비행기를 자주 타는 학생들은 비행기의 엔진 중 일부는 날개에 달려 있고 일부는 엉덩이에 장착되어 있다는 인상을 받았을 것입니다. 부담없이 정리할 수 있습니까?
사실, 항공 엔진은 성능 면에서 매우 다를 뿐만 아니라 특정 설치 위치에서도 다릅니다. 일반적으로 말하자면, 일반적인 윙 행거 레이아웃 외에도 제트 엔진에는 윙 루트, 테일 행거 및 윙 테일 행거 레이아웃이 있습니다.
윙 행잉 레이아웃
가장 일반적인 윙 서스펜션 레이아웃부터 시작하겠습니다. 이 레이아웃은 폭격기에 처음 등장했으며 나중에 보잉이 업계 거인의 기반을 마련하는 데 도움이 된 707 항공기에 채택되었습니다. 일단 채택되면 이 레이아웃은 주저 없이 주류가 되었습니다. 인기가 많은 이유는 장점이 많기 때문입니다. 우선, 이 레이아웃은 "하역"에서 중요한 역할을 하는 항공기 날개와 동체 사이의 연결 부분에서 비틀림의 일부를 상쇄하기 위해 엔진의 무게를 사용하는 데 도움이 됩니다.
비행 중에 항공기는 날개에 의존하여 위쪽으로 양력을 생성하는 반면, 무거운 동체는 큰 아래쪽 중력을 생성합니다. 이와 같이 날개와 동체의 연결부에서 날개에서 발생하는 양력과 동체에서 발생하는 중력이 큰 비틀림력을 형성하여 날개 뿌리가 항공기 구조의 가장 중요한 부분이 된다. 매우 무거운 엔진을 날개 아래에 걸면 무게의 일부를 날개에 분산시킬 수 있어 날개 루트에서 토크의 균형을 맞추는 데 도움이 됩니다.
엔진을 날개 아래에 걸면 소음으로 인한 불편함도 줄어듭니다. 항공기가 비행 중일 때 엔진 소리가 매우 커서 엔진 근처의 승객에게 매우 시끄러운 느낌을 줄 수 있습니다. 조용한 객실 환경은 항공기의 편안함을 측정하는 중요한 기준입니다. 이러한 이유로 항공기 설계자들은 엔진을 날개 아래에 매달면 날개가 엔진 소음에 대한 장벽을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 엔진이 동체에서 최대한 멀리 떨어져 있어 소음을 줄일 수 있다고 상상합니다. 소음의 영향.
또한 엔진을 날개 아래에 걸면 다음과 같은 이점이 있습니다. 엔진이 지면에 더 가까워 유지 보수가 더 쉬워집니다. 날개 아래에 설치된 엔진은 항공기의 무게 중심에 더 가깝기 때문에 항공기를 더 쉽게 제어할 수 있습니다. 크기가 커서 날개 아래에 매달린 엔진의 수를 늘리거나 줄이는 것이 상대적으로 쉽습니다.
엔진을 날개 아래에 거는 것은 그냥 아무렇게나 놓는 문제가 아니다. 비행 중 저항, 기류 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 민간 항공기는 기본적으로 저익 항공기입니다. 이 경우 항공기 설계자는 엔진이 지상의 잔해물에 빨려 들어가 손상되는 것을 방지하기 위해 날개 아래에 매달린 엔진이 지상에 너무 가깝지 않도록 해야 합니다.
우리가 흔히 윙서스펜디드 엔진이라고 부르는 것은 엔진을 날개 아래에 매달아 놓는 것인데, 날개 위에 엔진을 배치하는 반대의 방법도 있다. 실제로 날개 위의 엔진은 날개 위의 높이에 제한을 받지 않고 날개 위의 엔진과 동일한 언로딩 효과를 갖는다는 점에서 날개 위의 엔진 배치는 매우 과학적이다. 그러나 일단 엔진이 날개 위에 위치하게 되면 엔진 소음을 차단하는 날개의 역할을 수행할 수 없습니다. 또한 오버윙 엔진 레이아웃은 엔진의 높은 위치로 인해 엔진 유지 보수가 어렵습니다. 여러 요인을 종합적으로 고려한 결과, 현재 날개 장착형 엔진을 장착한 항공기는 많지 않습니다.
