Сколько лошадиных сил в самолете

На земле, в воде и в воздухе

Airbus A380 располагает четырьмя моторами и где-то 110 000 л.с. «на круг« Первому самолету (братьев Райт — верно), чтобы подняться в воздух, хватило 40 л.с., а теперь давайте сразу к разоблачениям: современные самолеты, располагая сотнями «лошадей», вряд ли даже оторвутся от полосы. Это крохотная Cessna-182 массой в 900 кило может довольствоваться всего 230 л.с., а вот коммерческому Boeing-737 с его 190 посадочными местами (кстати, такой себе средний самолетик по меркам пассажировозов с крыльями) не помешала бы пара тысяч «лошадок». Они у него есть: два турбовентиляторных мотора CFM выдают тягу до 12 тонн силы каждый, что в общей сложности можно назвать 25 000 лошадиными силами на взлете.

Нужны штуки помощнее? Что ж, у дальнемагистрального Boeing 777 есть два двигателя размером с торговый ларек, по 570 000 ньютонов (примерно по 45 000 лошадиных сил) каждый. А самый крутой из «Эйрбасов» — двухэтажный 280-тонный Airbus A380 — располагает четырьмя моторами и где-то 110 000 силами «на круг».

Кстати, эта цифра не так уж далека от той, что выдают шесть моторов Ан-225 — самого большого транспортника в мире. Самолет, способный взять на борт что угодно вплоть до 200-тонной электростанции или космического челнока и поднять это хозяйство на высоту 12 км, «выдает» эквивалент 111 000 лошадиным силам. Как говорится, вот тебе, бабушка, и Golf GTI.

На флоте (военном или гражданском) все немножечко проще. Чтобы понять и оценить мощность плавсредства (авианосца «Мистраль» или лодочного мотора), необязательно вооружаться калькулятором и учебником по математике и переводить все эти килограммы силы и килоньютоны во что-то привычно-осязамое — как правило, здесь мощность мотора указана именно в «кониках».

Крейсер «Петр Великий» оснащен атомным двигателем мощностью 140 000 л.с. Простой пример — рыбалка. Чтобы поохотиться на карпа с середины озера, вам нужна лодка. Пожалуйста, на выбор подвесные моторы мощностью от 2 до 300 лошадиных сил. Конечно, для более крупной охоты и целой тысячи сил мало. Например, мощность двух газотурбинных установок General Electric американского эсминца Carney класса «Арли Берк» (с управляемыми ракетами), направленного ВВС США в Средиземное море, составляет 108 000 лошадиных сил. Кстати, форсажная мощность уже дежурящего там российского ракетного крейсера «Москва» чуть-чуть ниже — около 90 000 л.с. Зато крейсер «Петр Великий», гордость военного флота России, все же помощнее — 140 000 «лошадей», правда, по большей части атомных.

А что на гражданке? Ну, теплоход «Москва», что курсирует по водным артериям столицы, по мощности сопоставим с горячей Audi RS 3 или самым слабым из Mercedes-Benz Gelandewagen (несмотря на силовую установку из двух танковых V12). Штуки побольше, типа австралийского парома The Cat, располагают тысячами лошадиных сил (у аэродинамического The Cat их 38 000, как у 25 Bugatti Chiron). В классе частных суперъяхт сейчас лидируют штуки в миллиард долларов, но у них редко отыщешь больше 40 тысяч сил. И чтобы пощекотать себе нервы реально большими цифрами, лучшее решение — смотреть в сторону океанских лайнеров. Например, мировой гигант — Oasis of the Seas, оснащенный тремя 1050-литровыми V12 и тремя 1400-литровыми V16, имеет суммарный объем 7 350 литров и суммарную же мощность 136 900 сил. Туше!

Брянский тепловозов ТЭМ18 снабжен четырехтактным дизелем мощностью как у Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse Железные дороги — мир больших цифр в плане расстояний, но никак не мощности. Верно? А если вспомнить типичный прогон товарного состава через переезд, когда в ожидании проезда десятков составов успеваешь выспаться? То-то же. Причем, что удивительно: на то чтобы тягать почти сотню вагонов угля, нефтепродуктов, тачек и прочей почты, хватает усилий двух-четырех тепло- или электровозов. Какая мощность у этих силачей?

