プロペラ飛行機が上昇する時について

In this article, I'll delve into propeller-driven aircraft, distinct from the previously covered jet-driven counterparts. Propeller-driven aircraft employ a different propulsion mechanism, relying on propellers rather than jet engines for thrust generation. Exploring their climbing flight dynamics, we'll examine how propeller-driven aircraft ascend through controlled adjustments of engine power and pitch angle. This process involves a delicate balance of aerodynamic forces, engine performance, and pilot skill. Unlike jet-driven aircraft, which rely on thrust from exhaust gases, propeller-driven planes utilize the rotational motion of propeller blades to generate forward propulsion and achieve ascent.

今回の議論では、以前取り上げたジェット推進機とは異なる、プロペラ駆動の航空機について掘り下げます。プロペラ駆動の航空機は、ジェットエンジンではなくプロペラを使用して推力を発生させるため、異なる推進機構を採用しています。彼らの上昇飛行ダイナミクスを探求し、プロペラ駆動の航空機がどのようにして上昇するかを見ていきます。このプロセスには、エンジン出力とピッチ角の制御を通じた微調整が含まれます。これには、空力力、エンジン性能、およびパイロットの技量の微妙なバランスが必要です。ジェット推進機が排気ガスからの推力に頼るのに対し、プロペラ駆動の航空機はプロペラのブレードの回転運動を利用して前方への推進力を生成し、上昇を実現します。

まず初めに力の関係のグラフは前回のジェット機と同じで得られる式は以下の様になります。

この上の公式も前回のジェット機の記事で求めたものと同じものなので、式をどうやって求めたか知りたい方は、前回の記事に戻ってみてください。

そしてこの上の式は以下の様に書き換えられます。(P[av]=T*V)

P[av]=n[p]*P[br]

P[av] = Power avilable
P[br]= The brake power of engine
n[p]= Propulsive efficiency

最後の式を変形して以下の式が得られます。

この式は飛行機の上昇率を示しています。今回はプロペラ機の場合を求めてみました。ジェット機の場合と比較してみると面白いかもしれません。