Sind größere Fahrwerke schlecht für Flugzeuge, insbesondere für große Verkehrsflugzeuge?

Der Bau größerer Triebwerke für größere Flugzeuge im Gegensatz zu kleineren, aber vielen Triebwerken hat sich als treibstoffeffizienter erwiesen. Nachdem festgestellt wurde, dass einer der Hauptnachteile oder -hindernisse beim Bau größerer Triebwerke die Bodenfreiheit für Triebwerke im Lichte von Flugzeugen/Flugzeugen in ihrer derzeitigen Unterflügelkonfiguration ist. Diese Konfiguration scheint angesichts des aktuellen technologischen Fortschritts den größten Vorteil zu bieten, unter anderem in Bezug auf die Kontrolle des Flugzeugs, die Stabilität und das Gewicht, das beim Fliegen am nächsten am Schwerpunkt liegt.

Wenn der Platz zum Aufbewahren des eingezogenen Fahrwerks aufgrund eines neuen Designs kein Problem wäre, sind höhere Fahrwerke für Verkehrsflugzeuge zum Landen und Starten unbedingt unerwünscht? Stellen sie ein technisches Problem dar, wenn sie zum Beispiel verstärkt würden, würde die zusätzliche Länge einige problematische Hebelprobleme darstellen, wenn sie sich dem Drehpunkt und der "Last" nähern?

Antworten (4)

In der Vergangenheit wurde ein hohes Fahrwerk verwendet:

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Die Tu-114 brauchte wirklich große Ausrüstung, um die wirklich großen Requisiten zu entfernen. Die Nachteile sind zusätzliches Gewicht und Volumen, wie in den anderen Antworten beschrieben.

Die Tu-114 war so groß, dass bei ihrem ersten Flug in die USA (der Prototyp wurde verwendet, um Nikita Kruschev für ein paar Schuhklatschen zur UN zu bringen) die verfügbaren Einstiegstreppen nicht hoch genug waren. Diese Ankunft sorgte im Westen für Aufsehen, weil sie einen Nonstop-Flug von Moskau aus absolviert hatten (die Tu-114 war das erste Flugzeug, das dies ermöglichte).

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Wie haben sie ihn schließlich runtergeholt?
Das sieht man auf dem zweiten Foto. Sie legten eine kleinere Treppe auf die große.
OK, ansonsten tolle Antwort und danke, sehr geschätzt
Bei der Tu-114 selbst ging es darum, einen hohen Flügel der ursprünglichen Tu-95 abzusenken. Auch die Tu-114 braucht dringend einen 4er-Pack Progress D-27-Triebwerke; das würde es zum coolsten machen, was jemals geflogen ist.
... Schuhknallen?

Es ist einfach mehr Gewicht und Volumen.

Das Problem tritt wirklich auf, wenn Sie ein vorhandenes Flugzeug mit einem neuen Motor modifizieren, der mehr Freiraum erfordert. Das Auswechseln des Motors ist (relativ gesehen) keine große Sache, wenn er unter den Flügel geschleudert wird, da seine physische Schnittstelle durch den Pylon verläuft. Es ist ein Anhängsel.

Das Fahrwerk sitzt genau in der Mitte des Rumpfes, und Änderungen daran werden sich durch weit mehr Systeme ausbreiten. Es ist buchstäblich mittendrin.

