Haben gegenläufige Propeller die gleiche Drehzahl?

Ein gegenläufiger Propeller
Bildquelle _

Hier ist ein gegenläufiger Propeller. Der vordere Propeller dreht sich gegen den Uhrzeigersinn, während sich der hintere Propeller im Uhrzeigersinn dreht. Meine Fragen sind:

  • Drehen sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit (RPM)?
  • Wenn nicht, welches dreht sich schneller und warum?

Antworten (5)

Die meisten, wenn nicht alle gegenläufigen Propellersysteme sind so miteinander verzahnt, dass sich beide Abschnitte mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Dies geschieht, damit nicht nur eine effektive Umwandlung von sehr hoher Leistung in Schub ermöglicht wird, sondern auch Drehmoment und P-Faktor aufgehoben werden, wodurch das Flugzeug leichter zu fliegen ist (insbesondere in einer einmotorigen oder zwei-in-eins-Installation).

Aus diesem Grund sehen Sie den Propeller mit dem gleichen Durchmesser vorne wie hinten – wenn sie sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, könnte der langsamere einen größeren Durchmesser haben (eine Beschränkung des Durchmessers sind transsonische Bedingungen an den Spitzen) – aber Sie sehen immer Gleicher Durchmesser vorne und hinten.

Vibrationen wären auch ein Problem .
Vielen Dank für die Erklärung. Es macht Sinn, wenn einer länger ist als der andere, dann muss der längere langsamer sein.

Es hängt von der Stromquelle ab.

  • Ein einzelner Kolbenmotor, der beide Requisiten antreibt (wie im Bild in der Frage gezeigt): Sie sind miteinander verbunden, sodass die Drehzahl gleich ist.
  • zwei Turbinen treiben jeweils einen Propeller an (zB Double Mamba ): keine Kopplung zwischen den Motoren, daher kann es zu unterschiedlichen Propellerdrehzahlen kommen. Sie könnten sogar ein Triebwerk während des Fluges abstellen (für langsames, kraftstoffsparendes Cruisen). Die Geschwindigkeit jedes Propellers hängt von der Gaseinstellung jedes Motors ab, sodass der Pilot entweder den vorderen oder hinteren Propeller schneller laufen lassen kann oder beide mit ungefähr der gleichen Drehzahl haben.
  • Verbundmotor, der beide Propeller antreibt: Der Napier Nomad trieb einen Propeller von der Kurbelwelle und den anderen von einer Turbine an. Obwohl die Drehzahl verwandt wäre, wären sie nicht unbedingt identisch.
Soweit ich mich erinnere, hat der Russian Bear-Bomber eine Turbine, die jeden Propellersatz antreibt – und funktioniert wie ein einzelner Kolbenmotor mit Zahnrädern, um die beiden Propeller von derselben Ausgangswelle anzutreiben.
@hobbes, ich bin ziemlich verwirrt über deine Antwort. Nur zurück zu meiner Frage: Rotieren sie mit der gleichen Geschwindigkeit (RPM)? und wenn nicht, welches rotiert schneller und warum? MEINE Frage bezieht sich NICHT darauf, wie das funktioniert.
Meine Antwort ist, dass der Drehzahlunterschied (falls vorhanden) von dem Flugzeug abhängt, das Sie betrachten. Bei manchen Flugzeugen sind die Propeller miteinander verzahnt, sodass sie immer mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, bei anderen Flugzeugen sind die Propeller unabhängig voneinander, sodass die Propellergeschwindigkeiten dem Piloten überlassen werden. Bei dem Flugzeug, das Sie in der Frage gezeigt haben, sind die Requisiten miteinander verbunden, sodass sie mit der gleichen Geschwindigkeit laufen.
Schön, dass sich die Propeller nicht mit der gleichen Drehzahl drehen. Aber welche dreht sich schneller, falls sie nicht mit der gleichen Drehzahl rotieren und warum? Das ist meine zweite Frage.
Das habe ich schon beantwortet.

Nein, nicht alle gegenläufigen Propeller drehen mit der gleichen Drehzahl.

Nehmen Sie zwei russische (sehr berühmte) Beispiele, den Tupolev TU-95 Bear und den Antonov AN-22 Cock (sehen Sie sich das an ...). Beide verwenden Versionen des NK-12-Turboprop-Motors, und wie in vielen im Internet verfügbaren Videos leicht zu sehen ist, sind ihre Propeller nicht so ausgerichtet, dass sie sich mit gleicher Drehzahl drehen würden.

Das Drehverhältnis des TU-95-Propellers ist so, dass für jede volle Umdrehung des vorderen Propellers der hintere etwas mehr als eine halbe Umdrehung dreht: TU-95-Motorstart auf Youtube .

Für AN-22 ist das Verhältnis eine volle Umdrehung für die vordere Stütze und etwa 3/4 für die hintere: AN-22-Motorstart auf Youtube .

Über den Grund dafür habe ich keine Kenntnis. Meine mehr oder weniger zivilisierte Vermutung wäre, dass es mit der Lastverteilung zwischen den Propellern und vielleicht etwas mit Vibrationen und Resonanzen des Antriebsstrangs zu tun hat.

Die oben genannten Übersetzungen sind während des Motorstarts zu sehen, aber wenn die Propeller miteinander verzahnt sind, bleibt die Übersetzung natürlich über den gesamten Drehzahlbereich konstant. Es wurde spekuliert, dass die Propeller von NK-12 von separaten Turbinenwellen angetrieben werden (wobei ihre Drehzahl überhaupt nicht physisch verbunden ist), aber ich konnte dies weder falsch noch richtig beweisen.

"Das Drehverhältnis des TU-95-Propellers ist so, dass für jede volle Umdrehung des vorderen Propellers der hintere etwas mehr als eine halbe Umdrehung dreht: TU-95-Motorstart auf Youtube." Während des ersten Starts ja, aber dies verschwindet, sobald der Triebwerkskern Betriebsdrehzahlen erreicht. Sie würden Interferenzmuster in den Requisiten sehen und ekelerregende Vibrationen und Geräuschimpulse erzeugen, wenn dies nicht der Fall wäre.
Hast du die Videos angeschaut? Es gibt alle Arten von Interferenzmustern während und nach dem Start, es hat tatsächlich mehr mit der verwendeten Kamera zu tun als mit allem anderen ... Wenn die Propeller miteinander verzahnt sind, wie würde sich das Verhältnis nach dem Start ändern? Und vor allem warum?
Die Propeller sind möglicherweise nicht miteinander verzahnt, sondern verwenden unabhängige Propellerregler, um während des Betriebs eine konstante, gleiche Geschwindigkeit zwischen ihnen aufrechtzuerhalten. Ja, ich habe mir die Videos angesehen, aber wie ich im ersten Kommentar sagte, achten Sie auf Interferenzmuster, sobald das Flugzeug zum Rollen bereit ist. Du wirst sie nicht sehen.
Und wie gesagt, die Interferenzmuster sind kameraabhängig. Sie sind möglicherweise nicht sichtbar, da die Frequenz so hoch ist, dass die Kamera sie nicht erfassen kann. Ich würde mich hier gerne widerlegen lassen, wenn unstrittige Beweise vorgelegt würden. Ist es möglich, zwei Propeller von einer einzigen Welle mit variablem Drehzahlverhältnis anzutreiben, wenn ja, wie? Wenn nicht, warum?
Könntest du, aber warum solltest du das wollen? Siehe meine Antwort unten.
Vielleicht möchten Sie, wenn das Setup somit effizienter war. Ich gebe zu, dass ich beides nicht weiß. Sie haben keine stichhaltigen Beweise in beide Richtungen vorgelegt.

Für das Flugzeug auf dem Bild, dh einen stark modifizierten P-51 Unlimited Racer, der einen Rotol Contra Rotating Propeller antreibt, lautet die Antwort ja. Beide Propeller werden von der gleichen Kurbelwelle angetrieben und drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit.

Alle gegenläufigen Propeller drehen sich im Betrieb gleich schnell. Wenn nicht, würde es den Zweck des Aufbaus zunichte machen, nämlich einen Netto-P-Faktor, spiralförmigen Windschatten und Motordrehmomenteffekte zu eliminieren. Sie würden auch ekelerregende pulsierende Geräusche in der Kabine verursachen, die nach längerer Zeit sehr unangenehm werden.

