Der CNR-Propeller (Patent DE 4134062)
Der CNR-Propeller wurde entwickelt, um
mit einem 2-Blatt-Propeller den Schub eines 4-Blatt- Propellers zu
erreichen. Dazu wurde die Oberseite des Propellers mit einem Tandemprofil versehen, zwischen dessen Maxima (1,2) sich
eine Art Kanal (4)bildet. Die Zentrifugalströmung
in diesem "Kanal" sorgt dafür, daß die Strömung auch dem zweiten Profilanteil folgen kann - zum Patent
The CNR-prop was developed in order to get a sucction-effect in the middle of a tandem-airfoil-section. Usually this airfoil section will not work, but a rotating airfoil will show a strong centrifugal flow in this "channel" (4). The prop was patented - Patent.
The CNR-Prop was tested static and in flight over a longer period. We have got the same thrust (165 kgf with an 65 hp Rotax 582) like with a good 4-bladed-prop, but we were 5% better in the climb, could reduce the throttle in cruise about 30% for the same speed and got a lower fuel consume of about 22 % compared with our standard prop. And the CNR-prop showed a reduction in noise of about 4 dBA, having a low frequencyband.
Die Zeichnung zeigt das
Funktionsprinzip des CNR-Propellers. Während bei einem
üblichen Propeller die Strömung schräg über das
Blatt führt und bei zu
großem Anstellwinkel hinten
abreißt, führt die im Kanal
zentrifugal nach außen strömende Luft dazu, daß die
Oberflächenströmung zum Teil abgesaugt wird. Die
energiereichere Oberflächenströmung kann
so dem Tandemblattverlauf folgen. Die angenommene Druckverteilung ist am Ende des
Propellerblattes schematisch gezeigt.
Erwartbar war, daß die zwei Druckspitzen
auf dem Blatt akustisch interferieren, sich also
überlagern. Tatsächlich hat der CNR-Propeller ein sehr tiefes, brummendes Geräusch im Flug,
wenn er mit der gleichen Drehzahl
wie ein Vergleichsprop drehte. Unsere Ergebnisse:
Gegenüber montierten, optimierten 3- und
4-Blattpropellern zeigte der CNR-Propeller bei gleicher Drehzahl und
Leistungsaufnahme an einem Rotax 582 (65 PS):
- gleichen Standschub mit 165 kp
- eine 5% bessere Steigleistung
- eine Reduzierung der Antriebsleistung für den Reiseflug
um bis zu 30 Prozent
- für die gleiche Reisegeschwindigkeit eine Verbrauchsminderung um 22 Prozent
- und eine Schallpegelreduzierung über 4 dBA.
Unten die Ergebnisse von Standschubvergleichsmessungen mit verschiedenen 4-Blatt-Propellern und einem CNR-Zweiblattpropeller, der eine kleinere Propellerblattfläche aufwies:
Unten eine Abbildung des verwendeten CNR-Propellers:
Das Propellerblatt muss ausreichend breit und speziell geformt sein, um den "Kanaleffekt" an einem Tandemprofil zu zeigen. Um zu schauen, was sich im Kanal tut, haben wir damals schwarzes Öl in den laufenden Propeller gesprüht und ihn dann rasch angehalten und fotografiert. Man konnte dann die Linien der Strömung und ihr Abknicken nach außen im Kanal sehr deutlich sehen. Imhier gezeigten Bild leider kaum sichtbar.
It is not possible to mill just a "channel" in an existing prop, this will not work you need a spcial airfoils section. We sprayed black oil in the fast running prop, then stopped and made photos. But in the photos the streamlines are not very well to "detect".K