بروبفان

عندما تسببت أزمة النفط عام 1973 في ارتفاع أسعار البترول في أوائل السبعينيات، ازداد الاهتمام بالمراوح الدافعة، وبدأ البحث الممول من وكالة ناسا بالتسارع. ^{[ 11 ]} وقد وضع كارل روهرباخ وبروس ميتزجر من قسم هاميلتون ستاندرد التابع لشركة يونايتد تكنولوجيز مفهوم المروحة الدافعة في عام 1975 ^{[ 12 ]} وحصل روهرباخ وروبرت كورنيل من هاميلتون ستاندرد على براءة اختراعها في عام 1979. ^{[ 3 ]} وفي وقت لاحق، اعتمدت شركة جنرال إلكتريك في أعمالها على دافعات مماثلة اسم المروحة غير الموجهة، والتي كانت عبارة عن محرك توربيني مروحي معدل ، حيث توضع المروحة خارج غلاف المحرك على نفس محور شفرات الضاغط .

خلال هذه الحقبة، أصبح بالإمكان حل مشاكل المراوح. وقد تحققت إنجازات في المواد الهيكلية، مثل معدن التيتانيوم والجرافيت ومركبات الألياف الزجاجية المشبعة بالراتنج . حلت هذه المواد محل الألومنيوم والصلب في صناعة الشفرات، مما سمح بتصنيع شفرات أرق وأقوى. ^{[ 13 ]} كما كان التصميم بمساعدة الحاسوب مفيدًا في تحسين خصائص الشفرات. ونظرًا لأن الشفرات تنحني وتتغير اتجاهها مع زيادة الحمل وقوة الطرد المركزي ، كان لا بد من أن تستند التصاميم الأولية إلى شكلها أثناء الحركة. وبمساعدة الحواسيب، كان مصممو الشفرات يعملون بشكل عكسي لإيجاد الشكل الأمثل في حالة عدم التحميل لأغراض التصنيع. ^{[ 14 ]}

برامج اختبار الطيران

طوّرت شركة هاميلتون ستاندرد، وهي الشركة الأمريكية الكبيرة الوحيدة المصنّعة لمراوح الطائرات، مفهوم المروحة ذات الدفعة في أوائل سبعينيات القرن العشرين. ^{[ 15 ]} اختبرت هاميلتون ستاندرد العديد من النماذج بالتعاون مع وكالة ناسا . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

في إطار برنامج تقييم اختبار المروحة الدافعة (PTA)، اقترحت شركة لوكهيد جورجيا تعديل طائرة غلف ستريم II لتكون بمثابة منصة اختبار طيران لمفهوم المروحة الدافعة، بينما اقترحت شركة ماكدونيل دوغلاس تعديل طائرة DC-9 للغرض نفسه. ^{[ 18 ]} اختارت ناسا اقتراح لوكهيد . أُضيفت إلى طائرة غلف ستريم II حاضنة للمحرك على الجناح الأيسر، تحتوي على محرك توربيني دافع من طراز أليسون 570 بقوة 6000 حصان (4500 كيلوواط) (مشتق من محرك التوربين العمودي XT701 الذي طُوّر لطائرة بوينغ فيرتول XCH-62 المروحية الثقيلة ). استخدم المحرك مروحة دافعة أحادية الدوران من طراز هاميلتون ستاندرد SR-7، ذات ثماني شفرات، قطرها 9 أقدام (2.7 متر؛ 110 بوصة؛ 270 سنتيمتر) . كان محرك الاختبار، الذي سُمّي أليسون 501-M78، ^{[ 19 ]} يتمتع بقوة دفع تبلغ 9000 رطل (40 كيلو نيوتن) . ^{[ 20 ]} وقد تم تشغيله لأول مرة في 28 مارس 1987. ^{[ 21 ]} وشمل برنامج الاختبار المكثف، الذي بلغت تكلفته حوالي 56 مليون دولار، ^{[ 22 ]} 73 رحلة جوية وأكثر من 133 ساعة طيران قبل انتهائه في 25 مارس 1988. ^{[ 23 ]} وفي عام 1989، عادت الطائرة التجريبية إلى التحليق في الفترة من 3 إلى 14 أبريل لقياس مستويات الضوضاء الأرضية أثناء الطيران. ^{[ 24 ] [ 25 ]} وبعد ذلك، أُزيل المحرك، وحُوّلت الطائرة إلى طائرة تدريب على مكوك الفضاء في وقت لاحق من ذلك العام. ^{[ 26 ]}  

