Студентите, които често летят в самолета, трябва да имат впечатлението, че някои от двигателите на самолета са окачени на крилата, а други са монтирани на задните части. Може ли да се подреди небрежно?
Всъщност авиационните двигатели се различават не само много по отношение на производителността, но и по специфичното място на инсталиране. Най-общо казано, в допълнение към общоприетото оформление на закачалката на крилото, реактивните двигатели също имат оформления на основата на крилото, закачалката на опашката и оформлението на закачалката на опашката на крилото.
Оформление за окачване на крило
Нека започнем с най-често срещаното оформление на окачването на крилото. Това оформление се появи за първи път на бомбардировача и по-късно беше възприето на самолета 707, който помогна на Boeing да постави основите на индустриалния гигант. Веднъж прието, това оформление без колебание стана мейнстрийм. Причината да е толкова популярен е, че има много предимства. На първо място, това разположение е благоприятно за използване на теглото на двигателя за компенсиране на част от усукването при връзката между крилото на самолета и фюзелажа, което играе важна роля при "разтоварването".
По време на полет самолетът разчита на крилата, за да генерира повдигане нагоре, докато по-тежкият фюзелаж генерира голяма гравитационна сила надолу. По този начин, при връзката между крилото и фюзелажа, повдигането, генерирано от крилото, и гравитацията, генерирана от фюзелажа, образуват голяма усукваща сила, което прави основата на крилото най-важната част от структурата на самолета. Ако окачите много тежък двигател под крилото, можете да разпределите част от тежестта върху крилото, което помага да се балансира въртящият момент в основата на крилото.
Окачването на двигателя под крилото също намалява дискомфорта, причинен от шума. Когато самолетът е в полет, звукът на двигателя е много силен, което ще доведе до много шумно усещане за пътниците в района на двигателя. Тихата среда в кабината е важен критерий за измерване на комфорта на самолета. Поради тази причина дизайнерите на самолети си представят, че ако двигателят е окачен под крилото, не само крилото може да образува бариера за шума на двигателя, но също така двигателят може да се държи възможно най-далеч от фюзелажа, като по този начин се намалява въздействието на шума.
В допълнение, окачването на двигателя под крилото има следните предимства: двигателят е по-близо до земята, което улеснява поддръжката и поддръжката; двигателят, монтиран под крилото, е по-близо до центъра на тежестта на самолета, което прави самолета по-лесен за управление; Голям, така че е относително лесно да се увеличи или намали броят на окачените двигатели под крилата.
Окачването на двигателя под крилото не е просто въпрос на небрежно поставяне. Той трябва да отчита изчерпателно различни фактори като съпротивление и въздушен поток по време на полет. Самолетите на гражданската авиация са основно нискокрили. В този случай конструкторът на самолета трябва да гарантира, че двигателят, окачен под крилото, не може да бъде твърде близо до земята, за да се предотврати засмукването на двигателя от отломки на земята и повреда.
Това, което обикновено наричаме двигател с окачване на крилото, е да окачите двигателя под крилото, но има и обратен начин за разполагане на двигателя над крилото. Всъщност, от гледна точка, че двигателят на крилото не е ограничен от височината над крилото и има същия ефект на разтоварване като двигателя на крилото, разположението на двигателя на крилото е много научно. Въпреки това, след като двигателят е поставен над крилото, ролята на крилото за екраниране на шума от двигателя не може да бъде постигната. В допълнение, разположението на двигателя над крилото затруднява поддръжката на двигателя поради повдигнатото положение на двигателя. След цялостно разглеждане на различни фактори, в момента няма много самолети с двигатели, монтирани на крилото.
оформление на корена на крилото
Оформлението на основата на крилото е оформление на двигателя с дълга история. Започвайки с ранните реактивни самолети, Comet и Tu-104, дизайнерите са монтирали двигатели в основата на крилото. Причината, поради която дизайнерите избират това оформление, е, че то може да запази формата на самолета, образувана от трите основни аеродинамични компонента на крилото, фюзелажа и оперението, с най-малко съпротивление на вятъра. Освен това, тъй като двигателят е сравнително близо до централната ос на фюзелажа и центъра на тежестта на фюзелажа, след като един двигател се повреди, полученият дисбаланс на тягата е сравнително малък и управлението на полета е сравнително просто. Поради това повечето ранни реактивни самолети са използвали това разположение на двигателя.
Разбира се, това оформление има и очевидни ограничения. Разположението на двигателя на основата на крилото го прави близо до фюзелажа. Това първо ще направи кабината шумна, и второ, горещият въздушен поток от двигателя лесно ще причини повреда на фюзелажа. В допълнение, това разположение позволява на крилото да преминава през гондолата на двигателя и да свързва фюзелажа, което усложнява конструкцията на носещата система и увеличава структурното тегло на основата на крилото. В допълнение, тъй като двигателят е монтиран в структурата на крилото, това увеличава трудността на поддръжката на двигателя.
Оформление на окачването на опашката
Оформлението на опашката е да постави двигателя в опашката на самолета. Първият реактивен пътнически самолет, който възприе това разположение на двигателя, беше Clipper, а по-късно Boeing 727 също прие това оформление.
Предимствата на това оформление са очевидни: първо, няма излишни изпъкналости под крилото, което намалява въздействието на корпуса на двигателя върху повдигането и съпротивлението; второ, няма строги изисквания за пространството под крилото и дизайнерът може да съкрати височината на колесника и да спести структура. Третото е, че може да осигури по-тиха и по-комфортна среда за първа класа, бизнес класа и дори от висок клас икономична класа, разположен в предната част на фюзелажа; четвъртото е, че диаметърът на двигателя не е ограничен от пространството и може да се използва двигател с много голям коефициент на байпас; Пето, поради късото разстояние между двигателите, след като един двигател се повреди, въздействието върху отклонението на самолета е много по-малко от това на висящото оформление под крилото.
Това оформление има и недостатъци, като разпадане на разтоварващия ефект на двигателя върху крилото; оформлението на опашния двигател изисква опашка на високо ниво, а вертикалната структура трябва да бъде подсилена в дизайна на модела; броят на двигателите не може да се увеличава или намалява по желание.
Оформление "крилен кран плюс опашен кран".
Разположението на двигателя "крилен кран плюс опашен кран" може да се види на някои самолети с 3 двигателя. Сред тях най-представителните са далечните широкофюзелажни самолети DC-1 и MD-11, произведени от McDonnell Douglas. В началото водещата идеология при възприемането на този метод на разположение на двигателя беше да се инсталира двигател на опашката, за да се увеличи мощността на самолета и да се удължи разстоянието на полета. Това разположение на двигателя "крилен кран плюс опашен кран" постепенно беше елиминирано с нарастващата популярност на вторичния двигател на гражданските самолети.
