回覆列表
-
1 # 兵器知識譜
-
2 # 171188
13噸是指太行的最大加力推力,按百度資訊,太行不開加力時最大軍推73.5KN。
按1噸合9800N,15N推力折1KW,
1馬力等於0.735KW。
太行最大推力為4900KW。
當了開加力後推力為13噸時,太行約合8500KW,約等於11560馬力。
13噸是指太行的最大加力推力,按百度資訊,太行不開加力時最大軍推73.5KN。
按1噸合9800N,15N推力折1KW,
1馬力等於0.735KW。
太行最大推力為4900KW。
當了開加力後推力為13噸時,太行約合8500KW,約等於11560馬力。
推力是推動飛行器運動的力,噴氣式發動機的推力是由向飛行反方向直接噴射高速氣流而產生的,比如題目中提到的“太行發動機”。
“推力13噸的太行發動機”指的是型號為“太行”的噴氣式航空發動機的海平面靜推力,即處於靜止狀態時航空發動機產生的推力,而“13噸”則表示使用“太行”發動機的飛機在靜止狀態下單臺發動機所產生的推力為13噸。
推力在工程計量可以視為一種力,用單位gk(千克)來表示,比如說太行發動機13噸的推力應當計量為13000kg;俄製117S發動機的推力為15000KG。
航空發動機生產推力的本質是發動機在做功,所以要使用表示發動機做功多少的物理量來進行計量,即力的功率,單位為瓦(W)、千瓦(KW)或者馬力。
比如說99A型主戰坦克的發動機功率為1500馬力;伊麗莎白女王級航母的MT30燃氣輪機功率為36兆瓦。
在動力學中,1gk的力=9.8牛頓,因此太行發動機的13噸推力可以換算為13000×9.8=127400牛頓。
然而馬力和牛頓是兩種不同的物理計量單位,二者不存在換算關係,比如說1馬力等於每秒鐘把75公斤重的物體提高1米所作的功,即:1馬力=75千克力·米/秒=735瓦特。
所以我們可以把1牛頓換算約為0.001359馬力,四捨五入後取值0.00136馬力,即1000牛頓的力能產生1.36馬力。
▼下圖為正在進行“海平面靜推力”測試的航空發動機,航空發動機做工方式是以向後噴射高速氣體產生的反作用力推動飛機向前運動,因此當飛機發動機的推力為“海平面靜推力”時,飛機時靜止不動的,這時候相當於發動機在做無用功,因而無法直接換算出功率來。
但問題在於馬力與功率的換算過程中還存在一個速度,然而我們所說的推力為13噸的太行發動機指的是發動機本身的“海平面靜推力”,也就是說此時飛機是在地面靜止不動的,這就意味著發動機在這樣的條件下沒有速度。
我們都知道關於力學功率的計算是離不開速度的,所以發動機的功率是指發動機做有用功的快慢,也可以理解為發動機在單位時間內所做的有用功。
比如說美製M1A2sep主戰坦克的萊康明AGT-500型燃氣輪機發動機最大輸出功率為1500馬力,1馬力=0.735KW,在不考慮扭矩的情況下可將1500馬力換算為1500×0.735=1102.5KW。
而該型坦克的最高公路機動時速為72公里/小時,所以1500馬力或者1102.5千瓦的最大輸出功率應當是當坦克加速至72公里/小時的情況下做的有用功,如果坦克處於怠速狀態下,那麼即便把發動機轉速提高到3600轉/分鐘,功率也沒有意義的,即無用功。
航空發動機也是一樣的道理,太行發動機13噸的推力只是“海平面靜推力”,它並沒有推動飛機起飛,因此它所產生的推力是在做無用功,故而無法換算出此時的太行發動機所產生功率。
那是不是說我們就因此而無法換算出航空發動機的功率呢?答案顯然是否定的,前提是我們需要飛機起飛,也就是獲得速度。
假設某型飛機在使用推力為13噸的太行發動機情況下的最高低空速度為1.2馬赫(408米/小秒),那麼我們就可以根據公式P=F×V進行換算。
式中P即功率(w),F表示推力(牛頓),V表示速度(m/s),列式計算:13000×9.8×408=51979200W,即51979.2千瓦(KW)。
根據公式列式計算我們可以得出這樣的結果:某型飛機在使用的航空發動機為推力13噸的太行發動機,當飛機飛行速度達到1.2馬赫時,發動機功率達到了51979.2KW,還可以換算為70672馬力。
▼下圖為航展中低空突破音速的殲-10B戰鬥機,此時飛機的初始速度為1馬赫,在得到速度的情況下我們就可以換算出發動機的功率了,因為這個時候發動機正在推動飛機飛行,發動機所中的功是有用功,這樣的功才具備換算為功率的條件。
綜上所述我們可以得出這樣的結論第一、推力為13噸的太行發動機是無法直接換算為功率的,因為13噸的推力只是飛機在靜止狀態下噴氣式航空發動機生產推力,即“海平面靜推力”,而功率是一種發動機在單位時間內所做的有用功,飛機沒有起飛,發動機的推力在做無用功,在沒有速度的前提下功率是無法進行換算的,也是沒有意義的。
第二、如果非要將航空發動機的推力換算功率,那麼必須賦予飛機一個初始速度,這樣一來就滿足了功率的“單位時間內所做的功”的定義,推力也就可以透過公式換算為功率了。
結語
可能有讀者會產生這樣的疑問:既然需要速度才能換算出功率,那麼靜止不動的電氣/電器的功率有是如何換算出來的呢?
其實答案仍然與功率計算方法有關,只是概念不同罷了,因為功率計算中還分為電功率計算和力學功率計算。
太行發動機屬於噴氣式航空發動機,所以我們對它的換算採用了力學功率計算,這也是功率既能換算成千瓦,也能換算成馬力的原因。
而電氣/電氣的功率計算就需要採用電功率計算了,比如說一臺電磁爐的最大功率為3000瓦,那麼它的功率計算就與時間有關,也就是“單位時間內所做的功”。
假設這臺電磁爐以最大功率運行了一個小時,那麼它的功率就是3000×1=3000w.h,即3千瓦/小時(kw.h),當然也可以理解為每小時耗電3度。
▼下圖為一臺三相非同步電動機,它屬於電氣類,所以對它的功率計算就要採用電功率計算了,電動機的功率是反映電動機在單位時間內輸出能量大小的一個量,比如圖中這臺電動機的額定功率為3(千萬)KW,這表示它在一個小時內的理論輸出能量值為3000瓦(W)。