كان محرك GE36 ذو المروحة غير الموجهة (UDF)، من إنتاج شركة جنرال إلكتريك الأمريكية لصناعة المحركات ، وبمشاركة 35% من شريكتها الفرنسية سنيكما (التي تُعرف الآن باسم سافران )، نسخةً معدلة من مفهوم المروحة الدافعة الأصلي، ويشبه محركًا مكبسيًا دافعًا . تميز محرك GE ذو المروحة غير الموجهة بنظام دفع مباشر مبتكر، حيث استُبدلت علبة التروس المخفضة بتوربين حر منخفض السرعة ذي سبع مراحل. كانت مجموعة من دوارات التوربين تُشغل مجموعة المراوح الأمامية، بينما كانت المجموعة الخلفية تُشغل بواسطة مجموعة الدوارات الأخرى التي تدور في الاتجاه المعاكس. يحتوي التوربين على 14 صفًا من الشفرات موزعة على سبع مراحل، كل مرحلة عبارة عن زوج من الصفوف المتعاكسة الدوران. ^{[ 27 ]} أعجب مصنعو الطائرات، الذين كانوا حذرين من علب التروس المعرضة للمشاكل منذ الخمسينيات، بنسخة GE الخالية من التروس من المروحة الدافعة: ^{[ 14 ]} كانت بوينغ تعتزم تقديم محرك UDF الدافع من GE على منصة 7J7 (والتي كانت ستكون سرعة طيرانها 0.83 ماخ )، ^{[ 28 ]} وخططت ماكدونيل دوغلاس للقيام بالمثل على طائرتها MD-94X . تم اختبار محرك GE36 لأول مرة أثناء الطيران وهو مثبت على محطة المحرك رقم 3 لطائرة بوينغ 727-100 في 20 أغسطس 1986. ^{[ 29 ]} كان من المخطط أن يكون لمحرك GE36 UDF الخاص بطائرة 7J7 قوة دفع تبلغ 25000 رطل (110 كيلو نيوتن) ، لكن شركة جنرال إلكتريك ادعت أن مفهوم UDF الخاص بها بشكل عام يمكن أن يغطي نطاق قوة دفع من 9000 إلى 75000 رطل (40 إلى 334 كيلو نيوتن) ، ^{[ 30 ]} لذلك يمكن لمحرك UDF أن يضاهي أو يتجاوز قوة دفع محرك CF6 ، وهو عائلة محركات جنرال إلكتريك للطائرات عريضة البدن في ذلك الوقت.   

