В чем измеряется тяга
Перейти к содержимому

В чем измеряется тяга

  • автор:

Тяга самолета. Тяга двигателя самолета. Тяга реактивного двигателя.

Тяга – сила, выработанная двигателем. Она толкает самолет сквозь воздушный поток. Единственное, что противостоит тяге – лобовое сопротивление. В прямолинейном горизонтально установившемся полете они сравнительно равны. Если летчик увеличивает тягу путем добавления оборотов двигателя и сохраняет постоянную высоту, тяга начинает превосходить сопротивление воздуха. Летательный аппарат (ЛА) при этом ускоряется. Очень быстро сопротивление увеличивается и снова уравнивает тягу. ЛА стабилизируется на постоянной высокой скорости. Тяга – один из самых важных факторов для определения скороподъемности самолета, а именно насколько быстро ЛА может подняться на определенную высоту. Вертикальная скорость зависит не от подъемной силы, а от запаса тяги, которым обладает самолет.

Тяга реактивного двигателя самолета

Сила тяги двигателя, или его движущая сила, равноценна всем силам давления воздуха на внутреннюю поверхность силовой установки. Тяга некоторых видов реактивных двигателей зависит от скорости и высоты полета. Для вычисления силы тяги реактивного двигателя часто приходится определять тягу на конкретной высоте, у земли, на взлете и во время какой-либо скорости. Для ЖРД сила тяги равноценна произведению массы исходящих газов на скорость, с которой они вылетают из сопла двигателя.

Тяга самолета 3434

Для ВРД (воздушно-реактивный двигатель) сила тяги измеряется как результат массы газов на разность скоростей, а именно скорости воздушной струи, выходящей из сопла двигателя, и скорости поступающего воздуха в двигатель. Проще говоря, данная скорость уравнивается к скорости полета самолета с реактивным двигателем. Тяга ВРД обычно измеряется в тоннах или килограммах. Важным качественным показателем ВРД является его удельная тяга. Для турбореактивного двигателя – тяга, отнесенная к конкретной единице веса воздуха, который проходит через двигатель в секунду. Этот показатель позволяет понять, насколько высока эффективность эксплуатации воздуха в двигателе для образования тяги. Удельная тяга измеряется в килограммах тяги на 1 кг воздуха, расходуемого за секунду. В некоторых случаях применяется другой показатель, который также называется удельной тягой, показывающей отношение количества топлива, которое расходуется, к силе тяги за секунду. Естественно, что чем выше показатель удельной тяги ВРД, тем меньше поперечный вес и размеры самого двигателя.

Показатель полетной или тяговой мощности – это сила, которая задействует реактивный двигатель при конкретной скорости полета. Как правило, измеряется в лошадиных силах. Величина лобовой тяги говорит о степени конструктивного оптимума реактивного двигателя. Лобовая тяга – это отношение наибольшего показателя площади поперечного сечения к тяге. Лобовая тяга равна тяге, в кг поделенной на площадь в метрах квадратных.

Тяга самолета силы

В мировой авиации наиболее ценится тот двигатель, который обладает высокой лобовой тягой.

Чем совершеннее ВРД в конструктивном отношении, тем меньший показатель его удельного веса, а именно общий вес двигателя вместе с приборами и обслуживающими агрегатами, поделенный на величину собственной тяги.

Реактивные двигатели, как и тепловые вообще, отличаются друг от друга не только по мощности, весу, тяге и другим показателям. При оценивании ВРД огромную роль играют параметры, которые зависят от собственной экономичности, а именно от КПД (коэффициент полезного действия). Среди данных показателей главным считается удаленный расход топлива на конкретную единицу тяги. Он выражается в килограммах топлива, которое расходуется за час на образование одного килограмма тяги.

Как найти силу тяги

Сила тяги — сила, прикладываемая к телу для поддержания его в постоянном движении.

