Hvorfor er brændstoftanke placeret i vinger?

Flere fordele:

1. Vingestrukturer er hule og voluminøse for at give strukturel stivhed mod flagren og bære flybelastninger. Dette giver den nødvendige plads til opbevaring af brændstof.
2. På et konventionelt fly placerer brændstoftanke i vingerne brændstofmassen meget tæt på eller på liftens centrum. Dette reducerer dramatisk Cg-skift under flyvning og reducerer haleplanens størrelse og vægt for at opretholde en stabil flyvning. Det reducerer også Cg-skift på grund af brændstofs brændstof inde i tanke på grund af de begrænsede begrænsninger af længdevandring for brændstoffet i tanke.
3. I tilfælde af en kollisionslanding med brændstof i vinger holder det væk fra kabinen og beboerne, hvilket reducerer risikoen for kabinebrande.
4. Brændstoffets vægt reducerer belastningsmomentet på vingerødderne og reducerer vægten af den struktur, der er nødvendig for at understøtte flyet under flyvning.
5. Brændstof, der er lagret i vingerne, eliminerer enten delvist eller fuldstændigt brændstoflagring i skroget, hvilket giver mere plads til passagerer og gods.

Ulemper:

1) Brændstof, der skyder ind i tankene lateralt som følge af turbulens eller ukoordineret flyvning, kan føre til lateral vægtforskydning og mulig lateral ustabilitet. Ved lave mængder brændstof og ved langvarig ukoordineret flyvning er der en chance for, at motoren kan lide brændstofsult, simpelthen fordi brændstoffet er flydt ud af tankene i tankene. Disse problemer kan afhjælpes med ordentlig forbrænding af brændstoftanken og brugen af føderbeholdere, der fødes af hovedtankene, som motoren drikker af.

2) På fly, der bruger et sifonfoderbrændstofsystem såsom lavfløjede fly, kan brændstoffet ikke jævnes jævnt fra begge tanke på én gang. Dette er et særligt problem i enkeltmotorfly, hvor særskilte brændstofsystemer ikke er dedikeret til en motor specielt. I sådanne tilfælde fremfører motoren enten venstre vingetank med en højre vingetank, og denne styres ved hjælp af en brændstofvælgerventil i cockpittet. På fly, der ikke har automatiske brændstofstyringssystemer, skal motorens brændstoftilførsel vælges manuelt. Der skal udvises omhu med at skifte foder fra begge tanke med jævne mellemrum for at forhindre lateral ubalance og brændstofmængde. Derudover kan denne skifteplan for brændstoftank, hvis den ignoreres længe nok, potentielt føre til brændstofsult i motoren og en tvunget landing. Dette er især problematisk i lavvinge lette enmotorfly, såsom Piper PA-28 eller Cirrus SR-2X, især hvis piloten for nylig er overgået til dette fly efter at have flyvet højvingefly, der bruger tyngdekraftsfødebrændstofsystemer og tillader motoren skal føde fra begge tanke på én gang. Større enkeltmotorfly som TBM har automatiske skiftesystemer til brændstoftanke for at løse dette problem. Store flermotorede jetfly har dedikerede brændstofstyringssystemer, der løser disse problemer.

Kommentarer

• Mulig yderligere: tilføjelse af vægten til vingerne øger deres inerti, reducere den indflydelse, som turbulent luftstrøm har på dem.Enkelt sagt, hvis luften / vinden bruger al sin tid på at forsøge at vinge vingerne op og ned og snappe dem af flyet, hvilket gør vingerne tungere, gør det sværere at vove, hvilket reducerer mængden af gentagen bøjningsspænding, er monteringspunkterne udsat for til og sørge for et fly, der flyver mere stabilt
• Også: øget brændstofkapacitet i skroget ville reducere tilgængeligt lastrum; vingerne kan ‘ ikke bruges praktisk til dette, men de kan bruges meget praktisk til brændstof, fordi det ‘ s ikke begrænset til en bestemt containerhøjde / -størrelse. Det ‘ er væske, så de kan passe cellen omkring og mellem strukturelle dele af vingen og bruge en stor del af den. Omvendt kunne relativt få kufferter passe praktisk talt langs vingen, sandsynligvis primært nær roden, og at forsøge at designe omkring det nødvendige volumen ville være en teknisk udfordring for at holde vingerne strukturelt sunde.
• @ GalacticCowboy for ikke at nævne, forsøge at balancere vægten, da bagage i samme størrelse kan veje forskelligt.
• Du nævner kun fordele. Er der også nogen ulemper?
• Tilføjet mere om dette emne.

