Réponse courte

Ce sont les conditions d'écoulement très différentes d'un état statique à l'autre qui exigent un placement séparé de moteurs à réaction à taux de contournement élevé. Ils produiraient moins de poussée et plus de traînée lorsqu'ils étaient jumelés.

Pourquoi y avait-il des moteurs jumelés?

Les premiers jets avaient leurs moteurs montés directement sous ou dans l'aile, et comparaisons entre Les moteurs montés et jumelés séparément ont montré un léger avantage pour ce dernier en raison d'une surface mouillée plus faible et d'un impact moindre sur l'aile.

Arado a construit deux prototypes à quatre moteurs de leur Ar-234 jet, un avec des moteurs séparés (V6, voir directement ci-dessous) et un avec des moteurs jumelés (V8, plus bas). Le V8 est devenu le prototype de la version C de l'Ar-234.

Cependant , avec l'augmentation du débit d'air des moteurs à taux de contournement élevé, l'interférence entre les deux transformera l'appariement en un inconvénient. En croisière, seul le tube d'écoulement central s'écoulant vers le moteur sera ingéré, et le reste se répandra sur la lèvre d'admission. Placer un deuxième moteur directement à côté du premier bloquera le flux d'air déversé de ce côté et augmentera le débit de déversement du côté opposé. Cela causera probablement une séparation massive là-bas si l'admission n'est pas fortement modifiée, conduisant à une augmentation notable de la traînée. De plus, le débit désormais asymétrique dans l'admission réduirait l'efficacité du ventilateur - il a besoin d'un débit très homogène sur toute la section transversale des moteurs actuels.

Inversement, à bas régime, le moteur aspire l'air de partout et seront confrontés à la concurrence d'un deuxième moteur, de sorte que les deux ne pourront pas ingérer autant d'air que lorsqu'ils sont montés séparément. La conséquence de l'appariement serait une réduction de la poussée pendant le décollage.

L'inconvénient initial des moteurs séparés, leur impact collectif sur l'aérodynamique des ailes, est désormais considérablement réduit en les montant sur des pylônes , donc ils sont devant et sous l'aile.

Une grande partie de cela est probablement liée à la maintenance, comme vous l'avez observé. Actuellement, les moteurs sont généralement sortis directement du pylône. S'ils étaient jumelés sur un pylône, ils devraient soit être retirés ensemble (ce qui les rend essentiellement deux fois moins fiables), soit attachés d'une manière différente.

Avec les moteurs à réaction modernes, seuls les plus gros avions ont du sens pour ont 4 moteurs, car les avions bimoteurs sont plus efficaces. Cela signifie que des avions comme le 747 et l'A380 seraient des candidats pour cette conception. Il y a en fait un avantage structurel à placer un moteur plus loin sur l'aile. En vol, le poids du moteur permet de soulager le moment de flexion sur l'aile. Comme vous l'avez observé, cela rend le contrôle de l'arrêt du moteur plus difficile. Le placement de deux moteurs sur une aile est un compromis entre la structure et le contrôle moteur en panne.

Cela affecterait également la quantité de puissance dont l'avion a besoin. Les avions bimoteurs doivent avoir suffisamment de puissance pour décoller si un moteur tombe en panne après V1. Cela signifie qu'ils doivent continuer un décollage avec une puissance de 50%. Les aéronefs à quatre moteurs doivent répondre à la même exigence, mais cela signifie qu'ils doivent continuer un décollage avec une puissance de 75%. Cependant, le couplage des moteurs rend beaucoup plus probable qu'une panne dans l'un affecte l'autre. Cela signifie que l'avion peut être amené à voler avec une puissance de 50%, ce qui rendra l'avion encore moins efficace.

Un autre problème potentiel est l'inversion de poussée. Actuellement, les moteurs peuvent utiliser des emplacements autour de la circonférence de la nacelle pour éjecter cet air. Avec les moteurs combinés, chacun n'aurait qu'une partie de la circonférence, ce qui pourrait créer des problèmes d'écoulement.

Les cas de panne de moteurs ou d'inverseurs de poussée mettraient du couple sur le pylône, ce qui nécessiterait un poids supplémentaire pour la résistance.

Il pourrait y avoir des avantages à combiner des systèmes moteurs, mais ce serait au prix d'une redondance réduite.

Cela réduirait la zone extérieure de la nacelle, mais augmenterait la zone frontale. En considérant deux moteurs de 120 pouces de diamètre, en les combinant en les connectant directement en haut et en bas, vous diminuez le périmètre de 750 pouces à 615 pouces, mais vous augmentez la zone frontale de 22600 en ^ 2 à 25700 en ^ 2. Amener le profil entre les moteurs (comme sur la photo ci-dessus) diminuera la zone frontale, mais augmentera également le périmètre.

