Frage: Warum hängen die Triebwerke i.d.R. unter den Flügeln?

[Skribo]

Hallo zusammen,

die oben erwähnte Frage geht mir eigentlich schon immer wieder mal durch den Kopf, warum ist das eigentlich so?

Was mir dazu einfällt ( Achtung, nur Vermutungen, gebaltiges Halbwissen ) :

Vorteile:
- einfacherer Zugang für Wartungszwecke
- im Falle eines (evtl. beidseitigen) Triebwerksausfalls erzeugt der Luftwiederstand ein stabilisierendes Nickmoment (Nase nach unten)
- Beeinflussung der Tragflächenumströmung an der Unterseite weniger kritisch als auf der Oberseite
- sollte das Teil Teile verlieren, fetzen diese etwas gehinderter in den Passagierraum
- Sollte das Triebwerk abreißen (ja, hats schon gegeben) fällts "sauber" nach unten weg und nicht auf die Flugzeugstruktur


Nachteile:
- Triebwerksschub erzeugt destabiliesierendes Nickmoment ( Nase nach oben)
- Fahrwerk muss länger sein
- Schmutz wird stärker angesaugt
- Triebwerksschub in Bodennähre stellt größere Gefahr für die Umgebung dar
- eher nachteilhaft bei Notwasserung
- durch Aufhängung in Bodennähe bessere Zugänglichkeit für Diebe, welche das Triebwerk klauen


So, das ist mir dazu eingefallen.

Was stimmt bei meinen Ideen, was ist Käse und warum hängen die Teile wirklich unter den Tragflächen?

Würd mich freuen wenns ne kleine Diskussion geben würde.

Viele Grüße


Edit: Muss noch dazu sagen, dass meine Denkweise jetzt sehr abstrakt war und ich meine Vergleiche zu einer Triebwerksbefestigung oberhalb der Haupttragflächen gesetzt habe, welche eig. garnicht angewendet wird.

Edit Edit: Hab ganz schnell in Paint gebastelt, welche Art von Anordnung ich meine


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[ImhO77]

Ich weiß es nicht, aber ich denke dass Triebwerke am Heck bezüglich des Schwerpunktes viel ungünstiger sind und das Trimmen erschweren (v.a. am Boden) sowie gewisse strukturelle Belastungen der Flugzelle erhöhen.

Abgesehen davon kann ein am Heck angebrachtes Triebwerk unter Umständen stallen, wenn durch den Anstellwinkel die Fläche die Anströmung des Triebwerkes beeinträchtigt.

Gibt sicher noch mehr gute Gründe. Ich stelle es mir auch schwieriger vor, die hinten zu befestigen ab einer gewissen Größe, die Triebwerke wiegen ja unheimlich viel und ich denke, sie aufzuhängen ist schonender und weniger aufwendig als sie seitlich zu befestigen. Dazu kommt noch, dass sie ab einer gewissen Größe die Anströmung des Höhenruders behindern(?).

[Skribo]

So, jetzt hab ich die Kiste noch nen guten Meter tiefergelegt

weiterer Vorteil:
-einfaches Aus- und Einsteigen

weitere Nachteile:
- Höhenleitwerk voll im Treibwerksstrahl
- Tailstrikegefahr erhöht

Vor oder Nachteil? Bodeneffekt?


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[Juke]

[b][quote][/b]
Nachteile:
- Triebwerksschub erzeugt destabiliesierendes Nickmoment ( Nase nach oben)
- Fahrwerk muss länger sein
- Schmutz wird stärker angesaugt
- Triebwerksschub in Bodennähre stellt größere Gefahr für die Umgebung dar
- eher nachteilhaft bei Notwasserung
- durch Aufhängung in Bodennähe bessere Zugänglichkeit für Diebe, welche das Triebwerk klauen
[b][/quote][/b]

Sry, aber einiges ist vollkommener Quatsch
Ich hab noch nicht gehört, dass 2 Gauner auf den FRA gegangen sind und 30 Tonnen Triebwerk von ner 777 mitgenommen haben

Naja, um dir mal etwas Licht ins Dunkel zu bringen, es ist wirklich besser sie eigentlich hinten an den Flieger zu bauen. Allerdings gibt es hier einige Nachteile weswegen sie hauptsächlich an die Flügel gebaut werden.

