¿Cuál es la diferencia de rendimiento entre la hélice de paso variable y dos hélices fijas para velocidades de despegue y de crucero?

Las aeronaves con configuración push-pull generalmente cuentan con motores y hélices idénticos que funcionan solo en tándem por múltiples razones, como mayor velocidad, mejor tasa de ascenso, confiabilidad, costo, facilidad de mantenimiento, etc.

Puede sonar poco práctico para los motores de pistón donde el ahorro de combustible no compensará la desventaja de que un motor sea un peso muerto, pero puede ser una buena idea para motores eléctricos más livianos o combinados, donde los motores también pueden optimizarse para diferentes hélices.

¿Puede ser posiblemente beneficioso tener un puntal de tractor para el despegue?

  • ascensor volado
  • sin riesgo de FOD
  • menos ruido afuera

y empujador optimizado específicamente para crucero:

  • mayor diámetro ya que no hay problema de distancia al suelo
  • sin arrastre de parásitos
  • más estabilidad
  • menos ruido en cabina

Beneficios a considerar:

  • eficiencia
  • mayor velocidad alcanzable
  • mayor altitud
  • todavía dos motores para redundancia

Problemas:

Puntal de nariz para guardar .
El accesorio plegable debería ser más barato que el VP.

Menos potencia de despegue.
El motor eléctrico para tractor podría impulsar la hélice de 4 palas a la máxima potencia.

¿Qué quieres hacer con el conjunto de accesorios que no están optimizados para la velocidad de vuelo actual? ¿Dejar que sea un molino de viento? ¿Ponerlo en una bahía? ¿Mantenerlo como una hélice no optimizada que aún intenta impulsar el avión? ¿Dejar que actúen como frenos de aire? (El desvanecimiento parece estar excluido ya que no desea habilitar la variabilidad de tono)
cualquiera que sea la solución óptima. Poner en una bahía/doblar sería probablemente lo mejor para una hélice de baja velocidad para minimizar la resistencia para una de alta velocidad y el molino de viento puede funcionar para una hélice de crucero, ya que es solo por un corto período de tiempo.
Para guardar una hélice sin dejar de utilizar el motor, necesitará un embrague, que suele ser un equipo pesado y relativamente complicado.
@aehere-supports-monica Estoy considerando dos motores y accesorios. ¿Crees que es posible tener ambas hélices en el mismo motor con un embrague?
Esperaría que un motor pesara incluso más que un embrague, pero sí, las cargas múltiples en un solo motor no son imposibles.
La mejor opción es una hélice de empuje bloqueada horizontalmente y un cabrestante de lanzamiento. El aterrizaje será en planeo sin motor. Sin peso muerto del segundo motor.
El avión Rutan Voyager tenía dos motores de diferentes tamaños y apagó uno a mitad del vuelo, pero ese avión tenía una proporción enorme de combustible a peso estructural en el despegue, por lo que la velocidad de crucero óptima se redujo drásticamente durante el vuelo a medida que se consumía el combustible. El motivo de la parada fue mantener el motor de pistón restante dentro de su rango de carga de mejor eficiencia.
Los motores tándem rara vez son iguales y la parte trasera en todas las instalaciones que conozco (cientos de diseños) tiene menos potencia, porque pierde alrededor del 30% en eficiencia por estar detrás del motor delantero, por lo que no tiene sentido desperdiciar peso y combustible allí en un motor de tamaño completo. De hecho, hay pocas razones para los motores en tándem, ya que algunas de sus razones son ciertas, aparte del problema de la falta de motor en los aviones multimotor, y de no poder encontrar un motor lo suficientemente potente. Es mucho mejor tener un solo motor: más eficiente y también menos propenso a fallar (2 motores = 2 veces las probabilidades de una falla).

Respuestas (1)

Esto no responde específicamente a la pregunta en el título, pero del cuerpo de su pregunta diría que es posible, si tuviera una configuración eléctrica de empujar/jalar con un motor en la nariz y uno en la cola, o en la parte trasera de una cápsula de fuselaje con brazos como un Cessna Skymaster.

El motor orientado hacia atrás podría usar una hélice plegable de paso fijo simple que se pliega hacia atrás y se arrastra en la estela cuando no se conduce (popular entre los planeadores de motor) y se usaría solo para despegar y ascender, con paso optimizado para ascenso. En crucero, ese motor podría apagarse y sus baterías asignarse al motor delantero y sus palas se doblarían en una posición de arrastre casi nulo. El motor delantero podría tener una hélice de paso fijo optimizada para crucero.

La cuestión clave seguiría siendo el rendimiento de ascenso en el peor de los casos. Tendría que ser capaz de hacer suficiente empuje en la única hélice inclinada de crucero en la parte delantera para subir decentemente si fallara el motor trasero. Posiblemente, si el motor eléctrico delantero tuviera algún tipo de función de refuerzo de emergencia, en la que su par pudiera aumentarse temporalmente (lo suficiente como para que su hélice de paso grueso alcance la línea roja) durante una cierta cantidad de minutos sin sobrecalentarse, sería suficiente para la seguridad de un solo motor. , con la hélice trasera plegándose por sí sola para usted.

Para el rendimiento de un solo motor en el motor trasero, puede salirse con la suya con solo un freno para la hélice delantera para evitar que gire si su motor falla. No tan bueno como el emplumado, pero mucho menos arrastre que el molino de viento.