Пропеллера: Пропеллер самолета: интересные факты, которых вы не знали

Пропеллер самолета: интересные факты, которых вы не знали

Винт, или пропеллер — распространенный движитель, который применяется не только в самолетах, но и других видах транспорта, таких как вертолеты, корабли и даже подводные лодки. Несмотря на появление реактивных двигателей, от винтов в авиации не отказались по сей день, что и не удивительно. Такая силовая установка достаточно простая и недорогая в изготовлении, при этом ее КПД достигает 82—86%. Но задумывались ли вы когда-нибудь, кто и когда первым изобрел пропеллер? Как он работает, и за счет чего создает настолько мощную тягу, что ее достаточно для полета самолета? Зачем лопасти винтов всегда устанавливают под определенным углом? Даже если вы примерно понимаете принцип работы винта, многие факты об этом механизме, которыми мы хотим поделиться, вас наверняка удивят.

Винт — это движитель, который обеспечивает аэродинамическую тягу, необходимую для полета самолета

Содержание

• 1 Пропеллер самолета — история изобретения
• 2 Воздушный винт — принцип работы
• 3 Что такое “эффект запирания” и почему он возникает
• 4 Как сила тяги зависит от скорости полета
• 5 Что такое флюгирование и какую функцию выполняет
• 6 Почему лопасти винта “скручены” по спирали

Пропеллер самолета — история изобретения

Считается, что предшественником современного пропеллера является Архимедов винт. Изобретение этого механизма приписывают древнегреческому ученому Архимеду, жившему в третьем веке до нашей эры. Устройство представляет собой полую трубу со спиралевидным винтом внутри. Механизм устанавливали под наклоном к горизонтали и использовали для перекачки воды из низколежащих водоемов в оросительные каналы.

Архимедов винт был придуман в третьем веке до нашей эры

Впоследствии Архимедов винт был преобразован в шнек. Вы можете прямо сейчас увидеть как он работает, включив мясорубку. Да, это тот самый винт, который перемещает мясо из приемного лотка к ножам и сетке. Но, согласитесь, Архимедов винт и шнек все же далеки от современного пропеллера.

Первым же летающим предметом, который использовал для тяги подобие винта, стала китайская игрушка бамбук-стрекоза. Она представляет собой стержень (ось) с лопастями на конце. Ось раскручивали между ладоней, в результате чего лопасти быстро вращались, и бамбук-стрекоза взлетала. Наверняка многим из вас эта игрушка известна в современном исполнении под названием “вертушка”.

Современная детская игрушка вертушка является прямым потомком древней китайской бамбуковой стрекозы

Предположительно бамбук-стрекоза появилась в 300-х годах нашей эры при династии Цзинь. В качестве лопастей к палке прикрепляли перья птицы. Впоследствии лопасти стали делать деревянными. Надо сказать, что именно эту игрушку взял за основу своих наработок английский инженер Джордж Кейли, один из первых теоретиков и исследователей в области летательных аппаратов.

Дирижабль Джорджа Кейли с двумя винтами (начало 19 века)

В книге философа династии Цзинь Гэ Хунга, написанной в 317 году нашей эры, упоминается деревянный летательный аппарат с винтом. Существовал ли он на самом деле, или является мифом, остается загадкой.

Также вы наверняка слышали о чертеже Леонардо Да Винчи, на котором изображен прообраз современного винта. Правда, он все еще далек от современного пропеллера, и больше напоминает короткий шнек. А вот аэродиномическая машина Михаила Ломоносова, продемонстрированная в 1754 году, уже содержит подобие современных винтов, как, собственно, и дирижабль Джорджа Кейли.

Аэродинамическая машина Ломоносова содержит винты, похожие на современные пропеллеры

Воздушный винт — принцип работы

Как мы сказали в самом начале, лопасти любого современного пропеллера всегда установлены под определенным углом, который называют углом установки. Благодаря этому углу, при вращении лопасти набегают на воз­дух, как бы загребают его, и отбрасывают назад. Таким образом пропеллер отталкивается от воздуха, и стремится двигаться вперед. При этом перед винтом образуется меньшее давление, чем за ним. В результате возникает аэродинамическая тяга вдоль оси винта, которая тянет самолет за собой.

