Motori: ali o coda?

Area dedicata alla discussione di argomenti sulla meccanica del volo e aerotecnica. Quesiti su come fa un aeroplano a volare!

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Motori: ali o coda?

Messaggio da gattocicova » 14 febbraio 2008, 15:30

Mi sapete spiegare in modo non troppo tecnico quali sono i fattori che indirizzano la scelta del posizionamento dei propulsori?

Da profano mi viene da pensare che, dal punto di vista del comfort del passeggero, i motori in coda sono da scartare (a causa della rumorosità, soprattutto, ma anche per la sicurezza...mi ricordo di un episodio di qualche anno fa relativo ad un md80 in cui una paletta del fan è stata scagliata all'interno della fusoliera a causa della rottura di un motore , uccidendo uno dei passeggeri...:shock: ), eppure il successo degli aerei commerciali che adottano questa soluzione mi smentisce completamente.

Personalmente, per ragioni di comodità, preferisco nettamente le soluzioni che adottano i motori posizionati sulle ali, voi che ne pensate?
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Tiennetti
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Tiennetti » 14 febbraio 2008, 17:10

Prima i motori erano molto rumorosi e quindi si cercava di allontanarli il piú possibile dalla fusoliera (coda)
Oltretutto gli aeroporti erano ancora costruzioni semi-fatiscenti con poche scale e senza finger, e l'aereo doveva quindi essere "basso" (quindi niente motori sotto le ali)
Basta guardare la prima serie dei 737 (con i sigari sotto le ali) e il contorsionismo che devono fare i CFM56 per starci lí sotto

Oltre a queste ragioni di "funzione", c'é una questione di conoscimenti... erano stati progettati pochi aerei a reazione e i pochi disegni erano tutti pressoche simili (con derivazioni militari) e non c'era la possibilitá di buttarsi in disegni troppo avveniristici vista la mancanza di mezzi per studiare gli effetti...
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da tartan » 14 febbraio 2008, 17:19

Un aspetto che favorisce gli aerei con i motori in coda è la controllabilità con um motore in avaria, quindi Vmcg e Vmca più basse e possibilità di operare da piste più strette. Non posso dire quanto questa caratteristica possa influenzare la scelta, però sicuramente è un aspetto che viene preso in considerazione quando si progettano nuove macchine per mercati particolari.
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Otaku » 14 febbraio 2008, 17:53

Aggiungerei che, quando si progettava a mano, avere l'ala "pulita" era un vantaggio maggiore che non oggi.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da gattocicova » 14 febbraio 2008, 18:05

Quindi, in sostanza, la soluzione con i motori in coda è, per così dire, obsoleta?
In un modo o nell'altro, a terra ci arrivi...

Otaku

Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Otaku » 14 febbraio 2008, 18:10

gattocicova ha scritto:Quindi, in sostanza, la soluzione con i motori in coda è, per così dire, obsoleta?
No: anzi, con l'avvento dei motori a doppio flusso si è resa l'unica strada praticabile per gli aerei fino a 100 posti.
Se guardi un CRJ900 di fronte vedi chiaramente che sotto le ali i motori non ci stanno.

(Edit: non vale per i modelli ad ala alta)

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da gattocicova » 14 febbraio 2008, 19:44

Otaku ha scritto:
[Edit: non vale per i modelli ad ala alta)[/color]
Ahahaha ti stavo giusto per chiedere come mi spiegavi allora la presenza dell' Avro RJ-85!

Mi hai anticipato....bravo! :)
In un modo o nell'altro, a terra ci arrivi...

Otaku

Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Otaku » 14 febbraio 2008, 20:30

gattocicova ha scritto:
Otaku ha scritto:
[Edit: non vale per i modelli ad ala alta)[/color]
Ahahaha ti stavo giusto per chiedere come mi spiegavi allora la presenza dell' Avro RJ-85!

