Frage:
Warum gibt es zusätzliche Einschränkungen für Propeller mit konstanter Geschwindigkeit?
Sean
2018-06-13 23:12:15 UTC
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Propeller mit konstanter Drehzahl sind weitaus effizienter als Propeller mit nicht konstanter Drehzahl. Dadurch kann der Motor erheblich vereinfacht werden (da der Zündzeitpunkt nicht mehr ständig an die Geschwindigkeit angepasst werden muss) Die Welle dreht sich zu jedem Zeitpunkt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Propellern mit variabler Steigung muss der Pilot die Propellersteigung nicht manuell einstellen.

Laut Wikipedia jedoch Propeller mit konstanter Geschwindigkeit Mechanismen unterliegen erheblich strengeren Einschränkungen als andere Propeller:

Ein Pilot benötigt einige zusätzliche Schulungen und in den meisten Ländern eine formelle Genehmigung, bevor er Flugzeuge fliegen darf, die mit einer CSU (Konstantgeschwindigkeitseinheit) ausgestattet sind ;; der Teil des Propellermechanismus, der ihn zu einem Propeller mit konstanter Geschwindigkeit macht]. CSUs dürfen in den USA nicht an Flugzeugen angebracht werden, die gemäß den Vorschriften für leichte Sportflugzeuge zertifiziert sind.

Da ein Propeller mit konstanter Geschwindigkeit seine Pitch-Einstellungen automatisch vornimmt, ohne dass ein Pilot erforderlich ist Intervention, und dass Propeller mit konstanter Geschwindigkeit besser und nicht schlechter als andere Propeller arbeiten, warum all diese zusätzlichen Anforderungen und Einschränkungen?

Propeller mit konstanter Geschwindigkeit haben 3 Knöpfe zur Steuerung des Motors / der Stütze (Prop Pitch / Throttle / Mixture), während Propeller mit fester Pitch nur 2 (Throttle / Mixture) haben. Einige Flugzeuge vereinfachen die CSP-Steuerung (Pitch / Gas) in einem einzigen Hebel. In beiden Fällen ist es für den Piloten jedoch hilfreich zu wissen, was zu tun ist, wenn Ihr Propeller zu rennen beginnt.
@RonBeyer: Ich dachte, einer der großen Vorteile eines Propellers mit konstanter Geschwindigkeit anstelle eines Vanille-Propellers mit variabler Steigung war, dass die Propeller-Pitch-Einstellungen automatisch und nicht manuell durchgeführt wurden (wie ein Auto mit Automatikgetriebe effizienter und einfacher zu bedienen ist) fahren als ein Schalthebel)?
Nein, es ist nicht "automatisch", da es alles automatisch erledigt. Der Pilot muss noch die Propellerdrehzahl, die Motordrehzahl (Gas) und das Gemisch einstellen. Der automatische Teil ist die Stütze, die diese Geschwindigkeit beibehält. Sie muss noch eingestellt werden.
@RonBeyer, leichte Korrektur: Der Gashebel stellt Motor * Leistung * ein - die Drehzahl ist offensichtlich für Motor und Propeller gleich (naja, für Turbinentriebwerke mit Turbine mit freier Leistung nicht genau, aber sie sind dort immer noch ziemlich eng miteinander verbunden).
@JanHudec Natürlich, aber wir alle nennen es "Gas" :)
@Sean, „Vanille-Propeller mit variabler Steigung“ ist im Wesentlichen eine Kuriosität. Es wurde nie üblich, weil das System mit konstanter Geschwindigkeit nur noch ein paar Teile besteht und ziemlich offensichtlich ist.
Und Flugzeuge mit Stützen mit konstanter Geschwindigkeit haben eine weitere zusätzliche Komplikation: die Fähigkeit (Notwendigkeit), den Propeller im Falle eines Triebwerksausfalls zu federn (und die Konsequenzen des Federns zu verstehen).
@CharlesBretana Das ist etwas zu breit. Mein CSP Cessna ist nicht in der Lage, die Stütze bei einem Motorschaden zu "federn". Er verwendet die Motorölpumpe, um die Pitch-Steuerung anzutreiben, keine Ölpumpe, keine Pitch-Steuerung (sie fällt bei niedriger Pitch / hoher Drehzahl aus). .
@Ron, danke, wusste das nicht. Ich dachte, alle Requisiten mit konstanter Geschwindigkeit hätten eine Federfähigkeit. Es ist ein guter Tag, an dem ich etwas Neues lerne!
@CharlesBretana Der Hauptgrund für eine Federstütze (zumindest bei Zwillingen) besteht darin, den Luftwiderstand auf der nicht laufenden Seite zu minimieren, insbesondere wenn Sie den kritischen Motor verlieren. Andere CSPs können nur weil sie andere Vorteile haben, wie Ground Beta, es gibt nur eine leichte Single, die ich kenne [kann in die Beta gehen] (https://aviataircraft.com/mt-reversible-prop-husky/) und auch Feder (außer Turboprops).
@Ron, Nun, das Auslaufen verringert auch den Luftwiderstand eines einmotorigen Flugzeugs und verbessert das Gleitverhältnis des Triebwerks sowie die daraus resultierende Reichweite und Zeit, die für den Notfall zur Verfügung stehen. Zugegeben, ein kleiner Betrag, aber wenn Sie bereits einen Propeller mit konstanter Geschwindigkeit haben, erhöht das Hinzufügen der Fähigkeit zum Federn wahrscheinlich nur sehr wenig zum Bruttogewicht des Flugzeugs. Ich konnte keine Vermutung wagen, wie viel mehr es zu den Kosten beitragen könnte.
Sie könnten von 12,5: 1 auf 12,6: 1 für das Gleiten in einem einzigen gehen, ein paar Propeller für meine 177 kostet $ 13k ohne die Möglichkeit des Auslaufens ... Ich habe gerade unseren im letzten Jahr ersetzt.
@RonBeyer: Wenn Sie von 12,5: 1 auf 12,6: 1 wechseln, gleiten Sie beispielsweise bei einem Motorschaden bei 2000 Fuß auf 25.200 Fuß anstatt auf 25.000 Fuß. Das ist ein Unterschied von 200 Fuß, der möglicherweise den Unterschied zwischen dem Abholzen einer Baumgruppe und dem Einfliegen in sie oder zwischen dem Bau einer Landebahn und dem Abstieg in den Kanal kurz davor ausmachen kann.
Vier antworten:
ghellquist
2018-06-13 23:51:39 UTC
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Der Motor ist der gleiche, nicht einfacher. Es gibt eine zusätzliche Komplikationsstufe für das System: Der Propeller mit konstanter Geschwindigkeit besteht aus einer Reihe zusätzlicher Teile.

