Мощность необходимая для горизонтального полета.

K

Kulibin07

Я люблю строить самолеты!
Здравствуйте.
Интересует такой вопрос, есть ли некая приблизительная закономерность в потребной мощности двигателя, или может даже правильнее тяге развиваемой винтом необходимая для горизонтального полета.
Для ясности вопроса пример, скажем вес условного  самолета 200 кг., для горизонтального полета необходимо что бы винт создавал тягу скажем половину веса аппарата 100 кг., ну или  там треть веса, в тяге винта ну а соответственно в мощности двигателя и заключается вопрос.
В книге Бадягина  "проектирование легких самолетов" на странице 93 есть формула (6,15) расчета потребной мощности горизонтального полета N=mV0/75K из которой следует что для горизонтального полета самолета с полетным весом в 180 кг. и качеством например 8-9 достаточно мощности порядка 7л.с.!!
НО как так получается ведь нету самолетов с такой мощностью двигателей даже среди ультралайтов, самый легкий из таковых это Е-12 изначально имевший два движка от бензопилы вроде по 5-6 л.с каждый, и того суммарная мощность 10-12л.с. но никак не 7.
Вопрос назрел когда увидел эту формулу, указанную выше
Надеюсь кто то поможет понять почему так получается.
 
Потому что самолеты строят не только для того, чтобы летать горизонтально, но и для того, чтобы летать вверх. Для набора высоты нужна еще дополнительная мощность. Кроме того, ни один ДВС не может долго работать, развивая максимальную паспортную мощность. Продолжительно - хорошо если процентах на 75 от нее.
 
А вы слышали про графики потребных и располагаемых мощностей? Вот если на этот график посмотреть даже не вооруженным глазом, можно увидеть кая мощность для какого полета необходима.
 
Есть формулы по проще. Пока до 193-ей страницы дойдёшь, практолога не пройдёшь. Отбросив не постоянные восходящие потоки, воспетые Королёвым (благодаря которым собственно летать на аппаратах тяжелее воздуха можно и без двигателя), удержать аппарат весом в 100 кг. требуется 100 кг тяги. Делим на лётное качество- получаем минимально требуемый для горизонтального полёта уровень ТЯГИ. Из практики безнапряжного преобразования 1-ой лошади в три кг. тяги получаем 33,33 л.с. на летательный аппарат типа "кирпич". Взлетаем с трамплина и парим 🙂 Не боись мимо луны промахнуться, рядом ещё звёзд и планет миллионы!  :~)
 
kulibin07 сказал(а):
N=mV0/75K из которой следует что для горизонтального полета самолета с полетным весом в 180 кг. и качеством например 8-9 достаточно мощности порядка 7л.с.!! 
Нажмите, чтобы раскрыть...
С учётом КПД винта (например 0,75), вам потребуется мощность двигателя 7/0,75=9,3 л.с.
 
r_clone сказал(а):
Ledchik сказал(а):
А вы слышали про графики потребных и располагаемых мощностей?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Иван, взял бы да сразу и сообщил соответств. учебник(и) с номерами страниц иль глав.
😉
Нажмите, чтобы раскрыть...
Коровин, Новиков
"Практическая аэродинамика и динамика полета самолетов Як-52 и Як-55".
Почитайте, полезная книжка. Номера страниц и глав не сообщаю, т.к. лучше прочитать полностью.
 
kulibin07 сказал(а):
Интересует такой вопрос, есть ли некая приблизительная закономерность в потребной мощности двигателя, или может даже правильнее тяге развиваемой винтом необходимая для горизонтального полета.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Kulibin07, всё не так сложно. Мощность - это произведение силы на скорость движения. Сила тяги равна силе сопротивления. Вы наверняка знаете, что такое аэродинамическое качество летательного аппарата k. Так вот оно показывает во сколько раз сила сопротивления меньше полётного веса ЛА. Это число не постоянное, оно зависит от скорости.
Таким образом, при весе ЛА, равном Р и его скорости V для горизонтального полёта затрачивается мощность

N = PV.

Но это ещё не всё. Эту мощность создаёт пропеллер, который имеет свой к.п.д. Мощность двигателя при этом больше, и она равна

N[sub]двиг[/sub] = PV/к.п.д.

Характерное значение к.п.д. для самолёта с тянущим винтом, снятое с потолка, можно считать равным 0,7. При Р = 180 кГ, V = 140 км/ч = 40 м/с и k = 9 получим N = 11200 вт = 15 л.с.

Однако с мотором мощностью 15 л.с. аппарат летать не будет. Ему нужна мощность для набора высоты. Минимальная допустимая скороподъёмность должна быть 1,5 м/с. Можно оценить дополнительную мощность, равную произведению веса ЛА, умноженному на скорость изменения высоты (1,5 м/с):

N[sub]доп[/sub] = 180*9,8*1,5/0,7 = 3800 вт = 5 л.с.

Оценка занижена, т.к. в режиме набора высоты к.п.д. возд. винта наверняка будет меньше (до 0,5).
Из этих оценок придётся сделать вывод. Мощность Вашего мотора должна быть гарантированно больше 20 л.с.
 
@ urry_buh
Не факт. На "самопальном" Тэйлвинде американцы намерили
0,85 на режиме макс. скорости. Можно по-разному спроектировать ВМУ,если оптимизировать её под режим набора высоты, 0,7 получить- не вопрос.
mdp-shnik сказал(а):
Характерное значение к.п.д. для самолёта с тянущим винтом, снятое с потолка, можно считать равным 0,7. При Р = 180 кГ, V = 140 км/ч = 40 м/с и k = 9 получим N = 11200 вт = 15 л.с.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Мин.потребная мощность достигается на экономическом режиме-при скорости близкой к скорости сваливания. Врядли это 140 км/ч для рассматриваемого самолёта. Скорей всего-вдвое меньше. 😉
 
KAA, я имею ввиду не мощность на экон. скорости, а оценку мощности двигателя для предполагаемого самолёта. Моя самая серьёзная отмазка - это качество k=9 на заданной скорости.
 
r_clone, да, замечание верное. Это моя описка. В подсчёте она исправлена.
Значок ~ означает не "приблизительно", а "порядок". Поскольку всё по определению приблизительно, я использовал =.
 
mdp-shnik сказал(а):
Моя самая серьёзная отмазка - это качество k=9 на заданной скорости. 
Нажмите, чтобы раскрыть...
Впрочем,наивыгоднейшая скорость также не сильно больше для таких самолётов. А 140 км/ч, это-скорее максимальная. 😉
 
mdp-shnik сказал(а):
Значок ~ означает не "приблизительно", а "порядок"
Нажмите, чтобы раскрыть...
Во ё! не знал
Действительно, используя ~, будет корректно, к примеру, записАть
1 ~ 9

"удивительное рядом" да и только...  :-?
 
KAA сказал(а):
На "самопальном" Тэйлвинде американцы намерили
0,85 на режиме макс. скорости.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Если без потерь на обдувку фюзеляжа. Я в своей программе просчитывал "Тейлвинд" ничего сверх естественного нет: небольшой мидель фюзеляжа, маленькое крыло и результат какой есть.
 
По хорошему тяга на винте должна быть равна массе самолета 😉

Но лучше, чтоб была вдвое больше...
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Назад
Вверх