Diskuse:Bell P-39 Airacobra

http://www.acepilots.com/planes/p39_airacobra.html ... co to tam máte uvedenu za stoupavost... 1200 m/s mozna spis 1200 m/min ne, ale stejne je to dost divny udaj..

Samozřejmě, že to je v m/min a ne m/s (to byl jen překlep). Ten údaj je z uvedeného zdroje, tj. SCHMID, Jaroslav. Letadla 1939-45 Stíhací a bombardovací letadla USA. 2. vyd. Plzeň: Fraus, 1992. ISBN 80-85784-01-7.  a jde o počáteční stoupavost. Nevím proč by měl být divný, zhruba se shoduje s údajem na enwiki pro verzi P-39Q (zde pro P-39L). Údaj na Vámi uvedených stránkách acepilots.com 2500 ft/min (762 m/min) by mohla být stoupavost např. ve vyšší výšce - o Aircobrách je známo, že s přibývající výškou jejich výkonost rychle klesala. --Pazuzu 09:24, 21. 5. 2007 (UTC)

Jak to jen říci, pánové…

Takže —
1.) výkonnost (stoupavost nevyjímaje) s výškou zpravidla klesá (s výjimkou rychlosti, a to až do tzv. nominální výšky motoru), a to u každého typu (čili Airacobra, či typy poháněné motory Allison V-1710, nebyly žádnou „bezectnou výjimkou“)
2.) pokud není uvedeno jinak, předpokládá se, že jde o stoupavost počáteční; navíc předpokládejme, že jde o údaj zjištěný nějakou („místní“, či „v místě předepsanou“) metodikou
3.) k naší smůle Britové ani Američané neuvádějí počáteční stoupavost (za sekundu), v lepším případě pouze výšku do které typ nastoupá za 1 minutu; čili „zjistit“ kupř. počáteční stoupavost typu tak, že 4000 ft/min (čili cca 1220 m) vydělíme 60, je sice postup zajímavý, nicméně ne zcela uspokojivý (neb nám ve skutečnosti nedává údaj o počáteční stoupavosti, který bychom mohli zcela bez rozpaků přijmout pro srovnání s našimi „kontinentálními“, čili též „metrickými“, údaji); a nejdůležitější bod, za

4.) nahlédnutí do reprintu původního k manuálu k P-39Q-1 nám dává jasnou a jednoznačnou odpověď:

Climb data: from sea level to 3000 ft —
3450 ft/min (best IAS 160 mph; cca 1052 m/min., při indikované rychlosti 257 km/h), use 3000 rpm, manifold pressure 44.5 in Hg (V-1710-85, „Military Power“ — Maximum Duration 15 minutes), 1125 Horse Power
From S.L. to 3000 ft: 54 sec
Gross Weight: 7200 lb (cca 3266 kg)

Climb data: from sea level to 3000 ft —
2700 ft/min (best IAS — 160 mph; cca 823 m/min., při indikované rychlosti 257 km/h), use 3000 rpm, manifold pressure 44.5 in Hg (V-1710-85, „Military Power“ — Maximum Duration 15 minutes), 1125 Horse Power
From S.L. to 3000 ft: 66 sec
Gross Weight: 8100 lb (cca 3674 kg)

Myslím, že „záhada hlavolamu“ je vyřešena. Zbývá snad už jen podotknout, že (dle manuálu) vzletová hmotnost P-39Q-1 je 7570 lb v „čisté konfiguraci“ (tedy bez vnějších podvěsů, s maximální zásobou paliva ve vnitřních nádržích a s municí pro zbraně), kdežto maximální vzletová hmotnost (kterou „Cobra“ dosahovala s maximální zásobou paliva) byla 8106 lb (pokud nesla pumu, byla vzletová hmotnost 8086 lb).