Надо сказать, что сила тяги зависит не только от скорости вращения пропеллера и его размеров, но и таких ключевых параметров, как шаг винта и угла установки. От последнего зависит так называемый “угол атаки”. То есть угол, под которым лопасть набегает на воздух. Чем он больше, тем лопасть больше «загребает» воздух. Правда увеличивать угол можно только до определенного момента, после которого лопасть вообще перестает создавать тягу.

Угол атаки винта зависит от угла установки лопастей

Шагом называется расстояние вдоль оси, которую винт мог бы пройти, если бы ввинчивался в воздух как саморез в дерево. Разумеется, на практике винт за полный оборот проходит меньшее расстояние, так как воздух имеет низкую плотность. Как не сложно догадаться, чем больше угол наклона лопастей к плоскости вращения, тем больше шаг.

Что такое “эффект запирания” и почему он возникает

Из всего вышесказанного может показаться, что чем выше скорость вращения, тем выше тяга, и, соответственно выше скорость полета. Но на самом деле это не так. Существует так называемый “эффект запирания”. Он возникает при достижении винтом определенной скорости вращения.

Эффект выражается в отсутствии роста тяги при увеличении скорости. То есть какой бы ни была скорость вращения винта (после достижения определенного значения), тяга не увеличивается. Эффект объясняется появлением на лопастях участков с околозвуковым либо даже сверхзвуковым течением воздуха. Это накладывает определенные ограничения на характеристики винтовых самолетов. По этой причине они не могут преодолевать скорость в 650—700 км/ч.

Бомбардировщик Ту-95 — самый скоростной в мире винтовой самолет

Правда, бомбардировщик Ту-95, который считается самым быстрым винтовым самолетом, развивает скорость в 920 км/ч. Проблема запирания в нем была решена установкой двух соосных винтов с определенными размерами лопастей, которые вращаются в противоположных направлениях. Но, в любом случае, винтовой самолет никогда не сможет разогнаться до скорости, к примеру, «Конкорда» или Ту-144. Подробнее об этой советской сверхзвуковой легенде авиастроения можно почитать здесь.

Как сила тяги зависит от скорости полета

Сила тяги уменьшается не с увеличением скорости полета. Когда самолет стоит неподвижно, лопасти винта движутся только по окружности, при этом сила тяги, создаваемая винтом, максимальная. Это объясняется тем, что угол атаки равен углу наклона лопастей к окружности (углу установки), о котором мы рассказывали выше. А тяга, как мы выяснили, зависит именно от него. Но если самолет движется вперед, лопасти движутся в двух направлениях — по окружности и вдоль оси вращения. В результате угол атаки фактически становится меньше, чем угол установки лопастей.

Конструкция винта с изменяемым шагом

Таким образом, чем выше скорость полета, тем ниже аэродинамическая тяга. Для решения этой проблемы был придуман винт из­меняемого шага. Благодаря особому устройству втулки, при увеличении скорости полета винт без участия летчика изменяет свой шаг. Проще говоря, угол установки лопастей автоматически меняется, в зависимости от скорости. Чем выше скорость полета, тем больше становится угол наклона лопастей. То есть увеличивается шаг винта, а вместе с ним и угол атаки.

В современной авиации применяются чаще всего винты с изменяемым шагом. Самолеты без этого механизма, то есть с обычным пропеллером, упираются в еще один барьер скорости.

Что такое флюгирование и какую функцию выполняет

Флюгированием винта называется поворот лопастей самолета в положение, при котором предотвращается лобовое сопротивление, создаваемое винтом, а также вращение под воздействием набегающего воздушного потока (эффект ветряной мельницы). Для этого лопасти устанавливаются под углом 85—90 градусов. В каких ситуациях возникает потребность в флюгировании?

