המרת פרופים או איך לשחק עם מידות הפרופ ולא להרוג את המנוע

[Boogle]

הפעם ריכזתי את הידע הבסיסי על פרופים בבלוג שלי.
http://www.efly.co.il/forums/blog.php?b=21



ולבקשת הקהל אני מעתיק גם לפה


הרבה אנשים מחפשים לשפר / לשדרג את התנהגות טיסנם באוויר אך אינם יודעים איך להתייחס לפרופים.

תחילה , לצורך ההבנה כמה כללים:
ככל שנעלה בקוטר הפרופ נשפר את הסחב הסטטי ואת כח המנוע במהירות נמוכה.
ככל שנעלה בפסיעת הפרופ נשפר את המהירות המירבית אליה הטיסן יוכל להגיע.

הגדלה של קוטר או פסיעה מעלה את העומס על המנוע (בהנתן אותם נתוני מערכת הנעה).

ולכן אם נרצה להשיג כח סטטי לטיפוס איטי או תמרונים איטיים נחפש את הפרופ בקוטר הכי גדול שנוכל להתקין תוך הקרבת הפסיעה.
אם נרצה להשיג מהירות מירבית גבוהה יותר נגדיל את פסיעת הפרופ על חשבון קוטר הפרופ. נפסיד כח סטטי במהירות נמוכה אך נרוויח מהירויות טיסה גבוהות יותר.

לא אחת אני שומע אנשים אומרים " המנוע סוחב את הטיסן מהיד במהירות אפס אך כשאני עולה לגובה הוא נעצר"
אמרה זו מסבירה את התאוריה של קוטר גדול ופסיעה קטנה, הרבה כח ואיך שעולים לגובה ומאיצים המהירות המירבית, הנקבעת מפסיעת הפרופ, מושגת והיא איטית כי יש לנו פסיעה נמוכה.

ועוד אימרה: הטיסן לעולם יטוס לאט יותר ממהירות הפסיעה של הפרופ.

אם כן מה עושים?

כלל אצבע :
CP=D*2+P
CP- קבוע הפרופ מספר המייצג את ערך עומס הפרופ הנתון
D- קוטר הפרופ
P - פסיעת הפרופ
כל עוד נבחר שני פרופים בעלי CP שווה או שונה עד כדי +/-1 נקבל עמיסה דומה על המנוע ונמיר כח למהירות ולהיפך.

דוגמה:
פרופ 11X6 נותן CP=11*2+6=28
פרופ חליפי לכח 12X4 נותן CP=12*2+4=28
פרופ חליפי למהירות 10X8 נותן CP=10*2+8=28.

לצורך העניין גם 12X5 יתאים וגם 10X9 במסגרת החריגה של +/-1.

וקצת על מהירות הפסיעה , על רגל אחת מבלי להכנס לעומק תאוריית הפרופים:

פסיעת הפרופ נמדדת באינצ'ים .
אם נקח את הסל"ד המירבי של המנוע ונכפול בפסיעה נקבל את מהירות "התקדמות" הלהב באינצ'ים לדקה.
יש לכפול ב60 בכדי לקבל אינצ'ים לשעה ולכפול ב 0.0000254 בכדי להמיר לק"מ.
RPM*P*60*0.0000254
או בעברית:
RPM*P/656= מהירות הפיצ' בקמ"ש
נבדוק ל6" ב10000 סל"ד : 10000X6/656 שהם 91.5 קמ"ש.
כמובן שזו לא תהיה מהירות הטיסן אך הוא ישאף אליה ומהר מזה לעולם לא יטוס. (בטיסה ישרה ואופקית כמובן שניתן להגיע ליותר בצלילה אך לא בזה עסקינן)

ומה לגבי ריבוי להבים?
סיבוב הלהב יוצר "דיסקה" מעין צלחת הסובבת במישור הפרופ ושטחה הוא כשטח המעגל הנוצר מקוטר הפרופ.
יחס ה"מילוי" של הדיסקה הוא שטח הלהבים חלקי שטח הדיסקה.
בעיקרון הוספת להבים שקולה לשינוי קוטר, למה? כי אנו מגדילים את יחס המילוי והשטח ה"מלא" של הדיסקה גדל.
* (יסלחו לי המומחים אם לא דייקתי במינוח המקצועי).

בעיקרון מדידת שטח הלהבים ביחס לשטח הדיסקה יתן לנו מדד לגבי תוספת הכח שנקבל.

וכלל האצבע?
על כל להב שנוסיף נקטין את הקוטר באינץ' או , לחלופין, את הפסיעה באינץ'.

[s.mario]

מ-ע-ו-ל-ה!

[junkqwe]

סחתיין !! פשוט וברור

[leetal]

בנצי, לגבי המהירות המירבית של הטיסן, האם בצלילה הטיסן לא יגיע למהירות הפרופ? או שבכל מקרה הפרופ יהיה מעין מעצור אויר ויגביל את המהירות?

[Boogle]

דוד, כמובן הכוונה לטיסה ישרה ואופקית .
בצלילה וודאי שאפשר להגיע ליותר, המהירות בצלילה מתמשכת תהיה סופית ותקבע חד משמעית מהאיזון בין כח הגרר על המטוס (כולל הצעקות של הפרופ המתנגד) ובין משקלו .

