Как меняются характеристики воздушного винта самолета в зависимости от расстояния до препятствий?

Мне интересно знать, есть ли какие-либо изменения в характеристиках воздушного винта (тяга, эффективность) в зависимости от расстояния до препятствий, таких как фюзеляж или крылья?

Я особенно ищу исследования или эксперименты. В основном заинтересованы в конфигурациях трактор/пулемет, но информацию для толкателей тоже было бы неплохо узнать.

Ответы (1)

Пропеллер ускоряет воздух, и трубка потока, проходящая через диск пропеллера, может быть идеализирована как нечто, что изначально шире, чем диск пропеллера, и сжимается при ускорении ( гипотеза пропеллера Фруда ). Теперь возможны два типа непроходимости:

  • Препятствия потоку вблизи оси гребного винта и
  • Препятствия потоку вблизи трубки потока.

Совершенно очевидно, что что-то, что блокирует поток, снизит эффективность гребного винта, а поскольку скорость потока выше гребного винта, такое же препятствие еще больше снизит производительность, если оно будет размещено за диском гребного винта. Вот почему конструкции толкателей показывают лучшую производительность при той же мощности двигателя.

Но также объекты вблизи внешней кромки винта могут снизить эффективность. Когда стена с одной стороны перед гребным винтом препятствует потоку воздуха к диску, поток через гребной диск нарушается, и эффективность снижается. Точно так же стена за пропеллером предотвратит симметричный отток, и трубка потока прикрепится к стене (эффект Коанда). Это можно использовать в интересах устройств большой подъемной силы на крыльях, но обычно это снижает эффективность.

Для экспериментальных данных я рекомендую прочитать отчеты NACA, такие как отчет о разработке капота двигателя или этот отчет о взаимодействии фюзеляжа с винтом .