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帖子主题:ARJ21为什么发动机挂屁股上?

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ARJ21为什么发动机挂屁股上?

ARJ21为什么发动机挂屁股上?看世界上大多数客机运输机发动机不都是挂在翅膀下面,发动机挂在屁股上面有什么好处?

ARJ21为什么发动机挂屁股上?

ARJ21

ARJ21为什么发动机挂屁股上?

伊尔76

ARJ21为什么发动机挂屁股上?

安148和ARJ21同样属于支线客机

ARJ21为什么发动机挂屁股上?

波音737

ARJ21为什么发动机挂屁股上?

日本设计的支线客机

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      2010/4/8 15:22:15

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      个人观点,分两个层面来说,一个是目前状况,一个是对于长远发展的局限性。

      1、下单翼加尾吊布局应该说对于ARJ-21这种支线客机来说,应该是很合适的。在支线客机这种具体条件下,以有限的载油量和较小的发动机推力来获取最大航程和最大经济性角度而言,完全是很理想的设计。可以参考一下波音733(738-300型,也就是波音商用客机常见最小的型号的图片,网上有的是,恕我不贴了)。随便找一张图就可以看出来,733为了能够使翼吊发动机适应机身高度,硬生生地把发动机整流罩下半边给挤成了扁平形状,整个发动机进气口都快挤成了圆角三角形,就是为了避免发动机进气道下端过低吸入杂物,以及避免整流罩过低造成擦地。

      其实严格来讲,这种整流罩形状明显是折衷方案,为了发动机系的安全性,只好委屈整流罩底部扁成那个样子。其实有两种办法也可以解决这个问题,一是加高起落架,但是过高的起落架,对于飞机起降过程中的重心稳性是极大的危害。可以参考安225,或者美军C-130,由图片可见,这两型飞机起落架极短,几乎都是肚皮挨着地,越是重型飞机,越追求降低重心,以保证重荷载下飞机能够平稳起降,否则,起降时过高的重心,会让飞机稍遇一点点侧切风,就会侧倾而造成严重的事故。二是抬高机翼,让发动机能够获得更大的垂直空间。这又产生了一个噪音问题。我们可以参考几乎所有的商载客运型飞机(多用途型不算数),几乎没有采用上单翼加翼吊发动机的布局,原因很简单,这种布局下,发动机就在客舱窗外水平位置,也没有下单翼布局中机翼对发动机噪音的阻隔,客舱中后段噪音几乎根本无法忍受。相对之下,倒是那些C-10、C130、安225、B-52等等这些根本不考虑载客舒适性的大型运输机,普遍采用了上单翼加翼吊发动机的布局,既给发动机留出足够垂直空间,又能够降低起落架高度,完全满足了用途要求。

      2、从长远发展的角度讲,我倒是认为,目前的动力布局,对于以后国产大飞机向干线长途客机发展的道路是一个阻碍,或者说是一个走错路的诱因,至于走不走错路那是取决于型号决策者的事了。

      从目前商载客机布局的发展趋势来看,除非气动理论有一个很大的飞跃,否则,很长一段时间内,商载客机的布局还是会以下单翼加翼吊发动机的布局为主。目前世界上中、大型商载客机及一些其他用途的重型飞机的动力布局无一采用尾吊方案,而无一例外地使用翼吊方案,如前面提到的波音733、波音的737、747、757、767、777及最新的787等全系列,空客的310、320直至380全系列,以及所有全部的原产用途货机/运输机(图系列客改货的不算),全部采用了翼吊方案,因为尾吊布局相对翼吊布局来说,对配载平衡的敏感性太强,于运输安全是非常不利的。在小型支线客机或者商务机机型中,较少的载客对于配载平衡还不是太明显,而尾吊飞机运载量越大,对配载平衡精度和稳定性要求就越高,对于货舱和行李舱配载就越麻烦。所以重型飞机几乎无一例外地都放弃了尾吊方案而采用翼吊方案。

      可是,我们知道,出于可靠性要求,飞机型号的发展一般带有很大的继承性,最近CCAV播过J-10总师的访谈,宋总就很明确地讲,一般来说,新型号飞机采用的新材料、新技术、新构型一般都不超过原型机的30%。可是,如果我们以后发展更大的干线客机或者重型飞机,如果沿用尾吊布局,那无疑是于市场前景非常不利的,从技术角度讲也非常不合适。可是,如果布局再另起炉灶改为翼吊方案,那在气动布局、结构可靠性等方面就无疑于推倒重来,不仅继承性大打折扣,目前现有成熟的气动布局设计方案也几乎无所借鉴,而且在适航证等很多很多国际认证方面会有极大的麻烦,相当于重来一遍。

      那么,我们以后发展的道路是追求良好的市场前景,而对气动布局推倒重来,形成中小飞机尾吊、大飞机翼吊的双重布局?还是发展“有中国特色的尾吊大飞机”??

