Elever som ofta flyger på planet måste ha intrycket att en del av planets motorer är hängda på vingarna, och några är installerade på baken. Går det att ordna slentrianmässigt?
Faktum är att flygmotorer inte bara skiljer sig mycket i prestanda, utan också i den specifika installationsplatsen. Generellt sett har jetmotorer, förutom den vanliga vinghängarens layout, även vingrot, svanshängare och vingsvanshängare.
Vinghängande layout
Låt oss börja med den vanligaste vingupphängningslayouten. Denna layout dök först upp på bombplanet och användes senare på 707-flygplanet som hjälpte Boeing att lägga grunden för industrijätten. När den väl antogs blev den här layouten mainstream utan att tveka. Anledningen till att den är så populär är att den har många fördelar. Först och främst bidrar denna layout till att använda motorns vikt för att kompensera en del av vridningen vid förbindelsen mellan flygplansvingen och flygkroppen, vilket spelar en viktig roll vid "avlastning".
Under flygning förlitar sig flygplanet på vingarna för att generera uppåtgående lyft, medan det tyngre flygkroppen genererar en stor nedåtgående tyngdkraft. På så sätt, vid förbindelsen mellan vingen och flygkroppen, bildar lyftet som genereras av vingen och gravitationen som genereras av flygkroppen en stor torsionskraft, vilket gör vingroten till den viktigaste delen av flygplanets struktur. Om du hänger en väldigt tung motor under vingen kan du fördela en del av vikten på vingen, vilket hjälper till att balansera vridmomentet vid roten av vingen.
Att hänga motorn under vingen minskar också obehaget som ljudet orsakar. När flygplanet flyger är ljudet från motorn mycket högt, vilket kommer att ge passagerare en mycket bullrig känsla nära motorområdet. Den tysta kabinmiljön är ett viktigt kriterium för att mäta ett flygplans komfort. Av denna anledning föreställer sig flygplanskonstruktörer att om motorn hängs under vingen, inte bara kan vingen bilda en barriär mot motorns ljud, utan även motorn kan hållas så långt borta från flygkroppen som möjligt, och därmed minska påverkan av buller.
Att hänga motorn under vingen har dessutom följande fördelar: motorn är närmare marken, vilket gör underhåll och underhåll enklare; motorn installerad under vingen är närmare flygplanets tyngdpunkt, vilket gör flygplanet lättare att kontrollera; Stor, så det är relativt enkelt att öka eller minska antalet hängande motorer under vingarna.
Att hänga motorn under vingen är inte bara en fråga om att lägga den slentrianmässigt. Den måste ta hänsyn till olika faktorer som motstånd och luftflöde under flygning. Flygplan för civilflyg är i grunden lågvingade. I detta fall måste flygplanskonstruktören se till att motorn som är upphängd under vingen inte kan vara för nära marken, för att förhindra att motorn sugs in av skräp på marken och skadas.
Det vi brukar kalla en vingupphängd motor är att hänga motorn under vingen, men det finns också ett omvänt sätt att ordna motorn ovanför vingen. Faktum är att ur den synvinkeln att motorn på vingen inte begränsas av höjden över vingen och har samma avlastningseffekt som motorn på vingen, är layouten av motorn på vingen mycket vetenskaplig. Men när motorn väl är placerad ovanför vingen kan vingens roll för att skydda motorljudet inte uppnås. Dessutom gör den övervingade motorlayouten motorunderhållet svårt på grund av motorns förhöjda läge. Efter omfattande överväganden av olika faktorer finns det för närvarande inte många flygplan med vingmonterade motorer.
vingrotslayout
Vingrotslayouten är en motorlayout med lång historia. Från och med tidiga jetliners, Comet och Tu-104, har designers monterat motorer vid roten av vingen. Anledningen till att designers väljer denna layout är att den kan behålla formen på flygplanet som bildas av de tre aerodynamiska huvudkomponenterna av vingen, flygkroppen och empennage, med minsta vindmotstånd. Dessutom, eftersom motorn är relativt nära flygkroppens centrala axel och tyngdpunkten för flygkroppen, när en motor havererar, är den resulterande dragkraftsobalansen relativt liten, och flygkontrollen är relativt enkel. Därför använde de flesta tidiga jetflygplan denna motorlayout.
Naturligtvis har denna layout också uppenbara begränsningar. Vingrotmotorns layout gör att motorn kommer nära flygkroppen. Detta kommer för det första att göra kabinen bullrig, och för det andra kommer det varma luftflödet från motorn lätt att orsaka skador på flygkroppen. Dessutom tillåter denna layout att vingen passerar genom motorgondolen och kopplar ihop flygkroppen, vilket komplicerar utformningen av det kraftbärande systemet och ökar vingrotens strukturella vikt. Dessutom, eftersom motorn är installerad i vingstrukturen, ökar det svårigheten att underhålla motorn.
Layout för svansupphängning
Bakgavellyftens layout är att placera motorn vid flygplanets bakdel. Det första jetflygplanet som antog denna motorlayout var Clipper, och senare antog även Boeing 727 denna layout.
Fördelarna med denna layout är uppenbara: för det första finns det inga överflödiga utsprång under vingen, vilket minskar motorkapselns påverkan på lyft och drag; för det andra finns det inga stela krav på utrymmet under vingen, och konstruktören kan förkorta höjden på landningsstället och spara struktur. Det tredje är att det kan ge en tystare och bekvämare miljö för första klass, business class och även high-end ekonomiklass placerad framtill på flygkroppen; den fjärde är att motorns diameter inte begränsas av utrymmet, och en motor med ett mycket stort bypass-förhållande kan användas; För det femte, på grund av det korta avståndet mellan motorerna, är inverkan på flygplanets gir mycket mindre när en enstaka motor slutar fungera mycket mindre än den för undervingarnas hängande layout.
Denna layout har också nackdelar, såsom sönderdelning av motorns avlastningseffekt på vingen; utformningen av svansmotorn kräver en svans på hög nivå, och den vertikala strukturen måste stärkas i designen av modellen; antalet motorer kan inte ökas eller minskas efter behag.
"Wing Crane plus Tail Crane" Layout
Motorlayouten "wing crane plus tail crane" kan ses på vissa flygplan med 3 motorer. Bland dem är de mest representativa DC-1 och MD-11 långdistansflygplan med bred kropp tillverkade av McDonnell Douglas. I början var den vägledande ideologin för att anta denna motorlayoutmetod att installera en motor på svansen för att öka flygplanets kraft och förlänga flygdistansen. Denna "wing crane plus tail crane" motorlayout har gradvis eliminerats med den ökande populariteten för civila flygplans sekundärmotorhissningar.
