Кривые потребных и располагаемых мощностей

Потребная скорость и мощность горизонтального полета

Известно, что подъемная сила выражается формулой



Для обеспечения горизонтального полета должно выполняться условие



Подставив в уравнение (2. 26) G вместо Y и разрешив его относительно V получим:



Из последнего уравнения можно сделать вывод, что при неизменной нагрузке на крыло G/S и плотности каждому значению С_у (а значит, и каждому углу атаки ) соответствует вполне определенная скорость. Эту скорость называют потребной скоростью горизонтального полета.

Для обеспечения горизонтального полета с установившейся скоростью должно выполняться еще и второе условие



где Р_П-потребная тяга горизонтального полета. Поделив равенство (2.26) на (2.29), получим:



Но



откуда



То есть потребная для горизонтального полета тяга, на некотором угле атаки , равна весу самолета, деленному на его аэродинамическое качество при этом угле атаки. Чем меньше вес самолета и чем выше его аэродинамическое качество, тем меньшая тяга требуется для осуществления горизонтального полета. Но качество самолета зависит от угла атаки; следовательно, при изменении угла атаки будет изменяться качество, а значит, и потребная тяга.

Известно, что мощность-это работа силы за единицу времени:



Следовательно, потребная мощность горизонтального полета равна произведению потребной тяги на скорость полета:



Кривая потребных мощностей или, как ее еще называют, кривая Жуковского, строится в координатах мощности и скорости.

Каждая точка этой кривой соответствует вполне определенному углу атаки, для которого и вычисляются значения V_гп и N_п.

При этом: значения С_у и С_x снимаются с поляры самолета: потребная скорость горизонтального полета вычисляется по формуле (2.28), а потребная мощность - по формуле (2.30).

Результаты такого расчета приведены в виде графика Nп=f(Vгп) на рис. 2.16.



Рис 2.16 Кривые потребной и располагаемых мощностей горизонтального полета

При этом предполагалось, что G=2450 Н, S=8 м2, = 1,225 кг/м3, а СЛА имеет поляру рис. 2.14.

Располагаемая мощность силовой установки

Располагаемая мощность N_p - это часть мощности двигателя N, которая расходуется на перемещение самолета. Если бы КПД винта был равен единице, то располагаемая мощность равнялась бы мощности двигателя. Однако КПД винта никогда не может равняться единице. В лучшем случае, на расчетной для винта скорости полета можно принимать =0,60, для других режимов его работы - не более 0,5... 0,6. Исключение составляют винты изменяемого шага (ВИШ), однако до настоящего времени, из-за большой конструктивной сложности, широкого применения на СЛА они не нашли.

В общем случае Np= N, где =f(V).

по материалам: П.И.Чумак, В.Ф Кривокрысенко "Расчет и проектирование СЛА"