Когда самолет движется с известной поступательной скоростью, воздух оказывает ему определенное сопротивление, называемое лобовым сопротивлением. Лобовое сопротивление преодолевается тягой воздушного винта. Эта тяга создается мотором, заставляющим винт делать известное число оборотов в минуту. Это означает, что мотор производит определенную работу, передаваемую винту.
Рис. 111. Энергия может быть получена в различных формах. Водопад представляет в конечном счете скрытую форму тепловой энергии. Эту скрытую в водопаде энергию мы не можем использовать в форме теплоты, но мы можем использовать ее для приведения в движение водяной турбины, установленной на нижнем уровне водопада.
Чем значительнее высота падения или разница между обоими уровнями и чем большее количество воды протекает в 1 минуту, тем больше энергии мы можем уловить. Чтобы получить энергию, необходимую для движения нашего самолета в воздухе, мы не можем взять с собой водопад, но мы можем взять бензин и использовать скрытую в нем энергию.
Рис. 112. Если мы поднимем 1 кг на высоту 1 м в течение 1 секунды, мы произведем работу, которую принято считать за единицу мощности, называемую килограммометром. Произвести эту работу можно, только израсходовав определенное небольшое количество энергии.
Если мы вместо 1 кг поднимем на 0,3 м в секунду 250 кг, то мы выполним работу, равную одной лошадиной силе (рис. 113). На рисунке для большей наглядности в качестве единицы измерения дан вес лошади, но не ее тяговая мощность.
Если вы будете тащить нагруженную тележку и между вашей рукой и тележкой будет находиться динамометр, то вы всегда сможете определить, какую мощность вы затратили независимо от скорости и пройденного расстояния. Если динамометр показывает 24 кг, а вы прошли 30 м в 2 минуты, то вы развили немного более 0,08 лошадиной силы. Однако, когда вы достигнете участка В—С, тяга становится равной 48 кг, а к концу 2 минут вы пройдете расстояние только в 15 м, что означает, что вы развили ту же мощность, что и в предыдущем случае.
Бензиновый мотор
Бензиновый мотор превращает тепловую энергию, образующуюся при сгорании бензина, в доступную для использования энергию на коленчатом валу. Мы измеряем вес с помощью основной единицы веса — килограмма, а длину — метрами. Мерой тепловой энергии является большая калория, равная количеству тепла, необходимого для увеличения температуры одного килограмма дистиллированной воды на один градус (рис. 116).
Рис. 114. Если мы поднимем 75 кг на высоту 1 м в 1 секунду, то снова совершим работу, равную одной лошадиной силе, как показано на рисунке.
На рис. 115 показано, как можно измерять лошадиную силу или любую ее долю.
Тепловая энергия бензина превращается в механическую энергию сжиганием в цилиндрах мотора паров бензина, смешанного с воздухом. Пары бензина, сгорая в камере цилиндра, расширяются и толкают поршень от головки цилиндра. Прямолинейное движение поршня превращается во вращательное движение шатунами и коленчатым валом, передающееся в свою очередь воздушному винту.
Для запуска двигателя используется обычно сжатый воздух, для накачки которого в баллоны вполне годятся воздушные винтовые компрессоры. Однако многие самолёты заводились просто ручкой, например, знаменитый Мессершмитт.
Источник: //rjstech.com/samolet/motor-samoleta/motor-samoleta-princip-raboty.html