top-shop.ru
Стеклярус 'Астра', непрозрачный,

Остановимся на анализе эффективности винта, на величине его тяги, на той мощности, которой эта тяга создается.

Как создается подъемная сила крыла самолета, читатель, конечно, знает, и потому ему легко представить работу воздушного винта. Остановимся на анализе эффективности винта, на величине его тяги, на той мощности, которой эта тяга создается.
В отличие от крыла, воздушный винт совершает работу и сам потребляет некоторую мощность. Полезную мощность винта можно определить как произведение:

N0=Pv
где
P - сила тяги винта,
v - скорость перемещения аппарата.

А какую мощность нужно израсходовать, чтобы обеспечить работу винта? Так как скорость воздушной струи до винта равнялась v, то ее энергия будет равняться ½Mv2. Получив от винта приращение продольной скорости w, струя унесет энергию ½M(v+w)2. Разность этих энергий создается за счет работы винта:

Nв=Mvw + ½Mw2

Сила тяги винта P по закону импульса выражается через те же величины следующим образом:

P=Mw

Следовательно, мощность винта может быть записана так:

Nп=Mvw

Отношение полезной мощности к общей составит "коэффициент полезного действия воздушного винта":
коэффициент полезного действия воздушного винта.
Массу воздуха M можно выразить через скорость и ометаемую площадь Sв, с учетом плотности среды:
Формулы для расчета воздушного винта.
Здесь сх — коэффициент сопротивления, a S — площадь той поверхности, которая это сопротивление создает. Теперь мы можем написать:
КПД воздушного винта.
Как видно из этой формулы, КПД винта тем больше, чем больше площадь, ометаемая винтом. Увеличения площади можно достичь за счет диаметра винта, но такой путь ограничивается окружной скоростью концов лопастей. Поэтому обычно увеличивают количество двигателей и воздушных винтов.

Содержание

Расчет КПД пропеллера.