Luftschraube aus Metall Bei der Profilierung der Flügel von Luftschrauben
ist es bisher allgemein üblich, .eine bestimmte, für günstig gehaltene Profilform
zugrunde zu legen und diese nur längs des Blattes in gewisser Weise zu variieren.
Man wählt z. B. eine Profilierung mit gerader Unterseite und ändert längs des Blattes
das Verhältnis Flügeldicke
Flügeltiefe ° so wie es aus Festigkeitsgründen
notwendig erscheint, d. h. die Profile werden nach der Nabe zu dicker. Oder man
legt ein auf der Unterseite schwach konkav gewölbtes Profil zugrunde; dann wird
an der Nabe entsprechend der größeren Profildicke auch die Wölbung der Druckseite
stärker, während sie sich nach der Spitze des Flügels hin verringert, evtl. auch
gleich Null wird.Metal propellers When profiling the wings of propellers, it has hitherto been common practice to use a certain profile shape considered favorable and to vary this in a certain way only along the blade. One chooses z. B. a profile with a straight underside and changes along the blade the ratio of wing thickness wing depth ° as it appears necessary for reasons of strength, ie the profiles are too thick after the hub. Or you can use a slightly concave profile on the underside; Then the curvature of the pressure side becomes stronger at the hub, corresponding to the greater profile thickness, while it decreases towards the tip of the wing, possibly also equal to zero.
Diese von den Holzluftschrauben her bekannte Art der Profilierung
wurde bisher auch ganz analog auf Metalluftschrauben angewandt. Die Grundlage der
vorliegenden Erfindung beruht nun in der Erkenntnis, daß bei den für Metallpropeller
doch ganz anders gearteten technischen Voraussetzungen die geschilderte Profilierungsmethode
keineswegs ein Optimum darstellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein grundsätzlicher
Unterschied zwischen den Spitzenprofilen und den Wurzelprofilen gemacht. Die ersteren
werden symmetrisch oder nahezu symmetrisch ausgeführt, jedenfalls aber mit einer
mehr oder weniger nach außen gewölbten Unterseite. Solche Profile sind für hohe
(Geschwindigkeiten, wie sie an der Spitze von Luftschrauben auftreten, besonders
geeignet. Die nach der Nabe zu liegenden Flügelteile dagegen, die mit wesentlich
geringerer Relativgeschwindigkeit gegenüber der Luft laufen, haben neben ihrer aerodynamischen
Funktion die Aufgabe, dem Flügel die nötige Steifigkeit zur Verhinderung des Flatterns
zu geben. Wollte man diese Profile aus dem gewählten, ganz oder nahezu symmetrischen
Spitzenprofil durch die übliche Vergrößerung des Verhältnisses laiche ableiten,
so würde Tiefe man eine relativ schwere Konstruktion ,erhalten, denn das symmetrische
Profil ergibt - vergleichsweise gleiche Tiefe und gleichen Querschnitt, d. h. Gewicht,
vorausgesetzt -die geringste Biegungssteifigkeit aller in Frage kommenden Profile.
Für das Eintreten oder Nichteintreten des Flatterns spielt aber die Biegungssteifigkeit
eine ausschlaggebende Rolle. Gemäß vorliegender Erfindung wird nun eine größere
Steifigkeit des Flügels durch eine stärkere Krümmung der Wurzelprofile erzielt,
wodurch die gewichtsvermehrende Verdickung wesentlich geringer gehalten werden kann.
Es sind solche auf der Unterseite stark gewölbten Profile bekannt,
die
bei geringen Geschwindigkeiten sehr gute aerodynamische Eigenschaften haben.This type of profiling known from wood propellers
has been used in the same way on metal propellers. The basis of the
The present invention is based on the knowledge that in the case of metal propellers
However, the profiling method described is completely different from the technical requirements
by no means represents an optimum. According to the present invention becomes a fundamental
Difference made between the top profiles and the root profiles. The former
are carried out symmetrically or almost symmetrically, but in any case with one
more or less outwardly curved underside. Such profiles are for high
(Velocities like those at the tip of propellers, especially
suitable. The wing parts to be located after the hub, on the other hand, that with essential
have lower relative speed compared to the air, in addition to their aerodynamic
Its function is to give the wing the necessary rigidity to prevent fluttering
admit. If you wanted these profiles from the chosen one, completely or nearly symmetrical
Derive top profile by the usual increase in the ratio of spawns,
so depth one would get a relatively heavy construction, because the symmetrical one
Profile results - comparatively same depth and same cross-section, i.e. H. Weight,
assuming the lowest bending stiffness of all possible profiles.
However, the flexural rigidity plays a role in the occurrence or non-occurrence of the flutter
a crucial role. According to the present invention, there is now a larger one
Rigidity of the wing achieved by a stronger curvature of the root profiles,
whereby the weight-increasing thickening can be kept much lower.
