Какова логика кривой мощности?

Тяга самолета — это то, что противодействует сопротивлению, но в летной школе нас учили, что винтовые самолеты — это «производители энергии», а не производители тяги, как реактивные. (Это потому, что пропеллеру нужна мощность двигателя, чтобы вращаться и создавать тягу, в то время как реактивный двигатель генерирует ее сам). В обоих случаях мы можем посмотреть на кривую тяги, чтобы получить некоторую информацию о характеристиках, но для винта нам также необходимо получить кривую мощности (получить ее, умножив значения тяги на скорость полета на кривой тяги), чтобы получить другие характеристики производительности, такие как Vy. (найдена там, где наибольшая избыточная мощность).

Я не могу понять логику этого, я имею в виду, почему мощность влияет на аэродинамику самолета? Почему важно, какая мощность у двигателя, если то, что действительно заставляет самолет двигаться вперед или набирать высоту быстрее, это тяга?

Как я сказал в комментарии к аналогичному вопросу Aviation.stackexchange.com/q/81809/34686 -- "Для данной настройки дроссельной заслонки или рычага мощности поршневые двигатели с винтами имеют тенденцию производить постоянную МОЩНОСТЬ независимо от воздушной скорости, а реактивные двигатели, как правило, создают постоянную тягу независимо от воздушной скорости... Конечно, это сильное упрощение. Я сильно подозреваю, что это уже обсуждалось на ASE раньше... поищите на ASE другой связанный контент
…конечно, поршневой двигатель производит постоянную мощность только в том случае, если он подключен к хорошему винту с постоянной скоростью, чтобы он мог работать на оптимальных оборотах независимо от скорости. С фиксированным винтом на низкой скорости мощность двигателя ограничена невозможностью раскрутиться до оптимальных оборотов, а на высокой скорости его необходимо дросселировать, чтобы избежать превышения оборотов.

Ответы (2)

Почему мощность влияет на аэродинамику самолета?

Это не так. Аэродинамика будет определять, сколько избыточной мощности останется для ускорения или набора высоты. Но не наоборот.

Почему важно, какая мощность […] у двигателя?

Потому что мощность поршневого двигателя постоянна при одной и той же плотности воздуха, независимо от скорости. Полезнее указать номинальную мощность, потому что эта цифра действительна во всем диапазоне скоростей, в отличие от тяги. Тяга обратно пропорциональна скорости, поэтому показатель тяги действителен только для одной рабочей точки.

Чистые турбореактивные двигатели имеют примерно постоянную тягу на дозвуковой скорости, поэтому здесь показатель тяги более полезен. Мощность, которую может производить турбореактивный двигатель, увеличивается с увеличением скорости полета.

Определение мощности = сила × расстояние/время = тяга × скорость

Другое определение Расход топлива/Время.

Согласно второму определению, и струя, и поршень производят «Мощность», и, конечно, и струя, и поршень производят тягу.

Мы описываем «мощность» винта по сравнению с сопротивлением, потому что тяга , создаваемая неподвижным винтом, гораздо больше зависит от его скорости движения вперед, поэтому мы сравниваем эти значения с сопротивлением на заданных скоростях.

Интересно, что в реальном мире мы должны увеличить обороты, чтобы достичь более высокой воздушной скорости. Умело спроектированный самолет будет иметь в 2 раза больше оборотов в минуту при 2-кратной воздушной скорости, помогая поддерживать один и тот же угол атаки винта во всем диапазоне скоростей . Это сделало бы ужасную кривую тяги винта намного более плоской, но есть так много других комбинаций воздушной скорости/двигателя, которые следует учитывать.

Струя, вращающаяся с гораздо более высокими оборотами, гораздо меньше подвержена влиянию скорости движения вперед, поэтому этот термин опущен (но его можно было бы оставить).

Важно помнить, что не следует путать мощность сжигания топлива с «состоянием мощности» тяги самолета (как тяга x скорость).

Нам нужно только увеличить обороты, чтобы достичь более высокой истинной воздушной скорости с фиксированным винтом. А поскольку мощность двигателя увеличивается с оборотами до некоторого предела (а затем быстро падает, и двигатель все равно больше не выдерживает), это не сработает для большого диапазона скоростей, потому что тогда двигатель не сможет выдавать достаточную мощность. для взлета. Вот почему все более быстрые пропеллерные самолеты имеют пропеллеры с переменным шагом (с постоянной скоростью). И вращайте их медленнее на более высокой воздушной скорости, чтобы снизить паразитное сопротивление.
На турбины, т.е. канальные вентиляторы, не влияет поступательная скорость, потому что скорость потока через них почти не зависит от поступательной скорости, вместо этого впускное отверстие преобразует скорость в давление (что увеличивает эффективное отношение давлений).
@ Ян Худек. «Мощность двигателя увеличивается с оборотами до некоторого предела, для большого диапазона оборотов он не подойдет»: у электродвигателей диапазон оборотов гораздо больше . Реальная возможность для приложения. Что касается преобразования скорости в давление и приложения энергии к этому сжатому воздуху, я вижу сходство с частями турбореактивного двигателя и вентиляторной струи (а также с потоком пропеллера): если мы увеличим ро, мы можем получить больше тяги (больше массы). ускоренный).
Электродвигатель действительно будет работать с фиксированным винтом в более широком диапазоне скоростей, но в конечном итоге увеличивающееся паразитное сопротивление более быстро вращающегося винта все равно станет проблемой, и для дальнейшего увеличения скорости потребуется винт с изменяемым шагом.
Какова логика кривой мощности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v