طوّرت شركة ماكدونيل دوغلاس طائرة تجريبية من خلال تعديل طائرتها MD-80 المملوكة لها ، والمناسبة للمحركات المروحية بفضل محركاتها المثبتة في الجزء الخلفي من جسم الطائرة (مثل سلفها DC-9)، وذلك استعدادًا لإصدارات محتملة من طائرتي MD-91 وMD-92 المزودتين بمحركات مروحية، بالإضافة إلى طائرة MD-94X المصممة من الصفر. استبدلت الشركة محرك JT8D التوربيني المروحي الموجود على الجانب الأيسر بمحرك GE36. بدأت الرحلات التجريبية في مايو 1987، ^{[ 31 ]} والتي أثبتت صلاحية التصميم للطيران، وخصائصه الديناميكية الهوائية، ومستوى ضوضائه. بعد الاختبارات الأولية، تم تركيب مقصورة من الدرجة الأولى داخل الجزء الخلفي من جسم الطائرة، وأتيحت الفرصة لمسؤولي شركات الطيران لتجربة الطائرة المزودة بمحركات UDF بشكل مباشر. اختُتمت رحلات الاختبار والتسويق للطائرة التجريبية المُجهزة بمحركات جنرال إلكتريك في عام 1988، حيث أظهرت انخفاضًا بنسبة 30% في استهلاك الوقود مقارنةً بطائرة MD-80 المزودة بمحرك توربيني مروحي، والتزامًا كاملًا بمعايير المرحلة الثالثة للضوضاء، ومستويات منخفضة من الضوضاء والاهتزازات الداخلية. كان من المقرر أن يُوفر محرك GE36 نفس قوة الدفع البالغة 25,000 رطل (110 كيلو نيوتن) الموجودة في طائرة MD-92X، ولكن تم تخفيض قوة الدفع لنفس المحرك إلى 22,000 رطل (98 كيلو نيوتن) لطائرة MD-91X الأصغر حجمًا. كما أُجريت اختبارات طيران ناجحة لطائرة MD-80 في أبريل 1989 باستخدام محرك 578-DX ذي المروحة الدافعة، وهو نموذج أولي من شركة أليسون للمحركات (التي كانت آنذاك قسمًا من جنرال موتورز )، والمُشتق أيضًا من محرك أليسون XT701 والمُجهز بمراوح هاميلتون ستاندرد. وقد طُوّر برنامج المحرك بشكل مشترك بين أليسون وقسم آخر من شركة يونايتد تكنولوجيز، وهي شركة برات آند ويتني لصناعة المحركات . على عكس محرك GE36 UDF المنافس، كان محرك 578-DX تقليديًا إلى حد كبير، إذ احتوى على علبة تروس تخفيض بين توربين الضغط المنخفض وشفرات المروحة. ونظرًا لانخفاض أسعار وقود الطائرات وتغير أولويات التسويق، أوقفت شركة دوغلاس برنامج المروحة في وقت لاحق من ذلك العام.    

في مطلع التسعينيات، أجرى الاتحاد السوفيتي / روسيا اختبارات طيران على محرك بروجرس دي-236 ، وهو محرك مروحي ذو دوران معاكس مُزوَّد بتروس، مُستند إلى قلب محرك بروجرس دي-36 التوربيني المروحي، بثماني شفرات على المروحة الأمامية وست شفرات على المروحة الخلفية. كانت إحدى منصات الاختبار عبارة عن محرك مروحي بقوة 10100 حصان (7500 كيلوواط) مُثبَّت على طائرة إليوشن إيل-76 ، وتم نقله جواً إلى معرض هانوفر الجوي ILA 90، والذي كان مُخصَّصاً لطائرة غير مُحدَّدة ذات أربع مراوح. ^{[ 48 ]} حلَّق محرك دي-236 ست وثلاثين مرة، بإجمالي 70 ساعة طيران تجريبية على متن طائرة إيل-76. ^{[ 49 ]} كانت منصة الاختبار الأخرى عبارة عن وحدة بقوة 10990 حصان (8195 كيلوواط) وطول 14 قدمًا (4.2 متر؛ 170 بوصة؛ 420 سم) مثبتة على طائرة ياكوفليف ياك-42 إي-إل إل وتم نقلها إلى معرض باريس الجوي عام 1991 ، كعرض توضيحي لطائرة ياك-46 المخطط لها بمحركين مروحيين، ^{[ 50 ]} والتي في نسختها الأساسية ذات 150 مقعدًا سيكون مداها 1900 ميل بحري (2200 ميل؛ 3500 كم) وتطير بسرعة 460 عقدة (530 ميلًا في الساعة؛ 850 كم/ساعة؛ 780 قدم/ثانية؛ 240 م/ثانية) ^{[ 51 ]} (ماخ 0.75). ^{[ 52 ]} زعم السوفييت أن محرك D-236 يتمتع بكفاءة ديناميكية هوائية حقيقية تبلغ 28%، ويوفر في استهلاك الوقود بنسبة 30% مقارنةً بمحرك توربيني مروحي مكافئ . كما كشفوا عن خطط لمراوح دافعة بقدرات 14100 و30200 حصان (10500 و22500 كيلوواط) . ^{[ 48 ]}                  

