Was ist ein Propellerlüfter?
Ein Propellerlüfter ist ein Drehmechanismus, der mit speziell abgewinkelten Schaufeln Schub erzeugt. Allgemein als Stütze oder Schraube bekannt, ist es ein Werkzeug, das hauptsächlich zur Fortbewegung in Flugzeugen und Booten verwendet wird. Der Unterschied zwischen einem Propellerlüfter und einem Lüfter, der zum Umwälzen von Luft verwendet wird, besteht darin, einen hohen Druck im Gegensatz zu einem hohen Volumen zu erzeugen.
Der Propellerlüfter geht im Wesentlichen auf den griechischen Wissenschaftler Archimedes zurück, dessen gleichnamiges Schneckendesign dazu beitrug, Wasser aus einer tieferen Quelle anzuheben. Dieses Schraubenkonzept würde für rund 1.500 Jahre nicht in einen Antrieb umgesetzt, als Mitte des 18. Jahrhunderts zwei Wissenschaftler, JP Paucton und James Watt, vorschlugen, einen Propellerlüfter sowohl in Luft- als auch in Wasserfahrzeugen zu verwenden. Obwohl Flugzeuge mehr als ein Jahrhundert brauchen würden, um buchstäblich vom Boden abzuheben, wurden die ersten schraubengetriebenen Schiffe im 19. Jahrhundert eingeführt und revolutionierten zusammen mit der Dampfmaschine das Reisen.
Seit dem erfolgreichen Flug der Wright Brothers 1903 in Kitty Hawk, North Carolina, ist der Propeller die einfachste und zuverlässigste Antriebsquelle in Flugzeugen. Sowohl in See- als auch in Flugmaschinen stützt sich ein Propeller auf Newtons drittes Bewegungsgesetz, das besagt: "Zu jeder Handlung gibt es immer eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion." Eine Stütze drückt Luft oder Wasser hinter das Fahrzeug und bewirkt einen reaktionären Vortrieb. Der Winkel der Propellerblätter, die Geschwindigkeit ihrer Drehung und verschiedene andere Faktoren beeinflussen alle, wie viel Geschwindigkeit durch den Prozess verliehen wird.
Sowohl Luft- als auch Wasserrequisiten können eine unterschiedliche Anzahl von Flügeln aufweisen. Flugzeugpropeller haben normalerweise zwei bis acht Blätter, während Schiffsschrauben im Allgemeinen drei, vier oder fünf haben. Komplexe mathematische Gleichungen werden verwendet, um die richtige Größe, den richtigen Winkel und die richtige Dicke jedes Flügels für eine optimale Leistung zu bestimmen. Falsche Spezifikationen können zu Leistungsverlust, Reaktionsfähigkeit und manchmal sogar zum Ausfall des Propellers führen.
Einzigartig für Schiffspropeller, da sie in einer flüssigen Umgebung eingesetzt werden, kann ein Zustand auftreten, der als Kavitation bezeichnet wird, wenn sich eine Schraube zu schnell zu drehen beginnt oder zu viel Kraft durch sie gedrückt wird. Um die Schraube bilden sich eine oder mehrere Blasen, die schnell zusammenbrechen und eine Stoßwelle erzeugen, die den Propeller, seine Blätter oder umgebende Teile ernsthaft beschädigen kann. Zusätzlich zu den Schäden, die durch eine einzelne, große Kavitation verursacht werden können, kann im Laufe der Zeit ein Trauma auftreten, das durch viele kleine Kavitationen an derselben Stelle verursacht wird. Diese sind normalerweise auf einen geringfügigen Defekt oder einen Defekt in einer Schraube zurückzuführen. Auch dies kann zu Schäden und vorzeitigem Ausfall führen.