Всем привет! Пристегните свои привязные ремни, мы начинаем.
Как Вы знаете, абсолютное большинство самолетов от маленьких легкомоторных вплоть до огромных лайнеров хранят топливо в крыльях. Но почему? Вы, возможно, скажете, что это просто удобно. Да, удобно, но, уверяю Вас, есть еще несколько не столь тривиальных причин, почему бóльшая часть топлива хранится именно в крыльях. Вот некоторые из них.
Центровка самолета
Если говорить по-простому, центровка - это расположение центра масс самолета по отношению к хорде крыла. Центровка выражается в процентах от этой хорды, и у каждого самолета она может быть строго в определенных производителем пределах, выход за которые недопустим.
Она оказывает значительное влияние на устойчивость (насколько хорошо самолет «сидит» в воздухе) и управляемость самолета (насколько хорошо он «ходит» за ручкой управления). Это влияние объясняется распределением сил, действующих на самолет в полете.
Поэтому если мы разместим топливо в носовой или хвостовой частях самолета, при выработке топлива произойдет сильное смещение центра масс, а вместе с ним изменятся и моменты сил, действующие на самолет, что не очень хорошо. А размещение топлива ближе к центру масс, то есть в крыльях, помогает значительно снизить изменение центровки при выработке топлива и не выйти за установленные ограничения.
Более того, постоянное изменение центровки пришлось бы компенсировать постоянным отклонением горизонтального стабилизатора (необходимо уравновесить моменты, чтобы самолет летел устойчиво).
А постоянно отклоненный стабилизатор - это лишнее аэродинамическое сопротивление и, соотвественно, дополнительный расход топлива.
Целостность конструкции
Крылья самолета аэродинамически рассчитаны так, чтобы создавать значительную подъемную силу, поэтому, если все топливо залить в фюзеляж, и так заполненный коммерческой нагрузкой (пассажиры, грузы, багаж, почта и т.д), крылья будут гнуться очень сильно (нагрузки больше расчетных), что может привести к остаточным деформациям и усталости металлов.
Поэтому топливо заливают в крылья, так как вес топлива будет являться противодействующей силой, препятствующей сильному изгибу крыла.
Конструктивная особенность крыла
Силовой набор большинства крыльев состоит из продольных элементов (лонжеронов) и поперечных элементов (нервюр).
Такая конструкция делает крыло восприимчивым к различного рода нагрузкам, а самое главное - образуется довольно много свободного места внутри крыла, которое прекрасно подходит под топливные баки.
Более того, нервюры как бы разделяют топливные баки на множество сообщающихся отсеков, не давая тем самым топливу расплескиваться и переливаться туда-сюда в больших количествах, снижая нагрузку на крыло.
Расход топлива
Большинство самолетов имеют несколько топливных баков: один центральный и по баку в левом и правом крыльях (или полукрыльях). Они могут подразделяться на дополнительные, расходные, главные и т.д., но это сейчас не столь важно.
Во время полета всегда стараются в первую очередь израсходовать топливо из центрального бака, а уже потом из левого и правого, обеспечивая таким образом лучшую устойчивость и управляемость самолета.
А иногда центральный бак даже не заполняется. К примеру, крыльевые баки Boeing 737 вмещают порядка 7,8 тонны топлива, поэтому, если топливо, необходимое для полета, меньше этого значения, центральный бак даже не заправляют. Сколько топлива необходимо для полета - можно почитать тут.
Таким образом, крылья - это просто прекрасные топливные баки, решающие сразу несколько конструктивных проблем.
———————————————————————
До новых встреч и хорошего полета!
