飛行機によく乗る学生は、飛行機のエンジンの一部が翼にぶら下がっていて、一部が臀部に取り付けられているという印象を持っているに違いありません。 カジュアルにアレンジできる？
実際、航空エンジンは性能が大きく異なるだけでなく、特定の設置場所でも異なります。 一般的に言えば、ジェットエンジンには、一般的な翼ハンガーレイアウトに加えて、翼根、テールハンガー、および翼尾ハンガーレイアウトもあります。
翼吊りレイアウト
最も一般的なウィングサスペンションのレイアウトから始めましょう。 このレイアウトは最初に爆撃機に登場し、後に 707 航空機に採用され、ボーイングが業界の巨人の基礎を築くのに役立ちました。 採用されると、迷わずこのレイアウトが主流になりました。 人気の理由は、メリットがたくさんあるからです。 まず、このレイアウトは、「荷降ろし」に重要な役割を果たす翼と胴体の接合部のねじれの一部を、エンジンの自重で相殺するのに役立ちます。
飛行中、航空機は翼に依存して上向きの揚力を生成しますが、重い胴体は大きな下向きの重力を生成します。 このように、翼と胴体の接合部では、翼が発生する揚力と胴体が発生する重力が大きなねじり力を形成し、翼根元が航空機構造の最も重要な部分となります。 非常に重いエンジンを翼の下に吊るすと、重量の一部を翼に分散させることができ、翼の付け根でのトルクのバランスをとるのに役立ちます.
エンジンを翼の下に吊るすことで、騒音による不快感も軽減されます。 航空機が飛行中の場合、エンジンの音が非常に大きく、エンジン付近の乗客は非常にうるさいと感じます。 静かな客室環境は、航空機の快適さを測定するための重要な基準です。 このため、航空機設計者は、エンジンが翼の下に吊るされている場合、翼がエンジンの騒音に対する障壁を形成するだけでなく、エンジンを胴体からできるだけ離すことができると想像しています。ノイズの影響。
さらに、エンジンを翼の下に吊るすことには、次の利点があります。エンジンが地面に近くなり、メンテナンスとメンテナンスが容易になります。 翼の下に搭載されたエンジンが機体の重心に近くなり、機体の制御が容易になります。 大きいので、主翼下に吊るしたエンジンの増減が比較的容易です。
エンジンを翼の下にぶら下げるというのは、ただ気軽に載せるだけではありません。 飛行中の抵抗や気流など、さまざまな要因を総合的に考慮する必要があります。 民間航空機は基本的に低翼です。 この場合、航空機の設計者は、エンジンが地面の破片に吸い込まれて損傷するのを防ぐために、翼の下に吊り下げられたエンジンが地面に近づきすぎないようにする必要があります。
通常、エンジンを翼の下に吊るすのが翼吊りエンジンと呼ばれるものですが、逆にエンジンを翼の上に配置する方法もあります。 実際、翼上のエンジンは翼上の高さに制限されず、翼上のエンジンと同じように荷降ろし効果があるという観点から、翼上のエンジンのレイアウトは非常に科学的です。 しかし、エンジンを翼の上に載せてしまうと、エンジン音を遮るという翼の役割が果たせなくなります。 また、オーバーウイングのエンジンレイアウトは、エンジンの位置が高くなるため、エンジンのメンテナンスが困難になります。 様々な要因を総合的に判断した結果、現在、主翼にエンジンを搭載した機体は多くありません。
翼根のレイアウト
翼根レイアウトは長い歴史を持つエンジンレイアウト。 初期のジェット旅客機であるコメットとトゥ-104から始まり、設計者はエンジンを翼の付け根に取り付けました。 設計者がこのレイアウトを選択する理由は、翼、胴体、尾翼の 3 つの主要な空力コンポーネントによって形成される航空機の形状を維持し、風の抵抗を最小限に抑えることができるからです。 さらに、エンジンは胴体の中心軸と胴体の重心に比較的近いため、1 つのエンジンが故障しても、結果として生じる推力の不均衡は比較的小さく、飛行制御は比較的簡単です。 したがって、ほとんどの初期のジェット旅客機はこのエンジン レイアウトを使用していました。
もちろん、このレイアウトにも明らかな制限があります。 翼根元のエンジンを胴体に近づけたレイアウト。 これは、第一にキャビンの騒音を発生させ、第二に、エンジンからの熱気流が胴体に損傷を与えやすくなります。 さらに、このレイアウトでは、翼がエンジン ナセルを通過して胴体に接続されるため、耐力システムの設計が複雑になり、翼付け根の構造重量が増加します。 また、エンジンが翼構造内に搭載されるため、エンジン整備の難易度が高くなります。
テールサスペンションレイアウト
テールリフトレイアウトは、エンジンを機体の尾部に配置するレイアウトです。 このエンジン レイアウトを採用した最初のジェット旅客機はクリッパーで、後にボーイング 727 もこのレイアウトを採用しました。
このレイアウトの利点は明らかです。第一に、翼の下に冗長な突起がないため、揚力と抗力に対するエンジン ポッドの影響が軽減されます。 第二に、翼の下のスペースに厳格な要件がなく、設計者は着陸装置の高さを短くして構造を節約できます.第三に、ファーストクラス、ビジネスクラス、および胴体の前部にあるハイエンドのエコノミークラスでさえ。 4つ目は、エンジンの直径がスペースによって制限されず、バイパス比が非常に大きいエンジンを使用できることです。 第 5 に、エンジン間の距離が短いため、1 つのエンジンが故障した場合、航空機のヨーへの影響は、翼下の吊り下げレイアウトよりもはるかに小さくなります。
このレイアウトには、エンジンの翼への荷降ろし効果が損なわれるなどの欠点もあります。 テールエンジンのレイアウトには高レベルのテールが必要であり、モデルの設計では垂直構造を強化する必要があります。 エンジンの数を自由に増減することはできません。
「ウイングクレーン＋テイルクレーン」レイアウト
「翼クレーン＋尾翼クレーン」のエンジンレイアウトは、3基のエンジンを持つ一部の航空機で見られます。 その中で最も代表的なものは、マクドネル・ダグラス社が製造した DC-1 および MD-11 長距離広胴機です。 このエンジン配置方式の採用にあたっては、当初、尾翼にエンジンを搭載して機体の出力を上げ、飛距離を伸ばすことが指針とされていました。 この「ウイング クレーンとテール クレーン」のエンジン レイアウトは、民間航空機の二次エンジン巻き上げの人気が高まるにつれて、徐々に廃止されてきました。