Jeg ser, hvad du siger, men der er noget, du overser i din logik. Du ser på et fly, der sidder på jorden, hvor hjulene er tæt på skroget, og de fleste af vingerne er dødvægt, der skaber belastning på strukturen.

Tænk på en undervejs. Nu kommer hele elevatoren fra vingerne, forestil dig flyet ophængt af et par dusin (milliarder) kabler spredt rundt om vingefladerne. Nu er skroget dødvægt, og belastningen i strukturen er fra at bære skroget.

Så når du lægger vægt på vingerne jævnt, tilføjer det praktisk talt nul strukturel belastning for vinger. Hvad der løftes er inden for kilden til liften . Så set ud fra et strukturelt belastningsperspektiv er det “en vask: det betyder ikke noget.

Mens du tilføjer mere tanke i skroget, der er fint på jorden, men det tilføjer store belastninger til vingerne under flyvning, hvilket effektivt reducerer den praktiske lastekapacitet.

Belastningen på vingerne fra at sidde på jorden er meget mindre bekymrende for designere end stammerne under flyvning.

Se også “ Nul brændstofvægt “.

Kommentarer

• Præcis hvad jeg tænkte, men du sagde det meget bedre!
• +1 for en god forklaring .
• ” hvor hjulene er under skroget, og vingerne er dødvægt, hvilket skaber belastning på strukturen. ” En vigtig note her: De fleste fly med trehjulet landingsudstyr har faktisk hovedudstyret monteret på vingerne, ikke skroget. Nogle meget store fly har et ekstra indenbordssæt med hovedudstyr under skroget, men de har normalt stadig påhængsmotorer under vingerne.
• For eksempel Boeing 757 , PA-28-140 , Airbus A320 , Boeing 747

ekstra vægt øger den strukturelle belastning på vingerne forskellige tyngdekræfter og vingebøjning mellem fulde og tomme tanke resulterer i gentagne spændinger, der forkorter flyets levetid

Som et resultat af virkningerne af lift (og det aftagende behov for det, når flyet lyser), er det omvendte sandt, se her

højere risiko for katastrofale skader på vinger i tilfælde af brændstofantænding under flyvning

I modsætning til højere risiko for katastrofal skade på kabinen i tilfælde af brændstofantænding under flyvning?

Hvis man antager, at en ikke-eksplosiv tænding har brændstoffet i vingerne, betyder det, at du kan tage skridt til at dumpe brændstoffet. Hvis du har en brand, der begynder i hovedkroppen, har du dog en større chance for, at ilden inhabiliserer besætningen, inden de kan tage skridt. Eller beskadigelse af flyelektronik, trykhytte osv.

måske højere risiko for brand, når lynet rammer en fløj?

Vingetips er et af stedene på en fly, der er mere tilbøjelige til lynnedslag – og potentialet for brændstofbrande er der, men der tages skridt til at imødegå dette, og i langt de fleste tilfælde skader lyn meget lidt skade

Kommentarer

• hvilke trin er der taget?

Ganske enkelt: der “er meget tomt rum i disse vinger, og der” er meget tomt rum til brændstof.

At skabe plads andre steder til brændstof ville gøre hele flyet større og tungere, så det giver ikke nogen mening.

Og det er ikke kun vingerne, mange fly fører brændstof i den lodrette stabilisator også.

Kommentarer

• Med andre ord: Hvorfor er brændstoftanke placeret i vingerne? Fordi passagererne ikke ville ‘ passer ikke derinde. 🙂
• @TannerSwett Don ‘ t giver dem nogen ideer …
• @ rør da.wikipedia.org/wiki/Junkers_G.38 ?
• @TannerSwett hmm, Ryanair vil tale med dig om den idé.

Sammen med de andre svar vil jeg påpege de fleste af de seneste de tilfælde, hvor en fly brændstoftank eksploderede, midttanken, som er i skroget, blev impliceret. Der er to grunde:

For det første er en skrogetank placeret lavere end motorerne og kræver pumper for at hæve brændstoffet. Elektriske pumpefejl har forårsaget eksplosioner . Dette betyder også, at en pumpesvigt resulterer i ubrugeligt brændstof, mens vingetanke naturligt kan føde motorerne via tyngdekraften.