Profiles that are strongly curved on the underside are known,
the
have very good aerodynamic properties at low speeds.
Stark gewölbte Profile für Luftschrauben sind an sich nicht neu. Sie
sind von -älteren Bauarten her, die aus Blech oder als Rohrabschnitt hergestellt
wurden, bekannt. Bei allen diesen Konstruktionen wurde indessen die konkave Wölbung
der Unterseite im wesentlichen bis zur Spitze durchgeführt. Der Fortschritt der
vorliegenden Erfindung liegt in der bewußt durchgeführten Verschiedenheit zwischen
Spitzen- und Wurzelprofilen, die:eine bessere Anpassung an die einzelnen Anforderungen
.aerodynamischer bzw. festigkeitstechnischer Art und damit ein besseres Gesamtergebnis
ermöglicht, als es mit den bisher üblichen Konstruktionsmethoden möglich war.Heavily curved profiles for propellers are not in themselves new. she
are of older designs made from sheet metal or as a pipe section
became known. In all of these constructions, however, the concave curvature was used
the underside carried out essentially to the tip. The progress of the
present invention lies in the deliberate diversity between
Tip and root profiles that: better adapt to individual requirements
.aerodynamic or strength-related type and thus a better overall result
made possible than was possible with the previously common construction methods.
Die Profilierung der zwischen Spitze und Wurzel liegenden Flügelteile
wird zweckmäßigerweise so gestaltet, .daß sie eine allmähliche Überleitung zwischen
den beiden extremen Profilierungen darstellt.The profiling of the wing parts between the tip and the root
is expediently designed so that there is a gradual transition between
represents the two extreme profiles.
Abb. i stellt ein Ausführungsbeispiel einer Luftschraube mit Flügeln
aus Metall dar, die in die Nabe beispielsweise drehbar eingesetzt sind. Diese besondere
Ausführungsart ist indessen hier ohne Belang. Es könnte ebensogut als Beispiel eine
Luftschraube aus einem Stück oder eine beliebige andere Konstruktion gezeigt werden.
Gegenstand der Erfindung ist die Querprofilierung des eigentlichen Flügelblattes.
Diese ist in Abb. z an den beiden Extremen, dem nahe an der Spitze liegenden Profil
i und dem an der Wurzel befindlichen Profil z in einer anderen Ansicht gezeigt.
Profil i zeigt eine nahezu symmetrische Form mit einer deutlichen konvexen Wölbung
an der Unterseite. Ein solches Profil bat besonders,gguteaerodynamische Eigenschaften
bei hohen Geschwindigkeiten, jedoch eine relativ geringe Biegungssteifigkeit. Das
Wurzelprofil a zeigt eine gänzlich andere Form, nämlich, abgesehen von seiner größeren
Dicke, eine ,deutlich hervortretende 'konkave Wölbung der Unterseite. Ein solches
Profil ist gekennzeichnet durch gute aerodynamische Eigenschaften bei geringeren
Geschwindigkeiten, außerdem aber durch eine relativ hohe Biegungssteifigkeit bzw.
ein relativ geringes Gewicht, je nachdem, ob man dem Vergleich mit anderen Profilen
gleiches Gewicht oder gleiche Steifigkeit zugrunde legt.Fig. I shows an embodiment of a propeller with wings
made of metal, which are rotatably inserted into the hub, for example. This particular one
The type of execution is, however, irrelevant here. It could as well be an example
One piece propeller or any other construction may be shown.
The subject of the invention is the transverse profiling of the actual wing blade.
In Fig. Z, this is at the two extremes, the profile close to the tip
i and the profile z located at the root are shown in a different view.
Profile i shows an almost symmetrical shape with a clear convex curvature
on the bottom. Such a profile asked particularly good aerodynamic properties
at high speeds, but a relatively low flexural stiffness. That
Root profile a shows an entirely different shape, namely, apart from its larger one
Thick, 'clearly protruding' concave bulge on the underside. One such
Profile is characterized by good aerodynamic properties with lower ones
Speeds, but also due to a relatively high flexural rigidity or
a relatively light weight, depending on whether you compare it with other profiles
is based on the same weight or the same stiffness.
Die Profilierung des Flügelblattes zwischen den Profilen i und z ergibt
einen allmählichen übergang zwischen den beiden extremen Profilformen unter Berücksichtigung
der an jeder Stelle des Flügels vorliegenden Bedingungen nerodynamisioher und festigkeitstechnischer
Art.The profiling of the blade between the profiles i and z results
taking into account a gradual transition between the two extreme profile shapes
the conditions present at every point of the wing, more aerodynamic and strength-related
Art.