飛機發動機重量這麼大,為什麼飛機翅膀能承受住?可以說一下嗎?

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大型飛機的發動機佈局,一般來說有四種,即:翼吊式、翼根式、尾吊式、翼尾吊式。我們常見的那種把發動機吊在飛機翅膀上的方式,就是翼吊式。世界上取得成功的第一款商業客機—波音707,採用的就是發動機翼吊式佈局,這也奠定了翼吊式佈局在大型客機上的主流地位。

翼吊式佈局原本是用在運輸機、轟炸機上,波音707就是在KC-135加油機上改進而來的。其實,把發動機吊在機翼上,除了不會把機翼“拉垮”,還會起到平衡力矩的的作用。飛機在上升時,機翼受到向上的升力會產生一定的向上的彎曲,在機翼上掛的幾個發動機加起來有好幾噸重,它可以把機翼往下拉,以此平衡機翼上因升力產生的力矩,除了空間上的合理佈局外,平衡力矩幾乎是最重要的考慮。此外,把發動機吊在機翼上還可以減小噪音向客艙的傳導,同時也方便地勤人員進行維修保養(客機一般都是下單翼,軍用運輸機一般採用上單翼,因為運輸機要保證機艙下部的通暢空間)。

既然飛機能飛起來,那麼機翼肯定是能承受住的。剛才說了,發動機的重量只是會平衡向上產生的力矩,讓機翼不至於向上彎的太厲害。所以發動機對機翼向下的這個拉力肯定遠小於空氣給機翼的向上的升力(否則它怎麼會升起來呢),這就是飛機翅膀可以承受住發動機的原因。

此外,機翼並不是從表面看起來的傻大黑粗的一塊板子,而是具有相當複雜的承載結構,有點類似於一種網格狀的空間結構。它的內部也並不是完全實心,裡面還有機翼油箱,可以裝很多的油。飛機機翼的選材就必須是質量輕、強度高的材料。其實機翼最可能斷裂的地方是機翼根部,也就是機翼與機身的結合部。既要保證不斷裂,又要保證能夠承受機翼向上形變產生的扭力,這就不可能是簡單的焊接。這種連接方式有很多種,其中又要考慮機翼是否貫穿機身,總之,比較複雜,在此就不一一詳述了。


兵說


航空專業的同學來回答一下。

其實很多人對於現代的機械結構的承重能力可能沒有一個直觀的理解,我就簡單舉個例子。比如說我們在家庭裝修裡會經常看到的如下圖所示的小東西,就是所謂的“膨脹螺栓”,這麼個又小又細的東西,卻有著驚人的承重能力,比如說直徑只有六毫米的膨脹螺栓【基本上只有還沒有小手指粗】,就可以吊住600多公斤的東西。而且重量再大不是膨脹螺栓會被拉斷,而是牆面受不了了。

如果我們想要用一根普通鋼纜,吊起來世界上最重的客機A380,而且是加滿了油、坐滿了乘客、放滿了貨物的A380,那麼這根鋼纜需要多粗呢?答案是,只要半徑5cm粗的鋼纜就行了——也就是差不多你手臂那麼粗的鋼纜【下圖就是起重機用幾根細細的鋼纜吊起來整個飛機】

這個結果是不是很驚人呢?所以說,現代工業上的材料並不是像你想象中的那麼脆弱,不是那麼容易被“拉斷”的。

因此與你的印象相反的,飛機機翼實際上比你看起來還要脆弱:因為飛機機翼不是實心的兩坨大鋼板,並沒有你看到的那麼厚實,而是空心的、只有零零散散的一些跟“架子”一樣的結構【如下圖所示】。

但是正是因為這些金屬材料非常抗“拉”,所以就算是這些看似弱不禁風的骨架子,也能夠承載起幾百噸的飛機。

事實上,現代工業上的材料不是被“拉”斷的,而是被折磨斷的,就是說,你單純從一個方向上拉是很難拉斷一根鋼絲的,但是你只要用很小的力反覆彎折幾下,鋼絲就斷裂了,這種現象就是“疲勞”,所以飛機機翼怕的不是巨大的機身重量,而是飛機機翼受力反覆變化下結構的“疲勞斷裂”——簡單來說,飛機機翼不怕重,怕顛。

所以為了防止疲勞斷裂,飛機機翼要經過長時間的試驗測試,保證機翼的可靠性。


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比較關注飛機的人平時就會注意到,一般我們常坐的客機發動機都是吊裝在機翼下面的,以前也有一小部分是安裝在機身尾部或者是甚至是後面尾巴上,不過這一類要麼就是淘汰了,要麼就只有小部分較小的商務機採用這種佈局。那麼發動機吊裝在機翼上,機翼是如何承受得住呢?為什麼不會嫌太重?

