הסחב - Thrust או הדחף - Impuls הוא הכוח המאזן את הגרר.

הסחב מיוצר ע"י המדחף המונע ע"י מנוע.

מושגים בסיסיים במכאניקה –

וקטור - הוא גודל פיזיקלי בעל כיוון (מגמה) הנמצא במרחב תלת ממדי.

סקלר – גודל פיזיקלי שלא משתנה בהשפעת סיבובים ונשאר קבוע. לסקלר אין כיוון, אלא גודל בלבד.

טמפרטורה ומסה הם דוגמאות לסקלרים.

אנרגיה - היא גודל פיזיקלי סקלרי.

אנרגיה נחלקת לשני סוגים עיקריים :

אנרגיה פוטנציאלית - אנרגיה אצורה במערכת.

אנרגיה קינטית - הקשורה לתנועת הגופים במערכת.

אנרגיה יכולה לעבור מגוף אחד לשני וללבוש צורות שונות, אולם חוק שימור האנרגיה קובע שסכום האנרגיה של כל הגופים במערכת סגורה הוא גודל קבוע

כוח/סחב – force - בפיזיקה, כוח הוא כל דבר שיכול לגרום לגוף בעל מסה להאיץ. הכוח הוא גודל פיזיקלי וקטורי,

מסומן באות F

F=ma    

m - מסת הגוף

a - תאוצת הגוף

עבודה – Work - כמות האנרגיה המועברת למערכת או גוף בשל הפעלת כוח לאורך מסלול כלשהו.

W=FL

F - כוח

L - דרך

הספק – power - בפיזיקה הוא כמות העבודה המושקעת או מתקבלת ביחידת זמן. וכן גם - כוח כפול מהירות.

P=W/t=FV

ההספק נמדד בוואט  - W , שהוא ג'אול לשנייה.

t - זמן

V - מהירות

יחידות מקובלות אחרות למדידת הספק הם ארג לשניה ו"כוח סוס" – Horse Power.

"כוח סוס" אחד שווה ל - 746 וואט שהם 33,000 ליברות-רגל לדקה או 75 קילוגרם-מטר לשנייה.

הספק מנוע מודדים כאשר המנוע מחובר לדינמומטר הבולם את תנועת הסיבוב שלו ומחשב בהתאם את ההספק.

הרחבה לנושא הספק ומומנט

מטוס על מנת שיוכל לנוע ממקומו ועל מנת שיוכל לטוס, יש לו מנוע אשר יספק לו את כוח הדחף/סחב בכמות מספקת לאיזון הגרר ויותר.

מנוע בוכנות מספק את הסחב באמצעות המדחף.

כאשר המטוס על הקרקע, קשור לדינמומטר ומנועו בסיבובים מרביים, המדחף שהינו משטח אווירודינמי, ישאב מסת אוויר מלפניו ויעביר אותה לאחור.

הדינמומטר ימדוד את הסחב שהינו מרבי ברגע זה, ואילו ההספק הוא עתה אפס (כי הספק הוא עבודה לאורך דרך ואילו המטוס תקוע במקומו).

על פי הגדרת המונח הפיזקלי "כוח", המדחף מאיץ מסת אוויר במרב שביכולתו ועל כן נאמר שבמצב זה הוא מספק סחב מרבי.

אם נשחרר המטוס לתנועה, הסחב שמספק המדחף יפחת וילך (כי עובר מהסטת מסת אוויר לאחור ל"התברגות" בתוך גוש האוויר) אך ההספק שלו ילך ויעלה (כי מבצע עבודה לאורך דרך).

עולה מכאן שככול שמהירות המטוס עולה, עולה הספק המדחף  ואילו הסחב יורד.

סחב מצוי – הסחב שמייצר המנוע. פוחת ככל שעולה המהירות.

הספק מצוי - בהנחה שמדחף פסיעה קבועה מכוון ליעילות מרבית בהמראה, עם עליית מהירות המטוס, ההספק גדל

הספק דרוש שווה לגרר שמייצר המטוס בטיסתו.

הצגת שני ההספקים על גרף אחד נותנת לנו מפתח להבנת נתוני הטיסה הנבחרים.

.החלק השמאלי של גרף הספק דרוש/מצוי נקרא "אזור היפוך ההיגוי" - אזור בו עבור מהירות גבוהה יותר דרוש פחות הספק

מאחר שכוח המנוע = גרר אזי  הכוח הנדרש - power requierd  = לגרר הקיים בגין כל מהירות טיסה.

