Какова сила изменения шага винта изменяемого шага?

На данный момент я борюсь с проблемой, что у меня есть идея, как рассчитать эту силу, используя теорию элементов лопасти и пройдясь по всей лопасти винта, чтобы рассчитать крутящий момент внутри лопасти. Мне нужен этот крутящий момент, чтобы рассчитать силу, необходимую для изменения моего тангажа в полете. Является ли теория элемента лезвия правильным способом расчета этого?

Силы на лопасти пропеллера

Источник: Нельсон, Уилбур С.: Принципы пропеллеров самолетов (John Wiley & Sons, 1944).

Также мне не хватает информации о данных аэродинамического профиля. Есть ли хорошая оценка того, насколько высоким будет коэффициент крутящего момента? Есть ли в Интернете хорошая база данных аэродинамических профилей для винтов?

Предположение, что cm=-1/4*ca не работает, так как профили на винтах даже не пластины.

зависит от винта, от скорости, с которой вы летите, от руки, доступной для приложения силы (та же сила, но удвоенная рука дает удвоенный крутящий момент)
Отредактированный вопрос для уточнения. Просто чтобы понять это правильно: я не ищу крутящий момент, который мой двигатель должен обеспечить, чтобы пропеллер вращался, но я ищу крутящий момент, генерируемый моими лопастями, чтобы рассчитать силу для электрического сервопривода / гидравлический механизм мне нужен для изменения тангажа в полете. Поскольку это винт с переменным шагом, скорость, с которой я лечу, должна иметь меньшее значение, поскольку мой угол атаки (и, следовательно, мой коэффициент крутящего момента), а также скорость вращения намного выше. Я надеюсь на общий метод, но в моем случае это будет плоскость с Ma<0,3.
Согласно этому сообщению , симулятор полета X-Plane использует теорию элементов лопасти на опорном диске, что обеспечивает сопротивление и, следовательно, крутящий момент.
Это не отвечает на вопрос, но эта ссылка предоставляет отличную информацию о том, как работает пропеллер с постоянной скоростью и его регулятор. Я не знаю, какое давление моторного масла требуется для изменения шага или какая формула может быть для винтов 2, 3, 4 Blae .
Вы с нуля строите винт с изменяемым шагом?!

Ответы (1)

В хорошо спроектированном винте ось шарнира расположена очень близко к линии, соединяющей центры давления, поэтому аэродинамический момент тангажа довольно мал. Основная сила — трение; обратите внимание, что центробежное натяжение лопастей на ступице оказывает значительную нагрузку на подшипники лопастей, поэтому трение увеличивается с увеличением скорости вращения. Обычные гребные винты имеют подшипники скольжения; зная массу лопасти, скорость вращения и коэффициент трения, можно рассчитать момент отрыва одной лопасти.

Поскольку лопасти воздушного винта имеют некоторый (но небольшой) изгиб, центр давления смещается вперед с увеличением угла атаки. Это уведет лезвие со среднего угла атаки; иными словами, аэродинамический момент дестабилизирует шаг винта.

Пейджинг @PeterKämpf в чате , пейджинг Peter Kämpf в белом чате!
Я что-то напутал с аэродинамикой? С увеличением угла атаки коэффициент крутящего момента (см) должен уменьшаться, а не увеличиваться (при условии, что мы находимся в линейной области), как вы сказали. Таким образом, я должен получить стабилизирующий момент для больших углов атаки, а не дестабилизирующий.
@Lumis: это полностью зависит от оси, вокруг которой вы измеряете крутящий момент. Если вы используете четверть аккорда, коэффициент в идеале должен быть постоянным. Если вы поместите ось вращения примерно на одну треть хорды (что обычно делают разработчики винтов), коэффициент будет иметь положительный (нестабильный) градиент по AoA.
Есть ли какая литература или источник с примерами по оси вращения? Может быть, даже что-то, что я мог бы использовать для цитирования?
@Lumis: корень лопасти винта с переменным шагом имеет цилиндрическую форму, а центр этого цилиндра является осью вращения. Возможно , google.com/patents/US2496169 подойдет.