飛機“心臟”位置進化史

依蔓

中國自主研制的C919大型客機。翼吊式發動機吊掛在機翼前下方，不可避免地會對機翼上的氣流產生影響。但實際上如果設計得當，這種影響也可以變為“有利干擾”，使機翼與發動機短艙結合后的總阻力小于機翼和發動機短艙單獨的阻力之和

“長”在機翼根部

客機發動機的安裝有翼根式、尾吊式、翼吊式三種方式。

翼根式是20 世紀出現的一種客機發動機安裝方式，即將發動機安裝在機翼結構內。但這會使機身受到發動機噴流的影響，發動機產生的噪聲也令乘客不堪其擾，甚至還會給客艙的艙壁結構造成“聲震疲勞”。再加上不便于維護等因素，翼根式最終被淘汰。

“吊”在機尾兩側

航展上的ARJ21飛 機模型

20世紀50年代，尾吊式出現。相比翼根式，這種將發動機安裝在機尾兩側的方式優點鮮明。首先，發動機在機翼后邊，發動機的進氣、噴氣乃至外形設計很少能干擾到流經機翼的氣流。其次，發動機靠近機身中軸線，即使某一側發動機發生故障，不對稱推力對飛機產生的影響也相對較小。

尾吊式目前主要應用于中、小型客機，大型客機的尾吊式布局在20世紀90年代逐步退出舞臺，這是由于現代大型客機通常選用大直徑渦輪風扇發動機。而中、小型客機自身體型小，機體離地面距離短，在機翼下方吊裝大尺寸發動機的空間不夠。即使勉強安裝，也會導致發動機進氣口離地面過近，增加發動機開動時吸入地面異物的可能性。

因為尾吊式布局的發動機安裝在機身后部，所以飛機的水平尾翼必須提高位置以避開發動機噴流的影響。基于這種情況，尾吊式布局的客機多采用T 型尾翼，例如中國自主研發的支線客機ARJ21。

“掛”在機翼上

翼吊式是目前世界各國大型客機采用的發動機主流安裝布局，例如中國自主研制的干線客機C919等。這種發動機安裝布局方式最早出現在20 世紀40 年代的軍用飛機上，后來才沿用到大型噴氣客機上。

這種布局最顯著的優勢在于能夠利用發動機的重量，來抵消飛機機翼與機身連接處的部分彎矩（力矩的一種），起到“卸載”的作用。而且機翼內部常常用來放置油箱，把發動機掛在機翼上可以直接給發動機加油，這樣既省事又省空間。

另外，把發動機掛在機翼上，與機身保持一定的距離，發動機的進氣和噴流都能遠離機體，不會對機體產生高溫炙烤、氣流沖刷或噪聲影響。這些都是尾吊式布局所不具備的優勢。

作為飛機的“心臟”，發動機是影響飛機性能的關鍵因素，它的位置考驗著飛機設計師的能力，選擇哪種安裝布局方式，需要根據飛機的設計需求來決定。若你有機會坐飛機，在保證安全的前提下，注意觀察它的發動機在哪里，思考一下其中的原因吧！

（責任編輯 / 陳琛 高琳 美術編輯 / 周游）

C919的翼吊式發動機。圖中不難看出，飛機停在地面上時，發動機離地非常近。這樣雖然方便機務人員進行維護和檢修，但也存在啟動后容易吸入地面異物的缺點

C919發動機離地高度與成人身高對比

殲-20飛機。戰斗機駕駛艙小、機動性強，發動機通常會整合在機身中

知識拓展戰斗機的“心臟”在哪里？

民航客機和戰斗機的發動機安裝位置大相徑庭，這是因為兩者在任務需求上存在很大差異。客機追求的是舒適性和經濟性，戰斗機則更看重飛機的機動性。以大型民航客機為例，把發動機吊掛在機翼上，除了便于維護、降低維護成本，還可以通過機翼隔開發動機噪聲，減少噪聲干擾，提高飛機的舒適性。而像戰斗機那樣把發動機放在機尾，并整合到機身中，主要目的是減小飛行阻力，提高飛機的氣動性能。