윙 루트 레이아웃
윙 루트 레이아웃은 오랜 역사를 가진 엔진 레이아웃입니다. 초기 제트 여객기인 Comet과 Tu-104부터 설계자들은 날개의 루트에 엔진을 장착했습니다. 설계자들이 이 레이아웃을 선택하는 이유는 날개, 동체, 미부의 3대 공기역학적 구성 요소로 형성되는 항공기의 형태를 최소한의 바람 저항으로 유지할 수 있기 때문입니다. 또한 엔진이 동체의 중심축과 동체의 무게 중심에 비교적 가깝기 때문에 엔진 하나가 고장 나면 그에 따른 추력 불균형이 상대적으로 적고 비행 제어가 비교적 간단하다. 따라서 대부분의 초기 제트 여객기는 이 엔진 레이아웃을 사용했습니다.
물론 이 레이아웃에도 분명한 한계가 있습니다. 윙 루트 엔진의 레이아웃은 엔진을 동체에 가깝게 만듭니다. 이렇게 하면 첫째로 기내 소음이 발생하고 둘째로 엔진에서 나오는 뜨거운 공기 흐름으로 인해 동체가 쉽게 손상될 수 있습니다. 또한 이 레이아웃은 날개가 엔진 나셀을 통과하고 동체를 연결하도록 하여 힘 지지 시스템의 설계를 복잡하게 하고 날개 뿌리의 구조적 중량을 증가시킵니다. 또한 엔진이 날개 구조 내에 장착되기 때문에 엔진 유지보수의 난이도가 높아진다.
테일 서스펜션 레이아웃
테일 리프트 레이아웃은 항공기 꼬리 부분에 엔진을 배치하는 것입니다. 이 엔진 레이아웃을 채택한 최초의 제트 여객기는 Clipper였으며 나중에 Boeing 727도 이 레이아웃을 채택했습니다.
이 레이아웃의 장점은 분명합니다. 첫째, 날개 아래에 중복 돌출부가 없어 엔진 포드가 양력과 항력에 미치는 영향을 줄입니다. 둘째, 날개 아래 공간에 대한 엄격한 요구 사항이 없으며 설계자가 랜딩 기어의 높이를 줄이고 구조를 절약할 수 있습니다. 셋째는 퍼스트 클래스, 비즈니스 클래스 및 동체 전면에 위치한 고급 이코노미 클래스까지; 네 번째는 엔진의 직경이 공간의 제약을 받지 않고 바이패스 비율이 매우 큰 엔진을 사용할 수 있다는 것입니다. 다섯째, 엔진 사이의 거리가 짧기 때문에 하나의 엔진이 고장 나면 항공기 요에 미치는 영향이 날개 아래 행잉 레이아웃보다 훨씬 적습니다.
이 레이아웃은 또한 날개에 대한 엔진의 언로드 효과를 분해하는 것과 같은 단점이 있습니다. 테일 엔진의 레이아웃은 높은 수준의 테일이 필요하며 모델 설계에서 수직 구조를 강화해야 합니다. 엔진 수는 마음대로 늘리거나 줄일 수 없습니다.
"날개 기중기와 꼬리 기중기" 레이아웃
"날개 기중기와 꼬리 기중기" 엔진 레이아웃은 3개의 엔진이 장착된 일부 항공기에서 볼 수 있습니다. 그 중 가장 대표적인 것이 McDonnell Douglas가 생산하는 DC-1 및 MD-11 장거리 광동체 여객기다. 처음에 이 엔진 레이아웃 방식을 채택한 지도 이념은 꼬리 부분에 엔진을 장착하여 항공기의 출력을 높이고 비행 거리를 늘리는 것이었습니다. 이 "날개 기중기와 꼬리 기중기" 엔진 레이아웃은 민간 항공기 보조 엔진 호이스팅의 인기가 높아지면서 점차 제거되었습니다.
