Nach meiner Erfahrung haben Sie zwei Probleme mit Requisiten:

1. Drehmoment
2. Abgasgeschwindigkeit
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Wenn Sie Contra verwenden -rotierende Propeller, Sie beseitigen das Problem der Drehmomentreaktion, da Sie jetzt zwei gegenläufige Propeller haben, die jeweils das Drehmoment des Gegners aufheben.

Außerdem erhöhen Sie die von den Propellern beschleunigte Luftgeschwindigkeit und damit den Wirkungsgrad des Flugzeugs relativ hohe Fahrgeschwindigkeiten werden erhöht.

Normalerweise kann der Propeller nur bei niedrigen Machzahlen effektiv betrieben werden, und eine Erhöhung der Drehzahl über einen bestimmten Punkt führt nur dazu, dass die Luft hinter dem Propeller komprimiert, aber nicht beschleunigt wird. Die Verwendung eines zweiten Propellers mit höheren Nickwinkeln kann ohne das Problem der Kompression eine ausreichend hohe Fluggeschwindigkeit erzeugen, da sich der zweite Propeller innerhalb des vom ersten Propeller erzeugten Luftstroms dreht.

Korrektur Es wird jedoch eine andere Geschwindigkeit und Steigung induziert ein Drehmomenteffekt.

Der Hauptvorteil von gegenläufigen Requisiten ist die erhöhte Effizienz (6 bis 16% laut Wikipedia). Ein weiterer Vorteil ist, dass das Drehmoment durch die gegenläufige Stütze so gut wie ausgeglichen wird, aber dies ist in Flugzeugen mit einer Triebwerkskonfiguration wie der Tu-95 in Ihrem Beitrag weniger ein Problem. Ich würde sagen, ein weiterer Vorteil ist die Tatsache dass diese Konstruktion einen kleineren Propellerdurchmesser ermöglicht, ein kleineres Fahrwerk usw. usw. ermöglicht.

Die Nachteile können je nach Konstruktion die Vorteile überwiegen. Sie sind sehr komplex. Dies kann zu hohen Wartungskosten oder einem unzuverlässigen Design führen. Gegenläufige Requisiten sind auch extrem laut. Die Tu-95 ist als das lauteste Flugzeug der Welt bekannt. Gerüchten zufolge können sie tatsächlich von U-Booten gehört werden.

Die Tatsache, dass es nicht viele Flugzeuge gibt, die dieses Design verwenden, ist ein Beweis dafür, dass es nicht sehr beliebt ist. Soweit ich weiß, ist der einzige Grund, warum die Tu-95 keine regulären Turbinentriebwerke verwendet, der, dass keine Turbinentriebwerke verfügbar waren, die die erforderlichen Spezifikationen während der Entwurfsphase des Flugzeugs erfüllen würden.

Obwohl es theoretische Vorteile in Bezug auf den Wirkungsgrad gibt, haben die Schwierigkeiten beim Getriebe sie vom praktischen Gebrauch abgehalten, außer wenn sie mit Motoren mit sehr hoher Leistung verwendet werden. Ab einem bestimmten Punkt wird die Verwendung längerer Schaufeln zunehmend ineffizient, und andere Strategien müssen verwendet werden, um das überstrichene Volumen zu erhöhen. Ein Beispiel wäre das Spitfire, das von 3 Schaufeln in frühen Markierungen auf 4, 5 stieg, dann ein kontrastierendes 3 + 3 in der Mark XIX, als die Leistung der Motoren während des Produktionslaufs zunahm.

Es ist auch erwähnenswert, dass praktisch alle Turbinen viele Kompressorstufen haben, die sich auf einer Welle drehen, aber statische Schaufeln (Statoren) zwischen Sätzen haben, die den Vorteil bieten, den Tangentialfluss zu reduzieren, ohne ein Hochgeschwindigkeitsgetriebe zu erfordern. Dies bietet fast die gesamte Effizienzsteigerung, ohne die mechanische Komplexität des Versuchs, jede Stufe bei den hohen Drehzahlen einer Turbine in entgegengesetzte Richtungen zu drehen, zu erhöhen

Abgesehen von den oben genannten Gründen gibt es noch einen weiteren wichtigen, der speziell für den Tu-95 gilt. Die Turbinen dieses Flugzeugs sind sehr leistungsstark, die leistungsstärksten, die jemals gebaut wurden. Um diese Kraft in Beschleunigung einer Luftmasse umzuwandeln, benötigen Sie einen sehr großen und schnell drehenden Propeller, der so groß ist, dass die Blattspitzen die Schallgeschwindigkeit übertreffen. Der einzig mögliche Kompromiss für die riesigen Turboprops des Tu-95 bestand darin, jede Turbine mit zwei großen koaxialen Propellern auszustatten, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehten. Selbst mit dieser Lösung sind die Blattspitzen Überschall, aber nicht viel, und der Propellerwirkungsgrad ist gut genug, um den Tu-95 auf Geschwindigkeiten zu bringen, die nur geringfügig niedriger sind als sein amerikanisches Gegenstück mit Jetantrieb, der B-52. Die Tu-95, die heute noch in den Luftstreitkräften Russlands fliegt, war ein großer technischer Erfolg der sowjetischen Techniker.

Warum haben diese Flugzeuge vier Sätze gegenläufiger Requisiten? Keine Drehmomentkompensation - sie haben vier Motoren und können das Drehmoment einfach auf Null stellen, indem sie zwei im Uhrzeigersinn und zwei gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Gegenläufige Stützen in Starrflügelflugzeugen sind ein Weg, um die inhärenten Einschränkungen der Propeller zu überwinden haben in Motorleistung in Schub umzuwandeln. Die Geschwindigkeit der Propellerspitze ist das Problem. Sobald die Schallgeschwindigkeit erreicht ist, ist viel Motorleistung erforderlich, um den Kompressibilitätswiderstand zu überwinden, und nicht nützlich, um das Flugzeug anzutreiben. Daher ist die Plattengröße oder die Rotationsgeschwindigkeit des Blades begrenzt. Mehr Klingen helfen ein bisschen, wenn es nicht um Leistung geht, sondern nur ein bisschen. Weitere Propellerscheiben helfen, aber wieder nur bis zu einem gewissen Grad.

Die Tu-94 hatte eine ähnliche Einsatzmission wie moderne Passagierjets: Langstrecken fliegen, nahe der Schallgeschwindigkeit. Es flog zum ersten Mal im Jahr 1952, lange bevor es Turbofans mit hohem Bypass gab: Die damaligen Jets waren mit Kraftstoff verschwenderisch, was auch im Design des B52 berücksichtigt wurde. Während die USA an effizienteren Turbofans arbeiteten, entschied sich die UdSSR für die andere Option: Verwenden Sie zwei Propellerscheiben. Die zweite Scheibe beschleunigt die Luft von der ersten Scheibe weiter.

Neuer Benutzer Sam schreibt: Scheint, als müssten wir uns den potenziell besseren Wirkungsgrad von Windkraftanlagen ansehen . Eine gegenläufige Anordnung kann zwar einem bestimmten Luftstrom mehr Leistung entziehen, aber zu welchem ​​Preis? Ist das Durchbrechen der Schallmauer durch die Spitzengeschwindigkeit bei Windkraftanlagen wirklich ein Problem? Kostet die gegenläufige Anordnung weniger als der Bau eines weiteren vollständigen Generators?

Hier wird ein gegenläufiger Propeller erläutert, dessen Vor- und Nachteile erläutert werden.

2 - Warum gegenläufige Propeller?

Wie erläutert, ist jedes Blatt eines Flugzeugpropellers im Wesentlichen ein rotierender Flügel. Infolgedessen sind die Propellerblätter wie Tragflächen und erzeugen Kräfte, die den Schub erzeugen, um das Flugzeug durch die Luft zu ziehen oder zu schieben.

