Триджет — реактивный самолет с тремя реактивными двигателями . В целом триджеты пассажирских авиакомпаний считаются реактивными авиалайнерами второго поколения из-за инновационного расположения двигателей, а также развития турбовентиляторных технологий. Триреактивные двигатели более эффективны, чем квадроджеты , но не так эффективны, как двухдвигательные двигатели , которые заменили триреактивные двигатели, когда стали доступны более крупные и надежные турбовентиляторные двигатели.
.jpg/1280px-N900HC_Falcon_900EX_(5743012221).jpg)
Одним из соображений, касающихся триджетов, является расположение центрального двигателя. Обычно это достигается путем размещения двигателя вдоль осевой линии, но все же представляет трудности. В наиболее распространенной конфигурации центральный двигатель расположен в хвостовой части фюзеляжа и снабжается воздухом через S-образный воздуховод ; он используется на Hawker Siddeley Trident , Boeing 727 , Ту-154 , Lockheed L-1011 TriStar и, с недавних пор, на Dassault Falcon 7X . S-образный воздуховод имеет низкое сопротивление, а поскольку третий двигатель установлен ближе к центральной линии, самолетом обычно будет легко управлять в случае отказа двигателя. Однако конструкции S-образных воздуховодов более сложны и дороги, особенно для авиалайнеров. Кроме того, центральный моторный отсек потребует конструктивных изменений в случае серьезной модернизации двигателя (модернизации двигателя). Например, центральный отсек Боинга 727 был достаточно широким, чтобы вместить ТРДДД с малым байпасом, а не более новые ТРДД с большим байпасом, которые были тише и мощнее. Компания Boeing решила, что модернизация слишком дорогая, и прекратила производство вместо того, чтобы продолжить разработку. Хвостовая часть Lockheed Tristar была слишком короткой, чтобы соответствовать существующему двухкатушечному двигателю, поскольку она была разработана только для установки нового трехкатушечного двигателя Rolls-Royce RB211 , а задержки в разработке RB211, в свою очередь, отодвинули выход TriStar на рынок. услуга, которая повлияла на продажи. [1]
.jpg/1280px-Eindhoven_Air_Base_(8613155376).jpg)
В McDonnell Douglas DC-10 и родственном ему MD-11 используется альтернативная «прямая» центральная компоновка двигателя, которая упрощает установку, модификацию и доступ. У него также есть дополнительное преимущество: его гораздо легче перепроектировать. Однако при этом жертвуется аэродинамика по сравнению с S-образным воздуховодом. Кроме того, поскольку двигатель расположен намного выше, чем двигатели, установленные на крыле, отказ двигателя приведет к увеличению момента тангажа, что затруднит управление.
Размещение остальных двух двигателей варьируется. Большинство самолетов меньшего размера, таких как Hawker Siddeley Trident и Boeing 727 , а также Ту-154 среднего размера , имеют два боковых пилона двигателя в Т-образной конфигурации. На более крупных широкофюзеляжных самолетах Lockheed TriStar и DC-10/MD-11 под каждым крылом установлен двигатель. На TriStar были проведены предварительные исследования по повторному использованию фюзеляжа и крыла для двухдвигательной конструкции, но они так и не были реализованы из-за нехватки средств у Lockheed. Кроме того, в конце 1990-х годов компания Boeing, которая приобрела McDonnell Douglas, рассматривала возможность удаления хвостового двигателя из MD-11, чтобы сделать его двухдвигательным, но вместо этого полностью прекратила производство MD-11. [1]
Одним из основных преимуществ конструкции трехдвигательного двигателя является то, что крылья могут быть расположены дальше к корме фюзеляжа по сравнению с двухдвигательными и четырехдвигательными самолетами , у которых все двигатели установлены на крыле, что позволяет расположить выходные и входные двери главной кабины более центрально для более быстрой посадки и высадки. обеспечение более коротких сроков выполнения работ. Расположенные сзади двигатель и крылья смещают центр тяжести самолета назад, повышая топливную экономичность , хотя это также сделает самолет немного менее устойчивым и более сложным в управлении во время взлета и посадки. ( Твинреактивный двигатель McDonnell Douglas DC-9 и его производные, двигатели которых установлены на пилонах рядом с задним оперением , имеют аналогичные преимущества/недостатки трехреактивной конструкции, такие как крылья, расположенные дальше к корме и смещенный назад центр тяжести.)
