关于固定翼飞机发动机功率的估算

基本的估算方法当然是用功率公式来计算：5 X3 i6 g, ?) c2 {( \( j% K
P=FV# T/ M- V; x* ~; C7 S7 y% P1 }
V是飞行速度（相对空气的）
F可以通过飞机的升阻比得到。
: Q$ t% D+ z) [: u. q
对于一架起飞重量为230KG的飞机来说，如果最佳升阻比为10，那么可以知道平飞时的空气阻力有：
升力=重量=230*9.8=2254牛顿
阻力=2254/升阻比=225.4牛顿8 L4 q' A' y  A7 e
1 @  S5 L  {9 L7 {/ b” ?* d5 I
如果在最佳升阻比时飞行速度为72KM/H， 也即20m/s
那么/ d! ?3 l, A& y# Q” O( l7 @2 ]
P=FV=225.4牛顿*20m/s=4508W
这大约为6马力。$ \' G' e+ k3 @
' s6 r* n4 a: a; C% u# ^7 }* M

这里有个问题，飞机是靠螺旋桨实现功率输出的，这种输出的效率并不是100%。: ^( \# w” r1 F4 Z6 j
按一般的估算，简易条件下这个效率取70%比较可行。如果螺旋桨做得相当好，可以取80%~85%。. W6 m# x1 [: P6 B' Z( w
那么实际需要的发动机输出功率应该有（按75%计算）：
4508W/75%=6.01KW
! b3 L4 Y+ g) W% D, M% C, `
现实中，发动机本身能达到的最大功率，并不说明它在安装上螺旋桨的特定状态下一定能输出这么大的功率。这取决于螺旋桨和发动机扭矩的匹配情况。如果完全匹配，当然可以将发动机的全部功率完全释放。但实际上肯定做不到完全匹配。所以选取的发动机最大功率肯定要比理论上需要的多。+ r0 R* S' c” p& N$ N3 Y
当然如果你的桨是可变距的，而发动机又有无级变速箱，这种匹配情况可以达到95%。但普通情况下，我看能实现85%的匹配已经很好了。能实现70%的匹配就可以没有太多遗憾了。
那么你需要的发动机的最大功率应该找（按75%的匹配率）：4 x6 b” T4 f. Z, ?& m5 e$ \
6KW/75%=8KW
% L$ [$ I& h- `7 L% q
这里用到了两个效率系数， 可以综合考虑为一个修正系数，取值为50%~60%。
, g0 W” ^! Q; t9 {  [” _4 Y

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这个功率数值仅仅是在没有任何气流的环境中维持平飞用的。对于真实飞行的飞机来说，要想实现平飞，至少能抵抗一定的下沉气流。也就是说必须维持一定的爬升率，才可能在真实环境中的平飞。5 }5 n4 G0 U2 k' v$ o2 H' t6 E
% c1 T” I% X; ?% K: v4 u
具体的下沉气流指标这个要看飞机的具体要求。假设要维持1米/秒的爬升率，9 L4 X0 N! ?1 [$ B1 B
那么需要额外的功率：# }( T! v$ Q8 a  E9 l( z( ]
P=FV=2254牛顿*1m/s=2.254KW6 K( K/ g; f& d& n7 W: H: t! f
注意这个F已经不是阻力了，是升力。因此维持爬升率需要的功率也是相当可观的。
同样，这个也是理论数据，需要修正。那么实际需要4KW的发动机最大功率。/ k. }+ Z6 @# Y+ K
; c2 T3 e. g1 }0 ?  @
这两个功率数据相加，那么你实际需要最大功率12KW的发动机才能维持真实环境下的平飞。