זה כמו להגיע עם סוסיתא ל180 קמ"ש במורד בדרך פרויד בחיפה למשל

[eitan-ro]

מאמר יפה וממצה! למה שלא תעתיק אותו ל"מאמרים"?

[רביבוס]

היי בנצי, מאמר טוב אך, לעניות דעתי, מכיל בתוכו כמה טעויות.

בעניין המהירות הסופית של הטיסן, מבלי להכנס למהירות טרמינלית\גרר - חישבת את המהירות לפי פסיעת הפרופ.
אני רוצה לצטט כמה מילים מתוך האתר של APC:
“The dominant basis for the primary airfoil shape used in most APC propellers is similar to the NACA 4412 and Clark-Y airfoils, except the leading edge is somewhat lower. Also, the aft region is somewhat thicker. This alters the zero-lift angle by approximately one degree and provides greater lift without having to twist the blade even more.”

ל-NACA4412 יש קמבר של 4%, בתוכנת סימולציה ניתן לראות (באתר של NASA) שמקדם העילוי של הפרופיל שווה לזוית התקפה של 5 מעלות.
כלומר שמבלי לפתל את הפרופ על מנת להגיע לאותו מספר פיצ' ידוע (לדוגמא 10X8), יש לנו זוית התחלתית של 5 מעלות.
בפרופ 10X8 (דוגמא) יש פיתול של 15 מעלות על מנת להגיע לאותו פיצ' נקוב (8) אבל בגלל פרופיל להב הפרופ, הפיצ' האמיתי שווה ל 1.33 מהפיצ' הנקוב (15 מעלות פיתול + 5 מעלות של עילוי פרופיל הלהב).
כלומר שהפיצ' האמיתי של פרופ 10X8 (דוגמא) הוא 10X10.65 ... נסה עכשיו לחשב את המהירות הסופית של הטיסן.

*כל זאת נכתב מבלי להתייחס לנצילות הפרופים, גרר הטיסן, רעידות באצבעות המטיס וחרקים שנדבקו לחופת הטיסן ונפנפו בכנפייהם כנגד כיוון הטיסה... תיאוריה גרידא.

[Boogle]

רביבוס, ברוח טובה ואנרגיות חיוביות ,תודה על העדכון, אך פספסת את מטרתי בערך ב25 שנות אור...
בסה"כ רציתי לתת כמה נוסחאות בסיסיות ברמת תיכון מקצועי לצורך תפעול יום יומי של טיסנים כשחלק מקהל היעד הוא נערים עם הבנה ברמת תיכון וחלקו הם אנשים שעשו בגרות ראלית בסיסית, אינם עוסקים בהנדסה אך עדיין רוצים להבין את הפיסיקה וההגיון הבסיסי שמאחורי טיסנם.

ראה אותי כנציג הPopular science


אחת הסיבות שהחלטתי לכתוב הכל בבלוג כי קל לי יותר למצוא את זה ללא צורך בסימניות - פשוט מקליקים על שם המשתמש ויש כרטיסיית בלוג.
איתן אקח את המלצתך ואפתח שרשור גם במאמרים עם הפניה לבלוג. סדר צריך להיות.

ותודות על הברכות
בנצי

עריכה: איתן, כנראה שיצאתי קלוץ , או שאולי בלילה פורום ה"מאמרים" סגור... לא מוצא פורום כזה, היתכן שלא הבנתי את בקשתך?

[eitan-ro]

"מאמרים"\"תיאוריה" מה זה משנה, אותו דבר .... קיצר לדעתי עדיף שתעשה COPY=>PASTE ל"תיאוריה", יענו לפורום שבו אני נמצאים (במקום לתת לינק פשוט לפתוח נושא עם מה שרשמת בבלוג).
איתן.

[Boogle]

איתן, ערכתי את הודעת הפתיחה והעתקתי לשם את הבלוג. (חוסך בשרשורים)

המוצר לא משהו אבל איך השרות

[eitan-ro]

אני אסלח לך הפעם, אבל בפעם הבאה תקבל BAN קבוע!

[Flying_student]

ענק! תודה על ההסבר בגובה העיניים! מקווה שגם במדריכים נוספים יצליחו להסביר ככה...

סוף סוף הבנתי את הויתורים והמאפיינים שלהם כשבוחרים פרופ ומנוע.

תודה

[b1yossi]

יפה מאוד, פשוט ומעשיר !

עכשיו אני רוצה אותו הדבר לפרופים של סירות+גרר (במים+אויר)....

[SHAHAR AB]

בא בזמן אני בדיוק שובר את הראש על התאמת פרופלור.
חג שמח

[gidipajero]

קודם כל בוגלה קום.
אני ממש מעריך את זה שישבת והשקעת מזמנך, פשוט וברור.
אני לא חושב שמישהו הולך לייצר פרופים בארץ, לעיתים עדיף הסבר קצר מאשר
טבלאות ארוכות ומבלבלות.
תודה רבה. גידי.