Airbus A 400 M

Hallo,
in der Ausgabe des SPIEGEL von dieser Woche ist eine Notiz über den A 400 M mit Foto enthalten.
Die Maschine hat 4 Triebwerke mit sichelförmigen Propellern.

Dient diese Propellerform nur der Geräuschminderung oder ist auch ein höherer Vortrieb damit verbunden?

Auffallend ist, daß die beiden Triebwerke an einer Tragfläche gegenläufige Drehrichtung haben, da die Ausführung der Propellerblätter einmal „links“ und einmal „rechts“ ist.
Es gibt also 2 links- und 2 rechtslaufende Triebwerke.

Was ist die Ursache?
Es müssen ja unterschiedliche Props und unterschiedliche Triebwerke hergestellt werden.

In dem vor einiger Zeit erschienenen Artikelbaum „Drehmomente an Triebwerken“ war doch die überwiegende Zahl der P. (in Bezug auf Propeller und Turbobprops ) der Meinung, daß ein Propeller selbst kein Drehmoment erzeugen würde, sondern der Einfluß auf das Flugverhalten durch die sich schraubenförmig nach hinten verwirbelnde Luftsäule um den Rumpf und das Seitenleitwerk entstehen würde.

Bilder mit Triebwerken im Stillstand sind auch unter spiegel-online.de zu finden.
Haben die Verneiner des Propeller- Drehmomentes jetzt den Anlaß zur Überprüfung und Korrektur ihrer Meinung?

Gruß:
Manni

Dient diese Propellerform nur der Geräuschminderung oder ist
auch ein höherer Vortrieb damit verbunden?

und auch Leistungssteigerung. Allerdings bin ich mir nicht sicher wieso. Ich schätze durch die Sichelform gerade am Ende der Schaufel eine Geschwindigkeitskomponente Richtung zur Mitte hin erzeugt wird, der Strahl wird dann nicht so „breit“ und der Impuls der Übertragen wird ist größer.

Vielleicht kann jemand anders mehr dazu sagen.

Was ist die Ursache?
Es müssen ja unterschiedliche Props und unterschiedliche
Triebwerke hergestellt werden.

Der Mehraufwand hält sich in Grenzen, da sie ja nur gespiegelt werden müssen.

In dem vor einiger Zeit erschienenen Artikelbaum „Drehmomente
an Triebwerken“ war doch die überwiegende Zahl der P. (in
Bezug auf Propeller und Turbobprops ) der Meinung, daß ein
Propeller selbst kein Drehmoment erzeugen würde, sondern der
Einfluß auf das Flugverhalten durch die sich schraubenförmig
nach hinten verwirbelnde Luftsäule um den Rumpf und das
Seitenleitwerk entstehen würde.

Überwiegende Mehrzahl der Poster muss ja nicht Recht haben :wink:
Auf jeden Fall erzeugt ein Triebwerk ein Drehmoment. Schau dir einen Hubschrauber an. Der Heckrotor dreht sich wenn der Hubschrauber still schwebt. In dem Moment kompensiert ihr das Drehmoment durch den Propeller. Würde er fehlen, würde sich der Hubschrauber wild drehen.
Bei Einmotorigen-Maschinen hat das Drehmoment sicherlich einen größeren Einfluss als bei Mehrmotorigen.
http://www.aerospaceweb.org/question/dynamics/q0015a…

Außerdem erzeugt ein Propeller ein weiteren Effekt (vor allem beim Start) bekannt als P-Faktor.
Hab hier leider nur einen englischen Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/P-factor
Beide Effekte werden im Übrigen auch in Flugsimulatoren wie etwa FlightGear berücksichtigt.

Ich schätze, dass in diesem Fall der P-Factor der bedeutendere ist, und sich deshalb die Triebwerke entgegen gesetzt drehen.

Gruß

Bilder mit Triebwerken im Stillstand sind auch unter
spiegel-online.de zu finden.
Haben die Verneiner des Propeller- Drehmomentes jetzt den
Anlaß zur Überprüfung und Korrektur ihrer Meinung?

Gruß:
Manni

Dient diese Propellerform nur der Geräuschminderung oder ist
auch ein höherer Vortrieb damit verbunden?

und auch Leistungssteigerung. Allerdings bin ich mir nicht
sicher wieso. Ich schätze durch die Sichelform gerade am Ende
der Schaufel eine Geschwindigkeitskomponente Richtung zur
Mitte hin erzeugt wird, der Strahl wird dann nicht so „breit“
und der Impuls der Übertragen wird ist größer.

Ich hab mich nochmal schlau gemacht.
Die Schaufeln werden rückwärts gekrümmt, dass heißt der ganze rechte Propeller dreht gegen den Uhrzeigersinn.
http://www.spiegel.de/fotostrecke/fotostrecke-32845…

Der Grund ist, dass bei der Größe und Umdrehungszahl des Propellers, die Schaufelspitzen Überschallgeschwindigkeit erreichen und damit relativ große Verluste verursachen.

