A légcsavar tollak számát taglaló hozzászólásomban rossz forrás alapján, helytelenül adtam meg a Messer sebességi világrekord adatait. Helyesen: 1939-04-26, Me 209 V1, 755,138 km/ó, Fritz Wendel pilóta. A hibára "historikus" hívta fel a figyelmem (köszönet neki).

Eredeti szövegembe bele kívánkozik, hogy légcsavart a rendelkezésre álló motorhoz tervezik, az áttétellel együtt (ha van).

Nem értettelek félre.
Kihagytad a leírásból, pedig a képen melyet érdekességképpen betettél, állítható légcsavar van szerelve egy kísérleti gépre. Ezért tartottam fontosnak kiegészítést tenni.
Üdv
Fecó

Kedves Domino!

Nincs vitám veled.
Egy picit félreértettél, mert én csak a konstrukciós elvekről írtam és nem egy tényleges gép repülési helyzeteinek megvalósításáról. Csak a teljesítmény határhelyzetét érintettem, mert az azon belüli tartomány nem kritikus. Amivel kiegészítetted, "állandó fordulat és állásszög változtatás" pontosan bele illik a "hatásfok", mint konstrukciós alapelvbe, de a köztes tartományt szolgálja.

Ezért találták ki az állandó fordulatszámú, változtatható lapátszögű légcsavarokat. Nem a fordulatszám növeléssel változtatja a szállítási mennyiséget, hanem a légcsavarlapátok forgási síkkal bezárt állásszögének változtatásával.
Amit Gibárti írt, a fix légcsavarra igaz:
"A hajtóerőt képviselő hátraáramló levegő sebességét praktikusan, csak a légcsavar fordulatszámának növelésével lehet fokozni (légcsavar vég!). Fordulatszám növekszik, légcsavar átmérő csökken. Az aktív légcsavar felület csökkenést plusz lapáttal pótolják."
A változtatható légcsavarra is igaz, de erre nem tért ki.
Ha túl nagyra növeljük a lapátok forgási síkkal bezárt szögét, leválik róla az áramlás /átesik/. Ennél is lehet a teljesítményt növelni plusz lapát beépítéssel, vagy a meglévő lapátszám mellett lapáthúrhossz növeléssel /nagyobb felület/.
Ha archív fotókat nézegetünk, jól látszik hogyan növekedtek a lapátméretek a fejlesztések előrehaladtával. Az erősebb motorok bírták a nagyobb felületű légcsavarok ellenállását.
Üdv
Fecó

Tehát ha jól értem, nagyobb tolóerő ugye nagyobb felülettel érhető el, de ha nyújtanák a tollakat, akkor a lapátvégek átlépnék a helyi hangsebességet ami károsítja a gépet. Ezért toll nyújtás helyett plusz tollat alkalmaznak.
Lassan mehetne a Tudástárba a kép, olyan infókat írtok alatta :)

Van néhány gondolatom, a 2, vagy több légcsavartoll kérdéshez.
A konstruktőröknek optimalizálni kell a légszállítási paramétereket, az üzemeltetési körülményeket, a kormányozhatósági paramétereket és a gazdaságosságot.

A légszállítás volumene és egyenletessége soktollú légcsavart igényelne. Lásd a sugárhajtóművek axiális sűrítőjének lapátozását. Vezető koszorú nélkül, persze kisebb hatékonyság adódna. A vízgépészetben elterjedt „Kort gyűrűnek” létezett légi változata is, de ezt a vonalat most kihagyom.

A „sok” lapát nagyon nagy tehetetlen tömeget adna, ami hatalmas inerciális nyomatékot produkálna egy adott fordulaton, szinte lehetetlenné téve a kormányzást (fordulékonyság fuccs).

A repülős szakma nyelvezete néhány fizikai folyamatot helytelenül fogalmaz, az immár 110 éves története során kristályosodva.
A légcsavaros üzem is reaktív hajtás, ahol tolóerőt („vonóerőt), a hátrafelé hajtott közeg (levegő) tömege és sebessége (impulzus tétel) adja meg, mint a rakétáknál is.
A kívánatos nagy sebességű áramlásnak határt szab a kvázi „nyitott tér” és az irreálisan nagy meghajtó teljesítmény igény. A levegő is tud „kemény” lenni, nem csak a víz (sebesség kérdése)!

Van még egy korlát a „helyi hangsebesség! Ezt a repülőgép egyetlen pontján sem szabad átlépni, mert a leváló lökéshullám(ok) minden szubszonikus tervezést áthúz, és fizikai sérüléseket is okozhat. A német származású Joseph von Fraunhofer és Ernst Mach jóvoltából vizsgálhatóvá váltak (Schlieren felvétel) a helyi hangsebesség környékén fellépő lökéshullámok. Ez leghamarabb a légcsavar tollak végén következik be. Sokat is küszködtek a fritzek, a ma is fennálló dugattyúsmotoros, légcsavaros világrekord összehozásán: 1937-11-11, Me 209V1, Hermann Wurster pilóta, 710,55 km/ó. Természetesen ezt a gépet nem lehetne elképzelni, sorozatban gyártható, széria vadászgépként (költség, élettartam, stb.).

