為什麼大型運輸機機翼在背上,而客機都是在中下方?

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作戰需要抬高發動機高度以適應野戰機場,再有降底貨艙高度利裝卸。


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首先說呢,有很多運輸機(貨機)其實都是下單翼佈局的。

例如波音747-400F

或者伊爾-96T

再或者是運航天飛機或者火箭零件的“超級彩虹魚”

這些運輸機其實都是下單翼佈局。


但是下單翼佈局,尤其是噴氣式飛機的下單翼佈局往往會遇到這個尷尬事就是在裝貨的時候貨倉口離地距離過高。由於發動機吊艙的問題,飛機就必須有一個離地高度了。

這就導致貨物不得不升降機升到貨倉口哦進行輸送。如果是小件的貨物那麼還可以輸送,但是如果是太大的貨物呢?例如坦克,就得用很重型的吊車進行吊裝了吧?


那麼上單翼運輸機的優勢就來了。

直接放下貨倉板坦克可以直接開進去,這就省下了始發機場和到達機場的起重設備,這樣適應性就大為提高了。


但是這樣也有缺點。上單翼飛機離地間隙過小,就導致了飛機在起飛降落的時候尾部容易觸地,因此大多數重型運輸機的尾部都是翹起的。有一個離地切線角。

飛機起飛的時候,會沿著這個切線角飛起來。

但是也正因為有這個角,就導致了貨倉的容積受到了限制。貨倉小了。

當然了,下單翼飛機沒這個事情,因為機身離開地面很遠,機內容積就可以大幅度的提高,還說超級彩虹魚

全通體的大貨倉可以裝的東西比軍用運輸機多得多。


對於客機,人不可能像沙丁魚一樣擠在在飛機裡面,因此飛機的內部空間也就越大越好了。客機是捨不得浪費掉尾部切角的空間的。所以大部分客機就選用了相對機身可以做的更大的下單翼佈局了。


軍武數據庫


飛機機翼按照安放位置分為3種:上單翼、下單翼和中單翼,大型飛機基本上都是上下單翼。


大型飛機為了保證機翼結構強度,兩側機翼實際上是相連接的,連接它們的那個部分叫做翼梁,而翼梁會從機身中間直接穿過,這無疑會對機艙裝載人員、設施造成影響,為了避免發生這種情況,機翼要麼安裝的很高,翼梁就在機身上方了,要麼就把機翼安裝的很低,翼梁在下方,這樣就可以保證機艙空間不被佔用。

運輸機都是上單翼,這是因為運輸機很多時候要裝載重型裝備,比如數十噸的主戰坦克,在降落的時候,特別是短距著陸,翼梁會受到很大的衝擊力,有可能會導致翼梁受損,影響飛行安全,因而運輸機機翼都放到上邊了,也就是採用上單翼。



除此之外,運輸機有時候會在簡易的跑道上起降,比如干涸的河床、沙漠上的平地、壓路機壓過的平地,這個時候跑道可不像專業機場那麼平整、光潔,為了避免發動機吸入塵土、雜物,就要儘可能地把發動機放的高一點,上單翼也是出於這樣的考慮。


民航飛機大多是運載乘客,也無需短距起降,採用下單翼的話便於地面人員對發動機進行檢修,據說這樣安放機翼還可以降低飛行時的噪音,機翼在一定程度上可以阻隔發動機的噪音傳播到客艙,有利於乘客的舒適度。

可能還有一個方面,就是客機採用下單翼,看起來更美觀一點,下單翼的民航飛機和上單翼的軍用運輸機在外觀上有很大的差別,在遠處比較容易用目視進行辨別。


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這個問題其實涉及到軍用運輸機的使用環境、戰技使用要求和總體設計等方面,老鷹航空轉換一個角度,也就是說軍用運輸機如果採用上單翼的這種機翼設計會有如下的優勢:

1、能夠大幅降低對於機場跑道的要求;

無論是下單翼還是上單翼設計,發動機一般都是安裝在機翼的下方,這樣的情況下運輸機在跑道上降落或者起飛時,跑道上的砂礫或者雜物就容易被吸入到發動機中,從而引發事故。而採用上單翼設計之後,發動機距離地面的距離就比較高了,這樣的配置下軍用運輸機不僅能夠在常規跑道上起降,甚至還可以在沙土跑道上進行起降。

2、能夠提升貨運裝載的便利性;

軍用運輸機非常注重裝卸的效率,同樣噸位的貨物裝卸速度越快越好。在這種要求下,軍用運輸機除了尾部的大艙門之外,還會在機頭、機身兩側等開設多處艙門,以便於人員和貨物裝卸。採用上單翼的設計,人員和貨物之間可以直接穿越機翼下方從而實現機身前後快速的移動,而不需要繞過長長的機翼。

