Nadežin Nikita
Teorija propelera: od prvih propelera do efikasnih jedinica budućnosti.
PLAN:
Uvod.
1.1. Vazdušni propeler.
1.2.Tehnički zahtjevi za model aviona klase F1B.
3. Opis dizajna propelera.
1.4. Opis modela aviona.
Zaključak.
Spisak referenci, softver.
Prijave.
Uvod
Propeler, propeler, pogonski uređaj u kojem radijalno raspoređene profilisane lopatice, rotirajući, izbacuju vazduh i na taj način stvaraju vučnu silu („Propeler“ - studentska publikacija u velikom tiražu na Moskovskom vazduhoplovnom institutu). Propeler se sastoji od jedne, dvije ili više lopatica povezanih jedna s drugom glavčinom. Glavni dio propelera su lopatice, jer samo one stvaraju potisak.
Ideju o propeleru predložio je 1475. Leonardo da Vinci, a prvi put ju je upotrijebio za stvaranje potiska 1754. godine V.M. Lomonosov u modelu uređaja za meteorološka istraživanja.
M.V. Lomonosov
U avionu A.F. Mozhaisky je koristio propelere. Braća Rajt su koristila potiskivač.
Čak i prije nego što je započeo dizajn prvog aviona, A.F. Mozhaisky je napravio nekoliko modela aviona u kojima je propeler bio propeler pokretan gumenom trakom. U Americi su i braća Rajt prvo pravili modele aviona, a tek onda je dizajniran prvi leteći avion.
Od početka 20. veka mladi ljudi širom sveta počeli su da projektuju i grade modele aviona i održavaju takmičenja. Kod nas su prva takmičenja instruktor Nj.E. Žukovskog 1926. Međunarodna vazduhoplovna federacija FAI počela je da gaji aviomodelski sport, razvijen je FAI kodeks i održavaju se sveruska i međunarodna takmičenja.
Prema pravilima takmičenja, svi modeli učesnika moraju da ispunjavaju određene uslove, a da biste pobedili na takmičenju morate napraviti model koji najbolje leti. Da biste to učinili, potrebno je povećati visinu polijetanja modela, ali to je teško učiniti, jer je rezerva energije na modelu ograničena težinom gumenog motora, što se provjerava tokom takmičenja. Ostaje samo da se poveća koeficijent iskorišćenja energije gume, a to je mehanizacija propelera u letu promenom geometrijskih karakteristika. Obrtni moment gumenog motora je promjenjiv i ima nelinearnu karakteristiku. A obrtni moment potreban za pogon propelera je proporcionalan prečniku propelera na petu potenciju. Da bi se ostvario raspoloživi obrtni moment i povećala efikasnost propelera, potrebno je menjati prečnik i nagib tokom leta. U postojećim izvedbama mijenja se nagib propelera, budući da je konstrukcijski jednostavniji, ali to podrazumijeva povećanje brzine leta, a time i štetnog otpora krila. Dobitak je mali. Povećanje prečnika propelera uz istovremeno povećanje koraka omogućava da se propeler koristi efikasnije. Dobici su veći.
Zadatak : dizajn mehanizama za povećanje efikasnosti, smanjenje potrošnje goriva za proizvodnju različitih vrsta energije, što dovodi do smanjenja štetnih emisija u atmosferu.
Tema ovog rada je vrlo relevantna za razumijevanje razvoja moderne tehnologije. Rad na povećanju efikasnosti propelera omogućava u budućnosti projektovanje složenijih mehanizama koji imaju za cilj povećanje efikasnosti drugih proizvoda koji troše toplotnu i električnu energiju i koji su povezani sa poboljšanjem ekologije okolnog prostora. U savremenom svijetu to je vrlo važno jer korištenje mehanizama koji povećavaju efikasnost na mašinama i generatorima dovodi do smanjenja potrošnje goriva, a samim tim i emisije produkata sagorijevanja u atmosferu i poboljšanja stanja okoliša i zdravlja ljudi.
Svrha ovog rada : dizajn mehanizma koji povećava efikasnost korišćenja mehaničke energije propelerom modela aviona sa gumenim motorom.
Značenje posla : Na primjeru projektovanja jednostavnog mehanizma razmatraju se pitanja projektovanja složenijih mehanizama koji se mogu efikasno koristiti u budućnosti pri razvoju novih aviona.
1. Propeler
U mirnom vazduhu, avion može da leti horizontalno ili da se penje samo kada ima pogon. Takav pogonski uređaj može biti propeler ili mlazni motor. Propeler mora pokretati mehanički motor. U oba slučaja, potisak nastaje zbog činjenice da se određena masa zraka ili izduvnih plinova baca u smjeru suprotnom kretanju.
Fig.4. Dijagram sila koje djeluju na propeler.
Dok se kreće, lopatica propelera opisuje spiralnu liniju u prostoru. U svom presjeku ima oblik krilnih profila. U pravilno dizajniranom propeleru, svi dijelovi lopatice susreću se sa strujanjem pod nekim povoljnim uglom. U tom slučaju na lopatici se razvija sila slična aerodinamičkoj sili na krilu. Ova sila, koja se razlaže na dvije komponente (u ravnini propelera i okomito na ravan), daje potisak i otpor rastu datog elementa lopatice. Zbrajanjem sila koje djeluju na sve elemente lopatica dobivamo potisak koji razvija propeler i moment potreban za rotaciju propelera (slika 4). Ovisno o količini potrošene snage koriste se propeleri s različitim brojem lopatica - dvije, tri i četiri lopatice, kao i koaksijalni propeleri koji se rotiraju u suprotnim smjerovima kako bi se smanjili gubici snage zbog uvijanja bačene struje zraka. Takvi propeleri se koriste na avionima Tu-95, An-22, Tu-114. Tu-95 je opremljen sa 4 motora NK-12 koje je dizajnirao Nikolaj Kuznjecov (slika 5). Krajevi lopatica ovih propelera rotiraju se nadzvučnom brzinom, stvarajući veliku buku (NATO naziv za avion Tu-95 je „Medved“, usvojen 1956. godine i rusko ratno vazduhoplovstvo koristi ovu letelicu do danas). U aviomodelarstvu se koriste i jednokraki propeleri za postizanje visokih rezultata na takmičenjima. Efikasnost vijka zavisi od količine premaza na vijku
(gdje je broj lopatica, je maksimalna širina lopatice), što je manji premaz propelera, to se može postići veća efikasnost propelera. Beskonačno smanjenje pokrivenosti je spriječeno snagom oštrice. Propeleri sa više lopatica nisu korisni, jer smanjuju efikasnost.
