Как рассчитать тягу поршневого или турбовинтового двигателя? [дубликат]

В простейшем уравнении используется предполагаемый КПД гребного винта$\eta_{Prop}$и преобразует мощность P в тягу T как

$$T = \frac{P}{v}\cdot\eta_{Prop}$$

где$v$это воздушная скорость самолета.

Хитрость заключается в том, чтобы получить$\eta_{Prop}$верно. Используйте 85% для малозагруженных$^*$гребные винты, работающие в своей расчетной точке. И убедитесь, что вы вычитаете мощность, отбираемую от двигателя для привода вспомогательного оборудования, поэтому вы используете только эффективную мощность на гребном винте, а не номинальную мощность двигателя.

Уравнение работает, только если пропеллер находится в движении, поэтому воздушная скорость$v$не равен нулю. Для покрытия статического случая см. этот ответ .

---

$^*$Нагрузку на гребной винт можно выразить отношением тяги к площади диска гребного винта, обезразмеренной путем деления на динамическое давление$\frac{\rho}{2}\cdot v^2$. Если$T$тяга и$d$- диаметр, безразмерный коэффициент осевой нагрузки$c_T$является

$$c_T = \frac{T}{\pi\cdot\frac{d^2}{8}\cdot\rho\cdot v^2}$$ Иногда это упрощается до $$c_T = \frac{T}{\pi\cdot\frac{d^2}{4}\cdot v^2}$$ Обратите внимание, что это определение требует тяги винта на определенной скорости. Другой способ выражения нагрузки на гребной винт, который позволяет использовать легко измеряемую статическую тягу, состоит в делении тяги на площадь диска и динамическое давление конца гребного винта в состоянии покоя, при этом$n$как RPM опоры: $$c_T = \frac{T}{\frac{\rho}{2}\cdot\left(\frac{n\cdot\pi\cdot d}{60}\right)^2\cdot\pi\cdot\frac{d^2}{4}}$$ и снова упрощенную форму этого можно найти в литературе: $$c_T = \frac{T}{\rho\cdot\left(\frac{n}{60}\right)^2\cdot d^4}$$

Как правило, легко нагруженный винт имеет большой диаметр и летит с низкой или средней скоростью. В то время как боевые самолеты времен Второй мировой войны все еще находятся в области легких самолетов, все крупные турбовинтовые самолеты (C-130, P-3) находятся за ее пределами.