Ну, пожалуй, самый известный и узнаваемый из тепловозов — маневровый (читай, для работы на небольших расстояниях) брянский ТЭМ18. Он снабжен четырехтактным дизелем и обладает мощностью целого Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse — солидными 1 200 лошадиными силами. Правда, скорость у «восемнадцатого» никакие не 400 км/ч, а жестко конструкционная «сотка». Впрочем, и она для 126-тонной махины — почти что достижение.

6 000 «лошадей» — цифры поинтереснее. Примерно столько выдают два дизеля двухсекционного магистрального 2ТЭ10В — как правило, именно этот тепловоз можно встретить во главе длинного товарного состава из цистерн, платформ и хопперов. Что касается новинок, то, к примеру, часовая мощность новенького электровоза 2ЭС10 «Гранит» (с возможной нагрузкой в 7 000 тонн) составляет 8 800 кВт, что эквивалентно 12 000 привычным нам лошадиным силам. А знаменитый «Сапсан» (или Siemens Velaro), курсирующий из Москвы в Питер и Нижний Новгород и способный разгоняться до 250 и даже 300 км/ч, имеет выходную мощность в 8 000 кВт — условно говоря, как у двух электричек, ездящих от Казанского вокзала.

Если споры о мощности зашли так далеко, то лучше сразу забыть про десятки, сотни и даже тысячи лошадиных сил. В сфере, построенной на желании преодолеть притяжение Земли, такие вещи как чип-тюнинг или расточка блока ради лишних 10 л.с. — все равно что пшик. Еще в 1960-е годы (полвека назад, на секундочку) часто произносимой фразой в мире ракетостроения была — приготовьтесь! — «расчетные 20 миллионов лошадиных сил». Съели?! Ракета «Протон» с ее 900 тонн тяги — 60 миллионов «лошадей». «Сатурн-5» — 3 000 тонн тяги и 200 миллионов «лошадей». И плевать на то, что эти «лошади», по сути, мало что говорят о характеристиках ракеты. Цифры — просто космос.

Боинг 747 – «двухэтажный» транспорт в небе

Детище американского авиастроительного гиганта, компании «Боинг» — модель 747 пришла на рынок в далёком 1970 году. Тогда необходимость в новом самолёте была настолько высока, что его создали очень быстро, всего за 4 года, начиная от чертежей, заканчивая последними испытаниями. Изначально эти самолёты делались с прицелом на переоборудование в грузовые, так как считалось, что гражданская авиация вскоре встанет на рельсы сверхзвуковых перевозок.

Но этого не случилось, и Боинги-747-100 (первые массовые модификации), благодаря своим удивительным сочетаниям высокой скорости, экономичности и вместительности прочно заняли нишу дальних гражданских авиаперевозок во многих странах мира.

История создания

В середине двадцатого столетия популярность путешествия по воздуху росла стремительно. С каждым годом спрос на машины гражданской авиации увеличивался скачками. Эта тенденция ожидаемо привела к тому, что начал возникать кризис авиаперевозчиков. Существующие на тот момент возможности самолётов по количеству перевозимых грузов и людей требовали скорейшего роста.

Так начиналась история создания огромного лайнера Боинг-747. Кстати, когда он только начал поступать на рынок, практически все газетные обзоры о нем изобиловали эпитетами превосходной степени – такой крупный получился самолёт, намного опередивший своё время.

Отцом Боинга-747 считается инженер по имени Джо Саттер.

Он уже плотно работал над предыдущей моделью – Боингом-737, когда ему поручили проект нового вместительного гражданского лайнера.

Разработчик взял за основу идеи транспортника, работы по которому велись несколькими годами ранее, когда компания «Боинг» проиграла в конкурсе на большой военный заказ в США. Поэтому изначально самолёт проектировался полностью двухпалубным.

Но позже, по многочисленным рекомендациям авиаперевозчиков, верхняя палуба была уменьшена и стала занимать только часть фюзеляжа. Это придало Боингу его знаменитую «горбатую» форму, из-за расположенных в носовой части двух палуб, друг над другом. Кабина пилотов помещается на верхнем ярусе.