For det andet er skrogetanke tættere på varmekilder. Dette var en årsag til ulykken TWA flight 800 , hvor varme fra nærliggende klimaanlæg førte til en brandfarlig damp i brændstoftankene. I modsætning hertil afkøles vingetanke naturligt af luftstrøm og er mindre modtagelige for dannelse af sådanne eksplosive dampe.

Kommentarer

• Ikke sikker på, om du mente ” at i alle tilfældene … var det midttanken, der var impliceret ” (hvilket tilsyneladende er sandt ), men i så fald kan du sandsynligvis gøre det mere eksplicit.
• @jcaron Omformuleret. Jeg ‘ er sikker på, at en vingetank er eksploderet på et eller andet tidspunkt i luftfartens historie, men bestemt har midttanken været den vigtigste årsag til ulykker for nylig.

• ekstra vægt øger den strukturelle belastning på vingerne

Kun når flyet er på jorden. Når det er i luften, mindsker det belastningen på vingerne, fordi deres løft afbalancerer vægten.

• forskellige tyngdekræfter og vingebøjning mellem fulde og tomme tanke resulterer i gentagne spændinger, der forkorter flyets levetid

Med en hastighed på en cyklus pr. flyvning. Og vingerne gennemgår allerede en stresscyklus en gang pr. Flyvning (bøjet ned, når flyet er på jorden og op, når det er i luften).

• højere risiko for katastrofal skade på vingerne i tilfælde af brændstofantænding under flyvning

Brændstoftanke, der brænder under flyvning, er katastrofale, uanset hvor du lægger dem.

• højere brandrisiko når lynet rammer en fløj

Hvornår skete det sidst? Wikipedia “s liste over flyulykker foreslår LANSA-fly   508 i 1971. Sådanne hændelser er nu endnu sjældnere, fordi brændstoftanke er udstyret med inaktive systemer. Dette blev oprindeligt anbefalet efter styrtet mellem Pan Am-flyvning   214 i 1963, men det tog lang tid, før det faktisk skete.

Kommentarer

• Dette svar synes at antyde, at inertionssystemer er blevet brugt siden engang kort efter 1963, eller i det mindste at inertionssystemer er ansvarlige for manglen på lyninduceret brand siden 1971. Linket, du har angivet, siger imidlertid, at inertionssystemer var ikke installeret i 40 år efter sammenbruddet af Pan Am 214. Her ‘ er en artikel, der beskriver den nyeste teknologi i 2004: airspacemag.com/how-things-work/safer-fuel-tanks-5883916
• @DavidK Ja, det ser ud til at jeg ‘ har overdrevet hvad der faktisk skete. Jeg ‘ Jeg kommer tilbage og redigerer, når jeg har tid, eller hvis du ‘ er velkommen til at foreslå en redigering selv, hvis du har tid. Tak for at fortælle mig.
• @ DavidK Edited.
• @summerrain Har du eksempler på fly, der har foretaget vellykkede nødlandinger efter brændstoftankbrande? Det føles som om dit argument er helt hypotetisk.
• @summerrain Jeg har allerede forklaret, hvorfor der ikke er ‘ t brændstoftanke under cockpittet. Dit spørgsmål udgør ” I et alternativt univers ville … ” og vi ‘ er ikke i et alternativt univers, så ‘ har ingen værdi i at løse dit spørgsmål.Som et eksempel hævder du, at anbringelse af brændstoftanke forskellige steder ville give mere tid til nødlandinger. Jeg foreslår dig, at brændstoftanke er så katastrofale, at ingen nødlanding vil være mulig. En god måde for dig at argumentere imod dette krav ville være at sige ” Men det skete under flyvning XYZ. ”

Mere vægt på vingerne er faktisk god, da det gør flyet mere balance og mere modstandsdygtigt over for unødvendig svingning under turbulens eller vindstrøm, som en person, der går på stramt reb, der bærer en vandret stang (bar) til afbalancering. Tjek radius af Gyration inden for mekanik.

Der er ingen anden grund. Motoren er fastgjort til vingen, og de forsøger at designe en brændstoftank til brændstof for motoren. Der er ikke plads på torsoen. Så de laver et hul i vingerne.

Kommentarer

• velkommen til luftfart.SE. Vær opmærksom på, at dette er et engelsk websted. som sådan bliver vi nødt til at fjerne den del af dit svar, der er skrevet på koreansk. Desuden skal du være opmærksom på, at vi kan lide svar, der indeholder lidt detaljer og muligvis referencer.

Hvorfor er brændstoftanke placeret i vinger?

Fordi det er svært at passe passagererne eller deres bagage ind i vingerne.