◄ مزایا و معایب موتورهای نصب شده زیر بال و عقب هواپیما

موتورهای نصب شده زیر بال و عقب هواپیما

امروزه، موارد اندکی از هواپیماهای تجاری دارای موتورهای نصب شده در بخش عقب بدنه هستند. تقریبا تمام هواپیماهای مسافربری روزآمد، دارای موتورهای نصب شده زیر بال هستند. با این حال، موتورهای نصب شده در عقب، هنوز به طور معمول در هواپیماهای تجاری خصوصی یافت می شوند. نصب موتور در این دو پیکربندی از مزایا و معایبی برخوردار است.

موتورهای نصب شده زیر بال هواپیما

مزایا

موتورهای نصب شده در زیر بال، گشتاور خمشی را کاهش می دهند: نصب موتور زیر بال موجب می شود تنش حاصل از گشتاور خمشی ناشی از توزیع نیروی برآ در سازه بال، به ویژه ریشه آن کاهش یابد. از این رو، نیاز به استحکام و تقویت بیشتر سازه بال وجود ندارد و عملا پیچیدگی و وزن سازه بال کاهش می یابد.

موتورهای نصب شده زیر بال هواپیما

سوخت گیری گرانشی در صورت خرابی پمپ امکان پذیر است: به دلیل قرارگیری این موتورها در زیر بال هواپیما، در صورتی خرابی پمپ، سوخت با نیروی گرانش از مخازن بال ها وارد موتورها می شود.

موتورهای از هوای آشفته دور هستند: ورودی موتور در پیکربندی زیر بال از بدنه هواپیما فاصله دارد. بنابراین، موتورها می توانند ورودی هوای آرام داشته باشند.

تعمیر این موتورها آسان تر است: پیکربندی موتور زیر بال، موتور را در فاصله کمتری نسبت به زمین قرار می دهد که موجب آسان تر شدن فرآیند تعمیرات و نگهداری مانند پر کردن روغن، برای مهندسان می شود.

معایب

هواپیما به ارابه فرود بلندتری نیاز دارد: از آنجایی که موتورها در پایین بال قرار دارند، ارابه فرود باید بلندتر باشد تا از فاصله کافی تا سطح زمین اطمینان حاصل شود.

معایب موتورهای نصب شده زیر بال هواپیما

موتورها بیشتر مستعد آسیب با اجسام خارجی هستند: پیکربندی موتور زیر بال، به دلیل نزدیک بودن به سطح زمین، می تواند اجسام خارجی را مکش کند که منجر به آسیب به اجزای موتور می شود.

در زمان نقص موتور کنترل هواپیما دشوارتر است: در این ساختار، موتورها از مرکز ثقل دورتر هستند. هنگامی که موتور از کار می افتد، یک انحراف نامطلوب قوی توسط هواپیما ایجاد می شود که باید توسط خلبان کنترل شود. این موضوع امکان نیاز به طراحی سکان و تثبیت کننده عمودی را ایجاد می کند.

نویز کابین بیشتر است: موتورهای نصب شده زیر بال، به دلیل نزدیکی به کابین مسافران نویز بیشتری ایجاد می کنند.

تاثیر منفی بر پایداری طولی هواپیما می گذارد: موتورهایی که زیر بال هواپیما قرار می گیرند، زیر مرکز ثقل هواپیما قرار دارند. بنابراین، در زمان اضافه شدن توان، نوسان ایجاد می شود که پایداری طولی هواپیما را کاهش می دهد. این موضوع ممکن است نیاز به طراحی تثبیت کننده افقی (الویتر) بزرگتر را ایجاد کند.

در صورت نیاز به تجهیز هواپیما به موتورهای بزرگتر، ممکن است نیاز به طراحی مجدد بال یا ارابه فرود باشد: گاهی اوقات ممکن است موتورهای جدید روی هواپیماهای موجود نصب شوند. اگر موتورهای جدید بزرگتر باشند، ممکن است نیاز به طراحی مجدد بال ایجاد شود تا از فاصله کافی با سطح زمین اطمینان حاصل شود. راه دیگر، طراحی مجدد ارابه است. هر دوی این رویکردها، افزایش هزینه را در پی خواهند داشت.

موتورهای نصب شده در عقب هواپیما

مزایا

بال موثرتر: از آنجایی که موتورها در این پیکربندی زیر بال نصب نمی شوند، طراحان دست بازتری برای طراحی بال هواپیما دارند و بال ها با ساختاری کارآمدتر طراحی می شوند. در پیکربندی موتور زیر بال، سازه بال غیر یکنواخت می شود که از دست رفتن مقداری از نیروی برآ را در پی دارد. برای بازیابی این نیرو، نصب فلپ های پیچیده لبه حمله و گاهی اوقات لبه فرار موردنیاز است. در پیکربندی موتور عقب هواپیما، این مشکلات برطرف شده است.

