Was ist der Anstellwinkel eines Propellers in der Terminologie der Gebrüder Wright und wie haben sie ihn erhalten?

Was ist der Anstellwinkel eines Propellers in der Terminologie der Gebrüder Wright und wie haben sie ihn erhalten?

Im Februar 1903 (siehe Schraubentest 1903, Seite 8 ) testeten die Gebrüder Wright mit einem 0,58-PS-Motor einen Propeller, der gekennzeichnet war durch:

Durchmesser, D = 8,5 Fuß

Neigung = 15 Grad

Auftauchen, S = 2   f t 2

Drehzahl = 245

Sie maßen, was der statische Schub zu sein scheint, und erhielten:

Schub = 18,75 Pfund

Basierend auf der Annahme, dass der Propeller durch einen Flügel modelliert werden kann (Steigung = 15 Grad, Oberfläche = 2   f t 2 , Auftrieb = 18,75 lbf), dessen gesamte Fläche auf einen einzigen Punkt konzentriert ist (genannt Druckmittelpunkt, CP), der sich mit U/min = 245 auf einem Kreis mit dem Durchmesser 0,824 x D bewegt, v w ich n g = R P M × π × 0,824 × D , bewerteten die Gebrüder Wright seinen Widerstand und aus Lift, Drag und Pitch unter Verwendung trigonometrischer Beziehungen erhielten sie die normalen (senkrecht zur Sehne) und axialen oder tangentialen (entlang der Sehne) Komponenten von Lift + Drag (die resultierende Kraft) und einige damit verbundene Winkel zu ihnen.

Jetzt kommt etwas, was ich nicht ganz verstehe.

Die beiden Brüder berechneten eine Referenzkraft, die wie folgt definiert ist:

Insgesamt normal = k × S × v w ich n g 2 = 24,8 Pfund,

wo

v w ich n g = R P M × π × 0,824 × D = 61   m p h

k = Smeatons Koeffizient = 0,0033   l b f ⋅ f t − 2 ⋅ m p h − 2

Außerdem dividierten die Wrights den Lift durch das Total Normal

L ich f t T Ö t a l   N Ö r m a l = 0,756

und aus diesen 0,756 zogen sie den Schluss, dass der Einfallswinkel 7¼ Grad beträgt . Die Frage ist warum? Was ist dieser Einfallswinkel und wie kann er berechnet werden?

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Die Entsprechung zwischen dem Prozentsatz 0,756 und dem Einfallswinkel 7¼ ergibt sich wahrscheinlich aus einer Tabelle wie dieser (die für eine etwas andere Flügelkrümmung gilt):

Prozentsatz des Luftdrucks bei verschiedenen Einfallswinkeln Prozentsatz des Luftdrucks bei verschiedenen Einfallswinkeln

Da sich der Propeller jedoch nicht bewegte, scheint der Einfallswinkel seines äquivalenten Flügels identisch mit der Steigung desselben Flügels zu sein, und sie sind es nicht. Warum?

Wenn sich ein Flügel (ein kleines Helikopterblatt) um die Achse eines stationären Motors dreht, wie definieren Sie die Neigung und den Einfallswinkel? Das ist die Frage. Es scheint, dass Tonhöhe = Winkel (Sehne, Rotationsebene), AoA = Winkel (Sehne, relativer Wind) = Winkel (Sehne, Rotationsebene) ist, da die relative Windgeschwindigkeit in der Rotationsebene liegt. Es scheint, dass für den Test vom Februar 1903 Tonhöhe = AoA auch Inzidenz genannt wird.
Möglicherweise glaubte W. Wright, basierend auf der Geschwindigkeit der vom Propeller zurückgeblasenen Luft, dass er sich im äquivalenten Fall eines Propellers befand, der sich vorwärts bewegt, eine Situation, in der AoA sich von Pitch unterscheidet, und dies ist der Grund, warum er keinen Widerspruch sah wenn er einen anderen Einfallswinkel als Pitch erhielt.

Antworten (1)

Laut verschiedenen Gelehrten bezogen sich die Gebrüder Wright auf den „Anstellwinkel“, wenn sie den Begriff „Einfall“ verwendeten. Sie haben tatsächlich einen Artikel mit demselben Titel veröffentlicht, also ist die Tatsache gut belegt.

Zu den Referenzen gehören:

Zu Wilburs Zeiten war der „Einfallswinkel“ das, was wir heute den „Anstellwinkel“ nennen – der Winkel, in dem die Tragfläche eines Flugzeugs auf den Wind trifft ( wright-brothers.org ).

und

In Wrights eigenen Worten: „Der Auftrieb wird also gegen den normalen Druck auf die Widerstandsflächen ausgeglichen … Daher ist der Auftrieb … bei dem gegebenen Einfallswinkel (Angle of Attack) der Druck auf einer quadratischen Ebene gleicher Fläche bei 90° wie der Sinus der (...)

( wright.edu )

Der Anstellwinkel eines Propellers wird auf verschiedene Arten definiert, eine Zusammenfassung hier .

Der Winkel, in dem diese Luft (relativer Wind) auf das Propellerblatt trifft, ist sein Anstellwinkel.

Was ist der Anstellwinkel eines Propellers in der Terminologie der Gebrüder Wright und wie haben sie ihn erhalten?
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