Триреактивные самолеты более эффективны и дешевле, чем четырехмоторные самолеты, поскольку двигатели являются самой дорогой частью самолета, а наличие большего количества двигателей потребляет больше топлива, особенно если квадро- и триреактивные самолеты используют двигатели одинаковой мощности, что делает конфигурацию трехдвигательного самолета более подходящей для самолета. авиалайнер среднего размера по сравнению с более крупными квадроджетами. Однако более высокие закупочные цены, в первую очередь из-за трудности и сложности монтажа третьего двигателя через хвостовое оперение, несколько сведут на нет это преимущество.
Благодаря дополнительной тяге трехдвигательные самолеты будут иметь немного улучшенные взлетные характеристики по сравнению с двухдвигательными самолетами в случае отказа двигателя. Поскольку взлетные характеристики самолетов обычно рассчитываются с учетом дополнительного запаса на случай возможного отказа двигателя, триджеты лучше подходят для взлета из жарких и высоких аэропортов или из тех, где просвет вблизи взлетно-посадочной полосы является проблемой.
.jpg/1280px-N582FE@PEK_(20190108151313).jpg)
В отличие от двухдвигательных самолетов, трехдвигательные самолеты не обязаны немедленно приземляться в ближайшем подходящем аэропорту в случае отказа одного двигателя. (Это преимущество также характерно для квадроджетов.) [2] Это выгодно, если самолет не находится рядом с одной из баз технического обслуживания эксплуатанта, поскольку пилоты могут затем продолжить полет и приземлиться в аэропорту, где более удобно выполнять ремонт. . Кроме того, для трехдвигательных самолетов, находящихся на земле с одним неработающим двигателем, может быть выдано разрешение на выполнение перегонных полетов с двумя двигателями. До введения ETOPS только триджеты и квадроджеты могли выполнять длительные международные полеты над территориями без каких-либо отвлекающих аэропортов. Однако в последние годы это преимущество в значительной степени исчезло, поскольку двухмоторные самолеты, сертифицированные ETOPS, также могут это делать.
Самым большим препятствием, с которым сегодня сталкиваются триреактивные самолеты, являются эксплуатационные расходы, в первую очередь топливная экономичность, поскольку конструкция с тремя двигателями почти наверняка [ неопределенно ] потребляет больше топлива, чем сопоставимая конструкция с двумя двигателями. [ нужна цитата ] Это также значительно увеличивает сложность сбыта нового трехреактивного самолета сегодня, особенно для пассажирских перевозок. Однако это стоило компромисса между 1970 и 1990-ми годами, когда трехдвигательные и двухдвигательные самолеты использовали двигатели одинаковой мощности, например, когда DC-10, MD-11, Boeing 767 и Airbus A300, A310 и A330 были оснащены двигателями. от General Electric CF6 , а дополнительная мощность третьего двигателя дала DC-10/MD-11 преимущества в большей дальности полета и/или большей полезной нагрузке по сравнению с двухдвигательным двигателем A300/A330. С 1990-х годов, с дальнейшим развитием турбовентиляторной технологии с большим двухконтурным режимом, большие двухконтурные реактивные двигатели стали оснащаться специально разработанными двигателями, такими как General Electric GE90 на Боинге 777 , что позволяло двухдвигательным двигателям выполнять те же задачи, что и большинство триджетов и даже многие квадроджеты, но более эффективно.
Первым трехреактивным самолетом, совершившим полет, был прототип бомбардировщика Туполев Ту-73 , впервые поднявшийся в воздух в 1947 году . [3] Первыми коммерческими трехдвигательными самолетами были Hawker Siddeley Trident (1962 г.) и Boeing 727 (1963 г.). И то, и другое было компромиссом для удовлетворения требований авиакомпаний; в случае с Trident он должен был удовлетворить меняющиеся потребности BEA, в то время как 727 должен был быть приемлем для трех разных авиакомпаний. Хотя рассматривалась возможность сотрудничества между производителями, оно не состоялось. [4]
Ранние американские двухмоторные конструкции были ограничены правилом 60 минут Федерального управления гражданской авиации , согласно которому траектория полета двухмоторных реактивных лайнеров ограничивалась 60 минутами полета от подходящего аэропорта в случае отказа двигателя. В 1964 году это правило было отменено для трехреактивных конструкций, поскольку они имели больший запас прочности.
