03.03 飞机发动机重量这么大,为什么飞机翅膀能承受住?可以说一下吗?

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机翼下面吊着的发动机重量不大,一个几吨重不得了了,飞机翅膀需要承受整个飞机的重力。

机翼的结构并不是空心的,整个机翼为了保证强度和装载燃油,被设计成盒式结构。由框、梁、桁条分隔成许多隔舱,整体强度很高,具体结构图示。


制造机翼的材料并不像想象的那般脆弱,主梁钢材有碗口粗,用最好的钢材,强度上千兆帕,承受个几百吨跟玩一样。

机翼在设计时都要经过反复的计算,制造好后还得经过静力实验,疲劳实验,保证即使在极限情况下也不会出什么问题,实验的条件比飞行的时候严格多了,比如下图这个,看起来翅膀马上就被掰断了。

其实这玩意也没啥说的,机翼外面是一层薄薄的蒙皮,里面都是粗壮的钢铁骨架。没有想象的那般脆弱。飞机也不是一个大铁疙瘩,也没多重,最重不过上百吨,手指粗的一根钢缆都能承受百吨的拉力。放心坐飞机吧,结实的很


一坑四弹


比较关注飞机的人平时就会注意到,一般我们常坐的客机发动机都是吊装在机翼下面的,以前也有一小部分是安装在机身尾部或者是甚至是后面尾巴上,不过这一类要么就是淘汰了,要么就只有小部分较小的商务机采用这种布局。那么发动机吊装在机翼上,机翼是如何承受得住呢?为什么不会嫌太重?

实际上,和飞机总体结构重量比起来,发动机并不算太重。以最大起飞重量60多吨的波音737为例子,其安装在机翼上的发动机CFM56只有大约2.4吨重,和总体重量比起来不算什么。战斗机上也是这样,F-35的发动机只有1.7吨重,占比很小。而且,飞机机翼是整机升力的来源,飞机就靠机翼托着上天,也就是说飞机的机翼是可以承受整架飞机全部重量的,所以飞机的机翼结构强度设计得非常之高,和整架飞机的主结构连在一起,正常情况下只要飞机主体结构稳固,机翼是不会出现什么问题的。

而且对于大型飞机来说,机翼不光是要在下面吊装发动机,大型飞机一般来说机翼也会比较厚,内部有着不少的空间。设计师通常都会使用这部分空间来装燃油,所以飞机的机翼实际上并不是只承受了发动机的重量,还加上了大量燃油也毫无压力。一般来说使用机翼吊装发动机只出现在大型飞机上,以客机和运输机为主,因为这类飞机需要较大的机身体积,如果发动机安装在机身上面的话就比较挤占空间,放机翼上不占位置,重量也不是问题,非常合适。


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如果开始对生活中的每件事情开始用心后,你会发现可能会有“十万个为什么”在等着你去解答呢!飞机的机翼就像是鸟儿的翅膀一样,起着非常重要的作用,一起了解下吧!

大家都说飞机的发动机很重,那么到底有多重呢?其实飞机的发动机更像是个“虚张声势”的家伙,虽然看起来非常的大,但是和飞机的其他零部件来说,这重量也不过是“小巫见大巫”了,一般来说发动机只有几吨,这个重量对于飞机来说根本不存在任何的威胁。

如果大家觉得飞机的翅膀只是承受一个发动机?那你可是低估了它哦!它不仅要承受一个发动机,还要承受整个机身,此外,飞机机翼用的是碳纤维材料,中间保持中空,机油就是存在于此,一般来说机油的重量可比发动机重很多,差不多有几十吨吧!

此外,飞机的机翼对于飞机的整个机身的运转行驶,都起到了非常重要的作用,如果机翼出了故障,那么这台飞机也是“无力回天”了,为此,设计师在设计机翼的时候,都是非常的谨慎的,把它分成了很多的区域,可以说结构还是相当额复杂的,而发动机就被挂在节点上,节点是可以直接受力的。

不得不说,人类的智慧是无穷无尽的啊!


