航空機プロペラの基礎知識

BY admin
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Jul 9, 2020

プロペラの目的は、航空機が空中を前進できるように推進する方法を提供することである。 プロペラは、2枚以上のブレードをエンジンシャフトに取り付ける中央ハブで連結したものである。 1273>

プロペラの仕組み

スポーツ航空機プロペラの仕組みの基本は、200年以上前にアイザック・ニュートン卿が開発した運動物理学の理論に関連している。 この理論を念頭に置きながら、航空機のプロペラは、エンジンの回転力を前方推進力に変換するために使用されます。 プロペラは空気を変位させ、それを後ろに引っ張る（作用）。この空気の動きが、結果として生じる圧力差から航空機を前に押し出す（逆作用）。 プロペラは、さまざまな航空機の効率ニーズに合わせて、1枚のブレードから6枚以上のブレードで構成することができる。 航空機の性能要件とエンジン出力が、プロペラの翼数を決定する主な要因である。 エンジン出力が増加すると、増加した出力を効率的に利用するためにブレードを追加する必要がある。 プロペラのブレードの角度、全体のサイズと形状（エンジンの出力とともに）は、発生する推力の量に影響します。

プロペラ理論 – プロペラに働く力

民間小型飛行機プロペラ翼は翼と同様の方法で構築されており、抵抗や揚力などの同じ空気力学的力の一部を受ける（翼の場合は揚力で、プロペラでは推進力と呼ばれる）。 プロペラは回転速度と前方に作用する運動量という付加的な力を持つという違いがある。 遠心力は、プロペラ翼が速度で回転するときに受ける力である。 この力は事実上、航空機から引き離すことになる。 非対称に回転する物体はすべて遠心力でねじれる。プロペラも同じで、回転する力がブレードを細かいピッチにねじ曲げる。 プロペラ翼の振動は、プロペラが空中を通過する際の空気力学的な乱れや、翼や胴体の近くでの乱れ、またエンジンの変動によって生じる。 トルク曲げ力は、回転するときにブレードに対して生じる空気の自然抵抗と、その結果、プロペラブレードが回転の反対方向に曲がりたいと思う性質である。

  • スラスト曲げ力。 プロペラが空気を後方に押す力を推力といい、これによってプロペラ翼に圧力がかかり、翼が前方に曲げられる。

    • 航空機プロペラ設計

    空港での飛行機駐車場プロペラブレードの仕組みの基本工学は何年も前から大きく変わっていませんが、プロペラを作るための材料に大きな変更があり、エンジン出力と技術の向上に合わせてその使用方法を変更し、より効率化しました

    • 木のブレードです。 第二次世界大戦前の航空機のプロペラには、主に木が使われていました。 現在では通常、レストアの時代に合わせ、ホビー機やビンテージ機にのみ見られる。 木製プロペラの製造工程では、強度と弾力性を高め、反りにくくするために、何層もの木材（5～9枚）を接着剤で貼り合わせます。 一般的に使用される木材の種類は、イエローバーチ、ブラックチェリー、シュガーメープル、ブラックウォールナット
    • アルミニウム合金製ブレードである。 より強力な航空機エンジンの導入により、大型機では木製プロペラはほとんど使用されなくなった。 アルミニウム合金のブレードは、より強く、軽く、修理が簡単で、回転速度も速いため、より人気のある選択肢となっています。

    Types Of Aircraft Propeller

    This is three basic types of a aircraft propeller, each with its own variations – the fixed pitch propeller, constant speed propeller or the ground adjustable propeller.

    • Fixed Pitch Propeller.Of Aircraft Propeller. プロペラの中に角度（ピッチ）が組み込まれていて、変更できないように作られたプロペラである。 最適な条件下で最適に動作するように設計されており、条件が変わると航空機の性能に影響が出る。 固定ピッチプロペラは、低速で飛行し、航続距離や高度が制限される単発機でよく見られる。 プロペラを回転させながら、飛行中にピッチ（角度）を変えられるように設計されたプロペラ。
    • グランドアジャスタブルプロペラ 飛行中にピッチを調整することができる。 その名の通り、プロペラを使用していない時に、地上にいる間だけプロペラを調整することができる。

    プロペラの基本

    前世紀にプロペラ設計に多くの変更がありましたが、航空機のこの比較的単純な部分の基本はほとんど変わりません。 ここでは、航空機のプロペラの動作に関連する基本的な用語について説明します。 プロペラのコードラインは、ブレードの前縁（ハブ）から後縁（先端）まで、ブレードの中心を通るように引いた仮想の線である。 プロペラの羽根はまっすぐではなく、ねじのような角度をもっている。 ピッチは事実上、プロペラが1回転する間に前方へどれだけ移動するかを示す尺度である。 ピッチは、プロペラの後ろから出る空気の速度を制御するために使用される。 プロペラ翼のピッチは、その表面に沿って端から端まで移動するにつれて変化する。 中央のハブで最も急勾配または短くなり、外側の先端で最も浅くなる。 ピッチ＝2.36直径高さ/幅

  • Blade Angle（ブレード角）。 コードラインと回転面の間の角度で、ブレードの長さに沿った特定の点で測定されます（度単位）。 ピッチと角度という用語はしばしば同じ意味で使われるが、ピッチは技術的にはプロペラ翼の角度ではない。 しかし、ピッチはブレードの角度によって大きく左右されるため、この2つの用語は同じ意味で使われることが多い。 しかし、ピッチはブレードの角度によって大きく左右されるため、この2つの用語はしばしば混同されて使われる。一方の増減は通常、他方の増減に関連している。 これは、空気がプロペラ翼に当たる角度として定義される。 迎え角が大きくなると、揚力と誘導抗力が増加し、失速に至ります。

    • 飛行中の空気力学的な力、ニュージーランドでの飛行訓練、航空機への風の影響、その他飛行に関する多くのトピックについては、Southern Wingsのブログ

    を参照してください。