propel

Propeller på et fly ( Bristol Britannia )

En propel (fra latinsk propellere , `` at køre fremad '') er et maskinelement i en drivmotor med knive , som normalt er arrangeret radialt (stjerneformet) omkring en aksel .

Rent teknisk taler man ofte om propeller og ikke længere om skibets propeller, heller ikke når det kommer til skibe . I fly omtales propellen undertiden som en propel ; I tilfælde af helikoptere dominerer den bærende effekt fremdriften, som omtales som rotoren . I tilfælde af vindmøller, der fungerer efter det samme princip, kun omvendt, trækker strøm fra luftstrømmen i stedet for at generere den til fremdrift eller opdrift , taler man også om en repeller.

Klassificering efter maskintype

Propeller er elementer i en turbomaskin, der optager mekanisk arbejde og overfører det til det omgivende medium i form af strømningsenergi; disse regnes blandt arbejdsmaskinerne . Den østrigske kejserlige-kongelige skovforvalter Josef Ressel , der modtog patent i Østrig den 11. februar 1827, anses for at være opfinderen af den første funktionelle propel til bådfremdrift.

Arbejdsprincip og applikationer

Propeller og ror på skibets akter, talrige offeranoder mod den elektrokemiske korrosion af propellen kan også ses her

Skibs propel til højre. Bemærk vridningen : Ved vingens rod er vingefladen stærkt skråt - mod ydersiden bliver den betydeligt fladere.

Bladene er formet og justeret på en sådan måde, at når rotoren roterer , flyder det omgivende medium, for eksempel luft eller vand , rundt om dem i en vinkel eller asymmetrisk. Den klinger erfaring dynamisk løft , den aksiale element, der optages af rotoren lejet og benævnt tryk , og forårsager en modsatrettet strømning af mediet, rotoren jet. Hvis det ikke er vigtigt at generere tryk, som det for eksempel er tilfældet med svævefly , men der kræves tryk, så øges effektiviteten med stigende rotorareal, da rotorstrålingen absorberer mindre kinetisk energi med samme momentum, når dens masse stiger.

Liftens tangentielle komponent, sammen med strømningsmodstanden, forårsager et drejningsmoment, som drevet skal levere via akslen, og som sætter rotorstrålen i rotation. Mens der i rørstrømme kan energitabet forbundet med rotation af strømmen reduceres kraftigt ved hjælp af rotoren opstrøms og / eller nedstrøms styreskovle, kan et højhastighedsnummer (reciprok af den såkaldte grad af fremgang ) langt over den ene vælges til frie strømme.

Strømmen mod knivprofilen skyldes overlejringen af mediumets strømningshastighed gennem rotoroverfladen og knivens selvbevægelse, hvilket øges fra indersiden til ydersiden (førstnævnte kan være summen af kørehastigheden gennem mediet og den accelererede bevægelse af mediet i rotorstrålen). Retningen for denne effektive strøm ændrer sig fra indersiden til ydersiden. Ved at vride knivene opnås en stort set konstant effektiv angrebsvinkel over hele bladets længde.

For at kunne anvende højere hastigheder i væsker uden forekomst af ødelæggende kavitation , bruges flade knive med lave løftekoefficienter , der fuldstændigt fylder rotoroverfladen eller endda overlapper hinanden, mens meget slanke vinger bruges til at accelerere de relativt tynd luft (med også høje løftekoefficienter) tilstrækkelig.

Mod ydersiden stiger strømningshastigheden næsten lineært, den mulige løft pr. Profildybde er dermed næsten kvadratisk, men den nødvendige løftning (med det fejede ringområde) kun lineært, hvorfor den nødvendige profildybde falder i omvendt forhold til radius.

