ТВД vs ПД

[wind]

А Если кажется, что с тягой у Як-3 я перегнул, тогда скажите какая, по вашему мнению (а лучше точные данные о характеристике силовой установки по тяге) статическая тяга у ентого самолёта?

- Вот что я откопал в старой книжонке "Практическая аэродинамика самолёта Ан-2": тяга на месте, с вином АВ-2 - 1850 кГ, с винтом В-509-Д-9А - 1600 кГ. Двигатель АШ-62ИР, мощность на взлётном режиме 1000 л.с.
Диаметр того и другого винта 3.6 метра.
А вот из "Практической аэродинамики самолёта Як-18Т": Винт В-530Т-Д35, максимальная тяга у земли на номинальных оборотах 448.5 кГ, мощность двигателя М-14 на номинальном режиме 290 л.с., диаметр винта - 2.4 метра.
Вот, пожалуйста, - экстраполируйте/интерполируйте всё это на Як-3, Мессершмидт и т.д.

[Moroka]

КПД всегда меньше единицы и достигает у лучших воздушных винтов величины 0,8...0,9.

- Вот что я откопал в старой книжонке "Практическая аэродинамика самолёта Ан-2": тяга на месте, с вином АВ-2 - 1850 кГ, с винтом В-509-Д-9А - 1600 кГ. Двигатель АШ-62ИР, мощность на взлётном режиме 1000 л.с.
Диаметр того и другого винта 3.6 метра.
А вот из "Практической аэродинамики самолёта Як-18Т": Винт В-530Т-Д35, максимальная тяга у земли на номинальных оборотах 448.5 кГ, мощность двигателя М-14 на номинальном режиме 290 л.с., диаметр винта - 2.4 метра.
Вот, пожалуйста, - экстраполируйте/интерполируйте всё это на Як-3, Мессершмидт и т.д.

Спасибо за информацию. Экстраполирую и интерполирую получаем цифру статической тяги у Як-3 ~2тонны. Следовательно эффективность винта на скорости ~700км/час (тяга ~800-900?кг) относительно нулевой скорости ~40%-45%.
Из http://aeroclub.msk.ru/class/aerodyn/AD03.HTM

....КПД всегда меньше единицы и достигает у лучших воздушных винтов величины 0,8...0,9.

Тогда можно считать ~35%-40%?
........Хотя, нахрен мы это кпд считаем?

[wind]

...Хотя, нахрен мы это кпд считаем?

- Есть формулы, в учебниках, надо просто их найти (я не могу - просто негде взять) и не ломать себе попусту башку...

[Moroka]

- Есть формулы, в учебниках, надо просто их найти (я не могу - просто негде взять) и не ломать себе попусту башку...

Согласен, хотя поломать башку - прикольно.
А вообще это всё mr_tank замутил - почему с ТВД быстрее, да почему....
Мне это "почему" то же стало интересно..... Вот узнал, что у ТВДешек мощность "не ветру" существенно растет....

[wind]

Вот узнал, что у ТВДешек мощность "не ветру" существенно растет....

- Ну, дык - засуропить ПД наддув - точно так же можно (и делали!) увеличить мощность. Уж сто лет тому в обед...
Компрессоры всех мастей, прежде всего - турбокомпрессоры (слышал, как он на тракторе "Кировец" свистит? )

[Fishbed]

Абсолютный полный тяжёлый бред ))

Элементарная физика - мощность это производная числа оборотов и крутящего момента , следовательно при одинаковой мощности и одинаковых оборотах крутящий момент одинаков , либо при меньших оборотах больше крутящий момент и наоборот . В нашем конкретном случае винт я так понимаю имеет одинаковые обороты на максимальной мощности как в варианте с ТВД так и с ПД , следовательно и крутящие моменты на выходном валу редуктора одинаковы

Припозднился с ответом, но все равно....

Обороты винта одинаковы, но не однинаковы обороты двигателей 3000 против 13000. У ТВД-эшного редуктора больше передаточное число, следовательно момент больше... Собсно даже без редуктора

[mr_tank]

а чем, собственно отличаются пропеллеры для ПД, ТВД, винты-вентиляторы и сверхзвуковые винты?

