局地戦闘機雷電その8

**名無し三等兵** · 2019/01/12(土) 22:02:50.28

先代
局地戦闘機雷電その7
http://itest.5ch.net/mevius/test/read.cgi/army/1543328863

**名無し三等兵** · 2019/02/03(日) 22:35:47.84

>>630
上昇角が15°くらいまでの範囲なら上昇率の計算は余剰馬力 / 機体重量で概ね正しいので、
余剰馬力が最大になる速度で上昇率が最も大きくなると言うことが出来る。

揚力係数 CL = 2 M / (ρ・s・v^2)
抗力係数 Cd = Cd0 + CL^2 / (π・e・AR)
余剰馬力 p(ps) = エンジン出力 - 必要馬力 = Pe・μ - ρ・s・Cd・v^3 / 150　※Pe : エンジン出力(ps)
上昇率 Vy(m/s) = 75 p / M

プロペラ効率を無視すれば、余剰馬力が最も大きいのは必要馬力が最小になる速度である。
プロペラ機では形状抗力と誘導抗力が等しい速度(経済速度)のときに最大揚抗比になり、
誘導抗力が形状抗力の３倍になる速度で必要馬力が最小になる。

揚抗比が最大になる揚力係数 CL = √(π・e・AR・Cd0) (≒0.6前後)
そのときの抗力係数 Cd = 2 Cd0 (誘導抗力係数=Cd0)
そのときの速度 Vx = √(2 M / (ρ・s・CL))

必要馬力が最小になる揚力係数 CL = √(3 π・e・AR・Cd0) (≒1.0前後)
そのときの抗力係数 Cd = 4 Cd0 (誘導抗力係数=3 Cd0)
そのときの速度は経済速度の1/3^0.25倍(=0.76倍)
そのときの必要馬力は経済速度のときの2/3^0.75倍(=0.877倍)

**名無し三等兵** · 2019/02/03(日) 22:36:20.21

CLが1.0前後になる速度は着陸速度(失速速度の1.3倍)と変わらないか、それより遅い。
現実には速度を上げたほうがプロペラ効率も良くなるので、
もっと速い速度で上昇したのだろう。
なお、低速で最大出力のときのプロペラ効率μは0.75より小さいはずだが見積るのは難しい。

上昇時間は各高度での上昇率の逆数1/Vy(s/m)を高度(m)で積分して求める。
これは言い変えればhー1/Vyのグラフから面積を求めることだが、
実際にグラフを描く必要はない。
h1とh2での上昇率がそれぞれVy1、Vy2とすれば、
h1～h2間の上昇時間は t(sec) = (h2 - h1)・(1/Vy1 + 1/Vy2) / 2 で求まる。(台形則)
精度を求めるなら中間高度の上昇率も使う。
h1、h2、h3の各高度での上昇率をVy1、Vy2、Vy3とすれば、シンプソンの公式により、
h1～h3間の上昇時間は t(sec) = (h3 - h1)・(1/Vy1 + 4/Vy2 + 1/Vy3) / 6 となる。

少ない燃料で上昇するには余剰馬力がエンジン出力に占める
割合が大きいほど良いから、
全力で上昇するのが最も燃料消費が少ない。
実際の全力上昇では計器速度を一定に保つのだろうか？

**名無し三等兵** · 2019/02/03(日) 22:58:30.80

余剰馬力から加速度を計算するときは、
加速度 a(m/s2) = 75 p・g / (Ｍ・v)　※g : 重力加速度(≒9.8)
速度v1、v2、v3での加速度をa1、a2、a3とすれば、
v1～v3までの加速時間 t(sec) = (v3 - v1)・(1/a1 + 4/a2 + 1/a3) / 6

vが分母にあるのだから加速度は速度が上がるほど減少する。
しかも最大速度では余剰馬力がゼロなのだから、
計算上は最大速度には永遠に到達しないことになる。