Почему у большинства авиалайнеров двигатели расположены под крылом, а у бизнес-джетов — сзади?

Почему современные авиалайнеры сошлись на конфигурации с двумя, а иногда и с четырьмя двигателями под крылом, в то время как современные бизнес-джеты сошлись на конфигурации с двумя, а иногда и с тремя двигателями, расположенными сзади?

Я, конечно, знаю о многих прошлых авиалайнерах с задним расположением двигателей, причем DC-9 и MD-80 и более поздние производные производились до недавнего времени, но все же кажется справедливым сказать, что конфигурация под крылом доминирует в конструкции современных авиалайнеров. .

Между тем бизнес-джеты используют исключительно конструкцию с задним расположением двигателя, если не считать небольших авиалайнеров, предназначенных для бизнес-обслуживания, таких как Boeing Business Jet. Разве конструкция двигателя под крылом просто не может быть уменьшена до размера меньшего бизнес-джета?

Вот связанный с этим вопрос с хорошими ответами, но на самом деле он все еще не отвечает на мой вопрос: как место установки реактивного двигателя влияет на характеристики самолета?

Один из ключевых моментов, который сейчас приходит мне в голову, заключается в том, что бизнес-джеты оборудованы автономными дверями/ступенями трапа, поэтому фюзеляж, расположенный высоко над землей, будет проблематичным. Авиалайнерам с длинным фюзеляжем, возможно, может потребоваться довольно длинное шасси, чтобы обеспечить достаточный дорожный просвет для вращения в любом случае - хотя DC-9 / MD-80 с его крылом и шасси далеко сзади сидели довольно низко к земле - все же в ситуации с авиалайнером, возможно, просто нет такой выгоды от наличия фюзеляжа с низкой посадкой, как в ситуации с бизнес-джетом.

Побочный интерес представляет эта статья в Википедии о «airлестницах» , указывающая на некоторые случаи, когда полноценные авиалайнеры оборудованы трапами. Одна из самых интересных строк:

Самая необычная конструкция трапа была обнаружена на Lockheed L-1011, который представлял собой трап в полный рост, который хранился в грузовом отсеке и позволял попасть на землю через правую заднюю пассажирскую дверь. В конечном итоге эта конструкция была настолько большой и тяжелой и занимала ценное грузовое пространство, что ее редко использовали.

И в любом случае большая длина фюзеляжа авиалайнера требует более длинного шасси для обеспечения достаточного дорожного просвета для вращения? Может быть, ключевым фактором является то, что бизнес-джеты должны иметь возможность достигать земли с автономными дверями/ступенями трапа?
Идите вперед и опубликуйте это как ответ. Это был ваш предыдущий комментарий (теперь удаленный), который заставил меня задуматься в этом направлении -
Вы предполагаете, что все бизнес-джеты маленькие. Boeing делает BBJ из планера 737. У Airbus также есть подразделение корпоративных реактивных самолетов, которое использует планеры своих авиалайнеров.
Связанный с этим вопрос с хорошими ответами о том, почему региональные самолеты переходят на конфигурацию с подкрыльевыми двигателями -- Aviation.stackexchange.com/questions/25636/…
Связано с этим: «Региональные и частные самолеты, которые часто имеют двигатели, установленные на фюзеляже, также, как правило, обслуживают такие небольшие аэропорты. Эти самолеты были спроектированы с двигателями, установленными выше, специально для снижения риска проглатывания FOD, что позволяет им безопасно возвращаться назад. при необходимости." -- с сайта Aviation.stackexchange.com/questions/67219/…

Ответы (3)

Подкрыльные двигатели имеют больше преимуществ для больших самолетов, но под крылом должно быть достаточно места для их установки.

Это было проверено компанией Boeing в 1960-х годах, когда они разработали B737, и две конкурирующие команды предварительно разработали обе конфигурации. Победил подкрыльевой конфиг. Когда два десятилетия спустя Airbus разработал A320, конфигурация под крылом снова выиграла с двигателями, которые были намного шире.

введите описание изображения здесь

Источник изображения.

Преимущества подкрылкового крепления:

  • Двигатели, установленные в гондолах под крылом, уменьшают изгибающий момент вверх при создании подъемной силы и, следовательно, позволяют сделать конструкцию легче.
  • Если гондолы выступают вперед из крыла, обратный аэродинамический крутящий момент также уменьшается: конструкция становится легче.
  • Двигатели легко доступны для обслуживания.
  • Весь фюзеляж может быть использован под полезную нагрузку - хвостовые двигатели имеют конструктивные усиления в фюзеляже между двигателями.

Преимущества фюзеляжного крепления:

  • Момент рыскания при отказе одного двигателя меньше, что позволяет уменьшить вертикальное оперение.
  • Фюзеляж может быть ниже к земле, что позволяет уменьшить высоту порога двери.
  • Поэтому шасси может быть короче.
  • Чистая конфигурация крыла.
  • Изменение нижней дифферента из-за тяги.
  • Меньше шума в большей части салона.

В меньших самолетах изгибающий и крутящий момент крыла является относительно меньшей конструктивной проблемой, чем в больших самолетах. И действительно, близость к земле облегчает посадку по воздушной лестнице.

В качестве отличного примера проблемы «должно быть достаточно места» посмотрите на Боинг 737. Первоначально у него были двигатели под крылом, но по мере того, как двигатели становились больше, они мигрировали вперед, чтобы получить достаточный дорожный просвет.
Есть редко используемый 3-й вариант: надкрыльевые двигатели. Такая же легкая конструкция, как и под крылом, но с низким порогом двери. Насколько я знаю, только HondaJet и непопулярный авиалайнер 60-х годов VFW-614 используют эту конфигурацию.
@ Адам - ​​по совпадению, только на этой неделе у нас был этот вопрос , показывающий Бериев Бе-200 с надкрыльевыми двигателями.
Кроме того, двигатели, установленные в хвостовой части фюзеляжа, имеют тенденцию быть немного тише для пассажиров, что является нетривиальной проблемой для клиентов частной (реактивной) авиации.
@costrom Действительно, добавили.
Крепление фюзеляжа также имело бы то преимущество, что уменьшало бы попадание мусора, не так ли.
Снижают ли опоры фюзеляжа рыскание при отказе одного двигателя? Это то преимущество, которое вы надеетесь не использовать, но если вам нужно внести другие изменения в конструкцию, чтобы сделать отказ одного двигателя управляемым, это может быть большим преимуществом.
Это также играет роль в основной проблеме 737 MAX. Более новые и большие двигатели требовали их перемещения еще дальше вперед, что в некоторых случаях приводило к нежелательному поведению самолета и требовало добавления печально известной системы безопасности.
Подразумевает ли установка фюзеляжа «меньше шума в большей части салона»? Двигатели ближе и более непосредственно прикреплены к кабине. Не будет ли это означать больше шума? Очевидно, что для небольшого самолета потребуются двигатели меньшего размера, а это само по себе подразумевает меньший шум.
Сзади больше шума, спереди меньше. Это промывка в конце концов. В круизе большая часть шума исходит от воздушного потока. Корпоративные самолеты используют обширную и тяжелую звукоизоляцию для контроля шума, что им может сойти с рук, потому что они не перевозят много людей.
@DanHulme да, рысканье одного двигателя несколько меньше, но не так сильно, как вы думаете. Вам все еще нужно быстро встать на руль направления после разреза V1, иначе он перевернется на спину, хотя количество руля направления несколько меньше.
@QuoraFeans Крепление крыла: больше всего шума в корне крыла, уменьшающегося с расстоянием в обоих направлениях. Крепление фюзеляжа: такой же уровень шума в хвостовой части фюзеляжа (там нет пассажиров из-за необходимого усиления конструкции), спадающий с расстоянием вперед (максимальное расстояние в два раза больше, чем у среднего крепления фюзеляжа). На крейсерской скорости в передней части салона F100 тихо.>
@JohnK Момент рыскания уменьшен, поэтому вертикальное оперение имеет меньшие размеры, поэтому реакции самолета сопоставимы.
@CraigMcQueen Да, хотя проглатывание мусора оказалось не большой проблемой. Статистически, т.

Авиалайнеры предназначены для загрузки с надземных переходов в терминалах аэропортов. Вы могли бы сказать, что терминал подходит к двери, так что не так важно, как далеко он находится от земли. И при отсутствии ворот терминала вы всегда можете использовать внешнюю лестницу, по которой вы перемещаетесь в самолет, чтобы пассажиры / крупный рогатый скот могли подняться.

Самолеты бизнес-класса предназначены для посадки с поверхности, путешествия из лимузина в салон в роскошной, эксклюзивной манере, обычно с использованием двери трапа. Вам нужен фюзеляж близко к поверхности, чтобы дверь трапа работала. Это в значительной степени исключает использование подвесных двигателей.

И если бы вы настаивали на том, чтобы попытаться втиснуть под крылья подвешенные двигатели, они оказались бы так близко к поверхности, что проглотили бы каждую песчинку и камешек.

+1 но замечу, что абордаж с земли - это не только (а может даже и не в первую очередь) роскошь и эксклюзивность. Одним из основных преимуществ путешествия на частном / бизнес-джете является возможность использовать небольшие аэропорты, которые более многочисленны, не переполнены и расположены более удобно, чем крупные аэропорты с авиасообщением. На этих небольших полях нет взлетно-посадочных полос и часто даже нет передвижных лестниц для посадки пассажиров. Отсюда и лестница.
@pericynthion: И даже при посадке в крупных аэропортах бизнес-джеты (и другие частные самолеты) обычно используют помещения, отделенные от пассажирских терминалов. Например, в моем местном коммерческом аэропорту пассажирские терминалы находятся на северо-западной стороне поля, частные объекты — на восточной и южной сторонах.
Многие из Boeing 737 Ryanair имеют встроенные лестницы для входной двери, поэтому, безусловно, можно быть самодостаточным с точки зрения посадки и высадки из самолета даже для самолетов с большим дорожным просветом.
Разве это не феномен куриного яйца? У нас есть приподнятые проходы, потому что авиалайнеры такие же высокие, как и они. И мы строим авиалайнеры такой высоты, чтобы они соответствовали существующим проходам. Однако при необходимости проходы можно было построить на любой высоте.
Проходы могут идти вверх и вниз довольно много, чтобы вместить авиалайнеры различных размеров. Главное, в авиалайнеры садятся с контролируемых аэровокзалов, в бизнес-самолеты садятся с поверхности везде и всюду и нуждаются в траповых дверях. Авиалайнеры выше, чем CRJ (которые являются производными от бизнес-джетов), которые включают в себя почти все с подвесными двигателями, слишком высоки, чтобы двери трапа могли работать.

Дорожный просвет

Единственная причина, по которой конструкция под крылом неприемлема для небольших реактивных самолетов, - это просто дорожный просвет.

Есть несколько причин, по которым меньшие реактивные самолеты имеют меньший дорожный просвет.

Во-первых, больший дорожный просвет требует более длинных шасси. Они должны храниться в полете, занимать ценное пространство и весить больше. На больших самолетах шестерни в любом случае должны быть более прочными, поэтому им в любом случае нужны более тяжелые и большие шестерни, поскольку у них более длинный фюзеляж и больший общий вес. В свою очередь, это уменьшает максимальную дальность полета и полезную нагрузку самолета, а этого, как правило, следует избегать.

Кроме того, в небольших аэропортах работает много небольших самолетов. В небольших аэропортах меньше выходов на посадку с доступными пассажирскими мостиками/лестницами (если они вообще есть), а использование ворот с одним обычно облагается довольно большой платой.

Учитывая, что многим бизнес-джетам также приходится долго ждать на земле, вряд ли они когда-либо будут использоваться у ворот с пассажирским мостом. Таким образом, пассажиры должны иметь возможность легко садиться (высаживаться) без лестниц / пассажирских мостиков, поскольку они часто будут использовать парковочные места общего назначения.

Вы можете видеть это в основном на небольших реактивных лайнерах, таких как меньшие самолеты Embraer или McDonnell Douglas. В меньших конструкциях, как правило, используются двигатели, расположенные сзади, поскольку у них очень маленький зазор под крыльями.

Боинг 737-200 имел подкрыльевые двигатели.
@Koyovis никто не сказал иначе. 737-200 довольно высокий с общей высотой 37 футов по сравнению с MD80 с 29 футами, хотя их пассажировместимость очень похожа.
« Конструкция двигателя просто [не] хорошо масштабируется» - на некоторых авиалайнерах их корпус плоский снизу ... Куда вы их поместите, наполовину в землю? +1
Почему у большинства авиалайнеров двигатели расположены под крылом, а у бизнес-джетов — сзади?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v