Újlaki Creative Commons License 1999.12.03 0 0 756
Kedves noidea, egy laikusnak talán neglepő, de a törzsön elhelyezett hajtóműnek tulajdonított fő előny valójában hátrány, ugyanis a dolog pont fordítva működik. A repülőgépet ügyanis a szárnya tartja a levegőben. Ha a hajtómű a törzsön van, a szárny teherviselő elemeinek, de különösen a szárnybekötéseknek a törzs súlyán felül még a hajtómű súlyát is viselniük kell. Ha viszont a hajtóművet a szárny alá függesztik, rögtön könnyebb lesz a törzs, a szárnybekötés kisebb terhelést kap. Mivel a szárny alá függesztett hajtómű ott terheli a szárnyat, ahol az a felhajtóerőt is kapja, tulajdonképpen nemcsak a bekötés, de az egész szárny kisebb terhelést kap. Következésképpen a szárny könnnyebbre építhető. Pontosan emiatt teszik a szárnyba a tüzelőanyagot: A szárnyban egyenletesen (pontosabban a végek felé csökkenő arányban) elosztott terhelés szinte tökéletesen kompenzálja a szárnyon hasonló arányban ébredő felhajtóerőt: minden gramm kerozin fölött saját kis "felhajtóerőcske" van, ezért a nafta mintha ott sem lenne, nem terheli a szárny teherviselő elemeit. Eltekintve, persze, a földön álló gép esetétől.

De emellett járulékos terhek is vannak. A hátul elhelyezett hajtómű miatt gyakorlatilag csak T-vezérsík jöhet szóba. A T függőleges elemének a vízszintes rész terhelését is viselnie kell, ezért a vezérsík is nehezebb, nem csak a szárny. Végül a hátsó súlyponthelyt miatt nehézkes a futómű elhelyezése: vagy nagyon hátra kell vinni, vagy, mint az Il–62 esetében, terheletlen állapotban egy kis támasztókereket kell leengedni hátul. Még így is előfordul olyan eset, sok évvel ezelőtt Ferihegyen, hogy az erős szél miatt az egyik Tu–154-es egyszeűren fenékre ült.

Gépész kollégáim talán pontosabban meg tudják becsülni, de valószínű, hogy a két elrendezés között az üres tömeg eltérése bizony 10 % körüli. Az eltérés vízválasztó lehet egy projekt vagy típus életképessége vagy bukása szempontjából.

Hozzájön még pár olyan apróság, hogy a szárnyból a hajtóművekhez vezető tüzelőanyag-csövek is felesleges terhet, és persze egy esetleges balesetnél nagyobb kockázatot jelentenek. Ismert még a T-vezérsík sajátos mély-átesési jelensége, amiről itt már korábban szóltunk. Jelentős még a vezérsík és a törzs sérülésének a veszélye hajtóműhiba esetén. Emellett, mint hallottuk, a szorosan egymás mellé épített két hajtómű kimondottan kockázatos megoldás.

Mindezek miatt nem meglepő, hogy a közelmúltban készült és a jelenleg készülő összes repülőgép gyakorlatilag azonos kialakítású: mérsékelten nyilazott szárny, alá függesztve a hajtóművek.

Mégis, miért alkalmazták egy időben oly előszeretettel ezt a jelenleg vesztesnek tűnő megoldást?

Nos, a hátul elhelyezett hajtómű számos előnnyel is jár. Csendesebb a repülőgép odabent, ugyanis mind a kompresszor által keltett magas hangok, mind a gázsugár keltette mély dübörgés jórészt lemarad a gép mögött; igaz, hogy a törzsön át esetleg valamivel több zaj jut el a kabinba. Mivel a zaj nem csak a pszichikumra kellemetlen, hanem terhelést és anyagfáradást okoz, adott esetben ez a tényező sem elhanyagolható. A hajtómű messzebb kerül a földtől, így csökken az idegen anyag (por, kavics, teherszállító konténer ;-) beszívásának a veszélye. Valóban kisebb az elfordító nyomaték aszimmetrikus tolóerő (azaz valamelyik hajtómű leállása) esetén, tehát könnyebb a gépet biztonságosan vezetni a leszállásig. Hozzá kell tenni, hogy mivel a repülőgép oldal- és keresztirányú stabilitása nagymértékben egymáshoz csatolt, nem csak oldalkormány-, de bizony csűrőtrimm is kell rendesen (egy bizonyos géptípusnál írják, hogy adott esetben lehetséges, hogy a két pilóta csak együttes erővel képes a gépet tartósan egyenesben tartani).

