Почему у турбовинтовых нет в характеристиках значения тяги? [дубликат]

При просмотре спецификаций авиационных двигателей турбовентиляторные всегда указывают значение тяги, например, в двигателе JT8D: https://prattwhitney.com/products-and-services/products/commercial-engines/jt8d

Напротив, турбовинтовые двигатели не предоставляют это значение, см. страницу двигателя PT6A: https://www.pwc.ca/en/products-and-services/products/general-aviation-engines/pt6a .

Почему это так?

Ответы (2)

Потому что значение тяги ТРДД определяется встроенным блоком вентилятора, который является частью двигателя. Это все интегрированный продукт производителя двигателя.

Компонент турбовинтового двигателя, создающий тягу, гребной винт, является полностью отдельным элементом, и тяга, которую гребной винт может создавать при заданном входном крутящем моменте и частоте вращения, будет варьироваться от конструкции гребного винта к конструкции, причем в разных конфигурациях гребного винта существует множество переменных.

Если бы P&W построила PT6 с особым винтом с определенными характеристиками, и это был бы ЕДИНСТВЕННЫЙ винт, который можно было бы использовать, тогда P&W могла бы предоставить спецификацию тяги для этого двигателя/гребного винта. Но поскольку они не производят винт, они указывают только то, что они могут указать для самого двигателя независимо от винта, то есть крутящий момент двигателя и мощность в лошадиных силах.

... и что тяга ПТ-6 будет действительна только для одного типа установки и одной воздушной скорости. Мощность будет почти постоянной в зависимости от скорости и практически не зависит от формы капота вокруг двигателя.
Хотя выходная мощность для большинства турбовинтовых двигателей указана в эквивалентной мощности на валу (ESHP), которая представляет собой эффективную сумму как выходной механической мощности карданного вала, так и реактивной тяги от выхлопных патрубков.
@PeterKämpf хорошо, если бы вы собирались указать значение, оно, вероятно, было бы фактически измеренной статической тягой на уровне моря (или преобразованной в нее), ISA, с использованием работающего кондиционера или двигателя / капота в испытательной камере.

Это немного историческая причина. В прежние времена, когда самолеты приводились в движение только поршневыми двигателями, единицей измерения мощности двигателя была тормозная мощность, л.с. Двигатель приводит в действие воздушный винт, и с помощью данных о лопастях воздушного винта и воздушной скорости можно определить момент сопротивления - определяющие уравнения имеют вращательный и переменный характер, как и те, которые приводят в действие шины автомобиля.

введите описание изображения здесь

Когда первые реактивные двигатели были разработаны во время Второй мировой войны, такие как Junkers Jumo выше, не было никаких внешних устройств для питания. Самолету позволял летать поток выхлопных газов, который обеспечивал тягу в количестве, которое было относительно постоянным по скорости полета. Таким образом, мощность турбореактивного двигателя выражалась в кгс, фунтах или какой-либо другой единице измерения в старые времена, теперь, конечно, в кН. Гораздо удобнее для вычисления скорости самолета.

В настоящее время большинство крупных самолетов оснащены газотурбинными двигателями. Когда они приводят в действие воздушный винт или винт вертолета, по-прежнему имеет смысл рассматривать мощность на вращающемся выходном валу как один из входных параметров для уравнений тяги. Скорость вращения гребного винта, количество лопастей, воздушная скорость, угол лопасти могут быть некоторыми другими входными параметрами, при этом гребные винты с постоянной скоростью автоматически регулируют угол лопасти, чтобы обеспечить оптимальную тягу за счет доступной мощности.

введите описание изображения здесь

Когда турбина приводит в действие вентилятор, все еще существует движущий поток выхлопных газов, создаваемых двигателем, но ситуация не так однозначна, как в случае с ТРД. График выше от проф. Книга Виттенберга Делфтского технического университета VTH-D 14 и отображает зависимость тяги от скорости для различных коэффициентов двухконтурности. λ . Чистый турбореактивный двигатель λ = 0 действительно относительно постоянна по воздушной скорости, более высокие коэффициенты двухконтурности - нет. Тяга турбовентилятора зависит от воздушной скорости, как и тяга винта.

Так имеет ли смысл выражать мощность турбовентилятора в кВт, поскольку вентилятор очень похож на пропеллер? По двум причинам это не так:

  1. Максимальная тяга требуется на взлете
  2. Вентилятор не имеет переменного угла наклона лопастей или зубчатой ​​передачи от выходного вала двигателя к оборотам вентилятора.

Чтобы рассчитать возможности самолета по скорости/высоте, нам нужна доступная тяга. Мощность турбовентилятора по-прежнему выражается в кН, несмотря на изменчивость воздушной скорости, мощность турбовинтового двигателя в кВт на выходе на валу, несмотря на реализацию постоянной скорости - историческая причина.