¿Cómo creó y usó Wilbur Wright las fórmulas que menciona en su carta a Octave Chanute?

En una carta escrita por Wilbur Wright y dirigida a Octave Chanute, fechada el 18/06/1903 , he encontrado dos cosas que no entiendo bien.

Nuestro motor desarrolla al freno 15,6 caballos y estamos convencidos que eso está muy cerca de lo que podremos alcanzar como máximo. Proporciona en libras-pie al freno, energía equivalente al 23 por ciento de las unidades de calor contenidas en el combustible, por lo que su eficiencia es un veinte por ciento superior a la eficiencia habitual de los motores de gasolina que oscila entre el 14 y el 18 por ciento de la potencia total contenida. en el combustible.

¿Cómo hicieron los dos hermanos una mejora tan revolucionaria? Los motores de gasolina modernos tienen una eficiencia térmica máxima de alrededor del 25% al ​​30% . El motor de los hermanos Wright tenía una eficiencia del 23% en 1903.

El motor Dumont puede desarrollar más de 10 caballos de fuerza, pero para mí es un caso de ver antes de creer. La hélice de la aeronave tenía 4 metros de diámetro y tenía un paso de 4 metros, y el motor a 1200 revoluciones (que es la velocidad de máxima potencia de los motores de este tamaño) la impulsaba a 200 vueltas por minuto y le daba un empuje de 154 a 165 libras. Ahora, si multiplica el empuje por el paso dividido por la circunferencia del tornillo, y lo multiplica por el recorrido por minuto del centro de presión (que es aproximadamente 5/6 de la circunferencia del tornillo), encontrará que el el resultado es de unos 10 caballos de fuerza”.

Es evidente que los Wright usaron la relación:

Potencia = Empuje x (5/6) x paso x (RPM/60 seg)

¿De dónde viene esta fórmula?

¿Qué es exactamente ese " centro de presión (que es aproximadamente 5/6 de la circunferencia del tornillo) "?

Respuestas (1)

No tengo conocimiento de primera mano de esta fórmula, por lo que lo que escribo a continuación es una especulación. Pero los Wright usaron un razonamiento físico sólido y yo intentaré hacer lo mismo.

El poder en la física es el producto de la fuerza y ​​la velocidad. De hecho, la fórmula contiene una fuerza (empuje) y una velocidad (paso por velocidad de rotación) si los términos utilizados por Wilbur se interpretan de cierta manera. El tono hoy es un ángulo, pero creo que Wilbur quiso decir con tono lo que se denomina distancia D en la imagen a continuación.

Relación de avance de la hélice

Relación de avance de la hélice ( fuente de la imagen )

Esto es consistente con su oración anterior donde da una longitud para el término tono. El término paso * RPM/60 es en realidad la velocidad de vuelo en m/s.

Ahora al término 5/6: esperaría que Wilbur calculara el paso a partir de la incidencia de su hélice. Dado que la pala de la hélice necesita cierto ángulo de ataque para producir empuje, la distancia real recorrida por el aire es un poco menor que la que obtuvo Wilbur. Por lo tanto, creo que el término 5/6 explica ese deslizamiento y se determinó empíricamente.

Ahora, para el aumento revolucionario en la eficiencia: no sé qué motores usó Wilbur para comparar, pero el bajo número que cita sugiere que usó especímenes excepcionalmente pobres.

Peter Kämpf, agregué más explicaciones al texto que publiqué anteriormente. (1) W. Wright estimó que el motor utilizado por Santos Dumont entregaba alrededor de 10 hp. Los cálculos no se refieren a un motor construido en Dayton. Parece que, sin darse cuenta, W. Wright obligó a la aeronave de Santos a viajar a (5/6) x paso x (RPM/60 seg) = 24,85 mph. (2) ¡El motor de los hermanos Wright tenía una eficiencia del 23% en 1903! La eficiencia de los motores de gasolina modernos varía de 25 a 30 hp.
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