Wie ist die Beziehung zwischen Saugrohrdruck, Drehzahl und Leistung bei einer Stütze mit konstanter Drehzahl?

1. Warum sinkt die Leistung, wenn wir die Drehzahl verringern und die Gashebeleinstellung beibehalten?

Leistung ist Energie pro Zeiteinheit, und da es weniger Umdrehungen gibt, gibt es weniger Krafthübe, um diese Energie freizusetzen. Es gibt weniger Konkurrenz um die Luft aus dem Ansaugkrümmer, sodass der Krümmerdruck etwas ansteigt und jeder Arbeitstakt etwas mehr Energie liefert, aber nicht annähernd genug, um die insgesamt geringere Anzahl von Arbeitstakten auszugleichen.

Aus diesem Grund kann die Saugrohrleistung nur mit der Leistung für konstante Drehzahl in Beziehung gesetzt werden, und es wird immer noch durch andere Dinge kompliziert, insbesondere durch die Dichtehöhe. Der Kraftstofffluss ist ein besserer Indikator für die Leistung, solange Sie den Motor richtig geneigt halten.

2. Klingt nach sehr grundlegendem Wissen, aber ich habe viele Versionen gehört und möchte beruhigen. Zeigt der Drehzahlmesser an der Propellerdrehzahl mit konstanter Geschwindigkeit die Motordrehzahl oder die Propellerdrehzahl an?

Normalerweise Propeller, kann aber vom Flugzeug abhängen. Aber das ist eigentlich egal, weil die Getriebeübersetzung immer fix ist und der Pilot keine andere Verwendung für den Wert hat, als ihn mit irgendwelchen Sollwerten im Betriebshandbuch zu vergleichen, die sowieso flugzeugspezifisch sind.

In einem Flugzeug könnte der POH sagen, dass die maximale Drehzahl (mehr kann sowieso nicht ausgewählt werden) 2500 beträgt und 2100 am effizientesten für den Reiseflug ist, aber in einem anderen Flugzeug könnte er sagen, dass 2750 für den Start ist, aber nur für 2 Minuten, 2600 ist das Maximum für Dauerbetrieb und 2300 ist am effizientesten. Wenn es stattdessen 3130 und 2625 sagen würde, würde es keinen Unterschied machen.

Aus diesem Grund wird die Turbinendrehzahl nur in Prozent angegeben, was sich bei Turboprops manchmal auch auf den Propeller erstreckt. Es ist immer noch flugzeugabhängig, weil einige Triebwerke bis zu Werten wie 102,5 % gehen und die Spreizung zwischen maximal und am effizientesten ebenfalls variiert.

3. Wenn wir den Propellerhebel bewegen, ändern wir die Blattneigung und passen dann die Drehzahl daran an, oder wir ändern die Motordrehzahl und den Blattwinkel, um sie auf die neue Drehzahl einzustellen

Sie stellen die gewünschte Drehzahl ein, die der Regler durch Anpassen der Propellersteigung zu erreichen versucht. Wenn der Propeller zu langsam ist, verringert der Regler die Steigung und reduziert so den Schub und den damit verbundenen Widerstand, bis der Motor mithalten kann. Wenn er zu schnell ist, erhöht er die Steigung, bis der Propeller die gesamte Leistung des Motors aufnimmt. Wenn der Gashebel zu geschlossen ist, kann selbst die feinstmögliche Steigung zu viel Widerstand haben und die Drehzahl wird niedriger als ausgewählt sein.

Es gab einige Propeller mit variabler Steigung, bei denen der Pilot die Steigung direkt steuerte, aber der Regler ist ein ziemlich einfaches hydromechanisches Gerät (das Gewicht auf der Feder misst die Zentrifugalkraft und steuert direkt das Hydraulikventil, das die Steigung einstellt) und führt zu einer viel praktischeren Handhabung es hat sich schnell durchgesetzt.

Dies wird im Beta-Bereich (Umkehrschub) weiter kompliziert, wo der Leistungshebel direkt auf die Steuerung der Tonhöhe umschaltet, während das Gas von einem anderen Regler gesteuert wird, um die Drehzahl aufrechtzuerhalten. Aber das trifft man meistens bei Turboprops an.

1. Leistung ist Drehmoment x Drehzahl. Reduzieren Sie die Drehzahl, aber behalten Sie das gleiche Drehmoment (Saugrohrdruck) bei, HP sinkt. Drehmoment reduzieren, Drehzahl beibehalten und HP sinkt. Sie werden feststellen, dass 2300 U/min und 25" MP die gleiche Leistung erbringen wie 23" MP und 2500 U/min.

2. Wenn es sich um einen Direktantriebsmotor handelt, sind die Propellerdrehzahl und die Motordrehzahl gleich. Wenn es sich um einen Getriebemotor handelt, ist die Propellerdrehzahl die Propellerdrehzahl und die Motordrehzahl die Motordrehzahl, und sie werden normalerweise mit eigenen separaten Drehzahlmessern angezeigt.

3. Wenn Sie den Propellerhebel bewegen, stellen Sie die Vorspannung einer Feder im Propellerregler ein. Die Feder steuert die Kraft an einem Satz Fliehgewichte (wie bei einem Dampfmaschinenregler, aber superkompakt). Die Fliehgewichte steuern das Öl zur Stütze, um eine Drehzahl zu finden, die die Fliehgewichte in einen Gleichgewichtszustand versetzt (nicht ausfahren, nicht einfahren). Der Regler bewegt die Schaufeln dorthin, wo es nötig ist, um diese Drehzahl mit einem bestimmten Drehmoment zu erreichen, das vom Motor aufgebracht wird.

Ich bin mir wirklich nicht sicher über den Wortlaut von Frage #1. Wenn ich es mir anschaue, würde ich sagen, dass die Reduzierung der Drehzahlen bei einer konstanten Gaseinstellung sowohl die Steigung als auch den AOA der Propellerblätter erhöhen würde.

Bei Frage 2 hängt es vom Motor ab. Bei den meisten zertifizierten Motoren ist die Stütze in einer Direktantriebskonfiguration mit dem Schwungrad/der Kurbelwelle verbunden. Propeller und Motor bewegen sich also als eine Einheit mit denselben Drehzahlen.

Bei Frage Nr. 3 passt das Bewegen des Propellerhebels den Motorölfluss an, der zur Propellernabe umgeleitet wird. Der Druck dieses Öls treibt einen Kolben an, der den Neigungswinkel der Stütze einstellt. Die Einstellung erfolgt durch Steuerung des am Motor angebrachten Drehzahlreglers. Dadurch entsteht eine Art Rückkopplungsschleife. Ich habe versucht, ein Bild der L-förmigen Gewichte des Reglers zu finden, aber ich kann es derzeit nicht.

Siehe die folgende AviationStackExchange-Frage: Wie funktioniert ein Propeller mit konstanter Geschwindigkeit?

Das einzige Bild eines Gouverneurs, das ich habe. Es ist von einem Lycoming IO-540.