Proč jsou palivové nádrže umístěny v křídlech?

Několik výhod:

1. Křídlové konstrukce jsou duté a objemné, aby poskytovaly strukturální tuhost proti třepetání a přenášely letová zatížení. To poskytuje prostor potřebný pro skladování paliva.
2. U konvenčních letadel umístění palivových nádrží do křídel umístí hmotu paliva velmi blízko nebo na střed výtahu. To dramaticky snižuje posun Cg během letu a zmenšuje velikost a hmotnost ocasní plochy pro udržení stabilního letu. Snižuje také posuny Cg v důsledku stržení paliva uvnitř nádrží kvůli omezeným omezením podélného pohybu paliva v nádržích.
3. V případě nouzového přistání mít palivo v křídla ji udržují mimo kabinu a cestující, čímž se snižuje riziko požárů v kabině.
4. Hmotnost paliva snižuje zatěžovací moment na kořenech křídel a snižuje hmotnost konstrukce potřebné k podepření letadla během letu.
5. Palivo uložené v křídlech částečně nebo úplně eliminuje ukládání paliva v trupu a ponechává více prostoru pro cestující a náklad.

Nevýhody:

1) Palivo, které se v nádržích sklopí bočně v důsledku turbulencí nebo nekoordinovaného letu, může vést k bočnímu posunu hmotnosti a potenciální boční nestabilitě. Při nízkém množství paliva a při dlouhodobém nekoordinovaném letu existuje šance, že motor může trpět nedostatkem paliva jednoduše proto, že palivo vytékalo z jímek v nádržích. Tyto problémy lze zmírnit správným tlumením nádrží a použitím podavače násypky napájené z hlavních nádrží, ze kterých motor pije.

2) U letadel, která používají palivový systém sání sifonu, jako je dolnoplošník, nelze palivo rovnoměrně nasávat z obou nádrží najednou. To je zvláštní problém v jednomotorových letadlech, kde zvlášť palivové systémy nejsou vyhrazeny konkrétně jednomu motoru. V takových případech bude motor napájet buď levou nádrž s pravou, a to se ovládá pomocí volicího ventilu paliva v kokpitu. U letadel, která nemají automatické systémy řízení paliva, je nutné ručně zvolit přívod paliva do motoru. Je třeba dbát na pravidelné střídání krmení z obou nádrží, aby se zabránilo boční nerovnováze a množství paliva. Kromě toho může tento plán přepínání palivové nádrže, pokud bude dostatečně dlouho ignorován, potenciálně vést k hladovění motoru a nucenému přistání. To je zvláště problematické u dolnoplošných lehkých jednomotorových letounů, jako je Piper PA-28 nebo Cirrus SR-2X, zvláště pokud pilot nedávno přešel do tohoto letounu poté, co letěl s hornoplošnými letouny, které využívají systémy gravitačního podávání paliva a umožňují motor k podávání z obou nádrží najednou. Větší jednomotorová letadla, jako je TBM, mají k řešení tohoto problému automatické systémy přepínání palivové nádrže. Velká vícemotorová proudová letadla mají speciální systémy řízení paliva, které tyto problémy řeší.

Komentáře

• Možné další: přidání hmotnosti křídel zvyšuje jejich setrvačnost, snížení vlivu turbulentního proudění vzduchu na ně.Jednoduše řečeno, pokud vzduch / vítr tráví veškerý čas pokusem vrtět křídly nahoru a dolů a odtrhnout je z roviny, díky těžším křídlům je obtížnější vrtět, což snižuje množství opakovaného namáhání ohybem, na které jsou upevňovací body vystaveny do a zajištění letadla, které letí stabilněji
• Také: zvýšení kapacity paliva v trupu by snížilo dostupný nákladový prostor; křídla ‚ k tomu nelze prakticky použít, ale mohou se použít prakticky jako palivo, protože ‚ s není omezen na konkrétní výšku / velikost kontejneru. Je to ‚ s kapalinou, takže mohou vejít do buňky kolem a mezi konstrukčními částmi křídla a hodně z toho využít. Naopak, relativně málo kufrů by se vešlo prakticky podél křídla, pravděpodobně primárně v blízkosti kořene, a snaha navrhnout kolem potřebného objemu by byla technickou výzvou, aby křídla zůstala strukturálně zdravá.
• @GalacticCowboy ne zmínit pokus o vyvážení hmotnosti, protože stejně velká zavazadla mohou vážit jinak.
• Uvádíte pouze výhody. Existují také nějaké nevýhody?
• Přidali jsme k tomuto tématu více.