@CrossRoads Es ist der flache Boden an der Gondel, der zu dem Aufstellmoment bei hoher AoA führte. Wenn das Gewicht der Motoren weiter vorne liegt, würde dies zu einem Pitch- Down- Moment führen.
@CrossRoads Die Motoren der 737 MAX sind nicht viel weiter vorne als bei den NGs. Sie sind höher, aber überhaupt nicht viel weiter vorne. Dies ist ein NG (-800) und dies ist ein MAX 8 . Es gibt derzeit jedoch viele Fehlinformationen und Spekulationen in Bezug auf den MAX. Deshalb verbieten wir hier Unfallspekulationen und warten die offiziellen Berichte ab.
Das Wechseln des Motors kann eine sehr große Sache sein, wenn es die Flatterstabilitätsmarge des Flügels beeinflusst. Boeing hatte eine schreckliche Zeit damit, den ursprünglichen B747-Flügel so zu konstruieren, dass er mit den Triebwerken der drei Hersteller kompatibel ist, mit maximaler Gemeinsamkeit der Teile.
@reirab Wenn der flache Boden der Gondeln bei hoher AOA zu einer Neigung führt, kann dies gelöst werden, indem dem H-Stab eine Fläche hinzugefügt wird, genau wie sie es vor Jahren mit dem Canarded Ascender getan haben. Ich zuckte zusammen, als die MD-11 ihre verkleinerte. Ein großer erhöht die Sicherheit und bietet eine andere Option, als zu versuchen, das Flugzeug mit einer Trimmfunktion mit schnellem Nicken zu fliegen.
@RobertDiGiovanni Das System ist nicht dafür ausgelegt, das Flugzeug damit zu fliegen. Es ist so konzipiert, dass es aktiviert wird, wenn sich die AoA einem kritischen Wert nähert, um ein Abwürgen zu verhindern, genau wie das fast identische System in jedem Airbus seit dem A320.
@alephzero Stimmt, aber der MAX wurde nur für einen Motor entwickelt. Sie wechselten vom CFM56 zum CFM LEAP, genau wie der A320. Der einzige wirkliche Unterschied besteht darin, dass die Gondel beim 737 (sowohl beim MAX als auch beim NG) aufgrund der geringen Bodenfreiheit des 737 einen abgeflachten Bereich am Boden hat. Der 737 wurde ursprünglich für Turbojet-Triebwerke entwickelt, die dies nicht tun annähernd den Durchmesser moderner High-Bypass-Turbofans haben.

Größere Fahrwerke stellen aufgrund größerer Hebelwirkung und größerem Platzangebot Herausforderungen dar, aber dies wurde bereits in großen Delta-Designs wie dem XB-70 behandelt und ist sicherlich nicht unüberwindbar.

In der riesigen Datenbank der Luftfahrtunternehmen gibt es jedoch Lösungen, die es wert sind, überprüft zu werden (Flügel? ah, Überprüfungsflügel). Ja, viele Hochdecker-Designs würden bequem zu den größeren Motoren passen.

Zweitens hat der Trend zu weniger flügelmontierten Triebwerken den Flugzeugdesignern ein wichtiges Sicherheitsmerkmal des Dreistrahlers vorenthalten, nämlich den Schub, um die Nase nach unten zu drücken. Nasentraktoren (Prop) haben es als Abwärtsschub, Heckschieber (Prop oder Jet) haben es als Heckschub. Fügen Sie Power Nose Down hinzu.

Schauen wir uns also das A-10 Warthog an. Warum nicht die beiden großen Fanjets mit zukünftigen Flugzeugen dort hinstellen!

Beachten Sie, dass viele große Verkehrsflugzeugdesigns eine ununterbrochene Abstammung bis zur Me-262 zurückverfolgen. Jedes Mal, wenn ich einen sehe, denke ich, dass dies das erste Düsenflugzeug überhaupt ist. Wirklich ein tolles Flugzeug.

Aber mit der Entwicklung effizienterer und größerer Fächerjets können Konstruktionen wie die Ba-146 und viele Hochdecker-Transportflugzeuge in Betracht gezogen werden, um die Schublinie in einer überschaubaren, sicheren und sogar hilfreichen Konfiguration für Flügelhalterungen zu halten. wenn wir sie dort behalten wollen.

