Les étudiants qui volent souvent dans l'avion doivent avoir l'impression que certains moteurs de l'avion sont accrochés aux ailes, et certains sont installés sur les fesses. Peut-il être arrangé avec désinvolture?
En fait, les moteurs d'avion ne sont pas seulement très différents en termes de performances, mais aussi en termes de lieu d'installation spécifique. D'une manière générale, en plus de la disposition commune du support d'aile, les moteurs à réaction ont également des dispositions de pied d'aile, de support de queue et de support de queue d'aile.
Disposition de suspension d'aile
Commençons par la disposition de suspension d'aile la plus courante. Cette disposition est apparue pour la première fois sur le bombardier et a ensuite été adoptée sur l'avion 707 qui a aidé Boeing à jeter les bases du géant de l'industrie. Une fois adoptée, cette disposition est devenue le courant dominant sans hésitation. La raison pour laquelle il est si populaire est qu'il présente de nombreux avantages. Tout d'abord, cette disposition est propice à utiliser le poids du moteur pour compenser une partie de la torsion au niveau de la liaison entre l'aile de l'avion et le fuselage, qui joue un rôle important dans le "déchargement".
Pendant le vol, l'avion s'appuie sur les ailes pour générer une portance vers le haut, tandis que le fuselage plus lourd génère une grande force de gravité vers le bas. Ainsi, au niveau de la liaison entre l'aile et le fuselage, la portance générée par l'aile et la gravité générée par le fuselage forment une force de torsion importante, faisant du pied d'aile la partie la plus importante de la structure de l'avion. Si vous accrochez un moteur très lourd sous l'aile, vous pouvez répartir une partie du poids sur l'aile, ce qui permet d'équilibrer le couple à l'emplanture de l'aile.
Accrocher le moteur sous l'aile réduit également l'inconfort causé par le bruit. Lorsque l'avion est en vol, le bruit du moteur est très fort, ce qui apportera une sensation très bruyante aux passagers à proximité de la zone du moteur. L'environnement silencieux de la cabine est un critère important pour mesurer le confort d'un avion. Pour cette raison, les concepteurs d'avions imaginent que si le moteur est suspendu sous l'aile, non seulement l'aile peut former une barrière au bruit du moteur, mais aussi le moteur peut être maintenu aussi loin que possible du fuselage, réduisant ainsi l'impact du bruit.
De plus, suspendre le moteur sous l'aile présente les avantages suivants : le moteur est plus proche du sol, ce qui facilite l'entretien et la maintenance ; le moteur installé sous l'aile est plus proche du centre de gravité de l'avion, ce qui rend l'avion plus facile à contrôler ; Grand, il est donc relativement facile d'augmenter ou de diminuer le nombre de moteurs suspendus sous les ailes.
Accrocher le moteur sous l'aile n'est pas seulement une question de le mettre avec désinvolture. Il doit tenir compte de manière globale de divers facteurs tels que la résistance et le débit d'air pendant le vol. Les avions de l'aviation civile sont essentiellement à ailes basses. Dans ce cas, le concepteur de l'aéronef doit s'assurer que le moteur suspendu sous l'aile ne peut pas être trop près du sol, afin d'éviter que le moteur soit aspiré par des débris au sol et endommagé.
Ce que nous appelons habituellement un moteur suspendu à l'aile consiste à accrocher le moteur sous l'aile, mais il existe également une manière inverse de disposer le moteur au-dessus de l'aile. En fait, du point de vue que le moteur sur l'aile n'est pas limité par la hauteur au-dessus de l'aile et a le même effet de déchargement que le moteur sur l'aile, la disposition du moteur sur l'aile est très scientifique. Cependant, une fois le moteur placé au-dessus de l'aile, le rôle de l'aile dans le blindage du bruit du moteur ne peut pas être atteint. De plus, la disposition du moteur au-dessus de l'aile rend la maintenance du moteur difficile en raison de la position élevée du moteur. Après un examen approfondi de divers facteurs, il n'y a pas beaucoup d'avions équipés de moteurs montés sur les ailes à l'heure actuelle.
disposition d'emplanture d'aile
La disposition d'emplanture d'aile est une disposition de moteur avec une longue histoire. En commençant par les premiers avions de ligne, le Comet et le Tu-104, les concepteurs ont monté des moteurs à la base de l'aile. La raison pour laquelle les concepteurs ont choisi cette disposition est qu'elle peut conserver la forme de l'avion formée par les trois principaux composants aérodynamiques de l'aile, du fuselage et de l'empennage, avec le moins de résistance au vent. De plus, étant donné que le moteur est relativement proche de l'axe central du fuselage et du centre de gravité du fuselage, une fois qu'un moteur tombe en panne, le déséquilibre de poussée résultant est relativement faible et la commande de vol est relativement simple. Par conséquent, la plupart des premiers avions de ligne à réaction utilisaient cette configuration de moteur.
Bien sûr, cette disposition a aussi des limites évidentes. La disposition du moteur d'emplanture d'aile rend le moteur proche du fuselage. Cela rendra d'une part la cabine bruyante, et d'autre part, le flux d'air chaud du moteur endommagera facilement le fuselage. De plus, cette disposition permet à l'aile de traverser la nacelle du moteur et de se connecter au fuselage, ce qui complique la conception du système porteur et augmente le poids structurel du pied d'aile. De plus, du fait que le moteur est installé à l'intérieur de la structure de l'aile, cela augmente la difficulté d'entretien du moteur.
Disposition de la suspension arrière
La disposition du hayon élévateur consiste à placer le moteur à la queue de l'avion. Le premier avion de ligne à réaction à adopter cette disposition de moteur était le Clipper, et plus tard le Boeing 727 a également adopté cette disposition.
Les avantages de cette disposition sont évidents : premièrement, il n'y a pas de saillies redondantes sous l'aile, ce qui réduit l'impact de la nacelle moteur sur la portance et la traînée ; deuxièmement, il n'y a pas d'exigence rigide pour l'espace sous l'aile, et le concepteur peut raccourcir la hauteur du train d'atterrissage et économiser la structure Le troisième est qu'il peut fournir un environnement plus silencieux et plus confortable pour la première classe, la classe affaires et même classe économique haut de gamme située à l'avant du fuselage; la quatrième est que le diamètre du moteur n'est pas limité par l'espace, et un moteur avec un très grand taux de dilution peut être utilisé ; Cinquièmement, en raison de la courte distance entre les moteurs, une fois qu'un seul moteur tombe en panne, l'impact sur le lacet de l'avion est bien inférieur à celui de la disposition suspendue sous les ailes.
Cette disposition présente également des inconvénients, tels que la désintégration de l'effet de décharge du moteur sur l'aile ; la disposition du moteur de queue nécessite une queue de haut niveau et la structure verticale doit être renforcée dans la conception du modèle; le nombre de moteurs ne peut pas être augmenté ou diminué à volonté.
Disposition "Wing Crane plus Tail Crane"
La disposition du moteur "grue d'aile plus grue de queue" peut être vue sur certains avions à 3 moteurs. Parmi eux, les plus représentatifs sont les gros-porteurs long-courriers DC-1 et MD-11 produits par McDonnell Douglas. Au début, l'idéologie directrice de l'adoption de cette méthode de disposition des moteurs était d'installer un moteur sur la queue pour augmenter la puissance de l'avion et prolonger la distance de vol. Cette configuration de moteur "grue d'aile plus grue de queue" a été progressivement éliminée avec la popularité croissante du levage des moteurs secondaires des avions civils.