Fig.5. Avion TU-95 sa koaksijalnim propelerom.
Prvi propeleri imali su fiksni nagib tokom leta, određen konstantnim uglom ugradnje lopatica propelera. Za održavanje dovoljno visoke efikasnosti u cijelom rasponu brzina leta i snage motora, kao i za perje i promjenu vektora potiska pri slijetanju, koriste se propeleri promjenjivog koraka (VPR). U takvim propelerima lopatice se rotiraju u glavčini u odnosu na uzdužnu os pomoću mehaničkog, hidrauličkog ili električnog mehanizma.
Da bi se povećao potisak i efikasnost pri maloj brzini naprijed i velikoj snazi, propeler se postavlja u profilisani prsten, u kojem je brzina mlaza u ravni rotacije veća od brzine izolovanog propelera, a sam prsten zbog cirkulacije brzine, stvara dodatni potisak.
Lopatice propelera su izrađene od drveta i duraluminijuma. Čelik, magnezijum, kompozitni materijali. Pri brzinama leta od 600-800 km/h, efikasnost propelera dostiže 0,8-0,9. Pri velikim brzinama, pod utjecajem kompresije zraka, efikasnost se smanjuje. Stoga je propeler koristan pri podzvučnim brzinama aviona.
Ideju o propeleru predložio je 1475. godine Leonardo da Vinci (slika 1), a upotrijebio je za stvaranje potiska prvi put 1754. godine M.V. Lomonosov u modelu instrumenta za meteorološka istraživanja (slika 2). Do sredine 19. stoljeća, parobrodi su koristili propelere slične propeleru. U 20. veku propeleri su počeli da se koriste na vazdušnim brodovima, avionima, motornim sankama, helikopterima, lebdećim vozilima itd.
Rice. 1. Helikopter. Ideja koju je predložio Leonardo da Vinci. Model prema skici Leonarda da Vincija.
Fig.2. Model uređaja M.V. Lomonosov za meteorološka istraživanja.
Metode aerodinamičkog proračuna i projektovanja propelera zasnovane su na teorijskim i eksperimentalnim istraživanjima. Godine 1892-1910, ruski inženjer istraživač i pronalazač S.K. Dževetski je razvio teoriju izolovanog elementa oštrice, a 1910-1911 ruski naučnici B.N. Yuryev i G.Kh. Sabinin je razvio ovu teoriju. Godine 1912-1915 N.E. Žukovski je stvorio teoriju vrtloga, koja daje vizuelni fizički prikaz rada propelera i drugih uređaja s lopaticama i uspostavlja matematičku vezu između sila, brzina i geometrijskih parametara u takvim mašinama. U daljem razvoju ove teorije značajna uloga pripada V.P. Vetchinkin. Godine 1956. sovjetski naučnik G.I. Maikoparov je proširio teoriju vrtloga propelera na rotor helikoptera.
NE. Zhukovsky
Trenutno, za stvaranje velikih aviona na duge relacije bili su potrebni pogonski sistemi veće snage i veoma ekonomični. Jedna od opcija za takve motore su turboventilatorski motori. Imaju odličnu vuču i dobru efikasnost. To su motori koji se ugrađuju na sve strane avione.
Razvoj ideje Leonarda da Vincija oličen je u stvaranju gasnoturbinskih motora sa aksijalnim kompresorom. Lopatice aksijalnog kompresora stvaraju povećanje tlaka zraka dok se kreću. Svaki stepen povećava pritisak za određenu količinu i na kraju vazduh komprimovan kompresorom ulazi u komoru za sagorevanje, gde mu se dovodi toplota u obliku sagorevanja goriva. Nakon toga vrući plin ulazi u turbinu, koja može biti aksijalna ili radijalna. Turbina, zauzvrat, okreće kompresor, a plinovi koji su izgubili dio svoje energije ulaze u mlaznicu i stvaraju mlazni potisak.
Lopatice kompresora su dio lopatice propelera. U svakoj fazi može biti nekoliko desetina takvih oštrica. Između stepenica nalazi se stacionarni aparat za ispravljanje, koji se sastoji od istih lopatica, samo postavljenih pod određenim uglom u odnosu na vrtložni tok vazduha. Do okretanja dolazi zbog pomicanja lopatica kompresora po obodu. Broj stupnjeva kompresora može biti veći od 15.
Ako se sva energija dobivena kao rezultat sagorjelog goriva radi na turbini, tada će na vratilu motora biti višak snage, koji se može koristiti za pogon propelera. Rezultat će biti turboelisni motor, a potisak će stvarati propeler. Potisak zbog izduvnih gasova će biti minimalan.
Sljedeća faza razvoja bili su motori s dva kruga. Kod ovih motora dio zraka ne prolazi kroz kompresor (spolja), obično nakon prve dvije faze kompresora. Ovaj tip motora se naziva turboventilatorski motor. Potisak motora stvara ventilator (prva dva stupnja kompresora) i mlaz izduvnih gasova. U ovom slučaju ventilator, koji je u suštini propeler, nalazi se u profilisanom kućištu.
Sljedeća faza razvoja je turboventilatorski motor (NK-93). Zašto su počeli da prave takve motore? Da, jer efikasnost propelera pri podzvučnim brzinama leta može se približiti 0,9, a efikasnost mlazne struje je mnogo manja. Turboventilatorski motor je najperspektivniji motor za avione koji lete podzvučnim brzinama u budućnosti.
Turbomlazni motor sa dva kruga.
1985. godine OKB N.D. Kuznjecov je započeo proučavanje koncepta propfan motora sa visokim omjerom zaobilaženja. Utvrđeno je da motor sa haubom sa koaksijalnim propelerima daje 7% veći potisak od motora bez haube sa jednostepenim ventilatorom.
Dizajnerski biro je 1990. godine započeo projektiranje takvog motora, označenog kao NK-93. Namijenjen je prvenstveno za avione IL-96M, Tu-204P, Tu-214, ali je interesovanje za novi motor pokazalo i Ministarstvo odbrane (planirano je da se ugradi na vojno-transportni Tu-330).
Avion IL-76 LL sa motorom NK-93.
Motor NK-93.
NK-93 je izrađen po troosovinskom dizajnu sa motorom zadimljenog dvorednog proturotirajućeg propfan SV-92 kroz mjenjač. Planetarni mjenjač sa 7 satelita. Prvi stepen propfan je sa 8 lopatica, a drugi (koji čini 60% snage) sa 10 lopatica. Sve sabljaste oštrice sa uglom zamaha od 30° na prvih 5 motora bile su napravljene od legure magnezijuma. Sada su napravljeni od karbonskih vlakana.