Hauptgründe:
-Zugänglichkeit für die Wartung (kein extra großes Gerüst nötig(sagtest du schon)
-Es ist gut für die Flügel im Sinne vom Biegemoment (erzeugt vom Auftrieb (sehr nett sich hier mal den neuen Dreamliner anzuschauen währrend des T/O), welches ohne Triebwerke größer ist, somit bräuchtest du eine verstärkte Wingbox (auch hier sollte man aus Aerodynamischen und Flugmechanischen Gesichtspunkte die Dinger eher AUF den Flügel bauen (aber siehe Punkt 1).
- Hecktriebwerke benötigen eine extra verstärkte Struktur (extra Gewicht).

[b][quote][/b]
- sollte das Teil Teile verlieren, fetzen diese etwas gehinderter in den Passagierraum
[b][/quote][/b]
Sry aber hier musst ich Schmunzeln
- Im Flugzeugbau gibt es ein nettes Handbuch mit ein paar Regularien, [Ironie] les es dir bei Gelegenheit und Zeit mal durch [/Ironie]; Glaub es sind die JAR wenn ich mich nicht irre, verbessert mich; eine von diesen besagt, wenn Teile vom Triebwerk abfliegen, haben diese angenommen unendlich Energie, schneiden sich also durch den Flügel, durch die Kabine, durch diverse Passagiere und drüben wieder raus. Deswegen muss man dort eine bestimmte Wahrscheinlichkeit gewährleisten, dass diese durch keine "wichtigen (NICHT die Passagiere)" Teile schneiden. Dies wird durch einen gewissen Abstand eingehalten (dieser ist aber auch bei Hecktriebwerken gewährleistet,... keine Bange... Aber höher!).
Gegenbeispiel: Concorde, VC 10,... damals gabs die Regularien noch nicht, Ende dieser Diskussion


Fazit: Gewichtsersparniss, durch eine kleinere Wingbox + keine verstärkte rear Struktur, bessere Sicherheit gewährleistet...

BTW. de/stabilisierendes Nickmoment? Recht unrelevant oder? das Ding soll ja fliegen können mit jedem Powersetting und Triebwerkconfiguration ( wie du schon sagtest ein Triebwerk am Boden ) da wirst du nicht alles auf die Triebwerke haun.


Hecktriebwerke:

Nachteile:
-Verstärkte Endstruktur, mehr Gewicht.
-Sicherheitsfaktoren verschlechtert (wichtige Teile fürs Höhenleitwerk in der Nähe). Auf Flaps etc. kannst du im Notfall noch verzichten (s.o.)
-T-Leitwerk benötigt (welches wiederum dem normalen Empenage nicht zu bevorzugen sein sollte in Stall Fall und besonders during Climb, außerdem mehr Gewicht benötigt wieder).
-Zugänglichkeit für die Wartung.
-IdR werden Trimtanks benötigt, besonders bei diesen Fliegern wirst du evtl. Nutzlast mitschleppen müssen und Cargo Transporte sind nicht so einfach zu gestalten.
- CG liegt weiter hinten, wodurch du einen größeren Wenderadius hast (größerer Radabstand) Notausgänge werden evtl am Triebwerk blockiert und fix unbenutzbar (siehe. CRJ7/9) bzw. dein Flieger länger.
-Evtl. wird der Flieger zu stabil!!!
- [Edit] Tailstrike regularien müssen auch hier getroffen werden[EDIT]
- Und klar der unerwünschte Bodeneffekt bei der Landung (mag dir aber vlt auch im T/O zugute kommen)

