Hvorfor har 747 4 motorer i stedet for 2?

Simpelthen flere motorer = mere kraft og der er brug for magt til flere ting, hvoraf den første er at tage af. Ved maksimal startvægt skal et flermotorsfly være i stand til at miste en motor (efter at have nået go / no-go hastighed) og sikkert fortsætte start, hvilket betyder, at hvis du bare næppe kunne flyve på 3 motorer, du ” bliver nødt til at have 4 for at imødekomme certificeringskrav (sikkerhed). For de fantastiske vægte, som 747 kan bære, har den brug for nogle ret kraftige motorer, og alle 4 af dem, for at starte fuldt lastet og opfylde dette krav. (Interessant , hvis flyet er tomt og sikkert kunne fortsætte startet den 2., er det typisk tilladt at starte med en motor, der allerede er ude af drift – for eksempel at færge til en vedligeholdelsesbase. Men dette kræver ingen passagerer / fragt og dermed en meget let flyvemaskine.)

Ved krydstogtshøjde betyder mere tryk, at en højere krydstogtshøjde er mulig, hvilket giver bedre brændstofeffektivitet. Så mens et 4-motoret fly helt sikkert kan flyve på 3 motorer, og i mange tilfælde (afhængigt af vægt og udetemperatur) på 2, kan den ikke flyve a s højt som det kunne med alle 4. Jo højere krydstogtshøjde giver ikke kun en mere effektiv flyvning, den holder dig også over meget vejr derude, og i ekstreme tilfælde kan et 2-motor loft muligvis ikke rydde hele terrænet på din rute. (Igen afhænger dette af vægt & temperatur.)

Moderne motorer har fantastisk pålidelighed, og det betragtes nu som rutine at sende dobbeltmotoren 777 og 767 og A330 på lange ruter over vand, men for 50 år siden var pålideligheden ikke så stor, så det blev anset for vigtigt at have redundansen, så hvis en motor svigtede midt i havet, var der stadig en behagelig margen, og du var “ikke nu” en motor væk “fra at svømme.

Kommentarer

• Jeg formoder, at motorerne 747-100 blev lanceret med var også mindre kraftfuld pr. enhed end dem, der bygges og installeres på 747-8, 777, 767, A300 osv. i dag.
• @FreeMan Du har ret, den originale motor var JT9D-3A, der udgav 45.800 lbs stødkraft. Da jeg stoppede med at flyve 747s i 1999, havde vi JT9D-7-serien, der blev udgivet i nærheden af 56.000 lbs. Også Rolls Royce- og GE-motorer kom på linje med højere trykniveau s. Den første 747-100, jeg fløj, havde en maksimal startvægt på 735.000 lbs, den sidste 747-200 jeg fløj var op til 825.000 lbs. 747-400s er op til mindst 875.000 lbs nu. Vær opmærksom på, at alt dette kommer fra mindet om en 76-årig, der er udsat for seniormomenter.
• To motorfly flyver nu rutinemæssigt ruter, der da 747 kom ud, var ulovlige at flyve med kun to motorer. Det er ‘ en tankevækkende tanke for mig, når jeg går ombord på en, at vi ‘ starter med halvdelen af motorerne væk. I det mindste er det ‘ stadig ulovligt for et to-motor fly at tage afsted med en motor ude af drift. Jeg sjov, selvfølgelig.
• @Terry Wikipedia siger 833.000 lbs MTOW til et -200, men er enig med alle andre numre, du skrev. Det lyder som om hukommelsen ‘ kører fint sammen!
• @Terry, selvom et par tal er slukket, elsker jeg at høre dine historier og anekdoter! Fascinerende ting !!

Ud over hvad Ralph nævnte, indtil midten af 1980erne, krævede regler at fly, der kører lange ruter over vandet eller andre sådanne ruter med mangel på steder at omlede i tilfælde af en nødsituation, skal have mindst 3 motorer. Dette gjaldt specifikt for enhver rute, der var mere end 60 minutter fra et afledningsfelt i områder, der er underlagt FAA-regler og 90 minutter andre steder.Flyene, der blev brugt på disse ruter i den tid, bestod af 4-motorede fly som De Havilland Comet , Boeing 707 , Douglas DC-8 og Boeing 747 samt 3 -motorfly som McDonnell Douglas DC-10 og Lockheed L-1011 TriStar . Disse regler skyldtes, at motorer historisk ikke havde været næsten lige så pålidelige som de er i dag. Dette var især tilfældet med stempelmotorer, der blev brugt før jetalderen, men også for tidlige jetmotorer.