Šema motora NK-93.
Tehničke karakteristike novog motora nemaju analoge u svijetu. Po parametrima termodinamičkog ciklusa, NK-93 je blizak motorima koji se trenutno razvijaju u inostranstvu, ali ima bolju efikasnost (za 5%). Letna ispitivanja se vrše na avionu IL-76LL. Vrhunac ove propelerske instalacije je planetarni mjenjač i propeler. Ugao ugradnje lopatica može varirati unutar 110 0 tokom rada motora. Sličan mjenjač se koristi u motorima NK-12 na avionima Tu-95, a sličan mjenjač se koristi u instalacijama za pumpanje gasa na magistralnim gasovodima (NK-38). Tako da imamo iskustva.
Tokom nastave u laboratoriji za modeliranje aviona Kostromskog regionalnog centra za dečje (omladinsko) tehničko stvaralaštvo, razmatraju se pitanja teorije leta aviona i letećih modela. U cilju poboljšanja letnih karakteristika modela sa gumenim motorima, kao i poboljšanja rezultata performansi na takmičenjima, ispitan je rad propelerske instalacije. Ispitivanjem karakteristika gumenog motora, čija energija određuje visinu polijetanja modela, ustanovljeno je da moment gume na osovini propelera ima nelinearnu karakteristiku. Maksimalni obrtni moment premašuje prosečan obrtni moment za 5-6 puta. Moment potreban za rotaciju zavrtnja je
Gdje
Aerodinamički koeficijent
Gustina zraka
Prečnik vijka
Broj okretaja propelera u sekundi
Iz teorije je poznato da da bi efikasnost vijka bila dovoljno visoka, potrebno je neograničeno povećavati prečnik vijka. Kao što je poznato, ovaj uslov se ne može konstruktivno ispuniti. Ali, znajući to, vidimo jedan od mogućih načina da se produži trajanje leta modela s gumenim motorom. Odlučeno je da se promjena momenta nadoknadi promjenom promjera vijka. Konstruktivno je prilično teško promijeniti promjer vijka za iznos proporcionalan promjeni momenta, pa je uvedena i promjena nagiba vijka. Rezultat je bio propeler promjenjivog promjera i koraka (VIDSH). U velikoj avijaciji, promjena promjera propelera se ne koristi zbog složenosti dizajna i velikih brzina na krajevima lopatica, usporedivih sa brzinom zvuka, što smanjuje efikasnost propelera.
Moguće je povećati efikasnost propelera smanjenjem prevlake propelera. To znači da propeler bude jednokraki. Takvi vijci se sada koriste na modelima brzih kabela. Rezultati su veoma pozitivni. Brzina se povećava za 10-15 km/h, ali su tamo uslovi rada drugačiji. Motor radi konstantnom brzinom i konstantnom maksimalnom snagom. Na modelima gumenih motora, energija gumenog motora je promjenjiva i nije linearna. Kada se koristi propeler s jednom lopaticom s promjenjivim promjerom i nagibom, javljaju se poteškoće s protutegom lopatice propelera. Stoga je donesena odluka da se poveća efikasnost propelera modela aviona s gumenim motorom da se koristi dvokraki propeler promjenjivog promjera i koraka (VIDSP).
2. Tehnički zahtjevi za model aviona klaseF1 B
Na takmičenju je predstavljen gumenomotorni model aviona po FAI klasifikaciji - F1B, koji je izradio Nikita Nadežin pod rukovodstvom Viktora Borisoviča Smirnova.
Sa ovim modelom Nikita Nadežin je postao šampion na šampionatu ruskog vazduhoplovnog modelarstva 2013. godine.
Model gumenog motora je model aviona koji pokreće gumeni motor; sila dizanja modela nastaje zbog aerodinamičkih sila koje djeluju na nosive površine modela.
Tehničke karakteristike modela sa gumenim motorima moraju biti u skladu sa FAI zahtjevima:
nosiva površina - 17-19 dm 2
minimalna težina modela bez gumenog motora - 200 g
Maksimalna težina podmazanog gumenog motora je 30 g.
Svaki učesnik takmičenja ima pravo na 7 kvalifikacionih letova u trajanju od najviše 3 minuta. Lansiranje modela mora biti obavljeno u ograničenom roku, najavljenom unaprijed. Zbir vremena svih kvalifikacionih letova svakog učesnika koristi se za konačnu raspodelu mesta među učesnicima.
Tokom leta, model može odletjeti od mjesta lansiranja na udaljenost od 2,5-3 km. Za traženje modela na njega se instalira radio predajnik težine 4 grama sa napajanjem nekoliko dana. Takmičar ima radio prijemnik sa usmjerenom antenom za detekciju modela.
Model polijeće pomoću energije gumenog motora, koji rotira propeler. Promjena momenta gumenog motora tokom njegovog okretanja događa se neravnomjerno i njegova maksimalna vrijednost prelazi prosječnu vrijednost za 4-5 puta. Dakle, u početnom trenutku polijetanja modela, propeler radi u vanprojektantskim režimima, tj. propeler klizi u struji vazduha. Da bi se aerodinamički opteretio propeler i u potpunosti iskoristila raspoloživa energija gumenog motora, potrebno je povećati prečnik propelera i ugao ugradnje lopatica propelera tokom početnog perioda poletanja. To je dobro prikazano u knjizi A. A. Bolonkina "Teorija leta letećih modela"
3. Opis dizajna propelera
Posebnost ovog modela je propeler (prilozi br. 4,5,6) koji menja prečnik i nagib pri poletanju modela. Mehanizam propelera, prilikom promjene momenta gumenog motora, omogućava vam promjenu promjera propelera i kuta ugradnje lopatica. To vam omogućava da značajno povećate efikasnost propelera i, posljedično, visinu polijetanja modela, a shodno tome i trajanje leta i rezultati na takmičenjima se povećavaju.
