Как укорочение 707-го увеличило его дальность полета?

Согласно записи в Википедии для 707-120 :

707-138 был -120 с фюзеляжем на 10 футов (3,0 м) короче, чем у других, с удалением 5 футов (1,5 м) (три шпангоута) впереди и позади крыла, что увеличивало дальность полета. Максимальный взлетный вес был таким же 247 000 фунтов (112 000 кг), как и у стандартной версии.

При одинаковом MTOM между -120 и -138 какая разница в дальности? Было ли это просто меньшим паразитным сопротивлением из-за более короткого фюзеляжа?

Я бы предположил, что запас топлива (хранящийся в крыльях - баки центроплана не появились до -320) был бы таким же.

Я вижу заметки о -120B, которые перешли на двигатели P&W JT3D-1, которые были более экономичными. Это объясняет большую дальность, но это не относится к -138 (по крайней мере, не при запуске).

Может ли быть так просто, что меньшая масса фюзеляжа означает, что вы можете заполнить баки больше, если ограничивающим фактором является (неизменный) MTOM, а не объем бака?

Ответы (2)

MTOW – это вес пустого + полезная нагрузка + вес топлива и ограничивается факторами геометрии самолета. Для укороченного самолета вес пустого будет меньше, что означает либо большую полезную нагрузку, либо больший вес топлива. У некоторых самолетов полезная нагрузка ограничена в их экстремальной дальности.

Дальность полета зависит от взлетно-посадочной массы и веса пустого самолета в соответствии с уравнением Бреге для реактивного самолета:

р "=" В с Т л Д л н Вт я Вт я Вт ф

с с Т = удельный расход топлива, Вт я = начальный вес, Вт ф = вес топлива.

Для данной фракции топлива и типа двигателя основным рабочим параметром в уравнении является L/D: полярное сопротивление. Укорочение фюзеляжа действительно снизит С Д 0 как утверждает ОП. В разделе 5.3.1 Торенбека приведены некоторые статистические данные для высоких дозвуковых самолетов эпохи B707:

  • Типичный С Д 0 = 0,014 - 0,020
  • С Д (включая индуцированный) = 0,02 - 0,12

При той же скорости, типе двигателя, максимальной взлетной массе (и L), массе топлива: уменьшение D на 10 % приводит к увеличению запаса хода примерно на 10 %.

Случайное проголосование за вопрос заставило меня заметить, что я никогда не принимал ответ...

Если взрыватель был укорочен настолько (уменьшив как массу планера, так и его грузоподъемность), а максимальная взлетная масса осталась прежней, то наиболее естественное объяснение состоит в том, что был увеличен допустимый запас топлива самолета на взлете или емкость бака. .

Обратите внимание, что крылья и хвостовое оперение Боинга-707 сильно завышенной конструкции позволили укоротить фюзеляж. Интересным исследованием было бы укорочение и утончение (уменьшение поперечного сечения) фюзеляжа.
Кроме того, укороченный фюзеляж имеет более высокий коэффициент толщины, поэтому теоретически он может быть изготовлен из более легких компонентов, выдерживая те же нагрузки. На практике это не делается из соображений экономики производства, так как практичнее было бы повысить класс прочности, а не создавать совершенно новый самолет. Укорачивание также позволяет увеличить угол поворота при взлете и посадке, поэтому это может быть фактором ограничения длины взлетно-посадочной полосы (как в случае с 737-900 по сравнению с -700).