Spørg Scientariet: Hvorfor er der 6-bladede propeller på passagerfly, når 4 er bedre?

Henrik Grane spørger: I flyvningens barndom fløj man med 2-bladede propeller. Senere fandt man ud af, at den mest effektive propel er en 1-bladet (med kontravægt). I adskillige år har man set turbopropfly udstyret med 4-bladede propeller, men i dag er der passagerfly med 6-bladede propeller! Hvorfor, når man ved, at propellens virkningsgrad så reduceres yderligere?

Torben Koed, pensioneret seniorsergent fra Flyvevåbnet, svarer:

Jeg ved ikke, hvor påstanden om, at en 1-bladet propel med kontravægt skulle være den ideelle konstruktion, kommer fra.

De første propeller var konstrueret uden variable blade. De var i reglen skåret ud af træ, og bladene havde en ideel vinkel for fremdrift. Senere ændrede man konstruktionen, så bladene blev konstrueret i metal og senest af kompositmaterialer.

Forskellen på blade med fast og variabel vinkel ses i måden, hvorpå man udnytter flyets motor mest hensigtsmæssigt. Med fastvinklede blade ændres flyets fart ved at ændre antallet af motoromdrejninger, med variable kan man lade motoren arbejde med det ideelle antal omdrejninger og ændre flyets fart ved at ændre bladenes vinkel.

Udgangspunktet er i sagens natur konstruktionen af selve flyet: Hvor stort er flyet? Hvor stor luftmodstand og hvor stor opdrift yder flyet? Hvilken fart tænker man, at flyet skal kunne præstere? Hvilken motortype ønsker man at anvende? Hvor kraftig er den ønskede motor? Når dette, og mange andre faktorer, er klarlagt, kan konstruktionen af propellen begynde.

Antallet og størrelsen af propelblade er derfor ikke tilfældige, der skal tages højde for meget, bl.a.: Jo smallere et blad er, des mindre modstand yder bladet; men des mindre trækkraft yder bladet også. Mængden af trækkraft afhænger af størrelsen af bladets overflade. Ved at forøge antallet af blade øges samtidig interferensen mellem de enkelte blade. Bladets ydelse falder, jo tættere bladets fart nærmer sig lydens hastighed. Når bladet nærmer sig lydens hastighed, forøges støjen fra bladet. Hensynet til størrelsen af propellen. Hensynet til motorens kraft og omdrejningshastighed.

Udformningen af en propel er derfor resultatet af en hel række kompromiser. Derfor findes der alle de forskellige propeller, vi kender i dag, med varierende udseende og antal blade.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Nu hvor vi er ved gode historier, så er der en tilsvarende om helikopteren, hvor man US grinede af USSR under den kolde krig fordi, USSR havde 8 blade, hvilket var dumt - indtil man i US efter murens fald opdagede en fejl i formlerne. Er den rigtig?

  • 0
  • 1

Til redaktionen: Hvorfor sikres det ikke, at der kommer et reelt svar istedet for denne "sang fra de varme lande" - jeg synes spørgsmålet er relevant og velformuleret.

Enhver kan naturligvis selv gætte, at der er tale om optimering - men hvilke naturlove optimeres der overfor ? Ja DET er spørgsmålet.

  • 17
  • 5

Som altid står der noget på wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Propeller_%28...

Det kommer især an på hvor kraftige motorerne er. Jo mere kraft desto flere blade skal der på propellen eller større blade, for at "tage ordentligt fat" i luften. Det kan man se ved Spitfiren der startede med 2 blade og nogle af dem endte med 5 blade da krigen var omme. Grunden var at motorerne blev meget kraftigere. Me109 gik fra 2 til 3 blade, men de blev lavet breddere og breddere. Hvorfor så ikke bare lave dem længere? Det skyldes at spidsen af bladene så kommer til at bevæge sig hurtigere end lyden. Det dur som regel ikke da de som regel bliver meget ineffektive her. En undtagelse til dette er Tu-95. Den larmer til gengæld også helt vildt grundet netop propellernespidserne drøner hurtigere rundt en lyden.

