Frena di più un'elica ferma o un'elica al minimo?

[vihai]

Prendo spunto da un messaggio in un altro thread:

... ma una emergenza vera non è proprio uguale a un motore che gira al minimo. ( un'elica frenante riduce moltissimo l'efficienza totale del velivolo ... le misure a vista " c'arrivo non c'arrivo" cambiano molto )

La domanda è "Frena di più un'elica ferma o un'elica al minimo?"

Ricordo che questa discussione ricorreva spesso quando si parlava dell'elica delle barche a vela, il dubbio è se lasciare che l'elica giri in folle o innestare la marcia per bloccarla.

Il motivo è che le pale di un'elica ferma sono stallate e quindi la portanza che offrono è minima, in un'elica che gira, le pale non stallate possono potenzialmente avere una portanza considerevole.

Lo dimostra il fatto che un elicottero in autorotazione scende tranquillo... se il rotore stalla un po' meno...

Quindi... c'è almeno un caso in cui un'elica in rotazione frena di più di una ferma. Si applica anche agli aerei di AG ?

[Tiennetti]

Diciamo che quando la velocitá di rotazione non é abbastanza alta per far si che l'angolo di calettamento sia positivo, l'elica viene investita da un flusso che attaccherá il profilo con un angolo negativo, creando quindi una portanza inversa e consequentemente un maggior effetto "frenante"

[TKO]

diciamo che se non si è bloccato l'albero porta elica, questa dovrebbe sempre girare un po.
il fatto che se la nosta velocità all'aria è alta e la rotazione dell'elica è bassa abbiamo un elica frenante ... che potrebbe addirittura trascinare il motore con se ( riavviare il motore in volo ).

un elica che gira un po frena sempre meno ( io mi ricodo così ) di una ferma.
tanto che su macchine un po più complesse si sono inventati l'auto-feathering ( non so se ho scritto bene ) che mette automaticamente l'elica a bandiera per offrire meno resistenza.

vita pratica : quando simulavo avarie mettendo al minimo la MAP facevo più strada che quando tiravo via motore col MIXTURE.

bo?!

[deltagolf]

quando simulavo avarie mettendo al minimo la MAP

Scusa, me la spieghi meglio?

Andavi più lungo con motore al minimo (e immagino manetta elica tutta avanti) rispetto a motore fermo?

[Nicolino]

E si....credo proprio di si...

[TKO]

RPM tutta avanti e MAP minimo facevo più strada che con motore spento.
la cosa è uguale con fixed pitch.

[Nicolino]

assolutamente

[TKO]

scusa NICOLINO ... che significa quello che hai scritto ?
non ho capito cosa confermi e cosa sia assolutamente ...

[deltagolf]

Ok. Adesso è chiaro, allora avevo capito giusto.

[Nicolino]

scusa NICOLINO ... che significa quello che hai scritto ?
non ho capito cosa confermi e cosa sia assolutamente ...

Che sono assolutamente d'accordo con quello che dicevi. Altrimenti avrei scritto assolutamente no...

[Nicolino]

Con il mio: e si...credo proprio di si...ritenevo giusta l'interpretazione di Dg del tuo pensiero...semplicemente perchè mi sembra un'osservazione corretta la tua...col motore dentro, anche se al minimo, mi sembrava intuitivo..

[TKO]

avevo capito bravo

[vihai]

un elica che gira un po frena sempre meno ( io mi ricodo così ) di una ferma.

Non credo sia *sempre* così. Almeno in un caso, quello dell'elicottero, non vale. Magari vale sempre o quasi sempre per gli aerei di AG ma non lo so.

tanto che su macchine un po più complesse si sono inventati l'auto-feathering ( non so se ho scritto bene ) che mette automaticamente l'elica a bandiera per offrire meno resistenza.

Aspetta, okay, parliamo solo di eliche a passo fisso. Nel caso del passo variabile, metto l'elica in bandiera, ferma (oppure in rotazione con un angolo che faccia in modo che la portanza sia quasi zero), e ottengo la minima resistenza possibile.

Ma nel caso dell'elica a passo fisso, c'è più resistenza al minim o col motore fermo?

Penso dipenda da vari fattori e attualmente non riesco a valutarli...

[Otaku]

...Almeno in un caso, quello dell'elicottero, non vale.

Aspetta: quando è in autorotazione il rotore dell'elicottero SI OPPONE alla discesa, quindi se gira "frena".
L'elica di un aereo ASSECONDA il movimento in avanti, quindi "frena" di più se è fissa.

Un po' di anni fa avevo sentito questo paragone sbagliato anche nel mondo della navigazione, e facendo l'esempio dell'elicottero si consigliava di bloccare l'albero dell'elica...
Non era corretto, però.

[Otaku]

...Ma nel caso dell'elica a passo fisso, c'è più resistenza al minim o col motore fermo?

