Para projetar uma hélice que atenda à demanda de empuxo eficiente no estado de pairar de um carro voador com duto, foi proposta um método de projeto de hélice com duto para carro voador. O método é baseado na teoria do momento do elemento da pá, na teoria do vórtice da hélice com duto e é corrigido por meio de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) para obter uma hélice com duto que atenda aos requisitos de projeto. Sob condições de pairar do carro voador, foi realizado um estudo aerodinâmico da hélice com duto, analisando o desempenho aerodinâmico em comparação com uma hélice isolada. Os resultados mostraram que a hélice com duto, ao suprimir o vórtice da ponta da pá e aproveitar a sustentação adicional gerada pelo duto, aumenta o empuxo total em 11,1% e reduz o consumo de energia em 10,5% em comparação com uma hélice isolada. Para otimizar o desempenho da hélice com duto em estado de pairar, foi proposto um projeto de hélice com duto variável, ajustando dinamicamente o ângulo de expansão da campânula para maximizar a entrada de ar no estado de pairar, aumentando o empuxo total em 15,53%. Este estudo validou o método de projeto de alta precisão baseado na teoria do momento do elemento da pá combinada com correção CFD, fornecendo suporte teórico e técnico para o design aerodinâmico eficiente de sistemas de propulsão de carros voadores.

carro voador; hélice com duto; teoria do momento do elemento da pá; simulação numérica; características aerodinâmicas; design variável do duto