Warum verwenden wir Pylonen, um die Triebwerke von Jetlinern zu montieren?

Die Platzierung von Triebwerken war eine heikle Frage, als Jets eingeführt wurden, und seitdem wurde viel gelernt. Die ursprüngliche Idee war, sie im Rumpf oder in der Flügelwurzel zu montieren. Wenn sie zu groß wurden, wurden sie eng an den Flügel montiert (Position „Unterbaut“, wie bei der Me-262 , der Il-28 oder der frühen Boeing 737 ).

Die Unterliegerhaltung hat jedoch zwei Nachteile:

1. Ein größerer Teil der Vorder- und Hinterkanten wird behindert, wodurch Raum blockiert wird, der sonst für Vorflügel und Klappen verwendet würde. Folglich reduziert eine untergetauchte Position den maximalen Auftrieb.
2. Der Schwerpunkt des Motors liegt zu weit hinten. Wenn Sie es weiter nach vorne bewegen, wird der Schwerpunkt des Flügels vor seiner elastischen Linie platziert. Die Biegung erzeugt nun ein entgegengesetztes Trägheitsmoment, was sehr hilfreich ist, um das Flattern zu dämpfen.

Beginnt man, das Triebwerk vom Flügel weg nach unten zu bewegen, erhöht sich zunächst der Widerstand, weil sich nun zwischen beiden ein schmaler Spalt öffnet, der zur Ablösung neigt. Erst wenn der Motor weit genug nach unten bewegt wird, erreicht der Luftwiderstand der Flügel-Motor-Anordnung sein Minimum. Diese Platzierung wurde in der nächsten Generation von Jets wie der B-52 oder der Boeing 707 gewählt .

Noch weiter nach unten wird der Pylon länger und damit der Gesamtwiderstand wieder erhöht.

Die großen Durchmesser moderner Motoren mit hohem Bypass-Verhältnis machen es unpraktisch, sie weit genug nach unten zu bewegen, um das Luftwiderstandsminimum zu erreichen, aber durch Bewegen nach vorne kann der Motor wieder angehoben werden, sodass ein kürzeres Fahrwerk möglich wird. Wirbelgeneratoren werden hinzugefügt, wenn diese lästige Trennung zwischen Triebwerk und Gondel nicht vermieden werden kann.

Das Anbringen des Triebwerks an einem Pylon statt integral mit dem Flügel ermöglicht es dem Flugzeug, unterschiedliche Triebwerkstypen (z. B. Rolls Royce, P&W oder GE) oder unterschiedliche Triebwerksgrößen aufzunehmen. Zum Beispiel hatte die 757 drei verschiedene Motoren , die jeweils von einem anderen Hersteller hergestellt wurden:

Die Erstkunden Eastern Air Lines und British Airways entschieden sich für den von Rolls-Royce gebauten Turbofan RB211-535C, der einen Schub von 166 kN (37.400 Pfund-Kraft) leisten konnte. Dies war das erste Mal, dass ein Boeing-Verkehrsflugzeug mit Triebwerken gestartet wurde, die außerhalb der USA hergestellt wurden.[8] Der inländische Hersteller Pratt & Whitney bot anschließend den Schub PW2037 mit einer Kraft von 38.200 Pfund (170 kN) an,[19] den Delta Air Lines mit einer Bestellung auf den Markt brachte für 60 Flugzeuge im November 1980.[8][20] General Electric bot seinen CF6-32-Motor ebenfalls zu Beginn des Programms an, gab seine Beteiligung jedoch aufgrund unzureichender Nachfrage schließlich auf.

Der Pylon trägt nicht nur das Triebwerk, sondern ermöglicht es den verschiedenen Triebwerkskonstruktionen, sich an die Flugzeugzelle anzupassen.

Zweitens kann durch Trennen der Flugzeugzelle von dem Triebwerk das Triebwerk repariert und ersetzt werden, ohne den Flügel zu zerlegen .

Die Triebwerkshalterungen (Pylone) von Passagierflugzeugen sind so konstruiert, dass sie aufgrund übermäßiger Vibrationen (einer Art Triebwerksausfall) abbrechen, weil Sie lieber ein Triebwerk fallen lassen würden, als dass Ihr Flügel abbricht und wie ein Ziegelstein herunterfällt.

Der Hauptgrund ist, dass der Motor von kritischen Strukturkomponenten im Flügel isoliert ist, was die Sicherheit erhöht. Wenn es ein Feuer gäbe, würde das Feuer den Flügel wahrscheinlich nicht abbrennen, da der Luftstrom sicherstellen würde, dass die Flammen den Flügel meiden, in dem der Treibstoff in modernen Jet-Designs untergebracht ist. Wenn das Triebwerk bei einem unkontrollierten Ausfall explodieren würde, würde der Schrapnell auch weniger wahrscheinlich eine Kraftstoffquelle entzünden, einen Flügelholm beschädigen oder Flugsteuerflächen beschädigen. Das hängende Pod-Design, das die Kompressor- und Turbinenabschnitte umgibt, trägt dazu bei, katastrophale Ausfälle einzudämmen, und das Pod-Design ermöglicht auch, dass die Bypass-Luft das Triebwerk von allen Seiten umhüllt, eine wichtige Verbesserung für die Kühlung des heißen Abschnitts und die Kraftstoffeinsparung. Zusätzlich, Ein am Pylon montierter Motor stört den Luftstrom über und unter dem Flügel nicht im gleichen Maße wie ein Flügel-Integral-Design. Ein weiterer, weniger wichtiger Vorteil ist, dass der Motor für Wartungszwecke besser zugänglich ist. Ein Nachteil ist jedoch, dass der Motor anfälliger für Fremdkörperschäden ist, da er näher am Boden ist.

Die wahre Antwort: Pylone erleichtern die Triebwerkswartung und sind eine praktischere Lösung für aktuelle Turbofan-Triebwerke mit hohem Bypass.