Qual foi a exata geometria da hélice do Wright Flyer de 1903? Uma réplica moderna falhou no teste T = D em um túnel de vento da NASA [fechado]

Escala completa de 1903 O Wright Flyer não passou no teste Thrust = Arraste em um túnel de vento da NASA

Eu encontrei uma apresentação sobre um extenso conjunto de testes feitos em 1999 em uma réplica em escala real do Flyer I de 1903. O avião não se comportou bem e não foi capaz de produzir força suficiente para superar o arrasto.

" No túnel de vento, a hélice reproduzida ficou aquém da condição de teste T = D @ 28 mph quando operando na velocidade máxima permitida de 340 RPM. Esses dados estão sendo analisados "

$ C_L = C_L (C_D) $ Flyer I réplica

Fonte: Resultados do Teste de Túnel de Vento do Flyer 1903 de escala completa do Centro de Pesquisas Ames da NASA

Infelizmente, a apresentação, também bastante explícita, não fornece os valores de Thrust, Drag ou Drag-Thrust a 28 mph. Eu calculei o Drag de $ C_L = C_L (C_D) $, Lift = Weight (a massa do avião é conhecida) e a superfície das asas. Usando um simulador, eu também avaliei o empuxo entregue por algumas hélices modernas, com o mesmo diâmetro que as que os irmãos Wright disseram ter usado em 1903, e elas entregam empuxo suficiente a 38 km / he 340 rpm.

Deveriam existir outros artigos mais detalhados, que não encontrei, sobre o mesmo conjunto de testes, porque eles planejaram os experimentos durante anos e espera-se que muitos dados tenham sido obtidos.

Eu estaria realmente interessado em saber a geometria exata das hélices para calcular seu empuxo com um simulador ou encontrar em algum lugar o diagrama $ Thrust = Thrust_ {340 \: RPM} (v_ {air}) $ correspondente à réplica testada. Se você puder encontrar um documento desse tipo, fale sobre isso.

De qualquer maneira a 6 hp / hélice (12 hp no total) eu calculei que só hélices com uma eficiência bem abaixo de 50% (miserável até mesmo para o padrão de 1903) poderiam ter falhado em produzir bastante empuxo para a réplica de Flyer I em 28 mph.

Atualização 1

Uma demonstração do Mathcad que mostra que a eficiência das hélices usadas pela réplica do Flyer I deve ser inferior a 31,2% para falhar no teste T = D.

Atualização 2

Outro conjunto de testes de túnel de vento foi feito em 2003 em uma réplica diferente do Flyer I (veja: Qualidades do Flying do Wright 1903 Flyer: Da simulação ao teste de voo . Além disso, o diagrama de sustentação para o case "props off" era aproximadamente o mesmo obtido em 1999, o empuxo gerado pelas hélices a 340 RPM e Q = 2 psf que se traduz em uma velocidade de 28 mph, o mesmo que em os testes de 1999, foram 80 lbf (36,28 kgf) mais que o dobro do que o Drag = 17,44 kgf calculado para a réplica de 1999. A menos que hélices diferentes tivessem sido usadas em 1999 e 2003, as hélices de 1999 não deveriam ter falhado no teste T = D a 28 mph. Parece que várias equipes de investigação usaram hélices com diferentes geometrias.

Flyer I réplica de 2003 - Coeficiente de Arrasto, On Rail - Hélices fora

Flyer I réplica de 2003 - Impulso estático e dinâmico das hélices duas pressões dinâmicas, $ Q = 0.5 \ rho V ^ 2 $. 1) $ Q = 1: lbf / ft ^ 2 $ ($ V = 19.98 \: mph $) 2) $ Q = 2 \: lbf / ft ^ 2 $ ($ V = 28.26 \: mph $). $ \ rho = 1.2 \: kg / m ^ 3 $

Fonte: "Qualidades do Voo do Flyer 1903 da Wright: Da simulação ao teste de voo "(AIAA-2004-0105)