Почему спиралевидный поток от гребного винта попадает в левую сторону киля?

Воздушный поток не представляет собой спиралевидную трубку, как показано на картинке для упрощения, или как предполагается конденсацией на втором изображении. На самом деле весь воздух за пропеллером находится:

• При вращении направление определяется вращением винта. Это вращение максимально для воздуха, близкого к пропеллеру, и из-за вязкости в воздухе существует градиент до определенного расстояния, где им можно пренебречь.

• В переводе из-за движения самолета вперед (или движения воздуха назад, когда самолет держится на земле).

Результирующее движение относительно самолета представляет собой цилиндр воздуха, движущийся в наклонном направлении, как показано на вашем изображении. Обратите внимание, что это не спираль с невращающимся воздухом между ними, а сплошной цилиндр.

На самом деле скорость/давление внутри цилиндра неравномерны, действительно есть синусоидальная волнистость, но интенсивность никогда не уменьшается до нуля.

Если бы фюзеляж был короче/длиннее, спиралевидный поток от пропеллера попадал бы в киль с правой стороны, а не с левой?

Нет, результатом является то, что каким бы ни был шаг винта или расстояние до винта, воздух постоянно попадает на вертикальные поверхности в круговом движении слева (если смотреть из места позади самолета).

Может показаться трудным попасть в правую сторону, но представьте, что вы попали в верхнюю часть лифта с правой стороны.

На правой стороне плавника (а также на всех поверхностях в тени вращающегося воздуха) давление снижается.

Чем больше расстояние от аэродинамического центра самолета, тем выше крутящий момент, создаваемый самолетом, и тем выше склонность к вращению.

Влияет ли этот слипстрим на тангаж так же, как и на рыскание?

Тенденция такова:

• Для рыскания компонентов вертикального оперения и фюзеляжа.

• Крен для компонентов горизонтального оперения. Это не момент тангажа, потому что на каждую сторону хвоста действует противоположная сила. Эта сила уравновешивается крутящим моментом, создаваемым вращением воздушного винта самолета.

• В банк для крыла. Эта сила также уравновешивается крутящим моментом винта.

Обратите внимание, что из-за волнообразного давления на поверхности попадает поток, слегка изменяющийся в зависимости от частоты лопастей.

Для получения более подробной информации и теории: Взаимодействие гребного винта и руля направления (в воде, также применимо к воздуху).

Является ли следующее изображение связанным?

Конденсация происходит на кончике и задней кромке лопастей гребного винта, а затем перемещается назад за счет движения воздушного цилиндра. Так что это полностью связано. Обратите внимание, что:

• Воздух между дорожками конденсации движется с одинаковой скоростью (за исключением волнистости).
• У двухлопастного винта две чередующиеся спирали.

Связанные эффекты:

• P - фактор создает дополнительный момент рыскания.
• Увеличение мощности гребного винта изменяет поток вниз, следовательно, эффективность горизонтального стабилизатора и тенденцию к тангажу.