[Yo-Yo]

Припозднился с ответом, но все равно....

Обороты винта одинаковы, но не однинаковы обороты двигателей 3000 против 13000. У ТВД-эшного редуктора больше передаточное число, следовательно момент больше... Собсно даже без редуктора

Еще раз: МОЩНОСТЬ при проходе через редуктор не меняется (почти - к.п.д. редуктора все-таки не совсем 1), поэтому при равной мощности на винте будет ОДИН И ТОТ ЖЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ. Нас абсолютно не волнует какой там был момент/обороты ДО РЕДУКТОРА.

И еще раз: если мощность на валу винта одна и та же, обороты одинаковые - МОМЕНТ НА ВАЛУ ВИНТА ЕСТЬ ОДИН И ТОТ ЖЕ.

[Yo-Yo]

А вот тяга Як-3 у земли. Получено двумя методами - по графикам CT и СМ с испытаний подобного винта американского и, так скажем, еще одним методом... .

Сразу хочу предупредить - не сравнивайте с винтом Ан-2, он для других скоростей спроектирован.

[Moroka]

А вот тяга Як-3 у земли. Получено двумя методами - по графикам CT и СМ с испытаний подобного винта американского и, так скажем, еще одним методом... .

Сразу хочу предупредить - не сравнивайте с винтом Ан-2, он для других скоростей спроектирован.

1. Очень интересно! Правда хочется пояснений, что есть СТ?, СМ?, что за американский винт?
2. Экстраполируя приведенный график (а он качественно очень совпадает с графиком коэффициента тяги ~кВт/л.с., приведенным в "Сов.Самолётостроении ч.II". Только там до бОльших скоростей и видно, что кривая в области этих скоростей становится чуть положе) до скорости 700 км/час получаем тягу, всего 350-370кг!, а на скорости 800 км/час ~280-300кг! А это означает, что, даже небольшая рективная составляющая ~100-150кг является существенной в общей работе ВМГ.

[Moroka]

а чем, собственно отличаются пропеллеры для ПД, ТВД, винты-вентиляторы и сверхзвуковые винты?

...профилем, формой, количеством лопастей, диапазоном углов аттаки, нагрузками....
mr_tank, это тебе зачем? Это что - новая тема? Или мы приблизимся к ответу на вопрос почему побеждает ТВД vs ПД?

[mr_tank]

...профилем, формой, количеством лопастей, диапазоном углов аттаки, нагрузками....
mr_tank, это тебе зачем? Это что - новая тема? Или мы приблизимся к ответу на вопрос почему побеждает ТВД vs ПД?

вот именно, если прикрутить пропеллер от ПД к ТВД или наоборот что получится?

[Moroka]

вот именно, если прикрутить пропеллер от ПД к ТВД или наоборот что получится?

Видимо ТПД - ТурбоПоршневойДвигатель .

[Fishbed]

2 Yo-Yo

И еще раз: если мощность на валу винта одна и та же, обороты одинаковые - МОМЕНТ НА ВАЛУ ВИНТА ЕСТЬ ОДИН И ТОТ ЖЕ.

Не понимаю я чего-то :confused: Из рассуждений следует:
т.е. если у ДТ-75 ( трактор такой гусеничный) - 100 л.с. и у "Волги" - 100 л.с., то ,скажем, при 1500 об\мин момент на выходе с коробки ( можно считать редуктор) будет одинаковый ??? Что-то не то: трактор "волгу" утянет, а волга трактор - вряд ли.

И еще... Звиняйте за упрямость, но не понимаю я ....+ я не тупо не спорю, а рассуждаю

Если мы заменим двигатели "Волги" и ДТ-75, то получим:
Волга: высыпем все шестеренки откуда только можно - приложена большая сила.
ДТ-75: Никуда не поедет. Не хватит момента ( не МОЩНОСТИ! ), чтобы преодолеть силу трения. Т.е. не смотря на равные мощность и обороты моменты явно разные. + КПП - трактор не поедет 100 км\ч, так же как и "Волга" не потянет плуг: золотое правило механики - проигрываем в скорости, но выигрываем в усилии и наоборот.
Теперь к ПД и ТВД.
Если по рассуждениям, что обороты одинаковые, мощность одинаковая и КМ равен и не зависит от редукторов и пр., то у ТВД обороты в 4 раза больше, следовательно КМ больше в 4 раза у ТВД.
Теперь, имея числа в редукторе 1,5 - 2 у ПД и 13 у ТВД, по тому же правилу механики, усилие на выходном валу редуктора у ТВД будет в 6,5 раз больше, нежели у ПД, не считая разницу в моментах. В результате ТВД не будет реагировать на загрузку винта.

