Vad skulle det vara nackdelarna med att använda en roterande motor som dragkrok på flygplan?

5

Vad är nackdelarna med att ha motorer monterade på ett flygplan så att deras riktning kan styras hydrauliskt för bästa prestanda och effektivitet? Tanken är att vrida motorn 180 grader vid landning så att den kan fungera som en kraftbacker, även på jumbos som Airbus A380 och Boeing 747. Det skulle vara en seriös kraftbackbackkraft.

    
uppsättning securitydude5 07.09.2017 13:57

8 svar

36

Jag skulle inte oroa mig för mycket om motorns massa. Det är faktiskt inte det största problemet. Istället skulle jag vara rädd mycket mer av vinkel momentum. Den turbinen har ett stort tröghetsmoment och en högre vinkelhastighet. För att vända den måste du vrida vinkelhastigheten. Det vänder i princip ett gyroskop, men det här är ett gyroskop som väger flera ton.

    
svaret ges 07.09.2017 17:43
21

Första nackdelen kommer att vara svarhastighet. Motorn är stor och tung, så du kommer inte att kunna rotera hela saken runt om en tiondel av sekundet. Realistiskt kommer det att bli några sekunder att snurra runt. En traditionell tryckvakt rör sig bara en mycket liten massa (små flikar, etc), så det kan reagera mycket snabbare.

Andra nackdelen kommer att vara vikt. Alla typer av rotationssystem kommer att bli mycket tunga. Du kommer att flyga tusentals pund runt som bara används i några sekunder under hela flygningen.

Tredje kommer att vara tillförlitlighet / säkerhet. Vad skulle hända om din motor snurrade runt när du inte ville ha det? T.ex. vad händer om rotationssystemet misslyckas och du roterar en motor runt under start? Det skulle uppenbarligen vara dåligt. Du måste utforma systemet så att sannolikheten för en oavsiktlig återföring är väsentligen noll. Det är möjligt, men det kommer att leda till mycket kostnad i systemet.

    
svaret ges 07.09.2017 14:22
16

Det kommer bara att finnas nackdelar, och några små praktiska problem som hur luften strömmar in i motorn när inloppet är vänd bakåt och vi har bara rört ner vid 150 knop.

Aktuella tryckbackar uppnår cirka 50-60% av omvänd dragkraft, och systemet väger mellan 15 och 20% av torrviktens motor. De är mycket fördelaktiga på våta och isiga banor, men måste vara bombarderade runt om i världen för de få gånger de gör skillnad.

Faktum har det varit en NASA-rapport med titeln Varför vill flygbolag och använda Thrust Reversers? med angivande av alla ovanliga nackdelar med att nämna att besparingar på bromsar är mindre än kostnaden för tryckbackarna och utforska vilka alternativ flygbolagen skulle vilja ha. Huvudintresset var användningen av fläktar med varierande tonhöjd, så att fläkten kan generera omkastningen som propellrar kan. Väger mindre än en klassisk stötfångare också.

Uppdatera

En artikel 1972 från Flight Magazine om den utvecklade fläktutvecklingen med variabel stigning. Det fungerade faktiskt: det kan producera omkastning från att justera fläkthjulskivan. En beprövad arbetsdesign, alltid ett bättre alternativ!

    
svaret ges 07.09.2017 15:24
7

Planerna skulle förlora kapaciteten att plötsligt avbryta landningen.

Om något oväntat händer strax före eller till och med strax efter touchdown, har piloter möjlighet att ge upp, ställa maximalt tryck och "ta av igen". Försök sedan landa igen, kanske någon annanstans beroende på frågan. Det är en viktig säkerhetsfunktion.

Om tryckbackarna är mycket långsammare att stänga av, vilket kräver att motorerna slår tillbaka till position, minskar denna kapacitet kraftigt. Så, mindre säkert, om du inte kan göra det så snabbt som aktuella tryckbackar.

    
svaret ges 08.09.2017 01:04
6

Vissa flygplan (vertikal start och landningsfartyg) kan göra något som är relativt lika med variabel tryckriktning. I listan över VTOL-flygplan bör det noteras att rotation generellt antingen sker på grund av kanalisering (dvs Harrier Jump Jet ) eller rotation av vingeytorna (dvs. en Bell V-22 Osprey )

Titta på vingen på en A380, ingen av dessa är verkligen genomförbara (med 747 som väldigt lika)

Det säkraste sättet att rotera motorn skulle vara att kasta den bakåt så att den fortfarande ger hiss före omkörning (att det skulle skapa all slags kaos i flygplanet och kontrollen). Så du måste rotera motorn på pylon. Det betyder en större pylon och något sätt att flytta motorn så att huset kan slutföra omvänd höjd. Men det finns inte tillräckligt med utrymme för att göra det. Du måste på ett eller annat sätt utöka motorn framför vingen först och rotera den runt sin axel. Det är mycket arbete för en liten fördel.

    
svaret ges 07.09.2017 18:39
4

Aktuella tryckbackar tillåter flygplan att landa på samma eller mindre avstånd som de också kan ta av, utan att behöva stora landningsredskap och bromsar. Förkortning av landningsavståndet kommer inte att hjälpa till med kortare flygfält, såvida inte startavståndet förkortas. Annars kommer planen att vara vid den mindre flygplatsen tills den demonteras och lastas bort.

Här är en video av en C17 som leds till MacDill AFB, men landade oavsiktligt på en liten okontrollerad regional flygplats. En bit av ett problem, eftersom landningsbanan var 3400 meter lång och C17 har en start på 3500 fot. Avlastning av last, ett minimum av bränsle, och en väldigt gutsy pilot får den tillbaka från marken.

Så en mer kraftfull dragkrok skulle lägga till kostnad, vikt, komplexitet och fler misslyckanden utan att uppnå någon verklig fördel. Man kan förkorta startavståndet med en STOL-design, men det skulle också förkorta landningsavståndet med hjälp av en lägre minsta flyghastighet.

Slutligen, överväga det enda flygplanet idag som har roterande motorer: V22-Ospreyen. Det hade en mycket svår utvecklingscykel som sträckte sig över 20 år. När Bell designade en mindre version för US Army, V280 Valor, valde de att inte rotera motorerna, utan bara rotorhuvudena, med ett smidigt kugghjulsarrangemang som drivs av krockmonterade turbiner.

    
svaret ges 08.09.2017 18:13
2

Det finns en klass av flygplan som gör ganska mycket exakt denna sak, den moderna Zepplin NT-flygplanen. De har motorer på ut riggers som kan rotera för att ge framåt, bakåt, upp eller ner (förutom en fast pusher prop).

Dessutom har de en bakstycke på en roterande krage som kan peka vinkelrätt mot skrovet i vilken riktning som helst, vilket ger ett sätt att trycka på stjärnet runt (och även kontrollhöjden).

Bildkälla

Inte alla konton är de enklaste sakerna att pilotera.

    
svaret ges 08.09.2017 15:51
1

"Allvarlig" dragkraft kan resultera i stigning vid låga hastigheter. Drivkraften är begränsad för att begränsa mängden positivt stigförflyttning som skulle kunna placera ett flygplan på sin svans (speciellt vid stillastående och applicering av bromsar).

    
svaret ges 09.09.2017 21:24