Umdrehungen pro Minute?

3 Antworten

Nimm' den Ansatz von willi55, aber bedenke zusätzlich: Die Kraft der Luftschraube steigt nicht linear, sondern mit dem Quadrat der Geschwindigkeit.

Wenn Du also die 22-fache Kraft brauchst, bekommst Du die mit der Wurzel-aus-22-fachen Drehzahl. Mal abgesehen davon, dass die Luftschraube eine optimale Drehzahl hat, und der Wirkungsgrad abnimmt, wenn man deutlich davon abweicht

Warum das Quadrat? Bei doppelter Drehzahl werden pro Sekunde doppelt so viele Gasmoleküle nach unten beschleunigt, das verdoppelt den Impuls. Die Teilchen werden aber auch auf doppelte Geschwindigkeit beschleunigt, das verdoppelt den Impuls nochmal..

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Da es um eine Abschätzung geht, kannst du das Verhältnis der Gas-Dichten nehmen und es auf die Drehzahlen übertragen. Die Masse des Hubschraubers ist auf der Erde und dem Mars gleich aber die Gewichtskraft auf dem Mars ist kleiner. Daher ist die Drehzahl um den Faktor der geringeren Gewichtskraft zu korrigieren.

Der Rotor muss ja die Gasbestandteile nach unten beschleunigen, was ihm eine Beschleunigung nach oben einbringt.

siumsium 
Fragesteller
 16.08.2023, 17:36

Vielen Dank für deine Antwort. Wenn ich das berechnen würde, bekomme ich aber dann 500 * (1.2 / 0.02) / (9.81 / 3.69) = 11284 Umdrehungen pro Minute. Allerdings ist dieser Wert zu hoch (auf dem Mars beträgt die Drehzahl bei 2500 U/min ca., was wäre dein Vorschlag dabei um auf eine sinnvolle Lösung zu kommen?

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willi55  17.08.2023, 17:26
@siumsium

Deinen Wert kann ich bestätigen, komme aber auch auf anderen Wegen auf einen vergleichbaren Wert.

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Die Gravitation auf dem Mars beträgt nur 38 % der Erdgravitation, die Dichte der Atmosphäre nur 1,2% der Erdatmosphäre. Hieraus ergäbe sich eine 16-fache Drehzahl, nun sind die Jungs und Mädels von Jet Propulsion Laboratory ja nicht blöd und haben 2 gegenläufige Rotor-Systeme konstruiert und reduzierten damit die nötigen Umdrehungen auf 2.400 - 2.700 pro Minute (s. auch TomRichter). Erweiterung von Willi55.

Nicht ganz ohne Eigenlob nannten sie das Vehikel Ingenuity (Einfallsreichtum). ;o)

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