krila i trupa.
Na motorima velike snage povoljno je ugraditi dva propelera koji se okreću u različitim smjerovima. Takvi se vijci nazivaju koaksijalni.
Korištenje koaksijalnih propelera omogućuje ne samo prijenos veće snage s osovine motora, već smanjenjem gubitaka zbog uvijanja protoka zraka, postizanje nešto veće učinkovitosti u usporedbi s jednim propelerom.
Osim toga, koaksijalni propeleri, rotirajući u različitim smjerovima, ne stvaraju gotovo nikakav reakcijski moment, što je vrlo važno za osiguranje bočne ravnoteže zrakoplova.
Najjednostavniji tip je propeler fiksnog koraka (FPH), u kojem su glavčina i lopatice organski netaknuti. Materijal za izradu takvih vijaka najčešće je drvo. Takvi se propeleri trenutno koriste samo na lakim zrakoplovima. Budući da se kut ugradnje fiksnog propelera ne mijenja tijekom leta, takav će propeler biti koristan samo kada leti u vrlo ograničenom rasponu brzina. U drugim slučajevima, učinkovitost propelera je niska.
Propeleri kod kojih se u letu može mijenjati kut postavljanja lopatica nazivaju se propeleri promjenjivog koraka (VPS). Lopatice takvih propelera mogu se okretati u odnosu na svoje uzdužne osi automatski ili po volji pilota, mijenjajući kut ugradnje.
Za smanjenje otpora u slučaju kvara motora u letu koriste se propeleri s vjetrokazom promjenjivog koraka, čije se lopatice posebnim pogonom, po volji pilota, postavljaju u položaj najmanjeg otpora kada je propeler u pokretu. zaustavljeno. To se postiže kutom ugradnje noža od 83-85°.
Vijci za kočenje ili vožnju unazad naširoko su korišteni posljednjih godina. Reverzibilni propeleri su visokotlačni propeleri s uređajima koji omogućuju postavljanje lopatica na način da propeler pri rotaciji razvija negativan potisak. Prisutnost negativnog potiska omogućuje smanjenje duljine staze nakon slijetanja, povećanje kuta klizanja i povećanje manevriranja zrakoplova pri kretanju po tlu.
Kut ugradnje lopatica VPSH može se mijenjati mehaničkim, hidrauličkim i električnim pogonom.
Mehanički propeler je propeler kod kojeg se rotacija lopatica pod određenim kutom vrši pomoću pilota ili sila koje nastaju tijekom rada propelera i mijenjaju se pri promjeni načina rada. Ponekad se takvi propeleri nazivaju aeromehaničkim propelerima. Imaju široku primjenu na lakim zrakoplovima.
Kod hidrauličkih propelera promjenjivog koraka kut lopatica mijenja hidraulički motor pod utjecajem tlaka ulja. Tlak stvara pumpa koju pokreće zrakoplovni motor. Za napajanje pumpe koristi se ulje za podmazivanje motora (neautonomni propeler), kao i ulje koje nije uključeno u sustav podmazivanja motora (autonomni propeler).
Promjena kuta ugradnje lopatica može se izvršiti klipnim ili zupčastim hidrauličkim motorom. Može postojati jedan motor zupčanika po propeleru ili jedan za svaku lopaticu.
U oba slučaja, rotacijsko kretanje hidrauličkog motora uz pomoć mehaničkog prijenosa okreće lopatice.
Prijenos od pokretnog elementa klipnog motora do oštrice vrši se na dva načina:
klip prenosi kretanje na držač - traverzu ili povodac, povezan s ekscentrično postavljenim prstom na oštrici ili staklu u kojem je oštrica pričvršćena (sl. 114). Ponekad su klip i čašica lopatice povezani pomoću klipnjača;
Klip, progresivno se krećući, pomiče zatik ugrađen u izrez za vijak kaveza. Prst, krećući se duž izreza u kopči, okreće ga. Ovo kretanje se prenosi na oštrice preko konusnog zupčanika.
Hidraulički vijci mogu se izraditi pomoću obrnutih, izravnih i dvostrukih uzoraka.
Propeler obrnute konstrukcije je propeler u kojem se lopatice okreću malim korakom pod utjecajem momenta poprečnih komponenti centrifugalnih sila Mtsb lopatica, a velikim korakom - pod utjecajem momenta Mmech stvorenog hidraulički mehanizam (Sl. 114, a). Kada prestane dovod ulja ili dođe do prekida nepropusnosti sustava, lopatice propelera se okreću na minimalni korak pod utjecajem zadanih centrifugalnih sila. Kao posljedica toga, tijekom leta motor će se ubrzati, tj. broj okretaja će se naglo povećati iznad maksimalno dopuštenog. Pilot će morati isključiti motor kako bi izbjegao uništenje motora.
