¿Por qué la potencia requerida se convierte en potencia cuando se analiza el rendimiento de un avión impulsado por hélice?

Lo has mezclado completamente. Vamos a arreglar eso.

El empuje requerido y la potencia requerida se aplican tanto a los jets como a los accesorios. Tomamos el empuje requerido cuando queremos equivocarnos con el ángulo / gradiente de ascenso y tomamos la potencia requerida cuando queremos la velocidad de ascenso . Soy como puedes ver hablando del rendimiento de la escalada. Lo mismo se puede aplicar para descender el rendimiento.

Definiciones:

Mejor ángulo de velocidad de ascenso: le brinda la mayor ganancia de altitud mientras cubre una pequeña distancia al suelo. Excelente para abordar obstáculos después del despegue.

Mejor velocidad de ascenso: te lleva a la altitud más rápido, cubriendo una mayor distancia al suelo en comparación con la velocidad del mejor ángulo.

Sabemos que para un avión a reacción [matemática] V_x [/ matemática] o el mejor ángulo de ascenso ocurre en [matemática] V_ {md} [/ matemática] (resistencia mínima). Esto se puede ver en la curva de arrastre de empuje. En el punto [math] V_ {md} [/ math], el avión tiene la mayor diferencia entre empuje y arrastre. Una velocidad un poco por debajo llamada [math] V_ {mp} [/ math] (potencia mínima) es la velocidad del mejor ángulo de ascenso para un avión de hélice. Esto se debe a que el gráfico es un poco diferente para los aviones de hélice. Espero que esté claro ahora.

La fórmula para el mejor gradiente de ascenso es:

G% = [matemática] \ frac {TD} {W} [/ matemática]. Dónde…

G% – Gradiente

T- Empuje disponible

D- Empuje requerido

W- Peso.

Entonces, (TD) = Exceso de empuje.

Ahora, para derivar la fórmula de Rate of Climb, tendríamos que agregar la velocidad a la fórmula del gradiente. Derivemos la ecuación del exceso de potencia:

ROC = [matemática] \ frac {T_V-D_V} {W} [/ matemática]

= [matemáticas] \ frac {T \ frac {d} {t} -D \ frac {d} {t}} {W} [/ matemáticas]

= [matemáticas] \ frac {\ frac {Workdone} {t} – \ frac {Workdone} {t}} {W} [/ math]

= [matemática] \ frac {Potencia disponible-Potencia requerida} {W} [/ matemática]

= [matemáticas] \ frac {Exceso de energía} {W} [/ matemáticas]

Lo que hicimos fue expandir la velocidad, que es [matemática] \ frac {distancia} {tiempo} [/ matemática] . El empuje y la resistencia son fuerzas. Una fuerza x distancia nos da el trabajo realizado. [math] \ frac {Workdone} {time} [/ math] = Poder.

A continuación se muestra la curva de potencia requerida para un avión a reacción. La mejor tasa de ascenso, [matemáticas] V_y [/ matemáticas], a diferencia del mejor ángulo de ascenso, se produce a una velocidad superior a [matemáticas] V_ {md} [/ matemáticas], llamada 1.32 [matemáticas] V_ {md} [ /matemáticas].

Y aquí está la curva de potencia para un accesorio. La mejor tasa de ascenso [matemática] V_y [/ matemática] ocurre en [matemática] V_ {md} [/ matemática] no en [matemática] V_ {mp} [/ matemática] como la del mejor ángulo de ascenso.

Para concluir, no, la curva de potencia no solo se utiliza para encontrar el rendimiento de los aviones de hélice, sino también el de los jets. La curva que queremos depende de qué parámetro nos interese. Velocidad de ascenso / descenso o ángulo de ascenso / descenso.

Se supone que un motor a reacción idealizado tiene un empuje constante, independiente de la velocidad. Por lo tanto, a menudo usamos diagramas de fuerza-velocidad para analizar el rendimiento. Sin embargo, un accesorio idealizado tiene un poder constante independiente de la velocidad del aire. Entonces usamos diagramas de potencia-velocidad para estos aviones. En ambos casos, el empuje / potencia disponible es una línea horizontal, que intercepta la curva de empuje / potencia requerida (esto es parabólico debido a la naturaleza cuadrática del polar de elevación-arrastre. Al menos, esto es lo que se hace al enseñar aeronáutica y mecánica de vuelo a nivel introductorio.