Четыре двигателя, как на Ил-96-400М или А380 - за этим будущее аэробусов.

Тема: Четыре двигателя, как на Ил-96-400М или А380 - за этим будущее аэробусов.

Вопрос только в одном, какие это будут двигатели?

Новейшие двигатели на 14-16 тонн тяги показывают расход топлива близкий к расходу топлива монстров на 40-50 тонн тяги.

А это значит, что 4 двигателя будут иметь расход такой же как и два двигателя на ту же суммарную тягу.

При этом большинство двигателей эксплуатируемых на магистральных маршрутах, как раз имеют тягу 14-16 тонн, что делает их чрезвычайно удобными в эксплуатации авиакомпаниями.

К тому же продавленное корпорациями решение о возможности полёта на одном двигателе над морем весьма спорно.

Но важнее экономическая составляющая, на самом деле, двигатели на 30-40 тонн тяги намного дороже, один такой двигатель стоит намного дороже двух на 14-16 тонн тяги, и соответственно обслуживание тоже, держать такой двигатель в запасе тоже весьма накладно.

Но четыре двигателя имеют и другие преимущества, например при отказе одного двигателя при взлёте менее проблематичен для пилотирования, так одновременный отказ четырех весьма маловероятен, а отказ двух, по разным причинам, уже вполне привычен, поэтому безопасность полёта зависит и от этого.

Опять же конструктивно, 4 двигателя лучше разгружают крыло, и при грамотном конструировании авиалайнера, могут дать значительный выигрыш в весе, так же просто громадный диаметр двигателей на 40-50 тонн, требует и расстояния под крылом, что опять же ведёт к утяжелению конструкции авиалайнера.

Но самым невыгодным является несогласованность режимов работы двигателя с самыми выгодными и экономичными, необходимость иметь запас тяги на случай отказа одного двигателя, поэтому зачастую всё в эксплуатации выглядит не так выгодно, как в рекламе авиалайнера.

Напротив, грамотно сконструированный современный авиалайнер на четыре современных авиадвигателя с тягой 14-16 тонн может демонстрировать исключительные характеристики по весу, экономичности, а главное и по стоимости владения и эксплуатации, и конечно по безопасности полёта.

Так имея двигатели узкофюзеляжных самолётов, аэробусы будут намного удобнее для авиакомпаний.

Отдельно можно остановится на А380, где как раз основная ошибка, это как раз те же двигатели что и на менее тяжёлых аэробусах, фактически это удвоенные расходы, а вместимость А380 почему то оказалась избыточной для большинства аэропортов, если бы были двишатели под лайт версию А380 с меньшим, не избыточным количеством паксов и дальностью, то двигателей тягой в 22-25 тонн тяги вполне хватило бы на аналог А340-600, но с значительно высоким уровнем комфорта, как неиспользованными были преимущества четырёхдвигательной схемы, отсюда и неуклюжее крыло, и другие решения, которые были явно рассчитаны на 953 пакса, или более 1000, но совершенно ненужны рынку, а вот количество двигателей уже позволило успешно завершить полёт при отрыве одного из двигателей.

К примеру, только четырёхдвигательный Б747 имеет разрешение на продолжение взлёта и полёта по маршруту при отказе одного из двигателей, что не требует выработки топлива, посадка же двухдвигательного SSJ100 привела к катастрофе, независимо от причин посадки, думаю последствия посадки аэробуса с плными баками могут быть те же.

Преимущества 2-х двигательных самолетов.
- Два двигателя (однако, больше и дороже) вместо четырех (которые меньше и дешевле) для обслуживания.
- в целом ниже расход топлива (более современные модели). Однако это очень зависит от конкретных авиарейсов.
- Лучшие характеристики благодаря большей «избыточной» тяге *). Однако для высокотемпературных и высокогорных регионов и сценариев полета 4-х двигательные часто имеют лучшие характеристики.
- Катастрофический отказ двигателя менее вероятно повлияет на другой двигатель из-за разнесенного положения и т. д.