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大型飞机的发动机布局,一般来说有四种,即:翼吊式、翼根式、尾吊式、翼尾吊式。我们常见的那种把发动机吊在飞机翅膀上的方式,就是翼吊式。世界上取得成功的第一款商业客机—波音707,采用的就是发动机翼吊式布局,这也奠定了翼吊式布局在大型客机上的主流地位。

翼吊式布局原本是用在运输机、轰炸机上,波音707就是在KC-135加油机上改进而来的。其实,把发动机吊在机翼上,除了不会把机翼“拉垮”,还会起到平衡力矩的的作用。飞机在上升时,机翼受到向上的升力会产生一定的向上的弯曲,在机翼上挂的几个发动机加起来有好几吨重,它可以把机翼往下拉,以此平衡机翼上因升力产生的力矩,除了空间上的合理布局外,平衡力矩几乎是最重要的考虑。此外,把发动机吊在机翼上还可以减小噪音向客舱的传导,同时也方便地勤人员进行维修保养(客机一般都是下单翼,军用运输机一般采用上单翼,因为运输机要保证机舱下部的通畅空间)。

既然飞机能飞起来,那么机翼肯定是能承受住的。刚才说了,发动机的重量只是会平衡向上产生的力矩,让机翼不至于向上弯的太厉害。所以发动机对机翼向下的这个拉力肯定远小于空气给机翼的向上的升力(否则它怎么会升起来呢),这就是飞机翅膀可以承受住发动机的原因。

此外,机翼并不是从表面看起来的傻大黑粗的一块板子,而是具有相当复杂的承载结构,有点类似于一种网格状的空间结构。它的内部也并不是完全实心,里面还有机翼油箱,可以装很多的油。飞机机翼的选材就必须是质量轻、强度高的材料。其实机翼最可能断裂的地方是机翼根部,也就是机翼与机身的结合部。既要保证不断裂,又要保证能够承受机翼向上形变产生的扭力,这就不可能是简单的焊接。这种连接方式有很多种,其中又要考虑机翼是否贯穿机身,总之,比较复杂,在此就不一一详述了。


兵说


航空专业的同学来回答一下。

其实很多人对于现代的机械结构的承重能力可能没有一个直观的理解,我就简单举个例子。比如说我们在家庭装修里会经常看到的如下图所示的小东西,就是所谓的“膨胀螺栓”,这么个又小又细的东西,却有着惊人的承重能力,比如说直径只有六毫米的膨胀螺栓【基本上只有还没有小手指粗】,就可以吊住600多公斤的东西。而且重量再大不是膨胀螺栓会被拉断,而是墙面受不了了。

如果我们想要用一根普通钢缆,吊起来世界上最重的客机A380,而且是加满了油、坐满了乘客、放满了货物的A380,那么这根钢缆需要多粗呢?答案是,只要半径5cm粗的钢缆就行了——也就是差不多你手臂那么粗的钢缆【下图就是起重机用几根细细的钢缆吊起来整个飞机】。

这个结果是不是很惊人呢?所以说,现代工业上的材料并不是像你想象中的那么脆弱,不是那么容易被“拉断”的。

因此与你的印象相反的,飞机机翼实际上比你看起来还要脆弱:因为飞机机翼不是实心的两坨大钢板,并没有你看到的那么厚实,而是空心的、只有零零散散的一些跟“架子”一样的结构【如下图所示】。

但是正是因为这些金属材料非常抗“拉”,所以就算是这些看似弱不禁风的骨架子,也能够承载起几百吨的飞机。

事实上,现代工业上的材料不是被“拉”断的,而是被折磨断的,就是说,你单纯从一个方向上拉是很难拉断一根钢丝的,但是你只要用很小的力反复弯折几下,钢丝就断裂了,这种现象就是“疲劳”,所以飞机机翼怕的不是巨大的机身重量,而是飞机机翼受力反复变化下结构的“疲劳断裂”——简单来说,飞机机翼不怕重,怕颠。

所以为了防止疲劳断裂,飞机机翼要经过长时间的试验测试,保证机翼的可靠性。


航小北的日常科普


飞机的翅膀(哈哈,这是小孩子的说法)——机翼可不是你想象的那么弱不禁风,不仅可以承受发动机的重量,就是整个机体都是由机翼“托起”的。作个通俗的比方,一个体操运动员作十字撑,不仅承受全身的重量,哪怕你再在他胳膊上挂两个哑铃,短时间内也不在话下。

飞机的机翼不仅刚而且柔,不是硬邦邦的铁板一块,如果你临窗乘机,可以明显看到空中的机翼比地面的机翼向上弯曲,说明它有很强的韧性。

飞机的机翼不仅厚而且宽,里边几乎都是油箱,空间之大你难以想象,检修油箱时进去几个人凑桌麻将都不在话下。多少吨燃油都能装,何况挂个发动机呢?

