Почему не существуют конфигурации пропеллеров с противоположным вращением с более чем двумя пропеллерами?

Мне не удалось найти ни одного примера более чем двух пропеллеров, установленных аксиально в конфигурации, вращающейся в противоположных направлениях . Существует огромное количество пропеллеров, вращающихся в противоположных направлениях, но это всегда комбинация двух пропеллеров на одном валу, а не четырех или шести.

Почему поршневой двигатель не используется для привода более двух стандартных винтов на один вал? Разве это не было опробовано (или, по крайней мере, испытано) за 100 с лишним лет истории авиации?

(Этот вопрос не о турбовентиляторных / турбореактивных двигателях, но я также не смог ничего найти для канальных вентиляторов: максимум два винта на одной оси.)

Прочность лезвия объясняется здесь :
Пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, объясняются здесь :

Увеличение количества лопастей, по-видимому, снижает эффективность, тогда как увеличение числа винтов на оси, по-видимому, увеличивает эффективность.

конструкция вала. Чем больше движущихся валов нужно встроить друг в друга, тем сложнее.
Какая от этого польза? Каждый пропеллер может вращаться только в двух направлениях, и зачем иметь несколько пропеллеров на одной оси, вращающихся в одном направлении, а не один пропеллер с большим количеством лопастей?
Я добавил две ссылки в свой исходный вопрос. Увеличение коэффициента прочности лопасти — наихудший метод, который можно использовать для размещения большей тяги в одном и том же пространстве, в отличие от Contra-ration, который, кажется, дает некоторые преимущества.
Я бы предположил, что это убывающая отдача. Первый винт CR дает вам 6-16 улучшений, но я сомневаюсь, что следующий даст вам столько же, и механическая сложность должна быть совершенно сумасшедшей, когда три или более валов вращаются друг внутри друга. Так что можно предположить, что это не очень помогает и стоит дорого.
Я бы подумал, что особенно в винтокрылом самолете четырехроторный блок был бы не только неприлично сложным, но и с точки зрения нагрузок на всю конструкцию, казалось бы вероятным, что это должен быть аппарат с низкой маневренностью. В противном случае вы рискуете расколоть стек и превратиться в камень.

Ответы (1)

Нет, установка большего количества пропеллеров снизит эффективность. Случай с двумя винтами является исключением, потому что второй пропеллер работает в спутном потоке первого. В сумме оба пропеллера разгоняют воздух назад без добавления потерь на завихрение.

Однако КПД гребного винта снижается с увеличением скорости потока перед гребным винтом. Это означает, что любой другой воздушный винт, работающий в ускоренном потоке предыдущего воздушного винта, будет иметь более низкий КПД. Как правило, лучше развести пропеллеры в стороны, чем ставить их в линию.

Обратите внимание, что винтовые винты, вращающиеся в противоположных направлениях, являются исключительной областью очень мощных двигателей с очень высокой нагрузкой на диск . В самых последних конструкциях предпочитают использовать больше лопастей и избегать тяжелого редуктора, но эффективность таких винтов ниже, чем у гребных винтов с меньшей нагрузкой на диск и меньшим количеством лопастей. В некотором смысле эффективность восьмилопастных винтов, показанных ниже, аналогична эффективности четырех двухлопастных винтов, расположенных последовательно, но гораздо проще собрать все лопасти и их механизм шага в одной ступице.

Двигатели Т-56 с винтами Hamilton-Sundstrand NP2000 на LC-130
Двигатели Т-56 с винтами Hamilton-Sundstrand NP2000 на LC-130. Фотография Робин Васерман, Национальный научный фонд (дата съемки: 21 ноября 2008 г.)

А вообще, не предпочтительнее ли иметь дутое крыло, и чем больше крыла получится, тем лучше? Дополнительные штрафы за сложность (и вес), которые вы получаете от вращающихся в противоположных направлениях реквизитов, кажется, перевешивают выигрыш, за исключением, возможно, узкого диапазона сценариев.
@egid: Взорванное крыло помогает только во время взлета и посадки, но является источником дополнительного сопротивления в промежутке между ними. Более высокая скорость потока и турбулентность в скользящем потоке создают более вязкое сопротивление.
А, интересно. Имеет смысл.
Почему не существуют конфигурации пропеллеров с противоположным вращением с более чем двумя пропеллерами?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v