實際上,和飛機總體結構重量比起來,發動機並不算太重。以最大起飛重量60多噸的波音737為例子,其安裝在機翼上的發動機CFM56只有大約2.4噸重,和總體重量比起來不算什麼。戰鬥機上也是這樣,F-35的發動機只有1.7噸重,佔比很小。而且,飛機機翼是整機升力的來源,飛機就靠機翼託著上天,也就是說飛機的機翼是可以承受整架飛機全部重量的,所以飛機的機翼結構強度設計得非常之高,和整架飛機的主結構連在一起,正常情況下只要飛機主體結構穩固,機翼是不會出現什麼問題的。

而且對於大型飛機來說,機翼不光是要在下面吊裝發動機,大型飛機一般來說機翼也會比較厚,內部有著不少的空間。設計師通常都會使用這部分空間來裝燃油,所以飛機的機翼實際上並不是只承受了發動機的重量,還加上了大量燃油也毫無壓力。一般來說使用機翼吊裝發動機只出現在大型飛機上,以客機和運輸機為主,因為這類飛機需要較大的機身體積,如果發動機安裝在機身上面的話就比較擠佔空間,放機翼上不佔位置,重量也不是問題,非常合適。


霹靂火軍事


隨著科學技術的發展,人類實現了許多遠離我們的夢想。其中最關鍵的,是人類用來實現夢想的工具,飛機。相信大家都知道飛機的形狀,飛機的發動機可以說是很大的,很多人會覺得非常地重。既然飛機發動機重量這麼大,那為什麼飛機翅膀能承受得住呢?

首先,大家需要知道,發動機的大小是大的,但是重量不是很大。平均發動機重量只有幾噸。即使是有整流罩,吊架和反向推力的也只有12噸。畢竟,整架飛機太大了,如果機翼無法承載發動機,它就無法飛行。

其次,飛機機翼需要承受的,不僅僅是發動機。它們需要支撐整個機身。機翼是由碳纖維製成的,有大梁。而機翼是中空的,用來儲存機油,想想幾噸機油就能輕鬆承受,更不用說幾臺發動機了。飛機的升力85%以上是由機翼產生的,如此大的力作用於機翼上,如果是剛性的巋然不動,估計早就折了。還有就是材料問題了,越硬的金屬,質量也會越大,飛機大翼的強度是足夠的。

最後,飛機機翼的結構非常複雜。它被分成許多小區域。發動機懸掛在機翼的節點上,可以直接受力。翅膀非常有力,如果機翼受損,那將是一場災難。這也證明了機翼的堅固程度足以承受小型發動機,所以這不是問題。

事實上,飛機很少會發生事故,比發生車禍的概率要低得多。儘管歷史上曾發生過飛機失事,但從未發生過因為飛機機翼問題而失事的。


思遠軍事


機翼下面吊著的發動機重量不大,一個幾噸重不得了了,飛機翅膀需要承受整個飛機的重力。

機翼的結構並不是空心的,整個機翼為了保證強度和裝載燃油,被設計成盒式結構。由框、梁、桁條分隔成許多隔艙,整體強度很高,具體結構圖示。

製造機翼的材料並不像想象的那般脆弱,主樑鋼材有碗口粗,用最好的鋼材,強度上千兆帕,承受個幾百噸跟玩一樣。


機翼在設計時都要經過反覆的計算,製造好後還得經過靜力實驗,疲勞實驗,保證即使在極限情況下也不會出什麼問題,實驗的條件比飛行的時候嚴格多了,比如下圖這個,看起來翅膀馬上就被掰斷了。

其實這玩意也沒啥說的,機翼外面是一層薄薄的蒙皮,裡面都是粗壯的鋼鐵骨架。沒有想象的那般脆弱。飛機也不是一個大鐵疙瘩,也沒多重,最重不過上百噸,手指粗的一根鋼纜都能承受百噸的拉力。放心坐飛機吧,結實的很


一坑四彈


飛機機翼不光要承受發動機的重量,在飛行過程中還要承受飛機機身和其他設備的重量等於說飛機的機翼在飛行過程中承受了飛機所有的重量。


一臺航空發動機的重量也就幾噸重,而且都是連接的飛機機翼大梁結構件。以目前量產的世界上最大航空發動機GE-90來說,其發動機重量和掛架吊艙等重量大概在6噸左右。相比飛機機身的重量可以說一個螞蟻一個老虎了。

飛機機翼的主承力結構一般選用高比強度或者高比模量的材料,按強度設計的地方用高比強度的材料,按剛度設計的地方用高比模量的材料。現在的趨勢是碳纖維材料。結構部件的合理佈置。儘量按照載荷傳遞的最優路線佈置和儘量使部件綜合設計。飛機機翼都是有大梁的,以波音787的機翼主結構為例,其機翼全部採用了碳纖維複合材料,結構形式為常用的雙梁單塊式,前後有兩根梁,梁之間有許多的翼肋,梁與肋組成了內部骨架,外側為蒙皮加筋壁板,共同構建成一個整體結構設計,而且機翼內還設置了油箱。

