Tah

Tah v porovnání s výkonem

Velmi častou otázkou je, jak porovnat tahové číslo leteckého motoru s mechanickým výkonem pístového motoru (typ motoru v automobilech a v mnoha letadlech s vrtulí). Je těžké tyto dva typy porovnávat. Je to proto, že se neměří přesně totéž. Pístový motor nepohybuje letadlem. Pouze otáčí vrtulí, která pohybuje letadlem. Z tohoto důvodu se pístové motory hodnotí podle toho, jaký výkon předávají vrtuli.

Proudový motor však nemá vrtuli - letadlo pohání horký vzduch, který se pohybuje za ním. Užitečným způsobem měření výkonu proudového motoru je zjištění, jaký výkon proudový motor předává letadlu prostřednictvím své tahové síly. Tomu se říká "hnací síla proudového motoru". Výkon je to, jak velkou silou je třeba něco přemístit na určitou vzdálenost, děleno časem potřebným k přemístění na tuto vzdálenost:

P = F d t {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {F} {\frac {d}{t}}} ,

Kde P je výkon, F je síla, d je vzdálenost a t je čas. U raketového nebo proudového motoru je síla stejná jako tah, který motor vytváří. Vzdálenost dělená časem se také nazývá rychlost. Výkon je tedy stejný jako tah krát rychlost.

P = T v {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {T} {v}} ,

Kde T je tah a v je rychlost. Jedná se o výkon, který motor dodává při určitém tahu nebo rychlosti. Pohonný výkon proudového motoru roste s jeho rychlostí.

Tah v porovnání s hmotností

Porovnáme-li tah rakety nebo motoru s hmotností, nazývá se poměr tahu k hmotnosti. Číslo, které z tohoto srovnání vychází, nemá žádné jednotky, protože se jedná o poměr. Poměr v tomto případě znamená, že tah motoru (v newtonech) je vydělen hmotností (v newtonech). Účelem tohoto srovnání je ukázat, jak dobře motor nebo vozidlo funguje, například jak velké je zrychlení. Jedná se o číslo, které lze použít k porovnání různých typů motorů, jako jsou motory letadel, proudové motory, raketové motory nebo motory automobilů.

Toto srovnávací číslo se může za chodu motoru měnit. Je to proto, že se hmotnost motoru snižuje s tím, jak se spotřebovává palivo. Poměr tahu k hmotnosti se pro skutečné porovnání motorů používá číslo zjištěné při prvním spuštění motoru.

Tah se v USA měří v "librách tahu" a v metrické soustavě v newtonech. 4,45 newtonů tahu se rovná 1 libře tahu. Libra tahu je síla, kterou je třeba vyvinout, aby se předmět o hmotnosti jedné libry nepohnul proti gravitační síle na Zemi.

Příklady

Letadlo vytváří tah vpřed, když je vzduch tlačen ve směru opačném, než je směr letu. Tah je vytvářen otáčejícími se listy vrtule. Tah může být také vytvářen rotujícím ventilátorem, který vytlačuje vzduch ze zadní části proudového motoru. Dalším způsobem je vymršťování horkých plynů z raketového motoru.

Zpětný tah je opakem tahu vpřed. Vzduch je při něm tlačen stejným způsobem jako pohyb těla. Zpětný tah lze použít k podpoře brzdění po přistání. Toho lze dosáhnout přesměrováním tahu v turboventilátorovém nebo proudovém motoru nebo změnou úhlu listů letadla poháněného vrtulí.

Ptáci obvykle dosahují tahu během letu máváním křídly.

Loď s motorem vytváří tah nebo zpětný tah, když se vrtule otáčí a tlačí vodu dozadu (nebo dopředu). Tlak, který tím vzniká, tlačí loď opačným směrem, než je voda tlačena.

Raketu tlačí vpřed síla, která je stejně velká jako síla, kterou vyvíjejí výfukové plyny při výstupu z trysky rakety. Síla, kterou výfukové plyny vyvíjejí, se nazývá rychlost výfukových plynů. Tato rychlost se měří ve srovnání s rychlostí rakety. Aby vertikální start rakety fungoval, musí být startovací tah větší silou, než je hmotnost rakety.

Motor	Tah (N)	Poměr tahu k hmotnosti
F-15C Eagle	155,240	1.12
F-16 Fighting Falcon	76,300	1.095
J-58 (proudový motor SR-71 Blackbird)	150,000	5.2
Boeing 747-400 (motory)	1,008,000	6.3
F-1 (motor 1. stupně rakety Saturn V)	7,740,500	94.1
Poměry tahu a hmotnosti pro několik motorů

Síly působící na průřez aerodynamického krytu