Vidím, co říkáš, ale je tu něco, co ve své logice přehlížíš. Díváš se na letadlo sedící na zemi, kde jsou kola poblíž trupu a většina křídel je mrtvá váha, která vytváří namáhat strukturu.

Přemýšlejte o jednom za letu. Nyní veškerý výtah vychází z křídel, představte si letadlo zavěšeno několika desítkami (miliard) kabelů roztažených po plochách křídel. Nyní je trup mrtvá váha a napětí ve struktuře je způsobeno přenášením trupu.

Takže pokud rovnoměrně přidáte váhu křídel, přidá prakticky nulové konstrukční zatížení pro křídla. To, co se zvedá, je uvnitř zdroje výtahu . Z hlediska strukturálního zatížení to tedy nezáleží:

Zatímco pokud přidáte další tanky v trupu, to je na zemi v pořádku, ale křídel to za letu přidává obrovské napětí a účinně snižuje praktickou kapacitu nákladu.

Namáhání křídel při sezení na zemi je pro designéry mnohem méně znepokojující než namáhání za letu.

Viz také „ Nulová hmotnost paliva „.

Komentáře

• Přesně to, na co jsem myslel, ale řekl jsi to mnohem lépe!
• +1, pro skvělé vysvětlení .
• “ kde jsou kola pod trupem a křídla mají vlastní hmotnost, která vytváří napětí na konstrukci. “ Jedna důležitá poznámka zde: Většina letadel s podvozkem tříkolky má ve skutečnosti hlavní rychlost namontovanou na křídlech, nikoli na trupu. Některá velmi velká letadla mají pod trupem dodatečnou vestavěnou hlavní výbavu, ale obvykle mají pod křídly ještě vnější hlavní výbavu.
• Například Boeing 757 , PA-28-140 , Airbus A320 , Boeing 747

přidaná váha zvyšuje konstrukční zatížení působící na křídla, různé gravitační síly a ohýbání křídel mezi plnými a prázdnými nádržemi má za následek opakující se pnutí zkracující životnost letadla

V důsledku účinků výtahu (a klesající potřeby, jak se letadlo zesvětluje), je obrácení ve skutečnosti pravdivé, viz zde

vyšší riziko katastrofického poškození křídel v případě vznícení paliva za letu

Na rozdíl od vyšších riziko katastrofického poškození kabiny v případě vznícení paliva za letu?

Předpoklad nevýbušného vznícení s palivem v křídlech znamená, že můžete podniknout kroky k vyhození paliva. Pokud máte oheň v hlavním trupu, máte větší šanci, že oheň znemožní posádku, než bude moci podniknout kroky. Nebo poškození způsobené avionikou, tlakovou kabinou atd.

Možná vyšší riziko požáru při úderu blesku do křídla?

Konce křídel jsou jedním z míst na letadlo, které je náchylnější k úderům blesku – a existuje zde možnost požáru paliva, ale jsou podniknuty kroky proti tomuto a ve velké většině případů blesk velmi malé poškození

Komentáře

• které kroky jsou podniknuty?

Zcela jednoduše: v těch křídlech je spousta prázdného prostoru a tam je spousta prázdného prostoru potřebného pro palivo.

Vytvoření jiného místa pro palivo by způsobilo, že by celé letadlo bylo větší a těžší, takže to nedává smysl.

A nejsou to jen křídla, mnoho letadel nese palivo ve svislém stabilizátoru také.

Komentáře

• Jinými slovy: Proč jsou palivové nádrže umístěny v křídlech? Protože cestující by ‚ t tam zapadnou. 🙂
• @TannerSwett Don ‚ nedám jim žádné nápady …
• @ pipe en.wikipedia.org/wiki/Junkers_G.38 ?
• @TannerSwett hmm, Ryanair chce s vámi o této myšlence mluvit.

Spolu s dalšími odpověďmi upozorním na většinu nedávných případů, kdy explodovala palivová nádrž letadla, byla zapletena střední nádrž, která je v trupu. Existují dva důvody:

Za prvé, trupová nádrž je umístěna níže než motory a vyžaduje pro zvýšení paliva čerpadla. Poruchy elektrického čerpadla způsobily výbuchy . To také znamená, že porucha čerpadla má za následek nepoužitelné palivo, zatímco křídlové nádrže mohou přirozeně napájet motory gravitací.

