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分享一个估算推力、工质和功率的方法。

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鉴于吧内俺寻思的太多了,所以分享一个简单的估算推进器推力、功率以及工质消耗量的办法,很简单,就两个公式:E=1/2mv² 以及Ft=mv,动能和动量公式,这两个就够了。
首先设定时间t=1秒,那么E就等于是推进器的输出功率了,公式也变成了W=1/2mv² 以及F=mv,式中,m是一秒排出的工质质量,也就是工质流量;v是推进器排气速度,也就是排出工质的速度;w功率,也就是一秒内推进器输出的功率,就是这一秒内排出的工质的动能。这样就基本能推算出推进器推力、功率以及工质消耗量,注意,这样估算出来的数据是不考虑任何损耗和转化效率,理论上100%的转化率。如果要考虑效率,数据直接除以效率就是了。
知道其中两个,就能算出其他的。还有一个变体,把后面的公式带入前一个,就变成了W=1/2Fv,这是推力、速度和功率的关系,所有单位都是国际标准单位。
所以,花一两分钟算一下,就知道你自己的机设靠不靠谱了。比如高达,更加我的帖子了以为吧友提供的数据,一千多千瓦功率,55吨推力,这就能估算出所有数据了。它要达到55顿推力,在一千多千瓦功率下,只有每秒碰触160多吨低速工质才能成立,而它全重也只有六十来吨。
就是那么回事,懂不懂事一回事,认不认真去计算就是另一回事了。


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如果是排气速度低于光是90%,那就基本不用管相对论效应的影响,如果大于光速的90%,那就需要算上相对论效应,这个比较复杂。如果是光子推进器,那排出的就是光子,速度自然是光速C,但它的动质量需要算,也是两个公式,E=mC²以及E=hμ(μ是普朗克常数,为了和速度v分开,换了一个标志;h是光频率),可以估算出光子的动质量,虽然不严谨,但对我我们来说差不多了,由于光子,或者说光量子没有静质量,所以不涉及相对论效应。


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如果是啥奇奇怪怪的推进方式,比如引力推进,微曲推进器、米粒推进器、GN推进器,那就没法子了。


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下面的就是飞机液压系统,AB双路,民用飞机,网上扒拉的。所以,别和我说液压怎么怎么样,战斗机上的会更复杂,还是说,你机甲准备学挖掘机?




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还有电气系统,同样是飞机的,该不会有人觉得用电就能万岁了?同样网上扒拉的图,也是飞机内部,而且是部分,这怎么样?虽然复杂,但确实是比液压系统要容易设计和布置,空间占用也要小。如果电液系统真的那么有优势,为什么不大力发展,然后用到飞机上?一个是因为新技术不够成熟可靠,还有一个就是成本高,没有足够预期收益。





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所以能想象同时装备电动和液压两套动力的时候,设计师以及安装人员的表情和想法吗?复杂关节的伺服电机系统、包括各种传感器,所需要的线束不会比这些简单太多,还有放到随时移动的机械臂里面?保证可靠性还能适应恶劣环境?这还要考虑到价格,以及现在羸弱的能源,直知道为啥美国不管机器人还是四脚机器骡都选液压系统了吧?


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这是最接近机甲所需液压系统的原型——挖掘机的图,简单控制着一条“大型机械臂”就需要为此付出的代价,液压系统要可靠的话,也是需要过滤器、散热器、储压器等等额外设备的。


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这是阿b上截得图,老巴维修挖掘机液压总泵,柱塞泵,看看体积,重量七八十千克,甚至可能上百千克。具体功率不清楚,大概一两百千瓦吧。


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