Bei welchem ​​Winkel erzeugen die Rotoren des Tiltrotors mehr Auftrieb?

Technisch gesehen, wenn der Kipprotor mit vertikalen Rotoren vorwärts fliegt, wird der Auftrieb von den Flügeln und der Vorwärtsschub von den Rotoren erzeugt. Betrachten wir also den Rotorschub, egal ob bei horizontaler oder vertikaler Rotorlage. Die Neigung des Rotors hat keinen Einfluss auf die erzeugte Schubkraft. Die folgenden Faktoren tun:

• Rotordrehzahl. Dies würde über den Neigungsbereich ziemlich konstant bleiben, wobei die Spitzengeschwindigkeit so nahe wie möglich an der Geschwindigkeit der Schleppdivergenz liegt. Bei Höchstgeschwindigkeit mit vertikalen Rotoren muss die Rotorgeschwindigkeit aufgrund des Geschwindigkeitsdreiecks Spitzengeschwindigkeit = Rotorgeschwindigkeit + Luftgeschwindigkeit niedriger sein als im Schwebeflug.
• Klingenangriffswinkel. Eine Funktion des Blattwinkels und des Luftstromeinstroms.
• Luftstrom einströmen. Wenn sich die Rotoren in einer vertikalen Position befinden und vorwärts fliegen, strömt Luft in die Rotorscheibe und erfordert weniger Beschleunigung, um die gleiche Schubkraft bereitzustellen. Oder: Ein gegebener Schub erfordert im Vorwärtsflug weniger Motorleistung als im Senkrechtstart.

Daher könnte bei gegebener Motorleistung der vertikale Rotor bei Drehzahl den höchsten Schub liefern - aber abhängig von der max. Geschwindigkeit des Fahrzeugs muss die Rotordrehzahl reduziert werden, was auch die Fähigkeit des Rotors verringert, Leistung in Schub umzuwandeln.

Das obige Bild von Leishman, das auch in dieser Antwort verwendet wird , zeigt die erforderliche Motorleistung im Vergleich zur Fluggeschwindigkeit für Hubschrauber. Beachten Sie, dass ein Hubschrauberrotor immer mehr Schub als sein Gewicht liefern muss. Um die Fluggeschwindigkeit zu erhöhen, wird auch der Hauptrotor geneigt, und die Wirkung oder der Luftstrom bei höherer Geschwindigkeit ist an der verringerten Menge an induzierter Leistung zu erkennen.

Bei einem Tiltrotor werden die Rotoren für den Senkrechtstart dimensioniert: Sie müssen in dieser Situation Schub > Gewicht liefern. Im Horizontalflug sorgen die Flügel für die vertikale Kraft zum Gewichtsausgleich, die Rotoren müssen nur den Luftwiderstand überwinden. Was quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt, so dass der Schub bei Höchstgeschwindigkeit wieder dem TO-Gewicht entspricht.