Penso dipenda da vari fattori e attualmente non riesco a valutarli...

Allora immagina l'elica come una vite senza fine, e l'aria come una madrevite di bronzo*...
Voglio ottenere la rotazione della vite muovendola assialmente rispetto alla madrevite: se la vite è libera di girare, la traslazione è possibile, se blocco la vite anche il movimento lineare non risulta possibile.


*Il meccanismo risulta convenientemente reversibile solo oltre un certo angolo.

[vihai]

...Almeno in un caso, quello dell'elicottero, non vale.

Aspetta: quando è in autorotazione il rotore dell'elicottero SI OPPONE alla discesa, quindi se gira "frena".
L'elica di un aereo ASSECONDA il movimento in avanti, quindi "frena" di più se è fissa.

Il fenomeno è lo stesso identico, in entrambi i casi l'elica che gira si oppone.

Evidentemente nel caso dell'elicottero l'elica stallata si oppone meno di quella in rotazione, lo stesso non è detto che avvenga con le dimensioni e la forma dell'elica di un aereo ma non è neanche detto il contrario.

Bisognerebbe fare due conti, però bisognerebbe avere qualche dato che non ho...

Un po' di anni fa avevo sentito questo paragone sbagliato anche nel mondo della navigazione, e facendo l'esempio dell'elicottero si consigliava di bloccare l'albero dell'elica...

Il paragone non è sbagliato, è sbagliato semmai dedurre che l'effetto debba essere lo stesso quando le dimensioni in gioco sono così tanto diverse.

[skylane182]

la risposta e' semplicissima : un'elica che gira anche a 100 rpm genera sempre una leggera trazione rispetto all'elica ferma che invece ha il solo effetto resistenza in quanto hai rotori degli elicotteri in autorotazione e' logico che hanno effetto frenante perche' appunto riescono a generare un minimo di portanza riuscendo a diminuire la velocita' verticale .sono due situazioni diverse . fai riferimento agli autogiri volano sfruttando l'effetto dell'autorotazione. ciao

[Otaku]

E' il verso in cui gira l'elica ad essere direzionato in direzioni opposte!
L'elicottero tende a cadere verso il basso, il suo rotore soffia verso il basso, contrastando la caduta.
Invece l'aereo va in avanti, ma la sua elica gira assecondando il suo moto, quindi soffiando all'indietro. Se girasse al contrario soffiando in avanti avremmo una condizione simile a quella dell'elicottero e l'incremento della resistenza sarebbe notevole. E' un po' quello che fanno i liner turboprop quando frenano con i motori: invertono l'incidenza delle pale spingendo in senso opposto alla loro direzione; finchè rimangono semplicemente in folle non frenano granchè.

[N757GF]

Domanda di quelle simpatiche. Per dare una risposta corretta bisogna conoscere alcuni dati sull'elica, velocita` e coppia scambiata dall'elica con il resto dell'aereo. In barca si puo` sganciare l'elica dal motore, in aereo no, quindi se l'elica e` trascinata genera potenza, dissipata dal motore.

Nell'elicottero in autorotazione, una parte della pala e` stallata, una parte funziona da motore, e infine l'ultima parte genera la spinta che contrasta il peso e permette di scendere adagio. La situazione e` abbastanza complicata .

Anche l'esempio della vite non mi piace tanto, altrimenti si avrebbe che un elicottero in autorotazione ha il rotore che gira a rovescio rispetto al volo normale , oppure in autorotazione il rotore principale dovrebbe andare con passo negativo.

Infine non e` vero che un'elica che gira adagio comunque fornisce sempre una leggera trazione: dipende dalle condizioni al contorno.

In generale la resistenza dell'elica con motore al minimo e` maggiore di quella dell'elica ferma.

Cio` detto, non avendo dati numerici con cui fare qualche conto, riporto la mia esperienza.

In motoaliante, passo fisso, spegnendo il motore e fermandolo, l'efficienza aumenta.

In bimotore, quando si fanno le simulazioni di volo con un motore solo, l'altro non deve essere messo al minimo, frenerebbe troppo: in alcuni casi il costruttore indica il power setting per avere la stessa resistenza dell'elica ferma (pero` in questo caso elica in bandiera).

Infine qualche tempo fa ho volato con il DA42. In volo ho messo un motore al minimo, con forte trazione asimmetrica. Quando ho fermato il motore, prima che l'elica passasse in bandiera (il motore stava ancora rallentando, probabilmente le pale erano gia` stallate) la resistenza e` diminuita in modo notevolissimo.

[Tiennetti]

Come ben dice N757GF, se l'elica é al minimo e il flusso dell'aria stá "spingendo" su di lei facendogli scaricare potenza sul motore, ci troviamo nella condizione in cui ho discusso nel primo post
Avemo quindi un elica che stá generando portanza negativa, ergo maggiore potenza frenante rispetto ad un'elica ferma (non in bandiera)

[vihai]

la risposta e' semplicissima : un'elica che gira anche a 100 rpm genera sempre una leggera trazione rispetto all'elica ferma che invece ha il solo effetto resistenza in quanto hai rotori degli elicotteri in autorotazione e' logico che hanno effetto frenante perche' appunto riescono a generare un minimo di portanza riuscendo a diminuire la velocita' verticale

Dimentichi il fatto che nell'ingresso in autorotazione il collettivo viene abbassato (quasi) completamente facendo assumere alle pale un angolo di attacco negativo. La situazione è la stessa.

[N757GF]

Dimentichi il fatto che nell'ingresso in autorotazione il collettivo viene abbassato (quasi) completamente facendo assumere alle pale un angolo di attacco negativo. La situazione è la stessa.

Non mi risulta che con il collettivo tutto in basso il pitch diventi negativo. Sicuro che vada in negativo?

[Otaku]

...Anche l'esempio della vite non mi piace tanto, altrimenti si avrebbe che un elicottero in autorotazione ha il rotore che gira a rovescio rispetto al volo normale...

No, infatti era riferito all'aereo, è un po' che cerco di far capire che il rotore dell'elicottero -come dire- gira dall'altra parte...
Facendo il punto:un'elica ferma fa una certa resistenza, un'elica che gira può generare una certa quantità di lavoro (che agisce sul motore spento), bisogna vedere se è superiore o no alla resistenza indotta dall'elica ferma.

[N757GF]

No, infatti era riferito all'aereo, è un po' che cerco di far capire che il rotore dell'elicottero -come dire- gira dall'altra parte...
Facendo il punto:un'elica ferma fa una certa resistenza, un'elica che gira può generare una certa quantità di lavoro (che agisce sul motore spento), bisogna vedere se è superiore o no alla resistenza indotta dall'elica ferma.

Con motore a ciclo otto direi che sia sempre maggiore, con motore diesel potrebbe anche non esserlo: il motore diesel non fa praticamente da freno motore (dice il mio amico motorista, relata refero .

[TKO]

io in un altro post avevo detto che col motore spento e col motore acceso le cose sono diverse.
tra ferma e in movimento ... resiste più in movimento.

[N757GF]

io in un altro post avevo detto che col motore spento e col motore acceso le cose sono diverse.
tra ferma e in movimento ... resiste più in movimento.

Dipende dalla coppia che applica al carico meccanico. Una elica bloccata (non in bandiera) credo faccia piu` resistenza di un'elica che mulinella senza applicare coppia.

[aurum]

Concordo con quanto detto da N757GF.
Ricordo anche che su tutti i velivoli turboelica sui quali ho volato,per simulare il motore fermo,bisognava ridurre lo stesso non al di sotto di una certa soglia,pena l'ottenere un effetto frenante superiore a quello reale(elica in feather).
Alainvolo dovrebbe essere piu' preciso di me.

Saluti

[tristar]

Con motore a ciclo otto direi che sia sempre maggiore, con motore diesel potrebbe anche non esserlo: il motore diesel non fa praticamente da freno motore (dice il mio amico motorista, relata refero .

non è il contrario? Nei motori diesel il rapporto di compressione è generalmente più alto rispetto ad un corrispettivo a benzina. Anche nelle macchine, infatti, il freno motore è decisamente più alto se il motore è a ciclo diesel. Mi verrebbe da pensare che i motori aeronautici, che utilizzano gas avio (che ha più ottani) raggiungano un rapporto di compressione superiore al diesel, è così? Altrimenti non mi spiego la cosa.

ciao

[zksimo]

Concordo con quanto detto da N757GF.
Ricordo anche che su tutti i velivoli turboelica sui quali ho volato,per simulare il motore fermo,bisognava ridurre lo stesso non al di sotto di una certa soglia,pena l'ottenere un effetto frenante superiore a quello reale(elica in feather).
Alainvolo dovrebbe essere piu' preciso di me.

Saluti

in effetti anche da me si faceva cosi..un po'più del minimo..c'era ovvio il valore specifico di torque ma non me lo ricordo...ad idle potevi fare IMC-penetration fino a 15 gradi nose down senza oltrepassare la velocità di penetrazione in area turbolenta..in pratica un mega parafreno...

[skylane182]

secondo il mio punto di vista la risposta continua ad essere semplicissima perche' con l'aereo al minimo (elica in rotazione) e velocita 90 mph il vario segna un tot e col motore spento (elica ferma) velocita' 90 mph il vario segna piu' del tot a parita' di configurazione flap ? chi sa darmi un'altra spiegazione a questo fenomeno? l'elica in questione e' un passo fisso e' logico che col pvv e' un altro discorso