у каких самолетов двигатели в хвосте

Пока сегодня копался в куче авиаинформации, наткнулся сегодня на весьма простой ликбез, который может быть занятен обычному обывателю.

Вопросы любознательного пассажира самолёта

1. Почему у одних самолётов двигатели под крыльями (Боинг-767 и т.д.), а у других – в хвосте (Як-40)?

2. Почему посадка пассажиров в авиалайнер идёт по очереди (в носовую часть, среднюю и т.д.)?

3. Зачем самолёту Т-образный хвост?

4. Надо ли останавливать колёса шасси самолёта перед уборкой в фюзеляж?

5. Почему «просаживается» самолёт после взлёта?

6. Разумно ли поддерживать в салоне самолёта нормальное давление?

7. Зачем пассажиру конфета-леденец?

8. Можно ли открыть двери во время полёта?

9. Чьим командам подчиняется большую часть времени самолёт?

10. Велика ли вероятность столкновения самолётов?

11. Для чего самолёту фары?

12. Для чего применяют сдвоенные колёса шасси?

13. Чему примерно равна посадочная скорость крупного авиалайнера?

14. Чем тормозит авиалайнер?

15. Есть ли у него «воздушные» тормоза?

16. Что такое АВС (АБС)?

17. Опасно ли «идти на грозу»?

18. Какие неприятности бывают в атмосфере?

19. Почему «дымят» колёса при посадке?

20. Какой длины достигает посадочная полоса?

21. Кто (что) посадит самолёт?

22. Для чего ставят на лайнер 3–4 двигателя?

23. Почему лётчики не любят птиц?

24. Какие двигатели на современных самолётах?

25. Какое отличие между ТРД и ТВД?

26. Зачем самолёту небольшие метёлки на крыльях?

27. Нужен ли пилоту штурвал?

28. Из чего делают самолёты?

29. На чём мы будем летать в ближайшие 10-15 лет?

30. Почему профиль крыла не плоский, а выпуклый?

31. Как возникает подъёмная сила крыла самолёта?

32. Какие разделы физики важны для авиации?

33. Кто изобрёл самолёт?

1. Ответ далеко не прост, как это кажется. Компоновка двигателей в хвосте уменьшает уровень шума в салоне, двигатели стоят выше и реже «засасывают» посторонние предметы с взлётно-посадочной полосы, при отказе одного из двигателей самолёт сохраняет управляемость. Но и минусы есть. Затруднён доступ к двигателям, особенно, если они в фюзеляже самолёта (Ту-154, МД-10).

Поэтому в современных самолётах двигатели стараются располагать под крыльями, упрощается их обслуживание, за счёт равномерного распределения нагрузки можно облегчить крыло.

2. У самолётов типа Ил-62 центр тяжести смещён далеко назад. Поэтому пассажиры сначала занимают переднюю часть салона, иначе есть риск опрокидывания самолёта назад.

3. Т-образный стабилизатор улучшает управление лайнером при заднем расположении двигателей.

4. Остановка колёс шасси перед уборкой в фюзеляж крайне необходима, в противном случае гироскопический эффект быстро выведет механизм шасси из строя.

5. Самолёт «просаживается» из-за уменьшения подъёмной силы крыла. При взлёте она больше, а в крейсерском режиме меньше.

6. Салон самолёта герметичен и в нём поддерживают давление 0,75 атм. А почему нельзя обеспечить нормальное давление? Пробовали в 1950-56 гг., но когда без видимых причин четыре самолёта «De Havilland Comet» развалились в полёте на фрагменты не более 1 м, то наддув до 1 атм был отменён. Причина: перепад давлений изнутри и снаружи создаёт напряжения в металле, и самолёт разрушается. Кстати, так же лопается резиновый шарик при чрезмерном наддуве.

7. Конфета-леденец заставляет пассажира сделать ряд глотательных движений, автоматически выравнивая давление в системе ухо–горло–нос, что избавляет от неприятных ощущений.

8. Нет. Обычные двери для пассажиров надёжно закрыты, а двери аварийных выходов (они открываются внутрь) ещё надёжнее блокирует перепад давлений.

9. Большую часть времени авиалайнером командует автопилот.