Skubberpropel

Farman MF.11 med skubberpropel

Hvis propellen er monteret således, at det ikke "trække" (trækkraft propel engelsk traktor konfiguration) (. Engl, men "skubber" han er som en pusher propel pusher konfiguration ), hhv. I tilfælde af fly gør dette propellerarrangement det blandt andet muligt for piloten at sidde foran propellen i flyveretningen. Dette arrangement blev brugt på den franske Farman MF11 i 1913 og blev derefter vedtaget i Første Verdenskrig, for eksempel ved den britiske Airco DH1 og enkelt-sæde Airco DH2 , for at være i stand til at fyre en fremadpegende maskine pistol uden skader propellen. Saab 21 jagerfly blev fløjet indtil omkring 1951.

Der er også kombinationer af pull- og push- propeller mulige (engelsk. Push-and-pull propeller ), som f.eks. B. Dornier Do 335 , Cessna Skymaster og bombeflyet Piaggio P.50 . Et koncept om en kombination af jetmotorer og pusher propeller blev brugt i Convair B-36 .

Rail zeppelin, juni 1931

Et eksempel på skubberpropellen bortset fra det typiske propeldrev er skinnezeppelin designet af Franz Kruckenberg , som blev drevet af en to-bladet eller fire-bladet propel afhængigt af ruteprofilen .

Pusher propeller bruges ofte påvægtkontrollerede ultralette fly .

Da pusher -propellen normalt er bag vingen, lover man en teoretisk fordel i forhold til pull -propellen, som normalt er foran vingen. Bugseringskroppen foran vingen sætter luftstrømmen i en spiralbevægelse og forstyrrer dermed den ideelle aerodynamiske strømning omkring vingerne, mens skubberpropellen i det mindste i teorien ikke kan påvirke strømmen omkring vingerne negativt. Men med skubberpropellen forstyrrer luftfartøjsdelene foran propellen (skrog, vinger, motoraceller) dens ideelle flow og effektivitet; derfor har konfigurationer med en pusher propeller tendens til at være mindre effektive end sammenlignelige konfigurationer med en propeller. De har også en tendens til at være højere, fordi propelbladene f.eks. Løber gennem vingens kølvandet, hvilket i hvert tilfælde producerer en hurtig ændring i trykfordelingen på bladet, som er i det hørbare område ved de sædvanlige rotationsfrekvenser.

Fordelen ved en skubberpropel er forbedret langsgående stabilitet, ^[1] det vil sige, når flyet nikker, genererer det et nikkende øjeblik og omvendt (afhængigt af både stigningsvinklen og stigningshastigheden). Det samme gælder gaffelvinklen og hastigheden. Et udkast til propel har den modsatte effekt. Af denne grund bruges pusher propeller mest i fly, der er konfigureret usædvanligt med hensyn til langsgående stabilitet, f.eks. Canard -konfigurationer ("andefly").

Karakteristiske værdier

Graden af fremskridt (også kaldet forhåndsforhold)

J={\frac {v_{\mathrm {A} }}{n\,D}}

{\ displaystyle J = {\ frac {v _ {\ mathrm {A}}} {n \, D}}}

J = {\ frac {v _ {{\ mathrm {A}}}} {n \, D}}

definerer forholdet mellem den aksiale strømningshastighed

v_{\mathrm {A} }

{\ displaystyle v _ {\ mathrm {A}}}

v _ {{\ mathrm {A}}}

den (forkortede) propeller periferihastighed

(n\,D)

{\ displaystyle (n \, D)}

(n \, D)

. Det er abscissen i det frie rejsediagram, over hvilket de følgende tre funktioner er afbildet.

Den dimensionsløse forskydningskoefficient

K_{T}(J)={\frac {T}{\rho \,n^{2}D^{4}}}

{\ displaystyle K_ {T} (J) = {\ frac {T} {\ rho \, n ^ {2} D ^ {4}}}}

K_T (J) = \ frac {T} {\ rho \, n ^ 2 D ^ 4}

Den dimensionsløse momentkoefficient

K_{Q}(J)={\frac {Q}{\rho \,n^{2}D^{5}}}

{\ displaystyle K_ {Q} (J) = {\ frac {Q} {\ rho \, n ^ {2} D ^ {5}}}}

K_Q (J) = \ frac {Q} {\ rho \, n ^ 2 D ^ 5}

Den gratis rejseeffektivitet

\eta _{O}(J)={\frac {T\,v_{\mathrm {A} }}{2\pi \,n\,Q}}={\frac {J}{2\pi }}\cdot {\frac {K_{T}}{K_{Q}}}

{\ displaystyle \ eta _ {O} (J) = {\ frac {T \, v _ {\ mathrm {A}}} {2 \ pi \, n \, Q}} = {\ frac {J} { 2 \ pi}} \ cdot {\ frac {K_ {T}} {K_ {Q}}}}

\ eta _ {O} (J) = {\ frac {T \, v _ {{\ mathrm {A}}}} {2 \ pi \, n \, Q}} = {\ frac {J} {2 \ pi}} \ cdot {\ frac {K_ {T}} {K_ {Q}}}

hvor T er propeltryk, Q er drejningsmomentet, D er propeldiameteren, n er hastigheden og $\rho$ ${\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ betegne densiteten af mediet. Strengt taget gælder den frie rejseeffektivitet kun for "homogen tilstrømning" (uden tilstedeværelse af et skib). Som en funktion af udviklingsgraden viser den et maksimum, der skal overholdes for særligt energibesparende drev. Arrangementet af propellen på skibet resulterer i interaktioner, der omtales som sugetal, vågental og arrangementets kvalitet, og som sammen med propellens frie rejseeffektivitet bestemmer fremdriftens kvalitet.

I modsætning til flymøller har flypropeller en betydeligt højere effektivitet på 80 til 90%, men kun ved hastigheder på op til omkring 700 km / t. Skibsskruer kan også nå disse værdier, men kun hvis trykkoefficienterne er tilstrækkeligt lave, hvilket sjældent gælder på grund af den begrænsede dybgang og propellestørrelse.

Geometriske parametre

diameter

Diameteren af en propel er diameteren på den cirkel, som dens vingespidser beskriver under rotation.

Valg af diameter afhænger af den hastighed, hvormed propellen skal dreje, den tilgængelige effekt og den ønskede hastighed. Med samme ydelse er diameteren normalt større for langsommere både og mindre for hurtigere både. Hvis alle andre variabler forbliver de samme, stiger diameteren med stigende effekt, såvel som med faldende hastigheder (på grund af lavere motorhastigheder og / eller højere gearforhold) eller med overfladepropeller.

I tilfælde af hurtigt roterende flypropeller er knivernes materialestyrke og stivhed og knivspidsernes hastighed ofte en begrænsende faktor for diameteren. Hvis knivspidshastigheden overstiger lydens hastighed, kan der forventes betydelig støj og dårlig effektivitet. Noget lignende sker, når knivspidserne begynder at vibrere på grund af luftturbulensen, der genereres af propellen selv, kombineret med mangel på stivhed.

Den mulige diameter er også delvist begrænset af strukturelle forhold, f.eks. B. antiventilationspladen ^[2] til påhængsmotorer eller flyets frihøjde.

tonehøjde

Den geometriske gradient svarer til den afstand, som en propel ville tilbagelægge under en omdrejning i et massivt materiale, der kan sammenlignes med en skrue i træ. Den tilsvarende geometriske form er en spiralformet overflade . Propelleroverflader på tryksiden svarer faktisk stort set til denne form - undtagen i navområdet.

En propel mærket 13 × 21 er 35 cm i diameter og har en stigning på 53 cm. Teoretisk set ville denne propel dække en afstand på 53 cm med en omdrejning.

Banen måles på vingens overflade, normalt på tryksiden.

Der er to typer hældninger, enten konstant eller progressiv. Den konstante hældning forbliver den samme fra forkanten til bagkanten, dvs. den svarer til en profil uden krumning af tryksideoverfladen. Den progressive hældning starter fladt ved forkanten og stiger langsomt til bagkanten. Gennemsnitværdien af banen er angivet for sådanne propeller. Den progressive hældning giver mere kraft til medium og høj ydeevne.

