¿Cuáles son los factores considerados al colocar una hélice en un avión? [duplicar]

El factor más importante es la familiaridad: ¿Qué ha funcionado antes?

Otros factores son:

• Tamaño de la hélice: Las hélices de giro lento impulsadas por potentes motores tienen un gran diámetro. Esto es deseable porque mejora la eficiencia. Sin embargo, ahora la hélice no se puede colocar detrás de las ruedas si no se debe restringir el ángulo de rotación.
• Ubicación del motor: los ejes de transmisión cuestan peso y corren el riesgo de problemas de resonancia, por lo que la hélice debe estar directamente en la parte delantera o trasera del motor. La ubicación del motor está dictada por la distribución de masa deseada, el enfriamiento, el campo de visión del piloto y las demandas de espacio.
• Interferencia: esto incluye todos los factores, como el lavado y el remolino de la hélice. Poner la hélice por delante de las superficies de control o flaps mejora su eficacia a baja velocidad. Por el contrario, el aumento de la velocidad del flujo aumenta el arrastre por fricción en las superficies mojadas por la estela de la hélice.
• Estabilidad: la hélice actúa como un ala pequeña adicional y genera sustentación y fuerza lateral cuando no es exactamente perpendicular al aire entrante.
• Rendimiento sin motor: los aviones multimotor aún deberían poder volar con un motor muerto. Esta es una interacción entre la ubicación de la hélice y las superficies de control, y para minimizar la resistencia, esas superficies de control deben ser lo más pequeñas posible. Por lo tanto, la hélice debe estar cerca del centro de gravedad.

La hélice trasera es más eficiente porque ayuda a evitar la separación en las superficies que tiene delante y su estela no aumentará la fricción. Sin embargo, la integración de una hélice en la parte trasera de un avión es difícil, por lo que pocos diseños (aparte de los de esta respuesta ) la utilizaron. Ejemplos notables son:

• Una variedad de cazas británicos durante los primeros años de la Primera Guerra Mundial, cuando solo los alemanes dominaban la tecnología de las ametralladoras sincronizadas.
• Los dirigibles Zeppelin . Sus góndolas tenían hélices montadas en la parte trasera.
• El Convair B-36 . La ubicación del empujador en el ala se seleccionó para una mejor eficiencia, pero creó problemas de enfriamiento para los motores.
• El Learfan , iniciado durante la primera crisis del petróleo y diseñado para la eficiencia. Dos PT-6 impulsaron una sola hélice de empuje.
• El Piaggio P-180 Avanti , que fue diseñado unos años más tarde y muy por la misma razón que el Learfan.

Además, Claude Dornier había usado dos motores en una cápsula de motor, impulsando una hélice en la parte delantera y trasera, ya en 1915, cuando trabajaba para Zeppelin en un hidroavión de metal gigante. Esto se convirtió en un tema común en muchos aviones Dornier, especialmente en los hidroaviones, y en los bombarderos gigantes Zeppelin Staaken . El último ejemplo de esta gama es el Dornier Seastar , diseñado a finales de los años 70.

es el proposito Cada configuración tiene sus propias ventajas y desventajas. Esto ya se explica en ¿Por qué las hélices de empuje son tan raras y aún existen? y esta respuesta en particular.

En el caso del Do335, la razón es que querían dos motores, pero manteniéndolos en la línea central. Esto da como resultado una menor resistencia aerodinámica debido a un área frontal más baja y una mejor maniobrabilidad debido a un menor momento de inercia ya que los motores están más cerca del centro de gravedad. Sin embargo, la propia hélice de empuje reduce un poco la maniobrabilidad.

En el caso del MQ-9, simplemente se trata de proporcionar espacio y una visión clara para el radar y las cámaras en el frente, mientras que la maniobrabilidad reducida no importa mucho en este caso.