Что это значит?

[Wad]

Из графика следует, что для работы на оборотах мотора, равных 1500 об/мин с углом установки лопастей 45 град, винту Hamilton-Standard требуется около 330 л/с.

Вместе с тем, из курса общей теории двигателей внутреннего сгорания известно, что мощность поршневого авиационного мотора прямо пропорциональна его оборотам.

Мощность мотора, потребная для полета на скорости 220 км/ч из предыдущего расчета составила около 160-170 л/с при 1880 об/мин (2040 об/мин по тахометру в кокпите). Уменьшая число оборотов мотора до 1500 об/мин по тахометру при неизменном положении сектора газа никаким образом нельзя получить 330 л/с, потребных для полета на скорости 320 км/ч. Отсюда можно сделать вывод, что в модели винтомоторной группы самолета A6M2-21 симулятора «Ил-2» в части, касающейся изменения мощности мотора в зависимости от положения сектора шага винта, допущена ошибка.

Если учесть то, что расход топлива в большинстве случаев прямо пропорционален эффективной мощности мотора, то можно предположить, что избыточная мощность, возникающая при работе мотора A6M2-21 в «Ил-2» на малых оборотах и является источником неоправданно высокого расхода топлива, отмеченного автором этой ветки.

[ANATOLIUS]

Отсюда можно сделать вывод, что в модели винтомоторной группы самолета A6M2-21 симулятора «Ил-2» в части, касающейся изменения мощности мотора в зависимости от положения сектора шага винта, допущена ошибка.

Аналогично на Ла-5. Тоже можно на тяжёлом винте и маленьких оборотах лететь быстрее.

[SDPG_SPAD]

Спасибо, очень интересный и тщательный анализ!
С цифрами и выкладками - не то что мои объяснения на пальцах

С учётом изложенного Вами я мог бы сильно подсократить свой текст... однако меня тут смущает пара моментов.

Вместе с тем, из курса общей теории двигателей внутреннего сгорания известно, что мощность поршневого авиационного мотора прямо пропорциональна его оборотам.

Чуть выше я уже указал, что это не совсем так и в случае полностью открытой дроссельной залонки. Ниже - собираюсь показать, что для рассматриваемых режимов (30% РУД при положениях РУШ 100% и 30% ) верным считать следует скорее противоположное утверждение.

Если учесть то, что расход топлива в большинстве случаев прямо пропорционален эффективной мощности мотора,

Вот! Именно вот эта фраза описывает самую суть ошибки моделирования в Иле, как ни странно. См. ниже.

Итак, продолжу как писал, для лучшей читаемости.

...Ничто не мешает нам построить на одном графике "обороты-мощность" и внешнюю, и семейство дроссельных (они же винтовые) характеристики. Дополнить эту картинку хоршо было бы семейством внешних характеристик при других положениях рычага РУД. К сожалению, в данном случае нас ждёт облом - обычно в техописании авиамоторов 1930х-40х годов даются только две внешние характеристики, одна - для полностью открытого дросселя, как и говорилось ранее, другая - для некоторого постоянного наддува, соответствующего номинальному режиму работы двигателя.

Можно, однако, приблизительно прикинуть, как должны выглядеть внешние характеристики при прикрытии дросселя. Общая закономерность для любых ДВС такова: форма внешней характеристики остаётся подобной внешней х-ке на полном газу, при этом происходит смещение влево числа обротов, на которых развивается пиковая мощность.
Выглядит это приблизительно вот так (нашёл хорошую картинку ):


По Х отложены обороты, по Y - мощность двигателя. Красные кривые - внешние характеристики (жирно выделена х-ка при полностью открытом дросселе), цветные линии - винтовые х-ки.

Используя этот график, давайте рассмотрим, что будет происходить при измении режима двигателя. Пусть он у нас работал при полностью отданных вперёд РУД и РУШ - т.е. уж во всяком случае на внешней характеристике полного газа, и (применительно к рисунку) в точке пересечения её с "синей" винтовой характеристикой. Далее мы убираем РУД до 30% - двигатель уйдёт на какую-то другую внешнюю кривую, преположим, на вторую сверху. Поскольку у нас стоит винт постоянных оборотов, автоматика для их сохранения начнёт "облегчать" винт, устанавливая лопасти на меньший угол; это соответствует переходу на другую винтовую характеристику, скажем, "чёрную".

Теперь второе воздействие - убираем РУШ на две трети хода, что соответствует движению по внешней характеристике влево. Таким образом, затяжеление винта в данном случае приведёт одновременно к увеличению мощности и к падению оборотов!


To be continued...

[SDPG_SPAD]

Так что же получается: если расход топлива пропорционален мощности, то всё УНВП? При передвижении РУШ в положении 30% расход действительно должен вырасти вместе с увеличением мощности?

Пожалуй, что нет; даже с точки зрения житейской логики такое положение вещей смотрится как-то неестественнно. А вот, к примеру, выдержка из "Определение расхода топлива для полёта" (1934г., Кузнецов В.П., Кашарин А.В.):

"На графиках 13 и 14 дана зависимость часового расхода топлива от оборотов мотора по внешней и дроссельным характеристикам <...>
Эта зависимость часового расхода топлива от оборотов мотора была снята на земле перед полётными испытаниями самолётов. Так как полёт самолёта на различных режмах работы мотора представляет собой по существу полёты на различных углах атаки и следовательно полёты на различных дроссельных характеристиках и различных кривых расхода топлива, соответствующим им, и если взять значение часового расхода горючего для одной из дроссельных характеристик мотора и построить эту зависимость таким образом, чтобы по оси ординат был отложен не часовой расход топлива, а его отношение к расходу на полном газу, а по оси абсцисс откладывать не обороты мотора, а также их отношение к оборотам на полном газу, то мы получим зависимость отношений (G_t)_др./(G_t)_{пол.газа} по n_др./n_{пол.газа}.
Эта зависимость дана на графиках 15 и 16 и представляет тот интерес, что построенная по одной дроссельной характеристике она будет действительна также и для других дроссельных характеристик."



Где же ошибка в рассуждениях? Неявный подвох, содержавшийся в двух предыдущих постах, состоит в том, что говоря "мощность", везде подразумевалась эффективная мощность - снимаемая с двигателя для получения эффективной работы, крутящий момент Х об/мин; расход топлива же пропорционален индикаторной мощности, развиваемой ДВС как тепловой машиной. Вернее, наоборот - индикаторная мощность зависит от количества смеси, сгорающей в цилиндрах за единицу времени (при условии постоянства её состава, конечно). Из этого следует, что индикаторная мощность прямо пропорциональна оборотам двигателя; разница между ней и эффективной мощностью приходится на потери мощности.

Следовательно, расход топлива при одном и том же положении РУД никак не должен быть меньше на малых оборотах по сравнению с большими.