در زمان خرابی موتور، کنترل هواپیما آسان تر است: موتورهای نصب شده در عقب هواپیما نسبت به موتورهای نصب شده زیر بال، به مرکز ثقل هواپیما نزدیک تر هستند. بنابراین، در زمان از کار افتادگی موتور، انحراف تولیدشده توسط موتور فعال کمتر است وخلبان به تلاش کمتری برای کنترل هواپیما نیاز دارد.

هواپیما می تواند در ارتفاع کم روی زمین بنشیند: از آنجایی که در این پیکربندی موتورها به زمین نزدیک نیستند، ارابه فرود را می توان کوتاه تر طراحی کرد که این کار از پیچیدگی طراحی می کاهد. در این پیکربندی، بدنه هواپیما نزدیک به زمین طراحی شده و هواپیما برای بارگیری چمدان ها و محموله به تجهیزاتی مانند لودرهایی با ارتفاع زیاد نیازی ندارد. علاوه براین، هواپیما را می توان با یک پله ساده برای سوار شدن مسافران تجهیز کرد.

نویز کابین کمتر است: به این دلیل که موتورها در عقب هواپیما نصب شده اند، از کابین مسافران فاصله دارند، نویز و لرزش ناشی از موتور کمتری ایجاد می شود و موجب راحتی بیشتر مسافران می شود.

موتورها کمتر در معرض آسیب با جسم خارجی هستند: با نصب موتور دورتر از سطح زمین، خطر کمتری برای بلعیده شدن اجسام خارجی توسط موتور وجود دارد.

طراحی دم تی شکل کنترل الویتر را موثرتر می کند: طراحی دم تی شکل بدین صورت است که دم و الویتر دورتر از مرکز ثقل هواپیما نصب می شوند که منجر به قدرت نفوذ بهتر و کنترل بهتر می شود و کاهش سرعت برخاست و فرود را به همراه خواهد داشت.

معایب

طراحی دم تی شکل، منجر به تقویت پدیده واماندگی می شود: از آنجایی که موتورها معمولا در محلی قرار می گیرند که تثبیت کننده افقی در آنجا تعبیه شده، طراحی دم تی شکل ممکن است تنها گزینه باشد. طراحی های دم تی شکل مستعد پدیده خطرناکی بنام واماندگی است. در این پدیده، امواج ناشی از بال دم تی شکل را می پوشانند و آن را بی اثر می کنند. دم ناکارآمد به این معنا است که خلبان دیگر نمی تواند دماغه هواپیما را به سمت پایین هدایت کند تا از حالت واماندگی خارج شود.

واماندگی موتور هواپیما

بال قوی تری موردنیاز است: در حالی که پیکربندی موتور نصب شده زیر بال، خمش بال را کاهش می دهد، در پیکربندی موتورهای نصب شده در عقب هواپیما، دیگر همچین امکانی وجود ندارد. بنابراین، در این پیکربندی بال باید طراحی قوی تری داشته باشد که منجر به افزایش وزن و پیچیدگی طراحی خواهد شد.

موتور در معرض هوای آشفته ناشی از بال ها و بدنه قرار دارد: در حالتی که موتورها در عقب هواپیما قرار دارند، موتورها مستقیما در پشت بال و بیشتر بدنه قرار دارند. این بدان معنا است که موتور در معرض امواج بال و هوای آشفته ناشی از بدنه قرار دارد.

معایب موتور نصب شده در عقب هواپیما

این پیکربندی نیازمند سامانه سوخت پیچیده تری است: از آنجایی که سوخت باید در موتورهای عقب که بالای مخازن سوخت قرار دارند، به سمت بالا پمپ شود، به پمپ های سوخت قوی تری نیاز است. همچنین این امکان نیز وجود دارد که در صورت از کار افتادن پمپ های مخزن بال، موتورهای هواپیما سوخت موردنیاز را دریافت نکنند. این پدیده نیاز به پمپ های آماده به کار، علاوه بر پمپ های اولیه، برای اهداف افزونگی را ایجاد می کند.

بدنه هواپیما که موتورها به آن متصل هستند باید تقویت شود: موتورها با تغییرات در توان خود، ناحیه ای که به آنجا متصل هستند را تحت بار قرار می دهند. بنابراین، محلی که موتورها در آنجا نصب می شوند باید به اندازه کافی سخت باشد تا بتواند بار وارده به خود را تحمل کند. این امر گاهی به ساختارهای پیچیده ای بین موتورها و بدنه برای انتقال بار نیاز دارد و به وزن هواپیما اضافه می کند.

موتورها فضای بار را اشغال می کنند: این امر در هواپیماهای تجاری خصوصی رخ می دهد. از آنجایی که بیشتر این هواپیماها دارای فضای بار در بخش انتهایی کابین هستند، قرارگیری موتورها در عقب هواپیما فضای موردنیاز بار را کم می کند. همچنین موتورها موجب می شوند تا فرآیند بارگیری با دشواری روبرو شود.

تثبیت کننده عمودی باید قوی تر باشد: به دلیل اینکه ثبیت کننده طولی باید به باله متصل شود، نیاز است تا باله برای پشتیبانی از تثبیت کننده، قوی تر طراحی شود.

 SourCe :simpleflying