[timsz]

Не понимаю я чего-то :confused: Из рассуждений следует:
т.е. если у ДТ-75 ( трактор такой гусеничный) - 100 л.с. и у "Волги" - 100 л.с., то ,скажем, при 1500 об\мин момент на выходе с коробки ( можно считать редуктор) будет одинаковый ??? Что-то не то: трактор "волгу" утянет, а волга трактор - вряд ли.

Тут есть несколько моментов (кроме крутящего):

1. КМ надо считать не на валу двигателя, а на колесе, так как именно он будет определять тягу. А он зависит от передаточных чисел коробки. Хотя мощность и не зависит.

2. Когда Волга и ДТ-75 будут бодаться, то влиять будет не мощность, а КМ, который скорее будет больше у дизеля.

3. Дизель имеет очень большую тягу на малых оборотах, которая быстро "сдувается" (поэтому у них и КПП с огромным количеством передач). В статике это будет важно. Хотя, если сцепление не жаль...

4. Ну и движитель, конечно, очень важную роль в бодании играть будет. Гусеницы - это все-таки гусеницы.

Если мы заменим двигатели "Волги" и ДТ-75, то получим:
Волга: высыпем все шестеренки откуда только можно - приложена большая сила.
ДТ-75: Никуда не поедет. Не хватит момента ( не МОЩНОСТИ! ), чтобы преодолеть силу трения. Т.е. не смотря на равные мощность и обороты моменты явно разные. + КПП - трактор не поедет 100 км\ч, так же как и "Волга" не потянет плуг: золотое правило механики - проигрываем в скорости, но выигрываем в усилии и наоборот.

Или поедем, но медленно и очень печально. Кстати, большие сомнения, максимальная мощность атмосферного дизеля и бензинового двигателя достигается на одних и тех же оборотах.

Теперь к ПД и ТВД.
Если по рассуждениям, что обороты одинаковые, мощность одинаковая и КМ равен и не зависит от редукторов и пр., то у ТВД обороты в 4 раза больше, следовательно КМ больше в 4 раза у ТВД.

Так обороты одинаковые или в 4 раза больше?

[Yo-Yo]

1. Очень интересно! Правда хочется пояснений, что есть СТ?, СМ?, что за американский винт?
2. Экстраполируя приведенный график (а он качественно очень совпадает с графиком коэффициента тяги ~кВт/л.с., приведенным в "Сов.Самолётостроении ч.II". Только там до бОльших скоростей и видно, что кривая в области этих скоростей становится чуть положе) до скорости 700 км/час получаем тягу, всего 350-370кг!, а на скорости 800 км/час ~280-300кг! А это означает, что, даже небольшая рективная составляющая ~100-150кг является существенной в общей работе ВМГ.

В советстком самолетостроении указано для постоянного к.п.д., а для постоянных оборотов это не совсем так, поэтому непосредственно накладывать их друг на друга нельзя.

CT - Thrust coefficient, CM - Moment coefficient.

Действительно, скорее всего ТВД имеет даже при одинаковой мощности на валу (brake power) бОльшую тягу выхлопа, поэтому на больших скоростях общая мощность его будет выше. Отсюда и прирост в скорости.

[Fishbed]

Тут есть несколько моментов (кроме крутящего):

1. КМ надо считать не на валу двигателя, а на колесе, так как именно он будет определять тягу. А он зависит от передаточных чисел коробки. Хотя мощность и не зависит.

2. Когда Волга и ДТ-75 будут бодаться, то влиять будет не мощность, а КМ, который скорее будет больше у дизеля.

