Двухтактная конфигурация

Самолет , построенный по двухтактной схеме, имеет комбинацию передних тяговых (тянущих) винтов и задних ( толкающих ) винтов.

Исторический

Самым ранним известным примером самолета с двухтактной компоновкой двигателя был Short Tandem Twin .

Ранним примером «толкающего» самолета перед Первой мировой войной был Caproni Ca.1 1914 года , который имел два тянущих винта, установленных на крыле, и один толкающий винт, установленный в центре. около 450 таких самолетов и их преемника Ca.3 Было построено . Одним из первых, кто использовал два двигателя на общей оси (тандемный двухтактный), был единственный злополучный Siemens-Schuckert DDr.I истребитель 1917 года.

Немецкие конструкции времен Первой мировой войны включали единственную двухмоторную конструкцию Fokker того периода - Fokker KI 1915 года; за ним последовал необычный истребителя Siemens-Schuckert DDr.I проект трехпланного конца 1917 года и завершился прототипом бомбардировщика Gotha G.VI со смещением в поперечном направлении «тяни-толкай» 1918 года.

Клавдий Дорнье воспринял эту концепцию, многие из его летающих лодок использовали вариации тандемной «двухтактной» компоновки двигателей, в том числе Dornier Wal 1922 года , Dornier Do 26 1938 года и массивный Dornier Do X 1929 года , у которого было двенадцать двигателей, приводивших в движение шесть двигателей. тракторы и шесть толкачей. Ряд «Фарманов» и «Фоккеров» также имели двухтактные двигательные установки, например, «Farman F.121 Jabiru» и «Fokker F.32» .

Конфигурация

В двухтактных конструкциях двигатели устанавливаются над крылом, как у летающих лодок Дорнье, или, чаще, на более коротком фюзеляже , чем обычный, как в конструкциях «утка» Rutan Defiant или Voyager . У самолетов-близнецов, таких как Cessna Skymaster и Adam A500, хвостовая часть самолета подвешивается на двойной балке позади толкающего винта. Напротив, как у Второй мировой войны времен Dornier Do 335 разработанного в начале 1960-х годов, , так и у французского экспериментального частного самолета Moynet M 360 Jupiter, толкающий винт находился за хвостовым оперением. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Преимущества дизайна

популярность чистых толкачей снизилась Хотя во время Первой мировой войны , двухтактная конфигурация продолжала использоваться. Преимущество, которое он дает, заключается в возможности установить два гребных винта по центральной линии самолета, что позволяет избежать повышенного лобового сопротивления, возникающего при использовании двух двигателей, установленных на крыле. Также легче летать, если один из двух двигателей выходит из строя, поскольку тяга оставшегося двигателя остается по центральной линии. Напротив, обычный двухмоторный самолет будет отклоняться от курса в направлении отказавшего двигателя и станет неуправляемым ниже определенной воздушной скорости, известной как V _MC .

Проблемы проектирования

Задний двигатель работает в возмущенном воздухе от переднего двигателя, что может снизить его КПД до 85% от переднего двигателя. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Кроме того, задний двигатель может мешать вращению самолета во время взлета, если он установлен в хвостовой части, или требуется дополнительный компромисс для обеспечения зазора. Вот почему они чаще встречаются на гидросамолетах, где это не является проблемой.

Пилотирование

Пилоты в Соединенных Штатах, получившие допуск к использованию нескольких двигателей на самолете с этой двухтактной конфигурацией или конфигурацией с «осевой тягой», имеют право летать на самолетах с осевой тягой; Пилоты, получившие квалификацию многомоторного пилотирования на обычных двухмоторных самолетах, не имеют аналогичного ограничения в отношении самолетов с осевой тягой. Ограничение можно снять путем дальнейших испытаний на обычном многомоторном самолете. ^{[ 5 ]}

Военное применение

Несмотря на свои преимущества, двухтактные конфигурации редко встречаются в военных самолетах. Помимо проблем, отмеченных для гражданских самолетов, проблемы также создает повышенный риск для пилота в случае крушения или необходимости десантироваться с самолета. Во время крушения задний двигатель может раздавить пилота, а в случае катапультирования он рискует удариться о пропеллер. Примеры прошлого военного применения включают вышеупомянутый двухмоторный триплан Siemens-Schuckert DDr.I и Gotha G.VI, двигатели которого установлены на передней и задней частях двух отдельных фюзеляжей. Более удачным оказался итальянский тримотор Caproni Ca.3 , с двумя тракторными двигателями и одним толкающим. В период между войнами большинство двухтактных самолетов были летающими лодками, из которых, вероятно, самым многочисленным был Dornier Wal , в то время как ряд тяжелых бомбардировщиков, таких как Farman F.220, использовали двигатели, установленные двухтактными парами под крыльями. Ближе к концу Второй мировой войны немецкий тяжелый истребитель Dornier Do 335 двухтактный , кандидат на звание Церстёрера , имел заряды взрывчатого вещества для сброса заднего винта и спинного хвостового оперения, основной фонарь, сбрасываемый вручную, а также катапультное сиденье . Одним из последних военных самолетов, использовавших эту конфигурацию, был американский Cessna O-2 , который использовался для передового управления воздушным движением во время войны во Вьетнаме .