Почему в винте с постоянной скоростью обороты падают с увеличением шага винта?

Когда гребной винт с постоянной скоростью меняет свой шаг с низкого на высокий, число оборотов в минуту будет уменьшаться.

Почему это так?

Не увеличится ли число оборотов в минуту, когда мы увеличим угол наклона лопастей, поскольку сопротивление меньше, а лопасти больше ориентированы на относительный ветер, по сравнению с малым углом наклона? Кроме того, позволяет ли более высокий шаг лопастей летать быстрее?

Кажется, что вы соглашаетесь сами с собой в своем первом вопросе. Возможно, вы могли бы перефразировать предложение.
Вы правы, теперь это правильно.
@ nyokr23 nyokr23, если бы установка мощности, положение самолета по тангажу и т. Д. Остались неизменными, увеличение угла лопасти уменьшило бы число оборотов в минуту.
Да, но почему именно так, я и пытаюсь выяснить.
увеличенный шаг гребного винта увеличивает угол атаки лопасти, создавая большее индуктивное сопротивление, что снижает скорость вращения. Я уверен, что некоторые из инженеров и специалистов по аэродинамике могли бы объяснить это более красноречиво.
Я думал о том же, поскольку AoA будет выше, как вы сказали, но если винт будет оперенным, это сведет к минимуму сопротивление по сравнению с ветряным винтом, поскольку оперенный винт больше ориентирован на относительный ветер по сравнению с ветряным винтом. , правильный?
Типичный пропеллер с оперением должен быть выровнен по вертикали по направлению полета, надеюсь, он вообще не вращается и создает очень небольшое сопротивление.

Ответы (3)

Лопасти винта действительно имеют наименьшее сопротивление, когда они выровнены с втекающим воздушным потоком, однако входящий воздушный поток представляет собой не свободный поток на бесконечности, а векторную сумму скорости свободного потока. В и скорость вращения лопасти винта ю р .

введите описание изображения здесь

На рисунке локальный угол атаки обозначен как α . Увеличение шага лопастей приводит к увеличению α , что означает, что больше воздуха ускоряется назад: создается больше тяги и требуется больший крутящий момент.

Койовис объяснил это с помощью математики и классных диаграмм, вот моя непрофессиональная версия, если она поможет.

Вы путаете сопротивление самолета с сопротивлением винта. Поскольку винт приводится в действие, он обычно создает тягу, а не сопротивление по отношению к самолету. Он создает чистое сопротивление только в том случае, если он вращается (то есть вращается больше за счет воздушного потока, чем за счет двигателя) - вот почему вы должны опереть винт на заглохшем двигателе в многомоторном самолете.

Каждая лопасть винта, однако, создает сопротивление в направлении, в котором они движутся (т.е. вбок), чтобы создать подъемную силу в направлении движения самолета (т.е. тягу) - и именно с этим сопротивлением борется двигатель. Увеличение шага затрудняет удар этой штукой по воздуху (но также создает большую тягу), поэтому обороты двигателя падают.

Лучший ответ. Для таких основных вопросов, как этот, обычно всегда предпочтительнее объяснение непрофессионала...

Это основано на другом ответе , который я написал:

введите описание изображения здесь
(Наша работа)

Движение плоскости вперед и движение лопасти вниз придают пропеллеру новый вектор скорости, показанный выше красным. Относительный воздух (скорость) по-прежнему поступает впереди, но теперь это больше не касается пропеллера, так как у него есть собственный вектор скорости.

Как видите, если обороты оставались постоянными (стрелка вниз), а самолет летел быстрее, это также изменит угол атаки винта (уменьшит его). (Учитывая, что регулятор шага винта не меняет свой вход, или в случае винта с фиксированным шагом.)