¿Se puede reducir el ruido de las hélices que giran en sentido contrario al tener un número diferente de palas en cada hélice?

Aviso: esto vino de la página de Wikipedia sobre hélices contrarrotantes y dice explícitamente que se necesita una cita:

Sin embargo, pueden ser muy ruidosos... También es útil que las dos hélices tengan un número diferente de palas (por ejemplo, cuatro palas en la hélice delantera y cinco en la trasera). [cita requerida]

¿Algo de verdad en esto? ¿Puede un número variable de palas por hélice realmente ayudar a reducir el ruido? ¿Si es así, cómo?

(No dice explícitamente si es hélice de pistón o hélice turbo. AFAIK, ambas pueden usarse para hélices contrarrotantes, y no tengo idea de cuál sería más ruidosa, o si esta supuesta idea de hoja variable funcionará en uno pero no el otro).

Siempre pensé que se trataba de una estrategia de recuperación de energía, no de reducción de ruido. ¿Paginando a @PeterKämpf?

Respuestas (2)

Ayuda un poco, sí.

Una fuente de ruido es la fluctuación en la presión dinámica experimentada por una pala de la hélice trasera cuando corta la estela de una pala de la hélice delantera. La fricción en la capa límite del primer álabe reducirá localmente la presión dinámica y creará fluctuaciones de presión en el segundo álabe y ruido.

Al utilizar un número diferente de álabes, las fluctuaciones de presión no ocurrirán todas al mismo tiempo, sino secuencialmente, lo que reduce la potencia máxima del ruido. El efecto de la segunda hoja cortando la estela de la primera todavía está presente, pero se distribuye en el tiempo.

Gracias a @MSalters por señalar otro efecto. Copio directamente de su comentario: el efecto no solo se distribuye en el tiempo, sino que también aumenta la frecuencia. A 6000 RPM (100 Hz), con 4 palas por hélice se cruzan 8 veces por revolución (800 Hz). Si la segunda hélice tiene 5 palas, esta se mueve hasta los 4000 Hz.

An-70 con propfan D-27

Puntal P-27 en el turboeje D-27 del transporte An-70 , fotografía de Marina Lystseva. La hélice delantera tiene 8 palas y la hélice trasera tiene 6. Para una reducción óptima del ruido, la hélice trasera debe tener solo una pala menos que la hélice delantera. El barrido del borde de ataque ayuda a estirar el contacto de una sola hoja con la estela con el tiempo, lo que nuevamente reduce el ruido máximo.

El efecto no solo se distribuye en el tiempo, sino que también se desplaza hacia arriba en frecuencia. A 6000 RPM (100 Hz), con 4 palas por hélice se cruzan 8 veces por revolución (800 Hz). Si la segunda hélice tiene 5 palas, esta se mueve hasta los 4000 Hz.
@MSalters: ¡Correcto! Lo olvidé, editaré la respuesta.
Esto es fascinante, pero para una reducción óptima, no veo por qué la hélice trasera debería tener 1 pala menos que la delantera. ¿Por qué el frente no tiene 1 menos que el trasero? ¿Por qué no cualquier combinación de diferentes números primos?
@DrZ214: Las palas traseras funcionan en un flujo girado por la hélice delantera, lo que les da una mejor eficiencia y una mayor carga cuando se operan con la misma incidencia que las palas delanteras. Si desea neutralizar el par, es mejor reducir el número de palas en el puntal trasero.
La lógica sugeriría que desea que la cantidad de palas en cada hélice sea coprima para cambiar la frecuencia al máximo. Si también desea que el número de cuchillas sea similar, usar una diferencia de 1 cuchilla es probablemente la solución óptima.

¡Sí!

Para el ruido tonal de cr fan (un tipo de ruido y otro es de banda ancha), se puede reducir mucho estableciendo el índice de desajuste modal en 2. Por ejemplo, si el no. de pala de un rotor es 7, el otro debe ser 9 o 5 para el menor ruido radiado.

Pulcro. Pero, ¿qué es el ruido tonal y qué es el ruido de banda ancha? ¿Cuál es la diferencia entre ellos?
¿Se puede reducir el ruido de las hélices que giran en sentido contrario al tener un número diferente de palas en cada hélice?
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