Как место установки реактивного двигателя влияет на летно-технические характеристики самолета?

На разных реактивных самолетах двигатели устанавливаются по-разному.

Например:

А380
Под крылом

Боинг 737
К фюзеляжу

Как расположение двигателя влияет на характеристики самолета? Один лучше другого?

Есть еще один двигатель, прямо из хвоста, как у cirrus sf50.
Первое, что я увидел, перейдя по этой ссылке, это семь человек, копающих яму ;-)
@falstro Круто, но где картинка?
Я считаю, что уже данные ответы больше соответствуют тому, что вы ищете. Тем не менее, следует помнить, что любая тяга, не соответствующая ЦТ, создает асимметричную тягу, которую необходимо компенсировать аэродинамически. При прочих равных условиях наиболее эффективной будет мощность, подаваемая вместе с ЦГ.

Ответы (4)

Факторы, влияющие на мощность двигателя:

1. Устанавливается в корневой части крыла

  • низкий асимметричный рыскание при отказе двигателя, требуется меньше руля направления: меньшее сопротивление
  • нет отсеков двигателя: меньше паразитного сопротивления
  • двигатели ближе к центру, требуется меньшая прижимная сила от хвоста: меньше сопротивление
  • доступна очень маленькая обратная тяга
  • Мало места для двигателей с высокой степенью двухконтурности

2. Устанавливается в гондолах под крылом

  • высокий асимметричный рыскание при отказе двигателя требует большего руля направления: штрафы за сопротивление
  • двигатели обеспечивают облегчение изгиба крыла, что позволяет улучшить конструкцию крыла (более тонкие крылья): меньшее сопротивление
  • при больших углах падения капсулы могут предотвратить поперечное течение: меньшее сопротивление и лучшие характеристики срыва потока
  • полная тяга может привести к большому нежелательному моменту подъема по тангажу (например, выход из сваливания)
  • меньшая свобода крена при посадке с боковым ветром
  • Расположение перед эластичной линией крыла помогает гасить флаттер.

3. Устанавливается внутри хвоста или на гондолах в хвостовой части фюзеляжа.

  • низкий асимметричный рыскание при отказе двигателя, требуется меньше руля направления: меньшее сопротивление
  • конструкция крыла избавлена ​​от необходимости размещать двигатели, позволяет создавать более сложные конструкции крыла: лучшие характеристики во всем диапазоне полета
  • тяжелые двигатели, расположенные так далеко в кормовой части фюзеляжа, требуют установки крыльев дальше от кормы и более высокого оперения, чтобы поддерживать это: большее сопротивление
  • Требуется более низкое шасси, особенно в случае коротких фюзеляжей.

Это то, что я могу вспомнить по памяти, может быть, кто-то сможет объединить все ответы в своего рода пост на вики сообщества.

Фотографии были бы хороши. Можете ли вы (или кто-то другой) отредактировать некоторые фотографии или диаграммы CC-SA?
Почему шасси должно быть ниже для двигателей в хвостовой части фюзеляжа?
@ Radu094 Я не думаю, что шасси должно быть ниже, но шасси может быть ниже из-за того, что ему больше не нужно выступать за двигатели, чтобы не тащить их по земле.
Как насчет установки в стиле HondaJet над крылом на гондолах?
Я думаю, что установленный на хвосте двигатель менее подвержен проблемам с повреждением двигателя из-за FOD. Техническое обслуживание и т. д. проще на креплениях крыла. Сдерживание в случае отказа турбины также является проблемой для конструкций, близких к фюзеляжу.
В части двигателей, расположенных в корневой части крыла, пункт о двигателях, близких к ЦТ, недействителен. Прижимная сила на руле высоты зависит от положения крыла относительно центра тяжести и может быть выбрана при проектировании независимо от положения двигателя для достижения желаемого уровня статической устойчивости.
Это означало следующее: в общем, установка корня крыла будет означать меньшее смещение центра тяжести вперед, что приводит к общему центру тяжести, направленному назад, при прочих равных условиях, таким образом, уменьшается прижимная сила хвоста, лобовое сопротивление и т. д. Хотя формулировка в ответе может возникнуть путаница. Не стесняйтесь редактировать его, если хотите; сделай так, чтобы это звучало лучше
А крутящий момент, создаваемый двигателями, удаленными от ЦТ и крыльев? Должно ли это влиять на тенденцию к опусканию носа и эффект горизонтального стабилизатора?
Вы забыли: 1. Устанавливается в корневой части крыла - высокий риск серьезного повреждения конструкции в случае взрыва двигателя.

Установка реактивных двигателей над крыльями (см .: Антонов Ан 72 , Боинг YC-14 ) использует эффект Коанды для увеличения подъемной силы и улучшения характеристик взлета и посадки с коротким полем. Высокоскоростной выхлоп двигателя (здесь я немного машу рукой) прилипает к поверхности и позволяет крылу создавать подъемную силу несколько дольше, чем в противном случае.

