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现代民航客机的气动布局也是经历了几十年发展才逐渐演变成现在的样子,发动机悬吊在翼下是大部分客机采用的常见布局。但在喷气式客机发展之初,发动机的布置尝试过不少其它方案,题目所问的放在机尾也是常见的一种。
将发动机放置在机翼下方有不少好处,一方面减低发动机的离地高度,方便发动机的维修和更换,还可以抵消一部分机翼在飞行过程中因为升力带来的向上的结构变形力矩。而且发动机布置在机翼下方距离飞机重心较近,简化飞机配平的计算和布置。所以大部分现代喷气式民航客机,尤其是较为大型的民航客机,都采用了翼吊式发动机安装方式。
在喷气式客机发展之初,不少飞机将发动机放置在机翼根部,比如著名的彗星是客机。当时发动机较为细长,推力也较小。放置在机翼和机身结合的部分使气动外形非常干净流畅,降低飞行阻力。但很快就发现在这个位置发动机噪音很大,直接传入客舱,发动机运转时的震动给机身结构带来了较大损坏,而且无法安装直径较粗的大涵道比涡轮风扇发动机。
后来又开发出尾部布置发动机的办法,如著名的波音727客机,伊尔62客机,在尾部布置了两台,甚至四台发动机。一些折中式的设计如DC10,L1011三星和后期的MD-11客机,在翼下悬吊两台发动机,又在尾部布置一台发动机成为三发布局。尾部放置发动机虽然能使前部客舱的噪音大大降低,但后部就简直没法坐人。而且尾部这台发动机的维护工作成为地勤人员的噩梦,要是更换发动机就更加困难。随着发动机可靠性的提高和噪音的降低,加上尾部布置发动机使重心过分靠后,在几次机毁人亡的失速事故中难以改出,三发布局很快消失。
现在只有一些较为小型的喷气式公务机还采用尾部发动机布置,减低整体离地高度,而且公务机有着更好更灵活的座舱布局,能够解决大部分尾部发动机布局的不利之处。
航空君
其实除了翼下吊挂和翼尾布局还有两种比如翼根内埋式和托举式,但是随着时代的演进,翼下吊挂式逐渐成为客机发动机的主流布局。
1949年,英国哈维兰公司研发出世界首款喷气式客机:彗星型(de Havilland Comet),上图我们能明显看出发动机的布局为翼根内埋式。由于发动机的涵道比较低,所以能设计成此类形状。但是它也应了“彗星”的名字,两次空难导致名誉扫地,虽然推出了彗星4以弥补缺陷,但是终被淘汰。
接下来则是航空新兵:本田推出的一款轻型商用喷气机。本田喷气机采用传统的下单翼设计,复合式材质机身和铝合金机翼。它的发动机由丰田公司和通用电气共同研制(HF118),采取独特的托举式。
由于综合考虑,现在客气大多采用双发和四发布局,三发布局已经逐渐退出历史舞台。
现在仍活跃在货运市场的三发客机当属DC-10,麦克唐纳·道格拉斯(1997年被波音收购),原为双发客机,因美国航空要求改为三发客机。发动机采用通用电气的GE CF6或者普惠PW JT9D,它有一台发动机便是放置在机尾垂直尾翼中。
典型的尾置双发型客机便是麦道MD-80,道格拉斯公司在上世纪60年代开始研发此类机型,它最明显的特征便是后置发动机和T型尾翼。它采用普惠JT8D型发动机。衍生机型包括MD-90,加入波音家族后变身为波音717,甚至我们的ARJ-21都能找到它的身影。
随着时间的退役,这些类型布局的客机都逐渐推出了历史舞台(本田喷气机除外),现在波音和空客都在大力发展双发喷气机,尤其是波音推出787和空客推出A350后,旅客更青睐点对点的飞行。波音747和空客A380(4发大型喷气客机)的订单更是逐年惨淡。
航空之家
双发放在机尾是因为飞机矮了,一般都是支线小飞机,3发只是每个公司的设计不一样,但飞机飞行的原理都一样,在能美观的条件下能减少阻力,每个公司的设计有自己的标志,就像手机一样,同样是手机,为什么有的设计的是翻盖,有的设计的是滑盖,有的设计是旋转,有的还是直板,道理都是一样一样的
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民航客机一般常见三种发动机布局
1. 双发或四发大翼下吊挂 一般窄体宽体客机使用这种布局,最常见,如737 320或747 380
2. 双发尾吊(垂尾下方)一般较小的支线客机使用 如CRJ ERJ ARJ系列
3. 三发布局,大翼下两发,尾部一发(垂尾附近)如MD11 尾部三台发动机如dassault F7X 这种布局比较少
未央夜无霜
当然有,比如洛克希德l1011,伊尔62,经验总结,还是在机翼下吊挂才是更好的选择,双发拥有很好的经济性,尤其是机场的跑道,4发的大型客机需要更大场地,适合干线交通纽区之间的运输使用,而双发的飞机可以使用的更多是点对点,价钱低,成本控制