航空飞行史上,好像还没有把机翼飞断了的事故,倒是有发动机故障而脱落的先例。所以,你的担心是多余的。

见下图:

B52轰炸机有8台喷气式发动机,两翅膀下各挂4台,轰6紧贴机身有2台发动机,常见的波音客机,机翼下悬挂2台发动机……







下图,这不是鸟在飞行,而是工厂在做机翼的强度试验。


😊


远方的视像


简短写个回答吧,大翼下的发动机其实很轻了,一般就几吨,大一点,像GE90这种,单发11吨左右(带反推、整流罩和挂架),但是这和机体的质量比起来就是小巫见大巫了,飞机满载就是上百吨,一般来说飞机起飞,大翼就要承担飞机上所有的质量了(安定面提供的升力并不大),所以呢,发动机真的不重,另外,说一下,发动机挂架是挂在大翼上的质点上的,质点就是飞机上可以直接受力的地方,比如起落架的节点也是在大翼上的,还有,如果飞机维修要用“千斤顶”升起来,一般也是顶在大翼的质点上的,其实大翼是中空的,里边就是飞机的油箱,一个大翼里的油箱会分成很多个区,如果有幸看到大翼撕开蒙皮的话,你会看到大翼里全是加强筋,这些加强筋分担大翼所有的质量并且把升力传到中央翼盒,中央翼盒托起整架飞机。中央翼盒才是整个飞机最坚固的地方。机翼(大翼、中盒及两个安定面)布局是整个机体硬件设计比较复杂的部分要做到又轻又强,所以你经常看到飞行中大翼摇摇晃晃,但是并不会断。事实上历史上断大翼的情况几乎没有。喜欢这个答案的小伙伴可以点个大拇指或者加个关注,有更多精彩的问答等着你,感谢支持。


sdoac


随着科学技术的发展,人类实现了许多远离我们的梦想。其中最关键的,是人类用来实现梦想的工具,飞机。相信大家都知道飞机的形状,飞机的发动机可以说是很大的,很多人会觉得非常地重。既然飞机发动机重量这么大,那为什么飞机翅膀能承受得住呢?

首先,大家需要知道,发动机的大小是大的,但是重量不是很大。平均发动机重量只有几吨。即使是有整流罩,吊架和反向推力的也只有12吨。毕竟,整架飞机太大了,如果机翼无法承载发动机,它就无法飞行。

其次,飞机机翼需要承受的,不仅仅是发动机。它们需要支撑整个机身。机翼是由碳纤维制成的,有大梁。而机翼是中空的,用来储存机油,想想几吨机油就能轻松承受,更不用说几台发动机了。飞机的升力85%以上是由机翼产生的,如此大的力作用于机翼上,如果是刚性的岿然不动,估计早就折了。还有就是材料问题了,越硬的金属,质量也会越大,飞机大翼的强度是足够的。

最后,飞机机翼的结构非常复杂。它被分成许多小区域。发动机悬挂在机翼的节点上,可以直接受力。翅膀非常有力,如果机翼受损,那将是一场灾难。这也证明了机翼的坚固程度足以承受小型发动机,所以这不是问题。

事实上,飞机很少会发生事故,比发生车祸的概率要低得多。尽管历史上曾发生过飞机失事,但从未发生过因为飞机机翼问题而失事的。


思远防务


其实,在地面,飞机主要靠两翼结构而成形;在空中,飞机靠两翼齐飞而托起整个飞机;飞机整体就是由“机身”、“机翼”、“尾翼”、“起落架”几大件而组成;

而机翼承载的物件更多更重:比如发动机,起落架,油箱,以及挂载外挂件物件(如军机挂载导弹、火箭弹、炸弹等);简言,机翼要承受很大重量与空中负荷;

因此,要求机翼强度高,质量轻,韧性好,耐拉力等;所以,机翼结构除设计精巧外,主要要求材质足够好;故其材质都是高强度的轻型合金材料制作;在结构上,有如造房的人字梁式,有如架桥的拉力式,有如桥墩的分力式等等;

再说机翼连接主机体的厚度很大,大的有2米甚至更大,构成了很大的空间,这就形成了强大的足够拉距与加强设计;因此,在这么厚度的机翼上挂百十吨东西是不足为奇的;

这之中奧妙在于技术,艺术和材料就不言而喻了;


云墨世界_


主要依靠空气动力学原理:空气动力学是力学的一个分支,研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

向左转|向右转

在低速空气动力学中,介质密度变化很小,可视为常数,对于亚声速流动,无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程。

简单的来说根据伯努利定理,气流经过上翼面,气流受挤流速加快,压力减小,而流过下翼面时气流受阻力影响流速缓慢,压力大,于是,这个压力差便形成了一种向上的升力,当这个升力大于飞机的重量时,飞机就飞起来了! 有些问题大家可以发出来一起讨论!


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