Zadruhé, nádrže s trupem jsou blíže ke zdrojům tepla. To bylo příčinou nehody TWA letu 800 , kdy teplo z blízkého klimatizačního zařízení vedlo k hořlavým výparům v palivových nádržích. Naproti tomu křídlové nádrže jsou přirozeně chlazeny proudem vzduchu a jsou méně náchylné k tvorbě takových výbušných par.

Komentáře

• Nevím, jestli jste mysleli “ že ve všech případech … byla zapojena centrální nádrž “ (což je zjevně pravda ), ale pokud ano, pravděpodobně byste to mohli explicitněji uvést.
• @jcaron Přeformulováno. Jsem si ‚ jistý, že křídlový tank někdy v historii letectví explodoval, ale hlavní příčinou nehod byl bezpochyby hlavní tank v poslední době.

• přidaná váha zvyšuje konstrukční zatížení působící na křídla

Pouze když je letadlo na zemi. Když je ve vzduchu, snižuje zatížení křídel, protože jejich vztlak vyvažuje váhu.

• rozdílné gravitační síly a ohýbání křídel mezi plnými a prázdnými nádržemi mají za následek opakující se napětí zkracující životnost letadla

Rychlost jednoho cyklu na let. A křídla již jednou procházejí stresovým cyklem za let (ohnutá dolů, když je letadlo na zemi, a nahoru, když je ve vzduchu).

• vyšší riziko katastrofického poškození křídel v případě vznícení paliva za letu

Palivové nádrže, které vznítí za letu, jsou katastrofické, ať už je umístíte kamkoli.

• vyšší riziko požáru když blesk udeří do křídla

Kdy k tomu došlo naposledy? Seznam Wikipedie „ havaruje letadlo naznačuje let LANSA   508 v roce 1971. Takové události jsou nyní ještě vzácnější, protože palivové nádrže jsou vybaveny inertizačními systémy. Toto bylo původně doporučeno po havárii letu Pan Am   214 v roce 1963, ale trvalo dlouho, než se to skutečně stalo.

Komentáře

• Zdá se, že tato odpověď naznačuje, že inertizační systémy se používají někdy krátce po roce 1963, nebo přinejmenším to, že inertní systémy jsou odpovědné za nedostatek požáru vyvolaného bleskem od roku 1971. Odkaz, který jste uvedli, však říká, že inertizační systémy byly > není nainstalován 40 let po havárii Pan Am 214. Zde ‚ s článkem popisujícím nejnovější stav v roce 2004: airspacemag.com/how-things-work/safer-fuel-tanks-5883916
• @DavidK Ano, je vypadá to, že jsem ‚ přehnal, co se vlastně stalo. ‚ Vrátím se a upravím, až budu mít čas, nebo můžete ‚ navrhnout úpravy sami, pokud máte čas. Děkujeme, že jste mi dali vědět.
• @DavidK Edited.
• @summerrain Máte nějaké příklady letadel, která úspěšně provedla nouzové přistání po požárech palivové nádrže? Vypadá to, že váš argument je zcela hypotetický.
• @summerrain Už jsem vysvětlil, proč pod kokpitem nejsou ‚ palivové nádrže. Vaše otázka činí “ V alternativním vesmíru bychom … “ a my ‚ nejste v alternativním vesmíru, takže ‚ nemá při řešení vaší otázky žádnou hodnotu.Například tvrdíte, že umístění palivových nádrží na různá místa by poskytlo více času na nouzové přistání. Navrhuji vám, aby požáry palivových nádrží byly tak katastrofické, že nebude možné nouzově přistát. Skvělým způsobem, jak proti tomuto tvrzení argumentovat, by bylo říci “ Ale stalo se to za letu XYZ. “

Větší váha na křídlech je ve skutečnosti dobrá, protože činí letadlo vyváženějším a odolnějším proti zbytečnému vychýlení během turbulence nebo větrný proud, jako člověk chodící po pevném laně nesoucí vodorovnou tyč (tyč) pro vyvážení. Podívejte se na poloměr Gyration v mechanice.

Neexistuje žádný jiný důvod. Motor je připevněn k blatníku a snaží se navrhnout palivovou nádrž pro pohon motoru. Na trupu není místo. Takže dělají díru v křídlech.

Komentáře

• vítejte na aviation.SE. Uvědomte si, že toto je pouze anglický web. jako takovou budeme muset odstranit část vaší odpovědi napsanou v korejštině. Kromě toho mějte na paměti, že máme rádi odpovědi, které obsahují trochu podrobností a případně i odkazy.

Proč jsou palivové nádrže umístěny v křídlech?

Protože je těžké pasovat pasažéry nebo jejich zavazadla do křídel.