Waarom heeft de 747 4 motoren in plaats van 2?

Simpel gezegd, meer motoren = meer vermogen en stroom is nodig voor verschillende dingen, waarvan de eerste het opstijgen is. Bij het maximale startgewicht moet een meermotorig vliegtuig één motor kunnen verliezen (na het bereiken van de go / no-go-snelheid) en veilig door kunnen gaan met de start, wat betekent dat als je maar amper op 3 motoren zou kunnen vliegen, jij ” er zullen er 4 moeten hebben om te voldoen aan de certificerings- (veiligheids) vereisten. Voor de verbazingwekkende gewichten die de 747 kan dragen, heeft hij een aantal behoorlijk krachtige motoren nodig, en alle 4, om volledig geladen op te stijgen en aan deze vereiste te voldoen. , als het vliegtuig leeg is en veilig kan doorgaan met opstijgen op 2, is het doorgaans toegestaan om op te stijgen terwijl één motor al niet werkt – om bijvoorbeeld naar een onderhoudsbasis te varen. Maar hiervoor zijn geen passagiers / vracht nodig, en dus een zeer licht vliegtuig.)

Op kruishoogte betekent meer stuwkracht dat een hogere kruishoogte mogelijk is, wat zorgt voor een betere brandstofefficiëntie. Dus hoewel een 4-motorig vliegtuig zeker op 3 motoren kan vliegen, en in veel gevallen (afhankelijk van gewicht en buitenluchttemperatuur) op 2, kan het niet vliegen zo hoog als het zou kunnen zijn met alle 4. De hogere kruishoogte zorgt niet alleen voor een efficiëntere vlucht, het houdt je ook boven veel van het weer daarbuiten, en in extreme gevallen kan een plafond met 2 motoren niet het hele terrein vrijmaken op uw route. (Nogmaals, dit hangt af van het gewicht & temperatuur.)

Moderne motoren hebben een verbazingwekkende betrouwbaarheid, en het wordt nu als routine beschouwd om de tweemotorige motor 777 en 767 te verzenden en A330 op lange routes over het water, maar 50 jaar geleden was de betrouwbaarheid niet zo groot, dus werd het essentieel geacht om de redundantie te hebben, zodat als een motor het midden van de oceaan uitviel, er nog steeds een comfortabele marge was, en je was “nu niet” één motor verwijderd “van zwemmen.

Opmerkingen

• Ik neem aan dat de motoren waarmee de 747-100 werd gelanceerd, waren ook minder krachtig per eenheid dan degene die vandaag worden gebouwd en geïnstalleerd op de 747-8, 777, 767, A300, enz.
• @FreeMan Je hebt gelijk, de originele motor was de JT9D-3A die uitkwam 45.800 pond stuwkracht.Toen ik stopte met vliegen met 747s in 1999, hadden we de JT9D-7-serie die in de buurt kwam van 56.000 pond.Ook Rolls Royce- en GE-motoren kwamen in lijn met een hoger stuwkrachtniveau s. De eerste 747-100 die ik vloog, had een maximaal startgewicht van 735.000 lbs, de laatste 747-200 die ik vloog was maximaal 825.000 lbs. 747-400s zijn nu tot minstens 875.000 pond. Houd er rekening mee dat dit allemaal afkomstig is uit de herinnering van een 76-jarige persoon aan senior momenten.
• Vliegtuigen met twee motoren zijn nu routinematig vliegroutes die toen de 747 uitkwam illegaal waren om met slechts twee motoren te vliegen. Het ‘ is een ontnuchterende gedachte voor mij als ik aan boord van een een dat we ‘ beginnen met de helft van de motoren op. Het ‘ is in ieder geval nog steeds illegaal voor een tweemotorig vliegtuig om op te stijgen met een uitgevallen motor. Ik grap natuurlijk.
• @Terry Wikipedia zegt 833.000 pond MTOW voor een -200, maar is het eens met elk ander getal dat je hebt geschreven. Klinkt alsof de herinnering ‘ gewoon doortikt!
• @Terry, zelfs als een paar cijfers niet kloppen, hoor ik graag je verhalen en anekdotes! Fascinerende dingen !!

Naast wat Ralph zei, waren er tot het midden van de jaren tachtig voorschriften vereist dat luchtvaartuigen die lange routes over het water of andere dergelijke routes exploiteren en in geval van nood een gebrek aan uitwijkplekken hebben, ten minste 3 motoren moeten hebben. Dit gold in het bijzonder voor elke route die meer dan 60 minuten verwijderd was van een omleidingsveld in gebieden die onderhevig waren aan FAA-voorschriften en 90 minuten op andere plaatsen.De vliegtuigen die in die tijd op deze routes werden gebruikt, bestonden uit viermotorige vliegtuigen zoals de De Havilland Comet , Boeing 707 , Douglas DC-8 , en Boeing 747 , evenals 3 -motorige vliegtuigen zoals de McDonnell Douglas DC-10 en Lockheed L-1011 TriStar . Deze voorschriften waren te wijten aan het feit dat motoren historisch gezien lang niet zo betrouwbaar waren als ze nu zijn. Dit gold vooral voor de zuigermotoren die vóór het jaartijdperk werden gebruikt, maar ook voor de vroege straalmotoren.