3、更利於採用大尺寸的渦扇發動機;

軍用運輸機的發動機推力需求往往超過了同等體積的民航客機,因此軍用大涵道渦扇發動機的直徑相對更大,為了適應這種等級的發動機,採用上單翼的機翼更為有利。

所以,在各種條件的綜合要求下,軍用運輸機尤其是大型運輸機基本上都是採用上單翼的總體設計佈局。


——問題就回答到這裡了——

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(圖片來自互聯網公開圖片,如侵則刪。)


老鷹航空


客機和運輸機的客艙,主要差別是地板的位置。

客機的客艙在飛機中上部,下半部作為行李艙。這樣做的好處是儘可能多的安排座位。而且舷窗的視線好。乘客需要上部空曠的空間,減少壓抑感。而行李艙的行李可以裝得緊密。重量上行李比乘客更重。

運輸機的貨艙在中下部。運輸機為了減少對地面的依賴,尾部的艙門打開後可以作為跳板供人員車輛上下飛機,進出機艙。貨艙越低,距離地面越近。

這樣一來,顯而易見,客機的機翼安裝在下部更有利於機體結構佈置。機翼主樑穿過機身下部的空間。既能減少迎風面積,又能保證結構強度。而且機翼便於安裝發動機。客機對地面設備的依賴也不是壞事。乘客需要從停機坪到航空港的交通服務。民航客機為了保障飛行安,都是在地面設施完善的機場起降。

而運輸機在作戰的時候經常在機場條件惡劣下飛行。比如土質跑調。運輸機為了在野外機場降落,採用上單翼,減少了發動機吸入地面雜物的概率。




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現代的運輸機與客機在考慮適用性與舒適性方面是不一樣的,這導致在設計上機翼的位置也不一樣。運輸機特別是軍用運輸機,往往要考慮在野戰機場、簡易跑道起降,基本都採用上單翼結構,這樣有利於發動機離地面有一個較高的距離,可防止地面雜物在起降時吸入發動機。而客機是側重考慮乘客的舒適性,強調減少發動機噪聲,將客機設計成下單翼,利用機翼遮擋,減弱發動機噪聲的傳遞。其次下單翼設計的客機,發動機離地面較近,也便於地勤人員的維護檢查,利於客機較高的週轉頻率。下單翼設計的飛機也便於較寬距的起落架佈置,有利於飛機起落時的穩態。





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最初的運輸機和客機完全是一碼事,後來因為二者需求不同才有不同設計。

大型飛機上下翼設計主要跟發動機佈局有關,現代客機或運輸機基本上採取翼吊佈局。

軍用運輸機使用環境比較惡劣,經常要在野戰機場起降,為儘量避免發動機吸入異物,就要求距離地面遠一些,於是便發展為上翼式。民航機則相反,它們都是在專門性機場起降,有專門人員維護跑道,發動機吸入異物風險小很多;而民航更看重出勤效率,要求飛機便於檢修維護,發動機靠近地面當然更方便。

航發翼吊佈局為的是將發動機儘量遠離機艙,改善空乘人員環境。出於其他考慮,各種佈局都有人試過。曾經有飛機為了簡化傳動,將發動機佈局到翼根部;也有為了提高工作效率,將發動機置於機艙尾部,但這樣做的代價就是噪音,極大影響乘坐者的飛行體驗,於是在競爭上處於不利地位。


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這主要與軍用運輸機和民航客機的用途不同!軍用運輸機主要是拉貨的,也有在簡易跑道起飛的要求,用上單翼比較合適。而民航客機主要是拉人,對乘坐舒適性有較大的要求,用下單翼比較合適。無論是上單翼,還是中單翼,亦或是下單翼的飛機,其中央翼梁都要穿過機身,這麼一來,各種用途不同的飛機就要根據具體的設計需求來選擇翼型了。

首先來說軍用運輸機

軍用運輸機裝的武器裝備,對機艙的平整度有一定要求,如果採用下單翼的話 就容易出現中央翼梁將整個飛機一分為二的情況,非常不利於飛機的平衡。而上單翼的構型是機翼和翼梁從飛機的上部穿過,不會影響飛機艙內的容積。此外,軍用運輸機還要求從簡易跑到道起飛的需求,上彈單翼的構型,可以將發動機安裝的遠離地面,避免將沙石吸入發動機中。還有就是上單翼構型的干擾阻力小,飛行性能比較穩定。上單翼的運輸機的機身在機翼下面,所拉的貨物離地面較近,易於裝卸貨。還有就是其重力可以看成是吊在升力下的,可以達到最大的自然滾轉穩定性,軍用運輸機就會具有較強的自動恢復的飛行姿態穩定性,簡單來說,就像一個不倒翁,不會傾覆。