Mi hai anticipato....bravo! :)
Eh, grazie. :D
L'avro (o BAe 146) è un progetto un po' particolare, e anche i suoi motori lo sono.
Forse -e sottolineo forse- l'ala alta in questo caso non era solo per una questione di comportamento dinamico, ma serviva anche per tenere i motori ben lontani dal suolo: per il fod.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Sonny » 14 febbraio 2008, 22:57

?Fod?
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Otaku » 14 febbraio 2008, 23:32

Sonny ha scritto:?Fod?
= Foreign Object Damage: quando un motore aspira oggetti che lo danneggiano, in genere uccelli, ma anche detriti di varia natura.




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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Tixio » 15 febbraio 2008, 11:22

Otaku ha scritto:
Sonny ha scritto:?Fod?
= Foreign Object Damage: quando un motore aspira oggetti che lo danneggiano, in genere uccelli, ma anche detriti di varia natura.


Soprattutto detriti e zozzerie varie.
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Tixio » 15 febbraio 2008, 11:26

tartan ha scritto:Un aspetto che favorisce gli aerei con i motori in coda è la controllabilità con um motore in avaria, quindi Vmcg e Vmca più basse e possibilità di operare da piste più strette.
Ma solo per le velocità minime di controllo? O anche per una questione di minore spinta asimmetrica (intendo sempre in caso di motore in avaria)?
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Black Magic

Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 16 febbraio 2008, 11:56

Just my 2p, in aggiunta alle altre cose che ti sono state dette.

Un altro aspetto da considerare è che i motori in coda, in alcune situazioni, possono essere messi in ombra aerodinamicamente dalle semiali. In generale non è un grosso problema, ma il flusso "sporco" riduce l'efficienza dei primi stadi. per questo alcuni motori in coda avevano, nel passato, una sorta di IGV grid prima del rotore del fan.

Un altra piccola differenza è data dalla configurazione delle superfici di coda, che essendo quasi sempre a T, quando i motori sono in coda, perdono di efficacia nella rimessa dopo stallo ad alta incidenza.
Anche se non penso che questo problema interessi un liner.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da JT8D » 16 febbraio 2008, 11:58

Black Magic ha scritto:Un altra piccola differenza è data dalla configurazione delle superfici di coda, che essendo quasi sempre a T, quando i motori sono in coda, perdono di efficacia nella rimessa dopo stallo ad alta incidenza.
Anche se non penso che questo problema interessi un liner.
Esatto, l'impennaggio a T può essere soggetto a "deep stall", ma è una situazione da cui sui liners ci si tiene adeguatamente lontani :wink:

Paolo
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da N757GF » 16 febbraio 2008, 13:00

Black Magic ha scritto: Un altra piccola differenza è data dalla configurazione delle superfici di coda, che essendo quasi sempre a T, quando i motori sono in coda, perdono di efficacia nella rimessa dopo stallo ad alta incidenza.
Anche se non penso che questo problema interessi un liner.
Aggiungo un altro cent, valido per gli aerei corti: la coda a T sposta indietro i piani orizzontali, allungando il braccio di leva delle forze dei piani orizzontali: serve meno spinta e si consuma di meno (un o piccolo :)).

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da 1stAirbus » 16 febbraio 2008, 13:10

Esatto, l'impennaggio a T può essere soggetto a "deep stall", ma è una situazione da cui sui liners ci si tiene adeguatamente lontani

Paolo
Cos' è il "deep stall"?

Il Boeing 737 (mi sembra il 737/800) ha l'involucro motore leggermente slabrato verso terra, otticamente è bello, ma funzionalmente cosa significa?

Grazie.

Black Magic

Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 16 febbraio 2008, 14:00

1stAirbus ha scritto:Cos' è il "deep stall"?

Il Boeing 737 (mi sembra il 737/800) ha l'involucro motore leggermente slabrato verso terra, otticamente è bello, ma funzionalmente cosa significa?

Grazie.
Del deep stall avevamo parlato, se fai una ricerca trovi sicuramente qualcosa.
In estrema sintesi: la turbolenza dell'ala stallata investe i piani di coda; se superi una certa incidenza l'effetto sulle superfici è che, anche se tenti di correggere, le superfici sono inefficaci e l'avione continua a cabrare ed entra in vite piatta, senza possibilità di essere rimesso dallo stallo.