Эти манипуляции с конструкцией самолёта проводились неслучайно. Разработчики всерьёз полагали, что близится эра сверхзвуковых лайнеров и отмеряли новому 747-му Боингу короткий жизненный срок. В дальнейшем, выпущенные модели предполагали переоборудовать под грузовые нужды, поэтому и расположили кабину на высоте, чтобы устроить под ней грузовой отсек.

Боинг-747 не сразу понравился авиаперевозчикам.

Многие не верили, что он будет экономически выгодным гражданским лайнером. И у самолёта, действительно были проблемы, так как он расходовал больше топлива (с 4 двигателями), чем большинство конкурентов с 3 двигателями. Но и на борту у Боинга помещалось больше пассажиров.

Поэтому после доработок и модификаций 747-е модели стали популярнее и постепенно начали занимать свою нишу на рынке авиаперевозок.

Конструкция

Главная отличительная черта Боинга-747 – это характерный горб в носовой части. Как уже было сказано, первоначально самолёт предполагали сделать полностью двухпалубным. Но от этой идеи отказались и верхний этаж сократили. Сегодня он составляет 35% длины всего фюзеляжа.

В крыле предусмотрены топливные баки, кроме того, они есть и в хвостовой части для поддержания весового баланса воздушного судна.

Конфигурация крыла – низкоплан, само крыло, стреловидной формы. Оперение однокилевое. Первые версии Боинга получили развитую механизацию крыла. На моделях используется трехщелевые закрылки Фаулера.

Их основное назначение – снижение скорости при посадке на коротких взлетно-посадочных полосах. Делалось это из-за соображений неразвитой инфраструктуры аэропортов в прошлом. Сегодня же большинство воздушных гаваней способны без проблем принимать Боинги 747 серии.

Верхний ярус

Верхняя палуба в передней части имеет кабину пилотов и пассажирские места за ней. Количество перевозимых пассажиров на втором ярусе может достигать 50 человек. Существуют модели (менее вместительные), где за кабиной пилотов располагаются исключительно места бизнес-класса.

Наиболее распространённая версия в России – 3 ряда для бизнес-пассажиров и еще 9 рядов кресел – повышенной комфортности.

Самые вместительные Боинги-747 (до 660 человек) второй ярус отдают полностью под эконом-места. Между креслами спроектирован один проход, места устроены по схеме «2-2».

Нижний ярус

Нижняя палуба полностью отведена под салон для пассажиров. Места располагаются по схеме «3-4-3». Между рядами кресел два прохода. Вообще два прохода, это отличительная черта широкофюзеляжных лайнеров.

Для яруса внизу характерно либо размещение пассажиров в эконом классе, либо частичное наполнение креслами повышенного уровня «комфорт».

Летно-технические характеристики в сравнение с конкурентами

Боинг-747 считается самым длинным гражданским лайнером в мире. Последняя модель – 747-8 – достигает 76 метров (предыдущие версии выпускались 70,5-метровыми).
Высота киля остается прежней для всех модификации серии 747 и не превышает 19,5 метров. Ширина самолета – 68,5 метров, а площадь крыла – 554 квадратных метра.

Отличием «Боингов» считается взлетная масса, которая достигает 442 тонн.

Это и понятно: самолет изначально планировался как грузовой, и эта тенденция сохраняется инженерами до сих пор.

На взлете самолет разгоняется до 270 километров в час, прежде чем оторваться от земли. Потолок самолета – 13750 метров. По крейсерской скорости Боинги-747 тоже опережают конкурентов в дозвуковой нише (913-918 км/ч, максимальная – 988 км\ч). Для справки: скорость звука в воздухе – 1224 км/ч.

Высокая надежность воздушного судна достигается за счет установки на крыле 4 двигателей.

747-е Боинги экономичны. По сравнению с конкурентами расход топлива меньше до 3,5% при высокой дальности полета, более 14000 километров без посадки. Боинги-747 считаются дальнемагистральными лайнерами.

Модификации

• Boeing 747-100 – с этой модели и начиналась жизнь двухпалубных Боингов. Они вмещали на борту от 366 до 452 пассажиров (в зависимости от предоставляемых удобств: чем меньше максимальная вместимость, тем больше кресел повышенной комфортности). Дальность перелета достигала 9500 километров, а выпускалась модель с 1968 по 1976 год, когда начался нефтяной кризис.
• Boeing 747-100SP – это оптимизированная версия предыдущей модели. Основные ее отличия – повышенная дальность беспосадочных перелетов, более экономичные двигатели, уменьшение длины фюзеляжа и, как следствие, вместительность – не более 220 человек.
• Boeing 747-200 –удачная разработка компании «Боинг», известная универсальностью. Двухсотые модели выполнялись как исключительно для пассажирских перевозок, для транспортировки грузов, а также в комбинированных вариантах (747-200М Combi). Модельный ряд получил еще более мощные двигатели, максимальную допустимую массу на взлет (до 380 тонн), а также высокую дальность (до 12690 километров).
• Boeing 747-300 выпускались изначально с тремя двигателями, но из-за невысокого спроса от них отказались и выпустили классическую 4-двигательную версию в 1980 году. Основное отличие – увеличенная площадь верхней палубы, что давало возможность брать на борт больше пассажиров (до 624 при полной установке только кресел эконом-класса на всем лайнере).
• Boeing 747-400 – это, пожалуй, самые популярные модификации «Боингов-747». Их внешнее отличие – вертикальные винглеты крыла для снижения индуктивного сопротивления крыла, отчего уменьшается расход топлива. Кстати, на японских островах до сих пор встречаются версии, где нет этой отличительной черты из-за маленьких расстояний при перелетах. Экипаж 747-400 сократили до двух человек (убрав бортинженера), а на борту устанавливают самую современную авионику.
• Boeing 747-8 – последняя модификация знаменитого двухпалубника. Инженерам удалось увеличить массу на взлете, а также поднять показатели вместительности. Последние испытания закончились в 2010 году, а с 2011 модели поставляются в авиакомпании мира.

Интересные факты

1. Боинг-747 на момент выпуска стал первым широкофюзеляжным гражданским лайнером и, по сути, открыл новую страницу в пассажирских авиаперевозках. Долгих 36 лет (до появления Аэробуса А-380) американский самолет держал пальму первенства по максимальному количеству мест для пассажиров.
2. Так как сроки выпуска авиалайнера были крайне сжатыми, то первый представитель 747-ого модельного ряда собирался под открытым небом. Лишь позже для производственной линии было построено самое большое здание в мире по объему (объем крытых площадей 13,3 миллионов кубометров). Да и по площади тоже немалое – более 50 гектар (70 футбольных полей). Для налаживания производства компания «Боинг» взяла кредит 2 миллиарда долларов, что по тем временам было беспрецедентной суммой.
3. Сегодня известно большое количество модификаций Боингов-747. Они используются как для перевозки пассажиров, так и для транспортных целей, специальных задач. Так, модель Evergreen 747 Supertanker известна, как самый большой пожарный самолет на планете. Он берет на борт почти 76 тысяч литров химических смесей для тушения огня.
4. Еще одна особенность – строение крыла. В 747 моделях стреловидность составляет 37,5 градусов, что больше, чем у других авиалайнеров-конкурентов. Чтобы избавиться от опасных колебаний крыла в полете, в строительстве применяется обедненный уран в качестве грузов.
5. Президент США летает на усовершенствованном Боинге-747, прозванным в печати «самолетом Апокалипсиса». Первый борт страны способен развивать скорость до 1000 километров в час.

Перспективы самолета

Главное развитие 747-ой Боинг получил в моделях 747-8. Это новейшие самолеты, которые получают технологичную начинку. Также, традиционно новое поколение «Боингов» стало более экономичным, тихим и менее вредным для окружающей среды. Главные перспективы компании в рамках развития гражданской авиации связаны с этими моделями.

Большим подспорьем нового лайнера стала универсальность: управление в нем очень похоже на 747-400 – легендарную модель. Это означает, что требуется лишь незначительное переучивание пилотов.

При постройке модели 747-8 используется углепластик для того, чтобы уменьшить вес лайнера.

Но, все равно, этот «Боинг» стал самым тяжелым воздушным судном (взлетный вес самолета Боинг-747-8 – 442 тонны) в истории военной и гражданской авиации США.

Внешне отличия у последней модели не очень большие. Фюзеляж удлинили более чем на 5 метров, по сравнению с 747-400. Кстати, это позволило новому «Боингу» стать самым длинным лайнером в мире: он почти на метр обошел предыдущего лидера (Аэробус А340-600).