Ähnlich wie bei superkritischen Flügelprofilen wird jetzt auch der Propeller nach hinten gekrümmt und die Geschwindigkeit so in eine Sinus- und Cosinus-Komponente aufgeteilt. So wird die „wirkende“ Machzahl und damit die Verluste kleiner.

Geräuschreduzierung ist auch immer Wirkungsgraderhöhung, denn die Geräusche entstehen durch Luftverwirbelungen, also Verlusten.

Gruß

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Hallo Manni,

Dient diese Propellerform nur der Geräuschminderung oder
ist auch ein höherer Vortrieb damit verbunden?

Die projektierte maximale Reisegeschwindigkeit liegt bei M 0,72. Deshalb benötigt man hier andere Blattformen als die altbekannten. Die sichelförmige Blattform hat einen ähnlichen Effekt wie die positive Pfeilung der Tragflächen. Im Strömungsvektor ist die relative Streckung des Profils größer. Bei gleichzeitig kleiner werdender Profiltiefe sind die Druckunterschiede kleiner, die Strömungsgeschwindigkeit nimmt an der Spitze ab. Der Widerstand steigt damit auch langsamer.

Auffallend ist, daß die beiden Triebwerke an einer Tragfläche
gegenläufige Drehrichtung haben, da die Ausführung der
Propellerblätter einmal „links“ und einmal „rechts“ ist.
:Es gibt also 2 links- und 2 rechtslaufende Triebwerke.
:Was ist die Ursache?

Du meinst vermutlich den Grund. Der liegt in der aerodynamischen Wirkung.
Hier für das Vorstellungsvermögen:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Bild:Airbu…
Jeder Propeller beschleunigt nicht nur die Luftmasse, sondern versetzt sie auch in Rotation. Da die Luftdichte im oberen Bereich der Blätter geringer ist als unten, wird der rotierende Luftstrom leicht in Drehrichtung nach oben abgelenkt. (Übrigens fliegt ein abreissender Propeller immer in Drehrichtung nach oben weg.)
Die Wahl der Drehrichtung bewirkt nun einen Düseneffekt auf der Tragfläche im Bereich zwischen den Triebwerken. Dort ist die Luftströmung jetzt etwas höher als im nur vom Fahrtwind benetzten Bereich der Tragfläche. Damit steigt der Auftrieb zusätzlich.
Ein ebenso gewünschter Effekt ist die dadurch eingeführte Energie im Langsamflugbereich, beispielsweise hoher Anstellwinkel im Go-Around Fall. Dafür haben andere Flugzeuge, z.B. DC10 / MD11 an den Triebwerken engine cowling fins. Die Wirbelschleppe der turbulenten Strömung bewirkt dort das Gleiche. Oder der Sägezahn an der IL62.

Es müssen ja unterschiedliche Props und unterschiedliche
Triebwerke hergestellt werden.

Triebwerke spiegelbildlich zu fertigen dürfte - obwohl das Geld aus dem Steuersäckl stammt - aus Kostengründen scheitern. Das ist auch noch nie so gemacht worden. Die hier benutzten 3-Wellen-Propellerturbinen MTU TP400-D6 sind linksdrehend, wie üblich bei RR/MTU. Die Drehrichtung der Propeller wird im Getriebe durch entsprechende Zahnradsätze gewählt.
Die Herstellung der beiden Propellerversionen ist nicht so aufwändig. Erstens weil es recht einfache Konstruktionen sind, zweitens zählen wir hier für jedes Triebwerk acht Blätter. Da reduziert dann die höhere Anzahl die Stückkosten.

In dem vor einiger Zeit erschienenen Artikelbaum „Drehmomente an Triebwerken“
war doch die überwiegende Zahl der P. (in Bezug auf Propeller und Turbobprops )
der Meinung, daß ein Propeller selbst kein Drehmoment erzeugen würde,
sondern der Einfluß auf das Flugverhalten durch die sich schraubenförmig
nach hinten verwirbelnde Luftsäule um den Rumpf und das Seitenleitwerk
entstehen würde.

Selbstverständlich entsteht an Propellern ein Drehmoment. Das kann man sogar messen, größere Triebwerke haben dafür extra eine Drehmoment-Messeinrichtung im Getreibe eingebaut. Angezeigt wird das im Cockpit dann auf dem Instrument „Engine-Torque“.
Also wie Münchhausen sich an den eigenen Haaren aus dem Sumpf ziehen, funktioniert in der Technik weder bei Gasturbinen, Propellerturbinen, Kolbentriebwerkwen oder Hubschrauber-Rotoren. Bei Schiffen übrigens auch nicht.

Gruß vom Ratlosen

in der Ausgabe des SPIEGEL von dieser Woche ist eine Notiz
über den A 400 M mit Foto enthalten.

Hallo,
…und Danke an alle P. insbesondere für die guten Erläuterungen und Links.
Schade, daß Ihr Euch nicht früher bei der Frage „Drehmoment an Triebwerken“ gemeldet habt.
Eure fundierten P. und die Hinweise auf passende Links hätten einigen P. die Physik etwas nähergebracht.
Nochmals vielen Dank.

Gruß:
Manni