जो छात्र अक्सर विमान में उड़ते हैं, उन्हें यह आभास होना चाहिए कि विमान के कुछ इंजन पंखों पर लटके हुए हैं, और कुछ नितंबों पर लगे हैं। क्या इसे आकस्मिक रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है?
वास्तव में, एयरो-इंजन न केवल प्रदर्शन में बहुत भिन्न होते हैं, बल्कि स्थापना के विशिष्ट स्थान में भी भिन्न होते हैं। सामान्यतया, सामान्य विंग हैंगर लेआउट के अलावा, जेट इंजन में विंग रूट, टेल हैंगर और विंग टेल हैंगर लेआउट भी होते हैं।
विंग हैंगिंग लेआउट
आइए सबसे आम विंग निलंबन लेआउट से शुरू करें। यह लेआउट पहले बॉम्बर पर दिखाई दिया और बाद में 707 विमानों पर अपनाया गया जिसने बोइंग को उद्योग की दिग्गज कंपनी की नींव रखने में मदद की। एक बार अपनाने के बाद, यह लेआउट बिना किसी हिचकिचाहट के मुख्य धारा बन गया। इसके इतना लोकप्रिय होने का कारण यह है कि इसके कई फायदे हैं। सबसे पहले, यह लेआउट विमान के पंख और धड़ के बीच संबंध में मरोड़ के हिस्से को ऑफसेट करने के लिए इंजन के वजन का उपयोग करने के लिए अनुकूल है, जो "अनलोडिंग" में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
उड़ान के दौरान, विमान ऊपर की ओर लिफ्ट उत्पन्न करने के लिए पंखों पर निर्भर करता है, जबकि भारी धड़ गुरुत्वाकर्षण की एक बड़ी नीचे की ओर बल उत्पन्न करता है। इस तरह, पंख और धड़ के बीच के संबंध में, पंख द्वारा उत्पन्न लिफ्ट और धड़ द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण एक बड़ा मरोड़ बल बनाता है, जो पंख की जड़ को विमान संरचना का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है। यदि आप विंग के नीचे एक बहुत भारी इंजन लटकाते हैं, तो आप कुछ वजन विंग को वितरित कर सकते हैं, जो विंग की जड़ में टॉर्क को संतुलित करने में मदद करता है।
इंजन को पंख के नीचे लटकाने से शोर के कारण होने वाली परेशानी भी कम हो जाती है। जब विमान उड़ान भर रहा होता है, तो इंजन की आवाज बहुत तेज होती है, जो इंजन क्षेत्र के पास यात्रियों को बहुत शोर का अहसास कराती है। किसी विमान के आराम को मापने के लिए शांत केबिन वातावरण एक महत्वपूर्ण मानदंड है। इस कारण से, विमान डिजाइनरों की कल्पना है कि यदि इंजन को पंख के नीचे लटका दिया जाता है, तो पंख न केवल इंजन के शोर के लिए बाधा बन सकता है, बल्कि इंजन को धड़ से जितना संभव हो सके दूर रखा जा सकता है, जिससे कम हो जाता है शोर का प्रभाव।
इसके अलावा, इंजन को विंग के नीचे लटकाने के निम्नलिखित फायदे हैं: इंजन जमीन के करीब है, जिससे रखरखाव और रखरखाव आसान हो जाता है; विंग के नीचे स्थापित इंजन विमान के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के करीब है, जिससे विमान को नियंत्रित करना आसान हो जाता है; बड़ा, इसलिए पंखों के नीचे निलंबित इंजनों की संख्या को बढ़ाना या घटाना अपेक्षाकृत आसान है।
इंजन को विंग के नीचे लटकाना सिर्फ लापरवाही से लगाने की बात नहीं है। इसे उड़ान के दौरान प्रतिरोध और वायु प्रवाह जैसे विभिन्न कारकों पर व्यापक रूप से विचार करने की आवश्यकता है। नागरिक उड्डयन विमान मूल रूप से लो-विंग हैं। इस मामले में, विमान डिजाइनर को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पंख के नीचे निलंबित इंजन जमीन के बहुत करीब नहीं हो सकता है, ताकि इंजन को जमीन पर मलबे से चूसा जा सके और क्षतिग्रस्त हो सके।
जिसे हम आमतौर पर विंग-सस्पेंडेड इंजन कहते हैं, वह इंजन को विंग के नीचे लटकाना है, लेकिन विंग के ऊपर इंजन को व्यवस्थित करने का एक उल्टा तरीका भी है। वास्तव में, इस दृष्टिकोण से कि विंग पर इंजन विंग के ऊपर की ऊंचाई तक सीमित नहीं है और विंग पर इंजन के समान ही अनलोडिंग प्रभाव है, विंग पर इंजन का लेआउट बहुत वैज्ञानिक है। हालांकि, एक बार जब इंजन को पंख के ऊपर रख दिया जाता है, तो इंजन के शोर को बचाने में पंख की भूमिका हासिल नहीं की जा सकती। इसके अलावा, ओवर-विंग इंजन लेआउट इंजन की ऊँची स्थिति के कारण इंजन के रखरखाव को कठिन बना देता है। विभिन्न कारकों पर व्यापक विचार के बाद, वर्तमान में विंग-माउंटेड इंजन वाले कई विमान नहीं हैं।
