航続距離
同様に、ジェット機の計算は、次の方式でおこなわれる。 ここでは、ほぼ安定な水平飛行を仮定する。 次式の関係を利用する。
D = C D C L W {\displaystyle D={\frac {C_{D}}{C_{L}}}W}
推力は、以下のように書ける:
T = D = C D C L W {\displaystyle T=D={\frac {C_{D}}{C_{L}}}W}
ジェットエンジンは燃料消費量に対する推力で特徴付けられる。 つまり、燃料消費量はエンジン出力にではなく抗力に比例している。
F = − c T T = − c T C D C L W {\displaystyle F=-c_{T}T=-c_{T}{\frac {C_{D}}{C_{L}}}W}
揚力の式を使うと、
1 2 ρ V 2 S C L = W {\displaystyle {\frac {1}{2}}\rho V^{2}SC_{L}=W}
ここでρは空気密度、Sは翼面積。
航続率は次式に等しい:
単位時間に、どれだけの燃料を消費するか(燃料消費率)は、まず、下の式で求められる :
F = d W f d t {\displaystyle F={\frac {dW_{f}}{dt}}}
燃料を燃やした分 (dWf) 航空機の重量は軽くなる (-dW) ので、dWf = -dW. よって
F = − d W d t {\displaystyle F=-{\frac {dW}{dt}}}
単位距離あたりの燃料搭載量の変化量は、次の式で求める。ただしVは速度である:
d W d R = d W d t d R d t = F V {\displaystyle {\frac {dW}{dR}}={\frac {\frac {dW}{dt}}{\frac {dR}{dt}}}={\frac {F}{V}}}
それから、航続距離は次の定積分で求められる:
R = ∫ t 1 t 2 V d t = ∫ W 1 W 2 − V F d W = ∫ W 2 W 1 V F d W {\displaystyle R=\int _{t_{1}}^{t_{2}}Vdt=\int _{W_{1}}^{W_{2}}-{\frac {V}{F}}dW=\int _{W_{2}}^{W_{1}}{\frac {V}{F}}dW}
ここで V/F は航続率と呼ばれ、単位燃料重量あたりの飛行距離を表す。 ここでは航続率は航空機がほぼ安定した飛行をしているものという前提で求めている。 次の節では、ジェット機とプロペラ推進機の違いについて述べる。