Kolik vzduchu musí natlačit pod sebe vrtulník vážící 1 tunu, aby se vznesl?

Odpoveď byla označena jako užitečná

Opakovaná otázka. Použij doplnění v diskusi, nezakládej nové otázky a neuzavírej otázky ihned. První odpověď nemusí být správná. Keplera už jsem zkritizoval a tato Tvá otázka také předpokládá, že jsme jasnozřiví. Dva krajní ideální případy jsem napsal k minulé otázce, dám Ti je i sem. Žádný nepředpokládá ztráty třením a dalšími parazitními jevy. Pravda bude někde mezi a o dost horší…

Jeden krajní případ je statický… Představ si, že rotor vrtulníku je uzavřen ve válci jehož průměr odpovídá průměru vrtule. Pak stačí, když v tom válci od země až k rotoru bude uzavřen vzduch pod tlakem (tlak zařídí vrtule, v krajním případě oo-listá) V tomto případě nepotřebuješ žádný další vzduch, stačí ten tlak pod vrtulí.

Upozorňuji, jde o krajní případ. Druhý krajní případ je uvažovat že vzduch okolo je dokonalý, ty si ho můžeš brát kolik chceš, neexisuje žádný parazitní obtok lisů apod. a ten vzduch vrtule chrlí pod sebe nějakou rychlostí. Pak potřebná síla F je hmotnost vrtulníku*g. Síla tahu vrtule (která musí kompenzovat gravitační sílu vrtulníku) je
F=m*a N, kg, m/s2.
Pokud budu uvažovat rovnoměrné zrychlení po danou dobu (abych se dostal na vhodnější jednotky) dostanu se na:
F=(m/t) * (t*a)
F=V * v [N, kg/s, m/s], kde V jsem použil pro „hltnost“ – kolik vzduchu projde vrtulí za 1s a v rychlost vzduchu jaká byla vzduchu vrtulí udělená (zajímá nás jen složka směřující kolmo dolů).

Tak si tohle zkus narvat na data nějakého skutečného vrtulníku a uvidíš co Ti z toho vyleze.

Podle mě ne úplně dobrá otázka. Vrtulník nad sebou v podstatě nemá vrtuli (nebo dmychadlo), ale rotační křídlo, takže si nejsem úplně jistý, jestli se dá počítat s „natlačeným vzduchem“. I když v podstatě jo, ale musí se taky počítat s tím, že vrtulník zvedá nejen tlak vzduchu pod hlavním rotorem , ale i podtlak vzniklý nad ním.

Pak je taky třeba brát v úvahu výšku nad zemí/povrchem, protože těsně nad zemí (tuším do průměru (nebo dvou?) rotoru) se vrtulník chová jinak jak, když je výš. Pak je určitě potřeba brát v úvahu hustotu vzduchu (teplota, nadmořská výška, vlhkost). Dále je potřeba brát dopřednou rychlost. Atd atd… viz google a „teorie letu vrulníku“. Materiálu je nepřeberně.

Prakticky: vrtulník 1 kg, rotor průměru 700mm, počet otáček 2850 ot/min náběh listu cca 3–4°, listy jsou symetrické, šířka 35mm, délka 315mm – v této konfiguraci to umí viset…