所以飛機機翼能夠承受住發動機的重量簡直是小菜一碟,在地面時相比發動機幾噸重量,機翼內的油箱加滿油都有幾十噸都沒問題。


魑魅涅槃


飛機的翅膀(哈哈,這是小孩子的說法)——機翼可不是你想象的那麼弱不禁風,不僅可以承受發動機的重量,就是整個機體都是由機翼“托起”的。作個通俗的比方,一個體操運動員作十字撐,不僅承受全身的重量,哪怕你再在他胳膊上掛兩個啞鈴,短時間內也不在話下。

飛機的機翼不僅剛而且柔,不是硬邦邦的鐵板一塊,如果你臨窗乘機,可以明顯看到空中的機翼比地面的機翼向上彎曲,說明它有很強的韌性。

飛機的機翼不僅厚而且寬,裡邊幾乎都是油箱,空間之大你難以想象,檢修油箱時進去幾個人湊桌麻將都不在話下。多少噸燃油都能裝,何況掛個發動機呢?

航空飛行史上,好像還沒有把機翼飛斷了的事故,倒是有發動機故障而脫落的先例。所以,你的擔心是多餘的。

見下圖:

B52轟炸機有8臺噴氣式發動機,兩翅膀下各掛4臺,轟6緊貼機身有2臺發動機,常見的波音客機,機翼下懸掛2臺發動機……







下圖,這不是鳥在飛行,而是工廠在做機翼的強度試驗。


😊


遠方的視像


主要依靠空氣動力學原理:空氣動力學是力學的一個分支,研究飛行器或其他物體在同空氣或其他氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體的流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。

向左轉|向右轉

在低速空氣動力學中,介質密度變化很小,可視為常數,對於亞聲速流動,無粘位勢流動服從非線性橢圓型偏微分方程。

簡單的來說根據伯努利定理,氣流經過上翼面,氣流受擠流速加快,壓力減小,而流過下翼面時氣流受阻力影響流速緩慢,壓力大,於是,這個壓力差便形成了一種向上的升力,當這個升力大於飛機的重量時,飛機就飛起來了! 有些問題大家可以發出來一起討論!


侃劇小影迷


簡短寫個回答吧,大翼下的發動機其實很輕了,一般就幾噸,大一點,像GE90這種,單發11噸左右(帶反推、整流罩和掛架),但是這和機體的質量比起來就是小巫見大巫了,飛機滿載就是上百噸,一般來說飛機起飛,大翼就要承擔飛機上所有的質量了(安定面提供的升力並不大),所以呢,發動機真的不重,另外,說一下,發動機掛架是掛在大翼上的質點上的,質點就是飛機上可以直接受力的地方,比如起落架的節點也是在大翼上的,還有,如果飛機維修要用“千斤頂”升起來,一般也是頂在大翼的質點上的,其實大翼是中空的,裡邊就是飛機的油箱,一個大翼裡的油箱會分成很多個區,如果有幸看到大翼撕開蒙皮的話,你會看到大翼裡全是加強筋,這些加強筋分擔大翼所有的質量並且把升力傳到中央翼盒,中央翼盒托起整架飛機。中央翼盒才是整個飛機最堅固的地方。機翼(大翼、中盒及兩個安定面)佈局是整個機體硬件設計比較複雜的部分要做到又輕又強,所以你經常看到飛行中大翼搖搖晃晃,但是並不會斷。事實上歷史上斷大翼的情況幾乎沒有。喜歡這個答案的小夥伴可以點個大拇指或者加個關注,有更多精彩的問答等著你,感謝支持。


sdoac


如果開始對生活中的每件事情開始用心後,你會發現可能會有“十萬個為什麼”在等著你去解答呢!飛機的機翼就像是鳥兒的翅膀一樣,起著非常重要的作用,一起了解下吧!

大家都說飛機的發動機很重,那麼到底有多重呢?其實飛機的發動機更像是個“虛張聲勢”的傢伙,雖然看起來非常的大,但是和飛機的其他零部件來說,這重量也不過是“小巫見大巫”了,一般來說發動機只有幾噸,這個重量對於飛機來說根本不存在任何的威脅。

如果大家覺得飛機的翅膀只是承受一個發動機?那你可是低估了它哦!它不僅要承受一個發動機,還要承受整個機身,此外,飛機機翼用的是碳纖維材料,中間保持中空,機油就是存在於此,一般來說機油的重量可比發動機重很多,差不多有幾十噸吧!

此外,飛機的機翼對於飛機的整個機身的運轉行駛,都起到了非常重要的作用,如果機翼出了故障,那麼這臺飛機也是“無力迴天”了,為此,設計師在設計機翼的時候,都是非常的謹慎的,把它分成了很多的區域,可以說結構還是相當額複雜的,而發動機就被掛在節點上,節點是可以直接受力的。

不得不說,人類的智慧是無窮無盡的啊!


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