Was sind die Vor-/Nachteile von im Rumpf eingebauten Triebwerken (z. B. die meisten Kampfjets) gegenüber flügel-/rumpfmontierten Triebwerken?

Die Antwort ist Rollträgheit .

Kampfflugzeuge müssen schnell manövrieren, und einer der wichtigsten Parameter ist die Rollgeschwindigkeit. Um schnell eine hohe Rollrate zu erreichen, ist ein geringes Trägheitsmoment beim Rollen hilfreich. Das Platzieren der Triebwerke auf dem Flügel würde die Rollträgheit ohne großen Nutzen im Luftkampf erhöhen.

Flügelmotoren sind nur in Designs zu finden, die auf rohe Geschwindigkeit optimiert wurden, wie z. B. der P-38 oder der YF-12 . Sogar die Me-262 wurde ursprünglich mit am Rumpf montierten Motoren konstruiert, daher ihr dreieckiger Rumpfquerschnitt. Erst als die Triebwerke im Laufe der Entwicklung im Durchmesser wuchsen, mussten sie auf den Flügel verlegt werden.

Nachteile von Rumpfmotoren:

• Schlechtere Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten.
• Varianten mit einem anderen Motor kosten viel mehr in der Entwicklung.
• Triebwerksbrände oder der Verlust einer Turbomaschinenschaufel stellen eine viel größere Bedrohung für die Struktur dar.
• Keine Biegemomententlastung oder Flatterdämpfung für den Flügel.
• Komplexe Ansauggeometrie mit Grenzschicht- Splitterblech , sofern der Ansaugstutzen nicht in der Rumpfnase liegt. Der Luftbedarf von Motoren mit hohem Nebenstromverhältnis verursacht hohe Verluste bei Seiteneinlässen.

Beachten Sie, dass der Motor bei Überschallgeschwindigkeit tatsächlich von der Nähe eines Rumpfes profitieren kann: Die Vorkompression des vorderen Rumpfes der F-16 oder der Dassault Rafale hilft, den Schub zu erhöhen, besonders wenn er bei hohen Anstellwinkeln am meisten benötigt wird (na ja , diese relativ hohen Winkel in Überschallkurven, das heißt).

Vorteile von Rumpfmotoren:

• Geringes Trägheitsmoment beim Rollen.
• Geringere Gesamtoberfläche und damit geringerer Reibungswiderstand im Vergleich zu Pod-Motoren.
• Die Vorkompression des vorderen Rumpfes kann verwendet werden, um den Überschallschub zu erhöhen.

Vorteile der Platzierung im Rumpf:

• geringer Luftwiderstand, der hohe Geschwindigkeiten ermöglicht

Nachteile:

• schwierige Installation (daher mehr Zeitaufwand für die Wartung)
• viel Lärm
• keine Flexibilität bei der Motorinstallation (Sie können das Flugzeug nicht einfach mit einem neuen, größeren Motor aktualisieren)
• viel Platz, der von den Motoren und Leitungen eingenommen wird
• Einschränkungen des Schwerpunkts (schwerer Motor hinten, viele leere Kanäle vor dem Motor)

Nachteile von Motoren unter dem Flügel:

• Bei Flugzeugen mit niedrigem Flügel (z. B. um den Flügelkasten unter der Kabine hindurchzuführen) benötigen Sie ein längeres Fahrwerk
• mehr Luftwiderstand durch zusätzlichen Frontbereich

Die meisten Kampfflugzeuge arbeiten mit viel niedrigeren Bypass-Verhältnissen als Verkehrsflugzeuge. Bei niedrigen Bypass-Verhältnissen und hohen Geschwindigkeiten ist der Luftwiderstand wichtig, und es ist einfach effizienter, das Triebwerk in die Flugzeugzelle einzubetten. Bei hohen Bypass-Verhältnissen ist der Motor eine große Baugruppe, die schwierig einzubetten ist.

Die A-10 hat getrennte Gondeltriebwerke, während sie ein Kampf- (Angriffs-) Jet ist. Die sehr große Concorde hatte Gondeln bündig mit dem Rumpf. Beides waren Kompromisse, und in diesem Fall erfordert der Überschallflug eine Verringerung des Querschnitts.

Sie werden vielleicht feststellen, dass der Hauptunterschied zwischen den beiden Flugzeugklassen, die Sie erwähnen, die maximal ausgelegte Fluggeschwindigkeit ist. Um eine Überschallleistung zu ermöglichen, werden Überlegungen zu geringem Luftwiderstand wie die Flächenregel leichter mit Motoren im Rumpf erfüllt. Es gilt auch, Radarreflexionen zu minimieren, hohen G-Lasten und anderen Effekten standzuhalten. Die Jäger sind auch kleiner und leichter als viele mittlere oder größere Flugzeuge.