Схеми розташування двигунів - Sukhoi Superjet 100

Реальність проти домислів

Франція законодавець моди

двигунів

В авіації застосовуються кілька схем розташування крила щодо фюзеляжу (низькоплан, центроплан, високоплан) та двигунів (наприклад: під крилом, у хвості)

У сучасних реактивних пасажирських лайнерах найбільшого поширення набула схема низькоплану з двигунами під крилом. Звичайно, будь-яке компонування - це сукупність плюсів і мінусів, але переваги цієї схеми переважають її недоліки. Боїнг досліджував безліч варіантів і зупинився саме на ній для своїх літаків Б737, 747 і т.д.

Розміщення двигуна в задній частині фюзеляжу дає можливість підвищити аеродинамічну чистоту крила, зменшити шумність у салоні та знизити аеродинамічні ефекти від обтікання фюзеляжу реактивним струменем. Також менше дестабілізуючий момент при відмові двигуна.

Але при цьому виникають проблеми. Отже, кілька слів про компонування «Двигун у хвості»

«Свій» писав: 1. Є така пакість у движків на хвості - попадання літака в так званий затяжний, "замкнутий" зрив при виході літака на закриті кути атаки в 25-30 ° і вище. Літак хіба що «замикався» у цьому становищі із задертим носом, втрачав швидкість, звалювався в штопор. Вихід на закритичні кути траплявся при попаданні літака в потужний висхідний потік, порив повітря. Такі потужні пориви на висотах дуже рідкісні, але кожен літак, як правило, в них потрапляє. Однак, як з'ясувалося, лише літаки з двигунами на хвостовій частині фюзеляжу виявилися нестійкими на цьому режимі. На закритичних кутах атаки з крила зривається супутній струмінь повітря, який потрапляє на ВЗ двигунів (що призводить до помпажу) і на горизонтальне оперення (кермовисоти), роблячи його неефективним. Сумний приклад:

схеми

А горизонтальне оперення у компонування двигуни на хвості, як відомо, розташовується на вершині кіля (якщо його встановлювати на фюзеляжі, то воно потрапило б у струмінь газів із сопла двигунів). Так зване Т-подібне хвостове оперення ще й важче за звичайне. Істотне обтяження конструкції є значним недоліком літаків із двигунами на хвості. Крім важкого хвостового оперення, найбільше обтяження має фюзеляж, на якому кріпиться силова установка, що завантажує його. Як виявилося, на літаках з двигунами на хвості переваги «аеродинамічно чистого» крила знижувалися рахунок збільшення аеродинамічного опору, обумовленого взаємовпливом (інтерференцією) мотогондол і хвостової частини фюзеляжу.

2. До того ж, розташування двигунів у хвості - відбирають частину салону, цим збільшуючи загальну довжину фюзеляжу. Порівняйте довжину 5-рядного SSJ (29,94 м, 98 пасажирів у 19.5 рядів) та 6-рядного Ту-334 (31,26 м, 102 пасажира в 17 рядів).

3. Існує і недолік, пов'язаний з близькістю розташування двигунів один до одного (а також компактністю паливопроводів у хвості): у разі пожежі одного мотора шанси, що вогонь вплине і на другий (третій) двигун (або подачу палива до них) - багато вище, ніж у літаків із широко рознесеними двигунами (під крилом).

4. Якщо двигун підвішений під крилом, його вага частково врівноважується підйомною силою крила(в польоті). А якщо він у хвості – вага нічим не врівноважується, крім як міцністю конструкції фюзеляжу та (крила теж). Або, якщо сказати інакше, двигуни на крилах добре розвантажують і саме крило - підйомна сила прагне задерти крило вгору.

5. Двигуни "під крилом"Набагато зручніше обслуговувати. З інтерв'ю Жака Декло: Я хотів би наголосити, що низьке положення двигуна є величезною перевагою для техобслуговування. Завдяки такому його розташування ми здатні замінити будь-яке обладнання протягом 20 хвилин, для заміни двигуна потрібно менше двох годин. А вартість техобслуговування є одним із найважливіших критеріїв для авіакомпанії-замовника. Детальний опис проблеми, порівняння доступу до двигунів, багато фото

Літак, що встав на хвіст

7. Отже, двигуни "під крилом" працюють на стійкість літака і на його хорошу вагову культуру (за інших рівних такий літак важить менше за тих, у кого двигуни розташовані по-іншому), тобто. літак везе більше ком.навантаження.

