波音 747、A380 等四發動機機型,為什麼外側兩個發動機要距離那麼遠?對機翼的受力不是很不利嗎?

為什麼不像B52的那樣,兩個發動機並在一起?


飛機飛行時,機翼產生升力,受向上彎折的應力。所以機翼上掛點東西對平衡應力當然是有好處的了。不光掛發動機,機翼裡面的油也是在巡航中最後被消耗的。所以有的飛機在翼尖上掛點東西,對翼根處向下的彎矩比較大,來更大地平衡升力對機翼向上的彎矩,例如下圖F104星戰。下面附有兩張機翼彎矩圖,可以看到機翼上裝發動機明顯減低了發動機到翼根的彎矩,這樣的設計對翼根結構是有好處的。

B52對推力需求大,一下搞了8個發動機,因為那時候發動機推力不夠。要是8發均勻分配在整個機翼上,那這結構就熱鬧了,還不如一個掛架掛兩個。工程學上妥協的結果

經過評論提醒,還有一個發動機炸了不會讓隔壁的也停機,在雙發戰鬥機上,出於這個原因,經常會引起雙發失效。A340,A380,747的側視圖都能看出來,發動機側面投影並不重疊,這當然需要兩個發動機隔開一段距離了


恰恰相反,外側兩個發動機要距離遠對機翼受力正好有利。如圖,飛機在空中時多數時候升力等於重力,發動機越靠近翼尖翼根部分受力矩越小(力矩=力×距離)。

之所以沒把發動機都安在翼尖上的原因在於一旦單發失效的話發動機距離機身越遠產生的偏航/滾轉力矩就會越大,進而影響飛行安全。

另外B52把兩台發動機並在一起放的原因是設計B52的時候還沒有可供選用的大涵道比渦扇發動機,所以就只能兩台頂一台湊合著用了。你把B52並排的兩台發動機看作一台的話其實你就會發現B52的發動機布局和B747、A380等四發機型布局差不多了~


一炸炸倆很開心是吧

而且大涵道比發動機擠在一起也不好做


其實是有利的,現在大部分民航客機都使用結構油箱,就是把燃油存放在大翼里。就我維護的320來說一個大翼油箱可以存六噸多的油,而且在翼尖還有個外油箱(可裝700公斤左右)。為什麼這樣設計,因為320的起飛重量在六十多噸(別提重型客機了得幾百噸),而飛機升力是由大翼提供的,想像一下,你在飛機雞翼上表面打幾個吊點把飛機吊起來,這個時候是不是飛機雞翼翼根處受的負荷特別大?這個時候把飛機上重量的一部分(燃油)放在大翼里,這個時候根部的負荷就少了很多。而力矩等於力乘力臂,離雞翼根部越遠起到的卸荷作用越大,所以這就是外油箱和發動機掛在機翼下表面的原因了。而四發飛機外側發動機比內側發動機起到的卸荷能力要多很多(參考離機翼根部的距離),而且發動機離得遠可以防止一台發動機起火或故障造成同側發動機都報銷


飛機機翼的翼根承力大體有兩種,一是飛機停放時,因為重力作用,機翼下垂,機翼有向下彎折的趨勢,這是一種受力狀態;還有就是飛行時,飛機機身重量都掛在機翼上,機翼有向上彎折的趨勢,這是另一種受力狀態。發動機本身的重量不小,分布在機翼哪個位置才能最佳受力從而減輕結構重量,需要經過理論計算。至於B52為什麼和787在這方面不一樣,我也不知道為什麼美國人怎麼想的,私下推測,B52畢竟老機型了,有一些設計時考慮不周也很可能,畢竟時代在進步,找出更合理的分布才是正常的,比如翼梢小翼,也是後來發展起來的不是


太重了,b52那兩個一起的比較小


emmmB52估計是單純的為了推力,記不記得導彈那種雙蛋掛架?估計軍方靈感是從這裡來的。

還有啊,747 380什麼的,澀計之初一定會考慮這個問題噠。747第一代已經做到機翼彎折6m不斷,380那個機翼強度你想不來的。飛的時候升力就會把外部引擎重力分擔掉的

(純屬胡謅,如有不妥敬請指正。只會飛,不會造。)


我覺得還有很重要的一點是,現代的發動機反推裝置大部分是折流門或者平移門式的,這樣在拉反推的時候大量外涵氣體從兩側或者四周向前噴出,如果兩發距離太近會影響其他發動機進氣造成喘振等嚴重的後果。所以有些四發的飛機就算安裝的四個相同型號的發動機,但是不同位置的發動機同一側排氣格柵角度都是不同的,而且不能互換。


彎矩問題,。。。有一個突變值


簡單的想想就知道,飛機飛的時候機翼都是受到向上的升力,所以你所說的怕發動機負重太重是不必擔心的。 淡淡路過


就舉個例子吧。

你一個扁擔挑四桶水,是把四桶水均勻搭在扁擔上,還是兩桶兩桶挑在扁擔邊。

從速度方面考慮選擇後者,而處於安全形度(讓水桶盡量不翻)還是會選擇前者吧。


瀉藥。。大佬們已經回答得很好了,一是平衡機翼產生的升力對機翼產生的彎矩,二是故障時能保證安全間距,飛機的設計都是經過精密計算和嚴苛的反覆試驗,而且工藝要求極高,設計出來絕對是在多種模型里挑選的最靠譜的!


簡要分析:

1、A380、B747、B52 發動機布局相同,4個發動機吊艙位置,區別在於B52轟炸機1個吊艙吊2個發動機。

2、受力角度分析:以B737NG為例,雙發,單發核心機重約3噸,機翼結構油箱可存儲4噸燃油。這都不重要,B737最大起飛重量73噸。

機翼提供了飛行所需的大部分升力(升力大於重力,尾部小翼提供的升力在此可忽略)

PS:A380最大起飛重量575噸。

發動機的重量完全在機翼可承受範圍之內。

3、發動機安裝、維護、更換角度分析,大翼一側的2個發動機不能太接近。單發延程等因素。具體隨後補充


離遠了受力才均衡,比都堆一塊強。B52並一塊是那年代技術不行,單個推力不夠只好靠數量。要是出B52復刻版的話,四個發動機足夠了。

並一塊還有個很大隱患,一個發動機起火或者被撞擊,會波及到旁邊的。


科學和工程的安全哲學是,均勻分布往往好於集中。

倆雞蛋都放在一個籃子里,籃子丟了心疼,雞蛋碰碎了雞蛋也心疼。

這可以通過拉格朗日中值定理體現。

實際的工程學和力學問題,其它答主多多少少有提及,我就不多說了。

這裡講這個比較抽象的結論,反而有利於更多人理解。


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