Почему мы используем пилоны для установки двигателей на реактивных лайнерах?

Когда появились реактивные двигатели, вопрос о размещении двигателя был сложным, и с тех пор многое стало известно. Первоначальная идея заключалась в том, чтобы установить их внутри фюзеляжа или корня крыла. Когда они становились слишком большими, их устанавливали вплотную к крылу («подвесное» положение, как у Ме-262 , Ил-28 или раннего Боинга 737 ).

Однако у подвешенного положения есть два недостатка:

1. Большая часть передней и задней кромок закрыта, блокируя пространство, которое в противном случае использовалось бы для предкрылков и закрылков. Следовательно, подвешенное положение снижает максимальную подъемную силу.
2. Центр тяжести двигателя смещен слишком далеко назад. Перемещение его вперед помогает расположить центр тяжести крыла впереди его упругой линии. Изгиб теперь будет создавать противодействующий инерционный момент, который очень полезен для гашения флаттера.

Начало перемещения двигателя вниз от крыла сначала увеличивает сопротивление, потому что теперь между ними открывается узкая щель с тенденцией к отрывному потоку. Только когда двигатель перемещается достаточно вниз, лобовое сопротивление конструкции крыло-двигатель достигает своего минимума. Это размещение было выбрано для самолетов следующего поколения, таких как B-52 или Boeing 707 .

Перемещение его еще ниже делает пилон длиннее и, таким образом, снова увеличивает общее сопротивление.

Большие диаметры современных двигателей с большой степенью двухконтурности делают нецелесообразным перемещение его вниз настолько, чтобы достичь минимума лобового сопротивления, но, перемещая его вперед, двигатель снова можно поднять вверх, поэтому становится возможным более короткое шасси. Вихревые генераторы добавляются, если нельзя избежать этого надоедливого разделения между двигателем и гондолой.

Установка двигателя на пилоне, а не на крыле, позволяет устанавливать на самолет различные типы двигателей (например, Rolls Royce, P&W или GE) или двигатели разных размеров. Например, у 757 было три разных двигателя , каждый из которых был изготовлен разными производителями:

Заказчики запуска Eastern Air Lines и British Airways выбрали турбовентиляторный двигатель RB211-535C производства Rolls-Royce, способный развивать тягу в 37 400 фунтов силы (166 кН). Это был первый случай, когда авиалайнер Boeing был запущен с двигателями, произведенными за пределами США. на 60 самолетов в ноябре 1980 г.[8][20] General Electric также предложила свой двигатель CF6-32 в начале программы, но в конечном итоге отказалась от участия из-за недостаточного спроса.

Пилон не только крепит двигатель, но и позволяет различным конструкциям двигателя адаптироваться к планеру.

Во-вторых, отсоединив планер от двигателя, двигатель можно отремонтировать и заменить без разборки крыла .

Крепления двигателя пассажирского реактивного самолета (пилоны) спроектированы так, чтобы отрываться из-за чрезмерной вибрации (разновидность отказа двигателя), потому что вы скорее уроните двигатель, чем оторвете крыло и упадете, как кирпич.

Основная причина в том, что двигатель изолирован от критических конструктивных компонентов крыла, что повышает безопасность. Если бы произошел пожар, огонь вряд ли сжег бы крыло, поскольку воздушный поток обеспечил бы, чтобы пламя не попало в крыло, в котором в современных реактивных самолетах находится топливо. Кроме того, если бы двигатель взорвался из-за неконтролируемого отказа, осколки с меньшей вероятностью воспламенили бы источник топлива, повредили бы лонжерон крыла или поверхности управления полетом. Подвесная конструкция гондолы, окружающая секции компрессора и турбины, помогает сдерживать катастрофические отказы, а конструкция гондолы также позволяет перепускному воздуху охватывать двигатель со всех сторон, что является важным усовершенствованием для охлаждения горячих секций и экономии топлива. Кроме того, двигатель, установленный на пилоне, не мешает воздушному потоку над и под крылом в той же степени, что и цельная конструкция крыла. Еще одно менее важное преимущество заключается в том, что двигатель более доступен для технического обслуживания. Но недостатком является то, что двигатель более уязвим к повреждению посторонними предметами, находясь ближе к земле.

Реальный ответ: пилоны облегчают техническое обслуживание двигателя и являются более практичным решением для современных ТРДД с большим двухконтуром.