على غرار محرك بروجرس D-236، يُعد محرك بروجرس D-27 ذو المروحة الأقوى محركًا مروحيًا يدور عكسيًا، ويتكون من ثماني شفرات أمامية وست شفرات خلفية، ^{[ 52 ]} إلا أن D-27 يتميز بشفرات مركبة متطورة ذات نسبة سُمك إلى وتر أقل وانحناء أكثر وضوحًا عند الحافة الأمامية . ^{[ 53 ]} يُنتج محرك D-27، الذي طُرح في عام 1985، ^{[ 54 ]} قوة 14000 حصان (10440 كيلوواط) مع قوة دفع 27000 رطل (119 كيلو نيوتن) عند الإقلاع. ^{[ 55 ]} زُوّدت طائرة أنتونوف An-180 الأوكرانية ، التي كان من المقرر أن تُجري أول رحلة لها في عام 1995 وتدخل الخدمة في عام 1997، بمروحتين دافعتين من طراز D-27 مثبتتين في الخلف . ^{[ 56 ]} في يناير 1994، كشفت شركة أنتونوف عن النموذج الأولي الأول لطائرة النقل العسكرية An-70 ، المزودة بأربعة محركات بروغريس D-27 مثبتة على أجنحة أعلى جسم الطائرة. ^{[ 55 ]} قدمت القوات الجوية الروسية طلبية لشراء 164 طائرة في عام 2003 ، ثم ألغت الطلبية لاحقًا. وحتى عام 2013، كان يُعتقد أن طائرة An-70 لا تزال تتمتع بمستقبل واعد كطائرة شحن. ^{[ 57 ]} إلا أنه نظرًا لأن شركة SPE Aerosila الروسية هي من تصنع مراوح محركات بروغريس D-27 ، فقد تعثر مشروع An-70 بسبب الحرب الروسية الأوكرانية . وبدأت أنتونوف العمل مع تركيا في عام 2018 لإعادة تطوير An-70 تحت اسم An-77 ، بحيث تتوافق الطائرة مع متطلبات العصر الحديث دون مشاركة الموردين الروس. ^{[ 58 ]}    

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أدى ارتفاع أسعار وقود الطائرات إلى زيادة التركيز على كفاءة المحرك وهيكل الطائرة لتقليل الانبعاثات، مما جدد الاهتمام بمفهوم المروحة الدافعة للطائرات النفاثة الأخرى غير بوينغ 787 وإيرباص A350 XWB. على سبيل المثال، حصلت إيرباص على براءة اختراع لتصاميم طائرات مزودة بمروحتين دافعتين متقابلتي الدوران مثبتتين في الخلف. ^{[ 59 ]} كما طورت رولز رويس تصميمين للمروحة الدافعة المسننة: RB.509-11 (الدافعة) وRB.509-14 (الجرارة)، واللتان تنتجان قوة دفع تتراوح بين 15000 و25000 رطل (6800-11300 كجم؛ 67-111 كيلو نيوتن) باستخدام مولد الغاز من محركها XG-40 ^{[ 60 ]} بقوة 13000 حصان (9700 كيلو واط) . ^{[ 61 ]} تراجع اهتمامها بتقنية المراوح الدافعة في ثمانينيات القرن العشرين ^{[ 62 ]} على الرغم من تطويرها تصميمًا لمروحة دوارة مفتوحة كان يُعتقد أنها من بين التصاميم النهائية لطائرة إيركوت إم إس-21 ذات الجسم الضيق. ^{[ 63 ]} كان من المقرر أن يبلغ قطر محرك رولز رويس آر بي 3011 حوالي 170 بوصة (430 سم؛ 14 قدمًا؛ 4.3 مترًا) ويتطلب علبة تروس بقدرة 16000 حصان (12000 كيلوواط) . ^{[ 64 ]}          

