Pitch (Aerodynamik)

(c) Paul Anderson, CC BY-SA 2.0
Innenaufnahme einer Nabe einer Windkraftanlage. Sehr gut zu erkennen die drei Pitch-Motoren zur Verstellung der Rotorblätter.

Der aus dem Englischen stammende Begriff Pitch (deutsch: Steigung, Neigung, Neigungswinkel) bezeichnet

  • in der Luftfahrt bzw. der Pilotensprache die Bewegung eines Flugzeugs um die Querachse (deutsch: nicken) bzw. den Neigungswinkel gegen die Horizontale, siehe Roll-Nick-Gier-Winkel und Flugzeugsteuerung.
  • In Anwendungen der Aerodynamik den Anstellwinkel des Propellers oder Rotors:
    • Bei Propeller-Flugzeugen wird der Pitch der Rotorblätter verstellt, um je nach Fluggeschwindigkeit den besten Wirkungsgrad des Antriebs zu erzielen – siehe Verstellpropeller.
    • Bei Hubschraubern steuert der Pitch-Hebel den kollektiven Anstellwinkel der Rotorblätter und damit die vertikale Beschleunigung, also das Steigen und Sinken des Hubschraubers. Die mechanische Umsetzung erfolgt meist durch eine vertikale Verschiebung der Taumelscheibe auf der Hauptrotorwelle.
      Bei elektrisch angetriebenen Senkrechtstartern, etwa im Modellbau, wird der Begriff meist auch dann für die entsprechende Steuerrichtung verwendet, wenn diese nur durch Drehzahländerungen des (Elektro-)Motors umgesetzt wird.
    • Bei modernen Windkraftanlagen (WKA) wird automatisch der Pitch der Rotorblätter verstellt, um die Leistung der Anlage zu regeln und bei wechselnden Windgeschwindigkeiten ihren Wirkungsgrad zu optimieren. Dadurch kann die WKA somit bei Windgeschwindigkeiten zwischen etwa 12 m/s und 25 m/s konstant mit ihrer Nennleistung betrieben werden (siehe: WKA#Typenklasse (Windklasse)).
      Oberhalb der Nennwindgeschwindigkeit wird der Pitch vergrößert, um die Leistungsaufnahme und die Belastung der Anlage zu begrenzen. Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten (typischerweise 25–33 m/s) werden die Rotorblätter komplett in Fahnenstellung gedreht (= „in den Wind gedreht“), wodurch der Auftrieb abbricht und der Rotor zum Stillstand kommt.[1] Dadurch werden auch Beschädigungen durch Orkanböen vermieden.

Einzelnachweise

  1. Leistungsbegrenzung und -regelung. Bundesverband Windenergie. Abgerufen am 9. Juni 2013.

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USCG Lockheed HC-130H 1704 port turboprop.JPG
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One of the port turboprops of US Coast Guard Lockheed HC-130H Hercules 1704 at the Pacific Coast Dream Machines vehicle show at the Half Moon Bay Airport in Half Moon Bay, California. The aircraft is based out of CGAS Sacramento, California.
Interior of the hub of Turbine No 3 - geograph.org.uk - 754033.jpg
(c) Paul Anderson, CC BY-SA 2.0
Interior of the hub of Turbine No 3. Here is a rare view of the inside of the hub of Turbine No 3

For the more technical minded, the equipment inside is the pitch system for controlling the angle of the three blades; this consists of three independent pitch gears driven by the blue electrical motors. The hub is made of cast iron and weighs 23 tons. The small hatch at the rear will be the only way to access this compartment once the hub is fitted to the nacelle on top of the tower see 696963

753998 696917 696211 633643 728835

Turbine details: Tower Height: 60m Blade Length: 40m Total Max Height: 100m Manufacturer: Nordex

Model: N80