Z čehož mi vychází, že stroji při „maximální stoupavosti“ a 7200 librách chybělo 370 liber — čili řekněme kupř. po spotřebování části paliva. (Přesněji řečeno z max. zásoby paliva ve vnitřních nádržích, tedy z 329 litrů, by zbývalo už jen cca 29%, přesněji nějakých 96 litrů; popř. můžeme i uvažovat spotřebování části munice, té „Cobra“ nesla — nejvýše — pro 37mm kanón a čtveřici 12,7mm kulometů rovných 370 liber.) --Algernon 19:14, 3. 6. 2007 (UTC)

---

Jen malá poznámka k bodu 1: u raketových motorů tah (a tedy i stoupavost) obvykle s výškou roste. To jen pro případné srovnání s raketovými nesserschidty. --Postrach 19:23, 3. 6. 2007 (UTC)

Nerad bych byl příliš jízlivý, ale pokud máme na mysli LETOUNY (byť letouny raketové, a raketový Messerschmitt Me 163 nevyjímaje), nikoli RAKETY (kupř. rakety kosmické), pak stoupavost je vedle tahu pohonné jednotky (kupř. i pístového motoru s vrtulí — a, kupodivu, jejich výkon až do NOMINÁLNÍ VÝŠKY roste — tedy, pokud se budeme držet tématu II. sv. války a tehdejších přeplňovaných pístových motorů) dána i hustotou vzduchu… Která nám, a to bez výjimky (podotýkám že tzv. „výjimku“ neměl ani Me 163 — nemluvě o tzv. „raketových nesserschidtech“, hi hi), s výškou jaksi KLESÁ… :-)))) Nic proti, ale nejprve bych doporučoval trochu studia v oboru „Mechanika letu“… --Algernon 19:33, 3. 6. 2007 (UTC)

Prozatím jsem se domníval, že vztlak závisí na druhé mocnině rychlosti a nepřímo úměrně na tlaku, takže při rychlostech nad dvojnásobkem přistávací rychlosti stačí k udržení ve vzduchu i při čtvrtinovém tlaku (odhad z hlavy pro výšku lehce nad 10 km). Dál jsem to bral jako pohyb po nakloněné rovině, kde část síly tahu (která roste s klesajícím tlakem) padne na aerodynamický odpor (který s výškou klesá) a zbytek síly tahu na zvedání stále lehčího letounu. Z toho mi vyšla rostoucí stoupavos. Pokud je ta úvaha moc zjednodušená, omlouvám se. Zkusím prostudovat patřičná skripta. Na typ Me 163 jsem si nemohl vzpomenout, proto jen raketový :-) . --Postrach 20:24, 3. 6. 2007 (UTC)

Docela bych si dovolil upozornit (mj.) i na to, že vzrůst tahu (pokud je) je dán i tryskou motoru — optimální expanzní poměr totiž má jen v určité výšce… (Tj. nikoli musíme mít max. tah ve vakuu.) A dovoluji si upozornit na fakt, že tah motoru HWK 509 vzrostl ve výšce 12 000 m (ve srovnání s tahem na úrovni mořské hladiny) o 10% — dle britských poválečných testů. „Prozatím jsem se domníval, že vztlak závisí na druhé mocnině rychlosti a nepřímo úměrně na tlaku, takže při rychlostech nad dvojnásobkem přistávací rychlosti stačí k udržení ve vzduchu i při čtvrtinovém tlaku (odhad z hlavy pro výšku lehce nad 10 km).“ Ovšem řeč nebyla o „letu“, nýbrže o stoupání, že..? Dovoluji si současně upozornit, že měrná hustota vzduchu u země (resp. v H=0) je, dle MSA, 1,225 kg.m³ a v 12 000 m to je 0,3206 kg.m³ (Pro případné pochybovače doporučuji třeba prostudovat stoupavosti letounů s přeplňovanými pístovými motory, a to ve výškách pod tzv. výškou nominální; neb i u těch výkon, čili, doufejme, i tah, je nikoli jen konstantní, nýbrže stoupá). Docela by mne zajímalo, co vám vyjde z poklesu měrných hustot a nárůstu tahu raketového motoru — že by nějaký závratný nárůst stoupavosti? (Podotýkám že i rozdíly Me 163 s a bez paliva jsou zajímavé — ovšem, už vzhledem k době chodu motoru, tyto nejsou nikterak závratné…) :o) --Algernon 20:37, 3. 6. 2007 (UTC)

Mno - koukám že hustotu (která je přímo úměrná tlaku při zhruba stejné teplotě) jsem odhadl tou čtvrtinou skoro přesně :-).