Dizajn vijčanog mehanizma prikazan je na montažnom crtežu 10.1000.5200.00 SB VIDSH (vijak promjenjivog promjera i koraka, Dodatak br. 3) i predstavlja kućište u kojem se navojna osovina od čelika ZOKHGSA okreće na 2 ležaja. Na osovinu je ugrađena glavčina zavrtnja, takođe na 2 ležaja, praćena čahurom koja može da se okreće oko vratila. Čaura ima klipnjače na koje su okačene lopatice propelera od balze. Klipnjače se postavljaju na osovine koje se nalaze u radijusu R=11 od ose osovine i pod uglom u odnosu na nju od približno 6 stepeni. Čaura i glavčina su međusobno povezane elastičnim elementom (gumeni prsten).U glavčini se nalazi žljeb koji ograničava kretanje čaure u odnosu na glavčinu. Ovo određuje radne kutove rotacije čahure i količinu istezanja klipnjača. Kada se na osovinu propelera primijeni obrtni moment u odnosu na lopatice propelera, nastaje sila koja rotira čahuru u odnosu na glavčinu, a klipnjače se pomiču iz glavčine i rotiraju oko poprečne ose osovine zbog kretanja osovine klipnjače duž generatrikse hiperboloida sa jednom šupljinom oko osovine. Dizajn predviđa promjenu kuta nagiba osovine klipnjače, što vam omogućava da prilagodite raspon promjena nagiba prilikom podešavanja modela. (u originalnoj verziji nije predviđeno podešavanje granica promjene tona, crtež 10.0000.5100.00 SB, Dodatak br. 2). Kretanje klipnjača je proporcionalno momentu primijenjenom na osovinu propelera u odnosu na lopatice. Standardni graničnik je ugrađen na glavčinu, koji zaključava lopatice propelera u željenom položaju nakon okretanja gumenog motora. Promjena koraka s povećanjem prečnika za 25 mm je 5 0, što pri R oštrici = 200 mm mijenja korak sa 670 mm na 815 mm. Za proizvodnju dijelova korišteni su kuglični ležajevi male veličine i materijali visoke čvrstoće D16T, ZOKHGSA, 65S2VA, 12x18N10T i karbonska vlakna.
4. Opis modela aviona
Dizajn samog modela prikazan je na crtežu 10.0000.5000.00SB. (Dodatak br. 1.7)
Sklop uzdužnog krila sastoji se od dva kraka od karbonskih vlakana promjenjivog poprečnog presjeka, kesona od karbonskih vlakana, te prednje i zadnje ivice od karbonskih vlakana.
Poprečna garnitura se sastoji od rebara od balze, prekrivenih sa gornje i donje strane slojevima od karbonskih vlakana debljine 0,2 mm. Na krilu se koristi profil Andryukov. Centar gravitacije nalazi se na 54% MAR-a.
Cijeli set je sastavljen pomoću epoksidne smole. Krilo je obloženo sintetičkim papirom (poliester) na emajlu. Radi lakšeg transporta, krilo ima poprečni konektor sa tačkama za pričvršćivanje. Stabilizator i peraje su dizajnirani slično kao i krilo.
Trup se sastoji od dva dela. Prednji pogonski dio je izrađen od cijevi od SVM (kevlara) i stupa od karbonskih vlakana u koji je ugrađen programski mehanizam (tajmer) i predajnik za traženje modela; ulijepljeni su energetski okviri od legure aluminijuma D16T sprijeda i pozadi.
Repni dio je konusni i sastoji se od 2 sloja aluminijske folije visoke čvrstoće D16T debljine 0,03 mm između kojih je zalijepljen sloj karbonske tkanine na epoksidnoj smoli. Na kraju repa nalazi se platforma za pričvršćivanje stabilizatora i mehanizam za ponovno balansiranje i slijetanje modela.
Model koristi gumene motore od FAI “Super sport” gume, koji se sastoje od 14 prstenova poprečnog presjeka 1/8 //
Upotreba u ovoj klasi modela mehanizma koji omogućava istovremenu promenu prečnika i nagiba propelera u zavisnosti od momenta gumenog motora, omogućila je povećanje efikasnosti propelera, što je rezultiralo povećanjem zahvata. sa visine modela za 10-12 metara, trajanje leta je povećano za 35-40 sekundi u odnosu na druge modele, a poboljšana je i stabilnost leta. I kao rezultat - pobjede na takmičenjima.
Zaključak
Zaključak: Princip pretvaranja translacijskog kretanja u rotacijsko kretanje svojstven ovom dizajnu može se koristiti u slučajevima kada se ne mogu koristiti jednostavni mehanizmi poluge.
Praktične preporuke: Sličan mehanizam se može koristiti za pogon krilaca krstareće rakete. Translatorno kretanje potiska unutar krila, duž zadnje ivice, pretvara se u rotaciono kretanje elerona. Prilično je teško koristiti druge mehanizme zbog male konstrukcijske visine profila krila u području gdje se eleron nalazi i udaljenosti elerona od tijela rakete.
Dakle, na primjeru projektovanja jednostavnog mehanizma za povećanje efikasnosti, možemo razmotriti pitanja stvaranja naprednijih mehanizama za pretvaranje energije ugljovodonika u mehaničku toplotnu i električnu energiju, što će u savremenim uslovima smanjiti nivo emisije štetnih materija u atmosferu. i poboljšati stanje životne sredine i zdravlja ljudi.
Spisak literature, softver
1.A.A.Bolonkin. Teorija leta letećih modela, ur. DOSAAF 1962
2.E.P.Smirnov, Kako projektovati i izgraditi leteći model aviona, ur. DOSAAF 1973
3. Schmitz F.W. Aerodinamika malih brzina, ur. DOSAAF 1961
4. Projektovanje je izvedeno u programu Compass V-11
Aneks 1.
Dodatak 2.
Dodatak 3.
Osnova kretanja kroz vazduh na principima aerodinamike je prisustvo sile koja se suprotstavlja otporu vazduha u letu i gravitaciji. Svi savremeni avioni, sa izuzetkom jedrilica, imaju motor čija se snaga pretvara u ovu silu. Mehanizam koji pretvara rotaciju osovine elektrane u potisak je propeler aviona.
Opis propelera
Propeler aviona je mehanički uređaj s lopaticama koji se rotira osovinom motora i proizvodi potisak za pokretanje aviona u zraku. Naginjući lopatice, propeler gura vazduh nazad, stvarajući područje niskog pritiska ispred sebe i visokog pritiska iza njega. Gotovo svi ljudi na zemlji imali su priliku da vide ovaj uređaj barem jednom u životu, tako da brojne naučne definicije nisu potrebne. Propeler se sastoji od lopatica, glavčine povezane s motorom preko posebne prirubnice, balansnih utega postavljenih na glavčinu, mehanizma za promjenu nagiba propelera i obloge koja pokriva glavčinu.
Druga imena
Koji je drugi naziv za propeler aviona? Istorijski su postojala dva glavna imena: sam propeler i propeler. Međutim, kasnije su se pojavila i druga imena, koja su naglašavala ili karakteristike dizajna ili dodatne funkcije dodijeljene ovoj jedinici. posebno:
- Fenestron. Propeler umetnut u poseban kanal u repu helikoptera.
- Impeller. Vijak zatvoren u poseban prsten.