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

  • закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
  • тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Чтобы переместить неподвижный предмет, на него должна воздействовать некая сила. Чтобы изменить скорость движения предмета, также необходимо воздействие силы, замедляющей его или ускоряющей. Так как предметы обладают разной массой и соответственно разной инертностью, силы, достаточные для эффективного воздействия, тоже будут различаться.

Состояние ускорения после воздействия силы тяги

Когда движение равномерное, сила тяги и сила трения совершают одинаковую работу, уравновешивая друг друга. Воздействие силы на тело в направлении движения придает ему ускорение. Если направить ту же силу в противоположном направлении, она замедлит движение тела, что можно назвать отрицательным ускорением.

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе \(m\) , умноженной на ускорение \(a\) . Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы \( F_т-\;F_=m\;\times\;a\) , где \(F_т\) — сила тяги, \(F_\) — силы сопротивления.
При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

Сила тяги

  • сила тяжести mg;
  • сила реакции опоры \(N\) ;
  • сила трения \( F_\) ;
  • сила тяги \(F\) .

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: \(F_т-\;F_с-\;mg\;\times\;\sin\alpha=m\;\times\;a.\)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением \(A\;=\;F\;\times\;s\) . \(s\) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Какое условие должно соблюдаться

Сила тяги всегда должна быть больше противодействующих ей сил.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность \(N\) можно вычислить по формуле \(N=F_т\;\times\;v\) , где \(v\) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: \(F_т\;=\;\frac N v.\)

Измерение и обозначение силы тяги

Силу тяги обозначают \(F_т\) или \(F\) . Единица измерения — ньютон ( \(Н\) ).
Для решения задач недостаточно измерить усилие, приложенное к объекту, и выразить его конкретным числом, так как сила обладает еще и направлением. Чтобы подчеркнуть, что сила — векторная величина, к буквенному обозначению добавляют стрелку.

Как определить силу тяги двигателя. Примеры решения задач

Задача 1

Автомобиль может разгоняться до 216 км/ч. Максимальная мощность двигателя равна 96 кВт. Определите максимальную силу тяги двигателя.

Решение

Переведем киловатты в ватты, а километры в час — в метры в секунду:

\(F_т\;=\;\frac N v = \frac = 1600 Н\)

Задача 2

Троллейбус весом 12 тонн за 5 секунд проезжает по горизонтальной дороге 10 метров. Сила трения равна 2,4 кН. Определите силу тяги, которую развивает двигатель.

Решение

Переведем тонны в килограммы, а килоньютоны в ньютоны:

\(F_т-\;F_=m\;\times\;a\) , следовательно, \(F_т=m\times a\;+\;F_\)

Чтобы определить ускорение а, воспользуемся формулой \(s\;=\;\frac2\)

Подставив численные значения величин, получаем:

Задача 3

Транспорт, весящий 4 тонны, едет в гору. Уклон — 1 метр на каждые 25 метров пути. \(\mu\) — 0,1 от силы тяжести, \(а = 0\) . Определите силу тяги.

Решение

Сила тяги векторы уклон

Сделаем проекции на координатные оси:

Подставим значение \(F_\) в уравнение \(OX\) и определим \(F_т\) :

Найдем синус и косинус \(\alpha\) , подставим их в общую формулу:

Что означает тяга ракетного двигателя равно 1000 тс?что это на деле значит?

Тонна-сила, как и килограмм-сила, — единица технической системы единиц.

1 кгс = 9,8 Н
1 тс = 9,8 кН

1000 тс = 9,8 МН — сила тяги двигателя почти десять миллионов ньютон.

Остальные ответы
ТОННА-СИЛА — не подлежащая применению внесистемная ед. силы и веса.

удельный расход топлива (количество топлива, расходуемого за 1 сек на 1 н развиваемой Р. д. тяги) Тонн в секунду

Магистр БромаМудрец (15351) 13 лет назад

1000 тонн топлива в секунду на 1 Н?