أطلقت المفوضية الأوروبية مشروعًا تجريبيًا لمحرك ذي دوار مفتوح في عام 2008 بقيادة شركة سافران، ضمن برنامج " السماء النظيفة" الممول بمبلغ 65 مليون يورو على مدى ثماني سنوات. تم تجميع نموذج تجريبي في عام 2015، وخضع لاختبارات أرضية في مايو 2017 على منصة اختبار مكشوفة في إيستر ، بهدف خفض استهلاك الوقود وانبعاثات _ثاني أكسيد الكربون بنسبة 30% مقارنةً بمحركات التوربينات المروحية CFM56 الحالية . ^{[ 65 ]} بعد اكتمال الاختبارات الأرضية في نهاية عام 2017، وصل محرك سافران ذو الدوار المفتوح المُسنن إلى مستوى الجاهزية التقنية 5. ^{[ 66 ]} بلغ قطر المروحة الأمامية ذات الاثنتي عشرة شفرة والمروحة الخلفية ذات العشر شفرات في النموذج التجريبي 4.0 و3.8 متر (160 و150 بوصة ؛ 400 و380 سم) على التوالي. يستخدم النموذج التجريبي، المبني على أساس محرك المقاتلة العسكرية سنيكما إم 88 ، ​​قوة تصل إلى 12200 حصان (9 ميغاواط) ، ويوفر قوة دفع تبلغ حوالي 22000 رطل (100 كيلو نيوتن) ، وسيبلغ سرعته 0.75 ماخ. ^{[ 67 ]} أما محرك سافران المستقبلي ذو الدوار المفتوح، فسيكون قطره الأقصى حوالي 14.8 قدم (4.50 متر؛ 177 بوصة؛ 450 سم) . ^{[ 68 ]}          

في عام 2007، تم تعديل محرك بروجرس دي-27 بنجاح ليتوافق مع لوائح المرحلة الرابعة الصادرة عن إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA)، والتي تُطابق معايير الفصل الرابع لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO). ^{[ 69 ]} وتوقعت دراسة تجارية أُجريت عام 2012 أن يكون ضجيج المراوح الدافعة أقل بمقدار 10-13 ديسيبل مما تسمح به لوائح المرحلة الرابعة. ^{[ 70 ]} وتُخفّض حدود الضوضاء في المرحلة الخامسة الحدود بمقدار سبعة ديسيبل فقط من مستوى الضوضاء المُدرَك الفعال ( EPNdB )، ^{[ 71 ]} ضمن نطاق ضجيج المراوح الدافعة. كما توقعت الدراسة أن تكون المراوح ذات الدوارات المفتوحة أكثر كفاءة في استهلاك الوقود بنسبة 9%، ولكنها ستظل أعلى صوتًا بمقدار 10-12 ديسيبل من المراوح التوربينية. ^{[ 70 ]} وادّعت شركة سنيكما أن محركاتها ذات المراوح الدافعة ستُصدر مستويات ضوضاء مماثلة تقريبًا لمحركها التوربيني CFM LEAP . ^{[ 72 ]}