A hajtóerőt képviselő hátraáramló levegő sebességét praktikusan, csak a légcsavar fordulatszámának növelésével lehet fokozni (légcsavar vég!). Fordulatszám növekszik, légcsavar átmérő csökken. Az aktív légcsavar felület csökkenést plusz lapáttal pótolják.

És most jön a mindennapi élet kérdése, hány lapát?
Két toll esetén van „vitorlázó” légcsavarhelyzet, az időnként előforduló hasra-szállás „olcsó”megúszásához.
Három toll esetén is van „vitorlázó” helyzet, csak az alsó két légcsavar tollvége sérül, de az áttétel és a motor sértetlen marad.
Fentiek alapján, a „vitorlázó” helyzet kivételével, négy toll az „optimum”, de csak a gazdagoknak. Az amerikaiak „Miles értékelemzését” komolyan alkalmazva, hihetetlenül hatékonnyá tették a repülőgépgyártásukat, megengedhették maguknak és fő szövetségesüknek a négy toll kiterjedt használatát (no nem a háború első felében).

Ne irigyeljük a konstruktőröket!

Hú, hát nagyon köszi.
Most, hogy felidézem a kinézetüket, minden négytollú légcsavarral szerelt gép légcsavartengelye kívül esik a szárny síkján. Így már érthető, és teljesen világos.

Nem tudom, honnan vetted ki, de még egyszer köszi. :)

Ez is hátránya, de csak ha fennáll az említett körülmény. A helikopterek is ezért "csattognak", a farokrész felett elhaladó rotorlapát rácsapja a levegőt.
Az egymotorosokat eleve a kedvezőbb alsószárnyas kivitelben tervezték,-gyártották. Itt a szárny jóval a hossztengely alatt van.
Angolszász gépeken sorozatban használták a négytollú légcsavarokat. A németek kevés kivételtől eltekintve csak a háború vége felé.

Nos, itt a pár mondatos válasz:

"Az a lényeg, hogy a légcsavar lapátjai/tollai és a szárny hatnak egymásra.

A légcsavar által keltett perdületes áramlás kicsit elrontja a szárny körüli áramlást, és a szárny is akadályt jelent a légcsavar által keltett áramlásnak.

Mivel ebben az esetben a légcsavar forgástengelye közel esik a szárny középvonalához, páros lapátszám esetén egyszerre "kerül fedésbe" a lapát és a szárny a motor mindkét oldalán.

Ez jelentősen növeli a rendszer zaját, és emellett nagy erővel rángatja a légcsavar tengelyét (axiálisan és torziósan is)

Általános ventilátor/légcsavar-tervezési alapelv, hogy az áramlást zavaró fix elemek (motorfelfüggesztési pontok, szárnyak) és az egyes lapátok ne egyszerre kerüljenek fedésbe. (Ha nem egyszerre kerülnek fedésbe, akkor is zavarják egymást, zajt keltenek, rángatnak, de jobban eloszlik a hatás, és kicsit egyenletesebb lesz minden.)

Ha egyenletesen vannak elhelyezve a zavaró elemek és a lapátok, akkor a számuknak egymáshoz képest relatív prímeknek kell lenni.

Javítható a helyzet azzal is, hogy távolabb teszik a ventilátor lapátokat a szárnyaktól, meg ezért találták ki azt is, hogy a hajtómű forgástengelye ne a szárnyak síkjában legyen. Persze ha lenne utóterelő vagy ellenforgó lapátsor, amivel a perdületet kiszedik, akkor a szárny hatását nagy mértékben javíthatja a légcsavar mögött lokálisan nagyobb áramlási sebesség..."

Megnéztem pár leírást,-táblázatot a VDM 9-12199 típusú négytollú légcsavarral kapcsolatban.
Helyesbítem az előző hozzászólásban leírtakat. Csak a Me109 kísérletek adait nézve alig volt jobb a háromágú elődjénél, de itt is csak bizonyos körülmények között:
http://kurfurst.org/Performance_tests/109K_PBLeistungen/Leist_109K_EN.html
Másrészt a bonyolultabb gyártási folyamat,-nagyobb anyagköltség miatt sem terjedt el szerintem.
Üdv
Fecó

A páratlan számú légcsavartollak kiegyensúlyozása, stabilitása jobb, legalábbis egy gépésztanonc ezt mesélte nekem, de majd rákérdezek megint.:)

Azt lehet tudni, miért van akkor mégis szinte minden német gépen 2-3 tollú, de nem 4?
Amerikai gépeknél bevett szokás volt. /lehet hogy a repüléselmélethez van köze, ennyire nem értek hozzá, de tényleg érdekel/

Igen, igen. A V13-as prototípus. Hasra is dobták a kísérletek alatt. Van egy fotó amelyen kitört futóval fekszik.
A németek majd mindegyik izmosabb gépüket megkínálták a négyágú VDM légcsavarral. Komoly emelkedési sebességeket produkált.

Létezett négy lapáttal is, az egyszerű gugli is segít :)

4 lapát... (?!) Ez kísérleti volt, vagy mifene?
Ha tudnál róla legalább forrást adni, ahol utánanézhetnék annak tudnék örülni.

Hopp, megleltem a Luftarchivon. V13-as prototípus. Jól mutat :)

Nem szokatlan, csak az éjszakai vadász változatról leszerelték az antennát :)