Om uw vraag specifiek te beantwoorden, om de trans-Atlantische en trans-Pacifische langeafstandsroutes te bedienen waarvoor de Boeing 747 bedoeld was, moest hij ten minste drie motoren hebben. Boeing besloot blijkbaar dat het de voorkeur gaf aan ga met 4 en houd ze allemaal op de vleugel gemonteerd. Dit vereiste ook niet zoveel stuwkracht per motor, waardoor de motoren gemakkelijker te ontwerpen waren, vooral in die tijd.

Maar tegen de jaren tachtig waren straalmotoren voldoende betrouwbaar en krachtig geworden om een nieuwe klasse van regelgeving genaamd ETOPS (voorheen “Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards,” nu “ExTended OPerationS”) is ontwikkeld om tweemotorige vliegtuigen te laten vliegen overzeese routes, op voorwaarde dat ze aan bepaalde normen voldeden. Het eerste vliegtuig dat voor dergelijke operaties was gecertificeerd, was de Boeing 767 , die trans-Atlantische vluchten mocht uitvoeren voor TWA. Dankzij de initiële ETOPS-certificering kon de 767 tot 90 minuten vliegen van een afleidingsveld en dit werd later verhoogd tot 120 minuten nadat TWA succes had aangetoond met de certificering van 90 minuten. De oorspronkelijke ETOPS-voorschriften beperkten echter nog steeds vliegtuigen tot een maximum van 120 minuten ETOPS bij ingebruikname en 180 minuten De ETOPS was alleen toegestaan na minimaal een jaar succesvol gebruik met 120 minuten ETOPS. Als zodanig zijn vliegtuigen die in deze periode zijn ontworpen voor langeafstandsvluchten, met name trans-Pacific, zoals de MD-11 en Airbus A340 , ging nog steeds met ontwerpen met drie of vier motoren. Helaas voor Airbus en McDonnell-Douglas, werden die vliegtuigen vrijgegeven precies rond de tijd dat de FAA bij de release 180 minuten ETOPS begon toe te staan.

De nieuw ontwikkelde Boeing 777 was het eerste vliegtuig dat bij ingebruikname in aanmerking kwam voor 180 minuten ETOPS. Grotendeels als gevolg van de efficiëntie die het won door slechts 2 motoren te hebben, won de 777 de A340 in de verkoop, waardoor het A340-programma vroegtijdig stierf. Kort daarna nam Boeing McDonnell Douglas over en stopte de productie van de MD-11. Nu de 777 mag vliegen, niet alleen trans-Atlantische, maar ook trans-Pacifische routes, verdween de behoefte aan tri-engine of quad-engine jets om die routes te besturen. De 777 werd vervolgens gevolgd door de A330, 787 en A350 om die routes te kunnen bedienen. Elk van deze programmas is zeer succesvol geweest, maar hun succes heeft grotendeels geresulteerd in de op handen zijnde dood van de tri-engine en quad-engine modellen uit het verleden. De A340 is volledig gestopt met de productie. De 747 en A380 hebben de afgelopen jaren nauwelijks nieuwe bestellingen gekregen, waardoor de mogelijkheid bestaat dat beide programmas worden geannuleerd. Volgens Wikipedia heeft de A380 tot dusver in 2015 geen nieuwe netto-orders ontvangen en heeft de 747 er maar 3 gehad (en geen in 2014).

Zoals eerder vermeld, vereisten de kenmerken van het vliegtuig en de stuwkrachtcertificering van de motoren dat het vliegtuigontwerp 4 motoren omvatte om te voldoen aan de verschillende voorschriften van ETOPS en verschillende scenarios voor motorverlies die tijdens elke vluchtfase kunnen optreden.

Als we naar de statistieken kijken, kunnen we dat zien tijdens de laatste 30! jaren werden ongeveer 15 passagiersvliegtuigen (dat wil zeggen luchtvaartmaatschappijen) om verschillende redenen gedwongen een zweeflanding te maken. Van deze vliegtuigen was er geen enkele te wijten aan een storing in de dubbele motor die werd veroorzaakt door een technische storing. De meeste waren vanwege uitputting van de brandstof, sommige vanwege een fout van de piloot (het uitschakelen van de verkeerde motor na een storing) en 2 (recent) vanwege vogelaanvaringen. Dit leidt tot de conclusie dat een 4-motorig vliegtuig niet immuun zou zijn voor de gevaren die leidden tot de gedwongen landingen van de bovengenoemde, misschien met uitzondering van de vogelaanvaringen, maar het is erg moeilijk om een statistische inschatting te maken van het risico vanwege verschillende componenten van de aangetroffen koppels, maten en patronen van de vogels.

