Турбовинтовой и турбовентиляторный: как сравнить удельный расход топлива

Что ж, винты обеспечивают тягу, а турбовентиляторные двигатели передают мощность на ось вентилятора, это просто вопрос выбора.

Нахождение тяги, создаваемой воздушным винтом при определенной воздушной скорости и высоте, может быть получено из сопротивления всего планера в этих условиях. Статистически такие данные можно найти в справочниках по предварительному проектированию самолетов, таких как «Синтез конструкции дозвукового самолета» Э. Торенбека. Если взять общий подход:

$$D = C_D \cdot ½ \rho V^2 \cdot S \tag{1}$$ $$C_D = C_{D0} + \frac{{C_L}^2}{\pi A e} \tag{2}$$ $$C_L = \frac{2W}{\rho V^2 S} \tag{3}$$

Таким образом, полное сопротивление следует из:

• конструктивные факторы вес W, площадь крыла S, удлинение крыла A, коэффициент Освальда e.
• факторы окружающей среды скорость полета V и плотность воздуха$\rho$

Для обобщенного$C_{D0}$самолетов, из Торенбека, стр. 149:

Таким образом, вы можете использовать все это для расчета удельной тяги винтового самолета. Но упражнение будет бесполезным, потому что:

• Двигатель ТРДД очень похож на турбовинтовой. По сути, они оба являются газотурбинными двигателями, работающими по циклу Брайтона. Двигатели аналогичного размера и конструкции обеспечивают очень похожую мощность газогенератора на ось [вентилятора или винта].
• Турбовентиляторные двигатели, как правило, крупнее турбовинтовых, обеспечивая дополнительную эффективность благодаря меньшему эффекту пограничного слоя и более равномерному внутреннему потоку.
• Скорость имеет решающее значение: на турбовинтовых скоростях турбовентиляторные двигатели не очень эффективны. На турбовентиляторных скоростях турбовинтовой двигатель не может обеспечить достаточную тягу из-за расхождения сопротивления конца винта.
• Турбовентиляторные двигатели используют больше горячего потока выхлопных газов для создания тяги из-за более высокой требуемой скорости полета. КПД ниже, тяга выше.