Преимущества 4-х двигательной схемы.
- Больше облегчает изгиб крыла от подвески двигателей (в полете) и распределения веса вдоль крыла, что означает, что крыло может быть сделано легче.
- Меньше рыскания по курсу в сценариях отказа двигателя (компенсация асимметрии тяги), что означает, что вертикальное оперение можно сделать меньше и легче.
- Значительно более высокий предел размеров/веса для конструкций самолетов. Вы не сможете построить А380 с двумя двигателями. Т.е. размер планера имеет значение.
- Может выдерживать больше высоту полета в случае отказа одного двигателя (экономия топлива).
- Более дешевые двигатели, особенно в случае крупных самолетных конструкций.
- Регуляторы могут позволить использовать более прямой маршрут дальше от альтернативных аэропортов. Однако в настоящее время (ETOPS 180+) это нужно для немногих маршрутов. В777 может лететь на расстоянии 3-4 часа от альтернативных посадочных пунктов на крейсерских скоростях с одним двигателем. Даже летая через Северный полюс, вы не так далеко от альтернативных аэродромов.
- Переразмеренность двухдвигательной силовой установки есть постоянный источник дополнительных расходов авиакомпании (в каждом полете на борту лишние вес и непроизводительный расход топлива) -NB.

*) 2-х двигательные должны летать на одном двигателе, если другой двигатель не работает, тогда как 4-х двигательные летят при этом на трех. Таким образом, при прочих равных условиях, 4-х двигательные при отказе одного двигателя имеют в резерве больше тяги.
 
http://www.nycaviation.com/2015/06/.../38926

Математика безопасности (два двигателя или четыре)

Текущий парк авиалайнеров в Соединенных Штатах доминирует с продукцией Boeing, Airbus, Embraer, Bombardier и Douglas. Хотя дизайн, философия дизайна и личные мнения сильно различаются, общие характеристики очень схожи. Круизные скорости, минимальные скорости полета (скорость сваливания), коэффициенты повышения давления в кабине и показатели управления полетом изменяются только в небольших пределах, независимо от типа или размера самолета.

Одной из сильно различающихся областей являются характеристики взлета и набора высоты, которые представляют собой измерение набора высоты за милю полета. При эксплуатации на максимальном весе или вблизи него характеристики набора высоты 50-местного Canadair CRJ будут аналогичны характеристикам 450-местного Boeing 777. Хотя максимальный взлетный вес В777 составляет огромные 775 000 фунтов, его двигатели дают комбинированную тягу в 230 000 фунтов или соотношение тяги к весу (тяговоруженность) от 1 до 3,3.
При стандартном взлете, колонка 4, двухдвигательный вариант наиболее тяговооруженный. При отказе одного двигателя картина обратная (правая колонка) - NB.

Разница еще более очевидна, когда каждый из этих самолетов эксплуатируется с неполной загрузкой (небольшое количество или несколько классов пассажиров, сумок, груза и топлива). При частичном нагружении, соотношение тяги к весу для CRJ составляет от 1 до 2,4, а у Boeing 777 - от 1 до 1,7. Это дает В777 очень короткую взлетную дистанцию с крутым градиентом набора высоты. Т.е. современные широкофюзеляжники при недогрузе имеют избыточную тяговооруженность, близкую к истребительной авиации, что также оплачивает эксплуатирующая авиакомпания (NB).
Недавно было видео, которое стало невероятно популярным с Боингом 787 в ливрее Вьетнамских авиалиний, показывающее, как после взлета самолет переходит к почти вертикальному подъему. Математически это невозможно, так как для этого потребуется соотношение тяги к весу приблизительно 1: 1. Вертикальный (или даже очень крутой) подъем приведет к быстрому снижению скорости и возможному сваливанию самолета. Тем не менее, слегка загруженный В787 имеет соотношение тяги к весу около 1 к 2,1, что позволяет градиент намного круче, чем нормальный угол набора высоты. Пилоты немного поднялись под более крутым углом, чем обычно, наверняка потеряли некоторую скорость, затем наклонили нос вниз, набрав всего пару сотен футов высоты, и затем возобновили ускорение. Это безопасно, но если это будет сделано в коммерческих полетах, крутой градиент подъема будет пугать пассажиров, за которым последует внезапный наклон крена к носу с низкой перегрузкой G. Тем не менее, крутой подъем в сочетании с умным углом обзора камеры создал иллюзию почти вертикального подъема.

Можно было бы подумать, что самолет с дополнительными двигателями обеспечит еще лучшие характеристики при нормальном взлете, но дополнительные двигатели улучшают характеристики взлета! Авиалайнеры рассчитаны на то, чтобы иметь возможность адекватного набора высоты при отказе одного двигателя. Кроме того, правила FAA требуют, чтобы авиалайнеры с тремя и четырьмя двигателями должны были соответствовать немного более крутым градиентам набора высоты при отказе двигателя на взлете по сравнению с авиалайнерами с двумя двигателями.

Давайте посмотрим на основную математику. Некоторые модели McDonnell MD-11 (три двигателя), Boeing 747 (четыре двигателя) и Boeing 767 (два двигателя) были оснащены двигателями General Electric CF6. При выходе из строя двигателя каждое из этих широкофюзеляжников будет набирать высоту под одинаковым углом с немного более крутым углом набора высоты для трех- и четырех- двигательных моделей (в соответствии с требованиями правил). Тем не менее, при всех работающих двигателях Боинг 767 поднимется круче на подъем. Это связано с тем, что двухмоторный В767 при нормальном взлете обладает вдвое большей мощностью, чем требуется*), в то время как MD-11 имеет мощность в полтора раза больше, а В747 только на треть увеличенную мощность при всех работающих двигателях. Как видно из таблицы 1, В-747 сможет подняться быстрее MD-11 и B-767 при отказе одного двигателя. Однако B-767 превзойдет в наборе высоты MD-11 и B-747 со всеми работающими двигателями.

Это можно увидеть, наблюдая за вылетами сильно нагруженных межконтинентальных широкофюзеляжных лайнеров при взлете. Модели с двумя двигателями будут иметь угол набора высоты, подобный более легким, узкофюзеляжным авиалайнерам и региональным самолетам, в то время как четырехдвигательные Boeing 747, Airbus A340 и A380s будут иметь меньший угол набора высоты и более длинную взлетную дистанцию.

Наблюдение за тем, как четырех двигательные левиафаны отправляются в пункты назначения на другой стороне планеты, создает впечатление, что они опасно низки и медленны. На самом деле, как и другие авиалайнеры, они разгоняются до 200 миль в час, и хотя угол набора высоты не такой драматичный, как у более распространенных двухмоторных авиалайнеров, он достаточен, даже если на взлете один из двигателей выйдет из строя.

Пилотам Boeing за штурвалом Boeing 787 была предоставлена машина с невероятными характеристиками. Они довели его до безопасного предела, не боясь поразить пассажиров. В сочетании со стратегически размещенной камерой, результатом стал потрясающий маркетинговый ход с иллюзией того, чего не может быть.
*) Добавочную мощность двухдвигательного на крыле авиакомпания не использует, но платит постоянно в течение всего периода эксплуатации (дополнительный налог на каждый полет!)-NB.
 
https://leehamnews.com/2015/12/15/18068/
Может ли четырехмоторный узкофюзеляжный авиалайнер вернуться?

По словам вице-президента Pratt & Whitney по технологиям А. Эпштейна однопроходные самолеты с четырьмя двигателями могут вернуться на рынок. Б. Ферм из LNC начал бурную дискуссию на очень крупный авиационный сектор (2-х и 4-х двигательные узкофюзеляжники). В этом обсуждении была упущена часть информации, о которой LNC писал в интервью с А. Эпштейном, вице-президентом по технологиям и окружающей среде Pratt & Whitney, где он размышлял, что 4-х двигательные системы могут вернуться – причем на небольших самолетах.