Sui motori CFM del 737 il motivo di quella forma è il "contorsionismo" (bella espressione :D ) di cui parlava Tienneti. Il motivo è che il 737 è bassino e un fan ad alto rapporto di diluizione non ci entra sotto l'ala. Allora è stato tagliato parte del case e dell'inlet bellmouth.
Fluidodinamicamente è una mezza porcheria...ma è il classico modo per salvare capra e cavoli, mettendo un turbofan prestazionale su un ala che non era nata per ospitarlo (almeno non delle dimensioni odierne).

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da gattocicova » 16 febbraio 2008, 14:21

Black Magic ha scritto: Sui motori CFM del 737 il motivo di quella forma è il "contorsionismo" (bella espressione :D ) di cui parlava Tienneti. Il motivo è che il 737 è bassino e un fan ad alto rapporto di diluizione non ci entra sotto l'ala. Allora è stato tagliato parte del case e dell'inlet bellmouth.
Fluidodinamicamente è una mezza porcheria...ma è il classico modo per salvare capra e cavoli, mettendo un turbofan prestazionale su un ala che non era nata per ospitarlo (almeno non delle dimensioni odierne).
Da totale ignorante, a me la forma dei motori in questione piace, la trovo "accattivante"...mi rendo però conto che in un aereo si preferisce l'efficienza al design....se ho capito bene l'efficienza fluidodinamica del motore fatto in questo modo è minore rispetto ad una forma perfettamente tonda? In origine il 737 era nato per ospitare dei fan più piccoli?
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da JT8D » 16 febbraio 2008, 14:29

Le prime serie erano motorizzati con il JT8D, che a voler fare i precisi non è nemmeno un vero e proprio turbofan.....

Dalla -300 in poi ha ricevuto i CFM, quindi con un fan molto più grande.

Paolo
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Otaku » 16 febbraio 2008, 14:32

gattocicova ha scritto:
Da totale ignorante, a me la forma dei motori in questione piace, la trovo "accattivante"...mi rendo però conto che in un aereo si preferisce l'efficienza al design....se ho capito bene l'efficienza fluidodinamica del motore fatto in questo modo è minore rispetto ad una forma perfettamente tonda? In origine il 737 era nato per ospitare dei fan più piccoli?
Aveva i motori JT8D, quelli del DC9, ma in una gondola fatta più a siluro. Li puoi vedere se cerchi foto del 737-100 e 737-200.
Naturalmente, le turbine e i compressori sono tondi anche nei motori "ovali", la gondola viene modellata cosi spostando le parti esterne del motore, tubi, filtri, ecc.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da tartan » 16 febbraio 2008, 15:16

Tixio ha scritto:
tartan ha scritto:Un aspetto che favorisce gli aerei con i motori in coda è la controllabilità con um motore in avaria, quindi Vmcg e Vmca più basse e possibilità di operare da piste più strette.
Ma solo per le velocità minime di controllo? O anche per una questione di minore spinta asimmetrica (intendo sempre in caso di motore in avaria)?
JT8D ha scritto:
Black Magic ha scritto:Un altra piccola differenza è data dalla configurazione delle superfici di coda, che essendo quasi sempre a T, quando i motori sono in coda, perdono di efficacia nella rimessa dopo stallo ad alta incidenza.
Anche se non penso che questo problema interessi un liner.
Esatto, l'impennaggio a T può essere soggetto a "deep stall", ma è una situazione da cui sui liners ci si tiene adeguatamente lontani :wink:

Paolo

E' proprio la minore spinta asimmetrica che consente velocità minime di controllo più basse.
Per quanto riguarda le problematiche della coda a T, mi sembra di ricordare una "All operator letter" della DACO in cui spiegava la funzione di due alette poste sul muso dell'a/m e che dovrebbero servire proprio a normalizzare il flusso dell'aria sui piani di coda alle alte incidenze. Quando avrò tempo farò un salto in ufficio e proverò a rintracciarla, poi ve la farò avere.
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da 1stAirbus » 16 febbraio 2008, 16:30