في عام 2021، أعلنت شركة CFM International عن برنامجها التطويري "الابتكار الثوري للمحركات المستدامة " (RISE) لإنتاج محرك أحادي المرحلة يعمل بنظام التروس، مزود بمروحة دافعة وجزء ثابت نشط، بتصميم جرّار، على أن تبدأ اختبارات الطيران بحلول عام 2025. وكان من المتوقع أن يبلغ قطر الدوّار 3.7-4.0 متر . كما كان من المتوقع أن يُنتج المحرك قوة دفع تتراوح بين 9100 و15900 كيلوغرام ( 89-156 كيلو نيوتن) ، مع زيادة في كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 20%. وأوضحت الشركة أن دافعها الرئيسي هو التركيز العالمي على خفض الانبعاثات. وكان من المخطط أن يدعم المحرك كلاً من الهيدروجين ووقود الطيران المستدام . وكان من المتوقع أن يشتمل المحرك على قلب مضغوط عالي الضغط ونظام استعادة حرارة لتسخين هواء الاحتراق مسبقًا باستخدام حرارة العادم، بالإضافة إلى مركبات مصفوفة سيراميكية في الجزء الساخن وشفرات مروحة مركبة مصبوبة بتقنية نقل الراتنج. بالإضافة إلى الدوّار، يتضمن التصميم مجموعة ثابتة من شفرات ثابتة ذات زاوية ميل متغيرة تعمل كزعانف لاستعادة التدفق. يزيد هذا التصميم نسبة ضغط المروحة ويقلل من حمل الدوّار، مما يزيد من سرعة الهواء. سيتم تشغيل مرحلة المروحة بواسطة ضاغط معزز عالي السرعة وعلبة تروس أمامية عالية السرعة ومنخفضة الضغط تعمل بواسطة عمود. من المقرر اعتماد المحرك كمحرك متكامل بدلاً من محرك/مروحة تقليدي نظرًا لتعقيد تكامله مع هيكل الطائرة. ^{[ 73 ]} خططت شركة CFM لدوّار ثلاثي الأبعاد ديناميكي هوائيًا مزود باثنتي عشرة شفرة من ألياف الكربون المركبة المنسوجة. وبفضل قلب محرك أصغر، سيتمتع محرك CFM RISE بنسبة تجاوز تبلغ 75. ^{[ 74 ]}     

تتمتع الطائرات التوربينية المروحية بسرعة مثالية تقل عن 450 ميلاً في الساعة (390 عقدة؛ 720 كم/ساعة) تقريبًا ، ^{[ 75 ]} لأن كفاءة المراوح تنخفض عند السرعات العالية، نتيجة لتأثير يُعرف باسم مقاومة الموجة ، والذي يحدث مباشرةً عند السرعات التي تقل عن سرعة الصوت . تتميز هذه المقاومة القوية بظهورها المفاجئ، وقد أدت إلى ظهور مفهوم حاجز الصوت عند اكتشافه لأول مرة في أربعينيات القرن العشرين. يمكن أن يحدث هذا التأثير عندما تدور المروحة بسرعة كافية بحيث تقترب أطراف شفراتها من سرعة الصوت.   

إنّ أنجع طريقة لمعالجة هذه المشكلة هي إضافة شفرات إلى المروحة، مما يسمح لها بتوليد طاقة أكبر بسرعة دوران أقل. لهذا السبب، بدأت العديد من تصاميم الطائرات المقاتلة في الحرب العالمية الثانية بمراوح ذات شفرتين أو ثلاث، ولكن بحلول نهاية الحرب، كانت تستخدم ما يصل إلى خمس شفرات؛ فمع ظهور محركات ذات قدرة أكبر، برزت الحاجة إلى مراوح جديدة لتحويل تلك الطاقة بكفاءة أعلى. تُصعّب إضافة الشفرات عملية موازنة المروحة وصيانتها، كما تُسبب الشفرات الإضافية انخفاضًا طفيفًا في الأداء نتيجةً لمشاكل السحب والكفاءة. ولكن حتى مع هذه التدابير، ستؤدي سرعة الطائرة الأمامية، بالإضافة إلى سرعة دوران أطراف شفرات المروحة (المعروفة مجتمعةً بسرعة طرف الشفرات الحلزونية)، في النهاية إلى مشاكل سحب الموجة. بالنسبة لمعظم الطائرات، يحدث هذا عند سرعات تتجاوز 450 ميلًا في الساعة (390 عقدة؛ 720 كم/ساعة) .   