המשיק לעקומת הכוח הנדרש נותן את הערך המיטבי של היחס מהירות לכוח מנוע.

המונח דחף מתאים למנועי סילון ששם הוא משתנה ביחס הפוך למהירות.

עבור מנועי בוכנה מתאים יותר ערך ההספק הנשאר קבוע פחות או יותר עם שינוי המהירות, עבור גובה (צפיפות אוויר) מסוים.

זווית טיפוס מרבית - Vx תתקבל במקום בו ההפרש בין הסחב המצוי לדרוש הנו מרבי

שעור טיפוס מרבי - Vy מתקבל במקום בו ההפרש בין ההספק הדרוש למצוי הנו מרבי

בהנחה שמשקל המטוס קבוע במהלך הטיסה אזי על מנת לשמור המטוס בגובה השיוט דרושה מהירות מסוימת המייצרת עילוי במידה הדרושה כדי לאזן המשקל.

כוח המנוע הוא המייצר את ההספק הדרוש כדי לשמור את הגובה עבור מהירות מסוימת.

היה ונגביר את כוח המנוע, המטוס יגביר מהירות. העילוי יגבר ויגרום לאף המטוס לעלות (מחמת מיקומו של מרכז העילוי לפני מרכז הכובד – יוסבר בפרק יציבות).

היה והטייס לא יתערב, המטוס ישנה כיוון טיסה מאופקית לטיפוס תוך כדי הקטנת מהירות.

היה והטייס יתערב ויקטין זווית התקפה ע"י הורדת אף המטוס, המטוס ישמור גובה ויגביר מהירות.

היה והמטוס כבד יותר, יידרש הספק גבוה יותר כדי לשמור הגובה עבור מהירות מסוימת.

כוח מנוע ותנאי סביבה –

מאחר שהמנוע מייצר כוח ע"י בערת תערובת דלק אוויר, אזי תנאי הסביבה שהם: גובה הטיסה, טמפ' האוויר והלחות משפיעים על צפיפות האוויר.

ככול שהגובה עולה, ככול שהטמפ' עולה וככול שהלחות עולה, צפיפות האוויר פוחתת והמנוע מקבל פחות חמצן לבערה.

ירידת צפיפות האוויר משנה את יחס כמות האוויר לדלק ועושה אותו "עשיר" יותר.

במנועי בוכנה ניתן לתקן את היחס ע"י ווסת דילול דלק אך התקן זה לא קיים במנועים המקובלים לאז"מ.

המונח המשמש לתיאור מצב הסביבה עבור המנוע (והעילוי) הוא "גובה צפיפות". ככול שהגובה, הטמפ' והלחות עולים, כך עולה גם "גובה הצפיפות".

המשמעות המעשית הנה שמנוע מטוס המצוי בגובה מסוים מפיק ביצועים בהתאמה ל"גובה הצפיפות".

כאשר גובה הצפיפות גבוה מהגובה האמיתי, כוח המנוע וההספק נמוכים יותר ועל כן יגדל מרחק ריצת ההמראה ובשיוט יידרשו סיבובי מנוע גבוהים יותר כדי לשמור גובה עבור מהירות מסוימת.

 - סייג רום

ככל שהמטוס יעלה בגובה, כך תפחת כמות החמצן שבאוויר וכוח המנוע בהתאם

סייג רום הוא הגובה המרבי בו יכול המטוס לקיים טיסה ישרה ואופקית

מגרף ההספק המצוי כנגד ההספק הדרוש עולה שיש רק מהירות אחת המאפשרת טיסה ישרה ואופקית בסייג הרום. המהירות בה גרף ההספק המצוי חותך את גרף ההספק הדרוש

כוח המנוע והזדקרות –

 במטוס בעל מדחף המצוי לפני הכנף, זרם האוויר הבא ממנו מקטין בפועל את זווית ההתקפה שהכנף "רואה" ועל כן, ככול שיגבר כוח המנוע, כך תפחת מהירות ההזדקרות

תרומה נוספת של כוח המנוע באה לביטוי כאשר המטוס מקטין מהירות ומעלה אף כדי להגדיל זווית התקפה. כתוצאה מתקבל רכיב כוח אנכי הולך וגדל ככול שהמטוס מרים אף גבוה יותר. רכיב זה מנוגד למשקל ומקטין הצורך בעילוי כנף. כתוצאה גם מהירות ההזדקרות פוחתת

השפעת הגובה והמשקל על מהירות לשהייה ומהירות לטווח:

עבור  המשקל