Pourquoi les réservoirs de carburant sont-ils situés dans les ailes?

Plusieurs avantages:

1. Les structures des ailes sont creuses et volumineuses afin de fournir une rigidité structurelle contre le flottement et de supporter les charges de vol. Cela fournit lespace nécessaire pour stocker le carburant.
2. Sur un avion conventionnel, placer des réservoirs de carburant dans les ailes place la masse de carburant très près ou sur le centre de portance. Cela réduit considérablement le décalage Cg pendant le vol et réduit la taille et le poids de lempennage pour maintenir un vol stable. Il réduit également les décalages de Cg dus au ballottement du carburant à lintérieur des réservoirs, en raison des contraintes limitées de déplacement longitudinal du carburant dans les réservoirs.
3. En cas datterrissage en collision, avoir le carburant dans le les ailes léloignent de la cabine et des occupants, réduisant ainsi les risques dincendies dans la cabine.
4. Le poids du carburant réduit le moment de chargement sur les pieds des ailes, réduisant le poids de la structure nécessaire pour soutenir lavion pendant vol.
5. Le carburant stocké dans les ailes élimine partiellement ou complètement le stockage de carburant dans le fuselage, laissant plus de place pour les passagers et le fret.

Inconvénients:

1) Le carburant ballotté latéralement dans les réservoirs suite à des turbulences ou à un vol non coordonné peut entraîner un déplacement latéral du poids et une éventuelle instabilité latérale. Avec de faibles quantités de carburant et en cas de vol prolongé non coordonné, il y a un risque que le moteur souffre dune panne de carburant simplement parce que le carburant sest écoulé des puisards dans les réservoirs Ces problèmes peuvent être atténués avec un déflecteur approprié du réservoir de carburant et lutilisation de des trémies dalimentation alimentées par les réservoirs principaux dont le moteur boit.

2) Sur les avions qui utilisent un système dalimentation en carburant par siphon comme les avions à ailes basses, le carburant ne peut pas être siphonné uniformément des deux réservoirs à la fois. Cest un problème particulier dans les avions monomoteurs, où les systèmes dalimentation en carburant séparés ne sont pas dédiés à un moteur en particulier. Dans de tels cas, le moteur alimentera soit le réservoir de laile gauche avec un réservoir de laile droite et ceci est contrôlé au moyen dun sélecteur de carburant dans le cockpit. Sur les aéronefs qui ne disposent pas de systèmes de gestion automatique du carburant, lalimentation en carburant du moteur doit être sélectionnée manuellement. Il faut prendre soin dalterner périodiquement lalimentation des deux réservoirs pour éviter un déséquilibre latéral et la quantité de carburant. De plus, ce programme de changement de réservoir de carburant, sil est ignoré assez longtemps, peut potentiellement conduire à une panne de carburant du moteur et à un atterrissage forcé. Ceci est particulièrement problématique dans les avions monomoteurs légers à aile basse tels que le Piper PA-28 ou le Cirrus SR-2X, surtout si le pilote est récemment passé dans cet avion après avoir piloté des avions à aile haute, qui utilisent des systèmes dalimentation par gravité et permettent le moteur pour se nourrir des deux réservoirs à la fois. Les avions monomoteurs plus gros comme le TBM ont des systèmes de commutation automatique des réservoirs de carburant pour résoudre ce problème. Les gros avions multimoteurs à réaction disposent de systèmes de gestion du carburant dédiés qui répondent à ces problèmes.

Commentaires

• Supplément possible: ajouter du poids aux ailes augmente leur inertie, réduire linfluence que le flux dair turbulent a sur eux.En termes simples, si lair / le vent passe tout son temps à essayer de faire bouger les ailes de haut en bas et de les retirer de lavion, ce qui rend les ailes plus lourdes les rend plus difficiles à remuer, ce qui réduit la quantité de contraintes de flexion répétées auxquelles les points de montage sont soumis. et prévoir un avion qui vole de manière plus stable
• Aussi: augmenter la capacité de carburant dans le fuselage réduirait lespace de chargement disponible; les ailes peuvent ‘ t être utilisées pratiquement pour cela, mais elles peuvent être utilisées très pratiquement comme carburant car ‘ nest pas limité à une hauteur / taille de conteneur particulière. Il ‘ est liquide, de sorte quils peuvent sadapter à la cellule autour et entre les parties structurelles de laile et en utiliser une grande partie. Inversement, relativement peu de valises pourraient être placées pratiquement le long de laile, probablement principalement près de la racine, et essayer de concevoir autour du volume nécessaire serait un défi dingénierie pour garder les ailes structurellement saines.
• @GalacticCowboy ne pas mentionner, essayer déquilibrer le poids, car des bagages de même taille peuvent peser différemment.
• Vous ne listez que les avantages. Y a-t-il également des inconvénients?
• Ajout dautres informations sur ce sujet.

