Пропеллер сабля — это тип пропеллера , который имеет изогнутые лопасти с увеличивающейся стреловидностью вдоль передней кромки. Их название происходит от их визуального сходства с изогнутыми лопастями сабля . В начале 1900-х годов, как установил французский изобретатель авиации Люсьен Шовьер и его коммерческий успех с его конструкцией пропеллера Integrale в форме сабли , [1] они изготавливались из ламинированной древесины. Сочетание легкого веса и эффективной аэродинамики приводит к большей мощности и снижению шума. [ необходима цитата ]
Все пропеллеры теряют эффективность на высоких скоростях вращения из-за эффекта, известного как волновое сопротивление , который возникает, когда аэродинамический профиль приближается к сверхзвуковым скоростям. Эта мощная форма сопротивления снижает эффективность пропеллера на высокой скорости вращения, что, в свою очередь, снижает передачу мощности от двигателя самолета. [2] В случае пропеллера этот эффект может возникнуть, когда пропеллер вращается достаточно быстро, так что кончики лопастей приближаются к скорости звука, даже если сам самолет не движется вперед. Волновое сопротивление также возникает на высоких линейных скоростях самолета. [2] Согласно тем же принципам, которые управляют стреловидными крыльями в высокоскоростных самолетах, лопасти пропеллера могут быть стреловидными назад, чтобы смягчить волновое сопротивление, тем самым позволяя им оставаться эффективными на более высоких скоростях вращения. Поскольку внутренняя часть пропеллера имеет более медленную скорость вращения относительно кончика, лопасть становится постепенно более стреловидной от ступицы пропеллера к кончику, что приводит к его характерной форме.
В 1940-х годах NACA начала исследовать стреловидные винты для использования в высокоскоростных винтовых самолетах. [3] Современное использование винтов-скотов сосредоточено вокруг турбовинтовых и винтовентиляционых двигателей. Поскольку эти формы движителей способны приводить в движение винт на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях вращения, а также разгонять самолеты до столь же высоких скоростей, смягчение волнового сопротивления является важным фактором для достижения высокой аэродинамической эффективности. Как и современные винты с прямыми лопастями, винты-скоты часто используют легкие материалы для дальнейшего повышения эффективности.
Винтовые вентиляторы были предназначены для обеспечения значительного улучшения топливной экономичности по сравнению с современными турбовентиляторными двигателями, и в этом они преуспели. В статических и воздушных испытаниях на модифицированном DC-9 винтовые вентиляторы достигли 30%-ного улучшения. [ требуется цитата ] Эта эффективность имеет свою цену, поскольку одной из основных проблем винтовых вентиляторов является шум , особенно в эпоху, когда самолеты должны соответствовать все более строгим требованиям EASA и FAA по шуму для сертификации. Винтовые вентиляторы часто имеют саблевидные лопасти, поскольку они обычно работают на высоких скоростях вращения.