Para projetar uma hélice com duto que atenda aos requisitos de empuxo eficiente no estado de pairar para um carro voador com duto, propõe-se um método de projeto para hélices com duto para carros voadores. Este método baseia-se na teoria do momento elementar e na teoria dos vórtices da hélice com duto, projetando as pás e corrigindo-as por dinâmica dos fluidos computacional (CFD) para obter hélices com duto que atendam aos requisitos de projeto. No estado de voo pairado, foi realizada uma pesquisa aerodinâmica da hélice com duto, analisando o desempenho aerodinâmico da hélice com duto em comparação com a hélice isolada. Os resultados mostram que a hélice com duto, ao suprimir o vórtice da ponta da pá e utilizar a sustentação adicional gerada pelo duto, aumenta o empuxo total em 11,1% e reduz o consumo de energia em 10,5% em relação à hélice isolada. Para otimizar o desempenho da hélice com duto no estado de pairar, propõe-se um projeto de hélice com duto variável que ajusta dinamicamente o ângulo de expansão da campânula para maximizar o fluxo de entrada no estado de pairar, aumentando o empuxo total em 15,53%. Este estudo valida um método de projeto de alta precisão combinando a teoria do momento elementar com correções CFD, fornecendo suporte teórico e técnico para o projeto aerodinâmico eficiente do sistema de propulsão do carro voador.

carro voador;hélice com duto;teoria do momento elementar;simulação numérica;características aerodinâmicas;projeto de duto variável