再說民航客機

民航客機拉的是人,這就對飛機的舒適性,靜音性有較高的需求。採用下單翼的客機,可以將發動機吊裝在機翼下面,使其遠離客艙,以提高乘坐的安靜性。此外,雖說下單翼的翼梁是從飛機的底部穿過的,但是畢竟設計的是座位,所佔面積不大,較為容易設計座位。畢竟民航客機的起飛條件可不是運輸機能比的,其跑道較為乾淨,基本不會出現沙石,所以其發動機離地面很近也不礙事。再者來說,發動機離地面近時,也比較容易維修和保養。民航客機的機艙在機翼上面也不打緊,都配有登機梯,乘坐的安靜和舒適才是最重要的,所以說民航客機採用了下單翼構型。



還有中單翼

中單翼構型主要應用於戰鬥機,因為這樣的氣動外形最好,戰鬥機又極為注重機動性能,所以要選擇中單翼。一般來說,除了四代機需要佈置內置彈艙外,大部分的三代機都選擇了中單翼。如F16,殲10等等。(圖片來自網絡)


江山何沉


採用哪一種佈局,取決於這一種飛機自身的具體需求。

就民航客機而言,使用下單翼,有這些優點:

下單翼構成機身與發動機之間的一道屏障,隔開了噪聲;下單翼在起降時有較好的控制力,舒適性好;發動機位置更加接近地面,便於地勤維修更換;下單翼佈局,令起落架可以借用翼盒等部分的內部空間部署,這樣起落架比上單翼更容易安排——軍用運輸機不得不安排專門的起落架艙室來容納起落架;下單翼的承力結構,在位於機身靠近中間高度的座艙地板下,不影響客艙佈置;力學設計更為簡單。

與之相比,軍用大型運輸機使用上單翼,有一個突出的原因:客機的下單翼,實際上佔據了機身下半部分空間,這在軍用運輸機上就會令它無法獲得一個地板通暢的裝貨空間,所以軍用大型運輸機幾乎無法使用下單翼。

上單翼設計也有許多優點 —— 它結構簡單一些,機翼可以與機身相對獨立,突出佈置在機身上方,這樣機身內部空間安排就不受到機翼影響,在大載重、大容積的前提下設計簡單。上單翼和機身上表面接近平齊,低壓區干擾小,出現分離的可能性小;具有高升阻比的特點。整體重心位於機翼下方,控制操作有獨到優勢,特別是重量大的情況下。而且在滾轉時有較好穩定性,這對重量大的飛機很重要。發動機位置略高一些,雖然不方便維護,但是便於避開野戰機場地面的雜物和沙塵,是軍事航空運輸上一個重要的優點。

因此,客機和軍用運輸機分別採用了更為適合自己的機翼佈局設計。




霸王道場


▲民用飛機則在條件很高的跑道起降

對比運輸機和民用大飛機,我們看到了兩種不同跑道。可以看到,軍用運輸機的起降條件,能適應野戰機場降落的需要。翼吊下的發動機位置較高,有利避開沙礫侵擾,以側安全。

▲安-124裝運裝備

▲運-8空投

上單翼的佈局,也有利裝卸貨物,便於空投的展開。因此主流軍用運輸機,一般都設為上單翼佈局。飛機設計採用什麼樣的佈局,都非隨心所欲,設計師們精心地經過風洞吹風,還發現,有利提高飛機的穩性。你懂得,它要裝滿軍用物資,在起飛時,需要較高的升阻比,以便在短促的跑道上拉起來,可滿足極限使用的要求,以得到更高的機場適應性。

他們總結飛機的生存率,還認識到上單翼比較下單翼,不容易為地面炮火和導彈所擊中,要比下單翼高出30%左右。被彈面在幅減小,提高了生存機率。

下單翼飛機,並非沒有優點,機翼橫穿過機身,有利加強機翼自身的強度,受到的空氣阻力也相對較小,有利提高航速,節省燃料;設計在飛機下方,也有升力大的特點。

發動機距離地面低,還有三大好處,一是便於發動機維護,二是利用客機緊急情況下順機翼逃生,三是噪聲較低,有利增加艙內舒適感。

專業之士還發現,在翼根部置後起落架,利其粗壯堅實,增加起降安全。另有經濟的特點,不似上單翼,對材料要求較高,設計上也較為複雜,無疑會增加生產成本。如此看來,上單翼與下單翼的佈置,都要根據軍地不同要求而設計,任何飛行器都有匠心獨具的地方。


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