2-3-4 Blatt Propeller

[Lollyair]

Hallo

 

Immer wenn ich so am Flugplatz bin, oder durch den Hangar gehe fällt mir auf das es eigentlich meist 2 Blatt Propeller sind die an den meisten Flugzeugen zu finden sind.

 

Warum eigentlich ?

 

Eine Frage an die Techniker und andere die sich mit Physik beschäftigen.

 

Welche Unterschiede würde es geben wenn man einen 2 Blatt Propeller gegen einen 3 oder 4 Blatt Propeller tauschen würde.

 

In einigen Fällen ist das ja sicher auch Möglich (natürlich mit Auflagen)

 

Aber welche Eigenschaften des Flugzeugs verändern sich dabei, Steigleistung ? Geschwindigkeit ?

 

Lg. Andreas Hier meine Seiten

[AlexanderP]

Soweit ich weiß kann man mit 4 Blatt Propellern die Geräuschemissionen vermindern, alleine schon dadruch das die Drehgeschwindigkeit geringer ist des Prop#s weil er einfach mehr "Schub" prodzuiert.

[Mike Rider]

Soweit ich weiß kann man mit 4 Blatt Propellern die Geräuschemissionen vermindern, alleine schon dadruch das die Drehgeschwindigkeit geringer ist des Prop#s weil er einfach mehr "Schub" prodzuiert.

Warum denn nicht überall 4Blatt Props ansetzen?

[sirdir]

 

Welche Unterschiede würde es geben wenn man einen 2 Blatt Propeller gegen einen 3 oder 4 Blatt Propeller tauschen würde.

 

Ich versteh da nix von, aber ich lerne auf 2 verschiedenen C182 zu fliegen, eine hat nen 2-Blatt, die andere nen 3-Blatt Propeller.

Ich bin wohl zu wenig 'feinfühlig' um die Unterschiede zu bemerken. 3-Blatt ist anscheinen etwas weniger effizient, 'man' verliert etwas Leistung. Dafür soll er leiser sein.

Was mir deutlich auffällt: Während der 2 Blatt mit Idle Power schon ordentlich rollt (eigentlich zu schnell für mich), braucht der 3-Blatt schon etwas power, bis sich die Kiste in Bewegung setzt.

Die Drehung um die Hochachse beim ändern des Powersettings ist auch nicht gleich, iirc beim 2-Blatt grösser

[Niggi Moos]

Ciao zäme

 

Soweit ich weiß kann man mit 4 Blatt Propellern die Geräuschemissionen vermindern, alleine schon dadruch das die Drehgeschwindigkeit geringer ist des Prop#s weil er einfach mehr "Schub" prodzuiert.

 

Propeller sind immer Kompromisse. Wir haben das auch schon in anderen Threads angesprochen. "Dr Fünfer und s' Weggli" kann man nicht haben.

 

Bei normalen, kolbengetriebenen GA Flugzeugen wird man einen Mehrblattpropeller wählen, wenn eine Reduktion der Lärmemissionen im Vordergrund steht. Warum: Bei gegebener Drehzahl und Leistung kann man mit beispielsweise einem Vierblattpropeller den Durchmesser kleiner wählen. Heisst: geringere Blattspitzengeschwindigkeit bei gleicher Drehzahl => weniger Lärm.

 

Drehzahl reduzieren bei gegebenem Kolbenmotor und ohne Getriebe heisst weniger Leistung. Ein Mehrblattpropeller kann eine Erhöhung des Standschubes bedeuten. Die Reise - oder Höchstgeschwindigkeit ist dann aber wahrscheinlich schlechter, auch bei Verstellpropellern.

 

Praktisches Beispiel: Bei unserer neuen DA40 haben wir uns für einen Dreiblattpropeller (VAR) entschieden, weil wir einen höheren Standschub und weniger Lärm haben wollten. Der höhere Standschub ist bei einem kurzen Grasplatz wie LSZI wichtig. Er verkürzt die Beschleunigungsstrecke und macht dazu - bei uns wichtig - weniger Lärm. Wir verschenken allerdings gegenüber dem auch erhältlichen Zweiblattpropeller (auch VAR) einige Knoten Reisegeschwindigkeit.

 

Ihr seht also 2-3-4 Blattpropeller ist eine Frage der gewünschten Anforderungen und Prioritäten. Man macht also immer einen für einem möglichst optimalen Kompromiss.

 

Mein Senf zu der Sache...

 

Grüess usem Freakdaal

 

- niggi

[Mike Rider]

Hoi Niggi

 

Du schreibst "kann man den Durchmesser kleiner wählen". Was wäre, wenn man den gleichen Durchmesser wählen würde? Gäbe es keine Steigerung gegenüber einem gleich grossen Prop?