Для реактивных авиалайнеров второго поколения, с инновациями в виде турбовентиляторного двигателя с большим двухконтурным режимом для повышения эффективности и снижения шума, а также широкофюзеляжного (двухфюзеляжного) для увеличения пассажиро- и грузовместимости, трехреактивная конструкция рассматривалась как оптимальная конфигурация. средний широкофюзеляжный реактивный авиалайнер, занимавший по размеру, дальности полета и стоимости промежуточное положение между квадроджетами (четырехмоторными самолетами) и двухдвигательными самолетами, и это привело к появлению множества конструкций трехдвигательных самолетов. Четырехмоторный Боинг 747 был популярен для трансокеанских перелетов из-за своей дальности полета и больших размеров, но он был дорогим, и не все маршруты могли заполнить его вместимость, в то время как оригинальные модели двухдвигательного самолета Airbus A300 были ограничены короткими пассажирскими самолетами. - на средние дистанции. В этот период разные реактивные авиалайнеры использовали двигатели одинаковой мощности, например, когда McDonnell Douglas DC-10 , Airbus A300 и Boeing 767 были оснащены двигателями General Electric CF6 , дополнительная мощность третьего двигателя давала DC-10 преимущества. с большей дальностью полета и/или большей полезной нагрузкой по сравнению с двухдвигательными самолетами A300 и 767. Таким образом, конструкции трехдвигательных самолетов, такие как DC-10 и L-1011 TriStar, представляли собой лучший компромисс со средней и большой дальностью полета и средними размерами, который авиакомпании США искали для своих внутренних и трансатлантических маршрутов. Благодаря этим широкофюзеляжным трехдвигательным самолетам, а также популярности Боинга 727, в период своего расцвета в 1980-х годах трехдвигательные самолеты составляли большинство всех таких реактивных авиалайнеров в США.
С 1985 по 2003 год количество таких самолетов, находящихся на вооружении, упало с 1488 до 602. С другой стороны, количество двухдвигательных самолетов за тот же период увеличилось более чем в четыре раза. [5] И Lockheed, и McDonnell Douglas были финансово ослаблены, конкурируя на рынке широкофюзеляжных самолетов, что привело к тому, что Lockheed прекратила производство L-1011 в 1984 году после того, как произвела только половину единиц, необходимых для безубыточности, в то время как произошел ряд смертельных аварий DC-10. также замедлил свои продажи. [1] В 1984 году компания Boeing прекратила производство 727-го, так как его центральный моторный отсек потребовал бы чрезвычайно дорогостоящей модернизации для размещения более тихих турбовентиляторных двигателей с большим двухконтурным ходом, и вскоре он был вытеснен Airbus с их A320 и Boeing с их 737 и 757 . Дальнейшие достижения в технологии турбовентиляторных двигателей с большим двухконтурным режимом и последующее смягчение правил безопасности авиакомпаний сделали трехреактивные и даже четырехреактивные самолеты практически устаревшими для пассажирских перевозок, поскольку их дальность и полезная нагрузка могли бы быть более эффективно покрыты большими двухдвигательными самолетами, оснащенными специально разработанными двигателями, такими как General Electric GE90 777 .
В 1980-х годах компания McDonnell Douglas была единственным западным производителем, продолжившим разработку конструкции трехдвигательного самолета, обновив DC-10 , MD-11 , который изначально имел преимущество в дальности полета и полезной нагрузке над своими ближайшими конкурентами со средним широкофюзеляжным самолетом, которые были твинджеты, серийный Boeing 767 и предстоящий Airbus A330 . Макдоннелл Дуглас планировал новый трехмоторный самолет под названием MD-XX, который представлял собой удлиненную версию MD-11 . Самолет MD-XX Long Range был способен преодолевать расстояния до 8 320 морских миль (15 410 км) и имел размах крыльев 65 метров (213 футов). Проект был отменен в 1996 году, за год до того, как McDonnell Douglas была приобретена Boeing. Boeing прекратил производство MD-11 после выполнения оставшихся заказов клиентов, поскольку MD-11 мог бы конкурировать с 767 и 777. Исследование по удалению хвостового двигателя MD-11 (что сделало бы его двухдвигательным) так и не появилось. воплотить в жизнь, поскольку это было бы очень дорого, а MD-11 имел очень мало общего с точки зрения конструкции или типового рейтинга с другими авиалайнерами Boeing. [6] В отличие от McDonnell Douglas, придерживающегося существующей конфигурации трехдвигательного самолета, Airbus (который никогда не производил трехдвигательный самолет) и Boeing работали над новыми конструкциями широкофюзеляжных двухдвигательных самолетов, которые впоследствии стали А330 и 777 соответственно. Преимущество MD-11 в дальней дальности было недолгим, поскольку вскоре ему угрожали четырехмоторные модификации А330, А340 и 777. Единственная известная разработка трехреактивных двигателей в 1980-х годах была в Советском Союзе , где Туполев Ту-11 154 был модернизирован с использованием двигателя Соловьева Д-30 , а также новой конструкции крыла и поступил в серийное производство с 1984 года как Ту-154М .
