Gli studenti che volano spesso sull'aereo devono avere l'impressione che alcuni dei motori dell'aereo siano appesi alle ali e altri siano installati sui glutei. Può essere organizzato casualmente?
I motori aeronautici, infatti, non sono molto diversi solo per le prestazioni, ma anche per il luogo specifico di installazione. In generale, oltre al comune layout del gancio alare, i motori a reazione hanno anche layout della radice dell'ala, del gancio della coda e del gancio della coda dell'ala.
Disposizione sospesa ad ala
Cominciamo con il layout di sospensione dell'ala più comune. Questo layout è apparso per la prima volta sul bombardiere ed è stato successivamente adottato sull'aereo 707 che ha aiutato Boeing a gettare le basi per il gigante del settore. Una volta adottato, questo layout è diventato il mainstream senza esitazione. Il motivo per cui è così popolare è che ha molti vantaggi. In primo luogo, questo layout favorisce l'utilizzo del peso del motore per compensare parte della torsione nel collegamento tra l'ala dell'aereo e la fusoliera, che svolge un ruolo importante nello "scarico".
Durante il volo, l'aereo fa affidamento sulle ali per generare portanza verso l'alto, mentre la fusoliera più pesante genera una grande forza di gravità verso il basso. In questo modo, nel collegamento tra l'ala e la fusoliera, la portanza generata dall'ala e la gravità generata dalla fusoliera formano una grande forza di torsione, rendendo la radice dell'ala la parte più importante della struttura del velivolo. Se appendi un motore molto pesante sotto l'ala, puoi distribuire parte del peso sull'ala, il che aiuta a bilanciare la coppia alla radice dell'ala.
Appendere il motore sotto l'ala riduce anche il disagio causato dal rumore. Quando l'aereo è in volo, il suono del motore è molto forte, il che darà una sensazione molto rumorosa ai passeggeri vicino all'area del motore. L'ambiente silenzioso della cabina è un criterio importante per misurare il comfort di un aereo. Per questo motivo, i progettisti di aeromobili immaginano che se il motore è appeso sotto l'ala, non solo l'ala può formare una barriera al rumore del motore, ma anche il motore può essere tenuto il più lontano possibile dalla fusoliera, riducendo così l'impatto del rumore.
Inoltre, appendere il motore sotto l'ala presenta i seguenti vantaggi: il motore è più vicino al suolo, facilitando la manutenzione e la manutenzione; il motore installato sotto l'ala è più vicino al baricentro del velivolo, rendendo il velivolo più facile da controllare; Grande, quindi è relativamente facile aumentare o diminuire il numero di motori sospesi sotto le ali.
Appendere il motore sotto l'ala non è solo una questione di metterlo casualmente. Deve considerare in modo completo vari fattori come la resistenza e il flusso d'aria durante il volo. Gli aerei dell'aviazione civile sono fondamentalmente ad ala bassa. In questo caso, il progettista dell'aeromobile deve assicurarsi che il motore sospeso sotto l'ala non possa essere troppo vicino al suolo, per evitare che il motore venga risucchiato dai detriti al suolo e danneggiato.
Quello che di solito chiamiamo un motore sospeso all'ala è appendere il motore sotto l'ala, ma c'è anche un modo inverso per sistemare il motore sopra l'ala. Infatti, dal punto di vista che il motore sull'ala non è limitato dall'altezza sopra l'ala e ha lo stesso effetto di scarico del motore sull'ala, la disposizione del motore sull'ala è molto scientifica. Tuttavia, una volta che il motore è posizionato sopra l'ala, il ruolo dell'ala nella schermatura del rumore del motore non può essere raggiunto. Inoltre, la disposizione del motore sopra l'ala rende difficile la manutenzione del motore a causa della posizione elevata del motore. Dopo un esame approfondito di vari fattori, al momento non ci sono molti velivoli con motori montati sulle ali.
disposizione della radice dell'ala
Il layout della radice dell'ala è un layout del motore con una lunga storia. A partire dai primi aerei di linea, il Comet e il Tu-104, i progettisti hanno montato i motori alla radice dell'ala. Il motivo per cui i progettisti scelgono questo layout è che può mantenere la forma del velivolo formata dai tre principali componenti aerodinamici dell'ala, della fusoliera e dell'impennaggio, con la minima resistenza al vento. Inoltre, poiché il motore è relativamente vicino all'asse centrale della fusoliera e al baricentro della fusoliera, una volta che un motore si guasta, lo squilibrio di spinta risultante è relativamente piccolo e il controllo del volo è relativamente semplice. Pertanto, la maggior parte dei primi aerei di linea a reazione utilizzava questo layout del motore.
Naturalmente, questo layout ha anche evidenti limiti. La disposizione del motore della radice dell'ala rende il motore vicino alla fusoliera. Ciò renderà la cabina rumorosa in primo luogo e, in secondo luogo, il flusso d'aria calda proveniente dal motore causerà facilmente danni alla fusoliera. Inoltre, questa disposizione consente all'ala di passare attraverso la navicella del motore e collegare la fusoliera, il che complica la progettazione del sistema portante e aumenta il peso strutturale della radice dell'ala. Inoltre, poiché il motore è installato all'interno della struttura dell'ala, aumenta la difficoltà di manutenzione del motore.
Disposizione della sospensione della coda
Il layout della coda di sollevamento consiste nel posizionare il motore nella coda dell'aereo. Il primo aereo di linea a reazione ad adottare questo layout del motore è stato il Clipper, e successivamente anche il Boeing 727 ha adottato questo layout.
I vantaggi di questo layout sono evidenti: in primo luogo, non ci sono sporgenze ridondanti sotto l'ala, il che riduce l'impatto del pod motore su portanza e resistenza; in secondo luogo, non vi è alcun requisito rigido per lo spazio sotto l'ala e il progettista può accorciare l'altezza del carrello di atterraggio e salvare la struttura Il terzo è che può fornire un ambiente più silenzioso e confortevole per la prima classe, business class e anche classe economica di fascia alta situata nella parte anteriore della fusoliera; il quarto è che il diametro del motore non è limitato dallo spazio e può essere utilizzato un motore con un rapporto di bypass molto grande; In quinto luogo, a causa della breve distanza tra i motori, una volta che un singolo motore si guasta, l'impatto sull'imbardata dell'aereo è di gran lunga inferiore a quello del layout sospeso sotto l'ala.
Questa disposizione presenta anche degli svantaggi, come la disintegrazione dell'effetto di scarico del motore sull'ala; la disposizione del motore di coda richiede una coda di alto livello e la struttura verticale deve essere rafforzata nella progettazione del modello; il numero di motori non può essere aumentato o diminuito a piacere.
Layout "Gru ad ala più gru di coda".
Il layout del motore "gru ad ala più gru di coda" può essere visto su alcuni aeromobili con 3 motori. Tra questi, i più rappresentativi sono gli aerei di linea a fusoliera larga a lungo raggio DC-1 e MD-11 prodotti da McDonnell Douglas. All'inizio, l'ideologia guida dell'adozione di questo metodo di layout del motore era installare un motore sulla coda per aumentare la potenza del velivolo ed estendere la distanza di volo. Questo layout del motore "gru ad ala più gru di coda" è stato gradualmente eliminato con la crescente popolarità del sollevamento del motore secondario degli aerei civili.