Часто говорят «тяга ракетного двигателя 200 кг. Понять что это такое мне кажется лучше на конкретном примере. Допустим нужно найти тягу двигателя исходя из следующих условий. Удельная тяга Pуд = 45 сек., вес топлива Gт = 0,022 кг (вот отсюда начинаются ошибки, потому что вес измеряется в ньютонах Gт = m * g ( кг * м / c^2)), время работы t = 4 сек. Далее, если размерность правильная, то комментариев не буде, если нет, то правильная размерность в скобках. Пример взят из учебника.
1. Находим скорость продуктов горения (удельный импульс) W = Pуд * g = 450 ( м/с)
2. Находим секундный расход топлива a = Gт / t = 0,0055 кг (опять ошибка, правильная размерность кг/сек^3)
3. Тяга двигателя P = (a / g) * W = 0,25 кг ( правильная размерность кг * м/с^2.
Т.е. ответ получен в ньютонах а не в килограммах. И если говорят что тяга двигателя 200 кг, то это означает 200 ньютонов.

Сила тяги, помогите разобраться.

Приветствую завсегдатых. Вопрос, на самом деледовольно тривален и возможно вызовет у Вас даже улыбку, однако так как я человек из совершенно иной области который пока чисто с теоритической точки зрегия заинтересовался авицией, это должно быть прастительно. Интересует не только ответ, но еще и матиматическое объяснение в идеале.

Подскажите как понимать измерение силы тяги ? Допустим мне нужно поднять 1 киллограмм веса вертикально, то сила тяги должна быть равня 1 кг верно ? И тогда иседующий вопрос,будет ли это состояние равновесия, либо же постипенный подъем груза массой 1 кг с константным ускорением ? Не давно наткнулся на видео на ютубе, где иодин человек из бри тании конструирует реактивный ранец, мечту кажись уже нескольких поколений и встал вопрос как расчитать теоритически требуемую тягу для подобного дейсва. ЗАметил на видео так же что он поднимается лишь на определенную высоту и опять же возник вопрос как меняется требуемая сила тяги для подъема груза на каждый дополнительный метр / сантиметр или иное расстояние.

Опишу покасвои разсуждения:
Из физики, Вес тела (на поверхности земли), можно приравнять к его масс умноженной на ускорение свободного падения:
Вес = mg.

Для невесомости (динамометр), на тело должно действовать та же противодействующая сила, т.е. что бы просто зависнуть без опоры над землей, нам нужна сила приложенная прямо пропорционально веса объекта и равная его весу. Получается что нам нужно так же приложить силу равную mg для того что бы пребывать в уравновешенном состоянии.
mg(вес тела) = mg(вес противодействия).

Соответственно, если добавить к противодействующей силе какое либо дополнительное ускорение, допустим то же g, то наш объект с масой m, будет подниматься над поверхностью земли с константным ускорением g.
Имею ввиду mg^2 = постоянный подъем тела массой m (и соответсвенно весом mg) с ускорением g.

Принебреджем тем фактом, что g будет становиться меньче по мере удаления от поверхности земли, допустим это действительно константа.

Получается что одля равномерного вертикального подъема тела, требуется противодействие, равное весу данного тела + даже самое малое небольшое ускорение, верно?

Затем встал иной вопрос, к примеру мой вес что то около 90 кг, получается что противодействие для моего веса, должно быть около 90 ньютонов. (если блать 1Н = сила требуемая для поднятия 100 г в секунду). Соответственно для того что бы меня вертикально поднять вверх, требуется сила равная 90 килоНьютонов верно ?
Затем смотрю в википедии данные по самолету «Миг-25» и недоумивая виду что сила тяги без форсажа, равна 73,5 килоньютона, получается что ли что данный двигатель не поднимет даже меня вертикально вверх ? Не верится как то, на лицо явное недопонимание.
Либо же, имеется ввиду, что данный двигатель может прикладывать ускорение равное чиле 73,5 килоньютонов, т.е. то самое дополнительное ускорение требуемое дляподнятия объекта вверх относительно состояния равновесия ? Если так, то относительно какой массы будет идти подъем, имею ввиду, если подставим в ранее изложенные измышления о массе тела, ускорении свободного падения и дополнительного ускорения требуемого для подъема тела вверх, то каков будет критический вес посильный данному двигателю с озвученными зарактеристиками, для того что бы при доступной ему таги 73,5 килоНьютона, объект уже не поднимался вверх с постоянным ускорением, а лишь пришел бы в состояниее равновесия, как на динамометре ?

