Pourquoi le 747 a-t-il 4 moteurs au lieu de 2?

Simplement, plus de moteurs = plus de puissance, et la puissance est nécessaire pour plusieurs choses, dont la première est le décollage. À la masse maximale au décollage, un avion multimoteur doit être capable de perdre un moteur (après avoir atteint la vitesse de marche / arrêt) et de continuer le décollage en toute sécurité, ce qui signifie que si vous pouviez à peine voler avec 3 moteurs, vous  » Il va en falloir quatre pour répondre aux exigences de certification (sécurité). Pour les poids incroyables que le 747 peut transporter, il a besoin de moteurs assez puissants, et tous les 4, pour décoller à pleine charge et répondre à cette exigence. , si laéronef est vide et pourrait continuer le décollage en toute sécurité le 2, il est généralement autorisé à décoller avec un moteur déjà en panne – pour se rendre à une base de maintenance, par exemple. Mais cela ne nécessite aucun passager / fret, et donc un avion très léger.)

À laltitude de croisière, plus de poussée signifie quune altitude de croisière plus élevée est possible, ce qui permet une meilleure efficacité énergétique. Ainsi, alors quun avion à 4 moteurs peut certainement voler avec 3 moteurs, et cas (en fonction du poids et de la température de lair extérieur) sur 2, il ne peut pas voler Laltitude de croisière plus élevée rend non seulement le vol plus efficace, mais vous permet également de rester au-dessus de beaucoup de temps là-bas, et dans les cas extrêmes, un plafond à 2 moteurs peut ne pas dégager tout le terrain sur votre itinéraire. (Encore une fois, cela dépend du poids & température.)

Les moteurs modernes ont une fiabilité incroyable, et il est maintenant considéré comme une routine denvoyer les bimoteurs 777 et 767 et A330 sur de longues routes au-dessus de leau, mais il y a 50 ans, la fiabilité nétait pas aussi grande, il était donc considéré comme essentiel davoir la redondance afin que si un moteur tombe en panne au milieu de locéan, il y ait encore une marge confortable, et vous n’êtes pas maintenant à un moteur d’aller à la nage.

Commentaires

• Je suppose que les moteurs avec lesquels le 747-100 a été lancé étaient également moins puissant par unité que ceux en cours de construction et dinstallation sur les 747-8, 777, 767, A300, etc. aujourdhui.
• @FreeMan Vous avez raison, le moteur dorigine était le JT9D-3A éteignant 45 800 livres de poussée. Quand jai arrêté de piloter des 747 en 1999, nous avions la série JT9D-7 qui produisait environ 56 000 livres. De plus, les moteurs Rolls Royce et GE étaient en ligne avec un niveau de poussée plus élevé s. Le premier 747-100 que jai volé avait une masse maximale au décollage de 735 000 livres, le dernier 747-200 que jai volé pesait jusquà 825 000 livres. Les 747-400 pèsent maintenant au moins 875 000 livres. Sachez que tout cela vient de la mémoire dun homme de 76 ans sujet à des moments de haut niveau.
• Les avions à deux moteurs effectuent désormais régulièrement des vols sur des itinéraires qui, lorsque le 747 est sorti, étaient interdits de voler avec seulement deux moteurs. Cest ‘ une pensée qui donne à réfléchir lorsque je monte à bord dun ‘ démarrant avec la moitié des moteurs partis. Au moins, il ‘ est toujours illégal pour un avion bimoteur de décoller avec un moteur en panne. Je plaisante, bien sûr.
• @Terry Wikipedia dit 833 000 lb MTOW pour un -200 mais est daccord avec tous les autres nombres que vous avez écrits. On dirait que la mémoire ‘ est très bonne!
• @Terry, même si quelques chiffres sont faux, jadore entendre vos histoires et anecdotes! Des trucs fascinants !!

En plus de ce que Ralph a mentionné, jusquau milieu des années 1980, des réglementations étaient nécessaires que les aéronefs effectuant de longues routes au-dessus de leau ou dautres routes de ce type avec un manque dendroits à dérouter en cas durgence doivent avoir au moins 3 moteurs. Plus précisément, cela sappliquait à tout itinéraire situé à plus de 60 minutes dun champ de dérivation dans les zones soumises aux règlements de la FAA et à 90 minutes dans dautres endroits.Les avions utilisés sur ces routes à cette époque étaient des avions à 4 moteurs comme le De Havilland Comet , Boeing 707 , Douglas DC-8 et Boeing 747 ainsi que 3 à moteur comme le McDonnell Douglas DC-10 et le Lockheed L-1011 TriStar . Ces réglementations étaient dues au fait que les moteurs nétaient pas historiquement aussi fiables quils le sont aujourdhui. Cela était particulièrement vrai des moteurs à pistons utilisés avant lère des jets, mais aussi des premiers moteurs à réaction.

