Плохо ли более высокое шасси для самолетов, особенно для больших авиалайнеров?

Доказано, что создание более крупных двигателей для более крупных самолетов, а не меньших, но многих двигателей, приводит к большей топливной экономичности. Установлено, что одним из основных недостатков или препятствий для создания более крупных двигателей является дорожный просвет для двигателей в свете самолетов / авиалайнеров в их нынешней конфигурации под крылом. Эта конфигурация в свете современных технологических достижений, по-видимому, дает наибольшее преимущество с точки зрения контроля над летательным аппаратом, стабильности и веса, наиболее близкого к центру тяжести при полете, среди прочего.

Если место для хранения убранного шасси не было проблемой из-за какой-то новой конструкции, то обязательно ли более высокое шасси для авиалайнеров нежелательно для посадки и взлета? Представляют ли они какую-либо техническую проблему, если, например, они были усилены, дополнительная длина создала бы некоторые проблемные проблемы с рычагом, когда они приближались к оси вращения и «нагрузке»?

Ответы (4)

В прошлом использовалось высокое шасси:

введите описание изображения здесь

Ту-114 требовалось очень высокое шасси, чтобы преодолевать действительно большие опоры. Недостатками являются лишний вес и объем, как описано в других ответах.

Ту-114 был настолько высоким, что во время его первого полета в США (прототип использовался для переправки Никиты Хрущева в ООН для стука туфлями) имеющиеся трапы для посадки были недостаточно высокими. Это прибытие вызвало недоумение на Западе, потому что они совершили беспосадочный перелет из Москвы (Ту-114 был первым самолетом, который сделал это возможным).

введите описание изображения здесь

Как они в конце концов сбили его?
Это вы можете видеть на втором фото. Они разместили меньшую лестницу поверх большой.
ОК, в остальном отличный ответ и спасибо, очень признателен
Ту-114 сам по себе был случаем занижения того, что было высоким крылом на оригинальном Ту-95. Также Ту-114 остро нуждается в 4-х двигателях "Прогресс Д-27"; это сделало бы его самой крутой вещью, которая когда-либо летала.
... стучать ботинком?

Это просто больше веса и объема.

Проблема действительно возникает, когда вы модифицируете существующий самолет новым двигателем, требующим большего клиренса. Замена двигателя не такая уж большая проблема (относительно), когда он подвешен под крылом, поскольку его физическое взаимодействие проходит через пилон. Это придаток.

Шасси находится прямо в середине фюзеляжа, и изменения в нем коснутся гораздо большего количества систем. Это буквально прямо в центре событий.

@CrossRoads Плоское дно гондолы привело к моменту тангажа при высоком угле атаки. Перемещение веса двигателей вперед привело бы к моменту уменьшения тангажа .
@CrossRoads Двигатели на 737 MAX не намного дальше вперед, чем на NG. Они выше, но не намного дальше вперед. Это NG (-800) , а это MAX 8 . Однако в настоящее время распространяется много дезинформации и спекуляций в отношении MAX. Поэтому мы запрещаем здесь спекуляции об авариях и ждем официальных отчетов.
Замена двигателя может иметь большое значение, если это влияет на запас флаттерной устойчивости крыла. Боингу пришлось нелегко, пытаясь спроектировать оригинальное крыло B747, чтобы оно было совместимо с двигателями трех производителей с максимальной унифицированностью деталей.
@reirab, если плоское дно гондол приводит к наклону при высоком AOA, это можно решить, добавив площадь к удару H, как это было с утка Ascender много лет назад. Я съежился, когда MD-11 уменьшили их. Большой добавляет безопасности и предлагает вариант, отличный от попытки управлять самолетом, с функцией быстрого триммирования по тангажу.
@RobertDiGiovanni Система не предназначена для управления самолетом. Она предназначена для активации, когда угол атаки приближается к критическому для предотвращения сваливания, точно так же, как почти идентичная система на каждом Airbus, начиная с A320.
@alephzero Верно, но MAX был разработан только для одного двигателя. Они перешли с CFM56 на CFM LEAP, как и на A320. Единственная реальная разница заключается в том, что гондола имеет уплощенную нижнюю часть на 737 (как на MAX, так и на NG) из-за низкого дорожного просвета на 737. 737 изначально был разработан для турбореактивных двигателей, которые не имеют диаметр, близкий к диаметру современных ТРДД с большой степенью двухконтурности.

Более высокое шасси действительно создает проблемы из-за увеличения рычага и большего пространства, но это уже было решено в конструкциях с большим треугольником, таких как XB-70, и, безусловно, не является непреодолимым.

Тем не менее, в обширной базе данных по аэронавтике есть решения, заслуживающие рассмотрения (крыло? Ах, обзорное крыло). Да, многие конструкции с высоким крылом подходят для более крупных двигателей.

Во-вторых, тенденция к меньшему количеству двигателей, установленных на крыле, лишила конструкторов самолетов ключевой функции безопасности по сравнению с трехдвигательным двигателем, использующей тягу для опускания носовой части. Носовые тягачи (пропеллерные) имеют тягу вниз, задние толкатели (пропеллерные или водометные) имеют тягу хвостом вверх. Добавьте мощность носом вниз.

Итак, давайте посмотрим на A-10 Warthog. Почему бы не поставить два больших реактивных двигателя вместе с будущими авиалайнерами!

Обратите внимание, что многие основные конструкции авиалайнеров ведут непрерывную родословную вплоть до Ме-262. Каждый раз, когда я его вижу, я думаю, что это первый реактивный авиалайнер в истории. Действительно отличный самолет.

Но, с развитием более эффективных и больших вентиляторных реактивных двигателей, такие конструкции, как Ba-146 и многие транспортные самолеты с высоким крылом, могут быть приняты во внимание, чтобы сохранить линию тяги в управляемой, безопасной и даже полезной конфигурации для крепления крыла. если мы хотим, чтобы держать их там.

Двигатели на хвосте имеют недостаток более длинных топливопроводов. Топливо нужно транспортировать из баков к двигателям, и когда они не установлены под крыльями, топливо фактически нужно перекачивать назад и вверх к двигателям, а не более или менее прямо из баков. Подкрыльные двигатели имеют самые короткие топливопроводы практически из любой точки самолета.
Почему тяга, толкающая нос вниз, служит мерой безопасности? Моя интуиция по моделированию самолетов заключалась в том, что вы бы хотели, чтобы нос опустился, если двигатели отключились, а не под тягой.
У вас есть и то, и другое. Если вы отключаете мощность, самолет замедляется, тонет, и (правильно спроектированный) удар H толкает нос вниз. Тяга, толкающая нос вниз, также может помочь, как и центр тяжести вперед! Но с тракторными винтами крутящий момент делает этот вариант сомнительным при низкой скорости полета. Задняя реактивная тяга под углом не только толкает нос вниз, помогая набрать скорость, но и снижает потребность в дифферентовке в крейсерском режиме.
«Обратите внимание, что многие основные конструкции авиалайнеров ведут непрерывную родословную вплоть до Ме-262». Это действительно кажется довольно натянутым. Ме-262 является истребителем и мало похож на авиалайнеры любого типа, за исключением установленных на крыле газотурбинных двигателей.
@Adwaenyth, который игнорирует тот факт, что у многих авиакомпаний уже есть топливные трубы в задней части самолета, потому что многие авиакомпании используют топливо в качестве балансировочного балласта, перекачивая его в баки в хвосте. Реальным недостатком двигателей в задней части является вес - всю конструкцию оперения пришлось значительно усилить, в то время как крылья и кессон центроплана уже являются усиленной конструкцией, чтобы выдерживать вес самолета, поэтому дополнительное усиление для выдерживания веса двигателя и тяга добавляет немного дополнительного веса.

У меня нет опыта в авиации, но только из физики, более длинные "ноги" шасси (я не знаю терминологию) означают, что когда самолет приземляется и испытывает силу, перпендикулярную шасси, крутящий момент на шасси будет быть выше. Это может представлять проблему, поскольку структурная устойчивость «ножки» шасси может быть нарушена из-за увеличения крутящего момента, особенно если мы говорим о более тяжелом самолете.

Вы должны добавить цифры, чтобы проиллюстрировать свой ответ.
Другой способ объяснить это так: более длинный рычаг, выступающий из самолета, означает, что он должен быть прочнее, чтобы не отломиться при посадке в крабе, во время торможения или любых других источников невертикальной силы. Так что да, шасси должно увеличиваться как по толщине, так и по длине, поэтому требуемый вес может масштабироваться как длина ^ 3 или, по крайней мере, длина ^ 2, а не только линейно с длиной. (Вопрос уже предполагает, что это может быть проблемой, но все же +1.)