Studenten die vaak in het vliegtuig vliegen, moeten de indruk hebben dat sommige motoren van het vliegtuig aan de vleugels zijn gehangen en andere op de billen. Kan het terloops geregeld worden?
In feite zijn vliegtuigmotoren niet alleen heel verschillend qua prestaties, maar ook qua specifieke installatielocatie. Over het algemeen hebben straalmotoren naast de gebruikelijke lay-out van de vleugelhanger ook lay-outs van de vleugelwortel, staarthanger en vleugelstaarthanger.
Vleugel hangende lay-out
Laten we beginnen met de meest voorkomende lay-out van de vleugelophanging. Deze lay-out verscheen voor het eerst op de bommenwerper en werd later overgenomen op het 707-vliegtuig dat Boeing hielp de basis te leggen voor de industriegigant. Eenmaal aangenomen, werd deze lay-out zonder aarzelen de mainstream. De reden waarom het zo populair is, is dat het veel voordelen heeft. Allereerst is deze lay-out bevorderlijk om het gewicht van de motor te gebruiken om een deel van de torsie te compenseren bij de verbinding tussen de vliegtuigvleugel en de romp, die een belangrijke rol speelt bij het "lossen".
Tijdens de vlucht vertrouwt het vliegtuig op de vleugels om opwaartse lift te genereren, terwijl de zwaardere romp een grote neerwaartse zwaartekracht genereert. Op deze manier vormen de door de vleugel gegenereerde lift en de door de romp gegenereerde zwaartekracht op de verbinding tussen de vleugel en de romp een grote torsiekracht, waardoor de vleugelwortel het belangrijkste onderdeel van de vliegtuigconstructie wordt. Als je een zeer zware motor onder de vleugel hangt, kun je een deel van het gewicht naar de vleugel verdelen, wat helpt om het koppel aan de basis van de vleugel in evenwicht te brengen.
Door de motor onder de vleugel te hangen, wordt ook het ongemak veroorzaakt door het geluid verminderd. Wanneer het vliegtuig in vlucht is, is het geluid van de motor erg luid, wat een erg lawaaierig gevoel zal geven aan passagiers in de buurt van het motorgebied. De stille cabineomgeving is een belangrijk criterium voor het meten van het comfort van een vliegtuig. Om deze reden veronderstellen vliegtuigontwerpers dat als de motor onder de vleugel wordt gehangen, niet alleen de vleugel een barrière kan vormen tegen het geluid van de motor, maar dat de motor ook zo ver mogelijk van de romp kan worden gehouden, waardoor de de invloed van geluid.
Daarnaast heeft het ophangen van de motor onder de vleugel de volgende voordelen: de motor staat dichter bij de grond waardoor onderhoud en onderhoud eenvoudiger wordt; de motor die onder de vleugel is geïnstalleerd, bevindt zich dichter bij het zwaartepunt van het vliegtuig, waardoor het vliegtuig gemakkelijker te besturen is; Groot, dus het is relatief eenvoudig om het aantal opgehangen motoren onder de vleugels te vergroten of te verkleinen.
De motor onder de vleugel hangen is niet zomaar een kwestie van nonchalant zeggen. Het moet uitgebreid rekening houden met verschillende factoren, zoals weerstand en luchtstroom tijdens de vlucht. Vliegtuigen voor de burgerluchtvaart zijn in wezen low-wing. In dit geval moet de vliegtuigontwerper ervoor zorgen dat de motor die onder de vleugel hangt niet te dicht bij de grond kan komen, om te voorkomen dat de motor door brokstukken op de grond wordt aangezogen en beschadigd raakt.
