Question:
Pourquoi utilisons-nous des pylônes pour monter les moteurs sur les avions de ligne?
Manu H
2015-01-28 16:15:58 UTC
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Cette question porte sur les avions de ligne à réaction.

Le moteur De Havilland Comet était monté à l'intérieur de l'aile, les moteurs du Concorde étaient montés sous les ailes (comme nombreux moteurs à réaction) mais sans pylône. Il semble que les moteurs des avions de ligne soient maintenant montés sur un pylône. Cette hypothèse va partout où le moteur est monté ( sous les ailes ou à l'arrière de l'avion).

Quels sont les avantages de le faire (aérodynamique, maintenance, sécurité, ...)? Y a-t-il un inconvénient (doit être minime car cette conception est dominante)? ​​

Remarque: je ne veux pas de discussion sur où monter le moteur (sous l'aile comme pour le B747, overwing comme pour le VFW-Fokker 614, à l'arrière comme pour le MD-80, ...), je suis curieux de savoir pourquoi nous utilisons des pylônes pour tous ces designs.

duplication possible de [Pourquoi ne pas monter des moteurs d'avion de ligne au-dessus des ailes?] (http://aviation.stackexchange.com/questions/9680/why-not-mount-airliner-jet-engines-above-the-wings)
@GdD Ce n'est pas le cas. La réponse à la [question liée] (http://aviation.stackexchange.com/questions/9680/why-not-mount-airliner-jet-engines-above-the-wings) discute de l'emplacement du moteur, pas du fait que nous utilisons des pylônes. Le mot «pylône» n'est utilisé que 2 fois, les deux décuplant le montage du moteur au-dessus de l'aile (rien sur les pylônes en lui-même).
Je dirais que les réponses fournies ici donnent toutes les informations dont vous avez besoin, mais si d'autres ne sont pas d'accord, je suis sûr que vous obtiendrez des réponses explicites ici.
@GdD Je ne suis toujours pas d'accord (sinon, je n'aurais pas posé cette question). Aucune réponse ne discute de l'absence de pylône (notamment sur les 2 avions que je cite, Comet et Concorde), mais uniquement la position du moteur (sous les ailes, au-dessus ou à l'arrière). Je vais modifier la question pour la rendre plus claire.
Je pense que c'est une bonne question. Je suis sûr qu'il y a de nombreuses raisons aérodynamiques, mais je suppose que c'est aussi lié aux pannes de moteur. Sioux City s'est produit en raison d'une panne de moteur non confinée * dans * la queue du DC11 qui a coupé toutes les conduites hydrauliques des trois systèmes. De plus, le pylône offre la possibilité au moteur de se détacher proprement plutôt que de prendre l'aile avec lui. Bien que de telles tentatives aient échoué dans le passé (par exemple, El Al 1862, AA191), cela pourrait potentiellement permettre à l'avion de continuer à voler.
La principale raison de ne pas avoir les moteurs à l'intérieur de la carrosserie est la facilité de remplacement et d'entretien. Avec des moteurs suspendus sur des pylônes, il vous suffit d'ouvrir les capots et de faire ce qui est nécessaire. Un changement consiste à déconnecter les conduites et conduites de commande, à déverrouiller le pylône et à le laisser tomber.
En plus de toutes les autres raisons données ici, un incendie dans un moteur monté à l'intérieur est un problème plus grave, en raison du risque accru qu'il se propage à d'autres systèmes vitaux ou à la cabine, ou d'affaiblir le longeron d'aile ou d'autres éléments vitaux. structures.
Cinq réponses:
Peter Kämpf
2015-01-28 19:33:20 UTC
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Le placement des moteurs était une question délicate lors de l'introduction des jets, et beaucoup a été appris depuis lors. L'idée initiale était de les monter à l'intérieur du fuselage ou du pied d'aile. Lorsqu'ils devenaient trop gros, ils étaient étroitement montés sur l'aile (position "sous-tendue", comme dans le Me-262, le Il-28 ou le début Boeing 737).

Cependant, la position en dessous présente deux inconvénients:

  1. Une plus grande partie des bords d'attaque et de fuite est obstruée, bloquant l'espace qui serait autrement utilisé pour les lattes et les volets. Par conséquent, une position sous-suspendue réduit la portance maximale.
  2. Le centre de gravité du moteur est trop en arrière. Le déplacer plus vers l'avant permet de placer le centre de gravité de l'aile devant sa ligne élastique. La flexion créera maintenant un moment d'inertie opposé, ce qui est très utile pour amortir le flottement.

Commencer à déplacer le moteur vers le bas loin de l'aile augmente initialement la traînée, car maintenant une fente étroite s'ouvre entre les deux avec une tendance à l'écoulement séparé. Ce n'est que lorsque le moteur est suffisamment abaissé que la traînée de l'agencement moteur-aile atteint son minimum. Cet emplacement a été choisi dans la prochaine génération d'avions tels que le B-52 ou le Boeing 707.

En le déplaçant encore plus bas, le pylône est plus long et augmente ainsi à nouveau la traînée totale.

