2個相同的動力發動機, 一個用直升機, 一個用在固定翼飛機, 如果其他環境條件相同, 差距是多少?

2個相同的動力發動機, 一個用直升機, 一個用在固定翼飛機, 如果其他環境條件相同, 那麼飛行時間,距離 的差距大概是多少?

只是好奇 條件相, 飛行模式不同, 對距離,時間的影響,

有沒有針對這個問題的航空理論 ?


怎麼會有這種問題?就不是一個套路的,就好比小推土機和轎車發動機都是250馬力,你能對調?


瀉藥。我不太清楚具體差距多大,不過一般認為,直升機的載荷航程比固定翼飛機要差得非常非常大。

而且直升機往大了做,很難做得更大。你看Mi26是世界上服役的最大直升機,也就是中型運輸機的尺寸,速度、載荷航程還要弱很多。


直升機用渦軸,固定翼用渦槳。

「二個相同發動機」這前提就不可能成立啊。

要不對比一下魚鷹兩種狀態下的航程?


以載人飛機為例,不採用極端設計,同樣使用rotax912發動機直升機基本只能是單座或雙座,固定翼可以是3座或四4座飛行時間和速度均佔優勢,如果是偏極端一點的設計比如採用大展弦比的設計,同樣是雙坐(動力滑翔機)航程和續航時間可以是直升機的數倍以上


垂直起降的功率大概是平飛功率的3-10倍左右。假定渦軸渦槳沒有大的區別可以看成同一個。發動機在非額定工作狀態效率肯定下降。就看這兩個哪個接近它額定了。

評論區給我逗樂了。


哦,我明白您的問題了。

您的問題是,在相同動力參數的(大致相同,比如推力,功率,各種比值)條件下,不同的空氣動力飛行方式飛行器的飛行性能的差別。

首選定義飛行,這裡只能是依靠飛行器動力的空氣動力學的巡航飛行,彈道和浮空,無動力滑翔全部排除。

那麼如果追求超音速極速和超音速巡航,就是噴氣式發動機配合固定翼。

那麼如果追求高亞音速極速和高亞音速巡航,也是噴氣式發動機配合固定翼。

那麼如果追求中高亞音速極速和中高亞音速巡航,那麼可以是噴氣式發動機和固定翼,也可以是渦輪螺旋槳配合固定翼

那麼如果是追求更低的極速和巡航速度,螺旋槳和固定翼配合更有效率。

還有如果追求垂直起降性能,和懸停性能(不過這都不算我上面定義的飛行),那麼直升機最高。

總之,刨除垂直起降這些特殊要求,首先確定極速,極速和最大飛行高度決定了整個飛行器的形式。

其次就是動力,功率越大,消耗燃料最少,越小,越輕的動力裝置越好。

最後就是結論,飛機最好。直升機類似挖掘機這種工程設備,雖然也可以開,但是基本上是工作區域內移動的。拿來作為交通工具不合適。飛機裡面固定翼噴氣式飛機最好。

完了。


瀉藥 差距很大 旋翼在速度和高度上效率遠低於固定翼。固定翼更能發揮發動機性能。再者兩者發動機其實是不能拿來生硬對比的。

非專業程度的大致理解

固定翼利用伯努利壓差效應,攻角壓縮力,在一定高度里,速度越快飛的越高,而旋翼因為越往上空氣密度的遞減使螺旋槳往下排的空氣對螺旋槳的反作用力無法升高,效率降低。也是為什麼直升機飛不高原因。

直升機動力傳動極為複雜,有能力造直升機的國家屈指可數,越複雜則傳動單位零件越多,這些越多則一級一級消耗的能量也更多,所以直升機對發動機利用效率低。


如果發動機一樣指的是核心機的話,大涵道比在輸出功率上碾壓渦軸,從油耗輸出功率經濟型各方面完全碾壓。

所以簡化一下成同樣輸出功率下,固定翼和旋轉類直升機的性能差距。

題主問的兩個指標航程和航時,航時可以回歸油耗問題,這個簡單,航程是個系統性問題,速度*時間,還要考慮飛行高度等等,好複雜。。。

我只說一下航時吧,固定翼的航時可以轉化為能量問題,以升阻比參數為設計方向設計,比如大展弦比的滑翔機或者太陽能無人機,升阻比30多也是可能的,然後計算推重比,在計算空氣螺旋槳的拉力功率比。。

對於直升機,就只需要計算空氣螺旋槳的拉力重量比,然後再來個掛加30%的地效升力,考慮工程方面一般1千瓦也就6.5kg,理論值能達到20g/w的極限。。然後跟固定翼差了1個數量級_(:з」∠)_

航程其實不用比了,固定翼專門飛遠距離的。。。


各有優勢吧,也各有差距。

固定翼飛機跑得快,飛得遠,就像Xi Yang同學說的,還容易做大。

而直升機可懸停,可前後左右慢速移動,可以躲在樹梢伏擊陸上目標,最重要的是到處都可以起降。

當然,這些也不完全是不可調和的矛盾。所以,魚鷹機是墜好的!


