01/10/11 [참고] 프로펠러

[snaproll 이종헌]

주재철님 질문의 수준이 자꾸 올라가는군요.
그렇게 자꾸 어려운 질문을 하시면 제 밑천 다 뽀록이 나겠네요.

1. 프로펠러의 날개수가 많아도 풍량 계산방법은 같습니다.
2. 프로펠러규격, rpm, 마력등의 연관성을 계산할수는 있을겁니다.
마력은 일의 단위입니다. 일정시간당 밀어내는 공기량과 공기밀도등을 계산해보면
답이 나오기야 하겠죠.그러나 너무 복잡해 집니다. 
3. 익형이 없어도 직경과 핏치로 밀어내는 바람이 발생하면 추력이 생깁니다.

문제는 효율입니다.
이것은 계산도 어렵고 해서 상당부분 경험에의존합니다.
결국 우리가 즐기는 모형은 이론과 경험이 모두 필요한것이죠.

2-blade와 3-blade의 풍량 계산법은 같습니다. 그러나 효율이 다릅니다.
2-blade를 11x7을 사용한다면 3-blade는 더 작은 프로펠러를 사용하여야 합니다.
결론적으로 3-blade는 오히려 효율이 떨어집니다.
주위가 후드로 밀폐되고 직경이 작으면 핏치도 크고 날개도 많고 날개폭도
넓힐수가 있고 rpm도 올릴수 있습니다. 이것이 덕티드 팬이죠.
후드가 없더라도 저속, 하이토크면 역시 날개도 많고 날개폭도 넓힐수가있습니다.
이건 선풍기 입니다. 저속이므로 크게 효율을 고려할 필요가 없으니 익형도
필요가 없습니다.
이 두가지는 프로펠러가 아니라 팬입니다.

blade폭도 효율에 영향을 끼칩니다.
대형기에 많이 사용하는 Bolly 카본 프로펠러는 아주 잘 돕니다.
rpm이 많이 올라갑니다. 그렇다고 그만큼 잘 땡겨 주지는 못합니다.
blade폭이 좁아서 그렇다고 생각됩니다.
그렇다면 규격을 조금 올릴 필요가 있다는 결론이 나옵니다.
기체의 특성이 고속이 아니라면 핏치보다는 직경을 올려야 합니다. 

프로펠러는 돌면서 부하를 받으므로 변형이 생겨서 핏치가 펴집니다.
20"가 넘는 큰 프로펠러는 팁이 털기도 합니다.
따라서 적당한 두께와 강성이 필요하게 됩니다.
Bolly 카본 프로펠러는 강성이 좋아서 변형이 덜 되므로 좋은 것입니다.
두께가 필요하므로 결국 익형이 필요하게 됩니다.

프로펠러가 돌면서, 즉, 날개(blade)가 진행하면서 불규칙한 바람이
발생하게 됩니다. 따라서 효율이 떨어지며 소음이 발생합니다.
소음도 하나의 에너지 입니다. 에너지 손실이 생긴다는 뜻입니다.
소음을 줄이는 방법을 연구하다 나온 프로펠러가 APC인데
결국 효율이 좋다는 결론에 도달하게 되었죠.
(이 내용은 10년전쯤 미국협회 AMA 잡지에서 보았습니다.)
APC가 나온 이후에 결국 일반규격의 프로펠러 시장은 천하통일이
되어 버렸습니다.
15년전에는 대부분 평범한 형태의 일제 MK나 미제 Top Flite 가
주종을 이루었고 일부 매니아는 일제 Asano목제 프롭을 사용하기도 했습니다.
무지무지하게 비싸고 풀에 한번 닿아도 팁이 나가기도 하였지만
그래도 선수들은 많이 사용하였었죠.