Почему раньше реактивные двигатели прятали в крыло или фюзеляж, а сейчас они висят под крылом?
Ту-104, Ту-16, 3М — двигатели внутри
А сейчас — снаружи.
В чем причина? Аэродинамика? Надежность? Легкость обслуживания?
Почему раньше реактивные двигатели прятали в крыло или фюзеляж, а сейчас они висят под крылом?
Ту-104, Ту-16, 3М — двигатели внутри
А сейчас — снаружи.
В чем причина? Аэродинамика? Надежность? Легкость обслуживания?
Когда о монархе говорят, что он добр, значит, он ни к черту не годится. /Наполеон I/
Двигатели стали больше, современные вентиляторы внешнего контура толще многих фюзеляжей, не говоря уж о крыльях.
Пока двигатели в корень крыла влезали, по сопротивлению такая схема могла быть более выгодной, по весу - скорее всего немного уступала. По сложности производства и обслуживания, конечно, уступала принципиально.
На фюзеляже - внутри или снаружи - реактивные двигатели ставить не эффективно, так сейчас делают только небольших самолётах, где под крыло двигатель просто не влезет. Двигатели под крылом дают целый ряд преимуществ в аэродинамике и весе конструкции.
Потому что подвеска на пилонах удобнее и не хуже аэродинамически, по управляемости и прочности дозвукового неманёвренного самолёта. Пилонная подвеска появилась не позднее Ту-16 и прочих.
Но при одном условии -- крыло должно быть гибким. Иначе по массе конструкции будет проигрыш. Потому, полагаю, первичны -- удобство и гибкое крыло.
По схожим причинам теперь не прячут шасси в крыло.
Ил-22, наверное, первый. У Ту-16 как-раз в корне крыла, хоть он и позже сделан.
Почему бы это? Впрочем, жесткое крыло на трансзвуке, где проявляются преимущества пилонной подвески (начиная где-то с 0.7M) - это абстракция.Но при одном условии -- крыло должно быть гибким. Иначе по массе конструкции будет проигрыш.
Да и на малых скоростях, как разнесение тяги и веса по размаху приведёт к росту массы?
Уж про использование в качестве противофлаттерных грузов думали сразу. На правило площадей (вторая важная причина для пилона) тоже натолкнулись достаточно рано.Потому, полагаю, первичны -- удобство и гибкое крыло.
Пока думали только об удобстве (и чистой верхней поверхности крыла) - ставили двигатели под крыло в обтекателе, без пилона. Пилон нужен не для того, чтобы опустить двигатель - а чтобы вынести его вперёд. Кроме упомянутого флаттера и правила площадей, это даёт невозмущённый поток на воздухозаборнике и отодвигает турбины подальше от конструкции крыла, на случай аварий.
Причём тут Ту-16?
Ил-22 создан по мотивам немецких работ в СССР, а первым реактивным с пилонами был, видимо, Ju-287 (обозначение в СССР -- EF-131). На самом деле пилоны использовались с 20-х годов точно, а вероятно ранее, даже соображения об их применении похожи.
Первый серийный реактивный -- B-47. Между Ju-287 и B-47 или Ил-22 множество немецких и американских опытов. Причём у B-47 все важные черты присутствуют: гибкое крыло, шасси в фюзеляже, выраженные пилоны.
Гибкость желательна равномерная по размаху -- без сосредоточенных напряжений. Даже в фюзеляже жёсткая заделка не предполагается -- единый на весь размах лонжерон [поправлено], точечно подвешенный под или над фюзеляжем. С двигателями в корне крыла достаточную подвижность в корне обеспечить трудно.Почему бы это?
Не абстракция. Крылья малого удлинения жёсткие? А интегральные планеры? Разумеется, речь идёт о степени жёсткости -- размахах статического прогиба порядка 10% размаха и даже более. Совершенную жёсткость трудно вообразить, на деле не бывает.Впрочем, жесткое крыло на трансзвуке, где проявляются преимущества пилонной подвески (начиная где-то с 0.7M) - это абстракция.
В чём разница?Да и на малых скоростях, как разнесение тяги и веса по размаху приведёт к росту массы?
Правило площадей для трансзвука. Недостатки у подвески тоже есть.Уж про использование в качестве противофлаттерных грузов думали сразу. На правило площадей (вторая важная причина для пилона) тоже натолкнулись достаточно рано.
Перечень второстепенных следствий обширен, включая воздействие на оперение и благоприятные моменты от увеличения тяги. Но правило площадей в перечень не входит. То есть, вредное взаимодействие крыла и двигателя есть, но это не имеет отношения к «правилу».Пока думали только об удобстве (и чистой верхней поверхности крыла) - ставили двигатели под крыло в обтекателе, без пилона. Пилон нужен не для того, чтобы опустить двигатель - а чтобы вынести его вперёд. Кроме упомянутого флаттера и правила площадей, это даёт невозмущённый поток на воздухозаборнике и отодвигает турбины подальше от конструкции крыла, на случай аварий.
--------
А ещё пилон значительно увеличивает боковую проекцию и потребную для посадки при боковом ветре площадь вертикального оперения. Потому британцы и обходились маленькими килями, а уже B-47 нёс хвост-украшение. Пилон и гибкая консоль создают условия для разнообразных вибраций.
Крайний раз редактировалось Дм. Журко; 14.12.2009 в 17:46.
Видимо не так понял следующее:
В том смысле, что под гибкое крыло без пилона вешать тяжело - никаких возражений.Но при одном условии -- крыло должно быть гибким. Иначе по массе конструкции будет проигрыш.
Трансзвук в этом смысле довольно рано начинается, с 0.7М уже начинают проявляться эффекты, на 0.8 - без их учёта не обойтись.Правило площадей для трансзвука.
Тут наоборот - полезное. Двигатели перед крылом обеспечивают более плавное нарастание площади. Позади крыла для того же эффекта на лайнерах часто делают выступающие объёмы.То есть, вредное взаимодействие крыла и двигателя есть, но это не имеет отношения к «правилу».
Дык ясно же, что пилон -- лишняя конструкция. Её ещё оправдать надо выигрышем в другом месте.
Это всё же копейки на малых скоростях. Теперь и малоскоростные самолёты оснащают пилонами.Трансзвук в этом смысле довольно рано начинается, с 0.7М уже начинают проявляться эффекты, на 0.8 - без их учёта не обойтись.
Следствия третьего порядка малости, полагаю. Вроде того, что двигатель под крылом тормозит поток, а значит, увеличивает подъёмную силу, но и ускоряет поток на части хорды выхлопом, а значит, её уменьшает.Тут наоборот - полезное. Двигатели перед крылом обеспечивают более плавное нарастание площади. Позади крыла для того же эффекта на лайнерах часто делают выступающие объёмы.
Только на B747 видны какие-то усилия для «правила», но с уменьшением требуемых скоростей после нефтяного кризиса и от таких попыток отказались. Ведь главный виновник неплавности диаграммы площадей поперечных сечений -- стык крыла с фюзеляжем. В лучшем случае -- зализ подожмут.
Гораздо серьёзнее, чем может показаться. Видны усилия на многих лайнерах: во-первых, именно вынесенные далеко вперёд двигатели, а во-вторых... Посмотрите снизу на крыло (для определённости, A310, но и других тоже) - увидите толстые веретенообразные "гребни", выступающие за заднюю кромку. Их толщина и расположение - прямое следствие усилий по снижению волнового сопротивления (как водится, применений сразу несколько, но первично именно это).
Чтобы дальше не спорить попусту: http://oea.larc.nasa.gov/PAIS/Concep...area_rule.html
Это соединение приятного с полезным, не более. Если бы в них приводы механизации не прятали, то и не было бы наделок. И, заметьте, они позади крыла.
Повторю, главное -- фюзеляж, а он то цилиндрический, как правило. Но, если охота спорить, то не здесь. Здесь нужны ответы именно на исходные вопросы, так понимаю, а не споры о сопутствующих обстоятельствах.
Вот для этого я и дал ссылку с объяснением.Это соединение приятного с полезным, не более.
"Для этого" надо на фотографии современных лайнеров смотреть, много плодотворнее, а главное, так правильнее. Ссылка занятная, спасибо, но это общие соображения энтузиаста, не более. И потолочные числа.
Например, убедитесь в величине этих приливов на Dreamliner, там приводы электрические, то есть меньше по размеру. Спорить не о теме здесь не буду.
Собственно, перимущества подвески двигателей под крылом следующие:
1)Разгрузка конструкции крыла в полёте,
2)Демпфирование колебаний крыла,
3)Снижение уровня шума и вибраций в кабине,
4)Удобство обслуживания.
"Мы рождены, чтоб сказку сделать былью..."
Ау! а тут конструкторы есть? кто-нибудь сам самолет построил?
...орудия пытки должны быть примитивными и понятными, только тогда это пугает. Ю. Семенов
// CPU:i7-2600K/ MB: Gigabyte GA-Z77P-D3/ RAM: DDRIII-1600 8 GB PC12800 Kit (2 x 4 GB) Corsair XMS3 / 3 GB PCI-E Gigabyte GV-N78TOC-3GD/ LCD Philips 272C4QPJKAB/00 Black / Asus Xonar D2/PM / Saitek X-65F Pro/
// CPU:i7-2600K/ MB: Gigabyte GA-Z77P-D3/ RAM: DDRIII-1600 8 GB PC12800 Kit (2 x 4 GB) Corsair XMS3 / 3 GB PCI-E Gigabyte GV-N78TOC-3GD/ LCD Philips 272C4QPJKAB/00 Black / Asus Xonar D2/PM / Saitek X-65F Pro/