10. Вероятность столкновений самолётов невелика, но она есть. Поэтому есть жёсткий регламент по высоте, в Европе работает система безопасности полётов TCAS. Катастрофа над Баденским озером случилась потому, что хотя система TCAS выдала правильный сигнал о сближении самолётов, диспетчер ошибочно дал команду на снижение башкирскому экипажу. Произошла трагедия. Увы, человеческий фактор непредсказуем!

12. Сдвоенные шины широко применяются на тяжёлых самолётах. Они надёжнее одиночных.

13. Посадочная скорость лежит в пределах от 220 до 270 км/ч.

14. Авиалайнер оснащён несколькими тормозными системами: тормоза шасси, реверс двигателя и другое.

15. «Воздушные тормоза» – специальные аэродинамические щитки, которые резко увеличивают трение о воздух и скорость самолёта падает.

16. АВС (АБС) – автоблокировочная система. Неравномерное торможение может привести к заносу и сходу с посадочной полосы и аварии. Из авиации АВС пришла в автомобилестроение.

18. Неприятностей хватает. В атмосфере грозового фронта авиалайнер может потерять за десяток секунд 4–5 км высоты. Но даже в тихую погоду в тропиках или при пересечении границы суша–океан бывают подобные случаи. Такие происшествия, понятно, не радуют пассажиров. Лайнеры теперь имеют локатор для определения плотности воздуха, что позволяет избежать «воздушных ям».

19. Колёса лайнеров «дымят» при посадке от сильного нагрева. К шинам предъявляют очень высокие требования по прочности. Шины бескамерные с давлением 0,6–0,8 МПа и чаще всего сдвоенные.

20. Времена, когда самолёт мог приземлиться на любой поляне, прошли. Взлётно-посадочная полоса – это сложное инженерное сооружение длиной от 2 до 4,5 км. Кадры из кинофильма «Приключения итальянцев в России», где авиалайнер садится на шоссе, вызывают улыбку специалистов. Как говорил учитель М.Л.Галлая – летчик Козлов: «Главное в умении летать – взлетать и садиться!»

21. Посадку производит пилот или автопилот, но во втором случае она будет жёсткой. Автопилот всё держит в пределах допуска по высоте, скорости и т.д.

22. Установка 3-4 двигателей повышает безопасность полётов. При отказе 1-2 двигателей лайнер может сесть на ближайший аэродром.

23. Птица может разбить лобовое стекло кабины пилотов, но всего страшнее попадание птицы в сопло двигателя. Двигатель глохнет и авария неизбежна. Особенно плохо, если самолёт едва оторвался от взлётной полосы.

24. На самолёты ставят ТРД (турбореактивные двигатели) и ТВД (турбовинтовые двигатели).

25. ТРД даёт только реактивную тягу, а ТВД имеет привод на воздушный винт и реактивную тягу.

26. Метёлки снимают с самолёта избыточный электрический заряд.

27. На самолётах последнего поколения (А-380, RRJ, Ан-148) штурвал отсутствует. Его заменяет джойстик.

28. Многие помнят фразу: «Алюминий – крылатый металл». Но алюминий успешно вытесняют композитные материалы.

29. Основные марки самолётов (А-350, А-380, Boeing-767, Ил и Ту) будут летать ещё 10–15 лет. Они могут получить другие двигатели, более совершенную электронику, но облик машин не изменится.

30. Профиль крыла выпуклый и этот фактор создаёт подъёмную силу.

31. Подъёмную силу создаёт перепад давлений из-за различия скоростей сверху и снизу крыла.

Профиль крыла тщательно рассчитывают под данный самолёт.

32. Очень трудно указать разделы физики, которые не применяются в авиации. Механика, теплотехника, оптика, радиофизика и многое-многое другое требуется авиаторам.

33. Самолёт изобретали более ста лет учёные-энтузиасты, а первый полёт совершили в декабре 1903 г. братья О. и У.Райт (США).

Источник

Почему авиастроительные корпорации делают одинаковые самолеты?

Автор фото, Getty Images

Конструкторы нашли оптимальную форму для пассажирского самолета

Когда в очередной раз вы видите презентацию нового авиалайнера, не появляется ли у вас ощущение дежавю, не кажется ли вам, что каждый раз из ангара выкатывают самолет, который вы уже много раз видели раньше?

