Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Materialwahl und dem erzeugten Auftrieb bei Rotation?

Ich lerne gerade etwas über Drehflügelflugzeuge und habe eine Frage zum Auftrieb und zur Flüssigkeitsströmung.

Wird es bei zwei Flügeln aus unterschiedlichem Material, aber gleicher Form einen Unterschied in der Auftriebsmenge und der nach unten gedrückten Luftmenge geben? Hängt der erzeugte Auftrieb in irgendeiner Weise mit der Materialwahl zusammen?

Theoretisch überhaupt kein Effekt, wenn Klingenform und Oberflächenbeschaffenheit gleich sind. Aber denken Sie daran, wenn das Material und/oder die Konstruktion die Klingenbiegung und -verdrehung beeinflussen, kann es zu Unterschieden im Auftrieb kommen. (Ich nehme an, die Drehung des sich zurückziehenden Blattes ist übrigens auch beim Hubschrauberdesign wichtig. Vielleicht wird sich jemand damit befassen.)
Möglicherweise möchten Sie verschiedene Materialien speziell für ihre Oberflächenbeschaffenheit verwenden, aber wenn Sie nicht einige sehr spezielle Materialien haben, wäre der Effekt nicht zu groß.
Können Sie auch genauer sagen, ob Sie von einem idealen oder einem tatsächlichen Rotorblatt sprechen? Insbesondere Blätter aus unterschiedlichem Material reagieren unterschiedlich auf Vibrationen, "Absacken" (beim Starten/Abschalten) und Trägheit (bei Autorotation) und erzeugen unterschiedlich viel Auftrieb. Bei einer idealen Klinge denke ich nicht, dass Material Material ist.
@rbp Es würde keinen Unterschied im Auftrieb geben, der von einer mit Stoff überzogenen Klinge im Vergleich zu einer Aluminiumklinge erzeugt wird, weiter im Vergleich zu Kohlefaser? Ich bin nicht sicher, ob ich zustimme, dass Material nicht relevant ist.
Ja, das ist genau mein Punkt: ob es eine TATSÄCHLICHE Klinge oder eine IDEALE ist. Die TATSÄCHLICHE Klinge kümmert sich darum, die IDEALE nicht

Antworten (1)

Ja.

Einige Materialien sind leichter zu formen (denken Sie an Verbundwerkstoffe im Vergleich zu Metall) oder bleiben mit der Zeit oder unter Belastung besser in Form (denken Sie an Metall im Vergleich zu Holz). Dieser Unterschied zwischen der beabsichtigten und der tatsächlichen Form wird den größten materialbedingten Einfluss auf den Auftrieb haben.

Wenn Sie die Frage leicht ändern und nach einem nutzbaren Auftrieb (Auftrieb minus Gewicht der Struktur) fragen, müssen die Steifigkeit und die relative Festigkeit des spezifischen Materials zum Vergleich hinzugefügt werden. Nützliche Parameter sind die Bruchfestigkeit relativ zur Dichte ( Reißlänge ) oder die Steifigkeit relativ zur Dichte (Dehnungslänge). Eine steife Struktur verformt sich unter Belastung weniger, sodass sich ihre Form weniger ändert. Idealerweise ist die Struktur so geformt, dass sie nur unter Belastung die aerodynamisch günstigste Form annimmt und durch ihre Elastizität einer Überlastung vorbeugt ( aeroelastisches Tailoring).

Die Oberflächenbeschaffenheit ist ebenfalls materialbedingt, wird aber stärker durch das Herstellungsverfahren beeinflusst. Eine raue Oberfläche ist besser bei sehr niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten, während eine glatte Oberfläche besser bei mittleren bis hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist.

Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Materialwahl und dem erzeugten Auftrieb bei Rotation?
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