Je vois ce que vous dites, mais il y a quelque chose que vous oubliez dans votre logique. Vous regardez un avion assis au sol, où les roues sont près du fuselage et la plupart des ailes sont un poids mort qui crée contrainte sur la structure.

Pensez à un en vol. Maintenant, toute la portance vient des ailes, imaginez lavion suspendu par quelques dizaines (milliards) de câbles répartis sur les surfaces des ailes. Maintenant, le fuselage est un poids mort et la contrainte dans la structure vient du port du fuselage.

Ainsi, lorsque vous ajoutez du poids aux ailes uniformément, cela ajoute pratiquement aucune charge structurelle pour le ailes. Ce qui est soulevé se trouve à lintérieur de la source de lascenseur . Donc, du point de vue de la charge structurelle, cest un lavage: peu importe.

Alors que si vous ajoutez plus réservoirs dans le fuselage, cest bien au sol, mais cela ajoute dénormes contraintes aux ailes en vol, réduisant efficacement la capacité de chargement pratique.

La tension exercée sur les ailes en étant assis au sol est beaucoup moins inquiétante pour les concepteurs que les souches en vol.

Voir aussi «  Poids sans carburant « .

Commentaires

• Exactement ce que je pensais, mais vous lavez dit beaucoup mieux!
• +1, pour une bonne explication .
•  » où les roues sont sous le fuselage et les ailes sont des poids morts qui créent une contrainte sur la structure.  » Une remarque importante ici: la plupart des avions équipés dun train datterrissage tricycle ont en fait le train principal monté sur les ailes, pas sur le fuselage. Certains très gros aéronefs ont un train principal intérieur supplémentaire sous le fuselage, mais ils ont généralement toujours un train principal extérieur sous les ailes.
• Par exemple Boeing 757 , PA-28-140 , Airbus A320 , Boeing 747

le poids supplémentaire augmente la charge structurelle appliquée aux ailes différentes forces gravitationnelles et la flexion des ailes entre les réservoirs pleins et vides entraînent des contraintes répétées raccourcissant la durée de vie de lavion

En raison des effets de la portance (et du besoin décroissant de celle-ci lorsque lavion séclaircit), linverse est en fait vrai, voir ici

risque plus élevé de dommages catastrophiques aux ailes en cas dallumage du carburant en vol

Par opposition à supérieur risque de dommages catastrophiques à la cabine en cas dallumage de carburant en vol?

En supposant un allumage non explosif ayant le carburant dans les ailes, vous pouvez prendre des mesures pour vider le carburant. Si vous avez un incendie, commencez dans le fuselage principal, mais vous avez plus de chances que l’incendie frappe l’équipage avant qu’il ne puisse prendre des mesures. Ou des dommages à l’avionique, à la cabine sous pression, etc.

Peut-être un risque dincendie plus élevé lorsque la foudre frappe une aile?

Les extrémités des ailes sont lun des emplacements sur un avion qui est plus sujet aux coups de foudre – et le risque dincendies de carburant est là, mais des mesures sont prises pour contrer cela et dans la grande majorité des cas la foudre fait très peu de dégâts

Commentaires

• Quelles sont les étapes suivies?

Tout simplement: il y a « beaucoup despace vide dans ces ailes, et il » y a beaucoup despace vide nécessaire pour le carburant.

Créer de lespace ailleurs pour le carburant rendrait lavion entier plus grand et plus lourd, donc cela na pas de sens.

Et ce ne sont pas seulement les ailes, de nombreux avions transportent du carburant dans le stabilisateur vertical

Commentaires

• En dautres termes: pourquoi les réservoirs de carburant sont-ils situés dans les ailes? Parce que les passagers ne ‘ t rentre dedans. 🙂
• @TannerSwett Don ‘ t leur donner des idées …
• @ pipe en.wikipedia.org/wiki/Junkers_G.38 ?
• @TannerSwett hmm, Ryanair veut vous parler de cette idée.

En plus des autres réponses, je vais signaler la plupart des cas récents où un le réservoir de carburant de lavion a explosé, le réservoir central, qui se trouve dans le fuselage, a été impliqué. Il y a deux raisons:

Premièrement, un réservoir de fuselage est situé plus bas que les moteurs et nécessite des pompes pour faire monter le carburant. Des pannes de pompe électrique ont provoqué des explosions . Cela signifie également quune panne de pompe entraîne un carburant inutilisable, alors que les réservoirs daile peuvent naturellement alimenter les moteurs par gravité.

