Co to jest wentylator śmigłowy?
Wentylator śmigłowy to mechanizm obrotowy, który wykorzystuje specjalnie ustawione łopatki do generowania ciągu. Powszechnie znany jako rekwizyt lub śruba, jest to narzędzie stosowane przede wszystkim jako sposób na poruszanie się, głównie w samolotach i łodziach. Różnica między wentylatorem śmigłowym a wentylatorem służącym do cyrkulacji powietrza polega na wytworzeniu wysokiego ciśnienia w przeciwieństwie do dużej objętości.
Wentylator śmigła w istocie sięga greckiego naukowca Archimedesa, którego tytułowy projekt śruby służył do podnoszenia wody z dolnego źródła. Ta koncepcja śruby nie zostanie przełożona na napęd przez około 1500 lat, kiedy w połowie XVIII wieku dwóch naukowców, JP Paucton i James Watt, osobno zaproponowało zastosowanie wentylatora śmigłowego odpowiednio w pojazdach na bazie powietrza i wody. Choć samoloty potrzebowałyby ponad stulecia, aby dosłownie zejść z ziemi, pierwsze statki z napędem śrubowym zostały wprowadzone w 1800 roku i wraz z silnikiem parowym zrewolucjonizowały podróż.
Od udanego lotu Braci Wright w Kitty Hawk w Karolinie Północnej w 1903 roku śmigło jest najprostszym i najbardziej niezawodnym źródłem napędu w samolotach. Zarówno w maszynach morskich, jak i latających śmigło opiera się na trzeciej zasadzie ruchu Newtona, która stwierdza: „Do każdej akcji zawsze dochodzi do jednakowej i przeciwnej reakcji”. Rekwizyt popycha powietrze lub wodę za pojazd i powoduje reakcyjny napęd do przodu. Kąt łopat śmigła, prędkość ich obrotu i różne inne czynniki wpływają na to, jak duża prędkość jest nadawana przez proces.
Zarówno rekwizyty powietrzne, jak i wodne mogą mieć różną liczbę ostrzy. Samoloty śmigłowe mają zwykle od dwóch do ośmiu łopat, podczas gdy śruby morskie mają zwykle trzy, cztery lub pięć. Złożone równania matematyczne są wykorzystywane do określenia prawidłowego rozmiaru, kąta i grubości każdego ostrza w celu uzyskania optymalnej wydajności. Nieprawidłowe specyfikacje mogą spowodować utratę mocy, czas reakcji, a czasem wręcz awarię śmigła.
Unikalne dla śmigieł morskich, biorąc pod uwagę ich zastosowanie w środowisku płynów, stan zwany kawitacją może wystąpić, gdy śruba zacznie się zbyt szybko obracać lub przepłynie przez nią zbyt duża moc. Wokół śruby powstaje jeden lub więcej pęcherzyków i szybko się zapadają, generując falę uderzeniową, która może poważnie uszkodzić śmigło, jego łopaty lub otaczające je części. Oprócz uszkodzeń, które mogą wystąpić w wyniku pojedynczej, dużej kawitacji, uraz może wystąpić z czasem w wyniku wielu małych kawitacji, które występują w tym samym miejscu. Są to zwykle spowodowane niewielką wadą lub wadą śruby. To również może spowodować uszkodzenie i przedwczesne uszkodzenie.