Почему располагаемая мощность в винтовом двигателе практически постоянна для любой скорости?

введите описание изображения здесьИскал в интернете ответ, но не нашел. Я прохожу курс Aircraft Performance. Я видел, что располагаемая мощность винтового двигателя почти постоянна для любой скорости. Но я не знаю, почему...

Я добавил график, показывающий это
Почему вы не ожидаете, что она будет более или менее постоянной? Это поможет людям ответить.

Ответы (3)

Это грубое упрощение, если предположить, что опора имеет постоянную скорость. Если винт с фиксированным шагом, он нелинейный. Даже с пропеллером с постоянной скоростью это не совсем линейно.

Меньшие факторы доступной мощности - это угол атаки / угол падения, который будет меняться в зависимости от скорости полета при условии горизонтального полета. Напорный воздух также является второстепенным фактором для некоторых двигателей.

Диаграмма, которую вы показываете, является упрощением, призванным показать вам, что мощность одинакова, независимо от скорости полета, но на самом деле она меняется. Сколько? В целом я не могу сказать наверняка, но по одному самолету, по которому я собирал данные, я помню, что он варьировался примерно на 6% в окне 20 узлов, которое мы рассматривали. И чтобы было ясно, это была мощность, преобразованная в тягу, а не просто мощность силовой установки.

Потому что лопасти пропеллера имеют переменный угол наклона и работают с постоянной скоростью вращения. По мере того, как самолет набирает скорость, угол наклона лопастей винта регулируется таким образом, чтобы локальный угол атаки оставался прежним.

Это справедливо только для винтов с изменяемым шагом, которые есть не на всех винтовых самолетах.
@Dave прав, но ТАКЖЕ угол падения будет меняться в зависимости от угла атаки самолета, и это повлияет на коэффициент P и снизит эффективность. Однако заболеваемость является третичным фактором для мощности самолета.
@ Mongo Да, Дэйв прав, винты с изменяемым шагом встречаются только на самолетах с винтами с изменяемым шагом. Что касается скорости полета, которую показывает OP, кривые мощности довольно плоские. Производители вертолетов не согласятся с тем, что падение является третичным фактором для мощности: коллектив - это то, что применяет мощность через изменение падения, а регулятор топлива поддерживает постоянное число оборотов в минуту.
@Koyovis спросил ОП в контексте того, что кажется самолетом. Я согласен с тем, что в винтокрылом тангаж является основным фактором доступности мощности, и это значение имеет большее значение, чем в обычном самолете. Однако кривая, предоставленная OP, согласуется с самолетами, и в этом контексте заболеваемость является третичной. В качестве пояснения, в самолетах наклон винта зависит от установки двигателя и угла атаки. В винтокрылых машинах он используется немного по-другому, и угол наклона ротора часто относится к шагу ротора относительно ступицы.

доступная мощность для винтового двигателя почти постоянна для любой скорости

Это связано с тем, что теоретически полная мощность всегда доступна вам, независимо от скорости самолета. Другими словами, вы всегда можете дать полный газ вперед.

Требуемая мощность — это мощность, необходимая для движения с заданной скоростью (по воздуху). Когда требуемая мощность равна доступной мощности, вы достигаете максимальной скорости. Выше доступного предела мощности, когда мощность, необходимая для достижения заданной скорости, превышает мощность, доступную от двигателя, вы не сможете развить эту скорость (за исключением, возможно, пикирования).

Хотя эти утверждения в целом могут быть правдой, они не объясняют, почему доступная мощность на диаграмме почти постоянна. Но, что более важно, эффективность передачи винта / двигателя меньше у пропеллера, когда самолет неподвижен. По мере движения самолета эффективность винта увеличивается. Следовательно, вырабатываемая мощность также увеличивается.