Deuxièmement, les réservoirs du fuselage sont plus proches des sources de chaleur. Cela a été la cause de laccident du TWA vol 800 , où la chaleur des équipements de climatisation à proximité a conduit à une vapeur inflammable dans les réservoirs de carburant. En revanche, les réservoirs daile sont naturellement refroidis par le flux dair et sont moins susceptibles de former de telles vapeurs explosives.

Commentaires

• Je ne sais pas si vous vouliez dire  » que dans tous les cas … cétait le char central qui était impliqué  » (ce qui est apparemment vrai ), mais si cest le cas, vous pourriez probablement le rendre plus explicite.
• @jcaron Reformulé. Je ‘ suis sûr qu’un char d’aile a explosé à un moment de l’histoire de l’aviation, mais il est certain que le char central a été la principale cause d’accidents récemment.

• le poids ajouté augmente la charge structurelle appliquée aux ailes

Uniquement lorsque lavion est au sol. Quand il est en lair, cela diminue la charge sur les ailes car leur portance équilibre le poids.

• les différentes forces gravitationnelles et la flexion des ailes entre les réservoirs pleins et vides entraînent des contraintes répétées réduisant la durée de vie de lavion

À raison dun cycle par vol. Et les ailes subissent déjà un cycle de stress une fois par vol (fléchies vers le bas lorsque lavion est au sol et vers le haut lorsquil est en lair).

• risque plus élevé de dommages catastrophiques aux ailes en cas dallumage de carburant en vol

Les réservoirs de carburant qui prennent feu en vol sont catastrophiques où que vous les déposiez.

• risque dincendie plus élevé quand la foudre frappe une aile

Quand cela sest-il produit pour la dernière fois? Wikipedia « s liste des accidents davion suggère Vol LANSA   508 en 1971. Ces incidents sont désormais encore plus rares, car les réservoirs de carburant sont équipés de systèmes dinertage. Cela a été initialement recommandé après le crash du vol Pan Am   214 en 1963, mais il a fallu beaucoup de temps pour que cela se produise.

Commentaires

• Cette réponse semble impliquer que les systèmes dinertage sont utilisés depuis peu de temps après 1963, ou du moins que les systèmes dinertage sont responsables de labsence dincendie induit par la foudre depuis 1971. Le lien que vous avez fourni, cependant, indique que les systèmes dinertage étaient pas installé pendant 40 ans après le crash de Pan Am 214. Voici ‘ un article décrivant létat de lart en 2004: airspacemag.com/how-things-work/safer-fuel-tanks-5883916
• @DavidK Oui, cest on dirait que jai ‘ exagéré ce qui sest réellement passé. Je ‘ reviendrai et modifierai quand jaurai le temps, ou vous ‘ êtes le bienvenu pour proposer une modification vous-même si vous avez le temps. Merci de men avoir informé.
• @DavidK Modifié.
• @summerrain Avez-vous des exemples davions qui ont réussi des atterrissages durgence après des incendies de réservoirs de carburant? On a limpression que votre argument est complètement hypothétique.
• @summerrain Jai déjà expliqué pourquoi il ny a pas ‘ t réservoirs de carburant sous le cockpit. Votre question équivaut à  » Dans un autre univers, serait …  » et nous ‘ vous nêtes pas dans un autre univers, donc il ny a ‘ aucune valeur pour répondre à votre question.À titre dexemple, vous prétendez que placer des réservoirs de carburant à différents endroits donnerait plus de temps pour les atterrissages durgence. Je vous suggère que les incendies de réservoirs de carburant sont si catastrophiques quaucun atterrissage durgence ne sera possible. Un excellent moyen pour vous de contester cette affirmation serait de dire  » Mais cela sest produit sur le vol XYZ.  »

Plus de poids sur les ailes est en fait bon car cela rend lavion plus équilibré et plus résistant aux déviations inutiles pendant les turbulences ou courant du vent, comme une personne marchant sur une corde raide portant une tige horizontale (barre) pour léquilibrage. Découvrez le rayon de giration en mécanique.

Il ny a pas dautre raison. Le moteur est attaché à laile et ils essaient de concevoir un réservoir de carburant pour alimenter le moteur, il ny a pas despace sur le torse. Alors ils font un trou dans les ailes.

Commentaires

• Bienvenue sur aviation.SE. Veuillez noter quil sagit dun site Web en anglais uniquement. à ce titre, nous devrons supprimer la partie de votre réponse écrite en coréen. De plus, sachez que nous aimons les réponses qui contiennent un peu de détails, et éventuellement des références.

Pourquoi les réservoirs de carburant sont-ils situés dans les ailes?

Parce quil est difficile dadapter les passagers ou leur bagages dans les ailes.