Så for specifikt at besvare dit spørgsmål for at betjene de langrute transatlantiske og trans-Stillehavsruter, som Boeing 747 var beregnet til, var det nødvendigt at have mindst 3 motorer. Boeing besluttede tilsyneladende at foretrække at gå med 4 og hold dem alle vingemonterede. Dette krævede heller ikke så meget trykydelse pr. Motor, hvilket gjorde motorerne lettere at designe, især på det tidspunkt. af regler, der hedder ETOPS (tidligere “Udvidet rækkevidde med to motorer, operationelle præstationsstandarder”, nu “Udvidede OPerationer”) blev udviklet for at tillade dobbeltmotorede fly at flyve oversøiske ruter, forudsat at de opfyldte visse standarder. Det første fly, der var certificeret til sådanne operationer, var Boeing 767 , som fik lov til at flyve transatlantiske operationer for TWA. den indledende ETOPS-certificering tillod 767 at flyve op til 90 minutter væk fra et afledningsfelt, og dette blev senere øget til 120 minutter, efter at TWA havde vist succes med 90-minutters certificering. Imidlertid begrænsede de oprindelige ETOPS-regler stadig fly til maksimalt 120 minutters ETOPS ved ibrugtagning og 180 minutter ETOPS blev kun tilladt efter mindst et års vellykket drift med 120 minutters ETOPS. Som sådan er fly designet i denne periode til langdistanceoperationer, især trans-Stillehavet, såsom MD-11 og Airbus A340 gik stadig med 3-motor eller 4-motor design. Desværre for Airbus og McDonnell-Douglas blev disse fly frigivet lige omkring det tidspunkt, hvor FAA begyndte at tillade 180 minutters ETOPS ved frigivelse.

Den nyudviklede Boeing 777 var det første fly, der kvalificerede sig til 180 minutters ETOPS ved ibrugtagning. Stort set som et resultat af den effektivitet, det opnåede ved kun at have 2 motorer, trak 777 A340 i salg, hvilket førte A340-programmet til en tidlig død. Kort derefter købte Boeing McDonnell Douglas og ophørte produktionen af MD-11. Da 777 nu fik lov til at flyve, ikke kun transatlantiske, men også trans-Stillehavsruter, forsvandt behovet for tri-motor- eller quad-engine-jetfly til at flyve disse ruter. 777 blev derefter efterfulgt af A330, 787 og A350 for at kunne betjene disse ruter. Hvert af disse programmer har været meget vellykket, men deres succes har i vid udstrækning resulteret i den forestående død for fortidens tri-motor- og quad-engine-modeller. A340 har helt stoppet produktionen. 747 og A380 har haft få nye ordrer i løbet af de sidste par år, hvilket har ført til muligheden for, at begge programmer bliver annulleret. Ifølge Wikipedia har A380 ultimo maj hidtil ikke haft nogen nye nettoordrer i 2015, og 747 har kun haft 3 (og ingen i 2014.)

Som tidligere nævnt krævede luftfartøjets karakteristika og stødcertificering af motorerne, som tidligere nævnt, flydesignet til at omfatte 4 motorer for at være i overensstemmelse med de forskellige regler for ETOPS og forskellige motortabsscenarier, der kan opstå i enhver flyvefase.

Ser vi på statistikkerne, kan vi se, at det i løbet af de sidste 30! år blev omkring 15 passagerfly (dvs. luftfartsselskaber) tvunget til at foretage en glidende landing af forskellige årsager. Af disse fly skyldtes ingen en dobbelt motorfejl, der var forårsaget af en teknisk funktionsfejl. De fleste skyldtes brændstofudmattelse, nogle på grund af pilotfejl (nedlukning af den forkerte motor efter en funktionsfejl) og 2 (for nylig) på grund af fuglearter. Dette fører til en konklusion, at et fly med 4 motorer ikke ville være immun over for de farer, der førte til de tvangslandinger, der er nævnt ovenfor, måske undtagen fugle strejker – men det er meget svært at foretage en statistisk vurdering af risikoen pga. forskellige komponenter i de stødte flokke, størrelser og mønstre af fuglene.

