От Исаев Алексей
К All
Дата 11.04.2002 09:25:07
Рубрики Современность; ВВС;

Лошадиные силы vs. тонны тяги

Детский вопрос: почему движки реактивных самолетов(ТРД) обычно меряют в тоннах тяги, а поршневых - в лошадиных силах? как сила в одном случае пересчитывается в мощность в другом?

Как я понимаю, и тягу реактивных двигателей можно пересчитать в л.с., и л.с. поршневых в тонны тяги. Почему именно так сложилось?
От tarasv
К Исаев Алексей (11.04.2002 09:25:07)
Дата 11.04.2002 10:07:19

Тяга не информативна для двигателя в ВМГ, а мощьность для РД


>Детский вопрос: почему движки реактивных самолетов(ТРД) обычно меряют в тоннах тяги, а поршневых - в лошадиных силах? как сила в одном случае пересчитывается в мощность в другом?

Дело в том что тяга ВМГ есть функционал скорости и характеристик движетеля а мощность двигателя если грубо брать - константа описывающая двигатель. Для реактива который сам себе и двигатель и движетель тягая является характеристикой полно описывающей всю двигательную установку а мощность на валу малоинформативна.

>Как я понимаю, и тягу реактивных двигателей можно пересчитать в л.с., и л.с. поршневых в тонны тяги. Почему именно так сложилось?

Можно, но это будет не одна цифра а функционал многих переменных в обеих случаях.
От Роман (rvb)
К tarasv (11.04.2002 10:07:19)
Дата 11.04.2002 10:12:41

Re: Тяга не...


>>Как я понимаю, и тягу реактивных двигателей можно пересчитать в л.с., и л.с. поршневых в тонны тяги. Почему именно так сложилось?
>
> Можно, но это будет не одна цифра а функционал многих переменных в обеих случаях.

Причем даже для одной и той же машины - в зависимости от режима полета :). Так что всевозможные э.л.с. для самолетов с ТВД - тоже в некоторой мере условность.

S.Y. Roman
От Kimsky
К Роман (rvb) (11.04.2002 10:12:41)
Дата 11.04.2002 11:54:55

Re: Тяга не...

Hi!


>Причем даже для одной и той же машины - в зависимости от режима полета :). Так что всевозможные э.л.с. для самолетов с ТВД - тоже в некоторой мере условность.

Надо вспомнить еще и о винте. Если к поршневому двигателю всето пропеллера прилепить диск - то и тяги не будет... А коэффициенты у разных пропеллеров разнятся.
От Роман (rvb)
К Kimsky (11.04.2002 11:54:55)
Дата 11.04.2002 11:59:18

Примерно об этом и речь - что килограммы с миллиметрами сравнивать в лоб нельзя (-)
От Robert
К Исаев Алексей (11.04.2002 09:25:07)
Дата 11.04.2002 09:45:42

Ре: Лошадиные силы вс. тонны тяги

>Как я понимаю, и тягу реактивных двигателей можно пересчитать в л.с., и л.с. поршневых в тонны тяги.

Не так. Максимальная мощность поршневого (в лошадиныx силаx) - величина для любой скорости самолета постоянная (на данной высоте), т.к. двигатель "не знает" что он летит (или стоит на месте).

Тяга же винта, который крутит этот двигатель, меняется с изменением скорости (падает его КПД). Знаете про "звуковой барьер" - резкий рост сопротивления при приближении к скорости звука? вот на концаx лопастей винта на большиx скоростяx он и происxодит (два катета в треугольнике - скорость самолета и окружная скорость конца лопасти, гипотенуза - скорость конца лопасти относительно воздуxа). Т.е. с ростом скорости самолета на теx же оборотаx скорость конца лопасти приближается к скорости звука, т.е. все бОльшая часть мощности двигателя падает на преодоление сопротивления вращения, и все меньшая на полезную работу (КПД падает). Впридачу для КПД надо чтобы лопасти стояли под наивыгоднейшим углом атаки, а это тоже не на всеx скоростяx достижимо несмотря на редуктора и ВИШ.

Короче, тяга все время разная, в зависимости от внешниx условий. Поэтому, например чтобы сравнить два самолета (двигатель на каком из ниx мощнее?) берут величину постоянную - мощность на валу.

Для реактивныx - все наоборот. Мощность грубо говоря и мерять негде, а тягу померять можно (на стенде, или пересчитать из сопротивления на испытанияx в горизонтальном установившемся полете). "Негде" - в смысле: допустим, вы меряете мощность на валу. ОК. Затем включили форсажную камеру - мощность на валу не изменилась (турбина крутится на теx же оборотаx) а тяга выросла. Т.е. мощность не xарактеризует двигатель.

КПД плавающий от много чего тоже приводит к тому, что мощность на валу будет все время разная.

Короче, чтобы сказать, что реактивный двигатель способен "дать" самолету (если конструктор обеспечит воздуxозаборники и прочее ) - это говорить о его тяге.
От Роман (rvb)
К Исаев Алексей (11.04.2002 09:25:07)
Дата 11.04.2002 09:39:59

Re: Лошадиные силы...


>Детский вопрос: почему движки реактивных самолетов(ТРД) обычно меряют в тоннах тяги, а поршневых - в лошадиных силах? как сила в одном случае пересчитывается в мощность в другом?

Все элементарно: у винтового _движителя_ тяга падает с ростом скорости, а мощность более-менее сохраняется (если забить на тонкости вроде прироста мощности от скоростного напора) . У реактивного движка более-менее стабильной является тяга.

Пересчет - по формулам физики :).

N=F*v

Так что моща ркативного движка растет с ростом скорости самолета :).

S.Y. Roman
От Robert
К Роман (rvb) (11.04.2002 09:39:59)
Дата 11.04.2002 09:57:32

Ре: Лошадиные силы...

>N=F*v

>Так что моща ркативного движка растет с ростом скорости самолета :).

Не совсем верно. ПОТРЕБНАЯ (для полета с бОльшей скоростью) мощность растет. Мощность - работа в единицу времени, работа - сила на путь, т.е. правильно, мощность равна произведению силы тяги на скорость.

Но это значит, что для полета с бОльшей скоростью нужна бОльшая cила тяги (что вроде очевидно), а не то, что увеличив (как-то) скорость полета при той же силе тяги получим двигатель большей мошности.

Грубо говоря: имели ПОРШНЕВОЙ самолет с двигателем 300 л.с. и скоростью 300 км/ч. Вылизали его (убрали шасси, и т.д.). Он с тем же двигателем в 300 л.с. полетел со скоростью 350 км/ч. Скорость выросла, мощность - нет. Почему? Потому что потребная тяга стала меньше (сопротивление сделали менжьше).

А если б не уменьшали потрбную тягу, как добиться прироста скорости? Правильно, поставив более мощный двигатель (даюшыьий бОльшую тягу). Т.е. мощность растет потому что двигатель ставится мощнее для бОльшей скорости, а не потому что мощность растет с ростом скорости.

Для турбины - то же самое (формулы не знают, какого типа двигатель стоит на самолете).
От Роман (rvb)
К Robert (11.04.2002 09:57:32)
Дата 11.04.2002 10:10:30

Я потребную в виду и имел

Просто один из классических парадоксов, хорошо показывающих разницу между винтовым и реактивным движителями, а также объясняющий, почему реактивный движок хорош на скоростном самолете, но мало пригоден для кукурузника (а-ля М-15).

S.Y. Roman
От Mikej
К Роман (rvb) (11.04.2002 10:10:30)
Дата 11.04.2002 15:49:03

Вопрос в тему

Мне казалось что принципиальное ограничение идет скоре от того, что для достижения сверхзвука на поршневом самолете пропеллер нужно вращать с еще более сверхзвуковой скоростью. В результате на пропеллерах мощность двигателя теряется на порядки, не говоря уж о прочностях конструкции пропеллеров. Я не прав?
От Роман (rvb)
К Mikej (11.04.2002 15:49:03)
Дата 11.04.2002 15:53:46

И это тоже

Причем сверхзвук на пропеллере (местные течения) можно получить и на заметно дозвуковой скорости, помолчим пока про вертолеты :).

Просто из той формулы следует одно занятное следствие - низкая эффективность реактивных движков на низкоскоростных самолетах (к чему я М-15 и помянул, как предельный случай).

S.Y. Roman