Такая компоновка также значительно уменьшает количество мусора и брызг, которые могут попасть на воздухозаборники и повредить двигатели.

введите описание изображения здесь

Так что это очень похоже на использование встречного потока пропеллера на поршневом / турбовинтовом двигателе.
Да, конечный результат похож, но я думаю, что это связано с другим аэродинамическим принципом.
Каковы недостатки? Исправность и более сложный расчет конструкции крыла?

Обычно есть 3 варианта размещения двигателя: в хвосте, на фюзеляже сзади или под крыльями. Я расскажу о плюсах и минусах каждого.

На хвосте

Плюсы

Не так много плюсов, за исключением того, что он позволяет превратить четырехдырочный в трехдырочный, что обычно более эффективно.

Минусы

Как правило, если вы потеряете двигатель в хвостовой части, вы рискуете потерять управление рулем направления, а также вам понадобится основательно усиленная хвостовая часть, плюс у вас есть топливопроводы, проходящие рядом с кабиной, и вы имеете значительный вес не рядом с центром тяжести.

На фюзеляже сзади

Плюсы

Помогает предотвратить попадание мусора в двигатель, обеспечивает больше места для закрылков на крыле и более легкие, более аэродинамические крылья, поскольку они не задерживают двигатели, что обычно позволяет использовать более низкие скорости захода на посадку, а также тяга ближе к центру крыла. самолет.

Минусы

Топливопроводы в задней части самолета, хвост должен быть Т-образным, а также усиленным. и проблемы с центром тяжести.

Под крыльями

Плюсы

Хорошо совмещен с центром тяжести, что позволяет больше перемещать вес в салоне и с сумками. Топливо также не попадает в салон, а шум лучше распространяется по салону. В случае, если что-то пойдет не так, меньше шансов попадания мусора в салон.

Минусы

Гораздо легче, чтобы обломки попали в двигатель, пришлось усиливать крылья, лишать места для закрылков и предкрылков, увеличивая скорость захода на посадку.

Несколько полезных ссылок

http://adg.stanford.edu/aa241/propulsion/engineplacement.html http://www.airliners.net/aviation-forums/general_aviation/read.main/750042/

Эффективность

Хвост: как правило, не самый лучший, так как у него проблемы с центром тяжести и сопротивлением.

Фюзеляж: подходит для взлетно-посадочных полос плохого качества или низких скоростей захода на посадку, но может увеличить вес при усилении хвостовой части.

Под крылом: подходит для увеличения нагрузки, так как меньше проблем с центром тяжести, но увеличивается скорость захода на посадку.

Не уверен, что ваши топливные баллы действительно проблема. Многие подкрыльевые конфигурации имеют топливные баки в фюзеляже прямо под пассажирами, и все они имеют поперечную подачу топлива, что означает, что топливопроводы проходят через кабину.
У вас также есть топливопроводы в хвост для ВСУ для подкрыльевой конфигурации.
Как разные конфигурации влияют на производительность?
Как для заднего расположения двигателя требуется Т-образное хвостовое оперение? Посмотрите на Hawkers, Falcons, Caravelle и т.д.
Хвостовой двигатель также позволяет использовать одномоторные реактивные самолеты. Как циррус sf50
Одним из недостатков крепления фюзеляжа является то, что обломки крыльев могут попасть в двигатели, как в случае с рейсом SAS 751 . С другой стороны, двигатели, установленные на крыльях, расположены ближе к земле и более восприимчивы к попаданию мусора с земли.
HondaJet - надкрыльевая установка двигателя. Они утверждают, что меньше шума в салоне, и я забыл, что еще.
1. Хвостовое крепление имеет много плюсов. 2. Задняя часть фюзеляжа - Pro: "предотвратить попадание мусора в двигатель" неверно. Обледенение крыла - большая проблема для этого типа. 3. Под крыльями - Минусы "Крылья должны быть усилены" неправильно. Крылья на самом деле имеют меньшую нагрузку, чем другие конфигурации.
Бьюсь об заклад, экипаж этого авиалайнера с хвостовым двигателем отдал бы все, чтобы просто потерять управление рулем направления.
И есть ХондаДжет. en.m.wikipedia.org/wiki/Honda_HA-420_HondaJet

Для установки сбоку на хвосте: я думаю, что есть проблемы с потоком воздуха к двигателям под определенными углами, что снижает возможности выхода из сваливания.

Это верный момент, но этот ответ можно улучшить, предоставив более подробную информацию.
У меня сложилось впечатление, что большая проблема заключалась в том, что двигатели, установленные в хвостовой части, требуют конфигурации Т-образного хвостового оперения, что может привести к глубокому сваливанию .