Os alunos que costumam voar no avião devem ter a impressão de que alguns dos motores do avião estão pendurados nas asas e outros instalados nas nádegas. Pode ser organizado casualmente?
Na verdade, os motores aeronáuticos não são apenas muito diferentes no desempenho, mas também no local específico de instalação. De um modo geral, além do layout comum do cabide de asa, os motores a jato também têm layouts de raiz de asa, cabide de cauda e cabide de cauda de asa.
Layout de suspensão de asa
Vamos começar com o layout de suspensão de asa mais comum. Esse layout apareceu pela primeira vez no bombardeiro e mais tarde foi adotado na aeronave 707 que ajudou a Boeing a lançar as bases para o gigante da indústria. Uma vez adotado, esse layout tornou-se o mainstream sem hesitação. A razão pela qual é tão popular é que tem muitas vantagens. Em primeiro lugar, esse layout é propício para usar o peso do motor para compensar parte da torção na conexão entre a asa da aeronave e a fuselagem, que desempenha um papel importante no "descarregamento".
Durante o voo, a aeronave depende das asas para gerar sustentação ascendente, enquanto a fuselagem mais pesada gera uma grande força de gravidade descendente. Desta forma, na ligação entre a asa e a fuselagem, a sustentação gerada pela asa e a gravidade gerada pela fuselagem formam uma grande força de torção, tornando a raiz da asa a parte mais importante da estrutura da aeronave. Se você pendurar um motor muito pesado sob a asa, poderá distribuir parte do peso para a asa, o que ajuda a equilibrar o torque na raiz da asa.
Pendurar o motor sob a asa também reduz o desconforto causado pelo ruído. Quando a aeronave está em voo, o som do motor é muito alto, o que trará uma sensação muito barulhenta aos passageiros próximos à área do motor. O ambiente silencioso da cabine é um critério importante para medir o conforto de uma aeronave. Por esta razão, os projetistas de aeronaves imaginam que, se o motor for pendurado sob a asa, não apenas a asa pode formar uma barreira ao ruído do motor, mas também o motor pode ser mantido o mais longe possível da fuselagem, reduzindo assim o impacto do ruído.
Além disso, pendurar o motor sob a asa tem as seguintes vantagens: o motor fica mais próximo do solo, facilitando a manutenção e manutenção; o motor instalado sob a asa fica mais próximo do centro de gravidade da aeronave, facilitando o controle da aeronave; Grande, por isso é relativamente fácil aumentar ou diminuir o número de motores suspensos sob as asas.
Pendurar o motor sob a asa não é apenas uma questão de colocá-lo casualmente. Ele precisa considerar de forma abrangente vários fatores, como resistência e fluxo de ar durante o vôo. As aeronaves da aviação civil são basicamente de asa baixa. Nesse caso, o projetista da aeronave deve garantir que o motor suspenso sob a asa não fique muito próximo ao solo, a fim de evitar que o motor seja sugado por detritos no solo e danificado.
O que costumamos chamar de motor suspenso na asa é pendurar o motor sob a asa, mas também existe uma maneira inversa de organizar o motor acima da asa. De fato, do ponto de vista de que o motor na asa não é limitado pela altura acima da asa e tem o mesmo efeito de descarga que o motor na asa, o layout do motor na asa é muito científico. No entanto, uma vez que o motor é colocado acima da asa, o papel da asa em proteger o ruído do motor não pode ser alcançado. Além disso, o layout do motor sobre as asas dificulta a manutenção do motor devido à posição elevada do motor. Após consideração abrangente de vários fatores, não há muitas aeronaves com motores montados nas asas atualmente.
layout da raiz da asa
O layout da raiz da asa é um layout de motor com uma longa história. Começando com os primeiros aviões a jato, o Comet e o Tu-104, os projetistas montaram motores na raiz da asa. A razão pela qual os projetistas escolhem esse layout é que ele pode manter a forma da aeronave formada pelos três principais componentes aerodinâmicos da asa, fuselagem e empenagem, com a menor resistência do vento. Além disso, como o motor está relativamente próximo ao eixo central da fuselagem e ao centro de gravidade da fuselagem, uma vez que um motor falha, o desequilíbrio de empuxo resultante é relativamente pequeno e o controle de vôo é relativamente simples. Portanto, a maioria dos primeiros aviões a jato usavam esse layout de motor.
Claro, esse layout também tem limitações óbvias. O layout do motor da raiz da asa faz com que o motor fique próximo à fuselagem. Em primeiro lugar, isso tornará a cabine barulhenta e, em segundo lugar, o fluxo de ar quente do motor causará facilmente danos à fuselagem. Além disso, esse layout permite que a asa passe pela nacele do motor e se conecte à fuselagem, o que complica o projeto do sistema de suporte de força e aumenta o peso estrutural da raiz da asa. Além disso, como o motor está instalado dentro da estrutura da asa, aumenta a dificuldade de manutenção do motor.
Layout da suspensão traseira
O layout do tail-lift é colocar o motor na cauda da aeronave. O primeiro avião a jato a adotar esse layout de motor foi o Clipper e, posteriormente, o Boeing 727 também adotou esse layout.
As vantagens desse layout são óbvias: primeiro, não há saliências redundantes sob a asa, o que reduz o impacto do pod do motor na sustentação e no arrasto; em segundo lugar, não há requisitos rígidos para o espaço sob a asa, e o projetista pode diminuir a altura do trem de pouso e economizar estrutura. O terceiro é que ele pode fornecer um ambiente mais silencioso e confortável para a primeira classe, classe executiva e até classe econômica sofisticada localizada na frente da fuselagem; a quarta é que o diâmetro do motor não é limitado pelo espaço, podendo ser usado um motor com uma relação de bypass muito grande; Quinto, devido à curta distância entre os motores, uma vez que um único motor falha, o impacto na guinada da aeronave é muito menor do que no layout de suspensão sob as asas.
Esse layout também apresenta desvantagens, como desintegrar o efeito de descarga do motor na asa; o layout do motor traseiro requer uma cauda de alto nível e a estrutura vertical precisa ser reforçada no design do modelo; o número de motores não pode ser aumentado ou diminuído à vontade.
Layout "guindaste de asa mais guindaste de cauda"
O layout do motor "guindaste de asa mais guindaste de cauda" pode ser visto em algumas aeronaves com 3 motores. Dentre eles, os mais representativos são os widebody DC-1 e MD-11 de longo alcance produzidos pela McDonnell Douglas. No início, a ideologia norteadora da adoção desse método de layout do motor era instalar um motor na cauda para aumentar a potência da aeronave e estender a distância de voo. Este layout de motor "guindaste de asa mais guindaste de cauda" foi gradualmente eliminado com a crescente popularidade do içamento de motores secundários de aeronaves civis.
