微型喷气阵列客机,可行不,望批判

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 03:16:34
现代大型客机都使用2~4个发动机,发动机巨大而且设计制造周期长,造价高昂,能否设计一种发动机,体积小,推重比高,可以组成发动机阵列,这样设计飞机时可以安装在许多地方,例如设计一架飞翼,安装20+台发动机,这样即使部分发动机损坏,只要飞机不解体就可以保证飞行安全。而且容易维护,即便因为发动机数量多而某些发动机故障,只要在机场快速更换发动机模块就可以恢复。复杂一点的只是油路设计而已,甚至可以设计每个发动机配个油箱,做些简单轻质管路/泵必要时调配。防止某个邮箱漏油/损坏影响飞机安全。
鄙人虽是机械科班出身,不过对发动机不了解,不知上述设想是否可行,技术难点在哪里。现代大型客机都使用2~4个发动机,发动机巨大而且设计制造周期长,造价高昂,能否设计一种发动机,体积小,推重比高,可以组成发动机阵列,这样设计飞机时可以安装在许多地方,例如设计一架飞翼,安装20+台发动机,这样即使部分发动机损坏,只要飞机不解体就可以保证飞行安全。而且容易维护,即便因为发动机数量多而某些发动机故障,只要在机场快速更换发动机模块就可以恢复。复杂一点的只是油路设计而已,甚至可以设计每个发动机配个油箱,做些简单轻质管路/泵必要时调配。防止某个邮箱漏油/损坏影响飞机安全。
鄙人虽是机械科班出身,不过对发动机不了解,不知上述设想是否可行,技术难点在哪里。
{:3_78:}建议转畅谈
涡扇似乎是推力大的耗油率低.
那么多发动机,多破坏气动外形啊~~多重啊~~维护起来多痛苦啊~~现代民航机都是大涵道比涡扇发动机,虽然比以前的小涵道比涡扇发动机大很多,但是经济型好了很多很多~~~2发的飞机,只坏一台的话,也能安全降落的
B-52有个戏称叫8发油老虎……
小型发动机在推比方面有先天优势,但对大量发动机的维护肯定会增加成本,除非发动机的可靠性做到很高。当然你说全部做模块返厂维修可能可以降低部分费用。
这个想法个人觉得还是可以的,前提是有足够可靠的小发动机。
相对于一只小鸟就可以破坏的大涡扇,不觉得小的反而可靠性低,
如果做成飞翼的话,不会在翼下吊装发动机,会镶嵌在飞翼内部,不会破坏气动。
回复 6# stephen123


经济性啊!!推力啊!!不能忽略啊!!还有整体气动外形啊,20+的发动机都放哪里啊?
人家是拼命减少发动机,楼主倒好增加发动机。发动机越多成本越大。

如果做成飞翼的话,不会在翼下吊装发动机,会镶嵌在飞翼内部,不会破坏气动。
Android 发表于 2011-3-16 19:06



    你说反了,吊在机翼下,对气动外形的影响最小,镶嵌在机翼内,机翼上发动机的地方凸起来把整体的机翼给隔断了,而且机翼内部是油箱,你这样一来,油量又少了(或者你的意思是飞翼足够厚,把发动机、乘客都装在机翼里面的?可那样阻力太大、经济型……)
如果做成飞翼的话,不会在翼下吊装发动机,会镶嵌在飞翼内部,不会破坏气动。
Android 发表于 2011-3-16 19:06



    你说反了,吊在机翼下,对气动外形的影响最小,镶嵌在机翼内,机翼上发动机的地方凸起来把整体的机翼给隔断了,而且机翼内部是油箱,你这样一来,油量又少了(或者你的意思是飞翼足够厚,把发动机、乘客都装在机翼里面的?可那样阻力太大、经济型……)
同样的十顿货
是一大卡拉着划算
还是5个小斗拉着划算?
如果可行的话,估计很多航空专家早就设计出来了。。。。
bernice_shi 发表于 2011-3-16 19:08


