Elevii care zboară des în avion trebuie să aibă impresia că unele dintre motoarele avionului sunt atârnate pe aripi, iar unele sunt instalate pe fese. Poate fi aranjat casual?
De fapt, motoarele aeriene nu sunt doar foarte diferite în ceea ce privește performanța, ci și în ceea ce privește locația specifică de instalare. În general, pe lângă aspectul obișnuit al suportului aripii, motoarele cu reacție au și dispoziții rădăcină de aripă, suport de coadă și agățare de coadă de aripă.
Dispunerea aripii suspendate
Să începem cu cea mai comună dispunere a suspensiei aripilor. Acest aspect a apărut pentru prima dată pe bombardier și a fost adoptat ulterior pe aeronava 707 care a ajutat Boeing să pună bazele gigantului industriei. Odată adoptat, acest aspect a devenit curentul principal fără ezitare. Motivul pentru care este atât de popular este că are multe avantaje. În primul rând, acest aspect favorizează utilizarea greutății motorului pentru a compensa o parte din torsiune la legătura dintre aripa aeronavei și fuzelaj, care joacă un rol important în „descărcare”.
În timpul zborului, aeronava se bazează pe aripi pentru a genera portanță în sus, în timp ce fuzelajul mai greu generează o forță mare de gravitație în jos. În acest fel, la legătura dintre aripă și fuzelaj, portanța generată de aripă și gravitația generată de fuzelaj formează o forță mare de torsiune, făcând din rădăcina aripii cea mai importantă parte a structurii aeronavei. Dacă agățați un motor foarte greu sub aripă, puteți distribui o parte din greutate către aripă, ceea ce ajută la echilibrarea cuplului la rădăcina aripii.
Atârnarea motorului sub aripă reduce și disconfortul cauzat de zgomot. Când aeronava este în zbor, sunetul motorului este foarte puternic, ceea ce va aduce o senzație foarte zgomotoasă pasagerilor din apropierea zonei motorului. Mediul liniştit al cabinei este un criteriu important pentru măsurarea confortului unei aeronave. Din acest motiv, designerii de aeronave își imaginează că, dacă motorul este atârnat sub aripă, nu numai că aripa poate forma o barieră pentru zgomotul motorului, ci și motorul poate fi ținut cât mai departe de fuselaj, reducând astfel impactul zgomotului.
În plus, agățarea motorului sub aripă are următoarele avantaje: motorul este mai aproape de sol, facilitând întreținerea și întreținerea; motorul instalat sub aripă este mai aproape de centrul de greutate al aeronavei, făcând aeronava mai ușor de controlat; Mare, astfel încât este relativ ușor să crești sau să scazi numărul de motoare suspendate sub aripi.
Agățarea motorului sub aripă nu este doar o chestiune de a-l așeza la întâmplare. Trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător diverși factori, cum ar fi rezistența și fluxul de aer în timpul zborului. Avioanele de aviație civilă sunt practic cu aripi joase. În acest caz, proiectantul aeronavei trebuie să se asigure că motorul suspendat sub aripă nu poate fi prea aproape de sol, pentru a preveni ca motorul să fie aspirat de resturile de pe sol și deteriorat.
Ceea ce numim de obicei un motor suspendat cu aripa este să atârnăm motorul sub aripă, dar există și o modalitate inversă de a aranja motorul deasupra aripii. De fapt, din punctul de vedere că motorul de pe aripă nu este limitat de înălțimea deasupra aripii și are același efect de descărcare ca și motorul de pe aripă, dispunerea motorului pe aripă este foarte științifică. Cu toate acestea, odată ce motorul este plasat deasupra aripii, rolul aripii în ecranarea zgomotului motorului nu poate fi atins. În plus, dispunerea motorului deasupra aripii îngreunează întreținerea motorului datorită poziției ridicate a motorului. După o analiză cuprinzătoare a diverșilor factori, în prezent nu există multe aeronave cu motoare montate pe aripi.
dispunerea rădăcinii aripii
Dispunerea rădăcinii aripii este un aspect al motorului cu o lungă istorie. Începând cu primele avioane, Comet și Tu-104, designerii au montat motoare la rădăcina aripii. Motivul pentru care proiectanții aleg acest aspect este că poate păstra forma aeronavei formată din cele trei componente aerodinamice principale ale aripii, fuselajului și empenajului, cu cea mai mică rezistență la vânt. Mai mult, deoarece motorul este relativ aproape de axa centrală a fuzelajului și de centrul de greutate al fuselajului, odată ce un motor se defectează, dezechilibrul de tracțiune rezultat este relativ mic, iar controlul zborului este relativ simplu. Prin urmare, majoritatea avioanelor cu reacție timpurii au folosit acest aspect al motorului.
Desigur, acest aspect are și limitări evidente. Dispunerea motorului rădăcină aripii face motorul aproape de fuzelaj. Acest lucru va face, în primul rând, cabină zgomotoasă, iar în al doilea rând, fluxul de aer fierbinte din motor va provoca cu ușurință deteriorarea fuzelajului. În plus, acest aspect permite aripii să treacă prin nacela motorului și să conecteze fuzelajul, ceea ce complică proiectarea sistemului de purtare a forței și crește greutatea structurală a rădăcinii aripii. În plus, deoarece motorul este instalat în structura aripii, crește dificultatea întreținerii motorului.
Dispunerea suspensiei din coadă
Dispunerea tail-lift este de a plasa motorul la coada aeronavei. Primul avion cu reacție care a adoptat acest aspect al motorului a fost Clipper, iar mai târziu Boeing 727 a adoptat și acest aspect.
Avantajele acestui aspect sunt evidente: în primul rând, nu există proeminențe redundante sub aripă, ceea ce reduce impactul podului motorului asupra ridicării și rezistenței; în al doilea rând, nu există o cerință rigidă pentru spațiul de sub aripă, iar proiectantul poate scurta înălțimea trenului de aterizare și poate salva structura. Al treilea este că poate oferi un mediu mai liniștit și mai confortabil pentru prima clasă, clasa business și chiar și clasa economică high-end situată în partea din față a fuzelajului; a patra este că diametrul motorului nu este limitat de spațiu și poate fi utilizat un motor cu un raport de bypass foarte mare; În al cincilea rând, din cauza distanței scurte dintre motoare, odată ce un singur motor se defectează, impactul asupra viciului aeronavei este mult mai mic decât cel al aspectului suspendat sub aripi.
Acest aspect are și dezavantaje, cum ar fi dezintegrarea efectului de descărcare al motorului pe aripă; aspectul motorului de coadă necesită o coadă la nivel înalt, iar structura verticală trebuie consolidată în proiectarea modelului; numarul motoarelor nu poate fi crescut sau micsorat dupa bunul plac.
Aspect „Wing Crane plus Tail Crane”.
Dispunerea motorului „wing crane plus tail crane” poate fi văzută pe unele aeronave cu 3 motoare. Dintre acestea, cele mai reprezentative sunt avioanele de linie cu fusă largă cu rază lungă DC-1 și MD-11 produse de McDonnell Douglas. La început, ideologia călăuzitoare a adoptării acestei metode de aranjare a motorului a fost instalarea unui motor pe coadă pentru a crește puterea aeronavei și a extinde distanța de zbor. Această configurație a motorului „macara aripă plus macara de coadă” a fost eliminată treptat odată cu creșterea popularității ridicării motorului secundar al aeronavelor civile.
