Какой скорости может достичь самолет с винтом в качестве движителя?

Aaz> Теперь яснее - или жевать дальше?
Да, если можно. В смысле - жевать!

uagg> Да, если можно. В смысле - жевать!
Я не спец в аэродинамике, но меня, в случае чего, знающие люди проправят. Попробуем...

Будем сравнивать два самолета размерности истребителя. Один из них - с "обычным" винтом - летит на скорости М=0,5, а самолет со "сверхзвуковым" винтом - при М=1,2.
Для простоты отбросим вопрос, как этот самолет сможет разогнаться ДО сверхзвука. Пусть его сбрасывают с носителя уже на с/з скорости.

Для винта "аналогом" аэродинамического качества является т.н. "коэфф. тяги".
Если принять, что нормальный винт имеет коэфф. тяги, скажем 15, то "сверхзвуковой" винт будет иметь Кт=5. Эти цифры "условные", они выбраны по сопоставлению с аэродинамическим качеством, которое имеют самолеты на дозвуке и на сверхзвуке.

При этом коэффициент сопротивления самолета (Сх - "це икс") возрастет (для простоты) примерно в 5 раз (это то, что в обиходе называют "звуковым барьером"). А сила сопротивления растет пропорционально коэффициенту сопротивления и квадрату скорости.

То есть если принять потребную мощность дозвукового самолета за единицу, то для сверхзвукового она будет равна:
1х[15:5] х 5 х [(1,2x1,2):(0,5x0,5)]
В первых квадратных скобках - то, что дает ухудшение тяги винта, пятерка - это прирост Сх, вторые квадратные скобки - это увеличение лобового сопротивления по скорости.

Умножив и поделив, получаем цифру 86. Это означает, что если дозвуковой самолет имеет двигатель мощностью 1000 л.с., то сверхзвуковому нужно иметь мощность ВОСЕМЬДЕСЯТ ШЕСТЬ ТЫСЯЧ ЛОШАДИНЫХ СИЛ.
Для сравнения - силовая установка Ту-95 выдает ШЕСТЬДЕСЯТ тысяч л.с.

D.Vinitski> Ну, на фоне НК-12 полувековой давности такаямощность не кажется невозможной.

АЛ-31Ф на полном форсаже выдаёт на высоте 12500 кгс тяги на скорости 2500км/ч. Значит, его мощность N = F*v = 12500*9.81 * 2500/3.6 = 85E6 / 760 = 112 тыс. лошадиных сил

D.Vinitski> Ну, на фоне НК-12 полувековой давности такаямощность не кажется невозможной.
Кгхм... Вообще-то на упомянутом мной Ту-95 как раз стоят НК-12М. В количестве ЧЕТЫРЕХ штук.
Не хочешь нарисовать истребитель с такой силовой установкой?

D.Vinitski>> Ну, на фоне НК-12 полувековой давности такаямощность не кажется невозможной.
Balancer> АЛ-31Ф на полном форсаже выдаёт на высоте 12500 кгс тяги на скорости 2500км/ч. Значит, его мощность N = F*v = 12500*9.81 * 2500/3.6 = 85E6 / 760 = 112 тыс. лошадиных сил
Кгхм... Вообще-то 12,5 т. - это СТЕНДОВАЯ тяга. Такую на самолете движок вообще не развивает, бо существуют потери в в/з.
При М=2 и Н=11 км АЛ-31 дает "всего" 10,2 тонны. Но тоже поучается неплохо...

Aaz> Кгхм... Вообще-то 12,5 т. - это СТЕНДОВАЯ тяга. Такую на самолете движок вообще не развивает, бо существуют потери в в/з.

Да, но и тяга на высоте выше. Хотя - да, я протормозил. Сперва тяга растёт с высотой, потом - падает.

Aaz> При М=2 и Н=11 км АЛ-31 дает "всего" 10,2 тонны. Но тоже поучается неплохо...

К сожалению, график высотного профиля для АЛ-31Ф найти не смог, чтобы оценить точнее Но был.