При флюгировании угол установки лопастей составляет 85-90 градусов

Этот режим предусмотрен на случай отказа двигателя. Когда мотор перестает работать, «эффект ветряной мельницы» создает отрицательную тягу. В результате самолет теряет скорость, кроме того, ухудшается его управление. Флюгировение же позволяет самолету планировать или, к примеру, продолжать полет на оставшихся рабочих двигателях.

Почему лопасти винта “скручены” по спирали

Итак, мы выяснили для чего нужен угол наклона лопастей, на что он влияет и как может изменяться в полете. Но если вы внимательно посмотрите на современный винт, то заметите, что угол наклона каждой лопасти неравномерный. У основания угол наклона всегда больше, чем у вершины лопасти. То есть лопасть не ровная, а имеет немного спиралевидную форму. Но для чего это сделано?

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС. ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

У основания лопасти, то есть в месте крепления, скорость движения по окружности всегда ниже, чем на конце. Соответственно сила тяги, а значит и нагрузка, на конце пропеллера выше, чем у основания. Чтобы обеспечить равномерную нагрузку на всю поверхность лопастей (и таким образом избежать чрезмерной нагрузки на их кончиках), концы делают с меньшим углом наклона к окружности. В результате шаг винта у основания больше чем на концах, благодаря чему нивелируется разница в скорости движения.

Вот, собственно, и вся информация об авиационных винтах, которой мы хотели поделиться. А на последок предлагаем почитать о спойлерах самолета и скоростных тормозах. Перейдя по ссылке вы узнаете, что это такое и какую функцию они выполняют.

Пропеллер карбоновый составной G 29х9.5 T-Motor (пара)

Пропеллер карбоновый составной G 29х9.5 T-Motor (пара)

• Описание
• Характеристики
• Отзывы (0)

Комплект карбоновых пропеллеров T-Motor G-серии для коптера (квадрокоптера, гексакоптера, октокоптера и пр).

 

В чём особенность пропеллеров фирмы Т-Мотор? Почему следует выбирать именно их?

• Геометрия лопасти с улучшенной аэродинамикой, выверенная в результате многолетних трудов инженеров T-Motor
• Заводская балансировка — в тмотор понимают важность отсутствия вредных вибраций и борются с ними ещё на заводе, тщательно балансируя каждый пропеллер
• Лёгкая и прочная конструкция
• Идеальная совместимость с моторами T-Motor
• Таблицы тестов моторов составляются именно с этими пропеллерами

 

Характеристики:

• Материал: карбон (carbon fiber)
• Длина: 29″
• Шаг: 9.5″
• Тип лопасти: составная
• Линейка: Glossy (G)
• Вес одного пропеллера: 104 г

 

Рекомендуется использовать со следующими моторами:

• U8 KV100
• U8 KV135
• U8 KV170
• U8 PRO KV100
• U8 PRO KV135
• U8 PRO KV170
• U10 Plus KV100
• U10 Plus KV170
• U11 KV90
• U11 KV120
• P80 KV100
• P80 KV120
• P80 KV170
• U8 Lite KV85
• U8 Lite KV150
• U8 Lite KV190
• U8 II KV85
• U8 II KV150
• U8 II KV190
• U10 KV80
• U10 KV100
• U10 Plus KV80

 

Рекомендуемая конфигурация:

Пропеллер	G 29*9. 5	G 29*9.5	G 29*9.5
Регулятор	Flame 60A	Flame 80A	Flame 80A
Мотор	U8 KV170	U10 KV100	U11 KV120
Тяга на мотор при газе 55-65%	3.5 кг (при 6S)	4.8 кг (при 12S)	7.7 кг (при 24S)

 

Обратите внимание на цельную модель данного пропеллера: Пропеллер карбоновый цельный G 29×9.5 T-Motor (пара)

 

В комплекте:

• пропеллер карбоновый составной G 29*9.5 CW (вращение по часовой стрелке) — 1 шт
• пропеллер карбоновый составной G 29*9.5 CCW (вращение против часовой стрелки) — 1 шт
• комплект крепежей для сборки лопастей

Материал:	карбон
Производитель:	T-Motor
Длина:	29″
Шаг:	9. 5″
Вес:	104 г
Тип лопасти:	составная
Линейка:	G (Glossy)

