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1 # 高速警事
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2 # 熊貓愛飛行
把發動機掛在機翼下方是目前最常見的發動機佈局方式,我們把這個稱之為“翼下懸掛式”佈局,從波音737空客A320到波音747空客380這樣的大型幹線客機基本用的都是這種佈局。
翼下懸掛式最早出現在轟炸機上,後來波音707的出現幫助這種佈局方式奠定了主流的地位一直到今天。飛機在飛行時,機翼受到向上的升力,因此在機翼和機身連線的翼根處就會產生向上彎曲的力矩,把發動機掛在機翼下方正好利用發動機自身的重量來抵消這個力矩,減輕了翼根處的載荷,因此平衡翼根處的力矩是翼下懸掛式發動機佈局最大的優點。
此外,把發動機掛在機翼下面,使得發動機更靠近地面,便於機務人員對發動機的檢查和維修。另外飛機在飛行時,機翼對發動機的噪聲形成遮擋屏障作用,減輕了客艙內發動機的噪音。
接下來說說把發動機裝在飛機尾部,我們把這種發動機佈局方式稱之為“尾吊式佈局”。尾吊式佈局目前基本用在小型的支線客機上,比如波音717、龐巴迪的CRJ系列還有我們中國商飛的ARJ21支線客機。
尾吊式佈局的優點有以下幾個:
1.由於機翼下方不懸掛發動機,飛機起落架高度可以減小,從而節省結構重量。
2.翼下懸掛發動機影響了機翼的升力係數,尾吊式佈局就沒有這個問題。
3.由於不受機翼下方空間限制,可以採用大涵道比的發動機。
4.由於兩臺發動機距離機身較近,一旦單發失效,對飛機偏航的影響遠小於翼下吊掛佈局。
5.飛機前部客艙噪音小。
但尾吊式佈局的缺點也很明顯:
1.不如翼下懸掛式佈局可以平衡升力在翼根處產生的力矩。
2.為了避讓發動機,水平尾翼就要採用高平尾(T型尾翼),而且需要對垂直尾翼的結構進行加強。
3.飛機尾部噪音大。
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3 # M愛生活愛飛機M
飛機發動機最佳安裝位置涉及到航空工程諸多專業。最早使用活塞式螺旋槳發動機的飛機發動機要麼在機頭,要麼在翼下,直到渦噴發動機的出現,發動機安裝位置及安裝方法才成為一個比較現實的問題。
DC-3客機將發動機直接安裝在機翼裡面
渦噴發動機可靠性比活塞式發動機要好,但是在發展初期,一個嚴重的問題十渦輪盤故障。由於渦輪盤動能很大,能產生很大的破壞力,直到今天保證渦輪盤的完整性都是擺在最主要的設計要求裡的。上世紀50年代前後,波音公司在B-47和B-52轟炸機上採用了翼吊式發動機佈局,能有效保證飛機不受發動機解體的嚴重影響。
B-47同溫層噴氣轟炸機採用翼吊發動機佈局
幾乎在同一時期,英華人意識到發動機直徑會持續增大,採用翼吊式發動機佈局適應好,可以靈活的安裝更大尺寸的發動機。
翼吊式發動機佈局進氣效率高,大迎角飛行時不利受到的不利影響最小,通往發動機的油管不必穿過機身,且發動機位置安裝自由度高。
由於發動機安裝位置影響著飛機的尾翼和控制面的位置和尺寸(如一臺發動機失效的時候會產生很大的偏航力矩),所以需要較大的控制面來抑制偏轉。
雙發的A330客機發動機儘量靠內防止偏航力矩過大
採用尾吊式發動機佈局的飛機可以防止單發失效帶來的偏航力矩過大問題,但它對飛機的重心位置有很大影響,與飛機的縱向穩定和操縱要求十分相關。
在後機身安裝發動機會增加飛機結構重量,一是因為發動機重量較大,二是隨著飛機重心的後移需要更長的前機身配平。更長的機身需要更大的安定面,過長的機身也會讓飛機滿載時重心位置和空載時重心位置相差太大,所以當發動機變得越來越大的時候,尾吊式發動機佈局缺點迅速擴大,這是採用尾吊式大型飛機被淘汰的原因之一。
灣流G550公務機採用尾吊式發動機佈局
支線客機或者小型公務機上一般採用尾吊式發動機佈局,法國南方飛機公司“快帆”首先採用了這種佈局,具有高升力動力學特性,可以在較短的跑道上起降。此外,“乾淨”的機翼在大馬赫數飛行時具有更小的阻力,飛機可以飛得更快。
採用尾吊式發動機佈局的飛機在小迎角時飛機平尾(基本都是T型尾)不受機翼下洗流的影響,飛機機體表面受發動機噪音的影響區域大大減小,可以保證客艙更安靜。較高的發動機安裝位置可以避免更多的損壞(如機腹擦地或外來物損害),起落架也可以做得更短更輕。在此種佈局的基礎上還催生了三發飛機。
俄羅斯圖-154M客機採用三釋出局
還有一種是採用翼埋式發動機佈局,英國的“彗星”客機最早採用這種佈局,當時設計和材料不過關,機體結構強度不夠(尤其是翼根處受力較大)才使用這種佈局的,但這種佈局弊端太多,例如影響發動機進氣、發動機維護更換麻煩、限制發動機尺寸、影響機體空間等,所以很快被淘汰。
中國的轟6仿自蘇聯圖-16轟炸機,這種佈局也證明它在氣動佈局方面的落後。
轟6中型轟炸機採用翼埋式發動機佈局
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4 # 跑起來會有風
簡單的飛機上單翼與下單翼區別:
上單翼發動機位置高不容易吸進雜物,不用很長的起落架,方便野外降落
下單翼發動機有機翼遮蔽噪音輕,位置低容易檢修,梯子成本低
回覆列表
(中國空軍運-20軍用運輸機,暱稱“胖妞”)
(國內民航中短途典型客機機型空客A320)
很多網友問,為什麼機翼有的在上方,有的在下方呢?
其實這和兩種飛機的屬性和功能特點有關,民航客機是乘客乘坐的交通工具,在製造上,更關注客艙空間的佈置、乘坐舒適性、維修的便捷性等。
下單翼飛機的優點:
1.下單翼有助於遮蔽發動機噪聲提高舒適性。
2.下單翼的發動機位置低,便於維修。
3.下單翼的翼梁在地板下,便於安排客艙。
4.下單翼的力學結構簡單。
軍用運輸機,是軍隊使用的,主要運送各類戰車、士兵、軍用物資,機場條件相比民航機場較複雜, 軍用運輸機因為有野戰機場起降的要求,發動機離地高度要求較高,同時貨艙地板又要低一些,因此採用了上單翼。同時由於起落架只能裝在機身上,反而縮短了起落架支桿的長度,有利於在野戰機場降落。由於主翼為上單翼,為了防止大迎角下水平尾翼因處於主翼尾流而失效,所以儘量提高水平尾翼的高度,形成了T字型的尾翼佈局。
還有的網友發現,有些小型客機的發動機是安裝在尾部的,為什麼?
(著名的灣流商務機,本次金磚峰會,南非總統祖馬的專機就是灣流商務機)
發動機安裝在機尾兩側被稱作“機尾吊掛發動機佈局”,目前主要被小型民用飛機和公務機所採用,主要原因是小型飛機機體較小,機翼下方沒有足夠的空間安裝發動機。