กำลังที่จำเป็นในการสร้างแรงขับและแรงขับสามารถมีความสัมพันธ์กันได้ใน แบบ ที่ไม่เป็นเชิงเส้นโดยทั่วไปแล้วค่าคงที่สัดส่วนจะแปรผัน และสามารถหาคำตอบได้สำหรับการไหลแบบสม่ำเสมอ โดยที่คือความเร็วของอากาศขาเข้าคือความเร็วที่จานขับเคลื่อน และคือความเร็วสุดท้ายที่ทางออก:${\displaystyle \mathbf {P} ^{2}\propto \mathbf {T} ^{3}}$${\displaystyle v_{\infty }}$${\displaystyle v_{d}}$${\displaystyle v_{f}}$

${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}=\rho A{v}}$

${\displaystyle \mathbf {T} ={\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}\left(v_{f}-v_{\infty }\right),{\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}=\rho Av_{d}}$

${\displaystyle \mathbf {P} ={\frac {1}{2}}{\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}(v_{f}^{2}-v_{\infty }^{2}),\mathbf {P} =\mathbf {T} v_{d}}$

เมื่อแก้สมการหาความเร็วที่แผ่นดิสก์เราจะได้ว่า:${\displaystyle v_{d}}$

${\displaystyle v_{d}={\frac {1}{2}}(v_{f}+v_{\infty })}$

เมื่ออากาศที่ไหลเข้ามาถูกเร่งความเร็วจากจุดหยุดนิ่ง เช่น ในขณะที่เครื่องบินกำลังลอยตัวอยู่กลางอากาศและเราสามารถพบได้ว่า:${\displaystyle v_{\infty }=0}$

${\displaystyle \mathbf {T} ={\frac {1}{2}}\rho A{v_{f}}^{2},\mathbf {P} ={\frac {1}{4}}\rho A{v_{f}}^{3}}$

จากตรงนี้เราสามารถมองเห็นความสัมพันธ์ได้ โดยพบว่า:${\displaystyle \mathbf {P} ^{2}\propto \mathbf {T} ^{3}}$

${\displaystyle \mathbf {P} ^{2}={\frac {\mathbf {T} ^{3}}{2\rho A}}}$

ส่วนกลับของค่าคงที่สัดส่วน ซึ่งเป็น "ประสิทธิภาพ" ของเครื่องขับดันที่สมบูรณ์แบบนั้น แปรผันตรงกับพื้นที่หน้าตัดของปริมาตรของของเหลวที่ถูกขับเคลื่อน ( ) และความหนาแน่นของของเหลว ( ) สิ่งนี้ช่วยอธิบายว่าทำไมการเคลื่อนที่ผ่านน้ำจึงง่ายกว่า และทำไมเครื่องบินจึงมีใบพัดขนาดใหญ่กว่าเรือมาก${\displaystyle A}$${\displaystyle \rho }$

คำถามที่พบบ่อยมากคือ จะเปรียบเทียบแรงขับของเครื่องยนต์เจ็ทกับกำลังของเครื่องยนต์ลูกสูบได้อย่างไร การเปรียบเทียบเช่นนั้นทำได้ยาก เนื่องจากปริมาณทั้งสองไม่เท่ากัน เครื่องยนต์ลูกสูบไม่ได้ขับเคลื่อนเครื่องบินด้วยตัวเอง (ใบพัดต่างหากที่ทำหน้าที่นั้น) ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์ลูกสูบจะถูกจัดอันดับตามปริมาณกำลังที่ส่งไปยังใบพัด นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดันอากาศแล้ว ปริมาณนี้ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าคันเร่งเป็นหลัก

เครื่องยนต์ไอพ่นไม่มีใบพัด ดังนั้นกำลังขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ไอพ่นจึงถูกกำหนดจากแรงขับดังต่อไปนี้ กำลังคือแรง (F) ที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายสิ่งใดสิ่งหนึ่งไปในระยะทาง (d) หารด้วยเวลา (t) ที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายระยะทางนั้น: ^{[ 8 ]}

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

ในกรณีของจรวดหรือเครื่องบินไอพ่น แรงคือแรงขับ (T) ที่เกิดจากเครื่องยนต์ หากจรวดหรือเครื่องบินเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ระยะทางหารด้วยเวลาคือความเร็ว ดังนั้นกำลังคือแรงขับคูณความเร็ว: ^{[ 9 ]}

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

สูตรนี้ดูน่าประหลาดใจมาก แต่ถูกต้อง: กำลังขับเคลื่อน (หรือกำลังที่มีอยู่^{[ 10 ]} ) ของเครื่องยนต์ไอพ่นจะเพิ่มขึ้นตามความเร็ว หากความเร็วเป็นศูนย์ กำลังขับเคลื่อนก็จะเป็นศูนย์ หากเครื่องบินไอพ่นเร่งเต็มที่แต่ติดอยู่กับแท่นทดสอบคงที่ เครื่องยนต์ไอพ่นจะไม่สร้างกำลังขับเคลื่อนใดๆ อย่างไรก็ตาม แรงขับยังคงเกิดขึ้น เครื่องยนต์ลูกสูบและใบพัดแบบรวมกันก็มีกำลังขับเคลื่อนด้วยสูตรเดียวกัน และจะเป็นศูนย์ที่ความเร็วเป็นศูนย์เช่นกัน – แต่นั่นเป็นสำหรับชุดเครื่องยนต์และใบพัด เครื่องยนต์เพียงอย่างเดียวจะยังคงผลิตกำลังตามพิกัดในอัตราคงที่ ไม่ว่าเครื่องบินจะเคลื่อนที่หรือไม่ก็ตาม

ทีนี้ ลองนึกภาพว่าโซ่ที่แข็งแรงนั้นขาดออก และเครื่องบินไอพ่นและเครื่องบินลูกสูบเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ:

เครื่องยนต์ลูกสูบจะมีกำลังคงที่ 100% ในขณะที่แรงขับของใบพัดจะแปรผันตามความเร็ว ส่วน เครื่องยนต์เจ็ทจะมีแรงขับคงที่ 100% ในขณะที่กำลังของเครื่องยนต์จะแปรผันตามความเร็ว

แรงขับส่วนเกินเป็นปริมาณเวกเตอร์หากเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์สร้างแรงขับและมี แรง ต้านผลต่างระหว่างแรงขับและแรงต้านนั้นเรียกว่า แรงขับส่วนเกิน ${\displaystyle {\vec {T}}}$${\displaystyle {\vec {D}}}$${\displaystyle {\vec {T}}-{\vec {D}}}$${\displaystyle {\vec {F}}_{ex}}$

ประสิทธิภาพการบินในทันทีของเครื่องบินส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแรงขับส่วนเกิน${\displaystyle {\vec {F}}_{ex}={\vec {T}}-{\vec {D}}}$

แรงขับส่วนเกินสามารถนำมาใช้เร่งความเร็วหรือไต่ระดับเครื่องบินได้เมื่อแรงต้านอากาศน้อยกว่าแรงขับ ( .)${\displaystyle {\vec {D}}<{\vec {T}}}$

ถ้าหรือเครื่องบินจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วหรืออัตราเร็วคงที่${\displaystyle |{\vec {T}}|=|{\vec {D}}|}$${\displaystyle {\vec {T}}+{\vec {D}}=0}$

ถ้าเป็นเช่นนั้นแรงต้านจะทำให้เครื่องบินชะลอตัวลง${\displaystyle {\vec {D}}>{\vec {T}}}$

แกนแรงขับของเครื่องบินคือแนวการกระทำของแรงขับทั้งหมด ณ ขณะใดขณะหนึ่ง ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง จำนวน และลักษณะของเครื่องยนต์ไอพ่นหรือใบพัด โดยปกติจะแตกต่างจากแกนแรงต้าน หากเป็นเช่นนั้น ระยะห่างระหว่างแกนแรงขับและแกนแรงต้านจะทำให้เกิดโมเมนต์ที่ต้องต้านทานด้วยการเปลี่ยนแปลงของแรงทางอากาศพลศาสตร์บนแพนหางระดับ^{[ 11 ]}ที่น่าสังเกตคือ เครื่องบินโบอิ้ง 737 MAXซึ่งมีเครื่องยนต์ขนาดใหญ่กว่าและอยู่ต่ำกว่ารุ่น 737 ก่อนหน้านี้ มีระยะห่างระหว่างแกนแรงขับและแกนแรงต้านมากกว่า ทำให้จมูกเครื่องบินยกขึ้นในบางสภาวะการบิน จึงจำเป็นต้องใช้ระบบควบคุมการเอียงMCASรุ่นแรกๆ ของ MCAS ทำงานผิดพลาดระหว่างการบิน ส่งผลร้ายแรง ทำให้มีผู้เสียชีวิตกว่า 300 คนในปี 2018 และ 2019 ^{[ 12 ] [ 13 ]}