Пока нет отзывов

Оставить отзыв

Все поля обязательны к заполнению

Перед публикацией отзывы проходят модерацию

Не забудьте купить

24640 руб

T-Motor U8 KV100

24640 руб

T-Motor U8 KV135

24640 руб

T-Motor U8 KV170

29920 руб

T-Motor U10 Plus KV170

3432 руб

Адаптер для быстрой смены пропеллеров 26-29″ к моторам T-Motor U11 (2 шт)

33704 руб

T-Motor U12 II KV60

27280 руб

T-Motor U8 II KV150

27280 руб

T-Motor U8 II KV190

18480 руб

Подробнее

T-Motor P80 III KV170

26400 руб

T-Motor U8 Pro KV135

26400 руб

T-Motor U8 Lite KV150

30800 руб

T-Motor U11 KV90

30800 руб

T-Motor U11 KV120

27280 руб

T-Motor U8 II KV85

18920 руб

Подробнее

T-Motor P80 III KV100

11689 руб

ESC регулятор мотора T-Motor Alpha 80A HV 6-12S

26400 руб

T-Motor U8 Pro KV100

26400 руб

T-Motor U8 Pro KV170

29920 руб

T-Motor U10 Plus KV100

26400 руб

T-Motor U8 Lite KV190

26400 руб

T-Motor U8 Lite KV85

Аналогичные товары

37664 руб

Пропеллер карбоновый G 29×9. 5 трёхлопастной T-Motor (пара)

30008 руб

Пропеллер карбоновый цельный G 29×9.5 T-Motor (пара)

Программное обеспечение для картографирования дронов | Propeller

Хотите использовать дроны на своей работе?

Начните здесь

Готовое решение для 3D-картографирования и анализа данных с помощью дронов для гражданского строительства и земляных работ.

Запросить демо

Объявлений:

Анонс Propeller Mobile

Получите доступ к высококачественным 2D/3D картам вашего сайта, наложениям файлов проекта и базовым измерениям, и все это прямо в полевых условиях! Приложение является идеальным дополнением к данным вашей платформы Propeller, поэтому ваши выездные группы будут иметь информацию, необходимую им для выполнения рабочих процессов и принятия решений на месте.

Узнать больше

Объявляем о нашем партнерстве с новым корпоративным дроном DJI Mavic 3

Мы рады сообщить, что рабочий процесс Propeller PPK теперь совместим с недавно выпущенным дроном DJI Mavic 3 Enterprise

Читать блог

Точность измерения запасов с использованием различных методов захвата

В карьерной и горнодобывающей промышленности точные измерения запасов являются ключом к пониманию количества ваших материалов. В последнее время фотограмметрия стала более популярной, с доказанной точностью измерения участков земляных работ и запасов материалов с помощью дронов. В этом техническом документе мы оцениваем методы фотограмметрии для двух отдельных дронов, которые можно использовать для обследования запасов. Затем мы подчеркиваем точность, на которую могут рассчитывать специалисты по земляным работам при использовании каждого из них, а также сравниваем простоту использования и стоимость.

Получить технический документ

Новая электронная книга! Сокращение ненужных отходов при земляных работах

Каковы основные причины образования отходов при земляных работах? Как технологии могут помочь сократить ненужные отходы? Получите ответы в нашей последней электронной книге

Скачать сейчас

Приведение в действие нового поколения землеройных машин

Мы считаем, что частые и высокоточные обследования площадок позволяют выполнять работы в соответствии с планом и бюджетом. Комплексная программная платформа Propeller использует дроны для упрощения сбора данных, фотограмметрию для упрощения обработки данных и 3D-карты для управления прогрессом на протяжении всего жизненного цикла проекта.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Почему пропеллер?

Совместное использование данных в вашей организации

Предоставьте каждому члену вашей команды мгновенный доступ к информации о состоянии и ходе работы на рабочем месте. Propeller централизует вашу проектную документацию, чтобы ускорить совместную работу и дать геодезистам, инженерам, мастерам и руководителям участков уверенность в том, что они будут работать безопаснее и эффективнее.

