Wie berechnet man den Schub eines Kolben- oder Turboprop-Motors? [Duplikat]

Die einfachste Gleichung verwendet einen angenommenen Propellerwirkungsgrad$\eta_{Prop}$und wandelt Leistung P in Schub T like um

$$T = \frac{P}{v}\cdot\eta_{Prop}$$

Wo$v$ist die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs.

Das Schwierige ist, zu bekommen$\eta_{Prop}$Rechts. Verwenden Sie 85 % für leicht beladen$^*$Propeller, die an ihrem Auslegungspunkt arbeiten. Und stellen Sie sicher, dass Sie die Leistungsentnahme vom Motor für den Antrieb des Zubehörs abziehen, damit Sie nur die effektive Leistung am Propeller verwenden, nicht die Motornennleistung.

Die Gleichung funktioniert nur, wenn der Propeller in Bewegung ist, also Fluggeschwindigkeit$v$ist nicht null. Informationen zum Abdecken des statischen Falls finden Sie in dieser Antwort .

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$^*$Die Belastung eines Propellers kann durch das Verhältnis von Schub zu Propellerscheibenfläche ausgedrückt werden, dimensionslos gemacht durch Division durch den Staudruck$\frac{\rho}{2}\cdot v^2$. Wenn$T$ist Schub und$d$der Durchmesser ist, der dimensionslose Schubbelastungskoeffizient$c_T$Ist

$$c_T = \frac{T}{\pi\cdot\frac{d^2}{8}\cdot\rho\cdot v^2}$$ Manchmal wird dies vereinfacht zu $$c_T = \frac{T}{\pi\cdot\frac{d^2}{4}\cdot v^2}$$ Beachten Sie, dass diese Definition den Propellerschub bei einer bestimmten Geschwindigkeit benötigt. Eine andere Art, die Propellerbelastung auszudrücken, die sich für die Verwendung des einfach zu messenden statischen Schubs anbietet, besteht darin, den Schub durch die Scheibenfläche und den dynamischen Druck der Propellerspitze im Ruhezustand zu teilen$n$als Drehzahl der Stütze: $$c_T = \frac{T}{\frac{\rho}{2}\cdot\left(\frac{n\cdot\pi\cdot d}{60}\right)^2\cdot\pi\cdot\frac{d^2}{4}}$$ und wieder eine vereinfachte Form davon findet sich in der Literatur: $$c_T = \frac{T}{\rho\cdot\left(\frac{n}{60}\right)^2\cdot d^4}$$

Im Allgemeinen hat ein leicht beladener Propeller einen großen Durchmesser und fliegt mit niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit. Während Warbirds aus dem 2. Weltkrieg immer noch im Bereich der Leichtlast sind, sind alle großen Turboprops (C-130, P-3) klar außerhalb davon.