Studentiem, kuri bieži lido lidmašīnā, jārod iespaids, ka daži lidmašīnas dzinēji ir piekārti uz spārniem, bet daži ir uzstādīti uz sēžamvietas. Vai to var noorganizēt nejauši?
Faktiski aviācijas dzinēji ne tikai ļoti atšķiras pēc veiktspējas, bet arī pēc konkrētas uzstādīšanas vietas. Vispārīgi runājot, papildus parastajam spārnu pakaramā izkārtojumam reaktīvajiem dzinējiem ir arī spārnu saknes, astes pakaramā un spārna astes pakaramā izkārtojums.
Spārnu iekarināšanas izkārtojums
Sāksim ar visizplatītāko spārnu balstiekārtas izkārtojumu. Šis izkārtojums vispirms parādījās uz bumbvedēja un vēlāk tika pieņemts 707 lidmašīnā, kas palīdzēja Boeing likt pamatus nozares gigantam. Pēc pieņemšanas šis izkārtojums bez vilcināšanās kļuva par galveno. Iemesls, kāpēc tas ir tik populārs, ir tas, ka tam ir daudz priekšrocību. Pirmkārt, šāds izkārtojums ir labvēlīgs dzinēja svara izmantošanai, lai kompensētu daļu no vērpes savienojuma vietā starp lidmašīnas spārnu un fizelāžu, kam ir svarīga loma "izkraušanā".
Lidojuma laikā lidmašīna paļaujas uz spārniem, lai radītu augšupejošu pacēlumu, savukārt smagāka fizelāža rada lielu lejupejošu gravitācijas spēku. Tādā veidā spārna un fizelāžas savienojuma vietā spārna radītais pacēlājs un fizelāžas radītā gravitācija veido lielu vērpes spēku, padarot spārna sakni par svarīgāko lidmašīnas konstrukcijas daļu. Ja pakarat zem spārna ļoti smagu dzinēju, daļu svara varat sadalīt uz spārnu, kas palīdz līdzsvarot griezes momentu spārna saknē.
Dzinēja pakāršana zem spārna arī samazina trokšņa radīto diskomfortu. Lidmašīnai atrodoties lidojumā, dzinēja skaņa ir ļoti skaļa, kas pasažieriem dzinēja zonas tuvumā radīs ļoti trokšņainu sajūtu. Klusā vide salonā ir svarīgs kritērijs gaisa kuģa komforta noteikšanai. Šī iemesla dēļ lidmašīnu dizaineri iedomājas, ka, pakarinot dzinēju zem spārna, spārns ne tikai var radīt barjeru dzinēja troksnim, bet arī dzinēju var turēt pēc iespējas tālāk no fizelāžas, tādējādi samazinot trokšņa ietekme.
Turklāt dzinēja pakarināšanai zem spārna ir šādas priekšrocības: dzinējs atrodas tuvāk zemei, atvieglojot apkopi un apkopi; zem spārna uzstādītais dzinējs atrodas tuvāk gaisa kuģa smaguma centram, padarot lidaparātu vieglāk vadāmu; Liels, tāpēc ir salīdzinoši viegli palielināt vai samazināt piekaramo dzinēju skaitu zem spārniem.
Dzinēja pakāršana zem spārna nav tikai gadījuma nolikšana. Tai ir vispusīgi jāņem vērā dažādi faktori, piemēram, pretestība un gaisa plūsma lidojuma laikā. Civilās aviācijas lidmašīnas pamatā ir zemspārni. Šajā gadījumā gaisa kuģa konstruktoram ir jānodrošina, lai zem spārna piekārtais dzinējs nevarētu atrasties pārāk tuvu zemei, lai novērstu dzinēja iesūkšanos ar gružiem uz zemes un tā bojājumus.
Tas, ko mēs parasti saucam par spārnu piekares dzinēju, ir motora pakarināšana zem spārna, taču ir arī apgriezts veids, kā sakārtot dzinēju virs spārna. Faktiski no viedokļa, ka spārna dzinēju neierobežo augstums virs spārna un tam ir tāda pati izkraušanas iedarbība kā spārna dzinējam, dzinēja izkārtojums uz spārna ir ļoti zinātnisks. Tomēr, ja dzinējs ir novietots virs spārna, spārna lomu motora trokšņa aizsardzībā nevar sasniegt. Turklāt dzinēja izkārtojums virs spārna apgrūtina dzinēja apkopi, jo dzinējs ir pacelts. Pēc vispusīgas dažādu faktoru izvērtēšanas šobrīd nav daudz lidaparātu ar spārniem uzstādītiem dzinējiem.
spārnu saknes izkārtojums
Spārna saknes izkārtojums ir dzinēja izkārtojums ar ilgu vēsturi. Sākot ar agrīnajiem reaktīvo laineriem — Comet un Tu{0}}, dizaineri ir uzstādījuši dzinējus spārna saknē. Iemesls, kāpēc dizaineri izvēlas šo izkārtojumu, ir tas, ka tas spēj saglabāt lidmašīnas formu, ko veido trīs galvenās aerodinamiskās spārna, fizelāžas un spārna daļas, ar vismazāko vēja pretestību. Turklāt, tā kā dzinējs atrodas salīdzinoši tuvu fizelāžas centrālajai asij un fizelāžas smaguma centram, tad, kad viens dzinējs sabojājas, vilces nelīdzsvarotība ir salīdzinoši neliela un lidojuma vadība ir salīdzinoši vienkārša. Tāpēc lielākā daļa agrīno reaktīvo lidmašīnu izmantoja šo dzinēju izkārtojumu.
Protams, šim izkārtojumam ir arī acīmredzami ierobežojumi. Spārna saknes dzinēja izkārtojums padara dzinēju tuvu fizelāžai. Tas, pirmkārt, padarīs salonu trokšņainu, un, otrkārt, karstā gaisa plūsma no dzinēja viegli sabojās fizelāžu. Turklāt šāds izkārtojums ļauj spārnam iziet cauri dzinēja dobai un savienot fizelāžu, kas sarežģī spēku nesošās sistēmas konstrukciju un palielina spārna saknes strukturālo svaru. Turklāt, tā kā dzinējs ir uzstādīts spārnu konstrukcijā, tas palielina dzinēja apkopes grūtības.
Astes piekares izkārtojums
Aizmugurējā pacēlāja izkārtojums ir novietot dzinēju pie lidmašīnas astes. Pirmā reaktīvā lidmašīna, kas izmantoja šo dzinēju izkārtojumu, bija Clipper, un vēlāk arī Boeing 727 pieņēma šo izkārtojumu.
Šī izkārtojuma priekšrocības ir acīmredzamas: pirmkārt, zem spārna nav lieku izvirzījumu, kas samazina dzinēja kārbas ietekmi uz pacelšanu un pretestību; otrkārt, nav stingras prasības telpai zem spārna, un dizainers var saīsināt šasijas augstumu un saglabāt konstrukciju. Treškārt, tā var nodrošināt klusāku un ērtāku vidi pirmajai klasei, biznesa klasei un pat augstākās klases ekonomiskā klase, kas atrodas fizelāžas priekšpusē; ceturtais ir tas, ka dzinēja diametru neierobežo telpa, un var izmantot dzinēju ar ļoti lielu apvedceļa attiecību; Piektkārt, mazā attāluma dēļ starp dzinējiem, ja viens dzinējs sabojājas, ietekme uz lidmašīnas leņķi ir daudz mazāka nekā apakšspārna piekares izkārtojumam.
Šim izkārtojumam ir arī trūkumi, piemēram, izjaucas dzinēja izkraušanas efekts uz spārnu; astes dzinēja izkārtojumam ir nepieciešama augsta līmeņa aste, un modeļa dizainā ir jānostiprina vertikālā struktūra; dzinēju skaitu nevar palielināt vai samazināt pēc vēlēšanās.
"Spārnu celtnis plus astes celtnis" izkārtojums
"Spārnu celtnis plus astes celtnis" dzinēju izkārtojumu var redzēt dažās lidmašīnās ar 3 dzinējiem. Starp tiem reprezentatīvākie ir DC-1 un MD-11 liela attāluma plata korpusa lidmašīnas, ko ražo McDonnell Douglas. Sākumā šīs dzinēja izkārtojuma metodes ieviešanas ideoloģija bija uzstādīt dzinēju uz astes, lai palielinātu lidmašīnas jaudu un pagarinātu lidojuma attālumu. Šis "spārnu celtņa un astes celtņa" dzinēja izkārtojums pakāpeniski ir likvidēts, palielinoties civilo gaisa kuģu sekundāro dzinēju pacelšanas popularitātei.
