ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПРОПЕЛЛЕР

На модерации Отложенный

По известным законам аэродинамики шмель не может летать - но он летает.
Но в этом нет ничего мистического. Последние исследования показали, что крыля шмеля создают маленькие торнадо посредством т.н. хамули - это крючкообразные отростки на кромках крыльев.


Маленкие вихри обладают большей плотностью - следовательно масса отбрасываемого крылями воздуха больше. Большая плотность воздуха требует меньшей площади крыла.
Но как можно создать маленкие вихри под пропеллером ? - Натуральные копии крючков хамули будут хрупкими и непригодными при круговом движении.
Проще разработать волнообразный контур соответствующей сложной конфигурации.
На чертеже представлен схематичекий простой вариант такого контура.


В принципе такие контуры под названием - шеврон- уже используются на двигателях самолётов для уменьшения шума.
Но в представленном пропеллере этот шеврон будет работать в обратном режиме. Из за волноообразности контура, захватываемый пропеллером воздух будет разделён на потоки разной скорости, которые будут закручиватся в вихри под лопастями.


Такие же вихри могут создавать вырезы на задней кромке лопасти тоже. Необходимо подобрать оптимальные параметры контуров на передней и задней кромках лопасти.
Если судить по параметрам крыльев шмеля и его веса, то грузоподъёмность такого пропеллера будет минимум в 2 раза больше чем обычного пропеллера тех же габаритов.
А размеры пропеллера имеют большое значение особенно для больших пассажирских дронов.

Возможны и другие  варианты пропеллера - например  с гребнями  вместо  вырезов, но  такая  конфигурация  будет иметь излишнее трение и соответственно потери. 

Из за неравномерности  завихрений вдоль контура, лопасть  может  вибрировать. Для того чтоб дать этим вибрациям возможность совершить работу пропеллер  можно разместить на соответствующем шарнире 

На шарнир  можно поставить каждую  лопасть  по отдельности  тоже . А их  колебания можно регулировать  постоянными  магнитами которые будут расположенына лопастях  и оси.