По-разному ли работают турбовинтовые и поршневые двигатели на больших высотах?

При полете на больших высотах имеет ли значение, какой у вас турбовинтовой или поршневой двигатель, приводящий в движение пропеллер?

Ответы (2)

Как правило, на больших высотах газотурбинный двигатель будет производить больше мощности, чем поршневой. Поршневой двигатель с турбонаддувом и впуском сжатого воздуха будет терять меньше мощности на высоте, чем поршневой двигатель без наддува. Турбинный двигатель потеряет еще меньше.

В качестве грубого примера, Cirrus SR-22 без наддува имеет практический потолок 17 500 футов. SR-22 с турбонаддувом имеет потолок 25 000 футов.

Поршневой двигатель Piper Malibu Mirage с турбонаддувом имеет практический потолок 25 000 футов, а Malibu Meridian с турбинным двигателем имеет потолок 30 000 футов.

У турбовинтовых самолетов Pilatus PC12 и Socata TBM-850 практический потолок составляет 30 000 футов или выше.

Возможно, стоит сравнить поршневой сингл под давлением, такой как Cessna P210 или Piper Malibu - они более непосредственно сопоставимы с синглами с турбиной под давлением, о которых вы упоминаете! Оба имеют практический потолок 25 000 футов, но, как и в случае с Cirrus с турбонаддувом, я думаю, что это вопрос сертификации, а не производительности.
Хорошая точка зрения. Я добавил Malibu Mirage и Meridian.
Для большинства этих самолетов высота, на которой вы находитесь, на самом деле является максимальной рабочей высотой для целей сертификации, а не (обязательно) такой же, как практический потолок (скорость набора высоты 100 футов в минуту). Впрочем, то, что вы сказали, в целом верно.
Хорошая точка зрения. Теперь, когда вы упомянули об этом, я, кажется, припоминаю, что максимальные рабочие высоты на Pilatus и Socata установлены из-за ограничений по герметизации.
Я не думаю, что это утверждение верно: «Поршневой двигатель с турбонаддувом и впуском сжатого воздуха будет терять меньше мощности на высоте, чем поршневой двигатель без наддува. Турбинный двигатель потеряет еще меньше». В зависимости от системы турбонаддува поршневая система может по-прежнему производить одинаковую мощность на уровне земли и на большой высоте. Турбина будет терять мощность по мере того, как самолет будет набирать высоту, но для начала у нее гораздо больше мощности.

Конечно!

Один простой способ взглянуть на это состоит в том, что поршневые двигатели (хорошие цилиндры) - это двигатели постоянного объема (т.е. 1200 куб.см). По мере того, как вы поднимаетесь выше, воздух становится менее плотным, поэтому в двигатели попадает меньше воздушной массы (и топлива). Если плотность станет вдвое меньше, чем на уровне моря, у вас теперь будет двигатель, эквивалентный 600 куб. см, и т. д. Мощность будет все меньше и меньше.

Турбовинтовой двигатель — это двигатель с постоянным давлением, поэтому, когда вы набираете высоту, вам нужно двигаться все быстрее и быстрее, но в основном вы все равно сжигаете одинаковое количество воздуха/топлива. Вы будете терять мощность при наборе высоты в турбовинтовом двигателе, но в основном это происходит из-за того, что пропеллер теряет эффективность на более высоких скоростях, когда вы летите выше. Сама турбина по-прежнему так же эффективна, как и на земле.

Турбина тоже имеет свои ограничения. Реактивный двигатель на эшелоне полета 350 будет производить менее половины того, что он может делать на уровне моря. Но мощность действительно снижается намного медленнее.
+1 для постоянного объема и постоянного давления. Тайна эффективности теперь имеет смысл (: