Почему топливные баки в крыльях заполняются первыми, а используются последними?

Это для облегчения изгиба крыла (для свободнонесущих крыльев ). Когда созданная подъемная сила сгибает крылья вверх, вес топлива будет противодействовать этому.

По мере того, как самолет теряет вес в полете из-за сжигания топлива, уменьшается и потребность в облегчении изгиба крыла (меньше вес → меньше подъемная сила), поэтому крыльевые баки используются в последнюю очередь.

Для сравнения: Boeing 777-200ER может вмещать 29 тонн топлива в каждом крыле, а каждое крыло имеет длину ~ 27 метров и является самонесущим.

Пример:

Скажем, в нашем авиалайнере каждый крыльевой бак вмещает 100 единиц (всего 200 на оба бака), а центральный бак вмещает 200 единиц, и у вас есть полет, на который нужно 200 единиц топлива.

• Правильный сценарий: при заполнении только крыльевых баков вес топлива в крыльях будет противодействовать изгибу подъемной силы.

• Неправильный сценарий: при заполнении только центрального бака крылья будут сильно изгибаться (возможно, даже сверх их расчетного предела). Это нехорошо, и даже если это находится в проектных пределах, повторяющиеся [устранимые] напряжения сократят срок службы самолета .

Пример порядка использования (расписание):

Нашему полету нужно 300 ед., исходя из вышеизложенного, заправим крыльевые баки, а центральный бак заполним наполовину.

• Правильный порядок: Опустошив сначала центр, мы увеличили продолжительность рельефа изгиба крыла.

• Неправильный порядок: Опустошив сначала крылья, мы теряем рельеф крыла на изгибе, а самолет все еще тяжелый.

Связанный: Как хранится и направляется топливо на трехдвигательном самолете с одним двигателем в хвосте?

Когда вся полезная нагрузка самолета сосредоточена в фюзеляже, создается большая изгибающая нагрузка на крылья, чтобы выдержать этот вес. Хранение топлива в крыльях позволяет разместить часть этого веса в том же месте, где оно поддерживается, в крыльях. Распределение веса на крылья снижает нагрузки в местах соединения крыльев с фюзеляжем.

Небольшой момент: хранение меньшего количества легковоспламеняющегося топлива в организме имеет преимущество в плане безопасности.

Использование того, что находится в теле, в первую очередь помогает держать его подальше от экипажа и пассажиров.

В случае крушения вы бы предпочли, чтобы топливо не воспламенялось, но из двух мест оно лучше сгорит у крыльев, чем внутри основного фюзеляжа.

Вероятно, основная причина, по которой топливо сначала заливается в основные крыльевые баки, заключается в том, что на некоторых авиалайнерах (если не на большинстве) двигатели питаются непосредственно от крыльевых баков. Некоторым авиалайнерам приходится перекачивать топливо из центральных баков в крыльевые баки, прежде чем двигатели смогут использовать топливо. Так, например, если для полета требуется 10 000 фунтов топлива, а каждое крыло может вместить 5 000 фунтов, плюс центральный бак вмещает дополнительные 5 000 фунтов, то вам не следует начинать с нижнего бака, потому что вы в конечном итоге с 5000 фунтов в животе и 2500 фунтов в каждом крыле. Затем летному экипажу предстоит перекачать в полете 5000 фунтов топлива из подбрюшного бака в крылья. Представьте, если бы для полета требовалось всего 5000 фунтов, и вы стартовали бы в центральном баке. Вы бы закончили с полной загрузкой топлива в центральном баке.

Если вы заправляете самолет, не имеет значения, заправляете ли вы сначала днище или крылья. Однако еще одно соображение, которое не является частью вашего вопроса, - это вес и балансировка на земле, когда самолет пуст. Некоторые самолеты, такие как более старый DC8, имеют 8 или 10 топливных баков в разных местах, некоторые из них находятся впереди ЦТ, а некоторые - позади ЦТ. Однако топливные баки в корнях крыльев обычно немного выдвинуты вперед относительно центра тяжести, что помогает предотвратить запрокидывание хвостового оперения.

Самое простое объяснение состоит в том, что крылья предназначены для того, чтобы быть несущей конструкцией в воздухе и на земле. Итак, вы хотите, чтобы наибольший вес был на/на крыльях.

Другими словами, вы хотите сохранить весовую нагрузку на конструкцию крыла, а не на фюзеляж, потому что крылья рассчитаны на то, чтобы нести вес.

Крыльевые баки загружаются первыми, потому что:

1. Это держит большую часть веса на крыльях.
2. Они всегда будут загружены. Центральные баки могут вообще не заправляться на более коротких рейсах.

Затем топливо сначала потребляется из центральных баков, чтобы во время полета большая часть веса находилась на крыльях.

Вес топлива будет противодействовать изгибу крыльев вверх, поскольку только крылья должны нести нагрузку кабины и всех ее пассажиров/груза. Использование топлива из крыльев в последнюю очередь уменьшит нагрузку на крылья и соединения между крылом и кабиной.