Nie martwiłbym się zbytnio o masę silnika. To właściwie nie jest największy problem. Zamiast tego znacznie bardziej bałbym się kątowego pędu. Ta turbina ma duży moment bezwładności, a także wyższą prędkość kątową, aby ją obrócić należy odwrócić prędkość kątową. Zasadniczo obraca żyroskop, ale to żyroskop ważący kilka ton.

Pierwszą wadą będzie szybkość reakcji. Silnik jest duży i ciężki, więc nie będziesz w stanie obrócić całego pojazdu w jedną dziesiątą sekundy. Realistycznie zajmie to kilka sekund, aby go obrócić. Tradycyjny odwracacz ciągu porusza tylko bardzo małą masę (małe klapy itp.), Więc może zareagować znacznie szybciej.

Drugą wadą będzie waga. Każdy rodzaj systemu rotacji będzie bardzo ciężki. Będziesz latać wokół tysięcy funtów, które są używane tylko przez kilka sekund podczas całego lotu.

Po trzecie, niezawodność / bezpieczeństwo. Co by się stało, gdyby twój silnik kręcił się, gdy tego nie chcesz? Na przykład. co się stanie, jeśli zawiedzie system rotacji i podczas startu kręcisz jednym silnikiem? To oczywiście byłoby złe. Musisz zaprojektować system w taki sposób, aby prawdopodobieństwo przypadkowego odwrócenia było zasadniczo zerowe. Jest to możliwe, ale będzie wiązać się z dużymi kosztami w systemie.

Będą tylko wady i kilka drobnych problemów praktycznych, takich jak w jaki sposób powietrze wpływa do silnika, gdy wlot jest skierowany do tyłu, a my właśnie wylądowaliśmy z prędkością 150 węzłów.

Obecne odwracacze ciągu osiągają około 50-60% ciągu wstecznego, a system waży od 15 do 20% suchej masy silnika. Są bardzo korzystne na mokrych i oblodzonych pasach startowych, ale trzeba je zebrać na całym świecie kilka razy, kiedy robią różnicę.

W rzeczywistości pojawił się raport NASA zatytułowany Why Do Airlines Want i używać odwracaczy ciągu?, wskazując wszystkie powyższe wady, wspominając, że oszczędności na hamulcach są mniejsze niż koszt odwracaczy ciągu, i badając, jakie alternatywy życzyłyby sobie linie lotnicze. Głównym zainteresowaniem było zastosowanie wentylatorów o zmiennym skoku, aby wentylator mógł generować ciąg wsteczny, podobnie jak śmigła. Waży mniej niż klasyczny odwracacz ciągu.

Aktualizacja

artykuł z Flight Magazine z 1972 roku na temat zmiennej rozwój wentylatorów kanałowych. To faktycznie zadziałało: może wytworzyć odwrotny ciąg dzięki regulacji skoku łopatek wentylatora. Sprawdzony projekt roboczy, zawsze lepsza opcja!

Samoloty straciłyby zdolność do nagłego przerwania lądowania.

Jeśli coś nieoczekiwanego wydarzy się tuż przed lub nawet tuż po przyziemieniu, piloci mogą się poddać, ustawić ciąg na maksymalny i " startuj ponownie ”. Następnie spróbuj ponownie wylądować, może gdzieś indziej, w zależności od problemu. To ważna funkcja bezpieczeństwa.

Jeśli odwracacze ciągu wyłączają się znacznie wolniej, co wymaga przestawienia silników z powrotem do pozycji, ta pojemność jest znacznie większa. zmniejszona. Więc mniej bezpieczny, chyba że możesz sprawić, że będzie tak szybki, jak obecne odwracacze ciągu.

Niektóre samoloty (pionowe jednostki startowe i lądujące) mogą zrobić coś podobnego ze zmiennym kierunkiem ciągu. Na liście statków powietrznych VTOL należy zauważyć, że rotacja generalnie występuje albo z powodu przewodów (tj. Harrier Jump Jet), albo obrotu powierzchni skrzydeł (tj. A Bell V-22 Osprey)

Patrząc na skrzydło A380, żadne z nich nie jest naprawdę wykonalne (a 747 jest bardzo podobny)

Najbezpieczniejszym sposobem na obrócenie silnika byłoby przechylenie go do tyłu, tak aby nadal zapewniał unoszenie przed odwróceniem (odchylenie spowodowałoby różnego rodzaju chaos w płatowcu i sterowaniu). Musiałbyś więc obrócić silnik na pylonie. Oznacza to większy pylon i jakiś sposób na przesunięcie silnika, aby obudowa mogła zakończyć bieg wsteczny. Ale nie ma na to wystarczająco dużo miejsca. Musiałbyś najpierw jakoś wysunąć silnik przed skrzydłem, a następnie obrócić go wokół jego osi. To dużo pracy przy niewielkiej korzyści.

Obecne odwracacze ciągu umożliwiają samolotom lądowanie na tej samej lub mniejszej odległości, na jaką mogą one wystartować, bez konieczności stosowania ogromnego podwozia i hamulców. Skrócenie długości lądowania nie pomoże na krótszych lotniskach, chyba że skróci się również odległość startu. W przeciwnym razie samolot będzie znajdował się na tym mniejszym lotnisku, dopóki nie zostanie zdemontowany i odwieziony ciężarówką.

Oto film przedstawiający C17, który leciał do MacDill AFB, ale przypadkowo wylądował na małym niekontrolowanym lotnisku regionalnym. Trochę problem, ponieważ pas startowy miał 3400 stóp długości, a C17 ma 3500 stóp rozbiegu. Rozładunek ładunku, minimum paliwa i bardzo odważny pilot podnosi go z ziemi.

Tak więc potężniejszy odwracacz ciągu zwiększyłby koszt, wagę, złożoność i więcej punktów awarii, nie osiągając żadnych realnych korzyści. Można by skrócić odległość startu z konstrukcją STOL, ale to również skróciłoby drogę lądowania ze względu na niższą minimalną prędkość lotu.

Na koniec rozważmy dzisiejszy samolot, który ma obracające się silniki: V22 Osprey. Miał bardzo trudny cykl rozwojowy trwający ponad 20 lat. Kiedy Bell zaprojektował mniejszą wersję dla armii amerykańskiej, V280 Valor, zdecydował się nie obracać silnikami, ale tylko głowicami wirnika, z sprytnym układem przekładni stożkowej napędzanej turbinami zamontowanymi na kadłubie.

Jest jedna klasa samolotów, która robi dokładnie to, nowoczesne statki powietrzne Zepplin NT. Mają silniki na naszych riggerach, które mogą się obracać, aby zapewnić ciąg do przodu, do tyłu, w górę lub w dół (oprócz stałego popychacza).

Dodatkowo mają podpórkę z tyłu zamontowaną na obrotowym kołnierzu który może być skierowany pod kątem prostym do kadłuba w dowolnym kierunku, aby zapewnić środek do popychania rufy (a także kontrolowania pochylenia).

Obraz źródło

Nie zawsze jest to łatwe do pilotażu.

„Poważna” siła cofania ciągu może spowodować przyspieszenie przy małych prędkościach. Odwrócony ciąg jest ograniczony w celu ograniczenia ilości dodatniego ruchu pochylenia, które mogłoby spowodować, że samolot wpadłby w ogon (zwłaszcza podczas postoju i hamowania).