3. Дизель имеет очень большую тягу на малых оборотах, которая быстро "сдувается" (поэтому у них и КПП с огромным количеством передач). В статике это будет важно. Хотя, если сцепление не жаль...

4. Ну и движитель, конечно, очень важную роль в бодании играть будет. Гусеницы - это все-таки гусеницы.




Или поедем, но медленно и очень печально. Кстати, большие сомнения, максимальная мощность атмосферного дизеля и бензинового двигателя достигается на одних и тех же оборотах.



Так обороты одинаковые или в 4 раза больше?

У ТВД обороты ротора - 12000-13000 об\мин ( постоянно)
У ПД обороты коленвала - 3000-3200 об\мин ( на "Звездах" - 2700-3000 об\мин)
Но у винта обороты около тысячи на взлетном режиме
Другое дело, что у ТВД винт всегда крутиться на 1000 - 1100 об\мин, а у ПД обороты винта зависят от оборотов коленвала.
Вот тут и начинается самое интересное:
Имея на валу винта ТВД гораздо больший запас по моменту, мы можем увеличить угол установки лопасти. Возросшее сопротивление не "затормозит" двигатель ( хотя бы потому, что редуктор имеет большое передаточное число. Для сравнения: посадим в "жигули" 5 человек и в ГАЗ-21 5 человек: при схожих мощностях ( разница в ~15 сил) водитель ГАЗ-21 почти не почувствует нагрузки, при том, что "жигули" перестанут ехать, особенно в горку)+ впрыск большего кол-ва топлива в камеру сгорания. А вот увеличения шага винта на поршневом двигателе приводит к просадке оборотов и не развитию полной мощности соответственно. Причем просадка оборотов "некомпенсируемая", т.е. при бОльшем кол-ве подачи топлива ( карбюратор или впрыск - без разницы) она не пропадет, а даже просядет еще больше из-за переобогащения смеси. А облегченный винт тянет послабее, нежели затяжеленный. Отсюда мое ХО: пока на ПД при затяжеленном винте мы не поднимем обороты до ~100% мы всегда будем проигрывать по тяге ( а следовательно по скорости) ТВД.

З.Ы. Хотя м.б. и реактивная составляющая играет свою роль. Только есть сомнение:скорей всего, если взамен ПД ставили ТВД, то ставили "неправильный " ТВД ( у него турбина рядом с винтом, а компрессор рядом с кабиной - несколь на пальцах). А выхлопные патрубки такого ТВД практически не создают тяги.
Для сравнения: реактивная тяга на взлетном режиме АИ-20 всего 400 кг. Хотя он имеет выхлопуную трубу, похожую на реактивное сопло.
А два изогнутых патрубка, торчащих из-под капотов, почти не создают ИМХО тяги - уж слишком большие потери в изгибах, да и кусок трубы тяги не создаст.

[Yo-Yo]

2 Yo-Yo


Теперь к ПД и ТВД.
Если по рассуждениям, что обороты одинаковые, мощность одинаковая и КМ равен и не зависит от редукторов и пр., то у ТВД обороты в 4 раза больше, следовательно КМ больше в 4 раза у ТВД.
Теперь, имея числа в редукторе 1,5 - 2 у ПД и 13 у ТВД, по тому же правилу механики, усилие на выходном валу редуктора у ТВД будет в 6,5 раз больше, нежели у ПД, не считая разницу в моментах. В результате ТВД не будет реагировать на загрузку винта.

Спокойно, Ипполит, спокойно... пробуем с самого начала:

Итак, имеем два двигателя. Один дает мощность P при оборотах N1, другой - ту же мощность P, но при оборотах N2=k*N1. При этом момент
M1 = P/(2pi*N1), а второй - M2 = P/(2pi*k*N1), что в к раз меньше. Как правильно было замечено - по тому же закону механики.

Для того, чтобы получить ОДИНАКОВЫЕ обороты на выходе, к первому двигателю добавили редуктор с передаточным отношением m, а ко второму - m*k. Мне уже в лом (и так уже много лет назад все понятно), поэтому предоставляю возможность вычислить момент на выходном валу самостоятельно.

