探索后方之间的微妙争论- 和航空中机翼安装的飞机发动机, 检查每种配置的优点和缺点. 深入研究空气动力学因素, 燃油效率因素, 以及影响这些发动机布置之间选择的运营影响. 继续阅读以获得对飞机设计的动态世界的宝贵见解!
商用客机通常以其翼下发动机设计而闻名. 与一些支线飞机不同, 例如巴西航空工业公司 ERJ 和庞巴迪 CRJ, 大多数单通道和宽体商用飞机都配备翼下发动机. 理性思考几乎是不可能的, 后置发动机在私人航空中仍然很常见.
大多数公务机在机身后部装有两个发动机. 一些达索飞机, 比如猎鹰 900, 包括三个后置发动机. 飞机设计纯粹基于其任务要求并受到约束驱动. 两种设计都有其优点和缺点.
本文探讨了机翼安装式发动机和后置式发动机之间的区别, 正如 Medium 上的一篇文章所强调的那样, 以及它们的具体用途.
机翼安装发动机
优势
- 机翼安装发动机可减少机翼弯矩. 当发动机安装在机翼上时, 它们压垮了结构, 这有助于减少由于升力变化而作用在机翼上的弯曲载荷. 这意味着机翼不必很强, 减轻重量和复杂性.
- 如果燃油泵出现故障,可以进行重力供油: 由于机翼安装的发动机位于机翼下方, 如果泵发生故障,燃油可以通过重力从机翼油箱输送到发动机中.
- 发动机远离受干扰的空气: 带有安装在机翼上的发动机, 发动机进气口远离飞机结构. 从而, 发动机可以吸收清洁的, 未受干扰的空气.
- 维护起来容易很多: 机翼安装的发动机配置使发动机靠近地面, 这使得维护工程师非常方便地执行简单的维护任务,例如加油.
缺点
- 飞机需要更长的起落架: 由于发动机处于低位, 起落架需要更长以确保足够的离地间隙.
- 发动机更容易受到异物损坏 (是): 很高兴看到什么, 因为发动机离地面更近, 在高功率条件下, 它们会吸入可能损坏发动机部件的碎片.
- 在发动机故障事件中控制飞机更加困难. 因为发动机离重心较远 (CG), 当发动机出现故障时, 飞机产生强大的, 不良偏航, 需要飞行员使用方向舵来应对. 这可能还需要更大的翅片 (垂直安定面) 和舵设计.
- 机舱噪音更大: 安装在机翼上的发动机越靠近客舱,产生的噪音越大.
- 它对纵向产生负面影响 (音高) 飞机的稳定性. 当发动机安装在机翼下方时, 它们位于飞机重心下方. 从而, 当添加电源时, 它产生一个机头向上的力矩, 这会降低俯仰稳定性. 这可能需要更大的水平安定面设计.
- 如果飞机要配备更大的发动机, 可能需要重新设计机翼/起落架: 我们经常看到新发动机安装在已经建成的飞机上. 如果新发动机更大, 可能需要重新设计机翼以确保足够的离地间隙. 另一种方法是重新设计齿轮. 这两者都会增加成本.
后置发动机
优势
- 清洁翼: 因为发动机没有安装在机翼上, 设计师在设计机翼时有更多的自由. 他们可以自由地构建更高效的结构. 在机翼安装的发动机中, 发动机停止机翼, 导致一些升力损失. 需要复杂的前缘襟翼,有时需要后缘襟翼来恢复这种升力. 后置发动机解决了这些问题.
- 在发动机故障事件中更容易控制飞机: 后置发动机比机翼安装发动机更靠近重心. 因此, 当发动机出现故障时, 现场发动机产生的偏航要小得多, 需要更少的飞行员努力来控制.
- 飞机可以低至地面: 由于发动机不靠近地面, 起落架可以设计得更短, 降低设计复杂性. 因为飞机机身靠近地面, 飞机可能不需要高装载机等设备来装载行李和货物. 除此之外, 飞机可以安装简单的空中楼梯以供乘客登机.