Donc, pour répondre spécifiquement à votre question, dans lordre pour desservir les routes transatlantiques et transpacifiques long-courriers auxquelles le Boeing 747 était destiné, il devait avoir au moins 3 moteurs. Boeing a apparemment décidé quil préférait allez avec 4 et gardez-les tous montés sur les ailes. Cela ne nécessitait pas non plus autant de puissance de poussée par moteur, ce qui rendait les moteurs plus faciles à concevoir, surtout à cette époque.

Cependant, dans les années 1980, les moteurs à réaction étaient devenus suffisamment fiables et puissants quune nouvelle classe des réglementations appelées ETOPS (anciennement « Extended-Range Twin-engine Operational Performance Standards », maintenant « Extended OPerationS ») a été développée pour permettre aux avions bimoteurs de voler les routes doutre-mer, à condition de respecter certaines normes. Le premier avion certifié pour de telles opérations était le Boeing 767 , qui était autorisé à effectuer des opérations transatlantiques pour TWA. la certification ETOPS initiale permettait au 767 de voler jusquà 90 minutes dun champ de dérivation, ce qui a ensuite été augmenté à 120 minutes après que TWA eut démontré le succès avec la certification de 90 minutes. Cependant, la réglementation ETOPS dorigine limitait encore les avions à un maximum de 120 minutes ETOPS à lentrée en service et 180 minutes LETOPS nétait autorisé quaprès au moins un an de fonctionnement réussi avec 120 minutes dETOPS. À ce titre, les aéronefs conçus pendant cette période pour les opérations long-courriers, en particulier transpacifique, tels que les MD-11 et Airbus A340 , est toujours allé avec des conceptions à 3 ou 4 moteurs. Malheureusement pour Airbus et McDonnell-Douglas, ces avions ont été libérés juste au moment où la FAA a commencé à autoriser des ETOPS de 180 minutes à la sortie.

Le nouveau Boeing Le 777 a été le premier avion à se qualifier pour un ETOPS de 180 minutes à la mise en service. En grande partie grâce à lefficacité gagnée en nayant que 2 moteurs, le 777 a battu lA340 dans les ventes, menant le programme A340 à une mort prématurée. Peu de temps après, Boeing a acquis McDonnell Douglas et a cessé la production du MD-11. Le 777 étant désormais autorisé à effectuer des vols non seulement transatlantiques, mais aussi transpacifiques, le besoin de jets tri-moteurs ou quadrimoteurs pour parcourir ces routes a disparu. Le 777 a ensuite été suivi par les A330, 787 et A350 pour pouvoir desservir ces routes. Chacun de ces programmes a été couronné de succès, mais leur succès a largement abouti à la mort imminente des modèles tri-moteurs et quadrimoteurs du passé. LA340 a complètement arrêté la production. Les 747 et A380 ont eu peu de nouvelles commandes au cours des dernières années, ce qui a conduit à la possibilité dannuler les deux programmes. Selon Wikipédia, à la fin du mois de mai, lA380 na enregistré aucune nouvelle commande nette jusquà présent en 2015 et le 747 nen a eu que 3 (et aucune en 2014.)

Comme indiqué précédemment, à lépoque, les caractéristiques de lavion et la certification de la poussée des moteurs exigeaient que la conception de lavion comprenne 4 moteurs afin de se conformer aux différentes réglementations de ETOPS et divers scénarios de perte de moteur qui peuvent être rencontrés pendant nimporte quelle phase de vol.

En regardant les statistiques, nous pouvons voir que pendant les 30 dernières! ans, environ 15 avions de passagers (cest-à-dire des compagnies aériennes) ont été contraints de faire un atterrissage plané pour diverses raisons. De ces appareils, aucun nétait dû à une panne de moteur double causée par un dysfonctionnement technique. La plupart étaient dus à lépuisement du carburant, certains à une erreur du pilote (arrêt du mauvais moteur après un dysfonctionnement) et 2 (récemment) à des impacts doiseaux. Cela conduit à la conclusion quun avion 4 moteurs ne serait pas à labri des dangers qui ont conduit aux atterrissages forcés de ce qui précède, peut-être à lexception des impacts doiseaux – mais il est très difficile de faire une évaluation statistique du risque dû à divers composants des troupeaux rencontrés, les tailles et les modèles des oiseaux.

