Warum werden die Treibstofftanks in den Flügeln zuerst gefüllt und warum werden sie zuletzt verwendet?

Es ist für die Flügelbiegeentlastung (für freitragende Flügel ). Da der erzeugte Auftrieb die Flügel nach oben biegt, wirkt das Gewicht des Kraftstoffs dem entgegen.

Da das Flugzeug während des Fluges durch das Verbrennen von Treibstoff an Gewicht verliert, muss auch die Flügelkrümmung entlastet werden (weniger Gewicht → weniger Auftrieb). Aus diesem Grund werden die Flügeltanks als letzte verwendet.

Zum Vergleich: Eine Boeing 777-200ER kann 29 Tonnen Treibstoff in jedem Flügel aufnehmen, und jeder Flügel misst ~27 Meter und ist selbsttragend.

Beispiel:

Nehmen wir an, in unserem Verkehrsflugzeug fasst jeder Flügeltank 100 Einheiten (insgesamt 200 für beide Tanks) und der mittlere Tank 200 Einheiten, und Sie haben einen Flug, der 200 Einheiten Treibstoff benötigt.

• Korrektes Szenario: Indem nur die Flügeltanks gefüllt werden, wirkt das Gewicht des Kraftstoffs in den Flügeln der Biegung des Auftriebs entgegen.

• Falsches Szenario: Wenn nur der mittlere Tank gefüllt wird, werden die Flügel stark gebogen (vielleicht sogar über ihre Konstruktionsgrenze hinaus). Das ist nicht gut, und selbst wenn es innerhalb der Konstruktionsgrenzen liegt, werden die sich wiederholenden [vermeidbaren] Belastungen die Lebensdauer des Flugzeugs verkürzen .

Beispiel für Nutzungsreihenfolge (Zeitplan):

Unser Flug benötigt 300 Einheiten, basierend auf dem oben Gesagten werden wir die Flügeltanks füllen und den mittleren Tank halb füllen.

• Richtige Reihenfolge: Indem wir zuerst die Mitte entleeren, haben wir die Dauer der Flügelknickentlastung verlängert.

• Falsche Reihenfolge: Indem wir zuerst die Flügel entleeren, verlieren wir die Flügelkrümmungsentlastung, während das Flugzeug noch schwer ist.

Verwandte: Wie wird Kraftstoff auf einem Trijet mit einem Motor am Heck gespeichert und geleitet?

Wenn die gesamte Nutzlast eines Flugzeugs auf den Rumpf konzentriert ist, entsteht eine große Biegelast auf den Flügeln, um dieses Gewicht zu tragen. Das Speichern von Kraftstoff in den Flügeln ermöglicht es, einen Teil dieses Gewichts an der gleichen Stelle zu platzieren, an der es getragen wird, in den Flügeln. Das Verteilen des Gewichts auf die Tragflächen reduziert die Belastungen dort, wo die Tragflächen auf den Rumpf treffen.

Ein kleiner Punkt - es hat einen Sicherheitsvorteil, weniger brennbaren Kraftstoff im Körper zu halten.

Das Aufbrauchen dessen, was sich zuerst im Körper befindet, hilft, ihn weiter von der Besatzung und den Passagieren fernzuhalten.

Bei einem Absturz möchten Sie, dass sich der Kraftstoff nicht entzündet, aber an beiden Stellen brennt er besser an den Flügeln aus als im Hauptrumpf.

Der Hauptgrund, warum Kraftstoff zuerst in die Hauptflügeltanks gefüllt wird, liegt wahrscheinlich darin, dass bei einigen Verkehrsflugzeugen (wenn nicht den meisten) die Motoren direkt aus den Flügeltanks gespeist werden. Einige Verkehrsflugzeuge müssen den Kraftstoff aus den Mitteltanks in die Flügeltanks pumpen, bevor die Triebwerke den Kraftstoff nutzen können. Wenn also zum Beispiel für den Flug 10.000 Pfund Treibstoff benötigt werden und jeder Flügel 5.000 Pfund fassen kann, plus der Mitteltank zusätzlich 5.000 Pfund fasst, dann wollen Sie nicht im Bauchtank beginnen, weil Sie am Ende landen werden mit 5.000 Pfund im Bauch und 2.500 Pfund in jedem Flügel. Dann muss die Flugbesatzung im Flug 5.000 Pfund Treibstoff aus dem Bauchtank in die Tragflächen umfüllen. Stellen Sie sich vor, der Flug würde nur 5.000 Pfund erfordern und Sie würden im Mitteltank starten. Sie würden am Ende mit der vollen Kraftstoffladung im mittleren Tank landen.

Wenn Sie das Flugzeug auffüllen, spielt es keine Rolle, ob Sie zuerst den Bauch oder die Flügel betanken. Eine weitere Überlegung, die nicht Teil Ihrer Frage ist, ist das Gewicht und die Balance am Boden, wenn das Flugzeug leer ist. Einige Flugzeuge wie die ältere DC8 haben etwa 8 oder 10 Treibstofftanks an verschiedenen Stellen, einige befinden sich vor dem Schwerpunkt und andere hinter dem Schwerpunkt. Die Kraftstofftanks in der Wurzel der Flügel befinden sich jedoch normalerweise etwas vor dem Schwerpunkt, was dazu beiträgt, ein Kippen des Hecks zu verhindern.

Die einfachste Erklärung ist, dass die Flügel als tragende Struktur in der Luft und am Boden ausgelegt sind. Sie möchten also, dass das meiste Gewicht in / auf den Flügeln liegt.

Mit anderen Worten, Sie möchten die Gewichtsbelastung auf der Flügelstruktur im Gegensatz zum Rumpf halten, da die Flügel so konstruiert sind, dass sie Gewicht tragen.

Flügeltanks werden zuerst geladen, weil:

1. Das hält das meiste Gewicht auf den Flügeln.
2. Sie werden immer geladen. Bei kürzeren Flügen darf der mittlere Tank überhaupt nicht betankt werden.

Dann wird zuerst Treibstoff aus den mittleren Tanks verbraucht, um während des Fluges das meiste Gewicht auf den Flügeln zu halten.

Das Gewicht des Kraftstoffs wirkt der Aufwärtsbiegung der Flügel entgegen, da nur die Flügel allein die Last der Kabine und aller Passagiere / Fracht tragen müssen. Die Verwendung von Kraftstoff aus den Flügeln zuletzt verringert die Belastung der Flügel und der Gelenke zwischen Flügel und Kabine.