Но если стереть со всех этих самолетов опознавательные знаки, ливреи, отличите ли вы на летном поле один от другого? На фото в конце этого абзаца изображены Airbus A320 и Boeing 737. Сможете ли вы, не прибегая к помощи интернета, понять, какой где?

Автор фото, Getty Images

Автор фото, TASS/Belozerov

Автор фото, Wikimedia/Garitzko

Автор фото, Hulton Archive

Автор фото, Anatoly Yegorov/TASS

Автор фото, Hulton Archive

Русская служба Би-би-си попросила авиационных экспертов, включая представителей крупнейших мировых авиастроительных корпораций Boeing и Airbus, объяснить особенности конструкции современных авиалайнеров.

Почему у самолета крылья снизу?

Автор фото, Getty Images

Низкорасположенное крыло более безопасно при аварийных посадках даже при полных топливных баках. В 2009 году А320 компании US Airways приводнился на реку Гудзон сразу после взлета. Все пассажиры и экипаж спаслись

Ан-158 проще садиться на плохо подготовленные полосы

Схема «высокоплана» тоже имеет свои преимущества. Самолетам с пропеллерами удобней располагать их выше от земли, а реактивные высокопланы, такие как украинский Ан-158, могут приземляться на аэродромах с не очень хорошо подготовленной полосой, где есть опасность того, что пыль или мелкие камни могут попасть в двигатели.

Почему у самолетов два реактивных двигателя, а не один, три или четыре?

Расцвет гражданской авиации пришелся на послевоенные годы, и некоторое время турбореактивные (без пропеллера) и турбовинтовые (с пропеллером) двигатели соперничали друг с другом.

Тяжеловозы А380, А340 и B747 все еще используют по четыре двигателя (Россия планирует добавить к ним модернизированный Ил-96), до сих пор летают трехдвигательные DC-10 и Ту-154, но в мировой авиации давно наметилась тенденция делать пассажирские самолеты, даже большие и тяжелые, с двумя моторами.

Автор фото, Marina Lystseva/TASS

Новейший российский лайнер МС-21 построен по схеме, ставшей классической

Почему двигатели находятся под крыльями?

Теперь на абсолютном большинстве новых лайнеров двигатели подвешены на пилонах под крыльями. Это может показаться странным, ведь два тяжелых авиационных мотора должны создавать большую нагрузку на крылья, которым и без того приходится поддерживать весь самолет. Не лучше ли, например, оставить их в задней части фюзеляжа, как это делали поколения авиаконструкторов?

Схема расположения двигателей в хвостовой части самолета, от которой сейчас отказываются производители больших авиалайнеров, долгое время была очень популярной. Вспомним советские Ту-154, Ту-134, Як-40, Як-42, Ил-62, американский Boeing 727 и многие другие. Она имеет определенные преимущества, поскольку позволяет сделать крыло более тонким, аэродинамически более совершенным.

Кроме того, если в полете откажет один двигатель, и самолет сможет продолжать полет на втором, то в случае, если тот будет расположен под крылом, самолет неизбежно будет немного разворачивать (попробуйте толкать детскую коляску одной рукой, взявшись за ручку с краю). Это немного дискомфортно для пилота, но не так уж опасно. Когда двигатели находятся в хвостовой части, экипаж не будет испытывать даже и этого дискомфорта.

Источник

Sukhoi Superjet 100

Реальность против домыслов

Разделы

Помощь

Случайные

Франция законодательница моды

В авиации применяются несколько схем расположения крыла относительно фюзеляжа (низкоплан, центроплан, высокоплан) и двигателей (например: под крылом, в хвосте)

В современных реактивных пассажирских лайнерах наибольшее распространение получила схема низкоплана с двигателями под крылом. Конечно, любая компоновка — это совокупность плюсов и минусов, но преимущества этой схемы перевешивают её недостатки. Боинг исследовал множество вариантов и остановился именно на ней для своих самолетов Б737, 747 и т. д.

Размещение двигателя в задней части фюзеляжа дает возможность повысить аэродинамическую чистоту крыла, уменьшить шумность в салоне и снизить аэродинамические эффекты от обтекания фюзеляжа реактивной струей. Так же меньше дестабилизирующий момент при отказе двигателя.

Но при этом возникают свои проблемы. Итак, несколько слов о компоновке «Двигатель в хвосте»

«Свой» писал:
1. Есть такая пакость у движков на хвосте — попадание самолёта в так называемый затяжной, «замкнутый» срыв при выходе самолёта на закритические углы атаки в 25-30° и выше. Самолет как бы «запирался»в этом положении с задранным носом, терял скорость, сваливался в штопор. Выход на закритические углы случался при попадании самолёта в мощный восходящий поток, порыв воздуха. Такие мощные порывы на больших высотах весьма редки, но каждый самолёт, как правило, в них попадает. Однако, как выяснилось, только самолёты с двигателями на хвостовой части фюзеляжа оказались неустойчивыми на этом режиме. На закритических углах атаки с крыла срывается спутная струя воздуха, которая попадает на ВЗ двигателей (что приводит к помпажу) и на горизонтальное оперение (рули высоты), делая его неэффективным.
Печальный пример:

А горизонтальное оперение у компоновки двигатели на хвосте, как известно, располагается на вершине киля (если его устанавливать на фюзеляже, то оно попало бы в струю газов из сопла двигателей). Так называемое Т-образное хвостовое оперение ещё и тяжелее обычного. Существенное утяжеление конструкции является значительным недостатком самолётов с двигателями на хвосте. Кроме тяжёлого хвостового оперения, самое большое утяжеление имеет фюзеляж, на котором крепится силовая установка, загружающая его. Как оказалось, на самолётах с двигателями на хвосте преимущества «аэродинамически чистого» крыла снижались за счёт увеличения аэродинамического сопротивления, обусловленного взаимовлиянием (интерференцией) мотогондол и хвостовой части фюзеляжа.

5. Двигатели «под крылом» ГОРАЗДО удобнее обслуживать. Из интервью Жака Декло: Я хотел бы подчеркнуть, что низкое положение двигателя является огромным преимуществом для техобслуживания. Благодаря такому его расположению мы способны заменить любое оборудование в течение 20 минут, для замены двигателя потребуется менее двух часов. А стоимость техобслуживания является одним из важнейших критериев для авиакомпании-заказчика. Подробное описание проблемы, сравнение доступа к двигателям, много фото

6. Ещё один недостаток связан с большой разбежкой центровки самолетов. Расположенные сзади двигатели приводят к смещению назад центра тяжести (ЦТ) самолета. Смещается назад и крыло. В результате фюзеляж и пассажирская кабина оказываются разделёнными крылом на неравные части — длинную носовую и короткую хвостовую. При этом наличие коммерческой нагрузки (пассажиры, багаж, груз) перемещает ЦТ вперед относительно крыла, а её отсутствие (перегоночный вариант, неполная загрузка) приводит к перемещению ЦТ самолета назад. В итоге расстояние между крайними положениями ЦТ превысило у самолетов с «высоким движком» все ранее известные пределы. Как решить эту проблему? Первые создатели таких самолетов — конструкторы «Каравеллы» и Ил-62 — решили идти привычным путём. Пусть истинная разбежка огромна, но летать самолёт должен только при умеренном её значении, характерном для прежних самолетов с двигателями на крыле, следовательно, необходимо компоновать крыло и главные стойки шасси относительно переднего положения ЦТ (полная загрузка). Что же будет, когда пассажиры выйдут и ЦТ переместится назад? Самолёт перевернется на хвост? Чтобы этого избежать, на Ил-62 применили дополнительную хвостовую стойку шасси, на которую опирается пустой самолёт. Как-то во время испытаний Владимир Коккинаки забыл убрать хвостовую опору перед взлётом и при разбеге сломал ее. Он комментировал это происшествие так: «Отлетает всё, что не нужно самолету». Пилоты не любят непонятных усложнений… У «Каравеллы» роль хвостовой опоры играл бортовой пассажирский трап в хвостовой части фюзеляжа (после высадки пассажиров самолет опирается на него, пока топливозаправщик не зальет горючее в крыльевые баки). Это на земле, а как лететь, если ЦТ переместится назад и самолет окажется неустойчивым в полёте? На Ил-62 предусмотрен балластный бак в носовой части фюзеляжа, в который при отсутствии коммерческой нагрузки заливается вода. Ведь топливо не следует размещать в фюзеляже по соседству с пассажирской кабиной — это пожароопасно. На «Каравелле» в перегоночном полёте в носовые багажники грузят балласт. Это, если можно так сказать, решение проблемы «по-французски». Оно связано с эксплуатационными трудностями, опасностями ошибиться при использовании балласта. В крейсерском полёте самолёт летает при малых разбежках центровки, что требует меньших балансировочных нагрузок на горизонтальное оперение и меньших его размеров.

Вставший на хвост самолет

7. Итак, двигатели «под крылом» работают на устойчивость самолёта и на его хорошую весовую культуру (при прочих равных такой самолёт весит меньше тех, у кого движки расположены по-другому), т.е. самолёт везёт больше комм.нагрузки.

Вероятно, указанные выше ограничения не устраивали английских создателей VC-10, DH-121, ВАС 111. Они захотели решить проблему кардинально — обеспечить возможность полёта при всех имеющихся огромных разбежках центровки. При этом надо компоновать крыло и главные стойки шасси относительно заднего положения ЦТ (самолет без нагрузки). В этом случае самолет никогда не перевернётся на хвост и всегда будет устойчивым в полёте. Но проблема возникает при полной загрузке самолета. Она состоит в том, что огромное плечо главных стоек шасси относительно ЦТ затрудняет отрыв передней стойки шасси при взлете самолета. Трудно и балансировать самолёт в полёте: требуются большие усилия на горизонтальном оперении и углы его отклонения, что увеличивает сопротивление в полёте. Эти проблемы решаются только за счёт существенного увеличения площади (и массы) горизонтального оперения. Для примера сравним близкие по размерам самолеты: скомпонованный «по-французски» Ил-62 имеет площадь горизонтального оперения, составляющую 14,7% от площади крыла, а скомпонованный «по-английски» VC-10 — 23%.

Возможных компоновок двигателя для пассажирского лайнера сегодня, фактически, всего две — на хвосте и под крылом (у верхнего крыла глюков ещё больше). Естественно, выбирая между мифической опасностью «засосать в движок мусор с полосы» и хорошо известным авиаторам гемороем…

Про движки на хвосте можно сказать ещё то, что известно об одной катастрофе и двух «инцидентах» связанных с попаданием на взлёте в движки ледяной корки с крыльев. Виновата, само собой, аэродромная служба — но факт остается фактом. «Под крылом» такого не может случиться в принципе.

А расскажите так же и про минусы компоновки «движок под крылом»

Соответсвенно, выбор конструктора пляшет именно от размера самолета. В среднем классе — или встроенный трап и геморой с ЦТ, или движки под крыло — но получается дверь на большой высоте.

Вот какую штуку нашел. Полюбуйтесь, как извращаются люди, лишь бы не ставить двигатель на хвост.

Валерий Попов писал: … У самолётов с размещением двигателей в хвосте есть ещё одна проблема — нелокализованное разрушение двигателя. Вероятность поражения обломками двигателя коммуникаций, генераторов, гидронасосов, элементов системы управления значительно выше, чем при размещении двигателей под крылом. Сертифицировать самолёт в такой схеме можно, но уровень безопасности будет заведомо ниже, чем для альтернативного варианта. То же отностится к пожару двигателя (читайте Ершова). Причём это нелокализованное разрушение, в отличие от попадания в двигатель посторонних предметов, реальная опасность. За последние 3-4 года в России было 2 случая — Як-42 и Ту-154. В то время, как по попаданиям посторонних предметов — проблем не припомню…

Drozdov Vadim пишет: Добавлю, что на самом распостранённом ныне Ту-154 проблему пытались решить также наклонив назад стойки основного шасси (ось тележки при этом сдвигается назад относительно заднего лонжерона). Но получили дополнительную проблему в виде необходимости усиления задней части фюзеляжа из-за появления эффекта «ножниц» при касании земли. Если посмотрите на фюзеляж за крылом — видны серьёзные усиливающие накладки. Тем не менее избавиться от проблемы полностью не удалось и перегрузка на посадке ограничена до 2,0. Это довольно небольшая величина, и усугубляет ситуацию инертное поведение машины в продольном канале, особенно при передних центровках. Поэтому требования к технике пилотирования этого самолёта весьма высоки, а цена жёсткой посадки довольно большая.

Lukas писал: двигатель под крылом — разгружает крыло. Т.е. в весовом отношении со схемой двигатель в хвосте проигрываем дважды: и крыло тяжелее, и хвост начинает весить как чугунный мост.

Экзот: Разница в топливной системе близка к принципиальной. Расходные баки/отсеки располагаются у «двигатель по крылом» также в баках или рядом с ними. И, при необходимости, топливо оттуда может поступать даже при отказе самолётных подкачивающих насосов. При расположении двигателей на хвостовой части фюзеляжа это очень сложно.

При расположении двигателей под крылом двигатели продолжают работать даже при невероятном отказе всех СПН. Если же Вы предполагаете отказ всех СПН вероятным (например, умерла вся электросистема), то даже в этом случае силовая установка продолжит работать. Чего нельзя сказать о компоновке «двигатель в хвосте».

20.06.2015 Vetrogonov пишет:

16:59 tomashomecat пишет:
чистое крыло и меньший разнос (крутящий момент) движков это для Вас пустой звук?

Совершено пустой. Они не компенсируют большое количество недостатков жопомоторов.
Это понятно каждому, кто в состоянии представить прохождение сил в полете по каркасу.

21.06.2015 tomashomecat пишет:

20.06.2015 Vetrogonov пишет:
Это понятно каждому, кто в состоянии представить прохождение сил в полете по каркасу.

1. насколько я знаю главная причина всеобщего переноса движков под крыло в 60х годах был вес тогдашних движков нужной мощности, сейчас такой проблемы нет.
1. с точки зрения геометрии центр силы тяги «жопомотора» почти идеально совпадает с центром лобового аэродинамического сопротивления что облегчает работу каркаса, чего совсем нельзя сказать про движки под крылом низкоплана. их момент на кабрирование нужно тоже как-то компенсировать конструкцией фюзеля плюс частичной потерей эффективности крыла.
2. «жопомотор» не должен создавать никаких проблем для конструкции каркаса современного пасс-самоля с мощной палубой посреди фюзеля.

21.06.2015 asp пишет:

… а еще на мотогондолы работают как запасное шасси, и после поездок на них самолет можно использовать снова 🙂

21.06.2015 Посторонним В пишет:

21.06.2015 B_A_K пишет:

tomashomecat,
Я так вижу, вы прям всезнайка в авиации 🙂 И где только таких делают?

«В плюс» схемы «двигатели в хвосте» можно отнести, по большому счёту, только «чистое крыло» и меньшую шумность в передней части салона. Во всём остальном эта схема проигрывает традиционной начисто!

21.06.2015 Engineer_2010 пишет:

Krendel V.M. пишет: …задачей про пластинку бесконечного размаха на крутильной пружинке проблема флаттера не исчерпывается ))

Это точно, если учесть, что ко всем крутильно-машущим колебаниям консолей ОЧК ещё добавляется возбуждающий фактор от поперечно-вертикальных колебаний мотогондол. Кстати, на ролике про частотные испытания SSJ наглядно можно увидеть, как на определённых частотах начинают «мотыляться» движки: http://www.youtube.com/watch?v=mIUUncpPnyM
Я слышал от спецов по флаттеру из ЦАГИ, что в своё время, как на Ил-86 (или 96, точно не помню), так и на Ту-204, пришлось изрядно попотеть над решением проблем взаимодействия крыло-мотогондола. По их же рассказам, китайские товарищи сознательно выбрали для своего «пробного шара» в лице ARJ-21 компоновку с двигателями в ХЧФ, чтобы не связываться с этой непростой задачей.
p.s. Кадры с «трясучкой» мотогондол примерно на 5 мин 45 сек.

20 Jun 2012 14:07 (опубликовано: skydiver000)

Если вам понравилась статья, не забудьте поставить «+»

Источник

• ← у какой страны самый сильный флот в мире на сегодняшний день
• Как измеряется локоть в см →