Les grands diamètres des moteurs modernes à rapport de contournement élevé rendent impossible de le faire descendre suffisamment pour atteindre la traînée minimale, mais en le faisant avancer, le moteur peut à nouveau être soulevé, donc un train d'atterrissage plus court devient possible. Des générateurs de vortex sont ajoutés si cette séparation embêtante entre le moteur et la nacelle ne peut être évitée.

Si au fil des ans, nous avons appris que le sous-projet n'était pas le meilleur, pourquoi Boeing est-il passé d'une plus grande séparation sur le 707 à moins sur le 737 (qui est venu après)?
@cpast: Parce que la conception initiale était avec de petits moteurs JT8D, puis le train d'atterrissage bas les a obligés à mettre le moteur suffisamment haut. Couvert également [ici] (http://aviation.stackexchange.com/questions/7824/shape-of-the-boeing-737-engine/7825#7825).
Je me souviens avoir lu quelque part que le placement vers l'avant aide à la flexion des charges sur l'aile, depuis lors, le couple de la poussée et le poids du moteur s'annulent. Cependant, je ne trouve pas de source pour le moment, mais cela a du sens sur le papier.
@sanchises: Le soulagement en flexion provient de la mise en place des moteurs au niveau de l'aile. Leur masse contre-soulève directement, quelle que soit leur position longitudinale. Le couple de poussée provoquerait un moment de torsion, pas un moment de flexion dans l'aile. Or ce moment de torsion va bien à l'encontre du moment de torsion de la masse moteur, mais serait plutôt variable sur tout un vol.
@PeterKämpf Désolé, je parlais en effet du soulagement de la torsion. Ma faute!
rbp
2015-01-28 19:04:44 UTC
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Le montage du moteur sur un pylône plutôt que intégré à l'aile, permet à l'avion d'accepter différents types de moteurs (par exemple, Rolls Royce, P&W ou GE) ou différentes tailles de moteurs. Par exemple, le 757 avait trois moteurs différents, chacun fabriqué par un fabricant différent:

Les clients de lancement Eastern Air Lines et British Airways ont choisi le turboréacteur RB211-535C construit par Rolls -Royce, qui était capable de 37 400 livres-force (166 kN) de poussée. [19] C'était la première fois qu'un avion de ligne Boeing était lancé avec des moteurs produits en dehors des États-Unis [8]. Le constructeur national Pratt & Whitney a ensuite offert la poussée de 38 200 livres-force (170 kN) PW2037, [19] que Delta Air Lines a lancé avec une commande de 60 avions en novembre 1980. [8] [20] General Electric a également proposé son moteur CF6-32 au début du programme, mais a finalement abandonné son implication en raison d'une demande insuffisante.

Le pylône monte non seulement le moteur, mais permet aux différents modèles de moteurs de s'adapter à la cellule.

Deuxièmement, en dissociant la cellule du moteur, le moteur peut être réparé et remplacé sans démonter l'aile.

user11565
2015-10-04 11:51:18 UTC
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Les supports de moteur à réaction (pylônes) de passagers sont conçus pour se détacher en raison de vibrations excessives (un type de panne de moteur), car vous préférez laisser tomber un moteur plutôt que de faire tomber votre aile et tomber comme une brique.

Pourriez-vous élargir votre réponse (direction et intensité des vibrations auxquelles le moteur tombe) et ajouter des références?
Les choses ont été supprimées, j'ai essayé de trouver le concepteur original du concept.
zipper
2017-02-03 11:38:26 UTC
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La raison principale est que le moteur est isolé des composants structurels critiques de l'aile, ce qui améliore la sécurité. S'il y avait un incendie, le feu ne serait pas susceptible de brûler l'aile puisque le courant d'air assurerait que les flammes évitent l'aile, dans laquelle le carburant est logé dans les conceptions d'avions modernes. De plus, si le moteur devait exploser lors d'une panne non confinée, les éclats d'obus seraient moins susceptibles d'enflammer une source de carburant, d'endommager un longeron d'aile ou d'endommager les gouvernes de vol. La conception de la nacelle suspendue entourant les sections du compresseur et de la turbine aide à contenir les pannes catastrophiques, et la conception de la nacelle permet également à l'air de contournement d'envelopper le moteur de tous les côtés, une amélioration importante pour le refroidissement de la partie chaude et l'économie de carburant. De plus, un moteur monté sur pylône n'interfère pas avec le flux d'air au-dessus et sous l'aile au même degré qu'une conception intégrale d'aile. Un autre avantage moins important est que le moteur est plus accessible à des fins de maintenance. Mais un inconvénient est que le moteur est plus vulnérable aux dommages causés par des objets étrangers, en étant plus près du sol.

Carlo Felicione
2016-10-17 14:48:28 UTC
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La vraie réponse: les pylônes facilitent la maintenance du moteur et constituent une solution plus pratique pour les moteurs à double flux à double flux élevé actuels.

Des références et des liens pour soutenir votre réponse et pour fournir des lectures supplémentaires seraient les bienvenus pour améliorer votre (minuscule) réponse.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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