تخمین رانش موتور پیستون هنگام برخاستن

[rohamavation]

من تا حالا فهمیدم که چگونه یک موتور پیستونی قدرت ثابتی تولید می‌کند، برخلاف نیروی رانش ثابت مانند موتور جت، که می‌تواند به صورت تراست = توان / سرعت تخمین زده شود. با این حال، با استفاده از این فرمول، من محاسبه کردم که یک اسپیت فایر باید بتواند از حالت بیکاری به برخاستن در کمتر از 1.5 ثانیه (در مقابل 9.5 ثانیه irl) برود. بنابراین سوال من این است: چه چیز دیگری در حال وقوع است که زمان برخاست واقعی را بسیار طولانی‌تر از زمان محاسبه‌شده برخاست من می‌کند؟به وضعیت انرژی هواپیما اشاره دارد.
دانشجویانی مثا من اغلب این «قدرت» را با توان خروجی موتور اشتباه می گیرند، که در ابتدایی ترین شکل آن سوخت سوخته/ثانیه ضرب در فاکتورهای بازدهی است که خروجی اسب بخار را ارائه می دهد، که به عنوان گشتاور در یک RPM معین توصیف می شود.
به همین جا ختم نمی شود. اکنون باید کارایی پایه را در یک سرعت هوایی مشخص بیشتر در نظر بگیریم. به همین دلیل است که بسیار نادر است که هواپیماهای دارای نیروی محرکه را به عنوان دارای یک "تراست" مشخص مشاهده کنیم.
در واقع، اسب بخار توسط کشش ملخ یا به عبارت بهتر، گشتاور کششی پروانه مصرف می‌شود، که نیروی پسا جمع‌آوری شده از مرکز مقاومت است که بی شباهت به «نقطه شیرین» چوب بیسبال نیست. همچنین می‌توان پایه‌ها را دنده کرد تا دور موتور و دور موتور در دقیقه بهتر مطابقت داشته باشند.
خروجی رانش همان "بالابر" ایرفویل پایه است.
این نیرویی است که در برابر اینرسی، اصطکاک لاستیک و کشش آیرودینامیکی اسپیت فایر شما در هنگام شتاب گرفتن از باند فرودگاه، فشار می آورد.
همانند سایر ایرفویل‌های هواپیمای شما، بال‌ها را می‌توان با تعیین جریان جرمی هوا که توسط پایه چرخان به‌عنوان نیروهای کنش/واکنش ایجاد می‌شود، تخمین زد. همچنین، رانش در V 0 را می توان (مانند هواپیماهای مدل) "روی نیمکت" با چسباندن ترازو به پشت پایه موتور/پایه و اعمال دریچه گاز کامل اندازه گیری کرد.با استفاده از قطب هواپیما، نیروی پسا روی هواپیما در سرعت برخاست را محاسبه کنید. همچنین نیروی مقاومت غلتشی هواپیما را در لحظه شروع رول برخاست تعیین کنید. با استفاده از این مقادیر، میانگین رانش شتاب ناشی از پروانه در شروع و پایان کار تعیین می شود. نیروی میانگین شتاب به صورت تعیین می شود$F = \frac{F_s – F_e}{ln (\frac{F_s} {F_e})}$جایی که Fs
استاتیک رانش مقاومت غلتشی کمتر در شروع نیروی رانش ایستا کمتر از کشش کل آیرودینامیکی است درست به اندازه سرعت پرواز Vt.o. بدست آمده است.
محاسبه تیک آف پروپ کمی مشکل است زیرا تغییرات زیادی بین سکون و پرواز وجود دارد. مهمترین بخش راندمان پروانه $eta_P$ است
که از نظر تئوری در حالت سکون صفر می شود اگر از فرمول های معمول استفاده کنید.
ترفند این است که برای مقادیر واقعی از سرعت پرواز استفاده نکنید، بلکه سرعت در هواپیمای ملخی را در نظر بگیرید. این را می توان نیمی از افزایش سرعت نهایی هوای عبوری از دیسک پروانه $\Delta v$ فرض کرد
. سپس حتی فرمول کارایی برای پرواز را می توان در تمام طول پرواز استفاده کرد. بیان
$\eta_P=\frac{v_∞}{v_∞+\frac{\Delta v}{2}}$
تبدیل می شود
$\eta_{P_{at\,rest}}=\frac{\frac{\Delta v}{2}}{\Delta v}=\frac{1}{2}$که با واقعیت به عنوان حد نظری بالایی برای راندمان پروانه در حالت استراحت مطابقت دارد. تلفات چسبناک و القایی این را تا حدود 20 درصد برای یک ملخ با سرعت ثابت کاهش می دهد و احتمالاً برای یک ملخ گام ثابت و پایه گام متغیر دو موقعیتی اسپیت فایرهای اولیه، این میزان را تا حدود 20 درصد کاهش می دهد.حالا دقیق این فرمول اینه
$\eta_P=\frac{v_∞+\frac{\Delta v}{2}}{v_∞+\Delta v}$به طور دقیق، این معادله کارایی صحیح برای محدوده سرعت کامل است، اما در زمان قبل از کامپیوترها کمی غیرعملی بود زیرا استفاده از آن نیاز به یک فرآیند تکراری دارد که در آن تراست و $\Delta v$ باید متعادل باشد بنابراین، تمام دانشجویانی بهدن درک اونو برمیدارن از اونچه توجزوات مختلفه فقط به معادله اول توجه میکنن مثل من و خیلی هاا، تنها معادله اول را به شما نشان می دهند. خطا یک بار $v_∞$ کوچیکه بزرگ می شود، به ویژه از $\Delta v$
با افزایش سرعت پرواز کاهش می یابد هنگامی که تکیه گاه کار می کند، هواپیما حتی قبل از شروع حرکت، کشش آیرودینامیکی ایجاد می کند. شستشوی پروانه ای که روی بدنه، دم و ریشه بال جریان می یابد، کشش چسبناکی تولید می کند که البته تنها زمانی رشد می کند که هواپیما سرعت خود را افزایش دهد.