Прошу прощения за вопрос: вы в каком году заканчивали школу?
И что было по физике?
Это не в насмешку, а просто я начинаю замечать, что школа сейчас практически перестала давать сколько-нибудь систематизированные знания по физике.

[timsz]

У ТВД обороты ротора - 12000-13000 об\мин ( постоянно)
У ПД обороты коленвала - 3000-3200 об\мин ( на "Звездах" - 2700-3000 об\мин)

Если мощности при этом у них одинаковые, то у ТВД момент будет в 4 раза меньше. Поэтому уменьшив редуктором обороты до 1000 в 12 раз на ТВД и в 3 раза на ПД, с соответствующим ростом момента, получим опять-таки одинаковый момент на винте.

Вообще через закон сохранения энергии все хорошо получается.

[mr_tank]

для сравнения, мустанг с пд и твд

[Moroka]

.....
З.Ы. Хотя м.б. и реактивная составляющая играет свою роль. Только есть сомнение:скорей всего, если взамен ПД ставили ТВД, то ставили "неправильный " ТВД ( у него турбина рядом с винтом, а компрессор рядом с кабиной - несколь на пальцах). А выхлопные патрубки такого ТВД практически не создают тяги.
Для сравнения: реактивная тяга на взлетном режиме АИ-20 всего 400 кг. Хотя он имеет выхлопуную трубу, похожую на реактивное сопло.
А два изогнутых патрубка, торчащих из-под капотов, почти не создают ИМХО тяги - уж слишком большие потери в изгибах, да и кусок трубы тяги не создаст.

mr_tank дал хорошее фото кавалера. На нем можно отметить следующее:
1. Кольцеобразный воздухозаборник вокруг кока винта => эффективное использование набегаюшего воздушного потока => повышение мощности и кпд ТВД, особенно на больших скоростях.
2. На нем не видно "два изогнутых патрубка, торчащих из-под капотов" => можно предположить, что выхлопные патрубки выходят "в нужном" направлении и имеют бОльшую "реактивную" эффективность.
3. Отсутствие под брюхом выступающего радиатора => снижение Cx (напомню, что самолёты, в том числе и рекордные, с испарительной системой охлаждения двигателя обгоняли традиционные конструкции ~на 80-100 км/час.)

2 Fishbed Всё таки момент и мощность слишком разные категории (..знаменитое "дайте мне точку опоры и я переверну весь мир.." Архимед-1чел.сила ) , чтобы момент как-то существенно определял тягу ВМГ. Редуктор играют роль согласущего элемента, позволяющих с макс. эффективностью использовать МОЩНОСТЬ двигателя и обеспечивая необходимый для работы всей ВМГ момент...ИМХО. Кстати известно, одна из проблем ТВД - создание легкого, с малыми потерями, высокооборотного и "мощного" редуктора. У ПД этот узел не столь проблемный.

[mr_tank]

Этот мустанг не Кавалер, а Piper PA-48 Enforcer, кавалеровский турбо-мустанг должен выглядеть так. но его фотографий нет, PS и даже непонятно, что изображено здесь, поскольку та-же фота есть и как Enforcer

[mr_tank]

И кстати, у Enforcer выхлоп налево, т.е. реактивная составляющая настолько мала, то это позволительно.

[Moroka]

Этот мустанг не Кавалер, а Piper PA-48 Enforcer, кавалеровский турбо-мустанг должен выглядеть так. но его фотографий нет, PS и даже непонятно, что изображено здесь, поскольку та-же фота есть и как Enforcer

Обманщик! Этот "пипер", оказывается, даже 700 не набирает. Крыло больше ~на 8 кв.м.
Это "неправилбный" Мустанг

[экскаваторщик]

Бред..... Один Мустанг какого года выпуска?? А этот полетел в 1967 году!!! Наука не стоит на месте.....вот поэтому он и быстрее Формы практически те же, а материалы, профили винтов, лако-красочные покрытия, смазочные материалы?! ГСМ это вообще отдельная тема. Сколько мощности можно потерять на дерьмовом масле, например??? Вам это в голову не приходило??? И потом сколько оборотов может выдать ПД и ТВД?? Что за редуктор там и там? Короче разговор ни о чем. Человек спросил почему, а вы его графиками блин тыкаете))