Уменьшать эксплуатационные расходы на каждом шагу

Выполняя съемку с помощью дрона, вы снижаете затраты на съемку и вооружаете свою команду актуальными данными о ходе работ, необходимыми для достижения большего за меньшее время. С полной визуальной хронологией прогресса вы устраните конфликт, уменьшите количество переделок и сведете к минимуму расход топлива.

Идти в ногу с быстро меняющейся отраслью

Со временем все проекты земляных работ будут задокументированы и обследованы с помощью дрона. Фактически, многие лидеры отрасли уже вложили средства в съемку с помощью дронов, чтобы выделиться на все более конкурентном рынке и подтвердить свою приверженность инновациям, качеству и прозрачности.

Помощь на рабочих площадках по всему миру

Соберите больше высокоточных данных съемки

Мы сотрудничаем с ведущими мировыми производителями оборудования для дронов, чтобы создать простой интегрированный рабочий процесс сбора данных, который сочетает в себе технологию БПЛА с нашими интеллектуальными наземными точками дистанционного зондирования. Эта выигрышная комбинация позволяет вам получать данные геодезического качества с помощью программного обеспечения для картографирования дронов за гораздо меньшее время, чем традиционные методы съемки, и с меньшими затратами.

Автоматизируйте обработку и упростите анализ

Просто перетащите данные о полете в Propeller, и мы превратим ваши изображения в трехмерную карту вашего рабочего места. Оттуда вы можете измерять запасы, создавать выемки/насыпи, просматривать отчеты об анализе данных съемки и делиться прогрессом с помощью нашей облачной платформы 3D-моделирования.

Мы упрощаем управление рабочим местом для вашей отрасли

Узнать больше о строительстве

Строительство

Строительство

Узнайте больше о майнинге

Горнодобывающая промышленность

Горнодобывающая промышленность

Узнайте больше об агрегатах

Агрегаты

Агрегаты

Узнайте больше об управлении отходами

Управление отходами

Управление отходами

20 250+

Рабочие площадки с приводом от Propeller

110 400+

Съемки, обработанные Propeller

76 780+

Отчеты, совместно используемые в Propeller

123

Страны, обслуживаемые Propeller

Изменение методов исследования сайтов по всему миру

Познакомьтесь с платформой Propeller

Отслеживайте, наносите на карту и измеряйте активные объекты в любом месте и в любое время с помощью облачных 3D-моделей ваших опросов. Пригласите всю свою команду присоединиться и сотрудничать из одного источника правды.

Запросить демо

Варианты использования:

Советы, новости, идеи

Посмотреть больше

Как DirtMate и платформа Propeller обеспечивают полное представление о вашей рабочей площадке и операциях

30 марта 2022 г.

Пять моментов, которые следует знать о точности данных дронов

18 марта 2022 г.

Азбука съемок с помощью дронов: определение основных терминов и понятий

16 марта 2022 г.

Посмотреть больше

Присоединяйтесь к нашей команде | Работа в Пропеллер Аэро

Присоединяйтесь к команде мирового класса, где каждый каждый день узнает что-то новое. Гарантировано.

Сплоченные децентрализованные команды Propeller помогают некоторым из крупнейших мировых компаний, занимающихся земляными работами, лучше отслеживать, картировать и измерять свои рабочие площадки.

Имея офисы в Сиднее, Австралия, и Денвере, Колорадо, а также удаленный контингент в Европе, Канаде, США и на Филиппинах, мы гордимся тем, что создали глобальную команду, обслуживающую глобальную клиентскую базу. Члены команды Propeller могут свободно подходить к проблемам, владеть ими и решать их творчески. Мы на 100% заботимся о влиянии и на 0% об эго. Хотите знать, что наша команда на самом деле говорит о нас?

Прочтите наши отзывы о Glassdoor Найти роль

Познакомьтесь с нами

«Пропеллер чрезвычайно динамичен. Вы можете быть уверены, что всегда будете работать над чем-то интересным и сложным».

Тони

«Изо дня в день я знаю, что то, чем я здесь занимаюсь, влияет на будущее компании. Наличие такого влияния дает мне опыт, который я не могу получить больше нигде».

Домкрат

«В компании Propeller динамичная, но дружелюбная рабочая среда.

Вы можете сотрудничать с очень умными людьми по всему миру».

Тим

«Работа в Propeller всегда сложна и интересна — никогда не бывает скучно».

Бен

«Работать в Propeller весело, это главное. Я веселюсь каждый день».

Кит

«Я думаю, что именно окружающая среда отличает Propeller. Это гостеприимно, удивительно гостеприимно».

Махса

Посмотрите, как мы работаем

Растянувшись по разным часовым поясам, континентам и культурам, мы полагаемся на общий набор ценностей, чтобы оставаться сосредоточенными и сохранять перспективу в нашей миссии по созданию хороших продуктов, найму хороших людей и выполнению наших обещаний. .

• Мы преданы нашим клиентам. Мы используем любую возможность, чтобы учиться у них и применять эти знания в наших продуктах.
• Мы стремимся к точности. Никакой ерунды, никаких пустых обещаний, только лучшие в своем классе результаты.
• Мы делаем то, что правильно, а не то, что легко. Мы всегда работаем над оптимизацией для долгосрочного успеха наших клиентов, нашей команды и нашего бизнеса.

• Какой бы ни была роль, мы работаем для нашего коллективного успеха и знаем, что индивидуальный успех приходит в результате этого.
• Мы помогаем друг другу и мы стойкие. Прилив поднимает все лодки.
• Мы гибки и готовы изменить наши планы или идеи, чтобы добиться наилучших результатов для команды.

• Мы полны энергии и отдаем немного больше, чем берем.
• Мы реализуем свои увлечения, берем отпуск и находим время для хобби, которые делают нас здоровыми и счастливыми людьми. Это марафон, а не спринт.
• Мы сохраняем перспективу. Мы серьезно относимся к своей работе, но не относимся к себе слишком серьезно.

• Мы открытые люди. Мы ценим подлинность, уязвимость и прозрачность.
• У нас распростертые объятия. Мы уважаем все культуры и всех людей. Наши различия – наша сила.
• Мы готовы идти на риск. Мы раздвигаем границы, даже если можем потерпеть неудачу. Мы приветствуем новые идеи, откуда бы они ни исходили. Если мы потерпим неудачу, мы поделимся ею, чтобы другие могли учиться у нас.

• Мы делаем это возможным. Если что-то нужно изменить, мы меняем это. Если что-то не работает, мы делаем это лучше. Мы берем на себя ответственность за свои роли и несем ответственность за результаты, которые мы обещаем.
• Мы стремимся постоянно совершенствоваться во всем, что мы делаем, и считаем, что поиск и предоставление обратной связи очень важны для нас. Мы здесь, чтобы понять это правильно, а не быть правыми.
• У нас высокие стандарты и амбициозные цели. Мы делаем все возможное, чтобы это произошло.

Хакатон Propeller

В июне 2021 года наш офис в Сиднее разделился на команды для проведения хакатона Propeller. Это было не только передышкой от типичного рабочего дня, но и разжигало творческую и совместную энергию, которая не покидала нас.

смотреть видео

Propeller Retreat 2018 

В июне 2018 года все 50 сотрудников Propeller приехали в Сам Рой Йот, Таиланд, из семи разных стран, чтобы провести неделю, занимаясь хакерством, мастер-классами и высаживаясь на берег для нашего третьего — и, безусловно, самого успешного — корпоративного ретрита.

Propeller At-A-Glance

2014

год основал

170+

Сотрудники

110,400+

Обзоры.

Propeller — для всех

Мы — работодатель, предоставляющий равные возможности и приветствующий разнообразие. Ваш пол, возраст, религия, сексуальная ориентация или цвет кожи здесь не будут иметь значения. Если вы умны и хороши в том, что вы делаете, приходите таким, какой вы есть.

«В Propeller все такие открытые, дружелюбные и приветливые.