Izravni propeler je propeler u kojem se lopatice okreću malim korakom pod djelovanjem momenta M mehanizma koji stvara hidraulički mehanizam, a velikim korakom - pod utjecajem razlike u momentima centrifugalnih sila protuutezi M pr centrifugalnih sila lopatica M cb (Sl. 114, b). Kada prestane dovod ulja, lopatice takvog propelera postavljaju se na maksimalni (radni) korak. Za ravne vijke odvijanje nije opasno.
Težina takvih vijaka veća je od težine vijaka obrnute konstrukcije, ali je njihova prednost mogućnost dobivanja određene snage (do 70% maksimalne) kada se zaustavi dovod ulja u vijak.
Dvokružni propeler je propeler čije su lopatice postavljene na mali korak pod utjecajem momenta M mech koji stvara hidraulički mehanizam i momenta centrifugalnih sila lopatica M cb, a na veliki korak - samo uz pomoć hidrauličkog mehanizma (Sl. 114, c).
Kako bi se spriječilo rotiranje lopatica propelera s dvostrukim uzorkom na mali korak u slučaju kvara sustava za opskrbu uljem, predviđen je mehanizam koji se naziva blokada nagiba. Ako je opskrba uljem prekinuta, blokada nagiba zaključava ulje u šupljini velikog nagiba grupe cilindara propelera, fiksirajući lopatice na nagibu na kojem su lopatice bile u trenutku nesreće. Blokada nagiba također se može ugraditi na vijak za reverzni krug, ali samo s dvokanalnim dovodom ulja na vijak.
Električni propeleri promjenjivog koraka. Lopatice ovih propelera zakreću se pod željenim kutom pomoću elektromotora. Na jedan propeler može se ugraditi jedan elektromotor ili više njih (prema broju lopatica); u potonjem slučaju, lopatice su mehanički povezane za sinkronizaciju rotacije. Neki propeleri imaju električni motor montiran na motor zrakoplova, a kretanje lopatica prenosi se pomoću diferencijalnog zupčanika. Elektromotori su uvijek reverzibilni, budući da se oštrice moraju okretati u oba smjera. Motori dobivaju električnu energiju iz opće mreže zrakoplova. Elektromotori koji pokreću lopatice propelera opremljeni su krajnjim prekidačima koji isključuju motore u trenutku kada se lopatice zakreću na najveći mali ili veliki korak.
Korištena literatura: "Osnove zrakoplovstva" autori: G.A. Nikitin, E.A. Bakanov
Preuzmi sažetak: Nemate pristup preuzimanju datoteka s našeg poslužitelja.
Prije nego što su razvijeni mlazni motori, svi su zrakoplovi imali propelere, odnosno propelere pokretane motorima s unutarnjim izgaranjem poput automobila.
Sve lopatice propelera imaju oblik poprečnog presjeka koji podsjeća na krilo aviona. Kako se propeler okreće, zrak struji oko prednje površine svake lopatice brže od stražnje. I ispada da je manji pritisak ispred propelera nego iza njega. To stvara vučnu silu usmjerenu prema naprijed. A veličina ove sile je veća, što je veća brzina rotacije propelera.
(Slika iznad) Protok zraka kreće se brže duž vodeće površine rotirajuće lopatice propelera. To smanjuje tlak zraka u prednjem dijelu i uzrokuje kretanje zrakoplova prema naprijed.
Zrakoplov s propelerom polijeće u zrak zahvaljujući potisku koji nastaje rotacijom lopatica propelera.
Krajevi rotirajućih lopatica propelera opisuju spiralu u zraku. Količina zraka koju propeler gura kroz sebe ovisi o veličini lopatica i brzini vrtnje. Dodatne lopatice i snažniji motori mogu povećati korisnu izvedbu propelera.
Zašto lopatice propelera imaju uvijen oblik?
Da su te lopatice ravne, zrak bi bio ravnomjerno raspoređen po njihovoj površini, stvarajući samo otpor rotaciji propelera. Ali kada su lopatice zakrivljene, strujanje zraka u dodiru s njihovom površinom dobiva vlastiti smjer u svakoj točki na površini lopatice. Ovakav oblik oštrice omogućuje joj učinkovitije rezanje kroz zrak i održavanje najpovoljnijeg omjera između vučne sile i otpora zraka.
Propeleri promjenjivog kuta. Kut pod kojim je lopatica postavljena u glavčinu rotora naziva se početnim kutom konusa. Na nekim letjelicama taj se kut može mijenjati i tako učiniti najkorisniji rad propelera u različitim uvjetima leta, odnosno tijekom polijetanja, penjanja ili u krstarećem letu.
