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关于桨叶的特性有点问题

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想造些非正常飞行器,于是在研究如何花式插桨叶的过程中我造出了这个玩意
我用这个粗制滥造的机构测试桨叶阻力的时候,发现了一个有趣的现象。一开始左面桨是平桨,右面桨迎角是5度,前进的时候逆时针旋转,之后不断调整两桨叶的迎角至左10度与右11度,仍可以逆时针旋转。最后得出结论是如果这个机构没有原理错误的话,在前进方向上阻力最小的桨叶迎角应该在10度与11度之间,我记得不应该是平桨最小么?

之后我观察了一下变桨距引擎,0度桨出力为0,45度桨出力最大,90度平桨引擎飞得最快,直到113度出力才又变为0。我做了一个简单的受力分析但是并没有搞明白多余的23度是怎么来的,以及为什么45度桨出力最大,有没有老司机能讲解一下?


我之前随口说这飞机最大速度是125,今天飞到125发现这振动也太厉害了,乘员肯定十分不舒适不过在140以下可操控性还是没问题的,大概...


1楼2017-01-31 02:10回复
    见鬼,看来要想综合考虑桨叶的各种特性,还是需要有一个“风洞”


    4楼2017-01-31 02:32
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      2026-04-14 04:33:42
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      风(nao)洞

      假设桨叶x向没有阻力,x向迎风时产生y向升力;y向只有阻力;
      阻力与升力都正比于V,V是一个速度的函数,升力/阻力=0.42;
      假设平桨升力为0(这个还算合理吧,让平桨自由落体,一直是平飞,从来没听说往上飞)
      那么规定x为桨叶迎风角度(平桨为-23度,竖桨为90度);阻力(平行于风向)=z*V;升力(垂直于风向)=y*V。
      在以上条件下,可以写出以下函数

      因为是脑洞计算啦而且假设也不一定对,所以只能得出一些粗略的结论,以平桨迎风角度为-23度,正常桨叶迎风角度为0度作为参考,则有
      1.67度(游戏里观察到一个竖直的桨叶)迎风阻力和90度(直升机上常用的竖桨)相等。
      2.-12.5度桨迎风阻力最小,阻力是负的,似乎可以无限加速。
      3.平桨迎风阻力和正常桨相等,按照假设来算都是0。
      4.升力最大时的桨叶迎风角度是34度。
      和实验现象基本相符,这也解释了为什么平桨引擎径向阻力很大。至于为什么一般情况下平桨引擎比其它引擎跑得快,我想这是因为平桨引擎运转时桨叶的迎风角度并不是-23度而是趋近于-12.5度。至于到底多大角度的引擎跑得最快,和引擎转速还有关系。


      14楼2017-01-31 12:23
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        [x,y] = meshgrid(-90:1:90);
        z=(0.21*sin(2*((x+y)/180*pi)) + (sin((x+y)/180*pi)).^2)-(0.21*sin(2*((x-y)/180*pi)) + (sin((x-y)/180*pi)).^2);
        surf(x,y,z);

        有兴趣的人可以试着运行一下,这是旋翼机启动时的模型,其中x为主轴向后倾斜的角度,y为螺旋桨升角(无mod时为0),z为驱使旋翼旋转的阻力矩相对大小,越小的话旋翼加速得越快。


        25楼2017-02-01 00:34
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