- Propeler ventilator. To su vijci u obliku strelice ili sablje u dva reda smanjenog promjera.
- Ventilator vjetra. Rezervni sistem za hitne slučajeve za napajanje strujom iz dolaznog vazduha.
- Rotor. Ovo se ponekad naziva glavnim rotorom helikoptera i nekim drugim.
Teorija vijaka
U svojoj srži, svaki propeler aviona je neka vrsta pokretnih krila u minijaturi, koja žive po istim zakonima aerodinamike kao i krilo. Odnosno, krećući se u atmosferskom okruženju, lopatice, zahvaljujući svom profilu i nagibu, stvaraju strujanje zraka, što je pokretačka snaga aviona. Jačina ovog toka, pored specifičnog profila, zavisi od prečnika i brzine rotacije vijka. Istovremeno, ovisnost potiska od okretaja je kvadratna, a od promjera - čak na 4. stepen. Opća formula potiska je sljedeća: P = α * ρ * n 2 * D 4, gdje je:
- α je koeficijent potiska propelera (ovisno o izvedbi i profilu lopatica);
- ρ - gustina vazduha;
- n - broj okretaja vijka;
- D - prečnik vijka.
Zanimljivo je uporediti sa datom formulom još jednu izvedenu iz iste teorije zavrtnja. Ovo je potrebna snaga za osiguranje rotacije: T = Β * ρ * n 3 * D 5, gdje je Β izračunati faktor snage propelera.
Iz poređenja ove dvije formule jasno je da povećanjem brzine propelera aviona i povećanjem prečnika propelera, potrebna snaga motora raste eksponencijalno. Ako je razina potiska proporcionalna kvadratu okretaja i 4. stepenu prečnika, tada potrebna snaga motora raste proporcionalno kubiku okretaja i 5. stepenu prečnika propelera. Kako se snaga motora povećava, tako se povećava i njegova težina, što zahtijeva još veću vuču. Još jedan začarani krug u avionskoj industriji.
Karakteristike propelera
Svaki propeler instaliran na avionu ima niz karakteristika datih u nastavku:
- Prečnik vijka.
- Geometrijski potez (korak). Ovaj izraz se odnosi na udaljenost koju bi propeler prešao kada bi sekao u teoretsku tvrdu površinu u jednom okretu.
- Hod je stvarna udaljenost koju propeler prijeđe u jednom okretu. Očigledno, ova vrijednost ovisi o brzini i frekvenciji rotacije.
- Ugao lopatice je ugao između ravnine i stvarnog nagiba propelera.
- Oblik oštrice - većina modernih oštrica ima sabljasti, zakrivljeni oblik.
- Profil oštrice - poprečni presjek svake oštrice je u pravilu krilastog oblika.
- Prosječna tetiva oštrice je geometrijska udaljenost između prednje i zadnje ivice.
Pri tome, glavna karakteristika propelera aviona ostaje njegov potisak, odnosno ono za šta je on prije svega potreban.
Prednosti
Avioni koji koriste propeler kao pogon su mnogo ekonomičniji od svoje turbomlazne „braće“. Efikasnost dostiže 86%, što je nedostižna vrijednost za mlazne avione. To je njihova glavna prednost, koja ih je zapravo vratila u upotrebu tokom naftne krize 70-ih godina prošlog vijeka. Na kratkim razdaljinama leta, brzina nije kritična u poređenju sa efikasnošću, zbog čega se većina aviona regionalne avijacije pokreće propelerom.
Nedostaci
Avion sa propelerom ima i nedostatke. Prije svega, ovo su čisto "kinetički" nedostaci. Tokom rotacije, propeler aviona, koji ima sopstvenu masu, vrši udar na telo aviona. Ako se oštrice, na primjer, okreću u smjeru kazaljke na satu, tada tijelo teži rotaciji, odnosno suprotno od kazaljke na satu. Vrtlozi koje stvara propeler aktivno stupaju u interakciju s krilima i repom aviona, stvarajući različite tokove desno i lijevo, čime se destabilizuje putanja leta.
I konačno, rotirajući propeler je svojevrsni žiroskop, odnosno teži da zadrži svoju poziciju, što otežava letjelici promjenu putanje leta. Ovi nedostaci propelera aviona su odavno poznati, a dizajneri su naučili da se bore protiv njih unoseći određenu asimetriju u dizajn samih brodova ili njihovih upravljačkih površina (kormila, spojleri i sl.). Iskreno rečeno, treba napomenuti da i mlazni motori imaju slične „kinetičke“ nedostatke, ali u nešto manjoj mjeri.
Nedostaci uključuju takozvani efekat zaključavanja, kada povećanje prečnika i brzine rotacije propelera aviona do određenih granica prestaje da proizvodi efekat u vidu povećanja potiska. Ovaj efekat je povezan sa pojavom strujanja vazduha približnim ili nadzvučnim brzinama u određenim delovima lopatica, što stvara talasnu krizu, odnosno formiranje udarnih talasa u vazdušnom okruženju. U suštini, oni probijaju zvučnu granicu. S tim u vezi, maksimalna brzina aviona sa propelerom ne prelazi 650-700 km/h.
Možda je jedini izuzetak bio bombarder Tu-95, koji postiže brzinu i do 950 km/h, odnosno skoro zvučnu. Svaki od njegovih motora je opremljen sa dva koaksijalna propelera koji se okreću u suprotnim smjerovima. Pa, posljednji problem s propelerskim avionima je njihova buka, za koju se zahtjevi vazduhoplovnih vlasti stalno pooštravaju.
Klasifikacija
Postoji mnogo opcija za klasifikaciju propelera aviona. Dijele se u grupe ovisno o materijalu od kojeg su izrađene, obliku oštrica, njihovom prečniku, količini, kao i nizu drugih karakteristika. Međutim, najvažnija je njihova klasifikacija prema dva kriterija:
- Prvo, propeleri dolaze u promjenjivom i fiksnom nagibu.
- Drugo, tu su zavrtnji za povlačenje i guranje.
Prvi je instaliran sprijeda, a drugi pozadi. Avion sa potisnim propelerom pojavio se ranije, ali je potom neko vrijeme bio zaboravljen i tek relativno nedavno ponovo se pojavio na nebu. Ovaj aranžman se sada široko koristi na malim avionima. Postoje čak i prilično egzotične opcije, opremljene i noževima za povlačenje i guranjem u isto vrijeme. Avion sa propelerom pozadi ima niz prednosti, od kojih je glavna veća aerodinamička kvaliteta. Međutim, zbog nedostatka dodatnog protoka zraka od propelera do krila, ima lošije karakteristike uzlijetanja i slijetanja.