اكتشف باحثون ألمان عام 1935 طريقةً لتقليل مقاومة الأمواج ، وهي ثني الجناح للخلف. واليوم، تستخدم معظم الطائرات المصممة للطيران بسرعات تتجاوز 720 كم/ساعة (450 ميلاً في الساعة) جناحًا مثنيًا للخلف . ولأن الجزء الداخلي من المروحة يتحرك بسرعة أبطأ في اتجاه الدوران من الجزء الخارجي، فإن الشفرة تُثنى تدريجيًا نحو الخارج، مما يُعطيها شكلًا منحنيًا يشبه السيف - وهي تقنية استُخدمت لأول مرة عام 1909 في مروحة شوفيير الخشبية ذات الشفرتين المستخدمة في طائرة بليريو الحادية عشرة . (عند جذر الشفرة، تُسحب الشفرة فعليًا للأمام في اتجاه الدوران، لموازنة الالتواء الناتج عن أطراف الشفرة المسحوبة للخلف.) ^{[ 76 ]} تم سحب مروحة اختبار هاميلتون ستاندرد تدريجيًا إلى 39 درجة كحد أقصى عند أطراف الشفرات، مما سمح للمروحة بإنتاج قوة دفع على الرغم من أن سرعة طرف الشفرات الحلزونية كانت حوالي 1.15 ماخ. ^{[ 77 ]}   

بلغت السرعة القصوى لطرف شفرات محركي GE36 UDF و578-DX حوالي 750-800 قدم/ثانية (230-240 متر/ثانية؛ 510-550 ميل/ساعة؛ 820-880 كيلومتر/ساعة) . ^{[ 78 ]} ويمكن الحفاظ على هذه السرعة ثابتة بغض النظر عن قطر المروحة، وذلك بتغيير الحد الأقصى لعدد دورات المحرك في الدقيقة. ^{[ 5 ]}    

يمكن أيضًا تقليل مقاومة الهواء بجعل الشفرات أرق، مما يزيد من السرعة التي يمكن أن تصل إليها قبل أن يصبح الهواء أمامها قابلاً للانضغاط ويتسبب في موجات صدمية. على سبيل المثال، كانت نسبة سُمك شفرات مروحة هاميلتون ستاندرد التجريبية إلى وترها تتناقص من أقل من 20% عند وصلة المخروط إلى 2% عند الأطراف، و4% في منتصف الامتداد. ^{[ 77 ]} كانت شفرات المروحة ذات نسبة سُمك إلى وتر تُقارب نصف أفضل شفرات المراوح التقليدية في ذلك الوقت، ^{[ 79 ]} وكانت رقيقة للغاية عند حوافها، ^{[ 14 ] [ 80 ]} وكان وزنها لا يتجاوز 9.1 كجم . ^{[ 81 ]} (كان محرك GE36 UDF الذي تم اختباره على طائرة بوينغ 727 مزودًا بشفرات أمامية وخلفية تزن 10.2 كجم و9.8 كجم على التوالي). ^{[ 82 ]}   

إحدى المشكلات الرئيسية في المروحة الدافعة هي الضوضاء. وقد كشفت الأبحاث التي أجريت في ثمانينيات القرن الماضي عن طرق لتقليل الضوضاء، ولكن على حساب انخفاض كفاءة استهلاك الوقود، مما يقلل من بعض مزايا المروحة الدافعة.

تشمل الطرق العامة لتقليل الضوضاء خفض سرعات أطراف الشفرات وتقليل حمل الشفرات، أو مقدار الدفع لكل وحدة مساحة سطح الشفرة. وبمفهوم مشابه لحمل الجناح ، يمكن تقليل حمل الشفرات عن طريق خفض متطلبات الدفع أو زيادة عدد الشفرات أو عرضها أو طولها. بالنسبة للمراوح ذات الدوران المعاكس، والتي قد تكون أعلى صوتًا من المراوح التوربينية أو المراوح ذات الدوران الأحادي، يمكن أيضًا خفض الضوضاء عن طريق: ^{[ 83 ]}

• زيادة الفجوة بين المراوح؛
• الحفاظ على أطوال شفرات المروحة الخلفية أقصر من تلك الخاصة بالمروحة الأمامية، بحيث تتجنب شفرات المروحة الخلفية قطع دوامات طرف شفرة المروحة الأمامية ( تفاعل الشفرة مع الدوامة )؛
• استخدام عدد مختلف من الشفرات على المروحتين، لتجنب تعزيز الصوت ؛ و
• ^{[ 43 ]} تدوير المروحة الأمامية والمروحة الخلفية بسرعات مختلفة، وذلك أيضاً لمنع تعزيز الصوت.