Motorerne i dag er super pålidelige (fra og med 2019 er der nogle problemer med motorerne fra 787erne, men de adresseres, når vi taler), og man kan udlede, at det at have flere motorer faktisk giver større chance for fejl, så i dag er det sikkert at sige, at den største overvejelse for flydesign og antal motorer er den endelige vægt af flyet og den nødvendige trykmængde for at imødekomme alle de angivne stigninger i stigningen og naturligvis nå et relevant lufthastighed for at starte på de fleste landingsbaner i verden, der er begrænset af længde eller forhindringer.

Forresten – mens man mister 1 motor i et dobbeltmotorfly kan det være udfordrende, men at miste en ydre motor på en 747 under start resulterer i en enorm kæbe-asymmetri, hvilket gør det endnu mere udfordrende på grund af afstanden fra flyets centrum.

Så teoretisk set er der ingen grund til, at B747 har 4 motorer De skulle være større end GE9X for at kunne bære den således hvilket fører til et nyt design af flyet, som praktisk talt ikke har nogen begrundelse. Hvis flyselskaberne fandt, at det kan være mere rentabelt at køre alle fly på 4 motorer (inklusive risikovurdering, investering og slidomkostninger) – ville vi have set flere og flere af dem, der flyver.

Kommentarer

• Godt svar, men dybere dybere ind i spændbelastning og tryklinjefordele ved 4 motorer. ” tvillinger ” arbejder stadig på at løse disse problemer i dag. B-52, der flyver i højere højde, klarer sig stadig fint med 8.

747 begyndte livet i midten af 1960erne som et alternativ til Boeing 2707 SST. For at afdække deres væddemål blev 747 også designet til at blive konverteret til et fragtskib. Derfor udbulingen foran og det øverste monterede cockpit – for at lette en frontåbnende lastdør. Da 2707 blev annulleret på grund af omkostningsoverskridelser og stigende brændstofpriser, havde Boeing heldigvis 747 godt i gang.

På det tidspunkt var gasturbinemotorer begrænset i effekt. 747 var den første store kommercielle anvendelse af high bypass turbofans, en ret ny teknologi. For at imødekomme kraftbehovet i et fly med 747 “vægt og bæreevne var der behov for fire motorer. De var også påkrævet for lange flyvninger over havet for at sikre, at flyet kunne lande i tilfælde af tab af en motor … gasturbiner i 60erne var ikke så pålidelige som de er i dag.

Når designet er indstillet, ændres det senere for at skifte til to af de nye meget store gasturbiner, der kom ud i 90erne ville have været uoverkommeligt dyre. Enklere at designe en ny stor passagerfly med to motorer i tankerne: 777.

Du skal huske æraen i som flyet blev designet. Motorerne var ikke så kraftige, så de havde brug for fire for at få luftbårne og fire for at flyve langdistans over vandveje. Der er nu motorer, der kunne gøre jobbet parvis, men 747 skulle omformes drastisk, fordi det blandt andre problemer vingen er for lav til at rumme monstermotorer på fly som 767 og 777. Hvad Boeing skulle genoverveje var et afbrudt 3-motor design som en stor 727. De så på det en gang tilbage i 60erne, men motorerne var ikke t der endnu. Nu ville det være et godt tidspunkt at genoverveje.

Kommentarer

• 777-motorerne kunne testes på 747 men var lidt af en 767 bruger dog de samme motortyper som 747-400.
• Hvorfor ville Boeing have et 3-motoret fly, når et 2-motoret fly ville være tilstrækkeligt? Boeing havde en 3-motor fly tilbage i 90erne – MD-11, som de erhvervede fra McDonnell-Douglas, men de stoppede produktionen af det, da de ikke virkelig ‘ hing, der ikke kunne ‘ t allerede gøres med en 747, 767 eller 777.