S tím, že u vrtulového motoru musí s výkonem růst tah nesouhlasím. Tah je daný rychlostí a hmotností "odhozeného" vzduchu. Pokud (tohle je teoretický ilustrační příklad) motor udělí polovičnímu množství vzduchu dvojnásobnou rychlost, pak stejný tah (daný hybností odhozeného vzduchu) získá za cenu dvojnásobného výkonu (daného kinetickou energií toho vzduchu). U raketového motoru, kde se odhazuje jen spálené palivo, při klesajícím tlaku roste jeho rychlost a tedy i hybnost a tah. Opět: nezabývám se aerodynamikou, takže mohu mít díru v úvahách, které jsou specificky letecké, ale úvahou o vztahu výkonu a tahu jsem si docela jistý, to je dost jednoduché. Co se týče váhy - u toko me tvořilo palivo dost podstatnou část (desítky procent) hmotnosti. Rozdíl mezi plným a prázdným letadlem nezávisí na době spalování paliva ale jen na jeho množství.

Jak to jen říci… Pokud (tohle je teoretický ilustrační příklad) motor udělí polovičnímu množství vzduchu dvojnásobnou rychlost, pak stejný tah (daný hybností odhozeného vzduchu) získá za cenu dvojnásobného výkonu (daného kinetickou energií toho vzduchu). Patrně se pohybujeme (alespoň doufám) v realitě, nikoli v teoretické rovině, zabývající se jediným bodem z několika… Mj. bych si dovolil i upozornit, že i taková vrtule mívá maximální účinnost jen v „nějaké“ výšce… Mimochodem, zajisté tímto zdůvodníte i růst rychlosti letounů (kupř. P-51, P-47, Spitfire, Bf 109) ve výškách od země do nominální výšky motoru (tj. motoru pístového, přeplňovaného), a pokles rychlosti nad touto? --Algernon 21:17, 3. 6. 2007 (UTC)

Jistě. Zdůvodním. Například snížením aerodynamického odporu, úměrné snížení hustoty vzduchu.

Ano? A to „například“, bude někdy doplněno..?

S tím, že u vrtulového motoru musí s výkonem růst tah nesouhlasím. Tah je daný rychlostí a hmotností "odhozeného" vzduchu. Pokud (tohle je teoretický ilustrační příklad) motor udělí polovičnímu množství vzduchu dvojnásobnou rychlost, pak stejný tah (daný hybností odhozeného vzduchu) získá za cenu dvojnásobného výkonu (daného kinetickou energií toho vzduchu). Jen doufám, že autor podobných zábavných tvzení — kterého snad i zajímá fyzika? — fyziku neučí… Nesouhlasit sice je možno, a tah skutečně je dán součinem hmotnosti urychleného vzduchu (za časovou jednotku) a rozdílů rychlosti proudění před a za pohonnou jednotkou (v našem případě vrtulí), ovšem zbytek…

Pokud (tohle je teoretický ilustrační příklad) motor udělí polovičnímu množství vzduchu dvojnásobnou rychlost, pak stejný tah (daný hybností odhozeného vzduchu) získá za cenu dvojnásobného výkonu (daného kinetickou energií toho vzduchu). V praxi jaksi musíme i počítat s tou drobností (…), že mluvíme o tahu pohonné jednotky v letounu — a i ten se nám pohybuje… A protože nám rychlost letounu („druhoválečného“, s výškovým, přeplňovaným motorem) s narůstající výškou stoupá, pak nám i stoupá objem vzduchu, urychleného vrtulí… (Jedna z drobností — ostatně vztahy „motor-vrtule“ a „pohonná jednotka-letadlo“ jsou natolik komplikované, že ani dnes se neobejdeme bez testování na létajících zkušebnách… K čemu ovšem potom jsou příklady, vycházející — jen — ze základní poučky?) --Algernon 19:29, 5. 6. 2007 (UTC)