Der Pilot muss einen weiteren Hebel betätigen und die Geschwindigkeit auswählen. Und braucht mehr Training, um sich daran zu erinnern, es unter verschiedenen Flugbedingungen auf die richtige Einstellung zu stellen - ganz zu schweigen davon, wie man mit einem Notfall umgeht, wenn die Einheit mit konstanter Geschwindigkeit fällt (Sie müssen sich auf jede mögliche Situation vorbereiten).

Alles in allem stellen mehr Schulungen und kompliziertere Systeme die Anforderungen an Einschränkungen.

Und vergessen Sie nicht, dass in Bananza, Navion, Grummon Goose usw. immer noch *** "variable Tonhöhe" *** für Motoren wie die Continental "E" -Serie verwendet wird, die arbeitsintensiver ist als eine konstante Geschwindigkeit. * Eine "variable Tonhöhe" ist eine konstante Geschwindigkeit ohne Regler. *
Ohne FADEC also, oder?
@Raffzahn: stimmte zu. Mit einem Fadec kann es eine einzige Leistungsregelung für Motor und Propeller geben. Diamond Aircraft und Piper sind Beispiele für neue Flugzeuge, die meiner Meinung nach mit A1-Dieselmotoren verwendet werden. Aber der Großteil der Flotte ist immer noch "altmodisch" mit drei Bedienelementen. Ich bin nicht auf dem Laufenden, um zu wissen, wie sich dies auf das Training und die Anforderungen auswirkt.
@ghellquist AFAIK überhaupt nicht, zumindest nicht in Bezug auf FAA pov.
Prashant Saraswat
2018-06-14 01:13:23 UTC
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Ich bin kürzlich von einem Festpropeller (FPP) (Cessna 152) zu einem Propeller mit konstanter Geschwindigkeit (CSP) (Piper Dakota) gewechselt. Im FPP-Szenario wird die Motordrehzahl nur vom Gas gesteuert. Hohe Drossel bedeutet hohe Drehzahl und hohe Leistung / Schub. Im CSP-Szenario wird die Motordrehzahl sowohl vom Gas als auch von der Propellersteigung gesteuert. Eine wichtige Sache, die Sie beim Fliegen beachten sollten, ist, dass Sie die Motordrehzahl nicht reduzieren möchten. Somit sind verschiedene Leistungseinstellungen in der Leistungseinstellungstabelle im POH definiert. Wenn Sie an Land kommen, müssen Sie auch daran denken, den Propeller zurückzuschieben, damit Ihnen bei Bedarf die maximale Leistung zur Verfügung steht (im Falle eines Abbruchs). All dies bedeutet, dass Sie zusätzliche Schulungen benötigen, um die Propellersteuerung effektiv einzusetzen und den Motor dabei nicht zu beschädigen. In der Realität müssen Sie wahrscheinlich nicht einmal die Propellersteuerung berühren, wenn Sie eine schnelle Kreuzfahrt mit voller Leistung in einer ausreichend hohen Höhe (z. B. 7500 Fuß) unternehmen möchten (dies gilt für Piper Dakota, kann ich nicht sagen für andere Flugzeuge)