De motoren zijn tegenwoordig superbetrouwbaar (vanaf 2019 zijn er enkele problemen met de motoren van de 787-inch, maar deze worden op dit moment aangepakt) en men kan hieruit afleiden dat het hebben van meer motoren eigenlijk meer kans op defect, dus is het tegenwoordig veilig om te zeggen dat de belangrijkste overweging voor het ontwerp van het vliegtuig en het aantal motoren het uiteindelijke gewicht van het vliegtuig is en de hoeveelheid stuwkracht die nodig is om aan alle gespecificeerde stijggraden te voldoen en natuurlijk om een relevante luchtsnelheid te bereiken om op te stijgen op de meeste landingsbanen van de wereld die beperkt zijn door lengte of obstakels.

Trouwens, het verliezen van 1 motor in een tweemotorig vliegtuig kan een uitdaging zijn, maar het verliezen van een buitenste motor op een 747 tijdens het opstijgen resulteert in een enorme gier-asymmetrie, waardoor het nog uitdagender wordt vanwege de afstand tot het midden van het vliegtuig.

Dus theoretisch gezien is er geen reden voor de B747 om 4 motoren te hebben Ze zouden dus groter moeten zijn dan de GE9X om hem te kunnen dragen leidend tot een herontwerp van het vliegtuig dat praktisch geen rechtvaardiging heeft. Als de luchtvaartmaatschappijen hadden ontdekt dat het winstgevender kan zijn om alle vliegtuigen op 4 motoren te laten werken (inclusief risicobeoordeling, investering en slijtagekosten), zouden we steeds meer van die vliegtuigen hebben zien vliegen.

Opmerkingen

• Goed antwoord, maar duik dieper in de voordelen van spanbelasting en stuwkracht van 4 motoren. De ” tweelingen ” werken nog steeds aan het oplossen van deze problemen. De B-52, die op grotere hoogte vliegt, doet het nog steeds prima met 8.

De 747 begon zijn leven in het midden van de jaren zestig als alternatief voor de Boeing 2707 SST. Om hun weddenschappen af te dekken, werd de 747 ook ontworpen om te worden omgezet in een vrachtschip. Vandaar de uitstulping aan de voorkant en de bovenaan gemonteerde cockpit – om een naar voren te openen laaddeur te vergemakkelijken. Toen de 2707 werd geannuleerd vanwege kostenoverschrijdingen en stijgende brandstofprijzen, had Boeing de 747 gelukkig goed op weg.

In die tijd waren gasturbinemotoren beperkt in vermogen. De 747 was de eerste grootschalige commerciële toepassing van high-bypass turbofans, een vrij nieuwe technologie. Om te voldoen aan de stroombehoeften van een vliegtuig met het gewicht en het laadvermogen van de 747 waren vier motoren nodig. Ze waren ook nodig voor lange oceaanvluchten, om te verzekeren dat het vliegtuig aan land kon komen in geval van verlies van een motor … gasturbines in de jaren 60 waren “niet zo betrouwbaar als ze nu zijn.

Zodra het ontwerp is vastgesteld, verandert het later in twee van de nieuwe zeer grote gasturbines die in de De jaren 90 zouden onbetaalbaar zijn geweest. Het is eenvoudiger om een nieuw groot vliegtuig te ontwerpen met twee motoren in gedachten: de 777.

Je moet het tijdperk in waarvoor het vliegtuig is ontworpen. De motoren waren niet zo krachtig, dus ze hadden er vier nodig om in de lucht te komen en vier om over lange afstanden over water te vliegen. Er zijn nu motoren die het werk in paren zouden kunnen doen, maar de 747 zou drastisch opnieuw moeten worden ontworpen omdat onder andere de vleugel is te laag om plaats te bieden aan de monstermotoren op vliegtuigen zoals de 767 en 777. Wat Boeing zou moeten heroverwegen was een afgebroken 3-motorig ontwerp zoals een grote 727. Ze keken er ooit naar in de jaren 60, maar de motoren waren t er al. Dit zou een goed moment zijn om erover na te denken.

Opmerkingen

• De 777-engines konden worden getest op de 747, maar waren een beetje een De 767 gebruikt echter dezelfde motortypen als de 747-400.
• Waarom zou Boeing een 3-motorig vliegtuig willen als een tweemotorig vliegtuig volstaat? Boeing had wel een 3-motorig vliegtuig. vliegtuig terug in de jaren 90 – de MD-11, die ze van McDonnell-Douglas kochten, maar ze stopten met de productie ervan, omdat ze niet echt iets deden ‘ hing dat niet ‘ kon worden gedaan met een 747, 767 of 777.