U raketového motoru, kde se odhazuje jen spálené palivo, při klesajícím tlaku roste jeho rychlost a tedy i hybnost a tah. Šlo by to ještě česky? Co že se kam „odhazuje“?
A opět… Rozdíl mezi plným a prázdným letadlem nezávisí na době spalování paliva ale jen na jeho množství. Tohle y šlo také zformulovat nějak srozumitelně? (Obávám se totiž, že mi význam uniká…)

Co se týče váhy - u toko me tvořilo palivo dost podstatnou část (desítky procent) hmotnosti. A to má být klad? Stačí se podívat třeba na P-51 Mustang (či P-47 Thunderbolt), že… Podíváme-li se na rozdíl mezi hmotností prázdného letounu a maximální vzletovou hmotností (resp. jejich podíly), pak jak na tom lépe který stroj? Až na tu drobnou vadu na kráse, že u P-47 (či P-51) vedle paliva a hlavňové výzbroje stroj unese ještě i další náklad, třeba pumy, či případné nádrže — zatímco Me 163 nese jen střelné zbraně a palivo — a to má toho paliva jen na nějaké tři minuty chodu motoru, tedy při maximálním tahu…

Opět: nezabývám se aerodynamikou, takže mohu mít díru v úvahách… No, v tom to asi celé bude… --Algernon 19:29, 5. 6. 2007 (UTC)

Co se týče vztlaku: bral jsem jej pro tyto úvahy jen jako podlahu nakloněné roviny. Za cenu aerodynamického odporu poskytne sílu kolmou ke křídlům. Zbytek tahu je užit ke stoupání. --Postrach 21:10, 3. 6. 2007 (UTC)

Zbytek tahu je užit ke stoupání. Ano? A já opakuji, že stoupavost je dána vztlakem, resp. poměrem vztlak÷hmotnost (či „jeho přebytkem ÷ hmotnosti letounu“), nikoli tahem motoru… --Algernon 21:17, 3. 6. 2007 (UTC)

Jenže ten vztlak je jen převodová páka. Z hlediska zákona zachování energie je jedno, jestli to převedu na stoupání přes vztlak nebo to počítám přes nakloněnou rovinu. To je prakticky totéž. Vztlak musí překonat gravitaci a projeví se jako odporová síla, kterou překoná motor. Energie, kterou motor dodá navíc, zvýší rychlost nebo výšku. Normální rovnováha sil a zachvání energie. Zkusím si ale skutečně něco načíst, abych se byl schopen vyjádřit leteckým žargonem. --Postrach 21:56, 3. 6. 2007 (UTC)

Jenže ten vztlak je jen převodová páka. Z hlediska zákona zachování energie je jedno, jestli to převedu na stoupání přes vztlak nebo to počítám přes nakloněnou rovinu. To sice zní zajímavě, jenomže — vzhledem k faktu, že hustota vzduchu s narůstající výškou klesá — jsme pořád u faktu, který tedy patrně budu nucen připodobnit (jsme-li u „mechanických analogií“) k tomu, že ta tzv. „nakloněná rovina“ je s narůstající výškou nakloněná jaksi stále méně… Jinak bych ovšem skutečně spíše doporučoval nejprve si přečíst něco z oboru „Mechanika letu“… --Algernon 19:29, 5. 6. 2007 (UTC)

Ale abychom se vrátili na samý počátek debaty:
Jen malá poznámka k bodu 1: u raketových motorů tah (a tedy i stoupavost) obvykle s výškou roste. To jen pro případné srovnání s raketovými nesserschidty. Takže: stoupá nám doopravdy s narůstající výškou raketového stroje (plošníku) stoupavost..? --Algernon 19:29, 5. 6. 2007 (UTC)