YaBB - Yet another Bulletin Board
   YaBB - Yet another Bulletin Board  



Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
 

  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация Закладки  
 
Страниц: [1] 2 3 
Мощность необходимая для горизонтального полета. (Прочитано 20617 раз)
Kulibin07
Full Member
****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 205
Мощность необходимая для горизонтального полета.
17.06.14 :: 21:59:35
 
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.
Наверх
« Крайняя редакция: 21.06.14 :: 21:03:07 от Pkk »  
 
IP записан
 
d_v
Старейший участник
*****
Вне Форума



Сообщений: 1281
Москва
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #1 - 17.06.14 :: 22:08:15
 
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.
Наверх
 
 
IP записан
 
Ledchik
Старейший участник
*****
Вне Форума


Главное в летании сон и питание.

Сообщений: 704
Дальний Восток
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #2 - 17.06.14 :: 22:42:00
 
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.
Наверх
 

Взлетает лишь тот, кто не жалеет сил на разбег.
 
IP записан
 
Eagle
Старейший участник
*****
Вне Форума


avia.clan.su

Сообщений: 1637
Беларусь
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #3 - 17.06.14 :: 22:46:26
 
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 Улыбка Не боись мимо луны промахнуться, рядом ещё звёзд и планет миллионы!  Лечу
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #4 - 17.06.14 :: 22:57:58
 
Kulibin07 писал(а) 17.06.14 :: 21:59:35:
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.!! 

С учётом КПД винта (например 0,75), вам потребуется мощность двигателя 7/0,75=9,3 л.с.
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
r_clone
Старейший участник
*****
Вне Форума


Россия - родина слонов...

Сообщений: 569
г.Комсомольск-на-Амуре
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #5 - 18.06.14 :: 02:02:25
 
Ledchik писал(а) 17.06.14 :: 22:42:00:
А вы слышали про графики потребных и располагаемых мощностей?

Иван, взял бы да сразу и сообщил соответств. учебник(и) с номерами страниц иль глав.
Подмигивание
Наверх
 
 
IP записан
 
urry_buh
Старейший участник
*****
Вне Форума


Терпеть не могу строить самолеты!

Сообщений: 617
Южнее Москвы
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #6 - 18.06.14 :: 04:43:35
 
KAA писал(а) 17.06.14 :: 22:57:58:
С учётом КПД винта (например 0,75)

Вертолёт, у "самопальщиков" 0,6 Подмигивание
Наверх
 
 
IP записан
 
Егор69
Старейший участник
*****
Вне Форума



Сообщений: 695
Тверь
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #7 - 18.06.14 :: 06:08:30
 
r_clone писал(а) 18.06.14 :: 02:02:25:
Ledchik писал(а) 17.06.14 :: 22:42:00:
А вы слышали про графики потребных и располагаемых мощностей?

Иван, взял бы да сразу и сообщил соответств. учебник(и) с номерами страниц иль глав.
Подмигивание

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.
Наверх
 
 
IP записан
 
mdp-shnik
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 3330
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #8 - 18.06.14 :: 07:04:21
 
Kulibin07 писал(а) 17.06.14 :: 21:59:35:
Интересует такой вопрос, есть ли некая приблизительная закономерность в потребной мощности двигателя, или может даже правильнее тяге развиваемой винтом необходимая для горизонтального полета.


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

Nдвиг = 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):

Nдоп = 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.
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #9 - 18.06.14 :: 07:23:39
 
@
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 писал(а) 18.06.14 :: 07:04:21:
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.

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. Подмигивание



Наверх
 
WWW  
IP записан
 
mdp-shnik
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 3330
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #10 - 18.06.14 :: 13:11:26
 
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.
Наверх
 
 
IP записан
 
r_clone
Старейший участник
*****
Вне Форума


Россия - родина слонов...

Сообщений: 569
г.Комсомольск-на-Амуре
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #11 - 18.06.14 :: 14:00:17
 
mdp-shnik писал(а) 18.06.14 :: 07:04:21:
N = PV.

я думаю так будет чуть точнее  Улыбка

N = PV/k

следовательно для
Цитата:
считать равным 0,7. При Р = 180 кГ, V = 140 км/ч = 40 м/с и k = 9

V = 140/3,6 ~ 39 м/с
Nдвиг = 180*9,8*39/(9*0,7) ~ 11 кВт*1,36 ~ 15 л.с.
Наверх
 
 
IP записан
 
mdp-shnik
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 3330
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #12 - 18.06.14 :: 15:53:30
 
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 =.
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #13 - 18.06.14 :: 23:24:56
 
mdp-shnik писал(а) 18.06.14 :: 13:11:26:
Моя самая серьёзная отмазка - это качество k=9 на заданной скорости. 

Впрочем,наивыгоднейшая скорость также не сильно больше для таких самолётов. А 140 км/ч, это-скорее максимальная. Подмигивание
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
r_clone
Старейший участник
*****
Вне Форума


Россия - родина слонов...

Сообщений: 569
г.Комсомольск-на-Амуре
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #14 - 19.06.14 :: 02:14:33
 
mdp-shnik писал(а) 18.06.14 :: 15:53:30:
Значок ~ означает не "приблизительно", а "порядок"

Во ё! не знал
Действительно, используя ~, будет корректно, к примеру, записАть
1 ~ 9

"удивительное рядом" да и только...  Озадачен
Наверх
 
 
IP записан
 
Вячеслав Ат.
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я учусь строить самолёты!

Сообщений: 1089
Нижнекамск
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #15 - 19.06.14 :: 03:25:28
 
KAA писал(а) 18.06.14 :: 07:23:39:
На "самопальном" Тэйлвинде американцы намерили
0,85 на режиме макс. скорости.


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.
Наверх
 

Во всём мне хочется дойти до самой сути.(Б. Пастернак)
IP записан
 
alex-vld
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю всех строить.

Сообщений: 3047
Владивосток
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #16 - 21.06.14 :: 08:51:51
 
По хорошему тяга на винте должна быть равна массе самолета Подмигивание

Но лучше, чтоб была вдвое больше...
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #17 - 21.06.14 :: 09:27:53
 
alex-vld писал(а) 21.06.14 :: 08:51:51:
По хорошему тяга на винте должна быть равна массе самолета 

И такие самолёты даже существовали!  Подмигивание
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Anatoliy.
Старейший участник
*****
Вне Форума


Верной дорогой идете товарищи!!!

Сообщений: 4260
Севастополь
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #18 - 21.06.14 :: 12:49:55
 
alex-vld писал(а) 21.06.14 :: 08:51:51:
По хорошему тяга на винте должна быть равна массе самолета Подмигивание

Но лучше, чтоб была вдвое больше...


Такие самолеты называются уже вертолетами.
Наверх
 

Я не спеша проектирую конвертоплан "Эверест"

Католическая церковь только в конце 70-х годов прошлого века реабилитировала Галилея (1564 – 1642) , в 1992 году была официально признана ошибка инквизици
IP записан
 
очучы
Senior Member
****
Вне Форума



Сообщений: 417
Алабуга
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #19 - 21.06.14 :: 16:20:46
 
Anatoliy. писал(а) 21.06.14 :: 12:49:55:
Такие самолеты называются уже вертолетами.

Или самолетами вертикального взлета!
Наверх
 

Мин очарга яратам!
 
IP записан
 
Авиамеханик№1
Старейший участник
*****
Вне Форума


Himmel uber alles!

Сообщений: 1278
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #20 - 21.06.14 :: 16:55:11
 
Тяга и мощность это хорошо. Но в Вашу формулу не вписывается По-2: у него при максимальном взлетном весе в 1300 кг (боевой вариант) мощность двигателя только 115 л.с.!
То есть на 100 кг веса у него приходится 11 л.с., и с такой мощью он еще и высоту набирает!
Вы не учли, что главной характеристикой двигателя является крутящий момент...
С двумя РМЗ-550 с такой же суммарной мощью По-2 бы не полетел.
Наверх
 

Дело было не в бобине, а чудак сидел в кабине!
 
IP записан
 
Вячеслав Ат.
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я учусь строить самолёты!

Сообщений: 1089
Нижнекамск
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #21 - 21.06.14 :: 17:06:34
 
Авиамеханик№1 писал(а) 21.06.14 :: 16:55:11:
С двумя РМЗ-550 с такой же суммарной мощью По-2 бы не полетел.


Летал бы ещё лучше за счёт меньшего лба и веса.
Наверх
« Крайняя редакция: 22.06.14 :: 02:51:14 от Вячеслав Ат. »  

Во всём мне хочется дойти до самой сути.(Б. Пастернак)
IP записан
 
urry_buh
Старейший участник
*****
Вне Форума


Терпеть не могу строить самолеты!

Сообщений: 617
Южнее Москвы
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #22 - 21.06.14 :: 17:06:36
 
Авиамеханик№1 писал(а) 21.06.14 :: 16:55:11:
Вы не учли, что главной характеристикой двигателя является крутящий момент...

Есть такая вещь-называется редуктор.... Улыбка
Наверх
 
 
IP записан
 
glider 1968
Senior Member
****
Вне Форума


Я не люблю строить самолеты!

Сообщений: 428
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #23 - 21.06.14 :: 18:02:33
 
А мне нравится школьная метода для прикидки необходимой мощности.

Выключаем на самолете (200кг)двигатель и начинаем снижаться с какой-то установившейся постоянной скоростью снижения. Скажем 5 м/с. Чтобы самолет летел горизонтально нужно тратить некую энергию на компенсацию потери  5 метров за ту же самую секунду. Есть такая энергия. Потенциальная называется.

Самолет потерял 5 метров значит при весе самолета в 200кг он потерял энергию Е=mgh  или 200*9.8(10)*5=10000 Джоулей
Ежели самолету возместить эту потерянную энергию, то самолет полетит горизонтально. Правда такую энергию надо возмещать ежесекундно.
Вспоминаем, что мощность это есть энергия в секунду, получаем, 10000 джоулей в секунду = 10кВт или 14л.с.
Это конечно хорошо, если мотоустановка работает со 100% КПД , но увы. Не лечу
У винта КПД процентов 70 , да и настраивают его обычно , на максимальную тягу в статике Т.е. в полете КПД винта процентов 60,если не меньше.
Движок не очень любит работать на полную мощность. Так процентов на 80 только.
Да и про нисходящие потоки забывать не следует.
Так что берем идеальную мощность в 14л.с умножаем на 2 , получаем 28л.с. и спокойно себе летим горизонтально. Лечу
Наверх
 
 
IP записан
 
Авиамеханик№1
Старейший участник
*****
Вне Форума


Himmel uber alles!

Сообщений: 1278
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #24 - 21.06.14 :: 19:25:09
 
Что касается редукторов, то их польза неоднозначна - чем выше передаточное отношение, тем меньше времени двигатель может работать на режиме максимальной мощности.
А я вывел собственную формулу для самолетов: РЯДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ТРЕБУЮТ В 2 РАЗА БОЛЬШЕ МОЩНОСТИ, ЧЕМ ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ(V-ОБРАЗНЫЕ)
Наверх
 

Дело было не в бобине, а чудак сидел в кабине!
 
IP записан
 
Anatoliy.
Старейший участник
*****
Вне Форума


Верной дорогой идете товарищи!!!

Сообщений: 4260
Севастополь
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета
Ответ #25 - 21.06.14 :: 20:18:54
 
Авиамеханик№1 писал(а) 21.06.14 :: 19:25:09:
А я вывел собственную формулу для самолетов: РЯДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ТРЕБУЮТ В 2 РАЗА БОЛЬШЕ МОЩНОСТИ, ЧЕМ ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ(V-ОБРАЗНЫЕ)


Вы гений.
А винт знает кто его за ось крутит, рядный или звездообразный?
Наверное Ваша формула основывается на богатом жизненном опыте эксплуатации повозок запряженных лошадьми.
Там важно как их запрягать. То ли это будет упряжка    оглобельно-дуговая («русскую») то ли  оглобельно-постромочная, то ли  постромочно-дышловая,  то ли  постромочную, то ли   комбинированная, то ли цугом.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%EF%F0%FF%E6%EA%E0

А те конструктора двигателей знают Вашу формулу как правильно вычислять мощность их собственных двигателей?
Наверх
 

Я не спеша проектирую конвертоплан "Эверест"

Католическая церковь только в конце 70-х годов прошлого века реабилитировала Галилея (1564 – 1642) , в 1992 году была официально признана ошибка инквизици
IP записан
 
Авиамеханик№1
Старейший участник
*****
Вне Форума


Himmel uber alles!

Сообщений: 1278
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета.
Ответ #26 - 21.06.14 :: 20:41:17
 
Моя формула полностью подтверждается практикой - По-2 полетит с рядным двигателем в 230 л.с. почти так же, как с родным звездообразным М-11 в 115 л.с. Есть желающие строить По-2 с рядным мотором?
Наверх
 

Дело было не в бобине, а чудак сидел в кабине!
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета.
Ответ #27 - 21.06.14 :: 23:12:49
 
Авиамеханик№1 писал(а) 21.06.14 :: 16:55:11:
Но в Вашу формулу не вписывается По-2: у него при максимальном взлетном весе в 1300 кг (боевой вариант) мощность двигателя только 115 л.с.!
То есть на 100 кг веса у него приходится 11 л.с., и с такой мощью он еще и высоту набирает!

Представляете, я сотоварищами учился лететь на самолёте,у которого было 11 кг/л.с., и высоту он набирал 2м/с!. Смех
Ну и попробуйте тут публично посчитать, для доказательства невписываемости! Подмигивание
Авиамеханик№1 писал(а) 21.06.14 :: 20:41:17:
Есть желающие строить По-2 с рядным мотором? 

Были такие самолёты с "Вальтер-Микроном" у югославов! Как летали-не знаю,но эксплуатировались...Картинки сканировать-недосуг.
Кстати, были и УТ-2 как с рядными Рено "Бенгали", так и с М-11.
Опять впросак... Подмигивание
glider 1968 писал(а) 21.06.14 :: 18:02:33:
У винта КПД процентов 70 , да и настраивают его обычно , на максимальную тягу в статике 

Так чукчи бычно делают... Подмигивание
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Фар
Старейший участник
*****
Вне Форума



Сообщений: 516
Москва
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета.
Ответ #28 - 22.06.14 :: 07:07:13
 
У старых моторов, ей-богу, лошади были жирнее. Был у меня пожилой кадиллак с V8 4.5 литра. С этих литров получалось всего 155 л.с., при массе пустого 1880кг. Итого 82л.с\тонна, энерговооруженность примерно как у жигулей. Тем не менее, никакие жигули во век его не могли обогнать Язык
Видимо, с По-2 такая же история.
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Мощность необходимая для горизонтального полета.
Ответ #29 - 22.06.14 :: 07:56:01
 
Фар писал(а) 22.06.14 :: 07:07:13:
Видимо, с По-2 такая же история

Какая история? Просветите? По башке
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Страниц: [1] 2 3