Почему современные региональные реактивные самолеты смещаются в сторону подкрыльевых двигателей?

Расположение двигателя под крылом позволяет сделать планер легче.

Размещение двигателей под/перед крыльями дает следующие преимущества:

• Разгрузка при изгибе: масса двигателя находится ближе к месту, где создается подъемная сила, поэтому на конструкцию приходится меньше нагрузки.
• Подавление флаттера: размещение двигателей перед упругой осью крыла увеличивает скорость флаттера, поэтому крыло можно сделать менее жестким.
• Лучшая эвакуация: с двигателями, установленными на крыле, можно создать заднюю дверь, чтобы создать вторую точку для аварийного выхода.
• Низкий уровень шума в задней кабине.
• Больше полезного пространства в салоне сзади.
• Легкий доступ к двигателям для обслуживания.
• Более короткие трубопроводы для подачи топлива и стравливания воздуха. Особенно в узких фюзеляжах региональных самолетов воздуховоды для вентиляции занимают много полезного места.
• И не сбрасывайте со счетов психологию: конструкция двигателя под крылом больше похожа на более крупные реактивные самолеты, что может быть важным фактором для некоторых пассажиров. Самолет выглядит более безопасным и более зрелым.

С современным CFD гораздо проще уменьшить взаимодействие между гондолами двигателей и крылом, поэтому можно уменьшить самый большой недостаток расположения двигателя под крылом.

Обратите внимание, что в ранних конструкциях Boeing 737 использовались двигатели, расположенные сзади. Переместив их под крылья, можно было облегчить конструкцию на 700 кг. Цитата с сайта b737.co.uk :

В целом, крыльевая компоновка позволила снизить вес на 700 кг по сравнению с эквивалентной конструкцией с «Т-образным хвостовым оперением» и имела преимущества в летно-технических характеристиках.

Двигатели, установленные сзади, были причудой с конца пятидесятых (начатой ​​Sud Aviation Caravelle ) до середины шестидесятых и вызванной опасениями по поводу более высокого риска проглатывания мусора низко расположенными двигателями и большей асимметрии в условиях неработающего двигателя. . С большим опытом эксплуатации и более надежными двигателями эти опасения оказались необоснованными. Снова цитируя www.b737.co.uk :

Первоначальные опасения по поводу того, что низко расположенные двигатели заглатывают мусор, оказались необоснованными, это продемонстрировал Боинг 720B, внутренние двигатели которого ниже, чем у 737-х, и который эксплуатировался в течение четырех лет без значительных проблем.

Небольшие бизнес-джеты по-прежнему предпочитают двигатели, установленные сзади, чтобы они могли летать с большего количества аэродромов (на которых взлетно-посадочная полоса может быть не такой чистой, как у крупных аэропортов), а также потому, что потери веса двигателей, установленных сзади, менее выражены. Вместо изгибающих и осевых нагрузок, управляемые нагрузки и технологичность определяют минимальную толщину кожи на небольших самолетах.

Есть несколько причин для размещения двигателей под крыльями. Поскольку большинство плюсов и минусов уже обсуждалось в другом месте, я не хочу вдаваться в них, а просто укажу на некоторые причины этой тенденции.

• Одним из важных изменений, произошедших за последние два десятилетия в авиационной отрасли, является использование двигателей с большим двухконтуром, которые имеют больший диаметр и их довольно сложно разместить сзади. Поскольку наблюдается тенденция к увеличению степени двухконтурности, имеет смысл размещать двигатели под крыльями, где увеличение размера двигателя может быть лучше приспособлено.

• Другой момент заключается в том, что сегодня самолеты не разрабатываются отдельно для регионального и национального использования, а разрабатываются как часть семейства, которое можно использовать в самых разных целях. Flightglobal отмечает это в своей статье о Embraer E170:

Ответ отражает смещение акцента с 1998 года с продукта, ориентированного исключительно на региональный рынок авиаперевозок, на более надежный семейный дизайн, одинаково привлекательный для традиционных магистральных перевозчиков.

Обратите внимание, что 170 не называется ERJ 170, а просто E-170; снижение регионального прозвища является значительным. Embraer рассматривал возможность использования хвостового двигателя для 170, но остановился на крыле, поскольку эта конструкция оказалась лучше.

• Установка двигателей на крыле помогает снизить вес. Установка двигателей на хвосте требует более мощного фюзеляжа для передачи тяги и обычно требует Т-образного оперения из-за расположения двигателя. Это несколько компенсируется более коротким шасси, но по мере увеличения размеров самолета экономия веса становится существенной.

• С точки зрения авиакомпании/клиента установка двигателя на крыле лучше в двух отношениях: меньше обслуживания из-за доступа к двигателю и меньше шума в кабине.

Чтобы ответить на ваше ПОЧЕМУ, это более крупные региональные самолеты. Большинство региональных самолетов слишком малы для двигателей под крылом.

По мере того, как эти самолеты становятся больше (мини-737), есть такое пространство. Таким образом, эти конструкции могут использовать преимущества двигателей, установленных на крыле.

Вряд ли вы увидите много реактивных самолетов размера серии Embraer ERJ (30-40 пассажиров) с подкрылковыми двигателями.