飛行機のプロペラの枚数・面積について
プロペラの最適枚数に関する考察
図1は二つのエンジンA,Bのトルク特性と1枚羽、4枚羽のプロペラの抗力を示したもの。簡単に、抗力は
1枚羽抗力:T1=C*N^2
4枚羽抗力:T2=4C*N^2
とした。
図1 エンジン特性とプロペラ抗力
図1によると、Aエンジンでは抗力は1枚羽の方が大きいところで釣り合っている。逆にエンジンBでは4枚羽のほうが大きい抗力で釣り合っている。エンジントルク曲線と抗力曲線の交点が実際の回転数とトルクである。
簡単に考え、プロペラ推力もN^2と羽枚数に比例すると仮定すれば、抗力と推力の関係は羽の枚数において、同じ関係になるので、抗力が大きければ、推力が大きい、となる。
こう考えると、Aエンジンでは1枚羽の方が推力が大きく、Bエンジンでは4枚羽のほうが推力がでる、といえる。
つまり、トルクが大きいエンジンでは羽の枚数を大きくした方がよく、小さいエンジンでは枚数は小さいほうがいい、ということになる。
枚数は面積に置きかえてもいい。まったく同じではないが・・・
また、低回転トルクが大きく、高回転で小さくなってしまうエンジンでは、枚数が多いほうがいい。船のスクリュウはいい例。あれは低回転のエンジンに合わせてあるのである。
参考
http://macasakr.sakura.ne.jp/T4TorqueHorsePower.html