後置發動機的客機為什麼現在很少了?

2020-12-18 中國科技新聞網

  出品:科普中國

  作者:王明志

  策劃:武玥彤

  監製:光明網科普事業部

  網友提問:後置發動機的客機為什麼現在很少了?

  專家解答:

  現代噴氣式民用客機發動機的配置主要有三種形式。一是將發動機全部安裝在機翼下方,如波音767和空客A330;二是將發動機全部安裝在機身尾部(即後置形式),如美國上世紀研製的MD-80和MD-90支線客機;三是前兩種形式的綜合,將一部分發動機安裝在機翼下方,另一部分發動機安裝在機身尾(即混合配置形式),上世紀70年代美國研製的L1011「三星」客機就採用此種配置形式。採用上述任何一種發動機配置形式都不影響民用客機的使用,而在實際應用中,需要綜合考慮飛機特點,簡化飛機結構複雜性以及提高飛機發動機可維修性等多種因素,選擇最恰當的發動機配置形式。

  採用後置發動機配置形式的現代客機數量減少主要體現在大型民航機上,如目前投入運營的波音系列和空客系列大型民航機都採用在機翼下方安裝發動機的配置形式,但支線客機和公務機仍然有相當部分採用後置發動機的配置形式。所以,從嚴格意義上講,後置發動機仍然是現代民航機發動機的重要配置形式之一。

  大型民航機目前較少採用後置發動機布局,主要有以下兩個方面的考慮:

  首先,後置配置發動機的維護比翼下配置發動機更複雜。後置配置發動機需要考慮機翼卻對發動機進氣產生的影響,要避開流過機翼的氣流所產生的湍流進入發動機進氣道後影響發動機穩定工作,需要抬高發動機的安裝位置,而且發動機有一側受機身遮擋,不便於設置維護開口,維護起來不甚方便。翼下安裝發動機時,安裝高度低,兩側都可設置維護開口,維護更加方便。

  其次,T形平尾布局結構比常規平尾布局更複雜。發動機採用混合配置形式是,只有一臺發動機後置,置於後機身垂尾根部,水平尾翼仍可採用常規布局形式。但發動機全部後置時,水平尾翼就必須採用T形布局形式,也就是水平尾翼設置在垂直尾翼的頂部。與常規布局水平尾翼相比,垂直尾翼的氣動特性有所不同,水平尾翼作動機構更複雜,材料強度要求更高。一般來說,大型軍用運輸機由於需要設置機尾艙門以便物資裝卸,必須採用T形平尾布局,民航機無此特殊要求,採用常規布局平尾,可簡化飛機結構,降低成本。

圖1 民航機發動機典型配置形式翼下配置(圖片來自網絡)

圖2 採用後置發動機的MD-90支線客機(圖片來自網絡)

圖3 採用後置發動機的公務機(圖片來自網絡)

圖4 採用混合配置發動機的KC-10空中加油機(圖片來自網絡)

  王明志,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任航空兵部隊作訓參謀、副團長、教研室副主任、主任。先後在《外國軍事學術》、《空軍軍事學術》、《外國空軍軍事學術》、《中國空軍》、《航空雜誌》等發表論文、譯文30餘篇;1996年以來為《世界軍事年鑑》「航空武器裝備」類目撰稿人;擔任3本教材的主編、副主編;獲軍隊科技進步三等獎1項,空軍軍事理論研究成果一等獎1項,二等獎和三等獎多項。

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