Propeleri promjenjivog koraka
Gotovo svi moderni srednji i veliki avioni opremljeni su propelerima promjenjivog koraka. Sa velikim nagibom lopatica postiže se veći potisak, ali ako je brzina motora prilično mala, povećanje brzine će biti izuzetno sporo. Ovo je vrlo slično situaciji sa automobilom kada pokušavate da se udaljite u višim brzinama.
Velika brzina i mali nagib propelera stvaraju opasnost od zastoja protoka i pada potiska na nulu. Stoga se tokom leta visina tona stalno mijenja. Sada se to radi automatski, ali ranije je sam pilot morao to stalno pratiti i ručno podešavati ugao nagiba. Mehanizam za promjenu nagiba propelera sastoji se od posebnih čahura sa pogonskim mehanizmom koji rotiraju lopatice u odnosu na os rotacije do potrebnog stupnja.
Savremeni razvoj u Rusiji
Rad na poboljšanju uređaja nikada nije prestao. Trenutno se izvode testovi na novom propeleru za avion AB-112. Koristiće se na lakom vojno-transportnom avionu Il-112V. Ovo je propeler sa 6 lopatica, efikasnosti od 87%, prečnika 3,9 metara i brzinom rotacije od 1200 o/min i promenljivim nagibom propelera. Razvijen je novi profil oštrice i njegov dizajn je olakšan.
Propeler u prstenu
Dilemu oko postizanja prihvatljivog potiska amaterski dizajneri motornih sanki, čamaca, aviona i drugih vozila koja koriste propelere često rješavaju malim dimenzijama elisno-motorne instalacije. Jedan od načina da se poveća potisak bez povećanja prečnika propelera je povećanje broja lopatica. Dakle, povećanje broja lopatica sa 2 na 4 dovodi do povećanja potiska propelera za 70-80%. Ali u ovom slučaju, efikasnost propelera se smanjuje, pa je potreban motor dvostruko veće snage. Jedan od načina da se poveća statički potisak propelera bez povećanja snage motora je korištenje prstenastog dodatka. U ovom slučaju, statički potisak se povećava za 1,2 puta, što je ekvivalentno povećanju prečnika propelera za 30%.
Lopatice rotora, rotirajući, hvataju zrak i bacaju ga u smjeru suprotnom od kretanja. Ispred vijka se stvara zona niskog pritiska, a iza vijka visokog pritiska. Rotacija lopatica propelera dovodi do toga da izbačene zračne mase dobivaju obodne i radijalne smjerove i to troši dio energije koja se dovodi do propelera.
Kompleks mlaznica propeler-vodič ima niz specifičnih prednosti povezanih s djelovanjem mlaznice:
1. Cirkulacija nadolazećeg toka koja se javlja oko profila mlaznice rasterećuje vijak, pomjerajući dio graničnika kompleksa na mlaznicu.
2. Kada kompleks radi u kosom toku, mlaznica formira polje brzine ispred propelera, poravnavajući ga skoro koaksijalno s propelerom, održavajući vrijednost brzine dotoka. Kao rezultat toga, nagib ulaznog toka ima mali utjecaj na propeler.
3. Razlika pritisaka na potisnoj i usisnoj strani lopatica propelera bez mlaznice, koja određuje korisno djelovanje propelera, smanjuje se zbog strujanja na krajevima lopatica (kao na krilu aviona). Prisustvo mlaznice sprečava takvo prelivanje, praktično eliminiše krajnje gubitke i time povećava efikasnost kompleksa.
Generalno, efikasnost kompleksa može biti 20% veća od efikasnosti vijka bez priključka.
Mlaznica je prsten koji pokriva propeler. Presjek mlaznice duž ose propelera ima profil krila, sa konveksnom površinom okrenutom prema propeleru (sl. 1).
Zbog kosine strujanja zraka, profil mlaznice teče okolo pod određenim napadnim uglom. Kao rezultat, nastaju sila podizanja Cy i sila potiska P. Efikasnost mlaznice značajno ovisi o načinu rada pogonskog kompleksa. Dakle, tokom poletanja, kada propeler stvara veliki potisak pri maloj brzini aviona, kosina strujanja na ulazu mlaznice je prilično velika, što dovodi do rasterećenja lopatica. Otpor profila mlaznice pri maloj brzini je mali. Međutim, pri velikim brzinama, nagib protoka se smanjuje, a otpor profila naglo raste. Efikasnost mlaznice se smanjuje.
Razmak između vrha lopatice propelera i mlaznice iznosi 1-2% polumjera propelera. Sa većim razmakom, efikasnost kompleksa približno odgovara efikasnosti vijka bez mlaznice. Uz manji razmak, teško je osigurati nesmetanu rotaciju vijka zbog vibracija i temperaturnih deformacija dijelova kompleksa.
Mlaznica stvara ravnomjernije opterećenje motora. Smanjenjem štetnog djelovanja kosog strujanja na propeler, mlaznica smanjuje promjenjivo opterećenje lopatica i osovine propelera, te služi kao svojevrsni amortizer prilikom bočnih naleta vjetra. Dodatak također služi za zaštitu propelera od oštećenja i čini rad plovila sigurnijim.
Proračun mlaznice je prilično kompliciran. Baš kao i proračun propelera, često u praksi ne daje proračunate rezultate. Stoga je lakše eksperimentalno odabrati mlaznicu.
U nastavku su prikazani parametri pogonskog sistema sa četiri lopatice „propeler u prstenu“ u poređenju sa propelerima sa dve i četiri lopatice bez dodataka.
|
F (prsten) |
||||||
Dio rotacijske energije motora troši se na rotaciju propelera i usmjeren je na savladavanje otpora zraka, okretanje mlaza itd. Dakle, korisni drugi rad, odnosno korisna vučna snaga propelera, n b, bit će manja snaga motora N e, potrošeno na rotaciju propelera.
Omjer korisne vučne snage i snage koju troši propeler (efektivna snaga motora) naziva se koeficijent performansi (efikasnosti) propelera i označava se h . Određuje se formulom
Rice. 11 Karakteristike snage motora M-14P aviona Yak-52 i Yak-55
Rice. 12 Približan prikaz krivulje promjene raspoložive snage ovisno o brzini leta
Rice. 13 Visinske karakteristike motora M-14P u režimima 1 - poletanje, 2 - nominalno 1, 3 - nominalno 2, 4 - krstarenje 1; 5 - krstarenje 2
Efikasnost propelera zavisi od istih faktora kao i pogonska snaga propelera.