      这对于决策者来说,是一个大问题。。。

      2010/4/12 9:50:45

      网友回复

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      飞机形心,气动升力中心,空载满载时的重心,推力受力点分散而且离的很远,对飞机操纵性有很大不利影响,极端情况下加一点推力机头就会下沉,对飞控和飞机司机要求高

      2014/10/27 9:14:58
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      回复:ARJ21为什么发动机挂屁股上?

      三菱支线客机(Mitsubishi Regional Jet,简称“MRJ”).MRJ主要包括MRJ-70和MRJ-90两个系列,每个系列都包括基本型、延程型(ER)、远程型(LR) 以满足不同用户的需要。MRJ-70为70-80座,MRJ-90为86-96座。MRJ为40吨级的支线客机,该机最大速度可达0.82马赫,巡航速度为0.78马赫。航程最远的 MRJ-70LR航程可达3630千米,MRJ-90最大续航距离为3330千米。MRJ-90和MRJ-70在高度和宽度上完全一致,但长度多3米,推力也更大。

      回复:ARJ21为什么发动机挂屁股上?

      ARJ21采用国际通用的“主制造商-供应商”模式,将装配GE通用电气公司的CF34-10A支线喷气发动机、Rockwell Collins洛克韦尔柯林斯公司的航电系统[4]、Honeywell霍尼威尔公司的主飞行控制系统,而其零部件多为进口。

      ARJ21-700:为该系列的基本型。混合级布局78座、全经济级布局90座,由CF34-10A引擎提供动力。具有两种构型:标准航程型(STD)以及增大航程型(ER),其飞行距离可达3700公里,飞行高度11900米。

      ARJ21-900:为该系列的加长型。混合级布局98座、全经济级布局105座,由CF34-10A引擎提供动力。具有两种构型:标准航程型(STD)以及增大航程型(ER)。

      ARJ21F:为该系列的货运型。主货舱长19.033米,最大载重10,150千克。

      ARJ21B:为该系列的公务机型。

      2010/6/7 19:18:46
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      这个飞机也就是根据道格拉斯的飞机照葫芦画瓢的,引擎在翅膀下的客机国内只怕还设计不出来。

      2010/6/7 18:56:50
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      个人观点,分两个层面来说,一个是目前状况,一个是对于长远发展的局限性。

      1、下单翼加尾吊布局应该说对于ARJ-21这种支线客机来说,应该是很合适的。在支线客机这种具体条件下,以有限的载油量和较小的发动机推力来获取最大航程和最大经济性角度而言,完全是很理想的设计。可以参考一下波音733(738-300型,也就是波音商用客机常见最小的型号的图片,网上有的是,恕我不贴了)。随便找一张图就可以看出来,733为了能够使翼吊发动机适应机身高度,硬生生地把发动机整流罩下半边给挤成了扁平形状,整个发动机进气口都快挤成了圆角三角形,就是为了避免发动机进气道下端过低吸入杂物,以及避免整流罩过低造成擦地。

      其实严格来讲,这种整流罩形状明显是折衷方案,为了发动机系的安全性,只好委屈整流罩底部扁成那个样子。其实有两种办法也可以解决这个问题,一是加高起落架,但是过高的起落架,对于飞机起降过程中的重心稳性是极大的危害。可以参考安225,或者美军C-130,由图片可见,这两型飞机起落架极短,几乎都是肚皮挨着地,越是重型飞机,越追求降低重心,以保证重荷载下飞机能够平稳起降,否则,起降时过高的重心,会让飞机稍遇一点点侧切风,就会侧倾而造成严重的事故。二是抬高机翼,让发动机能够获得更大的垂直空间。这又产生了一个噪音问题。我们可以参考几乎所有的商载客运型飞机(多用途型不算数),几乎没有采用上单翼加翼吊发动机的布局,原因很简单,这种布局下,发动机就在客舱窗外水平位置,也没有下单翼布局中机翼对发动机噪音的阻隔,客舱中后段噪音几乎根本无法忍受。相对之下,倒是那些C-10、C130、安225、B-52等等这些根本不考虑载客舒适性的大型运输机,普遍采用了上单翼加翼吊发动机的布局,既给发动机留出足够垂直空间,又能够降低起落架高度,完全满足了用途要求。

      2、从长远发展的角度讲,我倒是认为,目前的动力布局,对于以后国产大飞机向干线长途客机发展的道路是一个阻碍,或者说是一个走错路的诱因,至于走不走错路那是取决于型号决策者的事了。

      从目前商载客机布局的发展趋势来看,除非气动理论有一个很大的飞跃,否则,很长一段时间内,商载客机的布局还是会以下单翼加翼吊发动机的布局为主。目前世界上中、大型商载客机及一些其他用途的重型飞机的动力布局无一采用尾吊方案,而无一例外地使用翼吊方案,如前面提到的波音733、波音的737、747、757、767、777及最新的787等全系列,空客的310、320直至380全系列,以及所有全部的原产用途货机/运输机(图系列客改货的不算),全部采用了翼吊方案,因为尾吊布局相对翼吊布局来说,对配载平衡的敏感性太强,于运输安全是非常不利的。在小型支线客机或者商务机机型中,较少的载客对于配载平衡还不是太明显,而尾吊飞机运载量越大,对配载平衡精度和稳定性要求就越高,对于货舱和行李舱配载就越麻烦。所以重型飞机几乎无一例外地都放弃了尾吊方案而采用翼吊方案。

      可是,我们知道,出于可靠性要求,飞机型号的发展一般带有很大的继承性,最近CCAV播过J-10总师的访谈,宋总就很明确地讲,一般来说,新型号飞机采用的新材料、新技术、新构型一般都不超过原型机的30%。可是,如果我们以后发展更大的干线客机或者重型飞机,如果沿用尾吊布局,那无疑是于市场前景非常不利的,从技术角度讲也非常不合适。可是,如果布局再另起炉灶改为翼吊方案,那在气动布局、结构可靠性等方面就无疑于推倒重来,不仅继承性大打折扣,目前现有成熟的气动布局设计方案也几乎无所借鉴,而且在适航证等很多很多国际认证方面会有极大的麻烦,相当于重来一遍。

      那么,我们以后发展的道路是追求良好的市场前景,而对气动布局推倒重来,形成中小飞机尾吊、大飞机翼吊的双重布局?还是发展“有中国特色的尾吊大飞机”??

      这对于决策者来说,是一个大问题。。。

      2010/4/12 9:50:45
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      翼吊式发动机布局的优点:在飞行中由于发动机的重力使机翼载荷减少10%-15%。发动机前伸使机翼剖面的重心前移起到防颤振配重的作用,机翼的防颤临界速度增大。发动机挂在短舱内,具有较短的正面进气道,总压损失小;且易维护,安装和拆卸也很方便。

      不足之处:发动机停车时偏航力矩大;由于离地面较近,须采取防尘土和沙石的措施;机翼上的增升装置也难设计。

      尾吊式发动机布局的优点:机翼为纯空气动力部件,易于安排增升装置,其品质可提高6%-10%。发动机位置靠近飞机轴线,比翼吊式布局更易克服任意一台发动机发生空中停车的影响。机舱内的噪音和火灾危险都有所减小,喷流声振对结构的作用小,放不下起落架迫降的安全性提高。

      存在的缺点:发动机使机身弯矩增大,须加强后机身以承受来自发动机的载荷,因此机身约增重10%-15%。机翼上没有发动机重力的卸载作用,机翼结构的重量会增加10%-15%。此布置的空机和满载的飞机重心区别较大,导致飞机在空中和地面会给使用和维护带来一定难度。

      2010/4/11 16:30:41
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      ARJ-21采用发动机尾部吊舱,高平尾布局,这种布局方式有利于推力的发挥,速度快,在单发停车的情况下,能较容易作平衡修正,巡航状态下平尾效率高,省油。

      2010/4/11 14:57:22
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      发动机装在尾巴上的飞机有很多,并不是只有ARJ21首创。

      2010/4/11 10:01:51
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      反正我看在后面的都是小飞机 大飞机上很少看到

      2010/4/11 6:56:03
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      不是太懂

      学习一下走人

      2010/4/10 14:24:40
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      感觉机动性会好一点,升降扭力变大了,不过对机身,特别是机身后半部的整体牢固性要求有点高,所以发动机还是布局在了靠近机翼的地方,发动机和机翼交界处的这个地方会受到竖向切力的作用

      2010/4/10 10:06:05
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      祝楼主快乐,大家一齐讨论

      2010/4/10 6:16:31
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      楼主想像一下,在ARJ21机背上装上平衡木雷达是不是很和协?下单翼飞机最大的优点就是机翼对于机背上面的设备影响很小,发动机后置其实也没什么不好,说是维护的时候高一点,哎。。对于噪音来说还是看发动机的噪声性能控制情况,发动机后置对于机身前部的乘客更有利,而翼下却影响了整个中,后部的乘客

      2010/4/9 22:53:20
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      支线客机,机翼载荷较小,挂上发动机后会达到负荷临界状态,降落时容易出现折断,且支线客机的发动机的动力比较小,由牵拉式动力变为后推式动力效率会得到提高。