Si, confermo la bellezza nonostante sia un aereo americano... :mrgreen:
Ma se per la tecnica ha ragione Black Magic (che é preparatissimo) forse sarebbe meglio accettare che è stato fatto cosi' "per necessità virtù"...
A proposito: Grazie Black! :D

Black Magic

Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 16 febbraio 2008, 18:56

Le gondole del 737, esteticamente parlando, piacciono anche a me così come sono. :mrgreen:
Gli rendono l'aspetto più aggressivo. :)

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da max70 » 17 febbraio 2008, 10:34

Come detto sopra la configurazione con i motori in coda comporta spesso una configurazione della coda a T, "a naso" credo che questa soluzione sia più pesante rispetto ad una configurazione più tradizionale perchè l'impennaggio verticale deve sopportare e trasmettere i carichi provenienti dal piano orizzontale posto alla sua estremità superiore.
Inoltre i motori così arretrati provocano un ulteriore arretramento del baricentro, infatti mi pare che gli aerei con motori in coda abbiano l'ala posizionata "più indietro" rispetto a quelli con motori appesi.

Chiedo, quindi perchè la formula motori sopra l'ala (che permetterebbe di aumentare il diametro del motore lasciando l'ala bassa) non ha avuto fortuna? Mi pare esista un solo un piccolo liner tedesco con questa soluzione
Massimiliano

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 17 febbraio 2008, 11:52

max70 ha scritto: Chiedo, quindi perchè la formula motori sopra l'ala (che permetterebbe di aumentare il diametro del motore lasciando l'ala bassa) non ha avuto fortuna? Mi pare esista un solo un piccolo liner tedesco con questa soluzione
Aerodinamicamente il suction side del profilo alare è la zona pù delicata, perchè genera la portanza, e nessun ostacolo dovrebbe poter rompere la circolazione sull'ala, pena una degradazione delle prestazioni.
Disegnare un profilo per metterci un "bidone" sul suction side provocherebbe il mio forte disappunto.

Poi ho idea, ma esco dalle mie competenze, che si potrebbero verificare instabilità dei piloni sotto carico di punta.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da N757GF » 17 febbraio 2008, 17:45

Black Magic ha scritto: Aerodinamicamente il suction side del profilo alare è la zona pù delicata, perchè genera la portanza, e nessun ostacolo dovrebbe poter rompere la circolazione sull'ala, pena una degradazione delle prestazioni.
Disegnare un profilo per metterci un "bidone" sul suction side provocherebbe il mio forte disappunto.
Quindi questo proprio non ti piace: http://www.carbuyersnotebook.com/archiv ... et_084.jpg
Black Magic ha scritto: Poi ho idea, ma esco dalle mie competenze, che si potrebbero verificare instabilità dei piloni sotto carico di punta.
Non li fate cosi` pesanti i motori :)

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 17 febbraio 2008, 18:23

N757GF ha scritto: Quindi questo proprio non ti piace: http://www.carbuyersnotebook.com/archiv ... et_084.jpg
Beh... su un biz come quello sgorbietto :D dell'Honda ci puo' stare... :lol: :lol:

Ma su un liner dove la sezione del pilone sarebbe più importante... :|

:)

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da max70 » 18 febbraio 2008, 20:46

max70 ha scritto: Chiedo, quindi perchè la formula motori sopra l'ala (che permetterebbe di aumentare il diametro del motore lasciando l'ala bassa) non ha avuto fortuna? Mi pare esista un solo un piccolo liner tedesco con questa soluzione
Ho trovato su Wikipedia questa foto del VFW614, l'aereo cui mi riferivo con i motori sopra l'ala.
Allegati
VFW-614.jpg
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da gattocicova » 18 febbraio 2008, 23:13

max70 ha scritto:
max70 ha scritto: Chiedo, quindi perchè la formula motori sopra l'ala (che permetterebbe di aumentare il diametro del motore lasciando l'ala bassa) non ha avuto fortuna? Mi pare esista un solo un piccolo liner tedesco con questa soluzione
Ho trovato su Wikipedia questa foto del VFW614, l'aereo cui mi riferivo con i motori sopra l'ala.
Un aereo con i motori sopra le ali è come una scarpa col tacco davanti.... :lol:
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da ARES » 3 marzo 2008, 22:16