    经济性只跟发动机的水平有关跟大小好像没什么关系,推力是选型的事了,飞翼上表后沿一列发动机还可以有增升效果。
這個想法很不錯,可以有效提高安全性,但前提是單臺發動機的性能能做到多可靠,否則發動機數量的增加很可能帶來一場地勤維護的噩夢。
那么发动机,那么多受力点,飞机机体的结构设计怎么搞。
还有飞控软件怎么写,20个发动机参数是不是都要显示,飞行员怎么监控。
还有lz说了油路太复杂,飞机供油都是事先加温加压的,加上航空煤油的腐蚀性,不是轻质管路可以满足的。20个发动机,就要20套油路,航空煤油含水,杂质,一段时间就要清理油箱,20套油箱可维护性太差,而且只要一台发动机故障,飞机就无法配平了,所以单独配油箱是不可能的。集中油箱就要把加热设备遍布机身,增重太多。
还有飞机本身的发电,液压系统,哪台发动机提供?不可能是20台发动机都提供吧,那液压系统,电源更复杂了。如果设置某几台主发动机,那就和目前没区别了。
换一台小发动机和换一台大发动机没有哪个更快的说法。
发动机多,相对可靠性就会下降,航空公司准备的备件就要更多,经济性下降。
还有客舱噪音问题。

多装发动机是现有发动机性能不够,实在没办法的办法。lz可以查一下目前有哪些客机是4发的,对比2发的客机业载,航程有多少差别。4发有什么明显优势。
当年苏联没有大推力火箭,用了好多个小推力的火箭捆起来。

结果这几个火箭之间的协同出了问题,悲剧了
回复 15# 高安
这个想法很不好,降低安全性的,经济性的。
对地勤来说,不是恶梦了,就是地狱
LZ说了是客机,那么经济性就是非常重要的指标了。在同等的技术条件下,发动机越少,经济性越高,这也是现代客机发展的一个趋势。
有创意
单发引擎飞行了177分钟。
安装20+台发动机。。。god。累死地勤么
也算一个想法,但实现起来就麻烦了。
动车的动力就是分散的,这样速度才好上去,发动机可以每个都是单独模块,油箱/发电机/涡扇,邮箱间一般不需要调配油料,只是在某个发动机故障,其他发动机缺油时才需要,就算故障时不调配也无妨,一般存油都是很有余量的。
需要复杂的软件做飞控,这个的确是,不过也不是不能完成,现在比这个复杂的控制软件多了去了。而且软件行业很强大。
阵列够多推力就很容易配平,比双发坏一个的时候要容易多了。
维护也不是问题,每个发动机模块类似一辆小汽车,有问题直接换,比现在巨大的发动机,复杂的油路,要容易维护的多。每个小发动机设计制造生产比大的不知容易多少倍。而且批量大,成本很容易降低。
最关键是可靠性得到巨大提高,再不会因为发动机故障出现坠机,设计时保障20台就算坏一半以上也能安全降落。
回复 19# 急速回避
那是因为现在大推力发动机成本太高了,而且垄断,假设发动机模块通用而且厂家众多,大小飞机都能用,经济性会好更多。


假设发动机无故障概率0.9, 不论大小(大的因为更复杂,出事概率更高些)。
两发飞机,挂掉一台的概率是0.18,两台都挂0.01,
20发飞机,挂掉一半的概率:1.84e-5.

假设发动机无故障概率0.9, 不论大小(大的因为更复杂,出事概率更高些)。
两发飞机,挂掉一台的概率是0.18,两台都挂0.01,
20发飞机,挂掉一半的概率:1.84e-5.
东西越多越难调和!
单台推比倒是高了,飞机为这么多台发动机付出的结构重量和系统可靠性呢?现在最新的双发客机都开始做四发客机的事情了,随着发动机技术的进步数量越来越少才是趋势啊。
楼主想法应该有一定道理.偶看过一篇论文也是这种设想.
如果小型发动机能够做到标准化模块化, 并且单个发动机的推重比\可靠性\耗油率指标很高, 这是有可能实现的.


回复 24# Android

动车是电力驱动,而且不牵涉配平问题。飞机油路要复杂的多,燃油要根据重心配平。假设20台发动机,左一坏了,那左一油路的燃油就会多出来,飞机就不平衡了。油料调配不是为了冗余,是为了飞机本身的平衡,出了故障一定要调配。目前客机左右油箱的油量都是完全相同的,一边少了,另一边就会加过去。20套油路系统,配平复杂性太高。
发动机大只是外涵道大,就是那个推力风扇大,发动机推力的80%来自外涵道。核心机是类似的。所以不存在小发动机可靠性高的说法。大小发动机油路复杂程度也是一样的,没有本质的区别。
还有飞机需要的液压,电力,这个问题也没法解决。
发动机多只会降低可靠性。
飞控的软件跟民用软件有很大不同,可靠性第一位,写出来后要一遍又一遍测试,试验。越复杂的软件可靠性越低。这个跟软件行业强大也没啥关系,更像是硬件行业。
可以查一下近10年来,因为发动机故障坠毁的民航客机。我大概可以记得从05年以来就没有任何因为发动机故障坠毁的民航飞机(再早记不清了)。现代客机也是发动机坏一半可以安全降落。lz希望的发动机坏一半还可以安全降落的情况已经实现了。

回复 24# Android

动车是电力驱动,而且不牵涉配平问题。飞机油路要复杂的多,燃油要根据重心配平。假设20台发动机,左一坏了,那左一油路的燃油就会多出来,飞机就不平衡了。油料调配不是为了冗余,是为了飞机本身的平衡,出了故障一定要调配。目前客机左右油箱的油量都是完全相同的,一边少了,另一边就会加过去。20套油路系统,配平复杂性太高。
发动机大只是外涵道大,就是那个推力风扇大,发动机推力的80%来自外涵道。核心机是类似的。所以不存在小发动机可靠性高的说法。大小发动机油路复杂程度也是一样的,没有本质的区别。
还有飞机需要的液压,电力,这个问题也没法解决。
发动机多只会降低可靠性。
飞控的软件跟民用软件有很大不同,可靠性第一位,写出来后要一遍又一遍测试,试验。越复杂的软件可靠性越低。这个跟软件行业强大也没啥关系,更像是硬件行业。
可以查一下近10年来,因为发动机故障坠毁的民航客机。我大概可以记得从05年以来就没有任何因为发动机故障坠毁的民航飞机(再早记不清了)。现代客机也是发动机坏一半可以安全降落。lz希望的发动机坏一半还可以安全降落的情况已经实现了。
有创意。 上面的反对意见没一个反到点子上。
回复 31# captainn


    那关键点在哪里?
地勤会天诛LZ的
20个发动机,地勤一天也检不完呐
stephen123 发表于 2011-3-16 21:29


    早期的民航机用的低涵道比涡扇发动机,现在的都用大涵道比涡扇发动机,推力更大,经济型更好。比如B737,早期使用JT8D这种小涵道比发动机,后来改用CFM56这种大涵道比发动机,在我们学校,这两种发动机就放在一起,CFM56由于那个大风扇,比JT8D大了好多。我想表达的就是这个意思。

现在民航机的发动机都越做越大,比如变态的GE90,直径比737还大,没有看到说有用几台小发动机来代替这两台大发动机的
支持LZ,LS有些人的理解似乎有问题.

小体积发动机和大涵道比发动机不矛盾.

机内油箱配平和采用多发不矛盾,甚至仍旧可以沿用现有器件.

多发动机阵列只需要数量非常有限的油泵,参见多缸电喷柴油机的缸数和柴油泵的关系.

最重要的是成本.
另,LZ的多油箱设计是败笔,应该是大油箱+大油泵+小发动机阵列.
回复 36# shiny1225


    造出体积很小的大涵道比发动机么?
回复 38# bernice_shi


    啥意思?
问题的关键是,存不存在设计这种小发动机的可能性:
1. 推重比优于大发动机,比如所,单台大发动机的推力==10台小发动机的推力,单台发动机重量>10台小发动机总重。
2.发动机结构更简单,制造更容易,大尺寸机床成本高多了,扇叶都是铣削加工,尺寸小到一定程度直接冲压就可以。用模具技术可以批量低成本生产,像汽车一样。
3,是不是更省油?