飛機的發(fā)動機為什么有的掛在翅膀上，有的插在屁股旁？

經(jīng)常坐飛機的同學們肯定有印象，飛機的發(fā)動機有的掛在翅膀上，有的安在屁股上，是不是可以隨便地布置呢？

其實，航空發(fā)動機不僅在性能上存在很大差別，在安裝的具體位置上也有所不同。一般來說，噴氣式飛機的發(fā)動機除了常見的翼吊式布局外，還有翼根、尾吊和翼尾吊等布局。

翼吊式布局

先從最常見的翼吊式布局入手。這種布局方式首先出現(xiàn)在轟炸機上，后來在幫助波音奠定行業(yè)巨頭基礎的707飛機上采用。一經(jīng)采用，這種布局就當仁不讓地成為了主流。之所以如此受追捧，在于其有諸多優(yōu)點。首先，這種布局有利于利用發(fā)動機的重量抵消飛機機翼與機身連接處的部分扭力，起到重要的“卸載”作用。

在飛行過程中，飛機靠機翼產(chǎn)生向上的升力，而重量較大的機身又產(chǎn)生很大的向下重力。如此一來，在機翼和機身的連接處，機翼產(chǎn)生的升力和機身產(chǎn)生的重力就形成了很大的扭力，使翼根成為飛機結構上最吃重的地方。如果將非常重的發(fā)動機吊在機翼下，就可以把一部分重量分散到機翼上去，有助于平衡翼根處所受到的扭力。

將發(fā)動機吊在機翼下面，還能減輕噪音帶來的不適感。飛機在飛行時，發(fā)動機的聲音非常大，會給發(fā)動機區(qū)域附近的旅客帶來非常嘈雜的感覺。而安靜的艙內(nèi)環(huán)境是衡量飛機舒適性的重要標準。為此，飛機設計師們設想，如果將發(fā)動機吊在機翼下，不僅能讓機翼對發(fā)動機的噪聲形成遮擋屏障作用，而且能讓發(fā)動機盡可能地遠離機身，從而減輕噪音的影響。

此外，將發(fā)動機吊在機翼下還有下列優(yōu)點：發(fā)動機距離地面更近，維修和養(yǎng)護更加容易；安裝在機翼下方的發(fā)動機距離飛機重心位置近，使飛機更容易控制；由于機翼的面積較大，因此在翼下增減吊掛發(fā)動機的數(shù)量也相對容易。

將發(fā)動機吊在機翼下可不是隨隨便便放上了事，需要綜合考慮飛行中的阻力、氣流等多方面因素。民航飛機基本上都是下單翼，在此情況下，飛機設計師要確保吊掛在機翼下的發(fā)動機不能距離地面過近，為的是防止吸入地面雜物，損壞發(fā)動機。

我們通常所說的翼吊式發(fā)動機是在機翼下方吊掛發(fā)動機，但是也有反向行之，將發(fā)動機布置在機翼上方的。其實，從翼上發(fā)動機不受翼下離地高度的限制、具有和翼下發(fā)動機同樣的卸載作用等角度來看，翼上發(fā)動機布局非?？茖W。然而，一旦將發(fā)動機置于機翼上方，那么就不能形成機翼對發(fā)動機噪音的遮擋作用。此外，翼上發(fā)動機布局由于將發(fā)動機的位置提高，使發(fā)動機的維護變得困難。將多種因素綜合考慮后，目前采用翼上發(fā)動機布局的飛機并不多見。

翼根布局

翼根布局是一種歷史悠久的發(fā)動機布局。從早期的噴氣式客機“彗星”和圖104開始，設計師們就將發(fā)動機裝在機翼根部。設計師之所以選擇這種布局，是因為這種布局能使飛機保持著由機翼、機身、尾翼三組主要空氣動力部件形成的外形，引風阻力最小。而且，由于發(fā)動機距離機身中軸線、機體重心比較近，一旦一側發(fā)動機出現(xiàn)故障后，產(chǎn)生的推力不平衡也比較小，飛行控制比較簡單。因此，早期的噴氣式客機大多采用這種發(fā)動機布局。

當然，這種布局也有明顯的局限性。翼根發(fā)動機布局使發(fā)動機緊靠機身，此舉一是會讓機艙內(nèi)的噪音很大，二是發(fā)動機噴出的熾熱氣流容易對機身造成損壞。此外，這種布局形式讓機翼穿過發(fā)動機艙和機身連接，使受力系統(tǒng)的設計變得復雜，加大了機翼根部的結構重量。此外，由于發(fā)動機安裝在機翼結構之內(nèi)，增加了對發(fā)動機維修的難度。

尾吊式布局

尾吊式布局就是將發(fā)動機置于飛機尾部。最先采用這種發(fā)動機布局的噴氣式客機是“快帆”，后來出現(xiàn)的波音727也采用了這樣的布局。

這種布局的優(yōu)點很明顯：一是機翼下沒有多余的凸起物，減輕了發(fā)動機吊艙對升力和阻力的影響；二是對翼下空間沒有硬性要求，設計師可以縮短起落架高度，節(jié)省結構重量；三是可以為位于機身前部的頭等艙、公務艙，甚至高端經(jīng)濟艙提供更加安靜、舒適的環(huán)境；四是發(fā)動機的直徑也不用受空間局限，可以采用非常大涵道比的發(fā)動機；五是由于發(fā)動機距離較近，一旦單發(fā)失效，對飛機偏航的影響遠小于翼下吊掛布局。

這種布局也存在著缺點，比如瓦解了發(fā)動機對機翼的卸載作用；機尾發(fā)動機布局要求采用高平尾，需要在機型設計時加強垂直結構；不能隨意增減發(fā)動機數(shù)量等。

“翼吊+尾吊”布局

“翼吊+尾吊”發(fā)動機布局，可以在部分采用3臺發(fā)動機的飛機上看到。其中，最具代表性的是美國麥道公司生產(chǎn)的DC-1和MD-11遠程寬體客機。當初，采用這種發(fā)動機布局方式的指導思想是在尾翼上加裝一臺發(fā)動機，以增大飛機的動力，延長飛行距離。這種“翼吊+尾吊”發(fā)動機的布局方式，隨著民用飛機二發(fā)吊裝的日益普及，已逐漸被淘汰。