Il posizionamento del motore su un velivolo influisce anche sulla stabilità del velivolo stesso.
La scelta del posizionemento dipende dunque anche da questo...
Bisogna volere l'impossibile, perché l'impossibile accada.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da 1stAirbus » 4 marzo 2008, 11:04

ARES ha scritto:Il posizionamento del motore su un velivolo influisce anche sulla stabilità del velivolo stesso.
La scelta del posizionemento dipende dunque anche da questo...
Mi sa che sono molti i parametri per scegliere dove dev'essere messo un motore... Personalmente mi affascina l'idea dell'aereo costruito attorno al motore, come in molti velivoli militari russi di vecchia generazione, ma non sono un tecnico perciò non so dire quanto questa soluzione sia "affascinante" sotto il profilo della costruzione.

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Black Magic » 4 marzo 2008, 11:16

1stAirbus ha scritto: Personalmente mi affascina l'idea dell'aereo costruito attorno al motore, come in molti velivoli militari russi di vecchia generazione, ma non sono un tecnico perciò non so dire quanto questa soluzione sia "affascinante" sotto il profilo della costruzione.
Per me lo sarebbe eccome!! :D
Noi motoristi in RR abbiamo un motto, che si dice risalga a Sir William, che suona piu` o meno:
"Don`t allow the airplane manifacturer james to say you what to do or not to do..."

E` solo un motto...in realta` avviene proprio il contrario... :(

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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da LS4 » 4 marzo 2008, 11:21

Black Magic ha scritto:Noi motoristi in RR abbiamo un motto, che si dice risalga a Sir William, che suona piu` o meno:
"Don`t allow the airplane manifacturer james to say you what to do or not to do..."
é vero che l' Hawker P.1127 era stato progettato proprio attorno al motore e ai suoi ugelli?
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da Hitman079 » 6 aprile 2008, 21:27

max70 ha scritto:Come detto sopra la configurazione con i motori in coda comporta spesso una configurazione della coda a T, "a naso" credo che questa soluzione sia più pesante rispetto ad una configurazione più tradizionale perchè l'impennaggio verticale deve sopportare e trasmettere i carichi provenienti dal piano orizzontale posto alla sua estremità superiore.
Inoltre i motori così arretrati provocano un ulteriore arretramento del baricentro, infatti mi pare che gli aerei con motori in coda abbiano l'ala posizionata "più indietro" rispetto a quelli con motori appesi.

Chiedo, quindi perchè la formula motori sopra l'ala (che permetterebbe di aumentare il diametro del motore lasciando l'ala bassa) non ha avuto fortuna? Mi pare esista un solo un piccolo liner tedesco con questa soluzione
ti sei dimenticato il boeing YC-14, i cui motori sono apposta sopra per generare una zona di bassa pressione sulla parte sopra dell'ala (bernouilli docet), aumentando la portanza, e quindi la lunghezza della pista, che era il motivo del progetto CX (cargo experimental) in cui vinse l'YC-17, che sfrutta dei flap che formano un angolo di 90° con l'asse dei motori, spingendo tutto verso il basso (no, non fa VTOL :lol: )
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poi l'OKB antonov copiò l'idea e creò l'AN-72
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che è sicuramente più bello :D
Ultima modifica di Hitman079 il 1 giugno 2008, 17:34, modificato 1 volta in totale.
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Re: Motori: ali o coda?

Messaggio da jollyroger88 » 6 maggio 2008, 10:48

gattocicova ha scritto:...mi ricordo di un episodio di qualche anno fa relativo ad un md80 in cui una paletta del fan è stata scagliata all'interno della fusoliera a causa della rottura di un motore , uccidendo uno dei passeggeri...:shock: ),
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