Hældningen har stor indflydelse på hastighed og drejningsmoment og dermed på valg af motor og gearkasse. Små skråninger er velegnede til at generere kraftige fremdrift selv ved lave hastigheder, mens store stigninger er velegnede til at opnå god effektivitet i køretøjer med lav modstand. Et godt kompromis opnås ofte med en stigning, der svarer til diameteren.

Vip

Hvis man ser på en propel langs en skærelinje gennem centrum af navet, giver vinklen mellem vingen og vinkelret på navet hældningen af vingen.

Hvis vingen er vinkelret på propelleraksen, hældes propellen ved 0 °. Jo mere vingen peger baglæns, desto større hældning. Med standard propeller varierer stigningen mellem −5 ° og 20 °. Seriepropeller til påhængsmotorer og hækdrev har normalt en hældning på omkring 15 °. Højtydende propeller med en stejlere stigning har ofte en progressiv stigning, der stiger langs vingens længde og kan nå 30 ° ved vingespidsen. Hældningen er enten lineær eller progressiv.

En større hældning forbedrer propellens adfærd i tilfælde af kavitation og ventilation, der opstår, når en vinge trænger ind i vandoverfladen. Vingerne bundter det vand, der ellers ville blive smidt væk ved centrifugalkraft bedre end dem med mindre hældning; kraften er derfor stærkere end med lignende propeller med en lavere stigning.

Som regel har flypropeller ingen tilbøjelighed.

Rotationsretning

Der er højre- og venstrehåndede propeller. En højre propel roterer med uret set bagfra.

Antal vinger

Fembladet foldet propel til den motoriserede svævefly B13 ; forlænget og udfoldet

En enkeltbladet propel er i princippet den mest effektive, da strømmen til det roterende propelblad her mindst forstyrres af turbulensen af det forreste blad. Den har dog brug for en modvægt, læser drivakslen asymmetrisk og vibrerer relativt kraftigt i både, hvorfor denne konstruktion sjældent bruges.

Et stigende antal ark medfører følgende kvalitative ændringer:

faldende effektivitet
større effekt, der kan overføres for en given diameter
mindre påkrævet diameter og dermed lavere knivspidshastighed
stigende fremstillingsomkostninger
stigende glathed (vigtigt for bådpropeller)

Især hvis de enkelte vinger udsættes for forskellige strømme via propelcirklen, har et større antal vinger en gunstig effekt på vibrationsadfærden.

Dobbeltbladede propeller er mest almindelige på stempelmotordrevne fly, mens trebladede propeller er mere almindelige på både. Turboprop- og propfan -motorerne på større fly har derimod 3 til 7 eller endnu flere vinger. Overfladepropeller, der skifter mellem luft og vand ved hver omdrejning, har endnu flere vinger.

Fly og ubåde har også kontraroterende dobbeltpropeller på en fælles (geometrisk) akse. ^[3]

Glide

Slip er forskellen mellem den teoretiske og den faktiske fremadgående bevægelse af propellen, blandt andet forårsaget af angrebsvinklen. For eksempel, hvis en propel med en skråning på 100 cm faktisk kun bevæger sig 85 cm fremad i et omdrejningstal, er slip 15%.

Slippet beregnes som forholdet mellem to længder og er derfor en helt anden mængde end effektiviteten, som udtrykker effektiviteten af energiomdannelsen. De to størrelser kan ikke konverteres til hinanden. Eksempel: Når et køretøj kører væk, er slip først 100% (så længe køretøjet stadig står stille) og falder derefter hurtigt, fordi køretøjet accelererer og opnår mere og mere fremadgående afstand pr. Omdrejning. Effektiviteten ændres kun ubetydeligt i løbet af denne tid, fordi køretøjet, der nærmer sig, skubbes med omtrent lige kraft. Effektiviteten af en propel er højest ved en bestemt hastighed (ca. normal krydshastighed); effektiviteten falder ved højere eller lavere hastigheder.

