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NO COPY – www.fliegerbreu.de 1 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde.

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Präsentation zum Thema: "NO COPY – www.fliegerbreu.de 1 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde."—  Präsentation transkript:

1 NO COPY – 1 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde EInstrumentenkunde FFlugleistungen FFlugleistungen GBeladung und Schwerpunkt GBeladung und Schwerpunkt Einige der Abbildungen wurden aus folgenden Bänden entnommen: Schiffmann1: "Der Privatflugzeugführer", Band 1, Technik I, 1977 Schiffmann3: "Der Privatflugzeugführer", Band 3, Technik II, 1977 Schiffmann4A: "Der Privatflugzeugführer", Band 4A, Flugnavigation, 1979 Schiffmann7: "Der Segelflugzeugführer", Band 7, 1997 Hesse3: Flugnavigation, 1976 Hesse4: Der Segelflugzeugführer, 1975

2 NO COPY – 2 Luftschraube Rotierende Tragfläche mit geometrischer und aerodynamischer Schränkung Rotierende Tragfläche mit geometrischer und aerodynamischer Schränkung Schränkung erf. durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Propellerblätter Schränkung erf. durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Propellerblätter Aufgabe: Triebwerkleistung in Vortrieb (Auftrieb) umformen Aufgabe: Triebwerkleistung in Vortrieb (Auftrieb) umformen Erzeugt Vortrieb durch Beschleunigung von Luftmassen nach hinten Erzeugt Vortrieb durch Beschleunigung von Luftmassen nach hinten

3 NO COPY – 3 Arten und Funktion Zugpropeller Zugpropeller Druckpropeller Druckpropeller Starre Luftschrauben (fixed pitch) Starre Luftschrauben (fixed pitch) –Prop. an er Nabe fest montiert (fester Einstellwinkel) Mechanische Verstell-Luftschrauben (adjustable pitch) Mechanische Verstell-Luftschrauben (adjustable pitch) Verstell-Luftschrauben (controllable pitch); elektrisch, hydraulisch oder selten mechanisch Verstell-Luftschrauben (controllable pitch); elektrisch, hydraulisch oder selten mechanisch Verstellluftschrauben mit konst. Drehzahlregelung (constant speed) – mittels Regler wird eine konstante Drehzahl eingestellt Verstellluftschrauben mit konst. Drehzahlregelung (constant speed) – mittels Regler wird eine konstante Drehzahl eingestellt –Prop. an der Nabe drehbar gelagert und kann damit den verschiedenen Fluggeschwindigkeiten angepasst werden Gegenläufige Luftschrauben (dual rotation) Gegenläufige Luftschrauben (dual rotation) Prop-Fan Prop-Fan

4 NO COPY – 4 Funktion einer Verstellluftschraube Kleine Steigung-ca. 22°-Start- u. Steigflug (climb prop.) Kleine Steigung-ca. 22°-Start- u. Steigflug (climb prop.) Große Steigung-ca. 57°-Reiseflug (cruise prop.) Große Steigung-ca. 57°-Reiseflug (cruise prop.) Segelstellung (feather) ca. 90° bei abgestelltem Triebwerk Segelstellung (feather) ca. 90° bei abgestelltem Triebwerk

5 NO COPY – 5 Einstellwinkel am Prop Def.: Winkel zwischen Profilsehne des Blattes und der Rotationsebene des Props Def.: Winkel zwischen Profilsehne des Blattes und der Rotationsebene des Props Durch die kontinuierliche Abnahme des Einstellwinkels von der Nabe bis zur Spitze wird erreicht, dass der Prop. über seine gesamte Spannweite einen möglichst gleichmäßigen Auf-/Vortrieb liefert. Durch die kontinuierliche Abnahme des Einstellwinkels von der Nabe bis zur Spitze wird erreicht, dass der Prop. über seine gesamte Spannweite einen möglichst gleichmäßigen Auf-/Vortrieb liefert.

6 NO COPY – 6 Anstellwinkel Definiert als Winkel zwischen der Profilsehne des Blattes und der Bewegungsrichtung des Propellers durch die ruhende Luft Definiert als Winkel zwischen der Profilsehne des Blattes und der Bewegungsrichtung des Propellers durch die ruhende Luft Der Anstellwinkel verringert sich mit der Zunahme der Fluggeschwindigkeit Der Anstellwinkel verringert sich mit der Zunahme der Fluggeschwindigkeit

7 NO COPY – 7 Unsymetrischer Schub / P-Faktor Entsteht durch unterschiedlicher Anströmung der Propellerblätter Entsteht durch unterschiedlicher Anströmung der Propellerblätter Im Steig- oder Langsamflug wird durch die Stellung der Propellerebene zur Flug- bahn das nach unten schlagende Propellerblatt mit einem größeren Anstell- winkel angeströmt als das sich aufwärts bewegende. Im Steig- oder Langsamflug wird durch die Stellung der Propellerebene zur Flug- bahn das nach unten schlagende Propellerblatt mit einem größeren Anstell- winkel angeströmt als das sich aufwärts bewegende. Resultat: Giermoment nach links (bei rechtsdrehenden Propeller) Resultat: Giermoment nach links (bei rechtsdrehenden Propeller) 22° 8° Nach unten laufendes Blatt Nach oben laufendes Blatt Wirksamer Anstellwinkel Flugrichtung Längsachse

8 NO COPY – 8 Schlupf / Wirkungsgrad Differenz zwischen der Vorgabe durch die mittlere Steigung am Propellerblatt und der tatsächlichen Vorwärtsbewegung (z.B. Schraube-Gewinde; Vorwärts- bewegung durch festes Material u. Vorwärtsbewegung durch teilweise ausweichende Luft. Differenz zwischen der Vorgabe durch die mittlere Steigung am Propellerblatt und der tatsächlichen Vorwärtsbewegung (z.B. Schraube-Gewinde; Vorwärts- bewegung durch festes Material u. Vorwärtsbewegung durch teilweise ausweichende Luft. Tatsächlich ist die Vorwärtsbewegung pro Umdrehung geringer als das Soll Tatsächlich ist die Vorwärtsbewegung pro Umdrehung geringer als das Soll Die Steigungsangabe in Grad; gewöhnlich aber in cm oder inches Die Steigungsangabe in Grad; gewöhnlich aber in cm oder inches Ein Prop. mit den Angaben 74/55 hätte demnach eine Länge (Durchm.) von 74 und eine wirksame Steigung von 55 inch. Ein Prop. mit den Angaben 74/55 hätte demnach eine Länge (Durchm.) von 74 und eine wirksame Steigung von 55 inch. Ohne Schlupf würde sich der Propeller bei einer Umdrehung 55 inches nach vorne bewegen Ohne Schlupf würde sich der Propeller bei einer Umdrehung 55 inches nach vorne bewegen

9 NO COPY – 9 Schlupf / Wirkungsgrad Kleine Rechnung: Kleine Rechnung: –Steigung 55 inch. 1,4 m –Bei RPM wäre der theoretische Weg der Luftschraube: 1,4 * 2500 = 3,5 km in der Minute oder umgerechnet 210 km/h –Liegt die tatsächliche Geschwindigkeit bei 190 km/h ist der Schlupf weniger als 10% und damit der Wirkungsgrad etwa 90 %

10 NO COPY – 10 Verstellpropeller Jeder starre Prop. ist immer ein Kompromiss bezogen auf die überwiegende Einsatzart des Luftfahrzeuges. Jeder starre Prop. ist immer ein Kompromiss bezogen auf die überwiegende Einsatzart des Luftfahrzeuges. Lösung: Prop. Mit dem jeweiligen Flugzustand angepassten Steigung Lösung: Prop. Mit dem jeweiligen Flugzustand angepassten Steigung –Steigflug:geringe Steigung –Schnellflug:hohe Steigung Ein stufenlos verstellbarer Propeller kann mit einem stufenlos arbeitenden Getriebe verglichen werden, welches zudem keine Kupplung benötigt Ein stufenlos verstellbarer Propeller kann mit einem stufenlos arbeitenden Getriebe verglichen werden, welches zudem keine Kupplung benötigt Verstellpropeller mit konst. Drehzahl Verstellpropeller mit konst. Drehzahl –Verstellprop. nimmt autom. (mehr oder weniger) die richtige Steigung für die optimale Motordrehzahl ein (constant-speed-propeller) –Die Triebwerkleistung des Lfz. wird mit dem Ladedruck (MP=manifold pressure) eingestellt –Die Drehzahl mit dem Propellerverstellhebel

11 NO COPY – 11 Unterscheid Festpropeller /Verstellpropeller

12 NO COPY – 12 Bedienung der Prop.verstellung Leistungsminderung Leistungsminderung –Ladedruck mit Gasbedienknopf reduzieren –Propellerverstellung auf Soll-Wert reduzieren Leistungssteigerung Leistungssteigerung –Propellerverstellung auf Soll-Wert erhöhen –Ladedruck auf gewünschte Leistung (gemäß den Angaben des Flughandbuches) erhöhen Faustregel: Ladedruck immer 1 inchHg unter Drehzahl Faustregel: Ladedruck immer 1 inchHg unter Drehzahl

13 NO COPY – 13 Einflüsse der Propellerdrehung Torque-Effekt Torque-Effekt –Das Lfz. will sich gegen die Motordrehzahl drehen –Abhilfe: Unterschiedliche Einstellwinkel an den Tragflächen –Folge: Giertendenz –Abhilfe: Seitenflosse versetzt anbringen

14 NO COPY – 14 Einflüsse der Propellerdrehung Korkenzieher-Effekt Korkenzieher-Effekt –Der Luftstrom vom Propeller trifft das Seitenleitwerk (je nach Drehrichtung) –z.B. links Folge: Flugzeug zieht nach links und der Torque-Effekt wird verstärkt Asymetrischer Schub Asymetrischer Schub –Tritt im Steigflug –Flugweg entspricht nicht der Längsachse des Lfz. –Ursache: Der asym. Schub tritt auf durch die unterschiedlichen Anstellwinkel des sich nach unten drehenden Propellerblattes zum nach oben drehenden Propellerblatt. –Folge: Das Flugzeug dreht nach links –Abhilfe: Rechtes Seitenruder im Steigflug betätigen

15 NO COPY – 15 Technik Nächster Themenblock: Flugzeugkunde Flugzeugkunde Aerodynamik Aerodynamik Triebwerkkunde Triebwerkkunde Propeller Propeller Instrumentenkunde Instrumentenkunde Flugleistungen Flugleistungen Gewicht und Schwerpunkt Gewicht und Schwerpunkt


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