CrossRoads
2018-06-15 09:21:42 UTC
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Ein Pilot benötigt einige zusätzliche Schulungen und in den meisten Ländern eine formelle Genehmigung, bevor er Flugzeuge mit einer CSU fliegen darf.

Welche Gerichtsbarkeit ist das? Wen befriedigt die formelle Abnahme? In den USA flog ich von einer Cessna 150 mit fester Steigung und 100 PS zu einer Cessna 177 mit konstantem Propeller und 180 PS, ebenfalls mit festem Gang. Es war weder eine formelle Genehmigung erforderlich, um die FAA noch die Versicherungsgesellschaft, mit der ich den C177 versichert hatte, zufrieden zu stellen Eine hohe Leistungsbewertung hätte abgemeldet werden müssen. Auch die Versicherungsgesellschaft hätte wahrscheinlich einige Stunden benötigt, um mit einem Ausbilder geflogen zu werden, bevor sie das Flugzeug alleine fliegen durfte.

Also nur die Konstante Speed ​​Prop allein sollte kein Treiber für eine formelle Freigabe sein.

Guter Punkt. Viele Leute denken, dass Sie eine Bestätigung brauchen, weil sie eine bekommen haben, als sie gelernt haben, eine Stütze mit konstanter Geschwindigkeit zu fliegen. Als ich mein High-Power-Endorsement bekam, lernte ich, gleichzeitig die Stütze mit konstanter Geschwindigkeit zu benutzen. Ebenso verfügen die meisten komplexen Flugzeuge über eine Stütze mit konstanter Geschwindigkeit, sodass Personen, die ihre komplexe Bestätigung erhalten, die Anforderungen erfüllen.
Walker
2018-06-15 00:40:08 UTC
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Es gibt Motorbetriebsregeln, die die Manipulation von Gas gegen Prop regeln. Am häufigsten. Bei Erhöhung der Leistung: 1) Erhöhen Sie die Prop-Drehzahl zuerst. 2) Erhöhen Sie die Drosselklappe, zweitens. Dann das Gegenteil für die Verringerung der Leistung dient dazu, den Motor vor einer Vorzündung / Detonation aufgrund eines plötzlichen Anstiegs des Verteilerdrucks bei niedrigen Drehzahlen zu schützen.

Als diese Einschränkungen ursprünglich implementiert wurden, hatten viele Motorenhersteller Modelle, bei denen die Untersetzung der Stütze verwendet wurde Motor drehte schneller als Propellerdrehzahl. Continental hatte einen Motor mit einer vollen 2: 1-Reduzierung. Wenn der Pilot die allgemeinere Regel für die Leistungssteigerung / -verringerung anwenden würde, würde ein Getriebeschaden infolge plötzlichen Entladens und sogar eines negativen Drehmoments (Spiel) auftreten. In Flugzeugen mit diesen Triebwerken war das Verfahren umgekehrt. Wenn die Leistung erhöht wird: 1) Erhöhen Sie zuerst die Drosselklappe. 2) Erhöhen Sie die Propellerdrehzahl, zweitens. Dann das Gegenteil, um die Leistung zu verringern.

Gehen Sie etwas weiter zurück. Flugzeuge, die mit "Gegengewicht" -Stützen von Hamilton Standard ausgestattet waren, mussten bei maximaler Steigung abgeschaltet werden, damit sich das Öl im Inneren der Stütze nicht abkühlte und verdickte. Der Zylinder wechselte beim Abkühlen die Steigung.

Viel zu beachten Jemand, der gerade von einer Requisite mit fester Tonhöhe gewechselt ist, damals. Vielleicht wären die Einschränkungen in der heutigen Ausrüstung nicht so wichtig.



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