Mivel a Caravelle-le kezdődő, és némi kalandos hátteret sem nélkülözve a DC–9-es sorozattal folytatódó, majd az angol és a szovjet repülőgépgyártásban is megjelenő megoldás elterejdése idején a tüzelőanyag-fogyasztás és a gazdaságosság csak sokadik tényező volt a repülésben, nem számított az a pár százalékos plusz tömeg, amit az ilyen módon épített gép elvett a hasznos terhelés elől.

Sok-sok szempont van még. Az egymástól távolabb lévő hajtóművek esetén kisebb a kockázata az azonos okból (pl. madár) bekövetkező hibának, és ugyancsak az átterjesztett hibának (pl. tűz, szétrepülő lapátok). A szárny alá függesztett hajtómű gázadáskor emelő nyomatékot kelt, a törzshátsón lévő lefelé billentő hatású; az előbbi valószínűleg kedvezőbb, a másiknál ezt a hatjómű ferde beépítésével kompenzálják, ami viszont némi tolóerőveszteséget jelent. Aerodinamikai probléma a keskenyedő törzsrész melletti hajtómű által indukált örvénylés és ellenállás. A törzs közelében lévő hajtóműben oldalszél, széllökés vagy csúsztatott repülés esetén a szélárnyékos oldalon esetleg pompázs léphet fel, ami jobb esetben csak tolóerőkiesést, rosszabb esetben a hajtómű meghibásodását, szétesését, kigyulladását okozhatja. Ezzel sezmben áll az aerodinamikailag és szerkezetileg "tiszta" szárny, amely ráadásul alacsonyabbra építhető, innen kisebb és könnyebb futómű (a futómű tömege a gép teljes tömegének a 10 %-a!), alacsonyabban lévő ajtók következnek stb. Nnics tehát abszolút igazság.

A repülőgép-tervezés egy sajátos evolúciós folyamaton ment át, ahol kezdetben több, közel azonos jósági fokú megoldás született, a későbbi fejlődés során azonban, részben a súlyozó tényezők (üzemanyagár, gazdaságosság) miatt, az apró különbségek is számítani kezdtek. Így feltehetően elérkeztünk a célgörbe egyik lehetséges maximumának közelébe.

A jelenlegi egypofájú gépeknél az optimális tömeg szempontjából talán csak egy konstrukció képzelhető el, ami még gazdaságosabb lehetne, a csupaszárny repülőgép: ott nincs törzs, nincs szárnybekötés, csak szárny van, abban vannak az utasok és a többi hasznos teher. Kérdés, hogy más szempontok nem erősebbek-e ennél.

Másik hozzászólásra válaszolva: A szárny alá függesztett hajtómű, részben a karbantarthatóság miatt, de részben éppen a sérülés veszélye miatt nem a szárny alatt van, hanem jócskán előrenyúlik. Az esetleg szétdurranó kompresszor- vagy turbinatárcsa lapátjai nagy valószínűséggel nem sértik meg a szárnyat, és a törzs is elég messze van, és ha mégis eléri a kartács a törzset, jóval kisebb a hidraulika-rendszer, a kormányrudazatok, drótkötelek és a tüzelőanyag-elllátó csövek sérülésének veszélye, mint az ezeket az elemeket koncentráltan tartalmazó törzshátsóban.

Egyébként figyeld meg, hogy a légcsavaros gépeken is úgy van elhelyezve a légcsavar, hogy a forgási síkjában lehetőleg ne legyen utas vagy pilóta, sem ablak; ahol ez elkerülhetetlen, ott pedig jól észrevehető "páncélzat" védi a törzset a légcsavarról lerepülő jég hatásától.

Előzmény: noidea (752)