航程差距可達上百倍

維珍大西洋環球飛行者號,航程可達41,466 km,使用一台推力10kN的FJ44-2發動機.

裝有採用類似級別核心機的渦軸發動機的輕型直升機航程一般是數百km.

反正只要求核心機和環境相同,沒說展弦比也沒說裝多少油,固定翼這邊拉了個怪物來不過分吧.


這個提問其實有點問題,相同條件其實是不存在的。

如果兩架飛機的重量相同,發動機相同,則飛行速度肯定相差很大;如果飛行速度相同,那麼固定翼飛機的發動機是無法滿負荷工作的。

直升飛機和固定翼飛機的最主要差別在於產生升力的方式不同。保持直升飛機的升力直接來源於旋翼產生的向上拉力;而固定翼飛機的升力來自於機翼。

簡化起見,假設固定翼飛機是一個螺旋槳飛機。

事實上,直升飛機的旋翼相當於一個大號的螺旋槳,和固定翼飛機的螺旋槳沒有本質區別,不過由於某些原因,大尺寸螺旋槳的效率會高一些,不過一般不至於產生倍數差別,暫時假設兩者效率一樣吧。
那麼剩下的問題是什麼呢?是固定翼飛機飛行時的空氣阻力和升力之間的比例問題。通常固定翼飛機的升力、阻力之比大於3,對於一些低速飛機可以接近20。這就意味著要維持固定翼飛機的高度只需要其重量三分之一到十幾分之一的拉力,與之對應的是直升飛機等旋翼需要產生和重量相等的向上拉力才能維持飛機高度不變。

結論出來了:在假設直升飛機的旋翼和固定翼飛機的螺旋槳效率相等的前提下,同樣重量的固定翼飛機只需要直升飛機的三分之一到十幾分之一的功率。考慮螺旋槳效率,兩者的倍數差會小一些。

需要指出的是,低升阻比的飛機通常是高速飛機,在直升飛機所能達到的速度範圍內飛行的飛機升阻比肯定大於3,比如達到6~10。


這個不同的動力布局差別還是蠻大的,航模上滯空時間差距大概是3倍左右,


C-130B,大力神改進型

最大起飛重量:70310千克

發動機:4台T56-A-7A渦槳發動機,單台功率3,017千瓦。共一萬兩千千瓦

速度:大致七八百公里

升限,一萬米左右。

1958年研製成功,

米_26,光環運輸直升機

最大起飛重量: 56,000 千克[5]

發動機: 2台渦軸發動機,每個 8,500 千瓦(11,399 馬力),共一萬七千千瓦。

速度:兩百多公里

升限:吊運狀態下也就兩三千米

1977年研製成功

兩個最大載重都是二十噸級別的,差別很大,肯定直升機效率低一些的,但他有很多無可取代的功能。


直升機要用大部分功率來克服自身重力

固定翼用幾乎全部功率來推動自身前進

自身重力由機翼托起

發動機功率還一樣?環境也一樣?

那你說差多少!

【這些題主絕對知道吧?還是沒想到?】


這個沒定值。。。甚至範圍都很難給出來。。。。。。

平飛肯定是效率更高的

尺寸速度高度這些有變化的話參數會差挺遠


看了一下大概是要比較效率吧,固定翼的效率應該是最高的了


。。。固定翼?

滑翔機表示不需要發動機


沒有可比性的,外部條件完全相同,發動機性能相同,就航程和飛行時間(不管是最長飛行時間還是最短到達時間)都被固定翼完爆,直升機的適用範圍是短航程,起降受限制的地區,所以救災救援用的多,大重量遠距離是固定翼乾的活。

通常,50%的發動機功率,固定翼可以巡航,直升機可以懸停,但是固定翼巡航是在向前飛,懸停是不動的,光這一點就是差異巨大。一般的固定翼發動機不直接產生升力,只提供飛機前進的動力,直升機這種旋翼飛行器,需要依靠發動機提供升力,光是維持浮空就需要消耗很大一部分的發動機功率,航程和飛行速度都不高


明顯是固定翼要省功。因為固定翼飛行起來機翼會產生升力,而直升機不會。


考慮一下進氣道的總壓恢復係數?


推薦閱讀:

小飛去大航空公司好還是小航空公司好?
從飛行學員到飛行員要經歷些什麼?有哪些好的建議?

TAG:空氣動力學 | 航模 | 遙控飛機 | 飛行控制 | 飛行學員 |