vetroslav сказал(а):
подитоживая.
когда вы стремитесь увеличить диаметр циркокрыла(известен в преступном мире по кличке "пропеллер") и его кпд, то вы увеличиваете рычаг - повышаете крутящий момент - понижаете обороты - снижаете кпд(и PWR!) двигателя.
Не совсем так, кпд движителя определяется другими причинами. Любой воздушный движитель создает тягу по формуле F=m*a. Даже реактивные вроде ПуВРД, ВРД и ТРД, потому что для сгорания 1 кг керосина надо примерно 15 кг воздуха. Поэтому, по большому счету, они берут внешний воздух и отбрасывают его с ускорением. С помощью энергии, выделенной при сгорании топлива.
Кпд движителя n = полезная_мощность / полная_затраченная_мощность.
Полезная мощность это тяга, умноженная на скорость полета: N=F*V, тяга это F=m*a, можно переписать, заменив ускорение скоростью и переставив скобки, как F=m*(v/t) = (m/t)*v. Так приходим к классической реактивной формуле, где m/t - массовый расход рабочего тела (в нашем случае массы внешнего воздуха, который отбрасывает движитель, т.к. массой топлива 6% можно пренебречь). v - скорость отбрасывания движителем воздуха.
Полная затраченная движителем мощность тратится на придание отбрасываемой струе воздуха кинетической энергии сверх уже имеющейся энергии у набегающего на ЛА воздуха. Иначе, очевидно, такой ЛА будет только тормозиться.
Eк = m*(V+v)^2/2, где m - масса отбрасываемого движителем воздуха, V - скорость полета, v - скорость отбрасывания (в координатах ЛА). Полная затраченная движителем мощность равна Nполная=Eк/t.
Таким образом, мощность на полезную работу по созданию тяги движителем тратится линейно от скорости отбрасывания струи, а полная затраченная квадратично.
Это и определяет кпд любого воздушного движителя, а не вовсе рычаг и крутящий момент, как вы пишите. Поэтому выгоднее отбрасывать большую массу воздуха с маленькой скорость, чем маленькую с большой. Чтобы энергия двигателя не уносилась напрасно в виде кинетической энергии струи.
vetroslav сказал(а):
и конечно я уверен, что хорошенько разобравшись, то кпд пвр-пуврд на низкоскоростных режимах можно будет довести до кпд двс+пропеллер
Поэтому у ПВР-ПуВРД невозможно достичь такого же движительного кпд, как у двс+пропеллер. По крайне мере до тех пор, пока их выходные струи не будут иметь одинаковые скорости отбрасывания v. А так как скорость отбрасывания струи непосредственно связана с диаметром сопла/винта, то тут особо ничего не поделать... Только наращивать скорость полета, чтобы увеличить захватываемую движителем секундную массу воздуха m в формуле тяги F=m*a. Тогда на больших скоростях движительный кпд ПуВРД/ТРД может сравниться с кпд винта.
Другой путь повысить кпд - увеличить кпд самого двигателя. Кпд по генерированию энергии, которая используется для ускорения струи. Но и тут ничего особо не поделать, так как она зависит в том числе от степени сжатия, а у ДВС она намного выше, чем у ПуВРД.
Еще один путь увеличить кпд - это использовать эжекторные насадки или пульсирующий режим струи, которые вовлекают в работу больше внешнего воздуха, увеличивая массу в формуле F=m*a. Но это верно как для ПуВРД, так и для двс+пропеллер.