A study on a Mars airplane propeller operating at a low Reynolds number and a high Mach number

火星飞机螺旋桨在低雷诺数和高马赫数下运行的研究

• 批准号: 23360381
• 负责人: SUNADA Shigeru
• 金额: $ 10.07万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360381/
• 关键词: 火星飛行機; プロペラ; 低レイノルズ数; 高マッハ数; 前縁渦; 前縁剥離渦

In oreder to develop a propeller of a Mars airplane, the characteristics of a propeller operating at a Reynolds number with the order of 1000 and a high Mach number (Mach number at tip is about 0.5) were investigated by experiments at three wind tunnels and CFD analysis. The followings have been made clear. (1) A method used for designing a propeller at a high Reynolds number, that is a method proposed by Adkins and Liebeck, is available at the present Reynolds number. (2) We proposed an airfoil shape with a high maximum lift-drag ratio. (3) An effect of compressibility on the charactericts of an airfoil is smaller with the decrease of Reynolds number. (4) Aspect ratio of a blade is smaller with the decrease of Reynolds number.(5) There is possibility that characteristics of a propller can be improved by the variations of a sweepback angle and a dihedral angle. This is because position of vortices on the upper surface is affected by the variations of these angles.

为了研制火星飞机螺旋桨，通过三个风洞实验和CFD分析，研究了雷诺数1000量级、高马赫数（叶尖马赫数约为0.5）的螺旋桨工作特性。已明确以下事项。 (1)目前雷诺数可采用一种用于设计高雷诺数螺旋桨的方法，即Adkins和Liebeck提出的方法。 (2)我们提出了一种具有高最大升阻比的翼型。 (3) 雷诺数越小，压缩性对翼型特性的影响越小。 (4)随着雷诺数的减小，叶片的长宽比变小。(5)通过后掠角和二面角的变化，有可能改善螺旋桨的特性。这是因为上表面上的涡流位置受到这些角度的变化的影响。

项目成果

火星表面探査用航空機の研究開発

火星表面探测飞行器研发

• 发表时间: 2012
• 作者: 大山聖，永井大樹，竹内伸介，得竹浩;山田和彦，豊田裕之，砂田茂、他８名
• 通讯作者: 山田和彦，豊田裕之，砂田茂、他８名

火星飛行機用プロペラの捩り試験

火星飞机螺旋桨扭转试验

• 发表时间: 2011
• 作者: 福本裕司;林田高志;後藤雄大;砂田茂;米澤宏一;辻本良信
• 通讯作者: 辻本良信

Advantages of an ornithopter versus an airplane with a propeller. Trans

扑翼机与螺旋桨飞机相比的优点。

• 发表时间: 2013
• 期刊: Japan Society of Aeronautical and Space Sciences
• 作者: 田川雅人;太刀川純孝;島崎一紀;Sunada,S. and Tsuji,K.
• 通讯作者: Sunada,S. and Tsuji,K.

火星飛行機用プロペラの高効率化のための平面形に関する研究

提高火星飞机螺旋桨效率的平面形状研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 林田高志;後藤雄大;砂田茂;米澤宏一;諏訪哲也;酒井宣明;永井大樹;浅井圭介;辻本良信
• 通讯作者: 辻本良信

Advantages of an ornithopter against an airplane with a propeller

扑翼机相对于螺旋桨飞机的优势

• 发表时间: 2013
• 期刊: Advances in Science and Technology
• 作者: T. Endo;A. Susa;T. Akitomo;T. Okamoto;K. Kanekiyo;Y. Sakaguchi;H. Yokoyama;S. Kato;A. Mitsunobu;T. Takahashi;T. Hanafusa;and S. Munehiro;Sunada S
• 通讯作者: Sunada S