מחשבון הספק ריחוף של רוטור (תורת התנע)

מסוק או רחפן מרחפים דוחפים אוויר למטה כדי להחזיק את עצמם למעלה. תורת התנע נותנת את מהירות האוויר הזה ואת ההספק האידיאלי; חלוקה במדד היעילות נותנת הספק מציאותי.

NASA Blue Marble

נוסחאות שנבדקו בבנייה:

מחשבון

תוצאות

  • דחף נדרש T26.48 kN
  • עומס דיסקה T/A324 N/m²
  • מהירות מושרית v_i11.50 m/s
  • הספק אידיאלי304.5 kW
  • הספק אמיתי משוער406.0 kW

התוצאות מתעדכנות תוך כדי הקלדה.

המשוואה

vi=T2ρA,A=πR2,T=m g0v_i=\sqrt{\frac{T}{2\rho A}},\quad A=\pi R^2,\quad T=m\,g_0
Pideal=T vi,P=PidealFMP_{ideal}=T\,v_i,\qquad P=\frac{P_{ideal}}{FM}

דוגמה פתורה

נתון
  • מסה (ק"ג): 2700 kg
  • רדיוס רוטור R ‏(מ'): 5.1 m
  • מדד יעילות FM ‏(0–1, טיפוסי 0.6–0.8): 0.75
  • גובה, אטמוספרה תקנית (מ', 0–6000): 0 m
תשובה
  • דחף נדרש T: 26.48 kN
  • עומס דיסקה T/A: 324 N/m²
  • מהירות מושרית v_i: 11.50 m/s
  • הספק אידיאלי: 304.5 kW
  • הספק אמיתי משוער: 406.0 kW
בדיקה
המהירות המושרית תואמת לתוצאת תורת התנע של Leishman‏, v_i = √(T / 2ρA) ‏(Principles of Helicopter Aerodynamics, פרק 2), והדוגמה משתמשת באותו מסוק כללי של 2,700 ק"ג כמו מסלול התעופה; הבנייה בודקת את שניהם.

הנחות

רוטור אידיאלי יחיד בריחוף, מחוץ להשפעת הקרקע, זרימה אחידה, U.S. Standard Atmosphere 1976.

להעמיק

מקורות

עזרה / תרומה