Часто летающие пассажиры, вероятно, знакомы с тем фактом, что двигатели самолетов иногда устанавливаются на крыльях, а иногда и на фюзеляже. Является ли такое расположение произвольным?
На самом деле авиационные двигатели существенно различаются не только по характеристикам, но и по конкретному месту установки. Как правило, двигатели реактивных самолетов, помимо обычной конфигурации,-установленной на крыле, также имеют конфигурации, установленные на-корневой части крыла,-и хвостовом-хвостовом-крыле.
Конфигурация, установленная на крыле-
Начнем с наиболее распространенной конфигурации, установленной на крыле-. Эта конфигурация впервые появилась на бомбардировщиках, а затем была принята на Boeing 707, что помогло компании Boeing установить свое доминирование в отрасли. После принятия эта конфигурация быстро стала основной. Его популярность обусловлена многочисленными преимуществами. Во-первых, эта конфигурация эффективно использует вес двигателя для компенсации части крутящего момента на стыке крыла с фюзеляжем, играя решающую роль «разгрузки».
Во время полета самолет создает подъемную силу через крылья, а более тяжелый фюзеляж создает значительную нисходящую силу тяжести. Это создает значительный крутящий момент в месте соединения крыла-фюзеляжа, где подъемная сила крыла и вес фюзеляжа объединяются, образуя существенный крутящий момент, что делает корневую часть крыла самой тяжелой точкой конструкции самолета. Подвеска очень тяжелых двигателей под крыльями распределяет часть веса по крыльям, помогая сбалансировать крутящий момент в основании крыла.
Подвеска двигателей под крыльями также снижает шумовой дискомфорт. Двигатели самолета очень громко работают во время полета, что вызывает беспокойство у пассажиров рядом с двигателем. Тишина в салоне является важнейшим стандартом комфорта самолета. Поэтому авиаконструкторы предусмотрели, что подвеска двигателей под крыльями не только позволит крыльям действовать как шумовой барьер, но и будет держать двигатели как можно дальше от фюзеляжа, тем самым снижая шумовое воздействие.
Кроме того, подвеска двигателей под крыльями дает следующие преимущества: двигатели располагаются ближе к земле, что упрощает обслуживание и ремонт; двигатели, установленные под крыльями, расположены ближе к центру тяжести самолета, что облегчает управление самолетом; а за счет большей площади крыльев относительно легко можно добавить или убрать двигатели под крыльями. Установка двигателя под крылом – дело непростое; это требует тщательного учета таких факторов, как сопротивление и поток воздуха во время полета. Коммерческие самолеты в основном представляют собой монопланы с низко-крылом. В этом случае авиаконструкторы должны следить за тем, чтобы двигатели, установленные под крылом, не располагались слишком близко к земле во избежание подхвата наземных обломков и повреждений.
Обычно мы говорим о двигателях,-установленных на крыле, но обычно они устанавливаются под крылом. Однако бывают случаи, когда верно и обратное, когда двигатель расположен над крылом. Фактически, с точки зрения надкрыльевых двигателей, не ограниченных дорожным просветом и имеющих ту же функцию разгрузки, что и подкрыльевые двигатели, компоновка надкрыльевых двигателей является очень научной. Однако, как только двигатель размещается над крылом, эффект шумозащиты крыла теряется. Кроме того, приподнятое расположение двигателя при надкрыльевой компоновке затрудняет техническое обслуживание. Учитывая все эти факторы, самолеты, использующие в настоящее время крыловую компоновку двигателя, не очень распространены. [Реклама: Суперзахватывающая и снимающая стресс мини--мини--игра. Нажмите, чтобы начать! Легенда об Артефакте - Трава-Версия для кошения Войдите в мини--игру]
Расположение корня крыла
Корневая компоновка крыла является исторически значимой компоновкой двигателя. На первых реактивных авиалайнерах, таких как «Комета» и Ту-104, конструкторы устанавливали двигатели у корней крыльев. Такая компоновка была выбрана потому, что она позволяет самолету сохранять форму, образованную тремя основными аэродинамическими компонентами: крыльями, фюзеляжем и хвостовым оперением, сводя к минимуму сопротивление. Кроме того, поскольку двигатели расположены близко к осевой линии фюзеляжа и центру тяжести, дисбаланс тяги в случае одностороннего отказа двигателя меньше, что упрощает управление полетом. Поэтому первые реактивные авиалайнеры в основном использовали эту схему двигателя.
Однако эта компоновка также имеет существенные ограничения. При расположении-корневых двигателей крыла двигатели располагаются близко к фюзеляжу, что приводит к повышенному шуму в кабине и потенциальному повреждению фюзеляжа горячими выхлопными газами. Кроме того, такая компоновка требует, чтобы крыло проходило через гондолу двигателя и соединялось с фюзеляжем, что усложняет конструкцию системы напряжений и увеличивает вес конструкции в основаниях крыла. Кроме того, размещение двигателей внутри конструкции крыла увеличивает сложность обслуживания двигателей. Запись на тест MBTI (новая версия официального сайта 2025 г.) Просмотр личностного теста Цяньинчжи
Компоновка с хвостовым-креплением
В хвостовой-схеме двигатели расположены в задней части самолета. Первым реактивным авиалайнером, принявшим такую компоновку двигателя, был «Crossfire», а позже этому примеру последовал Boeing 727.
Преимущества такой компоновки очевидны: во-первых, под крыльями отсутствуют дополнительные выступы, снижающие влияние мотогондол на подъемную силу и сопротивление; во-вторых, отсутствуют жесткие требования к подкрыльевому пространству, что позволяет конструкторам сократить высоту шасси и сэкономить вес конструкции; в-третьих, он обеспечивает более тихую и комфортную среду для пассажиров первого-класса, бизнес-класса и даже премиум-эконом-класса, расположенных в передней части фюзеляжа; в-четвертых, диаметр двигателя не ограничен пространством, что позволяет использовать двигатели с очень высокой степенью двухконтурности; в-пятых, поскольку двигатели расположены ближе друг к другу, влияние отказа одного двигателя на рыскание самолета гораздо меньше, чем при компоновке, установленной под крылом-. Есть у данной компоновки и недостатки, такие как снижение несущей способности двигателя-на крыльях; необходимость установки высокого-горизонтального стабилизатора для хвостовых-двигателей, что требует усиления вертикальных конструкций при проектировании самолета; и ограничение количества двигателей.
Компоновка «крыло-установлено + хвостовое оперение-установлено»
