Welche strukturellen Auswirkungen hat es auf den Flügel, wenn kein Treibstoff in den Flügeln und nur im Rumpf gelagert wird?

Welche strukturellen Auswirkungen hat es auf den Flügel, wenn kein Treibstoff in den Flügeln und nur im Rumpf gelagert wird und wie kann man möglichen Vor-/Nachteilen entgegenwirken? Wurde zu diesem Thema bereits geforscht?

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Das tut mir leid. Auf seine Punkte bin ich bereits eingegangen. Was bleibt unklar?
Was genau du wissen willst, ist mir unklar. "Was passiert, wenn..." ist eigentlich keine konkrete Frage (wie zB "Wie viel dünner könnten Flügel sein, wenn..."). Im Moment klingt es so, als ob Sie eine Diskussion zu diesem Thema beginnen möchten, aber diese Website ist kein Diskussionsforum. Sehen Sie sich die Tour an , um mehr zu erfahren.
Danke für deinen Beitrag. Ich habe diese Frage geändert.
Ihre Frage impliziert, dass Flugzeuge derzeit Wasserstoff in ihren Flügeln speichern. Aber es gibt keine Flugzeuge, die Wasserstoff in ihren Flügeln speichern (zumindest ist mir das bekannt), die Energiedichte ist viel zu gering. Flugzeuge werden mit Kerosin betrieben, das ist im Grunde Kerosin. Kerosin wird in den Tragflächen gelagert. Fragen Sie nach den Auswirkungen, wenn Kerosin nicht in den Flügeln gelagert wird?
Genau das meine ich
Ich habe den Eindruck, Sie versuchen zu fragen: "Was ist, wenn wir nasse Flügel fallen lassen und auch Wasserstoff verwenden?"
Tatsächlich gab es wasserstoffbetriebene Flugzeuge: cnn.com/travel/article/…
Aber meine Frage konzentriert sich auf die Auswirkungen auf das Flügeldesign ...
Verwandter -- Aviation.stackexchange.com/a/56540/34686 -- speziell der Absatz mit der Aufschrift "In ähnlicher Weise ist die Biegespannung an den Flügelholmen bei einer bestimmten Gesamtkraft geringer, wenn mehr Gewicht entlang der Flügelspannweite verteilt wird in Pfund, die der Flügel erzeugt. Wenn also die Flügelholme die kritische Komponente der Besorgnis sind, die unsere Wahl der Manövriergeschwindigkeit bestimmt, dann sollte die Manövriergeschwindigkeit steigen, wenn wir das Gewicht erhöhen, indem wir es zum Flügel hinzufügen, aber wenn wir das Gewicht erhöhen durch Hinzufügen zum Rumpf sollte die Manövriergeschwindigkeit sinken." Auch der vorangegangene Absatz.
Möglicherweise haben wir auch einige andere Fragen zu den Vorteilen des „Span-Loading“ hier auf ASE – zum Beispiel – airline.stackexchange.com/questions/42613/… .

Antworten (2)

Dies wurde gut untersucht, hier sind die Grundlagen.

Für den Fall einer Rumpftankung für Kraftstoff: Die strukturellen Lasten, die durch das Gewicht des Kraftstoffs in einem Rumpftank verursacht werden, müssen zwischen den Flügeln und dem Rumpf übertragen werden. Dies bedeutet, dass die Befestigungspunkte zwischen Flügel und Rumpf verstärkt werden müssen, was nicht erforderlich ist, wenn die Flügel stattdessen den Tank tragen. Das Unterbringen des Tanks im Rumpf bedeutet auch weniger Platz für Passagiere und Fracht.

Der beste Platz für diesen Rumpftank wäre direkt im Schwerpunkt, damit die Schwerpunktverschiebung mit dem Kraftstoffverbrauch minimiert wird - was den Tank leider genau dort platziert, wo die Passagiere sitzen. Und weil dadurch Kraftstoff in die Nähe der Passagiere gebracht wird, entsteht ein Risikofaktor bei einem Unfall.

Es gibt noch mehr Feinheiten, aber dies sind die wichtigsten Überlegungen. Ich lade die Experten hier ein, sich mit weiteren Details zu befassen.

Ein Beispiel wäre die B-52G mit einem Nassflügel, die „bemerkenswerterweise sowohl ein geringeres Leergewicht als auch ein wesentlich höheres Startgewicht hatte“ historynet.com .
@ymb1 Frühere Versionen des B-52 hielten ihren Treibstoff auch im Flügel, wenn auch in Gummiblasen. Diese fügten auch Gewicht hinzu.
@PeterKämpf: Danke für den Tipp. Ich habe die Kraftstoffkapazität überprüft, der -F trug 227.000 l, während der -G 262.000 l trug.

Ich bin ein Vibrationstyp (obwohl nicht speziell Flügelvibration), also lassen Sie mich einen Punkt hinzufügen, um Niels Nielsens Antwort zu vervollständigen.

Wenn die Masse der Flügel durch Entfernen des Treibstoffs reduziert wird, aber die Steifigkeit der Flügel gleich bleibt, dann steigen die Eigenfrequenzen des Flügels. Eine höhere Eigenfrequenz würde sich auf die Flatterspanne auswirken (macht sie wahrscheinlich besser). Dynamische Lasten auf dem Flügel (z. B. Fan-Blade-Out-Lasten) würden ebenfalls beeinflusst, obwohl es schwer vorherzusagen wäre, ob diese steigen oder fallen würden. Wahrscheinlich würden diese Lasten für einige Komponenten steigen, aber für andere würden sie sinken. Mit Komponenten beziehe ich mich hier auf Dinge wie die Motorlager, den Pylon und die Pylon-zu-Flügel-Verbindungen.

Wenn andererseits Masse entfernt wird, könnten Sie die Eigenfrequenzen gleich halten, indem Sie die Steifigkeit um einen vergleichbaren Betrag reduzieren. Dies würde Gewicht und wahrscheinlich Kosten sparen.

Ich habe keine genauen Zahlen für beide Fälle, aber es sollte eine nennenswerte Menge sein.

Wenn Masse entfernt wird ... Dies würde Gewicht und wahrscheinlich Kosten sparen - nicht für Flügel, da diese Masse hilft, dem Biegemoment des Auftriebs entgegenzuwirken. Flugzeuge ohne Unterflügelmotoren haben aus diesem Grund schwerere Flügel und eine geringere Nutzlast.
Welche strukturellen Auswirkungen hat es auf den Flügel, wenn kein Treibstoff in den Flügeln und nur im Rumpf gelagert wird?
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