      2010/4/9 21:50:32
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      最主要的是安全因素,因为ARJ-21是支线客机,飞机小,如果发动机吊在翼下,在没关发动机人下去会吸进发动机。

      2010/4/9 21:38:10
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      我国对下单翼飞机制造很有心得,就是战斗机也是下单翼居多。早期我们引进英国罗罗公司的三叉戟飞机就是这种布局,也就是楼上说的林彪的飞机。后来我们又跟麦道公司合作生产麦道82,也是这种布局,积累了不少经验。因此,ARJ21就设计成这样。王小莫院士根据以色列预警机载机的启示,运用加拿大的湾流做载机,也在最近透露,我国下一代预警机很可能使用ARJ21作为载机。因为预警机雷达的小型化,用ARJ21做载机成为可能。证明我国在预警雷达小型化上取得了突破。从此我们将告别无预警机载机的尴尬场面。

      2010/4/9 21:03:39
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       以下是引用間接正犯 在第9楼的发言:

      去找找MD-82/90的图片,再联想一下中国曾协助生产该型客机。瞭解了?

      林秃子的飞机也是这样的,牟其中的飞机也是这样的。

      2010/4/9 17:55:54
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      谢谢......终于顶进了!!!

      2010/4/9 17:31:44
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      估计是偷学麦道的吧

      2010/4/9 16:25:58
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      ARJ-21下单翼,自然机机放屁股上,雅克是上单翼,就吊着楼

      2010/4/9 16:04:33
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      主要是空间考虑,机翼下如果空间够的话,最好安在机翼下,方便维护,舒适性好

      中小型下单翼的飞机翼下空间不够,而大型客机和采用上单翼的运输机就有足够空间来安装发动机

      2010/4/9 15:22:25
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      第一,中国没有什么技术,只好放在后面,经常摔交的图154也在后面的。第二,可能当年组装麦道积累了一点经验。

      2010/4/9 14:26:13
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      用翼吊的一般是稍大个点的飞机,这些飞机机体大离地也高,发动机离地面有足够的距离,客机貌似考虑到成本和维护的问题所以多为下单翼,军机要照顾一定的恶劣机场环境所以要用上单翼再调的高一点,另外如果用arj21这样的尾撑结构造大飞机的话飞机屁股上的发动机能把飞机压的翘起来(发动机是很沉的),当年tu154在机场空载的时候就是要用压舱水灌到前舱或者在机尾用撑杆

      而arj21这个尺度的飞机用尾撑的好处有不影响整机气动和推力离飞机中轴比较近,这样万一一个发动机出问题的话不会有很大的偏航力矩,比较好控制,还有就是离地高不易被沙石打到(当然维护难度也增大了)

      反正每种布局都有优缺点,无非是在哪种尺度的飞机上优点明显或在哪种尺度的飞机上缺点明显罢了

      2010/4/9 14:23:48
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      LZ不全面,航空界也有好多机型使用尾部发动机的,比如MD82就比较著名,还有我坐过的最烂的民航飞机(东航山西分公司)的雅克42,不过他是三发,还有一发在垂尾根部!

      2010/4/9 13:00:03
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      支线客机这样的布局绝对不在少数, 西飞又和庞巴迪关起颇为暧昧, so..

      2010/4/9 12:09:37
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      去找找MD-82/90的图片,再联想一下中国曾协助生产该型客机。瞭解了?

      2010/4/9 11:46:20
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      我觉得最主要的原因是支线机机体较矮,翼下空间不足以安装发动机,或者说不足以在大多数机场环境下保证发动机的安全。大客机放在翼下主要是方便维护。

      2010/4/9 8:51:23
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      可能是保证头等舱的“安全”吧~

      2010/4/9 6:32:37
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      学习了

      2010/4/9 4:36:05
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      尾部发动机主要的考虑估计是减小载员仓噪音,这对商业飞机的舒适性是很重要的。

      很多小型商业飞机都是尾吊发动机,比如说著名的湾流系列。

      2010/4/8 18:14:36
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      发动机在尾部好处是噪音影响范围比正常布局的低,缺点是发动机位置高,维护困难,而且在尾部出现发动机故障对飞机操作影响大,尾部的噪音要高些。所以这种布局多在小型商务或私人飞机上。arj21用这种布局估计还是考虑噪音的影响范围,一般尾部都是买折价票的,噪音高点问题不大。

      2010/4/8 18:10:25
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      我也不懂,进来学习的

      2010/4/8 16:57:30
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      最主要的是可以减轻机翼负载;

      避免发动机擦地;

      避免发动机离地面过近而吸入异物。

      缺点也比较明显:屁股太重,尾部噪音大。

      2010/4/8 15:47:45

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