Вы когда-нибудь обращали внимание, что у пассажирских реактивных самолётов двигатели сильно выступают вперёд из-под крыльев? И если с турбовинтовыми самолётами всё понятно - там пропеллер большого диаметра с лопастями, и ему нужно место, чтобы вращаться - то реактивные двигатели более компактные. Но их почему-то на всех авиалайнерах крепят на пилонах, практически полностью выдвинув вперёд из-под крыла. Чтобы получить ответ на этот вопрос, пришлось связаться со знакомым авиаинженером.
И кто бы мог подумать, что причин, по которым двигатели сильно выступают вперёд, будет несколько. Однако начнём мы с недостатков такой архитектуры.
Как удалось выяснить, такая вот форма пилона, которую можно видеть на фото, сильно утяжеляет конструкцию. Всё это меньше бы весило, если бы двигатели просто крепились под крылом. Однако это не единственные минусы, потому что такое вот выдвинутое вперёд крепление образует рычаг. На плечо рычага двигатель давит своим весом, и появляется искривляющий момент, который заставляет работать крыло на кручение. Иными словами вывешенные спереди двигатели выкручивают крыло, и его приходится делать прочнее, а значит и тяжелее.
Но если всё так плохо, то зачем вообще выдвигать вперёд двигатели?
Оказывается на это есть ряд существенных причин.
Во-первых, в полёте бывает всякое, и даже несмотря на то, что борт проливают антиобледенительной жидкостью, фюзеляж и крылья могут иногда покрываться тонкой коркой льда. Так вот, если подвесить двигатели под крыльями, то кусочки льда могут оторваться и попасть в турбину, что весьма нежелательно, потому что это может вывести из строя двигатель.
Разумеется, передняя часть крыла обычно подогревается, чтобы не было наледи, но это спасает не всегда. И на всякий случай риски в целях безопасности решили минимизировать и вывести двигатели вперёд, чтобы в них с крыльев ничего не попадало.
Во-вторых, с двигателями в полёте тоже может произойти всякое, например, он может выйти из строя, загореться и даже начать разрушаться. Из-за большой скорости вращения его частей и высокой центробежной силы, эти детали могут пробить гондолу (корпус) реактивного двигателя и вылететь наружу.
Чтобы такие обломки не повредили крыло, в которых иногда размещают топливные баки, двигатели было решено выдвигать вперёд, чтобы тем самым уберечь крыло от возможных последствий разрушения двигателя.
В-третьих, когда авиадвигатель спереди крыла, то в него поступает воздух без излишних завихрений. А вот если бы он был под крылом, то аэродинамика самого крыла оказывала бы негативное воздействие на качество поступающего в воздухозаборник воздушного потока.
То же самое касается и реактивной струи на выходе из двигателя. Фактически она оказывается под крылом, а значит активно участвует в формировании подъёмной силы крыла. Если бы двигатели были под крылом, то реактивная струя из отработанных газов была бы выведена из зоны аэродинамики крыла. А так крылья фактически изменяют направление этих струй.
Эти три причины по своей значимости существенно перевешивают все те недостатки, которые возникают при выведении двигателей вперёд из-под крыла.