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Propeller für Luftfahrzeuge.
Gegenstand der Erfindung ist ein Propeller für Luftfahrzeuge mit besonders ausgebildetem Flügelquerprofil. Es wu'den bereits Flügelprofile vorgeschlagen, bei denen d : e Saugseitenlin : e aus einem Kreisod. dgl. Gipfelbogen mit einer steil abfallenden vordern und einer schwach geneigten hintern Anschluss- geraden oder Flachkurve besteht, von denen erstere in die die konkave Druckieitenlinie bildende Flachkurve durch einen : eis-od. dgl. Bogen übergeht, dessen Durchmesser ein Viertel oder weniger der Profilstärke beträgt.
Gemäss vorliegender Erfindung ist die Druckseitenkurve so gewölbt, dass ihre grösste Pfeilhöhe in der gleichen Profiltiefe-wie der Gipfelpunkt der Saugseitenlinie liegt und der Flügel gleichzeitig so gestaltet, dass die genannten Gipfelpunkte und somit auch die genannten grössten Pfeilhöhen aller seiner Profile annähernd in einer durch die Propellerachse gehenden Ebene liegen.
Gemäss der weitern Erfindung ist, falls, wie üblich, beide Profilenden durch Kreis-od. dgl. Bogen abgerundet sind, deren Radien gegen das Flügelende hin allmählich abnehmen, das Radienverhältnis zwischen Ein-und Austrittskantenbogen in der Nabennähe etwa wie 2 : 1, in der Fliigelendnäl1e etwa wie 3 : 2 gehalten.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 den Propeller in der Draufsicht und d e Fig. 2 in Seitenansicht. Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Flügel.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bildet der Querschnitt des Piopelle s nahezu ein stumpfwinkliges Dreieck, dessen Höhenlinie auf d : e längste Seite durch den Druckmittelpunkt D des Profils geht oder in dessen nächster Nähe liegt. Die Druckseite wird durch eine schwach gekrümmte Kurve 9-D-10 gebildet ; die grösste Krümmung bzw. Pfeilhöhe D-H dieser Kurve ist ebenfalls ganz oder annähernd im Druckmittelpunkt D bzw. in der grössten Blattstärke D-23, u. zw. ist das Verhältnis des Durchmessers des Kreises 15-16 an der Vorderkante des Propellerilügels zur grössten Blattstärke etwa wie 1 : 4, oder der Durchmesser ist kleiner.
Die Saugseite wird durch den Linienzug 12-13-14-15- gebildet, welcher aus den beiden Geraden 12-13 und 14-15 besteht welche auch durch Kurven schwacher Krümmung ersetzt werden können. Dabei ist die Linie 14-15 ziemlich steil ansteigend, was eine starke Ablenkung des Luftstromes bzw. die Erreichung eines grossen Saugraumes und somit Erhöhung der Saugkomponente der Propellerzugkraft bezweckt. Die Verbindungslinie der Geraden oder Kurven 12-13 und 14-15 wird durch einen Gipfelbogen aus einem Kreis 13-14 oder einer ähnlichen Kurve gebildet.
Sein Mittelpunkt liegt in der Verlängerung der Linie D-11 oder in nächster Nähe derselben.
Die Verbindung der Linien züge, welche die Saug-und Druckseite bilden, erfolgt durch d'e kleinen Kreisbogen 16-17, deren R1dien im bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Dieses Verhältnis beträgt
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Austrittskante bildet. In der Nähe der Flügelspitze stehen die Radien beider Abschlusskreise im Verhältnis etwa 3 : 2, wobei der grössere Kreis immer die Eintrittskante bildet. Die Rad'en an der Eintrittskante sowohl als an der Austrittskante nehmen von der Nabe gegen die Flügelspitze zu, an Stärke allmählich ab.
Die Umrisslinie der Flügelspitze ist eine schräg abwätrs von der Eintrittskante zur Austrittskante e.- laufende Gerade, welche durch Kreisbog3n in die Eintrittskante und A'istrittkante übergeht. D. 1bei besitzt der sich an d e Eintrittskante anschliessende Kreisbogen einen grösseren Durchmesser.
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Neben der verhältnismässig grossen Blattstärke weist der Propeller in der Richtung der Diehachse gesehen eine zur geraden Eintrittskante 19-20 parallellaufende Austrittskante 21-22 auf. Dabei ist die Eintrittskante als Raumgerade parallel zu einer zur Rotationsache des Propellers senkrechten Ebene verlaufend.
Die Verbindungslinie 24-25 der einzelnen Druckmittelpunkte bildet eine schwach gekrümmte, zur Eintrittskante nahezu parallele Linie, welche nahezu in einer Ebene liegt, die die Propellerachse a ;-x in sich enthält. Da in letzterer auch die Linie der grössten Blattstärke, also der Schwerpunkte aller Querschnitte liegt, so wird auf diese Art eine Torsion der rotierenden Propellerflügel vermieden. In Wirklichkeit weicht aber diese Verbindungslinie 24-25 von der Geraden aus folgenden Gründen ab : Bei Ausmittelung der Profile von 100 zu 100 mm trägt man vor der Linie x-x (Fig. 1) die Entfernung Druckmittelpunkt Eintrittskante auf. Dabei kann für die Lage dps Druckmittelpunktes die Strecke d (Fig. 3) aus dem Avanzinischen Gesetz d = 0'3 (1-sin a) berechnet werden.
Die Verbindung der Eintrittskantenpunkte der einzelnen Profile ergibt dann als Eintrittskante eine gekrümmte Linie parallel 24-25.
Nun geht man aber bei der Konstruktion des Propellers grundsätzlich davon aus, dass die Eintrittskante eine Raumgerade bildet ; um dieser Bedingung zu entsprechen, müssen daher die einzelnen Querschnittsprofile so verschoben werden, dass die Verbindungslinie der Eintrittskante die Gerade 19 bildet, wobei dann naturgemäss einzelne der Druckmittelpunkte aus der Linie x-x herauskommen.
Die geradlinig verlaufende Eintrittskante 19 wird aber zweckmässig nicht als Raumgerade ausgebildet, sondern man gibt ihr eine leichte Krümmung nach der Druckseite, so dass bei der während der Arbeit des Propellers erfolgenden Deformation die Eintrittskante 19 senkrecht zur Propellerachse steht, wodurch erreicht wird, dass bei der Arbeit des Propellers die Anstellwinkel a des Profils den bei der Ausmittelung zugrunde gelegten Anstellwinkeln tatsächlich entspiechen.
PATEN-ANSPRÜCHE :
1. Propeller für Luftfahrzeuge, bei dem die Saugseitenlinie des Flügelqueiprofils aus einem Kreisod. dgl. Gipfelbogen mit einer steil abfallenden vordem und einer schwach geneigten hintern Anschlussgeraden oder-flachkurve besteht, von denen erstere in die die konkave Druekseitenlinie bildende Flachkurve durch einen Kleis-od. dgl. Bogen übergeht, dessen Durchmesser ein Viertel oder weniger der Profilstärke beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Pfeilhöhe der Druekseitenlinie in der gleichen Profiltiefe wie der Gipfelpunkt der Saugseitenlinie liegt und die Gipfelpunkte aller Profile eines Flügels annähernd in einer durch die Propellerachse gehenden Ebene liegen. %.