Les moteurs daujourdhui sont super fiables (à partir de 2019, il y a des problèmes avec les moteurs des 787 « mais ils sont résolus au moment où nous parlons) et on peut en déduire quavoir plus de moteurs apporte en fait plus de chances pour défaut, il est donc aujourdhui sûr de dire que la principale considération pour la conception de lavion et le nombre de moteurs est le poids final de lavion et la quantité de poussée nécessaire pour respecter tous les gradients de montée spécifiés et bien sûr atteindre une vitesse appropriée. afin de décoller sur la plupart des pistes du monde qui sont limitées par la longueur ou les obstacles.

Au fait, perdre 1 moteur dans un avion bimoteur peut être difficile, mais perdre un moteur externe sur un 747 au décollage entraîne une énorme asymétrie de lacet, ce qui le rend encore plus difficile en raison de la distance du centre de lavion.

Donc, en théorie, il ny a aucune raison pour que le B747 ait 4 moteurs . Ils devraient être plus gros que le GE9X pour le transporter, donc conduisant à une refonte de laéronef qui na pratiquement aucune justification. Si les compagnies aériennes trouvaient quil pouvait être plus rentable de faire fonctionner tous les avions sur 4 moteurs (y compris lévaluation des risques, linvestissement et le coût dusure) – nous aurions vu de plus en plus de ceux qui volaient.

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• Bonne réponse, mais plongez plus profondément dans les avantages de la charge de travée et de la ligne de poussée de 4 moteurs. Les  » jumeaux  » sefforcent toujours de résoudre ces problèmes aujourdhui. Le B-52, volant à une altitude plus élevée, se débrouille toujours bien avec 8.

Le 747 a commencé sa vie au milieu des années 1960, comme alternative au Boeing 2707 SST. Pour couvrir leurs paris, le 747 a également été conçu pour être converti en cargo. Doù le renflement à lavant et le cockpit monté sur le dessus – pour faciliter louverture dune porte cargo à lavant. Lorsque le 2707 a été annulé en raison de dépassements de coûts et de la hausse des prix du carburant, Boeing avait heureusement bien avancé le 747.

À cette époque, les moteurs à turbine à gaz étaient limités en puissance. Le 747 a été la première application commerciale à grande échelle de turboréacteurs à double flux élevé, une technologie relativement nouvelle. Pour répondre aux besoins en énergie dun aéronef ayant le poids et la capacité de charge du 747 « , quatre moteurs étaient nécessaires. Ils étaient également nécessaires pour les longs survols océaniques, afin de garantir que laéronef pourrait atterrir en cas de perte dun moteur. … les turbines à gaz des années 60 n’étaient pas aussi fiables qu’aujourd’hui.

Une fois la conception définie, la modifier plus tard pour passer à deux des nouvelles très grandes turbines à gaz qui sont sorties dans le Les années 90 auraient été dun coût prohibitif. Plus simple pour concevoir un nouveau grand avion de ligne avec deux moteurs en tête: le 777.

Vous devez vous souvenir de lépoque dont laéronef a été conçu. Les moteurs nétant pas aussi puissants, ils en avaient besoin de quatre pour voler et de quatre pour effectuer des vols long-courriers au-dessus de leau. Il y a maintenant des moteurs qui pourraient faire le travail par paires, mais le 747 aurait besoin dêtre radicalement repensé car, entre autres problèmes, le laile est trop basse pour accueillir les moteurs monstres sur des avions comme le 767 et le 777. Ce que Boeing devrait reconsidérer était une conception à 3 moteurs avortée comme un gros 727. Ils lont regardé une fois de retour dans les années 60 mais les moteurs nétaient pas Ce serait le bon moment pour reconsidérer.

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• Les 777 moteurs pourraient être testés sur le 747 mais étaient un peu Cependant, le 767 utilise les mêmes types de moteurs que le 747-400.
• Pourquoi Boeing voudrait-il un avion à 3 moteurs alors qu’un avion à 2 moteurs suffirait? Boeing avait un 3 moteurs avion dans les années 90 – le MD-11, qu’ils ont acquis de McDonnell-Douglas, mais ils en ont arrêté la production, car ils n’ont ‘ pas vraiment rien faire hing qui ne pourrait pas ‘ déjà être fait avec un 747, 767 ou 777.