Der zweite Propeller trifft auf einen Luftstrom, der durch den ersten Propeller beeinflusst wird. Damit der P-Faktor ausgeglichen wird, müssten sich die Propeller mit der gleichen Drehzahl, Steigung und dem gleichen Luftstrom drehen. Wenn Sie eines davon ändern, müssen Sie auch etwas anderes ändern, wie zum Beispiel rpm. Übrigens ist TU-95 berühmt für seinen Lärm und seine Vibrationen.
Ein richtig konstruierter guter gegenläufiger Propeller hebt den P-Faktor auf oder reduziert ihn erheblich. Ich kaufe nicht, dass Tu-95 mit einem der Propeller arbeitet, der sich schneller dreht als der andere. Dies ist ein kolossal dummes Design und extrem verschwenderisch in Bezug auf zusätzlichen Luftwiderstand. Die Tatsache, dass Geräusche entstehen und vibrieren, ist irrelevant. Sowjetische Militärausrüstung war brutal funktionsfähig.
Sie wissen, dass es Propfans mit unterschiedlicher Blattzahl zwischen den Propellern gibt. Wie unterscheidet sich das von zwei unterschiedlichen Drehzahlen? Die zweite Stütze erhält einen schnelleren Luftstrom, der von der ersten Stütze + in eine andere Richtung gedrückt wird. Sie müssen mir meine Behauptung nicht abkaufen, Sie müssen mir nur das Gegenteil beweisen. Solltest du das tun, komme ich damit voll klar 👍🏻
..... arbeiten die Propfans gegenläufig? Haben sie das gleiche polare Trägheitsmoment? Was ist mit der Klingenfläche? Ein bisschen mehr hier, als man denkt.
Die Lüfterflügel drehen sich in entgegengesetzte Richtungen, ja. Was das polare Trägheitsmoment betrifft, habe ich absolut keine Ahnung.
Was mir in den Videos auffällt, ist ein deutlicher Drehzahlunterschied. Also wie pro Frage, nun, alle CRPs haben nicht die gleiche Drehzahl zwischen den Propellern.
Aus einer anderen Frage ein Kommentar von @Koyovis: "Warum sollte das Drehmoment in einem 4-motorigen Flugzeug ein Problem sein?" Es gibt offensichtlich Prioritäten bei der Gestaltung eines CRP. Oberste Priorität hat die Effizienz: Wie holt man die beste Leistung (Schub & Kraftstoffverbrauch) aus dem Setup heraus. Erst danach kümmern Sie sich um das Drehmoment oder den P-Faktor, da viele davon sowieso bereits vom CRP erledigt werden.

Vom Wirkungsgrad her sind gegenläufige Propeller schlechter als Einzelpropeller. Eine Ausnahme bilden gegenläufige Rotoren bei einigen Hubschraubern, bei denen eine ausreichende vertikale Trennung vorhanden ist, sodass sich der obere Rotorstrom zusammenzieht und dem unteren Rotor etwas Frischluft zugeführt wird. Da Flugzeugpropeller die meiste Zeit mit hoher Geschwindigkeit arbeiten würden, geht der Frischluftzufluss verloren, der zweite Propeller arbeitet im Strom mit erhöhter Geschwindigkeit und somit ist der Wirkungsgrad geringer. Um Ihre Frage zu beantworten, benötige ich mehr Informationen, als was Sie erreichen möchten. Wenn beispielsweise das Ziel darin besteht, das Drehmoment zu eliminieren, muss sich der hintere Propeller schneller drehen. Wenn das Ziel darin besteht, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, muss ein Propeller gestoppt und gefiedert werden.

Was ist Ihre Quelle dafür, dass gegenläufige Propeller weniger effizient sind als einzelne Propeller? Dieses Papier zitiert zwei Studien, die eine mindestens 6 % bessere Effizienz für CRP zeigen: rcgroups.com/forums/showatt.php?attachmentid=2815700
Turbulenzen von den vorderen Blättern können die Effizienz der hinteren Blätter verringern, aber in Fällen, in denen Sie zu viel Leistung für einen einzelnen Propeller haben, um ihn bei einer Drehzahl zu handhaben, die Unterschallspitzen liefert, ist eine gegenläufige Anordnung viel effizienter (und leiser und haltbarer) als ein einzelner Propeller mit Überschallspitzen.
Haben gegenläufige Propeller die gleiche Drehzahl?
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