Re: [問題] 為何一般飛機引擎沒有放在機翼上方的？

[crazybb (DonBuLi)]

小弟第一次在這個板po文
如果有錯誤還請各位指正

※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言：
: ※ 引述《bmip (開運鑑定團)》之銘言：
: : 這個問題困惑我很久，
: : 我覺得飛機引擎放在下面有幾個缺點
: : 1. 容易吸入異物
: :    因為飛機引擎離地面近，起飛時，很容易吸入被氣留捲起的異物。
這點沒辦法避免
但是異物吸入除非是鼻輪捲起
不然以一般民航機的發動機配置
吸入異物的危險程度並不會太高

: : 2. 機翼下空間不足
: :    例如737就是因為機翼下方的空間不足，所以做成了雪茄式的進氣口。
機翼下空間要看機輪設計高度
像737因為機輪設計的不高
所以才會把下方削成平的
777則是發動機超大顆
看起來像是快拖到地板上
但實際上777算是蠻高的飛機

: : 3. 降低飛機浮力
: :    飛機上下空氣氣流速度的差異，是浮力的來源之一。
: :    上方氣流越快，就會有比較多的升力。
: :    反之，則會抵銷升力差異。
: :    飛機引擎在下方，下方氣流變快，升力就會變差。
這個地方有問題
升力是靠流速差沒錯  講的更細一點是靠壓差
但是這完全是建立在"機翼"表面上的壓差
和發動機放在下面上面完全沒有關係
留意點看可以發現
發動機就算放在下方
還是會用派龍架和機翼做相當程度的分隔
發動機所噴出來的氣流並不會影響機翼太多
就算要擺在上面也是一樣要分開
否則整個升力法則計算會相當複雜而且不好控制
飛機畢竟不是只有平飛這個姿態

:   這個問題就是引擎放在機翼上的最大缺點
:   上方速度差產生升力，就一定會帶來阻力，假如是STOL機的話這是優點
:   但是一般飛機不需要這麼大的升力，更不可能忍受這樣的阻力
:   因此這種設計基本一開始就OUT了
:   引擎放在機翼下，升力和推力並不是耦合的，在巡航時最大推力的
:   狀況，可以把升力維持在恰好，但是放在機翼上，推力一提高，
:   飛機就拼命往上爬升，這樣飛起來就是一個囧字
: : 機翼上的話就有都可以解決上面的缺點
: : 維修工程師，可以直接站在機翼上維修引擎，避免機尾引擎的困擾。
:   樓梯也要錢的，爬樓梯也是需要時間的，把工具箱搬上去是需要體力的
:   要把引擎卸下時，車子可是沒辦法開到機翼上的
: : HONDA更宣稱引擎在上方比較安靜。
: : 可是除了少數短場起降的軍用運輸機，以及HONDA的新飛機外，
: : 目前多數的飛機引擎都是掛在下面，不知為何如此呢？
:   平平一樣的載貨量，引擎放在機翼上面的價格都比別人貴上一倍
:   油耗也遜，而且奇怪的是，最大離地重量沒比較好

再來是最重要的一點
這也是為什麼大多數的民航機都要把發動機放在機翼下的原因
試想如果把發動機放在機翼上方
當飛機用大攻角飛行的時候
此時機翼反倒會影響到發動機的進氣穩定度
發動機的進氣最需要的就是氣流平順
以民航機的渦輪扇來說
這麼大直徑的扇葉在高速旋轉
我們以上下左右四個點來說
如果這四個點因為氣流不順
上面的點流速快  左右的點普通  下面的點最慢
扇葉承受的壓力就會不平均
當轉到上面時因為流速快被往後壓的多一點
轉到右邊的時候稍微回來一些
轉到下面的時候回復到前面
轉到左邊的時候又被壓回去一些
然後又轉回上面壓力最大的地方
在高速旋轉時
每一片扇葉轉到不同地方就承受不一樣的壓力
這種細微的變形量
會變成相當恐怖的振動
久了就會造成金屬疲勞還有扇葉的變形
這對發動機的壽命不是一件好事

發動機放在機翼下
就算大攻角飛行
還是可以確保進氣的順暢還有穩定
因為發動機的斜下方沒有任何東西擾動氣流影響進氣
放在上面的話機翼所引起的擾動可就多很多了
這就是為什麼大部份的民航機都要把發動機配置在機翼下的原因
就算是在機後
也會經過計算確保進氣最順暢所受到的影響最小

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 59.127.44.51
※ 編輯: crazybb         來自: 59.127.44.51         (05/07 06:00)
推 pooh24:多學一件事..印象中書上都沒提到過...
推 Chiardy:看好文長知識，謝謝。
推 shouri:嗯...我不太了解的是, 民航機經常需要高攻角飛行嗎?
推 pooh24:起飛的時候，這可是個關鍵的時刻耶，大推力大載重大攻角
推 terry778899:長知識+1~~
推 heinrich:專業好文^^
推 evilkid0930:推...專業文
推 linchosh:推  專業文  長知識