Отправлено: 05.01.13 12:29. Заголовок: Самолет и вертолет

"Как надену портупею -- все тупею и тупею" (народное).
Портупеи у меня нет; штык от АК-47 купил недавно, видать, и этого хватило. Пытаюсь собрать по крупицам былые познания в физике и понять, почему вертолет расходует примерно в 2-3 раза больше горючего, чем самолет приблизительно такой же массы? К примеру средний расход у Сессны-172 на крейсерской скорости -- 32 л/ч, а у вертолета Белл-47 -- 70 л/ч.
Почему?

 Отправлено: 05.01.13 14:27. Заголовок: Артемий пишет: Подъ..

Артемий пишет:

цитата:

Подъемная сила крыла не берется из ничего. На удержание любого тела на весу надо затратить определенную работу, т. е. прикладывать силу в течение времени. На совершение этой работы (а не только на преодоление трения) тратится часть кинетической энергии самолета. Восполнить потери кинетической энергии можно только за счет можности двигателя.

Так ведь необходимость энергозатрат для прямолинейного движения и преодоления лобового сопростивления есть и самолета иу вертолета, однако самолет в последующем использует этот набегающий поток воздуха для создание подъемной силы, а вертолет не использует ее никак.

 Отправлено: 05.01.13 14:42. Заголовок: Если пилот вертолёта..

Если пилот вертолёта просто будет раскручивать несущий винт, не увеличивая угол атаки, то даже при предельных оборотах двигателя вертолёт не оторвётся от земли. Ели же он увеличит угол атаки при неизменных оборотах двигателя, то вертолёт оторвётся от земли, но для поддержания оборотов несущего винта надо будет добавить оборотов двигателя. (Это делается при помощи ручки "шаг-газ". Которая одновременно управляет и двигателем, и автоматом перекоса). У самол@ета рост оборотов двигателя автоматически влечет за собой и рост скорости, и рост подъёмной силы.

 Отправлено: 05.01.13 14:49. Заголовок: Эльдар пишет: Так в..

Эльдар пишет:

цитата:

Так ведь необходимость энергозатрат для прямолинейного движения и преодоления лобового сопростивления есть и самолета иу вертолета, однако самолет в последующем использует этот набегающий поток воздуха для создание подъемной силы, а вертолет не использует ее никак.

Совершенно верно, крыло -- это устройство для преобразования кинетической энергии движения в работу по поддержанию самолета на лету. Поэтому крылья создают дополнительное сопротивление движению, на преодоление которого тратится мощность двигателя.

 Отправлено: 05.01.13 14:59. Заголовок: Exval пишет: У само..

Exval пишет:

цитата:

У самол@ета рост оборотов двигателя автоматически влечет за собой и рост скорости, и рост подъёмной силы.

Почему? А как же пропеллеры с изменяемым шагом?

 Отправлено: 05.01.13 15:07. Заголовок: Артемий пишет: Поэт..

Артемий пишет:

цитата:

Поэтому крылья создают дополнительное сопротивление движению, на преодоление которого тратится мощность двигателя.

Да создают. Т.е. при условии, что расходы на лобовое сопротивление фюзеляжей с. и в. одинаковое, у самолета будут дополнительные расходы на лобовое сопротивление крыльев, а у вертолета на поодержание себя в воздухе винтом.

 Отправлено: 05.01.13 15:10. Заголовок: А причём здесь пропе..

А причём здесь пропеллеры с изменяемым шагом? Эльдар прав: вертолёт не использует энергию набегающего потока воздуха. Поэтому он менее экономичен.

 Отправлено: 05.01.13 15:14. Заголовок: Эльдар пишет: у сам..

Эльдар пишет:

цитата:

у самолета будут дополнительные расходы на лобовое сопротивление крыльев, а у вертолета на поодержание себя в воздухе винтом.