Pour qu'un moteur soit efficace d'un point de vue propulsif, il est nécessaire de "déplacer une grande quantité de débit avec la même énergie". Ce qui signifie que pour un noyau donné, créez le plus grand ventilateur possible. Donc, du point de vue de la propulsion, cette conception est moins efficace que la configuration de type A380. Vous pouvez voir ici plus d'informations sur l'efficacité de la propulsion.

Il n'y a pas beaucoup d'économies dans la zone mouillée, mais il y aura des interférences entre les deux moteurs dans la réduction des gaz d'échappement sur le dessus du Efficacité. De plus, la jonction entre les deux moteurs créera une croissance de la couche limite, rendant la jonction plus traînante. Je ne peux pas quantifier la traînée totale, mais je ne suis pas clair pour moi que l'économie de traînée en surface mouillée compense ou non l'augmentation de l'augmentation visqueuse (couche limite) de la traînée et de l'intégration de la propulsion.

Un Le moteur est essentiellement une machine d'aspiration qui essaie d'absorber le flux autour du moteur, ce sera moins important en croisière, mais au décollage, les deux moteurs se feront concurrence pour l'air ambiant, ce qui les fera produire moins de poussée. Le décollage en cas de panne moteur critique est généralement une condition de dimensionnement de la taille du moteur ... nous avons donc moins d'efficacité dans la condition la plus critique. Du point de vue global de l'avion, cela rend le moteur plus surdimensionné.

Votre point de vue sur l'aileron vertical est correct.

Concernant le risque de panne moteur non confinée, les moteurs sont généralement conçus pour éviter cette situation. J'adore cette vidéo sur le test effectué.

En termes de structure, sachez qu'en cas de panne de moteur, vous devrez inclure un moment de lacet pour en avoir un le moteur fonctionne et l'autre non. Il est donc très probable que le pylône sera plus lourd que 2 pylônes (bien que moins traînant).

De plus, cette configuration n'a aucun sens, il est généralement moins cher d'inclure un réservoir de garniture que d'utiliser du carburant externe, traînant, pods.

Pour illustrer le fait que le compromis entre les moteurs d'assemblage ne fait pas vraiment penser à tous les avions à ailes mixtes, tous ont leurs moteurs sur la partie supérieure de l'avion séparés entre eux (comme X48).

En règle générale, je dirais "moins de moteurs, aussi gros que possible".

L'association des moteurs a été tentée dans le passé à l'époque des turboréacteurs rectilignes - l'Iluyshin Il-62 et le Vickers VC-10 utilisaient cette configuration, tout comme le jet d'affaires Lockheed JetStar; cela a été fait en raison de la faible puissance de poussée des premiers turboréacteurs. Les turboréacteurs modernes produisent suffisamment de poussée pour que vous n'ayez pas besoin de coupler les moteurs - en fait, une proposition a été faite à l'USAF pour remplacer les turboréacteurs appariés sur les pylônes de moteur du B-52 par des turbosoufflantes RB-211 simples (transformant ainsi un bombardier à huit turboréacteurs en un à quatre turboréacteurs). Cela a été rejeté en raison des coûts initiaux; cependant, les économies de carburant auraient été assez importantes en raison à la fois de la possibilité d'utiliser deux fois moins de moteurs et de la consommation de carburant spécifique améliorée des turbosoufflantes.

Un autre problème avec les moteurs jumelés sur un pylône, c'est la sécurité - LOT 5055 l'a démontré de façon tragique lorsque l'un de ses turboréacteurs Soloviev D-30 a subi une panne non confinée, provoquant un incendie moteur et de graves dommages à l'autre moteur de ce côté; si l'Il-62 avait utilisé une disposition plus traditionnelle, un tel incident aurait été beaucoup moins problématique car le modèle d'incendie et de dégâts aurait été beaucoup plus confiné.

Une partie de ce que j'ai lu à propos de la "discussion sur la refonte" du B-52 ne porte pas tant sur les mérites de la mise à jour vers des moteurs plus modernes (meilleure économie de carburant, disponibilité des pièces de rechange, etc.) mais sur le implications de "l'autorité de gouvernail".

Si le BUFF passait de 8 moteurs à 4, alors les implications d'une perte de 1/4 ou 2/4 moteurs du même côté impliqueraient que le B-52 actuel le gouvernail et le stabilisateur horizontal peuvent ne pas être adéquats pour faire atterrir l'avion en toute sécurité dans une situation de moteur 3/4 ou 2/4. À savoir: remplacer huit moteurs par quatre pourrait nécessiter une énorme refonte (coûteuse) du gouvernail et du stabilisateur vertical.

Le jumelage de moteurs comme celui-ci augmente la probabilité que l'échec d'un moteur se propage à l'autre. Cela s'est produit, par exemple, sur le F-18 où un moteur a connu une panne incontrôlée, ce qui a entraîné la destruction de l'autre par des morceaux de moteur (je pense qu'il s'agissait d'aubes de turbine).

a des moteurs montés sur les ailes, leur répartition réduit les moments de flexion des ailes, ce qui tend à réduire le poids de l'aile.