Los estudiantes que vuelan a menudo en el avión deben tener la impresión de que algunos de los motores del avión están colgados en las alas y otros están instalados en las nalgas. ¿Se puede arreglar casualmente?
De hecho, los motores aeronáuticos no solo son muy diferentes en rendimiento, sino también en la ubicación específica de instalación. En términos generales, además del diseño común del colgador del ala, los motores a reacción también tienen diseños de la raíz del ala, el colgador de la cola y el colgador de la cola del ala.
Disposición colgante del ala
Comencemos con el diseño de suspensión de ala más común. Este diseño apareció por primera vez en el bombardero y luego se adoptó en el avión 707 que ayudó a Boeing a sentar las bases para el gigante de la industria. Una vez adoptado, este diseño se convirtió en la corriente principal sin dudarlo. La razón por la que es tan popular es que tiene muchas ventajas. En primer lugar, esta disposición favorece el uso del peso del motor para compensar parte de la torsión en la conexión entre el ala del avión y el fuselaje, que juega un papel importante en la "descarga".
Durante el vuelo, la aeronave depende de las alas para generar sustentación hacia arriba, mientras que el fuselaje más pesado genera una gran fuerza de gravedad hacia abajo. De esta manera, en la conexión entre el ala y el fuselaje, la sustentación generada por el ala y la gravedad generada por el fuselaje forman una gran fuerza de torsión, convirtiendo la raíz del ala en la parte más importante de la estructura del avión. Si cuelga un motor muy pesado debajo del ala, puede distribuir parte del peso al ala, lo que ayuda a equilibrar el par en la raíz del ala.
Colgar el motor debajo del ala también reduce las molestias causadas por el ruido. Cuando la aeronave está en vuelo, el sonido del motor es muy fuerte, lo que traerá una sensación de mucho ruido a los pasajeros cerca del área del motor. El ambiente tranquilo de la cabina es un criterio importante para medir la comodidad de un avión. Por esta razón, los diseñadores de aeronaves imaginan que si el motor se cuelga debajo del ala, no solo el ala puede formar una barrera contra el ruido del motor, sino que también el motor puede mantenerse lo más alejado posible del fuselaje, reduciendo así el impacto del ruido.
Además, colgar el motor bajo el ala tiene las siguientes ventajas: el motor está más cerca del suelo, facilitando el mantenimiento y mantenimiento; el motor instalado debajo del ala está más cerca del centro de gravedad de la aeronave, lo que facilita el control de la aeronave; Grande, por lo que es relativamente fácil aumentar o disminuir la cantidad de motores suspendidos debajo de las alas.
Colgar el motor bajo el ala no es solo cuestión de ponerlo a la ligera. Debe considerar de manera integral varios factores, como la resistencia y el flujo de aire durante el vuelo. Los aviones de aviación civil son básicamente de ala baja. En este caso, el diseñador de la aeronave debe asegurarse de que el motor suspendido debajo del ala no esté demasiado cerca del suelo, para evitar que el motor sea absorbido por los escombros del suelo y se dañe.
Lo que normalmente llamamos un motor suspendido en el ala es colgar el motor debajo del ala, pero también hay una forma inversa de colocar el motor sobre el ala. De hecho, desde el punto de vista de que el motor en el ala no está limitado por la altura sobre el ala y tiene el mismo efecto de descarga que el motor en el ala, el diseño del motor en el ala es muy científico. Sin embargo, una vez que el motor se coloca sobre el ala, no se puede lograr el papel del ala de proteger el ruido del motor. Además, la disposición del motor sobre el ala dificulta el mantenimiento del motor debido a la posición elevada del motor. Después de una consideración exhaustiva de varios factores, en la actualidad no hay muchos aviones con motores montados en las alas.
disposición de la raíz del ala
El diseño de la raíz del ala es un diseño de motor con una larga historia. Comenzando con los primeros aviones de pasajeros, el Comet y el Tu-104, los diseñadores han montado motores en la raíz del ala. La razón por la que los diseñadores eligen este diseño es que puede mantener la forma de la aeronave formada por los tres principales componentes aerodinámicos del ala, el fuselaje y el empenaje, con la menor resistencia al viento. Además, dado que el motor está relativamente cerca del eje central del fuselaje y del centro de gravedad del fuselaje, una vez que falla un motor, el desequilibrio de empuje resultante es relativamente pequeño y el control de vuelo es relativamente simple. Por lo tanto, la mayoría de los primeros aviones a reacción utilizaron este diseño de motor.
Por supuesto, este diseño también tiene limitaciones obvias. El diseño del motor de raíz del ala hace que el motor esté cerca del fuselaje. En primer lugar, esto hará que la cabina sea ruidosa y, en segundo lugar, el flujo de aire caliente del motor dañará fácilmente el fuselaje. Además, este diseño permite que el ala pase a través de la góndola del motor y conecte el fuselaje, lo que complica el diseño del sistema de soporte de fuerza y aumenta el peso estructural de la raíz del ala. Además, debido a que el motor está instalado dentro de la estructura del ala, aumenta la dificultad del mantenimiento del motor.
Disposición de la suspensión trasera
El diseño de la trampilla elevadora consiste en colocar el motor en la cola de la aeronave. El primer avión a reacción en adoptar este diseño de motor fue el Clipper, y más tarde el Boeing 727 también adoptó este diseño.
Las ventajas de este diseño son obvias: primero, no hay protuberancias redundantes debajo del ala, lo que reduce el impacto de la cápsula del motor en la sustentación y la resistencia; segundo, no existe un requisito rígido para el espacio debajo del ala, y el diseñador puede acortar la altura del tren de aterrizaje y ahorrar estructura. El tercero es que puede proporcionar un entorno más silencioso y cómodo para la primera clase, clase ejecutiva y incluso clase económica de alta gama ubicada en la parte delantera del fuselaje; la cuarta es que el diámetro del motor no está limitado por el espacio, y se puede utilizar un motor con una relación de derivación muy grande; En quinto lugar, debido a la corta distancia entre los motores, una vez que falla un solo motor, el impacto en la guiñada de la aeronave es mucho menor que el del diseño colgante debajo de las alas.
Este diseño también tiene desventajas, como desintegrar el efecto de descarga del motor en el ala; el diseño del motor de cola requiere una cola de alto nivel, y la estructura vertical debe fortalecerse en el diseño del modelo; el número de motores no se puede aumentar o disminuir a voluntad.
Disposición "Grúa de ala más grúa de cola"
El diseño del motor de "grúa de ala más grúa de cola" se puede ver en algunos aviones con 3 motores. Entre ellos, los más representativos son los aviones de pasajeros de fuselaje ancho de largo alcance DC-1 y MD-11 producidos por McDonnell Douglas. Al principio, la ideología rectora de la adopción de este método de disposición del motor era instalar un motor en la cola para aumentar la potencia de la aeronave y ampliar la distancia de vuelo. Este diseño de motor de "grúa de ala más grúa de cola" se ha eliminado gradualmente con la creciente popularidad de la elevación secundaria del motor de las aeronaves civiles.