По закону сохранения энергии эти расходы должны быть одинаковыми, т. к. сопротивление движению крыла увеличивается ровно на величину подъемной силы. Но они не одинаковые, значит, энергия вертолетного двигателя расходуется на что-то еще. Или "что-то еще" помогает самолету держаться в воздухе. Как насчет восходящих потоков?

 Отправлено: 05.01.13 15:18. Заголовок: Exval пишет: А прич..

Exval пишет:

цитата:

А причём здесь пропеллеры с изменяемым шагом?

Я не знаю. Это Вы упомянули шаг вертолетного винта.

цитата:

Эльдар прав: вертолёт не использует энергию набегающего потока воздуха. Поэтому он менее экономичен.

Так нету никакой энергии набегающего потока (если только не дует встречный ветер)! В этом-то и штука. Эта энергия на самом деле -- энергия движения самолета. Самолет ее сам создает, сам и использует. Так же и вертолет. Разница только в способе преобразования одной энергии в другую.

 Отправлено: 05.01.13 15:26. Заголовок: Эльдар Я, кажется, у..

Эльдар
Я, кажется, уяснил суть наших разногласий. Вы считаете, что самолет тратит мощность двигателя только на преодоление аэродинамического сопротивления, а в воздухе держится за счет подъемной силы крыльев, на которую мощность двигателя не тратится. Так?

 Отправлено: 05.01.13 15:46. Заголовок: Артемий пишет: По з..

Артемий пишет:

цитата:

По закону сохранения энергии эти расходы должны быть одинаковыми, т. к. сопротивление движению крыла увеличивается ровно на величину подъемной силы. Но они не одинаковые, значит, энергия вертолетного двигателя расходуется на что-то еще. Или "что-то еще" помогает самолету держаться в воздухе.

Очевидно, что подъемная сила со скоростью и расходом энергии двигателя находятся не в линейной зависимости. Иначе не существовало бы понятия крейсерской скорости.

Артемий пишет:

цитата:

Как насчет восходящих потоков?

Не думаю, что нормативные расходы топлива для самолетов пишут с учетом малопредсказуемых восходящих потоков.

 Отправлено: 05.01.13 15:50. Заголовок: Артемий пишет: Эльд..

Артемий пишет:

цитата:

Эльдар Я, кажется, уяснил суть наших разногласий. Вы считаете, что самолет тратит мощность двигателя только на преодоление аэродинамического сопротивления, а в воздухе держится за счет подъемной силы крыльев, на которую мощность двигателя не тратится. Так?

Подъемная сила конечно добавляет к сопротивлению прямолинейного движения. Но сколько именно?

 Отправлено: 05.01.13 15:54. Заголовок: Эльдар пишет: Очеви..

Эльдар пишет:

цитата:

Очевидно, что подъемная сила со скоростью и расходом энергии двигателя находятся не в линейной зависимости. Иначе не существовало бы понятия крейсерской скорости.

Я ничего не говорю про зависимость подъемной силы от скорости.
Мы имеем два объекта одинаковой массы -- самолет и вертолет -- движущиеся на одной высоте с одинаковой скоростью. Они обладают одинаковой кинетической и потенциальной энергией. Единственным источником совершения работы для каждого из них является двигатель.
Вы согласны с этими утверждениями?

 Отправлено: 05.01.13 15:56. Заголовок: Эльдар пишет: Подъе..

Эльдар пишет:

цитата:

Подъемная сила конечно добавляет к сопротивлению прямолинейного движения. Но сколько именно?

Законы сохранения говорят, что сколько в одном месте прибавится, столько же в другом должно убавиться.

 Отправлено: 05.01.13 15:57. Заголовок: Артемий пишет: Вы с..

Артемий пишет:

цитата:

Вы согласны с этими утверждениями?

Да.

 Отправлено: 05.01.13 15:59. Заголовок: А причём здесь пропе..

А причём здесь пропеллеры с изменяемым шагом? Эльдар прав: вертолёт не использует энергию набегающего потока воздуха. Поэтому он менее экономичен.