За исключением бизнес-джетов Dassault Falcon 7X , Falcon 8x и Falcon 900 , ни один производитель в настоящее время не производит трехмоторные авиалайнеры.
.jpg/1280px-Barkol_Yakovlev_Yak-40_Dvurekov-1_(cropped).jpg)
Современные двигатели имеют чрезвычайно низкую частоту отказов и могут генерировать гораздо более высокую мощность на валу и тягу, чем ранние типы. Это делает двухдвигательные самолеты более подходящими, чем раньше, для дальних трансокеанских рейсов, что приводит к ослаблению ограничений ETOPS ; современные широкофюзеляжные двухмоторные самолеты обычно имеют рейтинг ETOPS 180 или (в случае Boeing 777 и 787 ) ETOPS 330 и даже ETOPS 370 для Airbus A350 . [7] Таким образом, наличие более двух двигателей больше не считается необходимым, за исключением очень больших или тяжелых самолетов, таких как Boeing 747 , Airbus A380 (более 400 мест в конфигурации смешанного класса), Антонов Ан-124 и Ан-225 , либо для полетов через Южное полушарие, в первую очередь в Австралию и обратно (которая еще не приняла стандарт ETOPS 330), где наиболее прямой маршрут для некоторых полетов проходит над Антарктидой . [8]
С 2000 года производство как узкофюзеляжных , так и широкофюзеляжных трехреактивных самолетов прекратилось почти для всех коммерческих самолетов, и их заменили двухдвигательные самолеты . По состоянию на 2016 год бизнес-джеты Falcon 7X, 8X и 900, все из которых используют S-образные воздуховоды , являются единственными производящимися триджетами. Триджеты, которые больше не производятся, такие как 727 , Ту-154 , DC-10 и MD-11, нашли вторую карьеру в качестве грузовых самолетов, а также для ограниченной чартерной, правительственной и военной службы. Однако из-за среднего возраста триджетов и пандемии COVID-19 большинство нечастных эксплуатантов предпочитают выводить из эксплуатации квадроджеты и триджеты и заменять их более эффективными и экономичными твинджетами. Сегодня единственным широко используемым триджетом является MD-11, который в основном эксплуатируется авиакомпаниями UPS Airlines и FedEx Express в сфере грузовых перевозок.
Для небольших частных и корпоративных операторов, для которых максимальная топливная эффективность часто менее важна, чем для авиакомпаний, выполняющих регулярные рейсы, триджеты по-прежнему могут представлять интерес из-за их иммунитета от ETOPS и способности взлетать с более коротких взлетно-посадочных полос и, следовательно, иметь доступ к большему количеству аэропорты. В результате значительное количество триджетов, таких как недавно построенные Dassault Falcons , используются частными операторами и корпоративными летными службами.
В 2008 году компания Airbus подала патент на новую конструкцию трехреактивного самолета с двумя хвостовыми оперениями , хвостовой двигатель которого, судя по всему, имеет «прямую» компоновку, аналогичную MD-11, но неизвестно, будет ли он разработан и произведен и если да, то когда. [9] Однако предложенный Boeing X-48 со смешанной конструкцией крыла , проект Lockheed N+2 и сверхзвуковой бизнес-джет Aerion AS2 также должны были иметь три двигателя. [10] [11] Программа AS2 была отменена в мае 2021 года, когда закрылась корпорация Aerion . [12] [13]
Планируемый сверхзвуковой транспортный авиалайнер Overture (SST) компании Boom Technology изначально планировалось использовать три двигателя, при этом третий двигатель будет установлен в хвостовой части с Y-образным воздуховодом и воздухозаборниками по обеим сторонам задней части. Однако 19 июля 2022 года на авиасалоне в Фарнборо была представлена обновленная конструкция с четырьмя двигателями, расположенными под треугольным крылом .[14]
{{cite book}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )