Els estudiants que volen sovint a l'avió han de tenir la impressió que alguns dels motors de l'avió estan penjats a les ales, i alguns estan instal·lats a les natges. Es pot organitzar casualment?
De fet, els motors aeris no només són molt diferents pel que fa al rendiment, sinó també a la ubicació específica d'instal·lació. En termes generals, a més de la disposició comú del penjador d'ala, els motors a reacció també tenen dissenys d'arrel d'ala, penjador de cua i penjador de cua d'ala.
Disposició penjant ala
Comencem amb el disseny de suspensió d'ala més habitual. Aquest disseny va aparèixer per primera vegada al bombarder i més tard es va adoptar a l'avió 707 que va ajudar a Boeing a establir les bases del gegant de la indústria. Un cop adoptat, aquest disseny es va convertir en el corrent principal sense dubtar-ho. El motiu pel qual és tan popular és que té molts avantatges. En primer lloc, aquest disseny és propici per utilitzar el pes del motor per compensar part de la torsió a la connexió entre l'ala de l'avió i el fuselatge, que juga un paper important en la "descàrrega".
Durant el vol, l'avió es basa en les ales per generar sustentació, mentre que el fuselatge més pesat genera una gran força de gravetat descendent. D'aquesta manera, a la connexió entre l'ala i el fuselatge, la sustentació generada per l'ala i la gravetat generada pel fuselatge formen una gran força de torsió, fent de l'arrel de l'ala la part més important de l'estructura de l'avió. Si pengeu un motor molt pesat sota l'ala, podeu distribuir part del pes a l'ala, cosa que ajuda a equilibrar el parell a l'arrel de l'ala.
Penjar el motor sota l'ala també redueix el malestar causat pel soroll. Quan l'avió està en vol, el so del motor és molt fort, cosa que generarà una sensació molt sorollosa als passatgers a prop de la zona del motor. L'entorn tranquil de la cabina és un criteri important per mesurar la comoditat d'una aeronau. Per aquest motiu, els dissenyadors d'avions imaginen que si el motor es penja sota l'ala, l'ala no només pot formar una barrera per al soroll del motor, sinó que també es pot mantenir el motor tan lluny com sigui possible del fuselatge, reduint així l'impacte del soroll.
A més, penjar el motor sota l'ala té els següents avantatges: el motor està més a prop del terra, facilitant el manteniment i el manteniment; el motor instal·lat sota l'ala està més a prop del centre de gravetat de l'avió, cosa que facilita el control de l'avió; Gran, de manera que és relativament fàcil augmentar o disminuir el nombre de motors suspesos sota les ales.
Penjar el motor sota l'ala no és només una qüestió de posar-lo casualment. Cal tenir en compte de manera exhaustiva diversos factors com la resistència i el flux d'aire durant el vol. Els avions d'aviació civil són bàsicament d'ala baixa. En aquest cas, el dissenyador de l'aeronau ha d'assegurar-se que el motor suspès sota l'ala no pot estar massa a prop del terra, per evitar que el motor sigui aspirat per les deixalles a terra i es faci malbé.
El que normalment anomenem motor amb suspensió d'ala és penjar el motor sota l'ala, però també hi ha una manera inversa d'ordenar el motor per sobre de l'ala. De fet, des del punt de vista que el motor de l'ala no està limitat per l'alçada sobre l'ala i té el mateix efecte de descàrrega que el motor de l'ala, la disposició del motor a l'ala és molt científica. Tanmateix, una vegada que el motor es col·loca per sobre de l'ala, no es pot aconseguir el paper de l'ala en la protecció del soroll del motor. A més, la disposició del motor sobre l'ala dificulta el manteniment del motor a causa de la posició elevada del motor. Després d'una consideració exhaustiva de diversos factors, actualment no hi ha moltes aeronaus amb motors muntats a les ales.
disposició de l'arrel de l'ala
La disposició de l'arrel de l'ala és una disposició del motor amb una llarga història. Començant pels primers avions de línia, el Comet i el Tu-104, els dissenyadors han muntat motors a l'arrel de l'ala. El motiu pel qual els dissenyadors trien aquesta disposició és que pot mantenir la forma de l'avió formada pels tres components aerodinàmics principals de l'ala, el fuselatge i l'empenatge, amb la menor resistència al vent. A més, com que el motor està relativament a prop de l'eix central del fuselatge i del centre de gravetat del fuselatge, un cop falla un motor, el desequilibri d'empenta resultant és relativament petit i el control de vol és relativament senzill. Per tant, la majoria dels primers avions a reacció van utilitzar aquest disseny del motor.
Per descomptat, aquest disseny també té limitacions òbvies. La disposició del motor de l'arrel de l'ala fa que el motor estigui a prop del fuselatge. En primer lloc, això farà que la cabina sigui sorollosa i, en segon lloc, el flux d'aire calent del motor provocarà fàcilment danys al fuselatge. A més, aquesta disposició permet que l'ala passi per la góndola del motor i connecti el fuselatge, cosa que complica el disseny del sistema de suport de força i augmenta el pes estructural de l'arrel de l'ala. A més, com que el motor s'instal·la dins de l'estructura de l'ala, augmenta la dificultat del manteniment del motor.
Disseny de la suspensió de la cua
La disposició de la cua elevadora consisteix a col·locar el motor a la cua de l'avió. El primer avió a reacció que va adoptar aquest disseny del motor va ser el Clipper, i més tard el Boeing 727 també va adoptar aquest disseny.
Els avantatges d'aquest disseny són evidents: primer, no hi ha sortints redundants sota l'ala, la qual cosa redueix l'impacte de la càpsula del motor sobre la sustentació i l'arrossegament; segon, no hi ha cap requisit rígid per a l'espai sota l'ala, i el dissenyador pot escurçar l'alçada del tren d'aterratge i estalviar l'estructura. El tercer és que pot proporcionar un entorn més tranquil i còmode per a la primera classe, classe empresarial i fins i tot la classe econòmica de gamma alta situada a la part davantera del fuselatge; el quart és que el diàmetre del motor no està limitat per l'espai i es pot utilitzar un motor amb una relació de bypass molt gran; En cinquè lloc, a causa de la curta distància entre els motors, una vegada que falla un únic motor, l'impacte en la guiada de l'avió és molt menor que el de la disposició penjant sota les ales.
Aquesta disposició també té desavantatges, com ara desintegrar l'efecte de descàrrega del motor a l'ala; la disposició del motor de cua requereix una cua d'alt nivell i l'estructura vertical s'ha de reforçar en el disseny del model; el nombre de motors no es pot augmentar ni disminuir a voluntat.
Disseny "Wing Crane més Tail Crane".
La disposició del motor "grua d'ala més grua de cua" es pot veure en alguns avions amb 3 motors. Entre ells, els més representatius són els avions de línia ampli de llarg abast DC-1 i MD-11 produïts per McDonnell Douglas. Al principi, la ideologia rector d'adoptar aquest mètode de disseny del motor era instal·lar un motor a la cua per augmentar la potència de l'avió i ampliar la distància de vol. Aquesta disposició del motor "grua d'ala més grua de cua" s'ha eliminat gradualment amb la creixent popularitat de l'elevació del motor secundari d'avions civils.