 

Michel

[Michi Moos]

Steigerung wovon? Die Leistung muss ja der Motor auch bringen. Du schraubst ja auch nicht auf ne C150 ne 3.50m Latte, oder? :005:

[Mike Rider]

Sorry, ich drück mich heute schon den ganzen Tag undeutlich aus :-)

 

ich meine eine Steigerung z.B. der Cruise Speed/Performance

 

das mit der 3.50 Latte an ner C150 wäre mal ne idee.. aber erst das Flugi noch ein wenig höher legen ;-)

[Niggi Moos]

Sali Michel

 

Hoi Niggi

 

Du schreibst "kann man den Durchmesser kleiner wählen". Was wäre, wenn man den gleichen Durchmesser wählen würde? Gäbe es keine Steigerung gegenüber einem gleich grossen Prop?

 

Michel

 

Der Motor würde praktisch abgewürgt und die Drehzahl würde bei dieser spezifischen Kombination zusammenbrechen. Das heisst wiederum, die ganze Kombination Motor/Propeller würde unter dem Strich weniger Leistung erbringen :o .

 

Eine mögliche andere Variante wäre beispielsweise ein Reduktionsgetriebe auf dem Motor. Der Motor kann normal mit seiner Nennleistung drehen, kann aber gleichzeitig einen grösseren, mehrblättrigen Propeller drehen. Das bedeutet nun mehr Standschub.

 

Ein Beispiel für Getriebereduktion und grossem Propeller sind die Typen Sukhoi SU-26, SU-29 und SU-31 mit den russischen M14 Sternmotoren. Obwohl diese Flugzeuge, ähnlich wie die Konkurrenz, zwischen 360 und 400 PS haben und gegenüber der Lycoming bestückten westlichen Konkurrenz nicht absolute Leichtgewichte sind (eben russisch, aus dem Vollen gefräst :009: ) können sie praktisch torquen, wie ein Modellflieger. (Äusserst eindrücklich, auch der Sound...)

 

Grüess usem Freakdaal

 

- niggi

[Volume]

Moin Jungs,

 

der 2-Blatt-Propeller lässt sich am einfachsten aus einem Baumstamm schnitzen (oder aus einem Sperrholzbrett aussägen), folglich ist er die erste entwickelte Bauart gewesen. Und was sich erst mal aus vernünftigen Gründen durchgesetzt hat, hält sich normalerweise auch noch längere Zeit, obwohl es z.B. für einen Verstellpropeller relativ egal ist, wieviele Blätter er hat, da ohnehin alle Blätter an der Wurzel einzeln gelagert sind. Moderne Erbsenzähler (Auch als Betriebswirtschaftler bekannt) schätzen ausserdem die guten logistischen Eigenschaften des Zweiblattprops. Verschick mal einen Dreiblattprop mit UPS/DPD/TNT/FedEx, der nette Zusteller hat heftig Mühe, sich die betreffende Kiste unter den Arm zu klemmen :D

Jedes Propellerblatt hat zwangsweise Verluste, an der Blattspitze (analog zum induzierten Widerstand) und an der Blattwurzel (Verschneidungen, Spalte, schlechtes Profil). Ideal wäre daher ein 1-Blatt-Propeller, sowas gibt es tatsächlich derzeit auf einem UL-Motorsegler zu kaufen !

Ein gewaltiger Vorteil des Dreiblattpropellers ist sein ruhiger Lauf, daher war und ist diese Bauart auch sehr verbreitet. Durch den Anstellwinkel des Flugzeugs hat das jeweils runterschlagende Blatt einen etwas höheren, das hochschlagende Blatt einen etwas geringeren Blattanstellwinkel (maximaler Effekt bei quer stehender Latte), steht der Prop gerade senkrecht, enfällt dieser Effekt. Dies führt beim Zweiblattprop zu pulsierenden Momenten um die Hochachse und damit zu Vibrationen. Beim Dreiblattprop fehlt dieser Effekt, da immer "gleichviele" Propellerblätter anteilig hoch und runter schlagen. Ausserdem ist das Massenträgheitsmoment um alle Achsen senkrecht zur Propellerwelle gleich, beim Zweiblattprop ist es extrem unterschiedlich längs und und quer zur Blattachse, dies führt bei Rotation des Flugzeugs um Hoch- und Querachse (Kreisflug, Abfangbogen etc.) zu zusätzlichen Vibrationen. Der Unterschied in der Laufruhe zwischen Zwei- und Dreiblattprop ist deutlich spürbarer, als der zwischen Vier- und Sechszylindermotor.