Wat we meestal een motor met vleugelophanging noemen, is door de motor onder de vleugel te hangen, maar er is ook een omgekeerde manier om de motor boven de vleugel te plaatsen. Vanuit het oogpunt dat de motor op de vleugel niet wordt beperkt door de hoogte boven de vleugel en hetzelfde ontlastende effect heeft als de motor op de vleugel, is de lay-out van de motor op de vleugel zeer wetenschappelijk. Als de motor echter eenmaal boven de vleugel is geplaatst, kan de rol van de vleugel bij het afschermen van het motorgeluid niet worden bereikt. Bovendien maakt de motorindeling over de vleugels motoronderhoud moeilijk vanwege de verhoogde positie van de motor. Na uitgebreide afweging van verschillende factoren zijn er momenteel niet veel vliegtuigen met motoren op de vleugels.
lay-out van de vleugelwortel
De vleugelwortellay-out is een motorlay-out met een lange geschiedenis. Beginnend met vroege straalvliegtuigen, de Comet en de Tu-104, hebben ontwerpers motoren aan de basis van de vleugel gemonteerd. De reden waarom ontwerpers voor deze lay-out kiezen, is dat het de vorm van het vliegtuig kan behouden, gevormd door de drie belangrijkste aerodynamische componenten van de vleugel, romp en staartvlak, met de minste luchtweerstand. Bovendien, aangezien de motor zich relatief dicht bij de centrale as van de romp en het zwaartepunt van de romp bevindt, is de resulterende onbalans in de stuwkracht relatief klein als één motor uitvalt en is de vluchtbesturing relatief eenvoudig. Daarom gebruikten de meeste vroege straalvliegtuigen deze motorindeling.
Natuurlijk heeft deze lay-out ook duidelijke beperkingen. Door de lay-out van de vleugelwortelmotor ligt de motor dicht bij de romp. Dit zal ten eerste de cabine luidruchtig maken en ten tweede zal de hete luchtstroom van de motor gemakkelijk schade aan de romp veroorzaken. Bovendien zorgt deze lay-out ervoor dat de vleugel door de motorgondel kan gaan en de romp kan verbinden, wat het ontwerp van het krachtdragende systeem bemoeilijkt en het structurele gewicht van de vleugelwortel verhoogt. Omdat de motor in de vleugelconstructie is geïnstalleerd, wordt het onderhoud van de motor bovendien moeilijker.
Lay-out van de staartophanging
De lay-out van de laadklep is om de motor aan de staart van het vliegtuig te plaatsen. Het eerste straalvliegtuig dat deze motorlay-out gebruikte, was de Clipper, en later nam ook de Boeing 727 deze lay-out over.
De voordelen van deze lay-out liggen voor de hand: ten eerste zijn er geen overtollige uitsteeksels onder de vleugel, waardoor de impact van de motoreenheid op lift en weerstand wordt verminderd; ten tweede is er geen rigide vereiste voor de ruimte onder de vleugel en kan de ontwerper de hoogte van het landingsgestel verkorten en de structuur redden. Ten derde kan het een stillere en comfortabelere omgeving bieden voor de eerste klas, business class en zelfs high-end economy class aan de voorkant van de romp; de vierde is dat de diameter van de motor niet wordt beperkt door de ruimte en dat een motor met een zeer grote bypassverhouding kan worden gebruikt; Ten vijfde, vanwege de korte afstand tussen de motoren, als een enkele motor uitvalt, is de impact op de gier van het vliegtuig veel minder dan die van de hangende lay-out onder de vleugels.
Deze lay-out heeft ook nadelen, zoals het desintegreren van het ontladende effect van de motor op de vleugel; de lay-out van de staartmotor vereist een staart op hoog niveau en de verticale structuur moet worden versterkt in het ontwerp van het model; het aantal motoren kan niet naar believen worden vergroot of verkleind.
Lay-out "Vleugelkraan plus staartkraan".
De motorindeling "vleugelkraan plus staartkraan" is te zien op sommige vliegtuigen met 3 motoren. De meest representatieve hiervan zijn de DC-1 en MD-11 langeafstandsvliegtuigen met brede romp geproduceerd door McDonnell Douglas. In het begin was de leidende ideologie van het toepassen van deze motorlay-outmethode het installeren van een motor op de staart om het vermogen van het vliegtuig te vergroten en de vliegafstand te vergroten. Deze motorlay-out van "vleugelkraan plus staartkraan" is geleidelijk geëlimineerd met de toenemende populariteit van het hijsen van secundaire motoren voor burgerluchtvaartuigen.