  • 5
  • 0

Den eneste russiske helikopter med 8 bladet rotor er Mi-26 med en startvægt på op til 56000 kg. Den tilsvarende amerikanske Super Stallion har 7 blade til 33300 kg. De sammenlignelige standart helikoptere S-61 og Mi-8 har begge 5-blade til en startvægt på ~10 ton Den nye EC-225 tredje generation af Puma har 5 blade mod de tidligere AS332 og SA330's 4 blade, for at kompenserer for en øget fuldvægt. Den tilsvarende S-92 har kun 4 blade, men en også plaget af støjproblemer.

  • 1
  • 0

Det bedste svar på spøgsmålet er støj. Ved at anvende 6 blade frem for 4, kan tiphastigheden reduceres for den samme diameter og effekt. Den vigtigste støjkilde fra propelleren er tippen, særligt slemt bliver det når tiphastigheder er over lydhastigheden. Sammenlignelige fly er Fokker F-27 med 4 blade og F-50 med 6 blade kraftigere motor og mindre støj.

  • 4
  • 0

Nå. Det gør jeg så.

Det skal være optimalt på propelen, at lave en propel med et blad til vindmøller. Man kan også vende den, når det blæser for meget. Der er nogen der har udført forsøg med den slags og der står (vistnok) end en bladet mølle på et kollektiv.

Møllen har heller ikke nogen bremse og den kan gå i stå ved vindens kraft. Det er noget der har en helt anden effektregulening end "normale"møller.

Jens

  • 0
  • 1

n 1-bladet propel med kontravægt

                    Nå. Det gør jeg så.    
                    Det skal være optimalt på propelen, at lave en propel med et blad til vindmøller. Man kan  også vende den, når det blæser for meget. Der er nogen der har udført  forsøg med den slags og der står (vistnok) end en bladet mølle på et kollektiv.    
                    Møllen har heller ikke nogen bremse og den kan gå i stå ved vindens kraft. Det er noget der har en helt anden effektregulening end "normale"møller.    
                    Jens  

De forsøg der har været lavet med 1-bladede vindmøller har vist at der er flere ulemper end fordele.

Et af de værste problemer er at der opstår skæve belastninger på tårn og lejer, kontravægten udbalancerer vingen statisk, men ikke dynamisk.

En tobladet vinge er bedre, men har stadig kipmoment når den ene vinge er oppe i kraftig vind mens den anden er i svagere vind nær jorden.

Den trebladede vinge er væsentligt bedre, den har aldrig det store kipmoment da den med en vinge lodret oppe i kraftig vind har to vinger i middelvind.

Højere antal vinger er dyrere at producere og mereffekten er meget lille.

De samme problemer med kipmoment må være gældende ved en 1-bladet flypropeller, men ikke ved to-og flerbladede.

  • 2
  • 0

Møllen har heller ikke nogen bremse og den kan gå i stå ved vindens kraft. Det er noget der har en helt anden effektregulening end "normale"møller.

Du har ret i at den har en helt anden effektregulering end normale møller. Den er nemlig exceptionelt dårlig.

  • 0
  • 0

Det ene blad kræver en modvægt, som vejer det samme, som det ene blad, hvis modvægten hænger i fri luft vil denne også kunne give en form for vindmodstand. Min logik siger derfor, at man lige så godt kan montere 2 blade, de det er vægtmessigt gratis. Der vil være mere vindmodstand, ved en 2 bladet vindmølle, men det burde man kunne se bort fra, da blad nr 2 også hjælper med at levere energi, hvor en modvægt ikke levere en vedvarende energi, til generator eller lignende.

Om der så skal være 2 eller flere blade på, er som før nævnt, et spørgsmål om kræfter, hastighed, plads og økonomi. Et jet fly med en Fan på forand, kunne teoretisk flyve med en 4 bladet propel, istedet for de 30 eller hvor mange, der nu er i Fan huset forand selve jet motoren. Det vil dog kræve nogle meget store propeller og alt for hurtige hastigheder på spidserne af bladene, det næste problem vil så være, at der ikke er plads til kabine osv. ved siden af propellerne og at flyet vil få nogle meget lange landingshjul, for ikke at ramme jorden

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten