波音747发动机布局是尾吊式吗为什么

核心提示现代喷气式客机发动机的安装位置从飞机外形上便可一目了然。不同的安装位置有利也有弊,它的演变从一个重要侧面反映出飞机气动布局的发展。到现在已出现过以下几种发动机布局形式。 翼根布局 最先出现的喷气客机英国的“慧星”号(Comet)及前苏联的图

现代喷气式客机发动机的安装位置从飞机外形上便可一目了然。不同的安装位置有利也有弊,它的演变从一个重要侧面反映出飞机气动布局的发展。到现在已出现过以下几种发动机布局形式。 翼根布局 最先出现的喷气客机英国的“慧星”号(Comet)及前苏联的图-104,将发动机装在机翼的根部,称为翼根布局。这种布局使发动机不形成一个额外的外形部件,飞机保持着由机翼、机身、尾翼三组主要空气动力部件形成的外形,显得较为简洁。但是这种布局因需要祢补翼根传力路线遭到的破坏而不得不使结构重量增加,特别是发动机的喷流会便机身易发生声疲劳。英国的“慧星”号因结构疲劳破坏而数次在地中海上空爆炸,而苏联的图-104客机内位于发动机喷口以后的座舱段,噪声水平高得令乘客难以忍受。因此,从那以后再设计的喷气客机便停止了采用翼根布局。 尾吊发动机布局 这种布局首先在法国“快帆”(Caravelle)喷气客机上使用,后又在其他型号的飞机上得到采用,到20世纪末期再没有出现采用这种发动机布局的新飞机。 这种布局的优点是可以保持机翼外形的干净,流过机翼的气流免受干扰。但缺点是当飞机空载和满载时重心移动距离过大,造成重心配置困难。前苏联的伊尔-62喷气客机,为解决该机的重心调配问题甚至要在机头安装可装数吨水的配重大水箱。该布局在气动力设计上,需要解决的问题是:大迎角下机翼会对高平尾形成气流遮蔽,使飞机改出深失速状态比较困难,会涉及飞机在临界飞行状态下的安全。为解决这个问题,英国的“三叉戟”飞机在驾驶舱内特地为驾驶杆备有“应急推杆”装置,在飞机临近失速迎角时,它会自动将驾驶杆向前猛推,以防止飞机进入深失速。 曾在某些型号的方案讨论中,有用不同的发动机布局模型进行过风洞试验对比,其结果表明,尾吊式发动机布局的阻力大于翼吊式发动机的布局。20世纪后半叶,采用尾吊布局最多的是美国原麦道公司的系列客机。今后,尾吊式的布局在小型公务机上还会存在,因为这些小型飞机机身较短,重心不会有太大的移动,而且它们的机身较矮,需要发动机有较高的安装位置以防止吸入异物,但在大型喷气客机上的发展潜力则很有限。 翼吊式发动机布局 这种布局形式是将发动机装在吊舱内,悬在机翼下面。作为一种布局形式,首先在美国的战略轰炸机B-47、B-52上取得成功。这些轰炸机是波音公司的产品,因此该公司在研制美国的第一种喷气客机波音707时,就继承了这种布局形式。到20世纪末,此种布局形式便为大部分喷气客机所采用。 为了减少发动机吊舱对机翼气流的干扰,过去采用翼吊式发动机布局的飞机,倾向于将吊舱吊得尽量低,远离机翼的下表面。到80年代,发动机的涵道比加大,进气口面积增加,在采用翼吊布局时,又研究了发动机短舱紧贴机翼下表面的“紧凑布局”。从一般概念上讲,发动机短舱靠近机翼可能产生较为明显的气流干扰。但后来研制出良好的设计,可以使机翼与短舱间形成“有利干扰”,反而还会使阻力降低。 翼吊尾吊综台布局 这种综合的布局形式,主要适用于采用3台发动机的机型,如美国的DC-1O、MD-11及L-1O11,它们都是将2台发动机翼吊,而将第3台发动机置于尾部。这主要是因为当时可供选用的发动机,若采用双数台,不能配合飞机对所需推力的要求,所以只好采用3台发动机。这种布局仍将2台发动机悬挂在翼下,是因为翼吊的发动机短舱有利于对发动机的维护,短舱与机翼在气动力上也可以形成有利干扰,此外发动机装在上反的机翼下方还具有使推力线通过全机重心(这样发动机油门的增减对飞机的纵向配平影响最小)等好处。

 
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