 

Eine Menge Theorie zu Modellflugpropellern gibt es hier nachzulesen.

 

Ein Propellerblatt (Flügel etc.) kann am meisten Schub (Auftrieb..) liefern, wenn es schnell durch die Luft bewegt wird, die erzeugbare Kraft wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit. Folglich ist der äussere Bereich des Propellers auch der wirksamste. Es macht daher Sinn, die Blattgeschwindigkeit möglichst hoch zu wählen. Andererseit muß man sicher unterhalb der Schallgeschwindigkeit bleiben. Dies engt den Bereich von Drehzahl und Durchmesser stark ein, in dem ein Propeller sinnvoll ausgelegt ist.

Wenn ich Schub erzeugen möchte, muß ich eine bestimmte Luftmenge um einen bestimmten Betrag beschleunigen (Impulssatz für strömende Medien). Der Schub ist proportional zum Produkt aus Luftmasse und Zusatzgeschwindigkeit.

Dazu muß ich Energie in die Luftströmung inverstieren, diese ist proportional zur Luftmasse und der Differenz vom Quadrat der Geschwindigkeiten vor/hinter dem Prop. Viel Schub mit wenig Energie (gutem Wirkungsgrad) produzieren bedeutet also, viel Luft wenig zu beschleunigen. Folglich gilt, je größer der Prop desto wirtschaftlicher. Großer Prop heißt aber auch geringe Drehzahl (Blattspitzengeschwindigkeit muß deutlich unter der Schallgeschwindigkeit liegen). Damit hat man aber das Problem, den mit der durchgesetzten Luftmasse möglichen Schub überhaupt produzieren zu können, da das Verhältnis Blattoberfläche zu Propellerkreisfläche relativ gering ist. Alle großen Propeller (so richtig groß, also an Transportflugzeugen) haben daher mehr als zwei Blätter, heute meistens 6.

 

Bei unseren kleinen Flugzeugen ist bauartbedingt (Fahrwerkshöhe, und über den Motor hinweggucken wollen wir auch noch) die Propellerkreisfläche beschränkt. Wir kämen daher normalerweise mit Zweiblattpropellern gut hin. Aus Lärmgründen verringern wir aber unsere Propellerkreisfläche noch weiter, um bei gegebenen Motoren (und damit gegebener Drehzahl) die Blattspitzengeschwindigkeit zu drücken. Bei den dann entsprechend langsamen (und damit wirkungsarmen) Blättern, müssen wir den Schub über die Blattanzahl erzeugen, daher die 4-Blatt Propeller z.B. an der Schlepp DR 400. Sehr wirtschaftlich ist eine derartige Auslegung nicht, aber um unser Hobby in der Zukunft bei immer lärmempfindlicheren Anwohnern (zugegebenermaßen zu Recht) weiterbetreiben zu können, müssen wir eben in den sauren Apfel beissen.

 

Gruß

Ralf

[holderied]

Der Vollständigkeit halber möchte ich noch den Einblatt-Propeller erwähnen.

 

siehe:

http://www.alisport.com/eu/eng/silent_a.htm#

 

George

[Haslivet]

In diesem Zusammenhang folgende Frage:

 

Ich flog schon Pa28/235 Dakotas mit 2-Blatt Schraube. Heute fliege ich öfters eine Rockwell mit 260 PS und 3-Blatt Propeller. Bilde ich mir das nur ein, oder ist es wirklich so, dass ich bei der Rockwell beim Start weniger ins rechte Pedal treten muss als bei der Dakota?

[rolfuwe]

Wer einen Flugsimulator betreibt u. sich mit der Flugdynamik beschäftigt, könnte das alles mal virtuell testen.

Alle Parameter sind vorhanden u. editierbar. Wichtig ist aber das man ein Flugzeug erwischt, wo der Designer sich ernsthaft damit beschäftigt hat.

Nach solchen Tests ist man überrascht, wie gut im Flugsimulator die Flugdynamik umgesetzt werden kann (aber leider wird darauf zu wenig darauf geachtet).

[kestrel]

In diesem Zusammenhang folgende Frage:

 

Ich flog schon Pa28/235 Dakotas mit 2-Blatt Schraube. Heute fliege ich öfters eine Rockwell mit 260 PS und 3-Blatt Propeller. Bilde ich mir das nur ein, oder ist es wirklich so, dass ich bei der Rockwell beim Start weniger ins rechte Pedal treten muss als bei der Dakota?

 

Das ist auch so. Du merkst das auch beim Kunstflug deutlich, dass der P-Faktor beim 3-Blatt gegenüber einem 2-Blatt geringer ist.

 

Gruss...Toby