Основное отличие – принципиально новое строение крыла. При использовании той же геометрии, оно стало тоньше и шире. Законцовки консолей отличаются от тех, что устанавливаются на 747-400. Они больше приближены к моделям Боинг-787.

Работа с крылом позволила увеличить вместительность баков, которые в них расположены. А различные технические показатели привели к существенной экономии топлива. Так, аэродинамические свойства профиля крыла позволяют избегать концевых завихрений, уменьшать спутный след и сопротивление.

Заключение

Боинг-747 изначально строился на короткий промежуток времени, чтобы «закрыть» растущий спрос на авиаперевозки, стать переходным этапом в эру сверхзвуковой гражданской авиации.

Но некоторые уникальные черты, свойственные этим американским лайнерам, наоборот, отмеряли для него долгий срок службы.

Высокая экономичность, надежность, универсальность позволили Боингам 747 серии прочно занять нишу гражданских авиаперевозок и удерживаться в ней до сих пор. Вполне вероятно, что модельный ряд будет служить людям ещё очень долго, требуя лишь незначительные усовершенствования и нововведения.

Сколько лошадиных сил в самолете

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Меня всегда интересовало и до сих пор мне непонятно то, почему почти нигде при описании самолета не указывается мощность авиационных двигателей, только их сила. Сегодня я решил вспомнить школьный курс физики и вычислить мощность, выразив ее в последствии в лошадиных силах.
Итак.
Дано: Один из двух двигателей самолета Boeing 777-300
Rolls-Royce «Trent» 884, сила тяги равна 38140 кгс (килограмм*сила).

Зная, что 1 кгс = 9,80665 Н, вычисляем сколько это Ньютонов.
F= 38140 кгс * 9, 80665 = 374025,631 Н

формула мощности равна N = A/t, где A — работа, а t — промежуток времени, за который эта работа совершена.

Нам нужно найти работу, формула механической работы равна A = F*s, где F — сила тяги, которую мы знаем, а s — расстояние, перемещение на которое было осуществлено под действием этой силы.

Теперь о расстоянии, расстояние равно s = v*t, где v — скорость.
Мы будем вычислять максимально допустимую мощность двигателя. Крейсерская скорость самолета — 905 км/ч, что равно

Вычисляем, какое расстояние при текущей скорости пролетит самолет за секунду. Расстояние будет равным s = 251 м/с * 1с = 251 м.

Теперь мы можем вычислить работу A = 374025,631 Н * 251 м = 93880433,381 Дж

Осталась мощность, N = 93880433,381 Дж / 1 с = 93880433,381 Вт.
Одна лошадиная сила = 735,49875 Вт, следовательно, максимально допустимая мощность двигателя

127642 л.с.

Для сравнения, самый мощный в мире автомобиль Bugatti Veyron имеет мощность 1001 л.с. 🙂

Не забываем, что это мощность только одного двигателя!

Собственно, мы нашли то, что искали:)

Меня всегда интересовало и до сих пор мне непонятно то, почему почти нигде при описании самолета не указывается мощность авиационных двигателей, только их сила.

В технических спецификациях указывается та величина, которая наиболее информативна для данного типа устройств. Мерять мощность реактивных двигателей в лошадиных силах — некорректно. Потому указывается величина тяги, да и то в строго ограниченных условиях, поскольку эта величина сильно зависит от режима полета.

А вот для турбовинтовых, как и для поршневых двигателей всегда указывается именно величина мощности на валу — поскольку для этого типа двигателей эта характеристика репрезентативна.
Например, мощность двигателей Ту-95 — 15 000 л.с.

Очень вряд ли, что мощность даже супер-современного движка превосходит эти самые мощные турбовинтовые двигатели в ДВАДЦАТЬ раз — так, что посчитано _некорректно_.
К примеру, указанная тяга — ВЗЛЕТНАЯ. А на крейсерском режиме тяга может быть тонн 10. А то и меньше.

