מבחן מנוע טורבינה · שיעור 10 מתוך 13
מדחפים: תורה וסוגים
מקור: FAA-H-8083-32 פרק 7
הלהב כנף
להב מדחף הוא כנף מסתובבת. הדחף שלו הוא העילוי שלו – בכיוון קדימה.
| מונח | הסבר |
|---|---|
| גב הלהב (Blade back) | הצד המעוקל, הפונה קדימה – כמו החלק העליון של כנף |
| פני הלהב (Blade face) | הצד השטוח, הפונה לטייס |
| שפת התקפה (Leading edge) | השפה הקדמית בכיוון הסיבוב |
| שורש הלהב (Shank) | החלק העבה ליד הטבור |
| קצה הלהב (Tip) | |
| טבור (Hub) | החלק המרכזי שמחובר לציר |
| תחנת להב (Blade station) | מרחק ממרכז הטבור, באינצ׳ים. המדידות נעשות בתחנה שהיצרן קבע |
זווית הלהב (Blade angle)
הזווית בין מיתר הלהב למישור הסיבוב. היא לא זווית ההתקפה.
זווית ההתקפה
הזווית בין המיתר לבין זרימת האוויר היחסית, שתלויה גם במהירות הסיבוב וגם במהירות הטיסה. ככל שהמטוס טס מהר יותר בזווית להב קבועה, זווית ההתקפה קטנה.
פיתול הלהב (Blade twist)
הקצה של הלהב מסתובב מהר יותר מהשורש (מרחק גדול יותר מהמרכז). לכן הלהב מפותל: זווית גדולה בשורש וקטנה בקצה. כך זווית ההתקפה כמעט אחידה לאורך הלהב והדחף מתחלק בצורה שווה.
פסיעה (Pitch)
- פסיעה גאומטרית: המרחק שהמדחף ״היה אמור״ להתקדם בסיבוב אחד, כמו בורג בעץ.
- פסיעה אפקטיבית: המרחק שהוא מתקדם בפועל.
- החלקה (Slip): ההפרש בין השתיים.
כוחות על המדחף
| כוח | השפעה |
|---|---|
| כוח צנטריפוגלי | הכוח הגדול ביותר. מושך את הלהבים החוצה מהטבור |
| כפיפת דחף (Thrust bending) | מכופף את הקצה קדימה |
| כפיפת מומנט (Torque bending) | מכופף את הלהב הפוך לכיוון הסיבוב |
| מומנט פיתול אווירודינמי (ATM) | נוטה להגדיל את זווית הלהב. משמש בחלק מהמדחפים לשינוי זווית |
| מומנט פיתול צנטריפוגלי (CTM) | נוטה להקטין את זווית הלהב. גדול מה-ATM |
| רעידות | מפעימות המנוע ומהזרימה – הסיבה לסדקים. לכן חשוב לטפל בכל פגם |
יעילות מדחף
היחס בין הספק הדחף (THP) להספק שהמנוע מספק למדחף (BHP). בדרך כלל 50–87%. מדחף בזווית קבועה יעיל רק במהירות אחת.
סוגי מדחפים
| סוג | תיאור |
|---|---|
| קבוע (Fixed pitch) | זווית אחת. מדחף טיפוס (Climb prop) – זווית קטנה, טוב להמראה. מדחף שיוט (Cruise prop) – זווית גדולה |
| מתכוונן בקרקע (Ground adjustable) | אפשר לשנות זווית רק כשהמנוע כבוי |
| מתכוונן בשליטה (Controllable pitch) | הטייס משנה זווית בטיסה, בלי מושל |
| שני מצבים (Two-position) | זווית נמוכה וזווית גבוהה |
| מהירות קבועה (Constant speed) | מושל משנה את הזווית אוטומטית כדי לשמור על סל״ד שהטייס בחר |
| דגלון (Feathering) | אפשר להעביר את הלהבים לזווית של כ-90° – הקצה מול הרוח – כדי להקטין גרר כשהמנוע כבה. חובה במטוסים רב-מנועיים |
| רוורס (Reversible) | זווית שלילית לבלימה בנחיתה – בטורבו-פרופים |
חומרים
- עץ: מדחפים קבועים ישנים. שכבות עץ מודבקות, עם כיסוי בד ושפה מתכתית. רגיש ללחות.
- אלומיניום: הנפוץ ביותר. מחושל וטופל תרמית.
- מרוכבים: טורבו-פרופים מודרניים. קלים, עם מגני שחיקה.
מדחפים במטוסים קלים
מדחף מהירות קבועה במטוסים חד-מנועיים, כמו Hartzell ו-McCauley:
- לחץ שמן מהמושל דוחף בוכנה שמזיזה את הלהבים לזווית קטנה (סל״ד גבוה).
- כוח צנטריפוגלי על משקולות נגד, או קפיץ – מזיז לזווית גדולה.
נקודות למבחן
- זווית הלהב – בין המיתר למישור הסיבוב.
- פיתול – זווית גדולה בשורש, קטנה בקצה.
- הכוח הגדול ביותר – צנטריפוגלי.
- CTM מקטין זווית; ATM מגדיל.
- מדחף טיפוס – זווית קטנה; מדחף שיוט – זווית גדולה.
- דגלון – כ-
90°, מקטין גרר.