«Получение большей эффективности от двигателей означает использование более совершенных материалов, развивающихся и новых технологий, но большие вентиляторы ТРДД (увеличение степени двухконтурности-NB) традиционно были ключом к успеху. По словам Эпштейна, 81-дюймовый (206 см в диаметре без гондолы-NB) вентилятор на Geared Turbo Fan от PW на A320neo увеличивает типовой размер двигателя на однопроходном (узкофюзеляжном) самолете в традиционной конфигурации, - говорит Эпштейн» о чем мы уже писали в свое время.

«Похоже, вы можете получить еще одну итерацию конструкции при… ограничении веса шасси и оптимизации более длинного шасси. Вы можете выбрать четыре двигателя - говорит Эпштейн - идея, которая противоречит тенденциям с момента появления Boeing 757 для высокоэффективных самолетов с дальностью рейсов от 3 500 до 4 000 нм, предназначенных для замены трехдвигательного самолета среднего класса Боинг 727-200A», - пишет LNC.

Затраты на обслуживание больших двигателей на самолетах размером с Boeing 777-300ER и на предстоящие В777-8 / 9 огромны и работают против вторичного рынка этих самолетов. По данным Market Intelligence, меньшие Airbus A350 и A330 имеют более низкие затраты на техническое обслуживание, но затраты по техническому обслуживанию (MRO) на В787-е, и особенно на их композитные мотогондолы сложной конструкции, стоят заметно дороже, чем полагали ранние клиенты, для фигурирующих в их уравнениях моделей стоимости.

«Идея узкофюзеляжного самолета с четырьмя двигателями поднимает насущные вопросы о расходе топлива и расходах на техническое обслуживание (четыре двигателя против двух). При этом наш собственный анализ, касающийся эксплуатации Airbus A380, показывает, что восприятие затрат на техническое обслуживание четырех двигателей слишком раздуто. Эпштейн отмечает, что если самолету требуется 80 000 фунтов тяги (например), это может быть достигнуто с двумя 40k или четырьмя 20k двигателями. По его словам, затраты на техническое обслуживание четырех двигателей могут быть достигнуты по цене двух», - написал LNC.
В будущем, скорее всего, появятся некоторые конструкции, которые бросают вызов сегодняшним традиционным представлениям.

https://www.aviaport.ru/conferences/46225/

Аэрофлот" вывел из расписания первый широкофюзеляжный самолет Airbus A330. Тем самым крупнейшая российская авиакомпания приступила к практической реализации плана по сокращению численности самолетов этого типа.

Как ожидается, до конца года перевозчик выведет из расписания еще два A330. К концу 2021 г. флот A330 в "Аэрофлоте" сократится до 12 ВС. Самолеты этого типа были призваны усилить потенциал авиакомпании на дальнемагистральных линиях. На смену A330 перевозчик в следующем году ждет первые A350.

30 сентября из Шереметьево в аэропорт Гонконга, где находится основная производственная база провайдера HAECO, улетел самолет Airbus A330-300 с регистрационным номером VQ-BCQ. Заключительный пассажирский рейс в рамках регулярного расписания "Аэрофлота" этот борт выполнил днем ранее из аэропорта Мале на Мальдивах.

Это показывает, что истерика, связанная с выводом Ил-96-300 Аэрофлотом из эксплуатации, никак не связанна четырёхдвигательной схемой Ил-96-300, одновременно были выведены и Б767 с которыми почему то сравнивали Ил-96-300.

Но на сегодня очевидно, прекращение эксплуатации Ил-96-300 связано с обновлением флота, если бы были новые Ил-96-300 и стабильное производство, а тем более Ил-96-400М, то как в случае и с А330-300, произошла бы замена на более новые и современные авиалайнеры, это новая бизнес-модель, под которую ОАК просто нечего предложить.

Большие двигатели снижают аэродинамическое совершенство авиалайнера. Взгляните здраво, аэробус с огромными кастрюлями под крылом это уже среднеплан какой то. Из-за возможности отказа одного двигателя, пилны тянут как можно ближе к фюзеляжу, что реально снижает разгрузку крыла и портит его аэродинамическое качество.

Внимательно рассмотрите фас любого двухдвигательного аэробуса, просто очевидно, что часть крыла, при такой схеме, выглядит как сплошной компромисс.