SDA
Старожил

Приветствую завсегдатых. Вопрос, на самом деледовольно тривален и возможно вызовет у Вас даже улыбку, однако так как я человек из совершенно иной области который пока чисто с теоритической точки зрегия заинтересовался авицией, это должно быть прастительно. Интересует не только ответ, но еще и матиматическое объяснение в идеале.

Подскажите как понимать измерение силы тяги ? Допустим мне нужно поднять 1 киллограмм веса вертикально, то сила тяги должна быть равня 1 кг верно ? И тогда иседующий вопрос,будет ли это состояние равновесия, либо же постипенный подъем груза массой 1 кг с константным ускорением ? Не давно наткнулся на видео на ютубе, где иодин человек из бри тании конструирует реактивный ранец, мечту кажись уже нескольких поколений и встал вопрос как расчитать теоритически требуемую тягу для подобного дейсва. ЗАметил на видео так же что он поднимается лишь на определенную высоту и опять же возник вопрос как меняется требуемая сила тяги для подъема груза на каждый дополнительный метр / сантиметр или иное расстояние.

Опишу покасвои разсуждения:
Из физики, Вес тела (на поверхности земли), можно приравнять к его масс умноженной на ускорение свободного падения:
Вес = mg.

Для невесомости (динамометр), на тело должно действовать та же противодействующая сила, т.е. что бы просто зависнуть без опоры над землей, нам нужна сила приложенная прямо пропорционально веса объекта и равная его весу. Получается что нам нужно так же приложить силу равную mg для того что бы пребывать в уравновешенном состоянии.
mg(вес тела) = mg(вес противодействия).

Соответственно, если добавить к противодействующей силе какое либо дополнительное ускорение, допустим то же g, то наш объект с масой m, будет подниматься над поверхностью земли с константным ускорением g.
Имею ввиду mg^2 = постоянный подъем тела массой m (и соответсвенно весом mg) с ускорением g.

Принебреджем тем фактом, что g будет становиться меньче по мере удаления от поверхности земли, допустим это действительно константа.

Получается что одля равномерного вертикального подъема тела, требуется противодействие, равное весу данного тела + даже самое малое небольшое ускорение, верно?

Затем встал иной вопрос, к примеру мой вес что то около 90 кг, получается что противодействие для моего веса, должно быть около 90 ньютонов. (если блать 1Н = сила требуемая для поднятия 100 г в секунду). Соответственно для того что бы меня вертикально поднять вверх, требуется сила равная 90 килоНьютонов верно ?
Затем смотрю в википедии данные по самолету «Миг-25» и недоумивая виду что сила тяги без форсажа, равна 73,5 килоньютона, получается что ли что данный двигатель не поднимет даже меня вертикально вверх ? Не верится как то, на лицо явное недопонимание.
Либо же, имеется ввиду, что данный двигатель может прикладывать ускорение равное чиле 73,5 килоньютонов, т.е. то самое дополнительное ускорение требуемое дляподнятия объекта вверх относительно состояния равновесия ? Если так, то относительно какой массы будет идти подъем, имею ввиду, если подставим в ранее изложенные измышления о массе тела, ускорении свободного падения и дополнительного ускорения требуемого для подъема тела вверх, то каков будет критический вес посильный данному двигателю с озвученными зарактеристиками, для того что бы при доступной ему таги 73,5 килоНьютона, объект уже не поднимался вверх с постоянным ускорением, а лишь пришел бы в состояниее равновесия, как на динамометре ?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *