На первый взгляд этот вопрос может показаться смешным, и, возможно, так оно и есть. Но поскольку лопасти винта действуют по тем же физическим законам, что и крылья, а законцовки совсем немного уменьшают индуктивное сопротивление, то почему их не ставят на лопасти винта?
Я мог предположить, что это может быть материальная проблема. Но есть ли еще причины? И почему именно это может быть материальной проблемой?
Винглеты на крыльях помогают, потому что они увеличивают объем воздуха, на который может воздействовать крыло. Увеличение размаха крыла было бы намного более эффективным , но когда размах ограничен или максимальный изгибающий момент крыла ограничен, законцовки обеспечивают небольшое улучшение эффективности при высоких коэффициентах подъемной силы.
Однако на гребных винтах крылышки будут проходить через воздух, на который уже воздействуют кончики гребного винта. Никакой дополнительный воздух не будет задействован, поэтому повышение эффективности будет невозможно. Обратите внимание, что эффективность тяги увеличивается за счет ускорения большего количества воздуха на меньшую величину. Формула тягового КПД воздушно-реактивного двигателя является
Крылышки законцовки винта будут работать в области высокого динамического давления и создавать большее сопротивление трения, не повышая эффективности винта.
Все становится иначе, когда лопасти гребного винта имеют очень низкое удлинение и существует жесткое ограничение на диаметр гребного винта: это верно для кораблей, где осадка накладывает жесткие ограничения на размер гребного винта. Здесь действительно помогает своего рода законцовка: пропеллер Каппеля имеет загнутую вперед вершину и повышает эффективность на 3-6 процентов. Учитывая, что морские гребные винты даже для больших кораблей имеют КПД от 50% до 60%, это значительное увеличение эффективности.
Между прочим: кто бы ни сказал вам, что винглеты немного уменьшают индуктивное сопротивление , у него есть что вам продать, но я отвлекся.
Hartzell производит пропеллеры с крылышками (кончики загнуты назад), называемые Q-tips. Название, кажется, относится к тому, что они тише. Я читал, что они выполняют ту же работу, что и опоры чуть большего диаметра. Кажется, что у них нет жизненных проблем. Поскольку шум требует энергии, а меньший винт выполняет ту же работу... возможно, они более эффективны. Загнутый наконечник небольшой - порядка пары дюймов.
Плюсы:
По всем вышеперечисленным причинам гребной винт того же диаметра, помещенный в кожух, потенциально может создать до 85% больше тяги при использовании того же двигателя, что и гребной винт без кожуха.
Минусы:
Сводится к цене, весу, надежности.
Винглеты на пропеллерах выглядят как пропеллеры, пережившие «наземный удар», и FAA приземляет винтокрылые самолеты с поврежденными из-за наземного удара винтами.
Его просто дороже производить, сертифицировать и обслуживать; хотя он и обеспечивает улучшенную тягу во взлетном положении; но потенциально большее сопротивление во время крейсерского полета и в условиях оперения (в зависимости от шага гребного винта, будет отличаться для разных гребных винтов).
Подсказки BERP, скорее всего, более эффективны в целом, учитывая условия взлета, крейсерского полета и оперения (перо - это желаемый шаг при отказе двигателя, чтобы предотвратить ветряную мельницу и сопротивление от свободного вращения винта).
Концепция «крылышек» применялась на заре авиации в изобретениях Анри Коанды, патенты: 1937GB191112740, 1910; CA370885, 1937 г.; и к лодочным гребным винтам; вы также можете посмотреть в ESPACENET патенты: ES-0444150, изобретатель: «Гонсало Перес Гомес», и ES-8300608, 1987 г., то же самое; и ES-0293837_U от «Ramon Ruiz Fornella», все из: «Astilleros espanoles». В «Техническом меморандуме НАСА 87771» Милтона А. Бехейма: «Исследования НАСА в области авиационных двигателей» показан воздушный винт с «крылышками».
Я бы сказал, что одна из причин наличия винглетов в законцовках крыла заключается в уменьшении краевого вихря, из-за компенсации разницы давлений между верхней и нижней поверхностью крыла, этот «вихрь» или «вихрь» увеличивает сопротивление, и, таким образом, ухудшает общую эффективность самолета.
По той же причине, почему на планерах нет винглетов. Большинство наконечников гребных винтов маленькие и достаточно заостренные, чтобы иметь незначительное распространение, вызывающее вихри на законцовках крыла, которые делают крыло неэффективным. Лопасти винта с широкими наконечниками, такие как лопасти вертолета C130 или Huey, могут быть улучшены с помощью винглетов, но такая конструкция также увеличивает сложность (стоимость), вес и силы, которые могут снизить надежность и безопасность лопастей.
Красный Песчаный Кирпич
ДельтаЛима
Маверик283
Раскат грома
Саймон Рихтер
Маверик283
Андерсон
Шлюсштайн