Какие факторы учитываются при размещении винта на самолете? [дубликат]

Самым важным фактором является знакомство: что работало раньше?

Другими факторами являются:

• Размер пропеллера: Медленно вращающиеся пропеллеры, приводимые в движение мощными двигателями, имеют большой диаметр. Это желательно, потому что повышает эффективность. Однако теперь винт нельзя разместить за колесами, если не нужно ограничивать угол поворота.
• Расположение двигателя: карданные валы имеют вес и могут вызвать проблемы с резонансом, поэтому гребной винт должен располагаться непосредственно перед или сзади двигателя. Расположение двигателя определяется желаемым распределением массы, охлаждением, полем зрения пилота и потребностями в пространстве.
• Помехи: Сюда входят все факторы, такие как размытие и завихрение винта. Размещение воздушного винта перед управляющими поверхностями или закрылками повышает их эффективность на малых скоростях. И наоборот, увеличение скорости потока увеличивает сопротивление трения на поверхностях, смачиваемых потоком гребного винта.
• Стабильность: пропеллер действует как дополнительное маленькое крыло и создает подъемную силу и боковую силу, когда он не совсем перпендикулярен втекающему воздуху.
• Характеристики с выключенным двигателем: многомоторный самолет должен по-прежнему летать с одним неработающим двигателем. Это взаимодействие между расположением винта и управляющими поверхностями, и для минимизации сопротивления эти управляющие поверхности должны быть как можно меньше. Таким образом, винт должен находиться близко к центру тяжести.

Задний гребной винт более эффективен, потому что он помогает предотвратить отрыв поверхностей перед ним, а его спутный поток не увеличивает сопротивление трения. Однако интегрировать пропеллер в заднюю часть самолета сложно, поэтому он использовался в нескольких конструкциях (кроме тех, что в этом ответе ). Известные примеры:

• Ряд британских истребителей в первые годы Первой мировой войны, когда только немцы освоили технологию синхронных пулеметов.
• Дирижабли Цеппелин . Их гондолы имели задние винты.
• Конвэр Б - 36 . Расположение толкателя в крыле было выбрано из соображений большей эффективности, но создавало проблемы с охлаждением двигателей.
• Learfan был запущен во время первого нефтяного шока и рассчитан на эффективность. Два ПТ-6 приводили в движение один толкающий винт.
• Piaggio P - 180 Avanti , который был разработан несколькими годами позже и во многом по той же причине, что и Learfan.

Кроме того, Клод Дорнье использовал два двигателя в одной моторной гондоле, приводя в движение пропеллеры спереди и сзади, еще в 1915 году, когда он работал на Zeppelin над гигантской металлической летающей лодкой. Это стало общей чертой многих самолетов Дорнье, особенно летающих лодок, и гигантских бомбардировщиков Zeppelin Staaken . Последний образец этой линейки — Dornier Seastar , разработанный в конце 1970-х годов.

Это цель. Каждая конфигурация имеет свои преимущества и недостатки. Это уже объяснено в статье «Почему толкающие пропеллеры так редки, но все еще существуют?» и этот ответ в частности.

В случае с Do335 причина в том, что они хотели два двигателя, но оставили двигатели на осевой линии. Это приводит к меньшему сопротивлению из-за меньшей лобовой площади и лучшей маневренности из-за меньшего момента инерции, поскольку двигатели расположены ближе к центру тяжести. Однако сам толкающий винт несколько снижает маневренность.

В случае MQ-9 это просто вопрос обеспечения пространства и четкого обзора для радара и камер впереди, в то время как уменьшенная маневренность в этом случае не имеет большого значения.