Vorteile: (ich weiß nicht wo ich anfangen soll)
- reduziertes Kabinengeräusch
- klare Flügel (bessere Aerodynamic)
- Alles, was oberhalb vom CG sich befindet Trägt zur Stabilität bei
- Ebenso das Gewicht am Heck
--> weniger negative load am HTP benötigt
- Kleinerer Triebwerksabstand benötigt (auch wieder JAR Regularien) ein kleineres VTP (der Flieger muss auch im Falle vom Triebwerksausfall steuerbar bleiben --> gegen das Moment wirken können).
--> Gewichtsersparnisse!!
- Safety
- Ground Clearance
--> Schnellerer Turnaround möglich. Weniger Airport Equipment benötigt. ---> Billiger
- Bessere Schmutzanfälligkeit
- Keine Verwirbelungen am Rumpf, dadurch weniger Luftwiderstand.
- Triebwerk hat kaum Einfluss auf die Aerodynamic vom Flieger.

So das ist was mir grad so dazu einfällt.
Bild dir dein eigenes Bild, sicher werden in der Zukunft mehr solche Flieger gebaut, sieh dir doch mal die Airbus Future Concept Seite an, diese gibt dir ein paar Impressionen.

Aufjedenfall sind es denke ich vor allem die Safety Aspekte, welche für die Flügelkonfiguration steht. Strukturgewicht ist auch eine andere Sache kleine Triebwerke dranzubauen ist erheblich einfacher/leichter als riesige Dinger zB die an einer 777. Außerdem wird deine Wingbox wie gesagt verstärkt werden müssen, um das Biegemoment aus den Flügeln zu bekommen ( auch hier gibt es nette andere Anläufe z.B. Joined Wing an welchem ich gerade arbeite).

Gute Nacht und Viel Spaß beim entdecken!

Edit: da es mit einfacher C&P quote jetzt nicht hingehaun hat, und damit sie noch trotzdem erkennbar sind;-)

Edit: Achja, generell kann man im Flugzeugbau nur Abwägen zwischen Vor und Nachteile, alles was du baust hat nicht nur Vorteile sondern bringt auch immer nötige Veränderungen / Nachteile mit sich!

[Tux_1987]

versuch beim 2ten bild mal anstaendig zu flaren bzw. beim start die Nase hoch zu kriegen ohne Tailstrike^^
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was macht man bei 'ner Master Warning? Continue ist doch klar

[tim543990]

Ich hab mal in ner Doku gesehen, dass das Triebwerk wenn es sich löst in der ersten sekunde dem Flugzeug vorrausfliegt. Das war glaub ich mit ner 747 über England. Danach hat das Flugzeug wieder aufgeholt und das Triebwerk hat den Flügel halb agberissen.

[Skribo]

[tim543990]

Genau

[Elmar]

@skribo:

Deine Airbus-Montage ist recht nett anzusehen, aber wenn du vielleicht Originale sehen möchtest, die dieser Anordnung entsprechen, so kann ich dir die VFW 614 nennen oder den Honda-Jet.





Alles Gute!
Elmar
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Altitude, Airspeed, Brain - You need two of them to survive.

[Skribo]

Interessant, die Typen sind mir neu!
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Beruf: ✔ |Abi: ✔ |Studium: ✔ |BU: ✔ |FQ: ?

[Tux_1987]

der Honda Jet ist neu die VFW 614 ist bzw war das Versuchsflugzeug vom DLR
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[Wizzard]

Weitere Gründe für Triebwerke unter den Flügeln

Wenn man voll Farz gibt, zieht die Kraft des Triebwerkes die Nase nach oben, weil der Schwerpunkt über dem Triebwerk liegt.

Anderer Grund ist, dass bei steilen Anstellwinkeln das Triebwerk nicht mehr optimal angeströmt wird, da der Flügel strömungstechnisch "im Weg" ist