Ймовірно, зазначені вище обмеження не влаштовували англійських авторів VC-10, DH-121, ВАС 111. Вони захотіли вирішити проблему кардинально - забезпечити можливість польоту при всіх величезних розбіжностях центрування. При цьому треба компонувати крило та головні стійки шасі щодо заднього положення ЦТ (літак без навантаження). В цьому випадку літак ніколи не перевернеться на хвіст і завжди буде стійким у польоті. Але проблема виникає при повному завантаженні літака. Вона полягає в тому, що величезне плече головних стійок шасі щодо ЦТ ускладнює відрив передньої стійки шасі при зльоті літака. Важко і балансувати літак у польоті: потрібні великі зусилля на горизонтальному оперенні та кути його відхилення, що збільшує опір у польоті. Ці проблеми вирішуються лише рахунок істотного збільшення площі (і маси) горизонтального оперення. Для прикладу порівняємо близькі за розмірами літаки: скомпонований «французькою» Іл-62 має площу горизонтального оперення, що становить 14,7% від площі крила, аскомпонований "англійською" VC-10 - 23%.

Можливих компоновок двигуна для пасажирського лайнера сьогодні фактично всього дві — на хвості і під крилом (у верхнього крила глюків ще більше). Природно, вибираючи між міфічною небезпекою «засмоктати в двигун сміття зі смуги» і добре відомим авіаторам гемороєм.

Про двигуни на хвості можна сказати ще те, що відомо про одну катастрофу і два «інциденти» пов'язані з попаданням на зльоті в двигуни крижаної кірки з крил. Виновата, звісно ж, аеродромна служба — але факт залишається фактом. «Під крилом» такого не може статися в принципі.

  1. Двигун під крилом дещо псує аеродинаміку
  2. Двигун під крилом шумить на рівні салону
  3. Двигун під крилом змушує робити високі шасі, а значить – літак для висадки та посадки пасажирів потребує трапи, плюс велике шасі – це зайва вага.

Висновки щодо пунктів:

  1. Двигун псує аеродинаміку СКРІЗІ . Ну, хіба що сунути його в сам фюзеляж. Але це неприйнятно тому, що він, гад, шумить, займає місце, у разі поломки може влаштувати пожежу чи м'ясорубку. А на пілоні — на пожежу можна дивитися та йти на аварійну посадку, чи просто скинути. (Вони скидаються, правда)
  2. Смаківщина, можна перетерпіти. А у випадку "двигун під крилом" - саме крило екранує шум мотора.
  3. Зі зростанням розміру літака значення цього чинника втрачається. Якщо в авієтці бізнес-класу двигуни під крилом просто сунути нікуди, там висота від крила до бетонки метр максимум, то на Іл-96 шо так, шо так - все одно з салону не вистрибнеш.

Відповідно, вибір конструктора танцює саме від розміру літака. У середньому класі - або вбудований трап і геморой з ЦТ, або двигуни під крило - алевиходить двері на великій висоті.

Ось яку річ знайшов. Помилуйте, як перекручуються люди, аби не ставити двигун на хвіст.

розташування

Валерій Попов писав: … У літаків із розміщенням двигунів у хвості є ще одна проблема – нелокалізоване руйнування двигуна. Імовірність ураження уламками двигуна комунікацій, генераторів, гідронасосів, елементів системи керування значно вища, ніж при розміщенні двигунів під крилом. Сертифікувати літак у такій схемі можна, але рівень безпеки буде свідомо нижчим, ніж для альтернативного варіанту. Те саме стосується пожежі двигуна (читайте Єршова). Причому це нелокалізоване руйнування, на відміну потрапляння в двигун сторонніх предметів, реальна небезпека. За останні 3-4 роки в Україні було 2 випадки — Як-42 і Ту-154. У той час, як щодо влучення сторонніх предметів — проблем не пригадаю…

Drozdov Vadim пише: Додам, що на самому розповсюдженому нині Ту-154 проблему намагалися вирішити також нахиливши назад стійки основного шасі (вісь візка при цьому зсувається назад щодо заднього лонжерона). Але отримали додаткову проблему у вигляді необхідності посилення задньої частини фюзеляжу через появу ефекту «ножиць» при торканні землі. Якщо подивіться на фюзеляж за крилом — видно серйозні накладки, що підсилюють. Тим не менш, позбутися проблеми повністю не вдалося і перевантаження на посадці обмежена до 2,0. Це досить невелика величина, і посилює ситуацію інертна поведінка машини в поздовжньому каналі, особливо при передніх центровках. Тому вимоги до техніки пілотування цього літака дуже високі, а ціна жорсткої посадки досить велика.

Lukas писав: двигун під крилом - розвантажує крило. Тобто. у ваговому відношенні зі схемоюдвигун у хвості програємо двічі: і крило важче, і хвіст починає важити як чавунний міст.

Екзот : Різниця в паливній системі близька до принципової. Витратні баки/відсіки розташовуються у "двигун по крилом" також у баках або поряд з ними. І, при необхідності,паливо звідти може надходити навіть при відмові літакових насосів, що підкачують. При розташуванні двигунів на хвостовій частині фюзеляжу дуже складно.

При розташуванні двигунів під крилом двигуни продовжують працювати навіть за неймовірної відмови всіх СПН. Якщо ж Ви припускаєте відмову всіх СПН можливим (наприклад, померла вся електросистема), то навіть у цьому випадку силова установка продовжить працювати. Чого не можна сказати про компонування «двигун у хвості».

16:59 tomashomecat пише: чисте крило і менший рознос (крутний момент) движків це для Вас порожній звук?

Вчинено порожній. Вони не компенсують велику кількість недоліків жопомоторів. Це зрозуміло кожному, хто може представити проходження сил у польоті каркасом.

1. Наскільки я знаю головна причина загального перенесення двигунів під крило в 60х роках була вага тодішніх двигунів необхідної потужності, сьогодні такої проблеми немає. 1. з точки зору геометрії центр сили тяги "жопомотора" майже ідеально збігається з центром лобового аеродинамічного опору що полегшує роботу каркаса, чого не можна сказати про двигуни під крилом низькоплана. їх момент на кабрування потрібно теж компенсувати конструкцією фюзеля плюс частковою втратою ефективності крила. 2. "жопомотор" не повинен створювати жодних проблем для конструкції каркасу сучасного пас-самолю з потужною палубою серед фюзеля.

09:51 aosta63 пише: головна причина перенесення движків під крило - масавиникаючих плюсів. Крило розвантажується від діючої підйомної сили, і його маса стає нижчою. Хвостова частина фюзеляжу теж стає легше, оскільки не повинна сприймати тягу. Доступ до двигунів простіше. і ще я невиразно пам'ятаю, що двигун під крилом грає роль своєрідного протифлаттерного вантажу на вхід у двигун не потрапляють обурення з крила і він не затінюється. усе це сприяє стійкості роботи двигунів.

… а ще на мотогондоли працюють як запасне шасі, і після поїздок на них літак можна використати знову :-)

До плюсів компонування "двигун під крилом" можна віднести і те, що при збільшенні тяги виникає додатковий момент, що кабріює - на відміну від компонування "двигуни в хвості", де в тій же ситуації навпаки - створюється пікіруючий момент. Згадується Туношна... Зрозуміло, що не через це, але, може, саме цієї дещиці і не вистачило... (

tomashomecat, Я так бачу, ви прямий всезнайка в авіації :) І де тільки таких роблять?

"В плюс" схеми "двигуни в хвості" можна віднести, за великим рахунком, тільки "чисте крило" і меншу шумність у передній частині салону. В усьому іншому ця схема програє традиційної начисто!

Krendel V.M. пише: …завданням про платівку нескінченного розмаху на крутильній пружинці проблема флаттера не вичерпується))

Це точно, якщо врахувати, що до всіх крутильних коливань консолей ОЧК ще додається збудливий фактор від поперечно-вертикальних коливань мотогондол. До речі, на ролику про частотні випробування SSJ наочно можна побачити, як на певних частотах починають «мотилятися» движки: Я чув від спеців по флаттеру з ЦАГІ, що Свого часу, як на Іл-86 (або 96, точно не пам'ятаю), так і наТу-204 довелося неабияк попітніти над вирішенням проблем взаємодії крило-мотогондолу. За їхніми розповідями, китайські товариші свідомо обрали для своєї «пробної кулі» в особі ARJ-21 компонування з двигунами в ХЧФ, щоб не зв'язуватися з цим непростим завданням. p.s. Кадри з «трясучкою» мотогондол приблизно на 5 хв. 45 сек.