Почему бы не установить реактивные двигатели авиалайнера над Крыльями?

Поддержка

Имея двигатели ниже крыла делает их довольно легко получить доступ, даже если какой-то подъем необходим. Поставить их над крылом будет гораздо труднее. Уронил инструмент? Лучше начать с ремонта крыла. Это включает как общий доступ к двигателю, так и процедуры снятия и установки двигателя.

Структура

Двигатель ниже крыла довольно стабилен, так как он висит сверху. Он, естественно, хочет продолжать висеть вниз. Установка двигателя над крылом будет менее стабильной. Он, естественно, хочет опрокинуться.

Шум

Если двигатель находится под крылом, это помогает блокировать часть шума, по крайней мере, от середины кабины. Двигатель над крылом подвергал бы гораздо большей части кабины воздействию шума. Тем не менее, это может уменьшить шум земли во время полета.

Аэродинамика

Верхняя часть крыла является наиболее чувствительной аэродинамически. Это почему детали как панели доступа топливного бака помещены на дне. Наличие двигателя и пилона сверху повлияет на поток над верхней частью крыла.

Безопасность

Двигатели падают с крыльев, как правило , плохо . Но если бы они были выше крыла, они, как правило, падали бы на крыло, что все равно не было бы хорошо. Было бы труднее оторваться в аварии. Кроме того, в случае неконтролируемого отказа крыло не обеспечит никакой защиты фюзеляжа.

Конечно, есть преимущества, такие как уменьшенный шум, меньший дорожный просвет, отсутствие помех между струйным взрывом и закрылками и меньшая вероятность попадания FOD. По мере того как новые двигатели получают более большие диаметры вентилятора, ограничения становятся более трудными. Некоторые понятия смешанного дизайна тела крыла помещают двигатели поверх тела. Но для нынешнего дизайна самолета преимущества наличия двигателей под крылом больше, чем у альтернатив.

Была одна конструкция с надкрыльевыми двигателями: VFW-614 . Число было выбрано, потому что это был 4-й проект, который будет начат в 1961 Vereinigte Flugzeugwerke (VFW).

Размещение двигателя имело несколько преимуществ:

• меньший риск попадания в организм посторонних предметов
• меньше шума во время взлета и посадки, по крайней мере для людей на земле
• меньше изменения уравновешивания с изменениями силы

Но недостатки (шум кабины и доступ к двигателю) были причиной того, что это размещение двигателя никогда не взлетало. Кроме того, низкие двигатели могут получать топливо без насосов, просто под действием силы тяжести. Тем не менее, пилоты, которые летали как на 614, так и на Boeing 737, сказали мне, что 614 было более приятно летать, так как он не нуждался в изменении отделки салона при изменении настройки мощности.

Размещение двигателя перед крылом помогает демпфировать флаттер, но тогда основное преимущество размещения над крылом, уменьшенный шумовой след, теряется. Сегодняшние двигатели главным образом помещены перед крылом по этой причине, и ниже его, таким образом, они вне поля зрения для пассажиров. Размещение двигателя непосредственно под крылом поможет с подачей предварительно сжатого воздуха, но опять же переднее расположение не имеет большого значения.

Если мы проигнорируем другие варианты размещения двигателя, рассмотренные в связанном вопросе, мы можем сравнить только с размещением vs underwing. Я не эксперт, но вот некоторые факторы, которые приходят мне на ум:

• Underwing упрощает доступ двигателя, Двигатель близко к Земле. Поскольку большинство двигателей монтируются таким образом, возможно, что разработчики двигателей оптимизируют размещение компонентов с учетом этого (хотя двигатели часто производятся для конкретного самолета)

• Крепление под крылом означает, что сила тяжести помогает удерживать двигатель в горизонтальном положении. Для размещения надкрылья верно обратное, и вам может понадобиться немного более сильный пилон и лонжероны?

• Размещение Overwing причиняет вращающий момент на крыле от веса двигателя подействовать в таком же направлении как вращающий момент от тяги, underwing положение уменьшает полный вращающий момент — хотя это не может быть значительно.

• Двигатели имеют максимальную тягу при взлете. Надкрыльный двигатель с максимальной тягой, вероятно, с большей вероятностью будет оказывать крутящий момент на планер, который противостоит подъему носа для взлета. Я не уверен, хорошо это или плохо, но это кажется неправильным.

• Размещение надкрылья конечно уменьшает риск FOD но может помешать пассажирам осмотреть и увеличить шум.

• Шасси самолета, возможно, должны быть определенной высоты в любом случае, чтобы держать хвост подальше от взлетно-посадочной полосы во время взлета вращения и поглощать силы посадки на большее расстояние. Это может быть незначительным, поскольку существуют большие самолеты с очень коротким шасси (например, некоторые военные и гражданские транспортные самолеты). Возможно, они платят за это штраф.

• Вероятно, есть больше авиалайнеров, чем крупные аэропорты, поэтому можно подумать, что лучше удалить FO со взлетно-посадочных полос, чем сделать общие авиалайнеры более устойчивыми к подделкам.

^{источник: Бартош}

Я сам нарисовал новые фотографии, но взял текст из внешнего источника:

Вы можете видеть с двигателем установленным над крылом, у вас есть осевая линия тяги расположена над продольной осью Воздушное судно. Это создает нос-вниз сооружая момент о боковом ось, которая находится в центре тяжести (CG). В то время как вес двигатель помогает противодействовать ему, ему также должен быть противопоставлен увеличенный объем нисходящего подъема, создаваемого горизонтальным ударом (a больший момент хвоста).

Отвечу только за длину шасси. Когда вы рассматриваете достаточно большой самолет, вам нужно длинное шасси, чтобы уменьшить риск удара хвостом при посадке и взлете. Таким образом, у вас достаточно места под крылом.

Например, сравните длину носового шасси самолета, двигатели которого установлены под крылом (например, этот A320 ) с длиной самолета, двигатели которого не установлены под крылом (например, эта Каравелла ). Я выбираю фотографии с человеком рядом с шасси, чтобы облегчить сравнение.