Die Hochgeschwindigkeitsrotation eines Flugzeugpropellers führt zu einem Korkenzieher oder einer Spirale Drehung zum Windschatten. Der Korkenzieherfluss des Windschotts verursacht auch ein Rollmoment um die Längsachse (Rollachse). Beachten Sie, dass dieses Rollmoment, das durch den Korkenzieherfluss des Windschotts verursacht wird, rechts ist, während das Rollmoment, das durch die Drehmomentreaktion verursacht wird, links ist - tatsächlich kann eines dem anderen entgegenwirken. {Diese Kräfte variieren jedoch stark und es ist Sache des Piloten, jederzeit mithilfe der Flugsteuerung die richtige Korrekturmaßnahme durchzuführen. Diesen Kräften muss entgegengewirkt werden, unabhängig davon, welche zu diesem Zeitpunkt am stärksten ausgeprägt ist.}

Bei hohen Propellergeschwindigkeiten und niedriger Vorwärtsgeschwindigkeit (wie bei den Starts und Annäherungen an die Leistung bei Stallungen) ist diese spiralförmige Drehung sehr stark kompakt und übt eine starke Seitenkraft auf die vertikale Heckfläche des Flugzeugs aus.

Wenn dieser spiralförmige Windschatten auf die vertikale Flosse links trifft, verursacht er ein Linksdrehmoment um die vertikale (Gier-) Achse des Flugzeugs. Je kompakter die Spirale ist, desto ausgeprägter ist diese Kraft. Mit zunehmender Vorwärtsgeschwindigkeit verlängert sich die Spirale jedoch und wird weniger effektiv.

Eine Lösung besteht darin, einen zweiten Propeller hinter dem ersten hinzuzufügen, das Rotationsmoment gegenläufig zu drehen und aufzuheben.

Einfache Antwort - Um dem Drehmomenteffekt entgegenzuwirken.

Detaillierte Antwort - Propeller drehen sich normalerweise im Uhrzeigersinn. Erinnern Sie sich nun an Newtons 3. Gesetz - "Jede Handlung hat eine gleich entgegengesetzte Reaktion". Hier ist die "Aktion" der Propeller, der sich im Uhrzeigersinn dreht, und die "entgegengesetzte Reaktion" wäre das Flugzeug, das dazu neigt, sich gegen den Uhrzeigersinn (dh nach links) zu drehen. Jetzt wird diese Tendenz zur Linkskurve für die Piloten ein Schmerz sein, da sie Ruderdruck ausüben müssen, um dem entgegenzuwirken. Und deshalb wurden gegenläufige Propeller eingeführt!

Wie der Name schon sagt, handelt es sich im Grunde genommen um 2 Propeller, die sich in zwei entgegengesetzte Richtungen drehen (einer wäre im Uhrzeigersinn und der andere - gegen den Uhrzeigersinn). Dadurch wird der Drehmomenteffekt aufgehoben!

In Bezug auf das Geräusch von Propellern bei Geschwindigkeiten nahe der Schallmauer können Sie sich das Video zur Propellerversion F-84 'Thunderstreak' in YouTube ansehen, https://youtu.be/UFhSzReWTgs mit gegenläufigen Propellern. und ist wahrscheinlich eines der schnellsten Flugzeuge mit dieser Anordnung überhaupt. Das Video beschreibt die Entwicklung und die Ergebnisse eines gegenläufigen Propellers in einem Jäger, der in der Nähe von Mach 1 fliegt. Bei jeder Geschwindigkeit besteht das Ziel von gegenläufigen Propellern darin, die Wirkung des Drehmoments zu verringern, das dazu führt, dass sich das Flugzeug in einem zentral platzierten einmotorigen Flugzeug entlang der Propellerachse in die entgegengesetzte Richtung dreht wie der Propeller. Ein Propeller, der sich im Uhrzeigersinn von hinten dreht, zeigt eine Kraft an, die den Rumpf in die entgegengesetzte Richtung dreht. Auch der Wirbel und andere vom Propeller verursachte Änderungen der Luftsäule können Einfluss auf Steuerelemente wie das Ruder haben