Varför har det inte någonsin varit ett stort 4-motor kommersiellt flygplan med 2 motorer på vingarna och 2 motorer i svansen?

3

Den här frågan avser endast stora passagerarflygplan , som jag definierar som att kunna bära minst 100 personer.

Det har funnits många 2-, 3- och 4-planade plan i denna kategori. Vissa twinjets har båda motorerna på vingarna. Andra twinjets har dem båda i svansen. Vissa trijets har alla motorer i svansen och andra trijets har 2 på vingarna och 1 i svansen.

Men de flesta quadjets (igen, endast 100 + passagerarflygplan) satte dem alla på vingarna. Varför inte placera 2 på vingarna och 2 i svansen?

En sådan konfiguration skulle spara vikt på vingarna, eftersom vingarna inte skulle behöva vara så starka att de kunde stödja 2 utombordsmotorer långt borta från fartyget. Om twinjets kan konfigureras med båda motorerna i svansen ser jag ingen anledning till varför en quadjet inte kan.

Faktum är att jag känner till en gammal quadjet som sätter alla motorer i svansen --- Ilyushin Il-62 . Så jag tror inte att balansera centrum av massan och trycket är ett problem. Vissa trijets sätter alla motorer i svansen, medan det jag bara talar om skulle bara sätta 2 motorer i svansen (och 2 på vingarna).

Så är det här en bra idé? Varför inte göra det här sättet?

EDIT: Det påpekades att avgas från vingarmotorerna skulle störa de bakre motorerna. Om så är fallet, kan vi inte låna trijetdesignen för intaget? Ett stort intag på den vertikala stabilisatorn delas upp i hälften och matar båda bakmotorerna.

    
uppsättning DrZ214 14.09.2016 01:05

3 svar

12

Such a configuration would save weight on the wings, because the wings wouldn't need to be so strong to support 2 outboard engines far away from the fuselage.

Du verkar vara under intrycket att flygkroppen stöder vingarna. Verkligheten är tvärtom (i flygning, åtminstone.) Vingarna är det effektivaste stället att hänga ihop, eftersom de är det som ger mest av hissen. Därför är de vanliga bränsletankarna vanligtvis placerade i vingarna. Den styrka som krävs för att stödja en utombordsmotor medan planet sitter på marken bör vara relativt liten jämfört med den styrka som krävs för vingarna för att stödja hela helkroppens vikt (inklusive dina föreslagna svansmotorer.) Flygplan med svansmonterad Motorer behöver faktiskt en tyngre vinge spar, inte en lättare.

Det är också viktigt att notera att flygplan med 4 motorer idag är vanligtvis mycket stora flygplan med mycket stora motorer, till exempel 747-8 och A380. Motorer av denna storlek skulle vara mycket svåra att montera från svansen, speciellt med de moderna bypass-turbofansna och deras enorma diametrar. Tänk på en GEnx med en fläkt på 2,8 m / 111 tums diameter , till exempel. Detta skulle kräva en förstärkning av skrovet samt vingspinnarna och skulle också orsaka kaos på tyngdpunkten. Att ha dubbla svansmonterade motorer skulle också troligtvis kräva att planet omvandlas till en T-svans, vilket orsakar ännu fler tekniska problem för ett stort flygplan. Böjningsmomenterna på motorupphängningarna skulle också vara enorma.

Kan du föreställa dig att detta hänger från korsets sida? Notera storleken på motorn jämfört med den vana som parkeras bredvid den.


GEnxhängerfrånen787-vingeKälla: Wikipedia

Det är oftast bara mycket mindre flygplan som har haft svansmonterade motorer. Detta görs i stor utsträckning för att de ska kunna hålla vingarna låga till marken. För större flygplan finns det vanligtvis redan tillräckligt med utrymme under vingen för att montera motorerna i alla fall, eller åtminstone den ökning av vinkelklarering som behövs för att vinkla motorerna är inte så mycket som skulle behövas i ett mindre flygplan. Naturligtvis är det för högvågiga flygplan inte heller ett problem, och de flesta av dessa sätter i själva verket vingmonterade motorer, även på små regionala jets. Till exempel, Avro RJ-100:


SWISSAvroRJ-100medvingmonterademotorerKälla: Wikipedia

Frågan Varför har stora flygplan sina motorer mestadels på vingarna, medan mindre tenderar att ha dem i svansen eller tipset? ger mer information om detta. Som vanligt är Peters svar upplysande och det finns också andra bra svar.

    
svaret ges 14.09.2016 17:59
5

Källa

Utblåsningens ostadighet och temperatur från undervingarna minskar kraftigt prestanda eller till och med stallar jetmotorerna som är monterade på bakre rörväggar.

Can't we borrow the trijet design for the intake? A large intake at the vertical stabilizer splits in half and feeds both rear engines.

Om motorerna fortfarande är väggmonterade, kommer luftens dirigering inte att vara lika lätt som s-kanalen på en L-1011, den extra vridningen av kanalen kommer att ta från den energi som är tillgänglig från luften plus ett extra ljud och stressfaktor.

Genom att vrida menar jag att ta i luften och sedan rikta den neråt, framåt, utombords och bakåt igen för väggmonterade jets.

Källa

    
svaret ges 14.09.2016 02:16
2

reirab gav ett bra svar, och jag skulle bara vilja sammanfatta det på ett enkelt sätt.

Kärnan är: En sådan konfiguration har alla nackdelar och väldigt få fördelar jämfört med den traditionella designen (eller all-tail-designen för den delen). Det lägger också till sina egna problem som avgasinterferens som nämns av ymb1 .

Om du har två inombordsmotorer under vingen måste du redan ge tillräckligt med markavstånd för dem (med tillhörande nackdelar med tyngre landningsredskap, underhåll etc.) Vad är meningen med att ha de andra två motorerna bakom då? Det kommer att väsentligt komplicera bränslesystemet, CG / load management och, som förklarat tidigare, lägger till vikt.

Den här viktminskningen kommer inte bara från den ogynnsamma belastningsfördelningen, men också för att vingmonterade motorer fungerar som flätningsvikter (det är därför de sticker framåt snarare än att ligga precis under vingen). Den Ilyushin Il-62 du nämnde har tunga stålvikter längs dess framkant.

När du har alla motorer på baksidan, kan du åtminstone dra nytta av den "aerodynamiskt rena" vingen och låg markfrigång. För trijets vill du montera den andra motorn symmetriskt, så svansen är det enda rimliga alternativet - annars skulle designers gärna hänga det på vingen. (Det sagt, jag kommer ihåg att läsa att DC-10 (eller L-1011?) Konstruktörer ansåg att montera svansmotorn på ena sidan av flygkroppen).

    
svaret ges 15.09.2016 03:16