Skævt

Når skævhed (Engl. For forkert) kaldes vingereserven. Det er defineret som vinklen mellem akkorden, der genererer løft og dets nulpunkt i midten af akslen på et propellerblad; dvs. på propellens cirkulære overflade forskydes vingespidsen af skævheden over navet. Moderne skibspropeler har normalt en stærk skævhed. På denne måde kan stærke trykamplituder reduceres, da individuelle vingesnit giver løft til forskellige rotationsvinkelkoordinater. Ændringer i strømningen rammer derfor ikke hele vingen på samme tid, men kun forskellige radiale områder efter hinanden. Skævhed er derfor også et middel til at reducere propelsinducerede trykudsving (vibrationer).

Fysiske effekter, der begrænser ydeevnen

Kavitation

Højhastighedsskibs propeller kan sænke vandtrykket på propellerens undertryksside i en sådan grad, at der opstår bobler, som falder sammen meget hurtigt igen og dermed forårsager mekanisk skade ( kavitationskorrosion ). Dette fænomen kan reduceres ved at reducere propelhastigheden og anvende passende formede lavkavitationspropeller. Ubåde kan også omgå dette problem ved at øge dykkedybden, da dette øger det statiske tryk. Kavitationsskader kan også forekomme på dårligt formede årer.

Kavitation er imidlertid uundgåelig ved meget høje hastigheder, og derfor er der visse superkaviterende propeller, hvis vingeform favoriserer fuld (= fuld overflade) kavitation for i det mindste at reducere skaden forårsaget af delvis kavitation.

Vortex dannelse

II. International luftfartsudstilling, Kaiserdamm i Berlin. Propellestandstand fra Aero-Dynamischen-Institut Aachen, 1928

Desuden dannes der hvirvler ved vingespidserne i både luft og vand. Dette skyldes Helmholtz vortex sætninger. Den enkelte vinge kan kun generere dynamisk løft, hvis en hvirvelbevægelse overlejres på dens strømning omkring den, og ifølge Helmholtz kan en hvirvel ikke bare stoppe ved vingespidsen. Hvirvelfilamenterne bøjer baglæns ved vingespidserne og vrides spiralformet ind i hinanden. De repræsenterer en del af den kraft, propellen efterlader ubrugelig i mediet. Generelt forbedres effektiviteten af en propel, hvis der forbliver mindre vrid i vandet eller i luften. I skibsbygning har der været og er forskellige tilgange til at afvikle strømmen: et asymmetrisk agterskib, Grims stator (en ikke-drevet propel, der roterer i samme retning som den aktive propel) og for nylig ror med forskelligt placerede øvre og nedre halvdele ("snoet spaderor").

Grims tomgangshjul, der roterer frit bag propellen, er designet til en hastighed, der er omkring 40 procent af propelens hastighed. Det betyder, at statoren kan gøres større end propellen foran den. Den indvendige del af statoren i propellerstrålen er designet som en turbine i sit profildesign. Dette giver statoren sin rotation. Den ydre del uden for propelstrålen modtager profiler, der er udformet som en propel. Dette skaber et ekstra boost. Kombinationen af "propel plus stator" har et større effektivt jet-tværsnit end propellen alene. Det efterfølgende arrangement af et styrehjul resulterer i effektivitetsforbedringer på 3 til 15 procent. Problemerne forårsaget af indtrængen af havvand i tætningssystemet, som førte til mange skader i årene efter 1983, er dog endnu ikke løst.

Disse problemer blev undersøgt af skibsbygningsforskningsinstitutter med modeltest og CFD -beregninger , men ikke løst. Der er derfor ikke flere skibe i dag, der bruger et styrehjul.

ventilation

Ventilation opstår, når luft fra overfladen af vandet eller udstødningsgasser fra udstødningen trækkes ind i propellen. Dette reducerer belastningen på propellen; motoren over-omdrejninger og kraften falder. Påhængsmotorer og drev har en plade over propellen som en del af undervandshuset. Denne anti-ventilationsplade ^[2] betegnes normalt forkert som en kavitationsplade. I virkeligheden skal det forhindre luft fra overfladen i at trænge ind i undertryksiden af propellen.

Henrettelser

2-bladet fast propel

2-bladet foldepropel (foldet)

Kontrollerbar pitch -propel

Propeller repareret ved svejsning på nye vingespidser

Antallet af blade til propeller er variabelt. Den kan bestå af kun en vinge (f.eks. Enkeltbladet rotor fra Bölkow Bo 102/103 ) og er i princippet ubegrænset. For store containerskibe z. B. antallet er i øjeblikket begrænset til syv med hensyn til produktionsteknologi. Den afgørende faktor for antallet af vinger er trykforskellen i mediestrømmen opstrøms og nedstrøms for propellen. Hvis fremdriftshastigheden er særlig lav, bliver forskellen for stor, og strømmen stopper. Denne effekt reduceres med en dyse omkring propellen. Skibe, der skal levere meget mere kraft end det ville være nødvendigt for deres egen fremdrift i åbent vand, bærer ofte jetpropeller, især slæbebåde og isbrydere.

Ekstreme tilfælde af propeller er den arkimediske skrue og turbinehjul .

Mens propelblade næsten altid er arrangeret i en stjerneform (radial) omkring en aksel, har Voith-Schneider Propeller bevaret en lille markedsniske som en patenteret specialløsning. Det giver fartøjer en særlig manøvredygtighed, da du kan dreje sit tryk i alle retninger. Det er en roterende skive i bunden af skibet, hvorfra vingerne stikker nedad som en spade. En enhed, der kan sammenlignes med en helikopters swashplade, ændrer kontinuerligt angrebsvinklen for hver fløj afhængigt af dens nuværende position.

Der skelnes mellem faste propeller og kontrollerbare propeller i både skibe og fly. Propeller med variabel pitch kan ændre vingernes pitch for at justere den mest effektive pitch til forskellige belastninger (flyklatring, skib trækker noget). Fly som ATR 42 kan også manøvrere baglæns på jorden.

Seglpropel på en ubåd i klasse 214

Seglskrue eller seglpropeller er designs, der bruger seglformede buede blade i stedet for lige blade. Disse er mere støjsvage (især vigtige for ubåde) og har en lavere modstand tæt på lydens hastighed. De svagere kompressionsstød reducerer også materialetræthed. Ulemper er højere vægt og højere pris på grund af den komplicerede form. Eksempler på seglpropeller er A400M (fly) og Akula -klassen (ubåd). Den knækkede propel ender i helikoptere (f.eks. UH-60L ) repræsenterer en overgangsform, som reducerer støj, fordi propellerne ved spidserne kommer til intervallet for supersonisk hastighed.

Foldepropeller , der bruges i sejlbåde og svævefly med hjælpedrev, er en specialitet. Når motoren kører, får centrifugalkraften dem til at rotere, knivene rammer et stop under tryk og fungerer som en normal propel. Når motoren står stille, vinger - normalt to - under strømmen, understøttet af fjederkraft i en retning parallelt med aksen bagud. Ved stødfri sejlads reducerer denne position modstanden. Foldepropeller er normalt udformet som skubberpropeller, så knivene kan foldes tæt op ad hinanden, næsten flade, på en strømlinet måde. I tilfælde af svævefly er de normalt placeret bag passagerkabinen eller bag en motoriseret pod. Elektriske modelfly bruger også foldbare propeller for at reducere risikoen for skader på propelbladene ved landing. Foldbare propeller, også med tekstil- eller elastomermembranblade, fås også til små håndblæsere eller cocktailblandere for at spare plads, når den ikke er i brug og for at reducere risikoen for skader.

Legetøjsskruer fremstillet af plast med en diameter på 5–25 cm, der kun roterer frit i luften, er normalt trebladede og altid omgivet af en ring for at opnå et højt inertimoment og reducere risikoen for skader.

Elektriske poddrev bliver stadig mere populære, især inden for passagerskibsbygning.

Propeller kan fremstilles af mange materialer. Træ , metaller eller plast bruges ofte i flypropeller. Skibets propeller er fremstillet af specielle legeringer, for eksempel bronze eller en kobber-nikkellegering. Bronze, rustfrit stål, aluminium og glas eller kulfiberforstærket plast er almindeligt i både.

Valget af materiale bestemmer også den opnåelige ydeevne. Højstyrkematerialer tillader slankere og tyndere vinger og dermed ofte højere effektivitetsniveauer.

De hidtil største skibs propeller, der vejer 130 tons og har en diameter på ti meter, blev bygget af firmaet Mecklenburger Metallguss til containerskibe med 13.400 pladser. ^[4] Skibs propeller er i brug i op til 25 år og koster op til en million euro.

For at kompensere for vinkelmomentet kan to propeller arrangeret i modsatte retninger arrangeres på en akse (eksempel: Duoprop ).

farer

Hurtigt roterende store propeller er generelt en fare for levende væsener i nærheden. Disse kan fanges ved sugning, forskydes eller blæses rundt ved tryk, og de kan også blive skadet direkte, når vingerne berøres.

Bestem bådens propellængde

Skruens stigning måles omtrent i midten af bladet. Med de sædvanlige propeller med konstant stigning er det ligegyldigt, hvor målingen foretages. For propeller med en progressiv eller uregelmæssig stigning skal målingen gentages på forskellige punkter, og der skal dannes et gennemsnit.

For at måle placeres propellen på en plan overflade, der også kan bruges til tegning. Som forberedelse giver det mening at tegne en cirkel med den passende radius, hvorpå propellen skal placeres koncentrisk. Afstandene mellem arkets forkant og den tilhørende bagkant af arket måles derefter på cirklen, det vil sige i en defineret radius, og lodpunkterne tegnes. Propellen kan derefter fjernes og måles vinkelafstanden mellem lodpunkterne. Med disse måleværdier kan hældningen bestemmes ved hjælp af reglen om tre.

{\text{Steigung}}=\left({\text{Höhe}}_{\text{Hinterkante}}-{\text{Höhe}}_{\text{Vorderkante}}\right)\cdot {\frac {360^{\circ }}{\text{Winkel}}}

{\ displaystyle {\ text {Incline}} = \ venstre ({\ tekst {højde}} _ {\ tekst {bagkant}} - {\ tekst {højde}} _ {\ tekst {forkant}} \ højre) \ cdot {\ frac {360 ^ {\ circ}} {\ tekst {vinkel}}}}

{\ tekst {Incline}} = \ venstre ({\ tekst {højde}} _ {{\ tekst {bagkant}}} - {\ tekst {højde}} _ {{\ tekst {forkant}}} \ højre ) \ cdot {\ frac {360 ^ {\ circ}} {{\ tekst {vinkel}}}}

For en anden målemetode bestemmes både angrebsvinklen og den lokale radius (afstand fra aksens centrum) på det punkt, der skal måles. Tangenten for denne vinkel, ganget med den tilhørende omkreds, giver også hældningen. Da vinkelmåling for denne metode er ret kompleks og kun kan måles relativt upræcist, med små afvigelser i vinklen muligvis fører til store afvigelser i den beregnede hældning, anbefales den første metode.

{\text{Steigung}}=\tan {\text{Anstellwinkel}}\cdot 2\cdot \pi \cdot {\text{Radius}}_{\text{lokal}}

{\ displaystyle {\ text {gradient}} = \ tan {\ text {angrebsvinkel}} \ cdot 2 \ cdot \ pi \ cdot {\ text {radius}} _ {\ text {lokal}}}

\ text {pitch} = \ tan \ text {angrebsvinkel} \ cdot 2 \ cdot \ pi \ cdot \ text {radius} _ \ text {local}

historie

Princippet om spiralformet løft (luftskrue) var allerede kendt af de gamle kinesere, som allerede havde brugt det for 2500 år siden i det " flyvende top " -legetøj. Leonardo da Vinci havde lavet skitser af en helikopter i sine " Paris -manuskripter " omkring 1487–1490, ^[5]

Archimedes 'propel (1839)

Østrigeren Josef Ressel er en af opfinderne af propellen . Udover John Ericsson og Francis Pettit Smith samt Robert Fulton og David Bushnell , der allerede eksperimenterede med en propel på en ubåd, var det ham, der bragte propellen til teknisk modenhed. Damals schon wurde dieser auch als Schiffsschraube bezeichnet, weil er Ähnlichkeit mit der Archimedischen Schraube hatte.

Erste funktionierende Schiffsschraube von Ressel. Modell Technisches Museum Wien

Heraldik

Propeller kommen gelegentlich auch in der Heraldik vor.

Wappen von Borkheide
Propellerflugzeug im Wappen von Broichweiden
Schwedische Luftstreitkräfte , Wappen mit geflügeltem Propeller
Wappen der Stadt Motala , Schweden
Verbandsabzeichen der Amphibischen Pionierkompanie 600 der Bundeswehr
Wappen von James Kinley , Vizegouverneur von Nova Scotia 1994–2000

Siehe auch

Mantelpropeller
Düsenringpropeller
Impeller
Buckauer Schraube
Radeffekt oder Schraubeneffekt: Versetzung des Hecks eines Schiffes aufgrund der Drehung des Propellers
Schienenzeppelin

Literatur

Great-Britain und Napoléon. Zwei neue Dampfschiffe mit archimedischer Schraube . In: Illustrirte Zeitung . Nr. 21 . JJ Weber, Leipzig 18. November 1843, S. 332–335 ( books.google.de ).
John S. Carlton: Marine propellers and propulsion. Butterworth-Heinemann, Oxford 1994, ISBN 0-7506-1143-X

Weblinks

Commons : Propeller – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Propeller – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wiktionary: Schiffsschraube – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Die Entwicklung der Deutschen Propellerindustrie (1910–1990)
Auswirkungen des Propellers auf das Flugverhalten. hagenheckel.de
Propellereinstellung. hagenheckel.de, Einstellung der Propellerblätter bei einem Ultraleichtflugzeug

Einzelnachweise

↑ Effect on stability and control of a pusher propeller behind conventional tail surfaces as determined by tests of a powered model in the free-flight tunnel . Langley Aeronautical Laboratory, 1943; archive.org .
↑ ^a ^b Yamaha Betriebsanleitung, S. 444 ( Memento vom 13. August 2014 im Internet Archive )
↑ Gegenläufiger Doppelpropeller rc-network.de, 22. April 2002, abgerufen 16. Oktober 2019.
↑ Auftrag für deutschen Weltmarktführer . In: Kölner Stadt-Anzeiger , 9. August 2011, S. 9.
↑ Charles Nicholl : Leonardo da Vinci. Die Biographie. S. Fischer, Frankfurt am Main 2006, S. 271–272, ISBN 978-3-10-052405-8 .

[1] Effect on stability and control of a pusher propeller behind conventional tail surfaces as determined by tests of a powered model in the free-flight tunnel . Langley Aeronautical Laboratory, 1943; archive.org .

[yamahaownerhandbook-S444-2] Yamaha Betriebsanleitung, S. 444 ( Memento vom 13. August 2014 im Internet Archive )

[3] Gegenläufiger Doppelpropeller rc-network.de, 22. April 2002, abgerufen 16. Oktober 2019.

[4] Auftrag für deutschen Weltmarktführer . In: Kölner Stadt-Anzeiger , 9. August 2011, S. 9.

[5] Charles Nicholl : Leonardo da Vinci. Die Biographie. S. Fischer, Frankfurt am Main 2006, S. 271–272, ISBN 978-3-10-052405-8 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]