Motoren am Heck haben den Nachteil längerer Kraftstoffleitungen. Kraftstoff muss von den Tanks zu den Triebwerken transportiert werden, und wenn diese nicht unter den Flügeln montiert sind, muss Kraftstoff tatsächlich nach hinten und zu den Triebwerken gepumpt werden, anstatt mehr oder weniger direkt aus den Tanks nach unten. Unterflügelmotoren haben die kürzesten Kraftstoffleitungen von fast überall im Flugzeug.
Warum ist der Schub, der die Nase nach unten drückt, ein Sicherheitsmerkmal? Meine Intuition von Modellflugzeugen wäre, dass Sie möchten, dass die Nase fällt, wenn die Triebwerke ausfallen, nicht unter Schub.
Du hast es in beide Richtungen. Wenn Sie die Stromversorgung unterbrechen, wird das Flugzeug langsamer, sinkt und der (richtig konstruierte) H-Stab drückt die Nase nach unten. Schub, der die Nase nach unten drückt, würde auch helfen, ebenso wie der nach vorne gerichtete Schwerpunkt! Aber bei Traktorstützen macht das Drehmoment dies zu einer fragwürdigen Option bei niedriger Fluggeschwindigkeit. Der hintere Strahlschub in einem Winkel drückt nicht nur die Nase nach unten, um die Luftgeschwindigkeit zu erhöhen, sondern reduziert auch die Trimmanforderungen im Reiseflug.
"Beachten Sie, dass viele große Verkehrsflugzeugdesigns eine ununterbrochene Abstammungslinie bis zur Me-262 zurückverfolgen." Das scheint wirklich eine ziemliche Strecke zu sein. Die Me-262 ist ein Jagdflugzeug und hat wenig Ähnlichkeit mit Verkehrsflugzeugen jeglicher Art, abgesehen von flügelmontierten Turbinentriebwerken.
@Adwaenyth, der die Tatsache ignoriert, dass viele Fluggesellschaften bereits Kraftstoffleitungen am Heck des Flugzeugs haben, da viele Fluggesellschaften die Verwendung von Kraftstoff als Trimmballast nutzen, indem sie ihn in Tanks im Heck pumpen. Der eigentliche Nachteil von Triebwerken am Heck ist das Gewicht – die gesamte Heckstruktur musste erheblich verstärkt werden, während die Flügel und der mittlere Flügelkasten bereits eine verstärkte Struktur zum Tragen des Flugzeuggewichts sind, also eine zusätzliche Verstärkung zum Tragen des Triebwerksgewichts und Schub fügt wenig zusätzliches Gewicht hinzu.

Ich habe keine Erfahrung in der Luftfahrt, aber nur aus der Physik würden längere "Beine" des Fahrwerks (ich kenne die Terminologie nicht) bedeuten, dass das Drehmoment auf das Fahrwerk landen würde und eine Kraft senkrecht zum Fahrwerk erfährt höher sein. Dies könnte insofern eine Herausforderung darstellen, als die strukturelle Stabilität des „Beins“ des Fahrwerks durch ein erhöhtes Drehmoment beeinträchtigt werden kann, insbesondere wenn es sich um ein schwereres Flugzeug handelt.

Sie sollten Zahlen hinzufügen, um Ihre Antwort zu veranschaulichen.
Eine andere Möglichkeit, dies zu erklären, ist: Ein längerer Hebel, der aus dem Flugzeug herausragt, bedeutet, dass er stärker sein muss, um bei einer Krabbenlandung oder beim Bremsen oder anderen Quellen nicht vertikaler Kraft nicht abzubrechen. Also ja, das Fahrwerk muss sowohl in der Dicke als auch in der Länge skaliert werden, sodass das erforderliche Gewicht möglicherweise als Länge ^ 3 oder zumindest als Länge ^ 2 skaliert wird, nicht nur linear mit der Länge. (Die Frage deutet bereits darauf hin, dass dies ein Problem sein könnte, aber immer noch +1.)
Sind größere Fahrwerke schlecht für Flugzeuge, insbesondere für große Verkehrsflugzeuge?
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