विंग रूट लेआउट
विंग रूट लेआउट एक लंबा इतिहास वाला इंजन लेआउट है। आरंभिक जेटलाइनर, धूमकेतु और तू -104 से शुरुआत करते हुए, डिजाइनरों ने पंखों की जड़ में इंजन लगाए हैं। डिजाइनरों ने इस लेआउट को क्यों चुना इसका कारण यह है कि यह कम से कम हवा के प्रतिरोध के साथ पंख, फ्यूजलेज और एम्पेनेज के तीन मुख्य वायुगतिकीय घटकों द्वारा गठित विमान के आकार को बनाए रख सकता है। इसके अलावा, चूंकि इंजन धड़ के केंद्रीय अक्ष और धड़ के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के अपेक्षाकृत करीब है, एक बार एक इंजन के विफल होने के बाद, परिणामी जोर असंतुलन अपेक्षाकृत छोटा होता है, और उड़ान नियंत्रण अपेक्षाकृत सरल होता है। इसलिए, अधिकांश शुरुआती जेट विमानों ने इस इंजन लेआउट का इस्तेमाल किया।
बेशक, इस लेआउट की भी स्पष्ट सीमाएँ हैं। विंग रूट इंजन का लेआउट इंजन को फ्यूजलेज के करीब बनाता है। यह सबसे पहले केबिन में शोर करेगा, और दूसरी बात, इंजन से गर्म हवा का प्रवाह आसानी से धड़ को नुकसान पहुंचाएगा। इसके अलावा, यह लेआउट विंग को इंजन नैकेले से गुजरने और धड़ को जोड़ने की अनुमति देता है, जो बल-असर प्रणाली के डिजाइन को जटिल बनाता है और विंग रूट के संरचनात्मक वजन को बढ़ाता है। इसके अलावा, क्योंकि इंजन विंग संरचना के भीतर स्थापित है, यह इंजन के रखरखाव की कठिनाई को बढ़ाता है।
टेल सस्पेंशन लेआउट
टेल-लिफ्ट लेआउट इंजन को विमान की पूंछ पर रखने के लिए है। इस इंजन लेआउट को अपनाने वाला पहला जेट एयरलाइनर क्लिपर था, और बाद में बोइंग 727 ने भी इस लेआउट को अपनाया।
इस लेआउट के फायदे स्पष्ट हैं: सबसे पहले, विंग के नीचे कोई अनावश्यक प्रोट्रूशियंस नहीं है, जो लिफ्ट और ड्रैग पर इंजन पॉड के प्रभाव को कम करता है; दूसरा, विंग के नीचे अंतरिक्ष के लिए कोई कठोर आवश्यकता नहीं है, और डिजाइनर लैंडिंग गियर की ऊंचाई को छोटा कर सकता है और संरचना को बचा सकता है। तीसरा यह है कि यह प्रथम श्रेणी, बिजनेस क्लास और के लिए एक शांत और अधिक आरामदायक वातावरण प्रदान कर सकता है। धड़ के सामने स्थित भी उच्च अंत अर्थव्यवस्था वर्ग; चौथा यह है कि इंजन का व्यास अंतरिक्ष द्वारा सीमित नहीं है, और बहुत बड़े बाईपास अनुपात वाले इंजन का उपयोग किया जा सकता है; पांचवां, इंजनों के बीच कम दूरी के कारण, एक बार एक इंजन विफल हो जाने पर, विमान के जबड़े पर प्रभाव अंडरविंग हैंगिंग लेआउट की तुलना में बहुत कम होता है।
इस लेआउट के नुकसान भी हैं, जैसे विंग पर इंजन के अनलोडिंग प्रभाव को विघटित करना; पूंछ इंजन के लेआउट के लिए एक उच्च स्तरीय पूंछ की आवश्यकता होती है, और मॉडल के डिजाइन में लंबवत संरचना को मजबूत करने की आवश्यकता होती है; इंजनों की संख्या को इच्छानुसार बढ़ाया या घटाया नहीं जा सकता।
"विंग क्रेन प्लस टेल क्रेन" लेआउट
"विंग क्रेन प्लस टेल क्रेन" इंजन लेआउट को 3 इंजन वाले कुछ विमानों में देखा जा सकता है। उनमें से, सबसे अधिक प्रतिनिधि डीसी -1 और एमडी -11 मैकडॉनेल डगलस द्वारा निर्मित लंबी दूरी की चौड़ी बॉडी वाले एयरलाइनर हैं। शुरुआत में, इस इंजन लेआउट पद्धति को अपनाने की मार्गदर्शक विचारधारा विमान की शक्ति बढ़ाने और उड़ान की दूरी बढ़ाने के लिए टेल पर एक इंजन स्थापित करना था। यह "विंग क्रेन प्लस टेल क्रेन" इंजन लेआउट धीरे-धीरे नागरिक विमान माध्यमिक इंजन उत्थापन की बढ़ती लोकप्रियता के साथ समाप्त हो गया है।