Efikasnost je uvijek manja od jedinice i dostiže 0,8...0,9 za najbolje propelere.
Zavisnost raspoložive efektivne snage od brzine leta za avione Yak-52 i Yak-55 prikazana je na Sl. jedanaest.
Grafikon Fig. 12 naziva se karakteristika snage elektrane.
Kada je V=0, Np=0; pri brzini leta V=300 km/h, Np= =275 KS. (za avion Jak-52) i V=320 km/h, Np=275 l. With. (za avion Jak-55), gde Np- potrebna snaga.
Kako se visina povećava, efektivna snaga opada zbog smanjenja gustine zraka. Karakteristika njegove promjene za avione Yak-52 i Yak-55 u zavisnosti od visine leta H prikazana je na sl. 13.
Da bi se smanjila brzina rotacije propelera, u motoru se koristi mjenjač.
Stepen redukcije se bira na takav način da se u nominalnom režimu krajevi lopatica vrte okolo podzvučnim strujanjem vazduha.
VIJACI SA PROMJENJIVIM KRETOM
Da bi se uklonili nedostaci propelera fiksnog i fiksnog koraka, koristi se propeler promjenjivog koraka (VPS). Osnivač VISH teorije je Vetchinkin.
ZAHTJEVI ZA VIS:
VIS mora postaviti najpovoljnije uglove napada lopatica u svim režimima leta;
ukloniti nazivnu snagu motora u cijelom radnom rasponu brzina i visina;
održavati maksimalnu vrijednost efikasnosti u najširem mogućem rasponu brzina.
Lopatice propelera se ili upravljaju posebnim mehanizmom ili se postavljaju u željeni položaj pod utjecajem sila koje djeluju na propeler. U prvom slučaju to su hidraulički i električni propeleri, u drugom - aerodinamički.
Hidraulični vijak- propeler kod kojeg se promjena ugla lopatice proizvodi pritiskom ulja koji se dovodi u mehanizam koji se nalazi u glavčini propelera.
Električni vijak- propeler kod kojeg se ugao lopatice mijenja pomoću elektromotora spojenog na lopatice mehaničkim prijenosom.
Aeromehanički propeler- propeler kod kojeg se kut lopatice mijenja automatski - aerodinamičkim i centrifugalnim silama.
Hidraulički VIS su najčešće korišteni. Automatski uređaj u propelerima promjenjivog nagiba dizajniran je da održava konstantnu specificiranu brzinu propelera (motora) sinhronom promjenom ugla lopatica pri promjeni načina leta (brzina, visina) i naziva se regulator konstantne brzine (RPG) .
Rice. 14 Rad propelera promjenjivog koraka V530TA-D35 pri različitim brzinama leta
RPO, zajedno sa mehanizmom rotacije lopatice, mijenja nagib propelera (ugao lopatica) na takav način da okretaji koje je pilot postavio pomoću kontrolne poluge VIS ostaju nepromijenjeni (podešeni) kada se promijeni režim leta.
Treba imati na umu da će se brzina održavati sve dok je efektivna snaga na vratilu motora Ne veća od snage potrebne za rotaciju propelera kada su lopatice postavljene na najmanji ugao nagiba (mali nagib).
Na sl. Slika 14 prikazuje dijagram rada VIS-a.
Prilikom promjene brzine leta od poletanja do maksimalne u horizontalnom letu, kut ugradnje lopatica j raste od svoje minimalne vrijednosti j min do maksimuma j max (veliki korak). Zahvaljujući tome, uglovi napada oštrice se malo mijenjaju i ostaju blizu najpovoljnijih.
Rad VIS-a prilikom polijetanja karakterizira činjenica da se prilikom polijetanja koristi sva snaga motora – razvija se najveći potisak. To je moguće pod uvjetom da motor razvije maksimalnu brzinu, a svaki dio lopatice propelera razvije najveći potisak, uz najmanji otpor rotacije.
Da biste to učinili, potrebno je da svaki element lopatice propelera radi pod napadnim uglovima blizu kritičnog, ali bez zaustavljanja protoka zraka. Na sl. 14, a jasno je da je napadni ugao lopatice prije polijetanja (V=0) zbog strujanja zraka velikom brzinom D.V. neznatno se razlikuje od ugla oštrice za iznos fmin. Napadni ugao oštrice odgovara maksimalnoj sili dizanja.
U tom slučaju, otpor rotacije dostiže vrijednost pri kojoj se uspoređuju snaga potrošena na rotaciju propelera i efektivna snaga motora, a brzina ostaje nepromijenjena. Sa povećanjem brzine, napadni ugao lopatica propelera se smanjuje (slika 14, b). Otpor rotaciji se smanjuje i propeler postaje lakši. Brzina motora bi se trebala povećati, ali RPO ih održava konstantnim mijenjajući ugao napada lopatica. Kako se brzina leta povećava, lopatice se rotiraju pod većim uglom j avg .
Kada letite maksimalnom brzinom, VIS također mora osigurati maksimalni potisak. Kada letite maksimalnom brzinom, ugao nagiba lopatica ima graničnu vrednost pmax (slika 14, c). Posljedično, kada se brzina leta promijeni, napadni ugao lopatice se mijenja; kada se brzina leta smanji, napadni ugao se povećava - propeler postaje teži; kada se brzina leta povećava, napadni ugao se smanjuje - propeler postaje lakši . RPO automatski pomiče lopatice propelera pod odgovarajućim uglovima.
Kako se visina leta povećava, snaga motora se smanjuje, a RPO smanjuje ugao lopatica kako bi se olakšao rad motora, i obrnuto. Posljedično, RPO održava konstantnu brzinu motora s promjenama visine leta.
Prilikom prilaza na slijetanje, propeler je postavljen na mali korak, koji odgovara brzini uzlijetanja. To omogućava pilotu da prilikom izvođenja različitih manevara na kliznoj stazi pri slijetanju dobije snagu motora pri uzlijetanju uz povećanje brzine do maksimuma.
G. V. Makhotkin
Dizajn propelera
Vazdušni propeler stekao je reputaciju kao nezamjenjiv pogonski uređaj za brza plovila koja rade u plitkim i obraslim vodama, kao i za motorne sanke amfibije koje moraju raditi na snijegu, ledu i vodi. Već je stečeno značajno iskustvo i kod nas i u inostranstvu upotreba propelera na brzim malim plovilima i vodozemcima. Tako se od 1964. godine motorne sanke amfibije u našoj zemlji masovno proizvode i koriste (sl. 1) u Konstruktorskom birou po imenu. A. N. Tupoljev. U Sjedinjenim Državama na Floridi upravlja nekoliko desetina hiljada vazdušnih čamaca, kako ih zovu Amerikanci.
Problem stvaranja brzog motornog čamca plitkog gaza s propelerom i dalje zanima naše brodograditelje amatere. Najpristupačnija snaga za njih je 20-30 KS. With. Stoga ćemo razmotriti glavna pitanja projektovanja zračnog pogona s očekivanjem upravo ove snage.
Pažljivo određivanje geometrijskih dimenzija propelera omogućit će puno korištenje snage motora i postići potisak blizu maksimuma za raspoloživu snagu. U ovom slučaju, od posebnog će značaja biti pravilan izbor prečnika propelera, od čega u velikoj meri zavisi ne samo efikasnost pogonskog sistema, već i nivo buke, koji je direktno određen vrednošću perifernih brzina.
Istraživanja zavisnosti potiska od brzine su utvrdila da se mogu ostvariti mogućnosti propelera snage 25 KS. With. mora imati prečnik od oko 2 m. Da bi se osigurali najniži troškovi energije, vazduh se mora ubaciti nazad u mlazu veće površine poprečnog preseka; u našem konkretnom slučaju, površina koju obrađuje propeler će biti oko 3 m². Smanjenje promjera propelera na 1 m radi smanjenja razine buke smanjit će površinu koju propeler briše za 4 puta, a to će, unatoč povećanju brzine u mlazu, uzrokovati pad potiska na vezovima za 37% . Nažalost, ovo smanjenje potiska ne može se nadoknaditi ni nagibom, ni brojem lopatica ni njihovom širinom.
Kako se brzina povećava, gubitak u vuči zbog smanjenja promjera se smanjuje; Dakle, povećanje brzine omogućava upotrebu vijaka manjeg promjera. Za vijke prečnika 1 i 2 m, koji obezbeđuju maksimalni potisak na vezovima, pri brzini od 90 km/h vrednosti potiska postaju jednake. Povećanje promjera na 2,5 m, uz povećanje potiska na konopcima za privez, daje samo neznatno povećanje potiska pri brzinama iznad 50 km/h. Općenito, svaki raspon radnih brzina (pri određenoj snazi motora) ima svoj optimalni prečnik propelera. Sa povećanjem snage pri konstantnoj brzini, optimalni prečnik za efikasnost se povećava.
Kako slijedi iz Sl. 2 grafikona, potisak propelera prečnika 1 m veći je od potiska vodenog propelera (standardnog) vanbrodskog motora "Neptun-23" ili "Privet-22" pri brzinama preko 55 km/h, a propeler sa prečnikom od 2 m - već pri brzinama preko 30 -35 km/h. Proračuni pokazuju da će pri brzini od 50 km/h kilometarska potrošnja goriva motora s propelerom prečnika 2 m biti 20-25% manja od najekonomičnijeg vanbrodskog motora "Privet-22".
Redoslijed odabira elemenata propelera prema datim grafikonima je sljedeći. Promjer propelera se određuje ovisno o potrebnom potisku na privezne konopce pri datoj snazi na osovini propelera. Ako se rad motornog čamca očekuje u naseljenim mjestima ili područjima gdje postoje ograničenja buke, prihvatljivi (za danas) nivo buke će odgovarati perifernoj brzini - 160-180 m/s. Odredivši, na osnovu ove uvjetne norme i promjera propelera, maksimalni broj njegovih okretaja, uspostavit ćemo omjer prijenosa od osovine motora do osovine propelera.
Za prečnik od 2 m, dozvoljena brzina u smislu nivoa buke biće oko 1500 o/min (za prečnik od 1 m - oko 3000 o/min); Dakle, omjer prijenosa pri brzini motora od 4500 o/min bit će oko 3 (za promjer od 1 m - oko 1,5).
Koristeći grafikon na sl. 3 možete odrediti količinu potiska propelera ako su već odabrani promjer propelera i snaga motora. Za naš primjer odabran je motor najdostupnije snage - 25 KS. s., a promjer vijka je 2 m. Za ovaj konkretni slučaj vrijednost potiska je 110 kg.
Nedostatak pouzdanih mjenjača je možda i najozbiljnija prepreka koju treba savladati. U pravilu se lančani i remeni pogoni koje su napravili amateri u zanatskim uvjetima pokazuju nepouzdani i imaju nisku efikasnost. Prisilna instalacija direktno na osovinu motora dovodi do potrebe za smanjenjem promjera i, posljedično, smanjenja efikasnosti pogonske jedinice.
Da biste odredili širinu i nagib lopatice, trebali biste koristiti dati nomogram na sl. 4. Na horizontalnoj desnoj skali, od tačke koja odgovara snazi na osovini propelera, nacrtajte vertikalnu liniju dok se ne ukrsti sa krivom koja odgovara prethodno pronađenom prečniku propelera. Od točke presjeka povlačimo vodoravnu liniju do sjecišta s vertikalnom linijom povučenom iz točke koja leži na lijevoj skali okretaja. Rezultirajuća vrijednost određuje količinu premaza projektovanog propelera (proizvođači aviona premazivanjem nazivaju omjer zbira širine lopatice i prečnika).
Za propelere s dvije lopatice, pokrivenost je jednaka omjeru širine lopatice i polumjera propelera R. Iznad vrijednosti pokrivenosti su vrijednosti optimalnog koraka propelera. Za naš primjer dobili smo: pokrivenost σ=0,165 i relativni korak (odnos koraka prema prečniku) h=0,52. Za vijak prečnika 1 m σ=0,50 m i h=0,65. Propeler prečnika 2 m treba da bude dvokraki sa širinom lopatice od 16,5% R, pošto je količina pokrivenosti mala; propeler prečnika 1 m može biti sa 6 lopatica sa širinom lopatice 50:3 = 16,6% R ili 4-kraki sa širinom lopatice od 50:2 = 25% R. Povećanjem broja lopatica dodatno će se smanjiti nivo buke.
Sa razumnim stepenom tačnosti, možemo pretpostaviti da nagib propelera ne zavisi od broja lopatica. Predstavljamo geometrijske dimenzije drvene oštrice širine 16,5% R. Sve dimenzije su na crtežu Sl. 5 su date u procentima radijusa. Na primjer, dio D je 16,4% R, smješten na 60% R. Akord sekcije je podijeljen na 10 jednakih dijelova, tj. svaki po 1,64% R; prst se probija kroz 0,82% R. Ordinate profila u milimetrima se određuju množenjem polumjera sa procentualnom vrijednošću koja odgovara svakoj ordinati, tj. sa 1,278; 1.690; 2.046 ... 0.548.