«Ва-первых, беря крейсерскую скорость самолета получаем мощность двигателей в крейсерском режиме, которая составляет примерно 60-70% максимальной.»
смотрите коммент сверху 🙂

«Ва-втарых, вычислять мощность одного двигателя, основываясь на скорости, которую он развивает на двух — мягко говоря некорректно ;)»
ИМХО, он и на одном двигателе разовьет такую скорость, только больше времени потребуется.
Возьмите 50 человек, толкающих железнодорожный вагон. Если их урезать до 25, они тоже столкнут вагон с места, только за больший промежуток времени:)

1.
А = F*S
надо брать векторно
а векторно они направлены перпендикулянро, от того ноль
кроме того что брать как S? перемещение в пространстве?
точка всзлета и посадки находятся на поверхности с одинаковой потенциальной энергии
надо хорошенько покапаться в памяти и вспомнить для чего вообще корректна эта формула
короче пока бред какой-то

а мощность двигателя уходит на нагрев окружающей среды ВСЯ
или напрямую или опосредованно через аэродинамическое сопротивление движению
тк работа по перемещению груза из точки с меньшей потенциальной энергией в точку с большей не совершается

вобщем тут думать надо очень криво все в Ваших подсчетах (равно как и в моей писанине)

«A = F*S
надо брать векторно»

давайте, A(векторная) = F(векторная)*s(векторная)*cos a.

«а векторно они направлены перпендикулянро, от того ноль»
Перпендикулярно. Вы о каком летальном аппарате говорите?
Ноль? Это как? Угол равен нулю, так как направление движения самолета и направление прикладываемой силы совпадают, но косинус равен единице, я не прав?

кроме того что брать как S? перемещение в пространстве?
да

«точка взлета и посадки находятся на поверхности с одинаковой потенциальной энергии»
а причем тут потенциальная энергия? Кстати, вы не правы, аэропорты на разных высотах находятся, и потенциальные энергии там различны.

бреда пока никакого не вижу, только в ваших рассуждениях, ничего личного.

«а мощность двигателя уходит на нагрев окружающей среды ВСЯ»
а кто тогда самолет толкает?

«тк работа по перемещению груза из точки с меньшей потенциальной энергией в точку с большей не совершается»
o_0 по-вашему, на высоте 0 м и 9600 м одна и та же потенциальная энергия будет у самолета? И причем тут потенциальная энергия то?

В школе учили, что N=F*v.

Т.е. 374025,631 Н * 251 м/с = 93.9МВт.

У Вас так и вышло, только непонятно, зачем так много букв? 🙂

это должны быть оооочень маленькие лошади.

Как и обещал, справился у аэродинамика.

Расчет в целом некорректен, потому что:
а) недостаточно входных данных, вопрос поставлен нечетко
б) много допущений

По пунктам.
а) не указан режим работы, при котором достигается заданная тяга F
Если это максимальная стендовая мощность — то действительно, мощность двигателя составляет 130.000 л.с.
Но такая мощность — пустой звук, т.к. полезной работы при этом не совершается никакой.
Скорость двигателя нулевая, перемещения нет, есть лишь противодействующая сила реакции стенда. и шум. Много шума.

Если это мощность при крейсерской скорости — уже лучше, но все равно плохо. На разной высоте двигатель должен развивать разную мощность для поддержания равной скорости. Высота не задана.

Вы писали:
>> Нам нужно найти работу, формула механической работы равна A = F*s, где F — сила тяги, которую мы знаем, а s — расстояние, перемещение на которое было осуществлено под действием этой силы.

Можно теоретически допустить, что при абсолютно равномерном горизонтальном полете сила тяги уравновешивает силу лобового сопротивления (Fсопр = Fтяги), и это приводит к тому, что самолет летит свой путь с абсолютно одинаковой скоростью в отсутствии ускорения (ветром и всем прочим пренебрегаем).
Тогда работа силы тяги полностью тратится на преодоление силы сопротивления. А сила сопротивления весьма нелинейна и зависит от всего, чего только можно (скорость, высота, углы ориентации, . ).

б) В соответствии с вышенаписанным, можно отметить массу важных допущений, из-за которых расчет становится в целом некорректным.
путь s пролетается с одинаковой скоростью v и одинаковой тягой F. На деле такого быть не может, т.к. все параметры завязаны друг с другом.
Повысилась немного скорость относительно равномерного движения — повысилась подъемная сила — нос начал задираться — изменился угол вектора тяги — изменилось лобовое сопротивление — начался набор высоты — тяга автоматически начала из-за этого изменяться — .