Wat bepaalt of propellers bij vliegtuigen 2, 3, 4 of meer bladen hebben?

Dirk , 58 jaar
12 oktober 2014

En dan ook, stel: je hebt een tweemotorig vliegtuig aangedreven door propellers. Bij sommige vliegtuigen draaien beide propellers in dezelfde richting, bij andere in tegengestelde richting. Wat bepaalt de keuze?

Antwoord

1) Voor een gelijke rotatiesnelheid, en voor een identieke relatieve beweging ten  opzichte van de binnenstromende lucht heeft een propeller met 2 bladen de dubbele stuwkracht van een propeller met 1 blad, en zo voort. Maar als de bladen mekaar in ruimte en tijd snel opvolgen, beïnvloeden ze de luchtstroom van elkaar,  net zoiets als een zeilboot een andere "uit de wind" kan zetten.  Hoe meer bladen in de propeller, hoe erger dit effect. De meest efficiënte propeller is dus een éénbladige. Efficiënt betekent de verhouding tussen motorvermogen en stuwkracht.  

Een éénbladige propeller is een nachtmerrie voor de centrering en stabilisatie van de motor.  Daarom gebruikt men in de praktijk tweebladige propellers.

Om de stuwkracht te verhogen, in casu voor zware vliegtuigen kan men het volgende doen:

- Men kan de propeller sneller laten draaien. Dan botst men op de limiet dat de tips van de propeller niet de geluidsnelheid mogen overtreffen.  De aerodynamica voorbij de geluidsnelheid werkt verschillend.

- Men kan de bladen langer maken. Dit is vaak beperkt door de hoogte van de propeller boven de grond, en ook door de geluidsnelheidslimiet.

- Men kan de bladen breder maken.  Dit helpt, maar zeker niet in de verhouding dat de bladen breder worden, omdat de luchtstroom gemakkelijker turbulent wordt met bredere bladen.

- Men kan meer bladen voorzien.  Dit helpt ook en, zoals hierboven uitgelegd, niet evenredig.

Voor maximum stuwkracht (en de maximum efficientie opofferend) is er in de praktijk een afweging tussen bredere bladen en meer bladen.  Wat je ziet in zware propellervliegtuigen is het resultaat van die optimalisatie.

2) De reden is "tork", het reactiemoment van het gehele vliegtuig tegen het moment dat de schroef (propeller) heeft tegenover de lucht.  Door twee schroeven tegengesteld te laten draaien heft me deze tork op.

Echter, dit vereist dat de twee motoren en de twee propellers verschillend (gespiegeld) zijn, een verschillend onderhoud en verschillende wisselstukken hebben, en dus duurder in fabrikatie en onderhoud.  Daarom doet met dat niet systematisch. Tork kan namelijk ook gecompenseerd worden met de rolroeren.

Reacties op dit antwoord

  • 31/10/2014 - Dirk  (vraagsteller)

    Ik dank u oprecht voor uw uitgebreide uitleg. Met mijn beste groet, Dirk Coorde.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

Ingenieur Bart Dierickx

elektronica beeldopnemers cryogenica metafysische vragen lucht- en ruimtevaart en de meest onmogelijke zaken

Zoek andere vragen

© 2008-2024
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door EOS vzw