Warum hat ein Propeller mit niedriger Steigung bessere Beschleunigungs-/Start- und Steigeigenschaften als ein Propeller mit hoher Steigung?

Vorteil bei niedriger Tonlage

Leistung

Eine niedrigere Steigung ermöglicht es dem Blatt, sich schneller zu drehen ($\omega$) bei gleichem Drehmoment ($T$). Das Verhältnis zwischen Macht ($P$) und Drehzahl und Drehmoment ist$P = T \omega$, das bedeutet also, dass für das gleiche$T$Wir bekommen mehr Kraft aus der Stütze, wenn sie sich schneller dreht$\omega$. Mehr Leistung bedeutet eine höhere Steigrate.

Stall

Bei niedriger Fluggeschwindigkeit werden erhebliche Abschnitte eines Propellers mit hoher Steigung abgewürgt. Dies führt zu einem verlorenen Schub und erklärt, warum ein Flugzeug mit einer Steigstütze eine kürzere Bodenrolle hat als das Äquivalent mit einer Reiseflugstütze.

Hoher Pitch-Vorteil

Niedrigere Spitzengeschwindigkeit

Die Effizienz sinkt bei hohen Spitzengeschwindigkeiten und fällt im Grunde von einer Klippe, wenn die Spitzengeschwindigkeiten die Schallgeschwindigkeit erreichen. Eine höhere Steigung ermöglicht also die Erzeugung des gleichen Schubs bei einer niedrigeren Spitzengeschwindigkeit und ergibt somit eine höhere Effizienz.

Motordrehzahl

Ein Nebeneffekt ist, dass ein sich langsamer drehender Propeller typischerweise zu einem effizienteren Motor führt und den Verschleiß verringert. Dies hängt zwar nicht direkt mit Ihrer Frage zusammen, ob die Stütze effizienter ist, ist jedoch ein sehr wichtiger Effekt für die Gesamtsystemeffizienz .

Zusätzliche Lektüre

Gehen die Propellerkoeffizienten bei gleichem Vorschubverhältnis auf Null? gibt eine gute Erklärung des Propellerverhaltens für verschiedene Steigungen.

Ein Propeller mit niedriger Steigung oder "Steig" nimmt kleinere "Bisse" in die Luft auf und ermöglicht es dem Motor, bis zu seiner maximalen Drehzahl zu laufen und daher seine maximale Nennleistungseinstellung zu erzeugen (stellen Sie die Steigung nicht zu fein ein, oder der Motor überdreht!). Die Kraftstoffverbrennungsrate ist dann maximal und Sie erhalten maximale Beschleunigung und Steigrate.

Ein High-Pitch- oder "Cruise"-Propeller nimmt größere Bisse und belastet den Motor daher bis zu dem Punkt, an dem er langsamer als seine Redline-Grenze dreht und bei Vollgas weniger Leistung entwickelt. Diese niedrigere Leistungseinstellung ermöglicht Ihnen den wirtschaftlichsten Reiseflug im Horizontalflug, indem die Kraftstoffverbrennungsrate reduziert wird, verhindert jedoch, dass der Motor während eines Steigflugs mit seiner maximalen Leistungseinstellung läuft. Daher gibt Ihnen ein Cruise Prop eine niedrigere Beschleunigungsrate und eine niedrigere Steigrate.