Propeller (Eigenentwicklung / house development)

 

Propeller (folded)

deutsch

Der Propeller soll optimal an das Flugzeug und dessen Flugleistungen angepasst werden. Dazu war es notwendig, für den eigens entwickelten Ausfahrmechanismus einen faltbaren 4-Blatt-Propeller zu entwerfen.

Für die aerodynamische Auslegung des Propellers wurde ein Standardauslegungsverfahren verwendet. Auslegungsparameter waren die Motorleistung sowie Propellerdurchmesser. Letzterer sowie die Anzahl der Blätter sind durch den verfügbaren Bauraum im eingefahrenen Zustand begrenzt. Als Profile wurden typische Propellerprofile gewählt.

Das Ergebnis des Verfahrens ist die Schränkungs- und Tiefenverteilung des Propellerblatts. Die einzelnen Profilschnitte wurden am Auftriebsschwerpunkt im Auslegungspunkt aufgefädelt. Aus dieser parametrischen Geometrie wurde ein 3D-Modell als Basis der Konstruktion erstellt. Die eigentliche Blattgeometrie wurde bei einem Radius von 70 mm abgeschnitten, um den Übergang und die Schnittstelle zur Propellernabe auszuformen. Diese besteht aus einer einlaminierten Buchse, um deren Achse später die Blätter eingeklappt werden.

Auf Basis der Lasten, die sich aus der Zulassungsanforderung JAR 22 ergeben, fand die Strukturauslegung statt. Das Blatt besteht im Kern aus den um die oben genannte Buchse geschlungenen Kohlefasertapes sowie Ober- und Unterschale aus Kohlefasergewebe.

Für die Negativformen liegen CAD-Daten vor, welche durch 3D-Druck verifiziert wurden. Zur Zeit werden bei einem industriellen Partner letzte Vorbereitungen für die Fertigung getroffen.

english

For adapting the propeller to the aircraft (and the extension mechanism) in an optimal way, it was necessary to especially design a foldable 4-blade propeller for the B13e project.

For the aerodynamic design of the propeller a standard design method was used. Design parameters were the motor output and propeller diameter.
The diameter as well as the number of blades are limited by the available installation space when the propeller is retracted. As profiles typical propeller-profiles were chosen.

The result of the process is the twist and depth distribution of the propeller blade. The individual profile sections were strung on center of lift at the design point. From this parametric geometry, a 3D model was created as a base of the design. The actual blade geometry was cut off at a radius of 70mm for molding the transition and the interface to the propeller hub. The hub consists of a laminated socket around the axis thereof, the blades are later folded.

Based on the loads that result from the design specification JAR 22, the structural design was established. The blade consists carbon fiber tapes looped around the socket and upper and lower shell of carbon fiber fabric.

For the mould, the CAD data was created, which was verified by 3D printing. Currently final preparations are made for the assembly by an industrial partner.