Por que os trijets (3 motores traseiros) geralmente têm uma cauda em T em vez de uma cauda normal?

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Estou pensando em trijets como o Tu-154 , que tem três motores a jato na traseira. Não é algo como L-1011 Tristar que tem apenas um motor na traseira.

Tu-154:
Fonte: Wikipedia

L-1011 TriStar: Fonte: Wikipedia

Por que esses tipos de jatos têm caudas em T? Talvez os jatos laterais atrapalhem a cauda convencional, mas parece-me que você poderia simplesmente elevar um pouco esses motores e aparecer espaço suficiente.

Meu entendimento é que o T-tails adiciona complexidade. A parte vertical da cauda tem que ser fortalecida (mais peso), uma vez que sofre mais forças. Então uma cauda convencional parece preferível.

    
por DrZ214 25.07.2015 / 07:18

4 respostas

Um T-tail é não é tão ruim. Suas principais vantagens são:

  • Uma cauda vertical menor é necessária, porque a cauda horizontal age como uma placa final e aumenta a eficiência da cauda vertical.
  • Quando a cauda vertical é varrida, uma cauda em T permite reduzir a cauda horizontal, porque ela ganha um braço de alavanca adicional nesta configuração.
  • Ao projetar a junção com o poço vertical, a cauda em T tem menos arrasto por interferência. Também ajuda a reduzir o arrasto das ondas, especialmente quando se usa um corpo de Küchemann bem projetado (a coisa redonda, longa e espetada na junção da cauda de um Tu-154) esticando a estrutura longitudinalmente.

Assim que o número de cruzeiro do Mach exigiu a varredura da cauda, o T-tail tornou-se a solução preferida. Colocar os motores na fuselagem traseira os colocou mais alto, então FOD tornou-se menos preocupante, e a asa podia ser mantida limpa para elevação máxima, resultando em requisitos de pista mais curtos. Nos dias anteriores a CFD , era muito mais fácil acertar a asa quando não havia postes com barris em suas extremidades isso.

Se um motor é montado perto do local onde normalmente seria a cauda horizontal, é muito mais fácil realocar a horizontal para o topo da vertical do que tentar unir os dois. A massa dos motores exigirá uma posição de asa relativamente recuada, de modo que o braço de alavanca de uma cauda convencional seria bastante pequeno. Ao deslocá-lo para o topo da cauda vertical varrida, seu braço de alavanca é muito maior, tornando a cauda em T especialmente atraente para configurações com motores a jato montados na parte traseira.

Um segundo motivo é melhor tolerância a falhas. Note que os desenhos da cauda são da era do jato inicial. Seus primeiros anos de vôo foram: Caravelle 1955, Jet Star 1957 (ambos não são verdadeiros caudas, eu sei, e tendo uma pequena varredura), Trident 1962, VC-10 1962, Ilyushin 62 1963, Boeing 727 1963, Tu-134 1963, C-141 1963, Hansa Jet 1964, Tu-154 1968. Os projetistas temiam que uma falha no motor também danificasse a cauda horizontal e transformasse um acidente de sobrevivência int o um desastre letal.

    
25.07.2015 / 23:12

Você deseja que o ar limpo e não perturbado flua sobre as superfícies de controle. Você provavelmente poderia apertá-lo em algum lugar acima ou abaixo dos motores, mas não seria fácil sem influenciar negativamente a aerodinâmica sobre os elevadores. Como você pode ver no diagrama, você precisaria tirá-los do caminho das capotas do motor.

Se você colocar motores ou elevadores baixo ao longo da fuselagem, eles sofrerão o ar perturbado vindo da asa; isso não é desejável. Tal como está, os motores laterais (# 1, # 3) já estão angulado para o downwash .

Quanto mais necessidade de um leme mais robusto, isso é parcialmente pesado contra o fato de você ter um braço de momento mais longo.

    
25.07.2015 / 22:08

Complexidade. O pior projeto possível seria assim: Estabilizadores horizontais e verticais são montados em um motor de cada ...

Então você triplicou as dificuldades de manutenção que você tem com um MD-11 ou DC-10. E você quer um acesso fácil aos motores quanto possível - o que requer espaço suficiente.

    
25.07.2015 / 16:28

Você não pode ter um estabilizador horizontal onde os motores são montados. É um ou outro neste local.

    
16.08.2015 / 21:04