Οι μαθητές που πετούν συχνά με το αεροπλάνο πρέπει να έχουν την εντύπωση ότι κάποιοι από τους κινητήρες του αεροπλάνου είναι κρεμασμένοι στα φτερά και κάποιοι είναι εγκατεστημένοι στους γλουτούς. Μπορεί να τακτοποιηθεί επιπόλαια;
Στην πραγματικότητα, οι αεροκινητήρες δεν διαφέρουν πολύ μόνο στην απόδοση, αλλά και στη συγκεκριμένη τοποθεσία εγκατάστασης. Σε γενικές γραμμές, εκτός από την κοινή διάταξη κρεμάστρας φτερών, οι κινητήρες αεριωθούμενου έχουν επίσης διατάξεις ρίζας φτερών, κρεμάστρας ουράς και κρεμάστρας ουράς φτερών.
Διάταξη κρεμαστό φτερού
Ας ξεκινήσουμε με την πιο κοινή διάταξη ανάρτησης φτερών. Αυτή η διάταξη εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο βομβαρδιστικό και αργότερα υιοθετήθηκε στο αεροσκάφος 707 που βοήθησε την Boeing να θέσει τα θεμέλια για τον γίγαντα της βιομηχανίας. Μόλις εγκριθεί, αυτή η διάταξη έγινε το κύριο ρεύμα χωρίς δισταγμό. Ο λόγος για τον οποίο είναι τόσο δημοφιλές είναι ότι έχει πολλά πλεονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, αυτή η διάταξη ευνοεί τη χρήση του βάρους του κινητήρα για την αντιστάθμιση μέρους της στρέψης στη σύνδεση μεταξύ της πτέρυγας του αεροσκάφους και της ατράκτου, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην "εκφόρτωση".
Κατά τη διάρκεια της πτήσης, το αεροσκάφος βασίζεται στα φτερά για να δημιουργήσει ανύψωση προς τα πάνω, ενώ η βαρύτερη άτρακτος δημιουργεί μια μεγάλη δύναμη βαρύτητας προς τα κάτω. Με αυτόν τον τρόπο, στη σύνδεση μεταξύ της πτέρυγας και της ατράκτου, η ανύψωση που δημιουργείται από το φτερό και η βαρύτητα που δημιουργείται από την άτρακτο σχηματίζουν μια μεγάλη δύναμη στρέψης, καθιστώντας τη ρίζα του φτερού το πιο σημαντικό μέρος της δομής του αεροσκάφους. Εάν κρεμάσετε έναν πολύ βαρύ κινητήρα κάτω από το φτερό, μπορείτε να κατανείμετε μέρος του βάρους στο φτερό, κάτι που βοηθά στην εξισορρόπηση της ροπής στη ρίζα του φτερού.
Η ανάρτηση του κινητήρα κάτω από το φτερό μειώνει επίσης την ταλαιπωρία που προκαλείται από τον θόρυβο. Όταν το αεροσκάφος είναι σε πτήση, ο ήχος του κινητήρα είναι πολύ δυνατός, κάτι που θα φέρει μια πολύ θορυβώδη αίσθηση στους επιβάτες κοντά στην περιοχή του κινητήρα. Το ήσυχο περιβάλλον καμπίνας είναι ένα σημαντικό κριτήριο για τη μέτρηση της άνεσης ενός αεροσκάφους. Για το λόγο αυτό, οι σχεδιαστές αεροσκαφών φαντάζονται ότι εάν ο κινητήρας είναι κρεμασμένος κάτω από το φτερό, όχι μόνο το φτερό μπορεί να αποτελέσει εμπόδιο στο θόρυβο του κινητήρα, αλλά και ο κινητήρας μπορεί να κρατηθεί όσο το δυνατόν πιο μακριά από την άτρακτο, μειώνοντας έτσι την επίδραση του θορύβου.
Επιπλέον, η ανάρτηση του κινητήρα κάτω από το φτερό έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: ο κινητήρας είναι πιο κοντά στο έδαφος, διευκολύνοντας τη συντήρηση και τη συντήρηση. ο κινητήρας που είναι εγκατεστημένος κάτω από το φτερό είναι πιο κοντά στο κέντρο βάρους του αεροσκάφους, καθιστώντας το αεροσκάφος πιο εύκολο στον έλεγχο. Μεγάλο, επομένως είναι σχετικά εύκολο να αυξήσετε ή να μειώσετε τον αριθμό των αναρτημένων κινητήρων κάτω από τα φτερά.
Το να κρεμάσετε τον κινητήρα κάτω από το φτερό δεν είναι απλώς θέμα επιπόλαιας τοποθέτησης. Πρέπει να εξετάσει πλήρως διάφορους παράγοντες όπως η αντίσταση και η ροή αέρα κατά τη διάρκεια της πτήσης. Τα αεροσκάφη της πολιτικής αεροπορίας είναι βασικά χαμηλών πτερύγων. Σε αυτήν την περίπτωση, ο σχεδιαστής του αεροσκάφους πρέπει να διασφαλίσει ότι ο κινητήρας που αναρτάται κάτω από το φτερό δεν μπορεί να είναι πολύ κοντά στο έδαφος, προκειμένου να αποφευχθεί η αναρρόφηση του κινητήρα από τα συντρίμμια στο έδαφος και η ζημιά.
Αυτό που συνήθως ονομάζουμε κινητήρα με ανάρτηση φτερών είναι να κρεμάμε τον κινητήρα κάτω από το φτερό, αλλά υπάρχει και ένας αντίστροφος τρόπος για να τακτοποιήσετε τον κινητήρα πάνω από το φτερό. Μάλιστα, από την άποψη ότι ο κινητήρας στο φτερό δεν περιορίζεται από το ύψος πάνω από το φτερό και έχει το ίδιο αποτέλεσμα εκφόρτωσης με τον κινητήρα στο φτερό, η διάταξη του κινητήρα στο φτερό είναι πολύ επιστημονική. Ωστόσο, από τη στιγμή που ο κινητήρας τοποθετηθεί πάνω από το φτερό, ο ρόλος του πτερυγίου στη θωράκιση του θορύβου του κινητήρα δεν μπορεί να επιτευχθεί. Επιπλέον, η διάταξη κινητήρα πάνω από τα φτερά καθιστά δύσκολη τη συντήρηση του κινητήρα λόγω της υπερυψωμένης θέσης του κινητήρα. Έπειτα από εκτενή εξέταση διάφορων παραγόντων, δεν υπάρχουν πολλά αεροσκάφη με κινητήρες με φτερά επί του παρόντος.
διάταξη ρίζας φτερού
Η διάταξη ρίζας πτερυγίων είναι μια διάταξη κινητήρα με μακρά ιστορία. Ξεκινώντας με τα πρώιμα αεροσκάφη, τον Comet και το Tu-104, οι σχεδιαστές έχουν τοποθετήσει κινητήρες στη ρίζα του φτερού. Ο λόγος για τον οποίο οι σχεδιαστές επιλέγουν αυτή τη διάταξη είναι ότι μπορεί να διατηρήσει το σχήμα του αεροσκάφους που σχηματίζεται από τα τρία κύρια αεροδυναμικά εξαρτήματα του πτερυγίου, της ατράκτου και της πρόσφυσης, με τη μικρότερη αντίσταση στον αέρα. Επιπλέον, δεδομένου ότι ο κινητήρας είναι σχετικά κοντά στον κεντρικό άξονα της ατράκτου και στο κέντρο βάρους της ατράκτου, όταν ένας κινητήρας αστοχεί, η προκύπτουσα ανισορροπία ώσης είναι σχετικά μικρή και ο έλεγχος πτήσης είναι σχετικά απλός. Ως εκ τούτου, τα περισσότερα πρώιμα αεροσκάφη τζετ χρησιμοποιούσαν αυτή τη διάταξη κινητήρα.
Φυσικά, αυτή η διάταξη έχει επίσης προφανείς περιορισμούς. Η διάταξη του ριζικού κινητήρα του φτερού κάνει τον κινητήρα κοντά στην άτρακτο. Αυτό πρώτον θα κάνει την καμπίνα θορυβώδη και δεύτερον, η ροή ζεστού αέρα από τον κινητήρα θα προκαλέσει εύκολα ζημιά στην άτρακτο. Επιπλέον, αυτή η διάταξη επιτρέπει στο φτερό να περάσει μέσα από το άκρο του κινητήρα και να συνδέσει την άτρακτο, γεγονός που περιπλέκει τη σχεδίαση του συστήματος που φέρει δύναμη και αυξάνει το δομικό βάρος της ρίζας του πτερυγίου. Επιπλέον, επειδή ο κινητήρας είναι εγκατεστημένος εντός της δομής των φτερών, αυξάνει τη δυσκολία συντήρησης του κινητήρα.
Διάταξη ανάρτησης ουράς
Η διάταξη ανύψωσης της ουράς είναι η τοποθέτηση του κινητήρα στην ουρά του αεροσκάφους. Το πρώτο αεροσκάφος που υιοθέτησε αυτή τη διάταξη κινητήρα ήταν το Clipper και αργότερα το Boeing 727 υιοθέτησε επίσης αυτή τη διάταξη.
Τα πλεονεκτήματα αυτής της διάταξης είναι προφανή: πρώτον, δεν υπάρχουν περιττές προεξοχές κάτω από το φτερό, γεγονός που μειώνει την πρόσκρουση του ποδιού του κινητήρα στην ανύψωση και την έλξη. Δεύτερον, δεν υπάρχει αυστηρή απαίτηση για το χώρο κάτω από το φτερό και ο σχεδιαστής μπορεί να συντομεύσει το ύψος του συστήματος προσγείωσης και να εξοικονομήσει δομή. Το τρίτο είναι ότι μπορεί να προσφέρει ένα πιο ήσυχο και πιο άνετο περιβάλλον για την πρώτη κατηγορία, την business class και ακόμη και υψηλής οικονομικής θέσης που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος της ατράκτου. Το τέταρτο είναι ότι η διάμετρος του κινητήρα δεν περιορίζεται από το χώρο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί κινητήρας με πολύ μεγάλο λόγο παράκαμψης. Πέμπτον, λόγω της μικρής απόστασης μεταξύ των κινητήρων, όταν ένας κινητήρας χαλάσει, η πρόσκρουση στην εκτροπή του αεροσκάφους είναι πολύ μικρότερη από αυτή της διάταξης ανάρτησης κάτω πτέρυγας.
Αυτή η διάταξη έχει επίσης μειονεκτήματα, όπως η αποσύνθεση της επίδρασης εκφόρτωσης του κινητήρα στο φτερό. η διάταξη του κινητήρα της ουράς απαιτεί ουρά υψηλού επιπέδου και η κατακόρυφη δομή πρέπει να ενισχυθεί στο σχεδιασμό του μοντέλου. ο αριθμός των κινητήρων δεν μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί κατά βούληση.
Διάταξη "Wing Crane plus Tail Crane".
Η διάταξη κινητήρα "wing Cane plus tail Cane" μπορεί να δει κανείς σε ορισμένα αεροσκάφη με 3 κινητήρες. Μεταξύ αυτών, τα πιο αντιπροσωπευτικά είναι τα αεροσκάφη ευρείας ατράκτου DC-1 και MD-11 μεγάλης εμβέλειας που παράγονται από τη McDonnell Douglas. Στην αρχή, η κατευθυντήρια ιδεολογία της υιοθέτησης αυτής της μεθόδου διάταξης κινητήρα ήταν η εγκατάσταση ενός κινητήρα στην ουρά για να αυξηθεί η ισχύς του αεροσκάφους και να επεκταθεί η απόσταση πτήσης. Αυτή η διάταξη κινητήρα "φτερό γερανός συν γερανός ουράς" έχει σταδιακά εξαλειφθεί με την αυξανόμενη δημοτικότητα της ανύψωσης δευτερεύοντος κινητήρα πολιτικών αεροσκαφών.
