Как эффективность неподвижного крыла сравнивается с поворотным крылом?

Вертолеты используют больше топлива, чем самолеты (при прочих равных условиях).

Когда вертолеты летят медленно, им нужно больше энергии, чтобы удержать свой вес. При движении быстро (по их стандартам) сопротивление Ротора очень велико. Это основная причина, по которой им нужно больше энергии. Больше Мощности = Больше Топлива.

Обычные самолеты имеют гораздо меньшее сопротивление при заданной массе и скорости, чем вертолет.

Вертолеты летят медленно. Когда они сжигают больше топлива в час и едут медленно, расход топлива на милю намного хуже. Они также остаются низкими. Большинство имеют турбинные двигатели, турбины сжигают много топлива на малых высотах.

Википедия имеет хорошую статью об энергоэффективности в различных транспортных средствах .

• Двухместный и четырехместный полет на скорости 250 км / ч с двигателями старого поколения может сжигать от 25 до 40 литров в час полета, от 3 до 5 литров в час. 100 пассажирских км.
• Sikorsky S-76C++ twin turbine helicopter получает около 1,65 миль на галлон-US (143 л / 100 км; 1,98 миль на галлон-imp) при 140 узлах (260 км / ч; 160 миль в час) и перевозит 12 около 19,8 пассажиро-миль на галлон (11,9 литра на галлон 100 пассажирских км).

Самолеты с неподвижным крылом, как правило, гораздо более эффективны, чем роторные самолеты. Это из-за разницы в как они производят подъем.

Для самолетов с неподвижным крылом они используют двигатель, чтобы самолет двигался вперед. Воздушный поток над Крыльями создает подъемную силу. Двигатель должен только преодолеть сопротивление самолета (в горизонтальном полете). Это сопротивление связано как с сопротивлением формы самолета, так и с созданием подъемной силы от крыльев.

Для роторного самолета, двигатель держит роторы двигать. Вращение роторов создает подъемную силу, но это также основная сила, используемая для перемещения самолета вперед. Так что в этом случае роторы не только обеспечивают подъемную силу для удержания самолета в воздухе, но и тягу для удержания его в движении вперед.

В самолете с неподвижным крылом пропеллер может быть эффективным при обеспечении тяги вперед, а крыло может быть эффективным при обеспечении подъема. В роторном самолете роторы должны выполнять обе роли и приводить к компромиссу.

Когда вертолет входит в режим зависания, он использует всю свою мощность для обеспечения подъема, в то время как самолет с неподвижным крылом может войти в удерживающий шаблон с достаточной мощностью, чтобы компенсировать сопротивление.

Сравнение эффективности подъемной силы и сопротивления различных самолетов показывает более низкую эффективность вертолета. Cessna 150 имеет коэффициент L / D (подъем к сопротивлению) 7 в круизе, пока вертолет только имел бы вокруг 4.5 в круизе. Другие источники показывают, что малые самолеты могут достигать L/D более 10 .

Существует также ограничение скорости для вертолетов, которое мешает им двигаться так же быстро, как большинство турбовинтовых или реактивных самолетов. Это связано с тем, что наконечники роторов должны оставаться на дозвуковых скоростях. Современные вертолеты, такие как UH-60, ограничены примерно 200 узлами. Новые конструкции, такие как Eurocopter X3 и Sikorsky X2, способны развивать до 250 узлов, но все еще находятся в разработке.

Для сравнения небольшой вертолет и небольшой самолет с неподвижным крылом. Несмотря на то, что PA-31 (неподвижное крыло) тяжелее 206 (вертолет) и может перевозить больше пассажиров, он может летать быстрее и дальше, чем вертолет. «Экономия топлива» морских миль на галлон основана на топливной емкости и максимальном диапазоне, поэтому это не точная цифра фактического сжигания топлива.

Кроме того, PA-31 закончил производство в 1984, в то время как 206B-L4 является последней версией, все еще находящейся в производстве.

Bell 206B-L4

• 1 пилот, 4 пассажира
• Максимальная скорость 120 kts
• Диапазон 374 Нм
• Топливо 110.7 Гал
  • 3.4 Нм / Гал

PA-31 Навахо

• 2 пилота, 7 пассажиров
• Максимальная скорость 227 КТС
• Диапазон 1011 Нм
• Топливо 187 Гал
  • 5.4 Нм / Гал

Мнение;Коэффициент подъема к сопротивлению неподвижного крыла против роторного крыла логикой стоит роторное крылобольше топлива, потому что энергия расходуется в лифте, где это не требуется в неподвижном крыле.Самая эффективная практически ситуация фиксированного крыла «крыло в земном влиянии» гдеэнергия необходима для создания подъемной силы из-за сжатия воздуха под крылом. Здесь, лучшая эффективность получена с более большим крылом путем регулировать скорость для поддержания подъема.