نسبت نیروی پیشرانه به وزن هواپیما

 

بر هواپیمایی که در حال پرواز است چهار نیرو وارد می‌شوند: نیروی بالابر (lift) ، وزن (weight)، نیروی پیشران (thrust) و نیروی پسران (drag). حرکت هواپیما در هوا به اندازه نسبی و جهت این نیروها بستگی دارد. وزن یک هواپیما مجموع وزن بدنه، بار و سوختی است که توسط آن حمل می شود. جهت بردار وزن همواره بسوی مرکز زمین است. نیروی پیشران توسط موتورهای هواپیما تامین شده و با تنظیم میزان سوخت ورودی به موتور و دریچه های خروجی گاز توسط خلبان قابل تغییر است. نیروی پیشران همواره رو به جلو و در امتداد محور طولی هواپیماست. نیروی بالابر و پسران نیروهای آیرودینامیکی هستند که به شکل و اندازه هواپیما، شرایط باد و سرعت پرواز بستگی دارند. نیروی بالابر عمود بر مسیر پرواز  نیروی پسران در امتداد خط پرواز است. 

نسبت نیروی پیشران به وزن کمیتی است که کارایی نیروی پیش برنده هواپیما را تعیین می کند. شکل بالا نحوه محاسبه این نسبت را نشان می دهد. 

اگر این نسبت بزرگتر از یک باشد هواپیما می تواند در هنگام پرواز عمودی رو به بالا شتاب بگیرد. راکت ها باید نسبت نیروی پیشران به وزن بزرگتر از یک داشته باشند تا از نیروی جاذبه زمین بگریزند. لیکن تعداد اندکی از هواپیماهای جنگی دارای نسبت نیروی پیشران به وزن بزرگتر از یک هستند. بزرگترین مقدار این نسبت در هواپیمای جنگی F-15 Eagle وجود دارد. این هواپیما با استفاده از دو موتور بسیار پرقدرت خود می تواند در عرض مدت ١٠ ثانیه تا ارتفاع ١٠٠٠٠ متری صعود کند. شکل زیر برخاستن با زاویه تند این هواپیما از روی زمین را نشان می دهد. 

  

منبع: 

http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/fwrat.html