>>скажем 15, то "сверхзвуковой" винт будет иметь Кт=5. Эти цифры "условные", они выбраны по сопоставлению с аэродинамическим качеством, которое имеют самолеты на дозвуке и на сверхзвуке.
digger> Я думаю,что не 5 все-таки. Иначе сверхзвуковые лопатки в компрессоре или вентиляторе были бы неработоспособны, если 0.8 еще умножить на 2-3 сверхзвуковые ступени.
Пример компрессоров / вентиляторов со сверхзвуковыми ступенями, плиз. Центробежные не приводить!

hcube> Эээ.. а почему это Cx от скорости зависит? Если я правильно помню, там зависимость вообще нелинейная...
Так она "нелинейная" - или вообще не зависит?
И где я там говорю про ЛИНЕЙНУЮ зависимость?

hcube> при переходе звукового баръера сопротивление максимально, а ЗА ним - оно обратно падает, звуковой барьер - это грубо говоря 'прокалывание' самолетом собственной ударной волны.
"Условно-приближенно", если одти от М=0,5 до м=1,2, то туда гарантированно и впаришься. И хотя оно потом и падает, но все равно "ступенька" остается.

Aaz> При М=2 и Н=11 км АЛ-31 дает "всего" 10,2 тонны. Но тоже поучается неплохо...
Balancer> К сожалению, график высотного профиля для АЛ-31Ф найти не смог, чтобы оценить точнее Но был.

Aaz> ...

А почему тут на стенде на H=0 тяга менее 12500кгс?

Balancer> А почему тут на стенде на H=0 тяга менее 12500кгс?
Надеюсь, что я не ошибся, переводя картинку в Корел.

Видимо, из-за того, что на стенде тоже в/з есть - пусть и "оптимизированный".
Тогда получается, что 12,5 т - это вообще сугубо теоретическая цифра, полученная путем "вычитания потерь".

Balancer>> А почему тут на стенде на H=0 тяга менее 12500кгс?
Aaz> Надеюсь, что я не ошибся, переводя картинку в Корел.

Вроде не ошибся. Учебник ВВА приводит такие же графики:

Aaz> Тогда получается, что 12,5 т - это вообще сугубо теоретическая цифра, полученная путем "вычитания потерь".

Х.з. На Авиабазе ещё такое находится - F-22; макс. скорость M=2,42... баян ? [YYKK#19.06.06 21:52]

В.М.> Вроде не ошибся. Учебник ВВА приводит такие же графики:

А что тогда за отметка «стенд» на этом графике в аккурат на 122кН?

В.М.> Вроде не ошибся. Учебник ВВА приводит такие же графики:

Кстати, по этому графику выходит, что на H=11 тыс. при ПФ и M=2.1 тяга будет ~120кН. Почти стендовая.

В.М.>> Вроде не ошибся. Учебник ВВА приводит такие же графики:
Balancer> А что тогда за отметка «стенд» на этом графике в аккурат на 122кН?

На алексеевом графике - оная же, зеленым маркером. А график -тот ниже.

hcube> Я имел в виду, что Cx на то и Сx, чтобы от скорости НЕ зависеть.
Допустим (ненадолго ), что это так.
Сопротивление равно (Cx) x (ро) х (вэ-квадрат) / 2 (вроде, не напутал).
Очевидно, что при разгоне на постоянной высоте должна быть строгая квадратичная зависимость.
Ты же говоришь о нелинейной зависимости сопротивления по скорости.
"Внимание, вопрос" (с - ЧГК): тогда какой именно сомножитель дает эту самую нелинейность?
Подсказка: (ро), естествнно, постоянно, а (вэ-квадрат) - он и в Африке квадратичен.

В.М.> На алексеевом графике - оная же, зеленым маркером.

Да, торможу. Но налицо заметные смещения графиков при их сравнении

У него ПФ/11км/М=2,1 даёт около 11000кгс = 108кН

Aaz> Надеюсь, что я не ошибся, переводя картинку в Корел.
В.М.> Вроде не ошибся. Учебник ВВА приводит такие же графики:
Естественно - они позаимствованы из документации АЛ-31Ф, с которой я "кореловский" файл и делал.

Aaz>> Тогда получается, что 12,5 т - это вообще сугубо теоретическая цифра, полученная путем "вычитания потерь".
Balancer> Х.з. На Авиабазе ещё такое находится - F-22; макс. скорость M=2,42... баян ? [YYKK#19.06.06 21:52]
Page 'http://forums.airbase.ru/2006/05/t39252,6--F-22' not found