تتطلب طائرة ذات محركين تتسع لـ 100-150 راكبًا مراوح دفع بقطر يتراوح بين 120 و168 بوصة (300-430 سم؛ 10.0-14.0 قدم؛ 3.0-4.3 متر) ، ^{[ 77 ]} ومن الناحية النظرية، تُنتج مروحة دفع بقطر 236 بوصة (600 سم؛ 19.7 قدم؛ 6.0 متر) قوة دفع تقارب 60,000 رطل (270 كيلو نيوتن) . ^{[ 89 ]} تحقق هذه الأحجام نسب الالتفاف العالية المطلوبة التي تتجاوز 30، لكنها تُعادل تقريبًا ضعف قطر محركات التوربوفان ذات القدرة المكافئة. ^{[ 67 ]} لهذا السبب، عادةً ما يُصمم مُصنّعو الطائرات الذيل على شكل حرف T لتجنب تأثير دوامات المروحة المضطربة سلبًا على المصاعد وتسببها في مشاكل اهتزاز. ويمكن تثبيت مراوح الدفع في الجزء العلوي من الجزء الخلفي من جسم الطائرة . بالنسبة للنموذج الأولي لمروحة رولز رويس RB3011 ، يلزم وجود دعامة بطول 2.54 متر تقريبًا (8.3 قدم؛ 100 بوصة؛ 254 سم) لربط مركز كل محرك بجانب جسم الطائرة. ^{[ 90 ]} إذا تم تركيب المراوح على الأجنحة، فسيتم تثبيت الأجنحة بالطائرة في وضعية الجناح العلوي ، مما يسمح بخلوص أرضي دون الحاجة إلى معدات هبوط طويلة للغاية . وللحصول على نفس القدر من الطاقة أو الدفع، تتطلب المروحة غير المزودة بقناة شفرات أقصر من المروحة المزودة بعلبة تروس، ^{[ 91 ]} على الرغم من أن مشكلات التركيب العامة لا تزال قائمة.             

تُصنّف المحركات التوربينية المروحية ومعظم المحركات المروحية ذات الدفع المتساوي بقدرة عمود الدوران ( shp) التي تُنتجها، على عكس المحركات التوربينية المروحية العادية ومحركات الدفع المتساوية ذات الدفع المتساوي (UDF)، التي تُصنّف بقدرة الدفع التي تُنتجها. كقاعدة عامة ، عند مستوى سطح البحر مع محرك ثابت، تُعادل قدرة عمود دوران واحدة (750 واط) تقريبًا قوة دفع تبلغ 2 رطل-قوة (8.9 نيوتن) ، ولكن عند ارتفاع التحليق، تتغير هذه النسبة إلى حوالي 1 رطل-قوة (4.4 نيوتن) . هذا يعني أنه من الناحية النظرية، يُمكن استبدال محركين بقوة دفع 25000 رطل-قوة (110 كيلو نيوتن) بزوج من المحركات المروحية ذات الدفع المتساوي بقدرة عمود دوران تتراوح بين 12000 و13000 حصان (8900-9700 كيلو واط) أو بمحركين مروحيين من نوع UDF بقوة دفع 25000 رطل-قوة (110 كيلو نيوتن) . ^{[ 5 ]}       

• أنتونوف أن-180
• ATRA-90
• بوينغ 7J7
• غرومان إم آر 1
• غرومان إم آر 2
• Grumman VSTOL ^{[ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]}
• ماكدونيل دوغلاس MD-94X
• MPC 75
• ياكوفليف ياك-44
• ياكوفليف ياك-46