Einfach mehr Motoren = mehr Leistung, und Leistung wird für verschiedene Dinge benötigt, von denen die erste das Abheben ist. Bei maximalem Startgewicht muss ein mehrmotoriges Flugzeug in der Lage sein, ein Triebwerk zu verlieren (nach Erreichen der Start- / Startgeschwindigkeit) und den Start sicher fortzusetzen. Wenn Sie also nur mit 3 Motoren fliegen könnten, müssen Sie Sie müssen 4 haben, um die Zertifizierungsanforderungen (Sicherheitsanforderungen) zu erfüllen. Für die erstaunlichen Gewichte, die der 747 tragen kann, benötigt er einige ziemlich leistungsstarke Motoren, und alle vier, um voll beladen abzuheben und diese Anforderung zu erfüllen. (Wenn das Flugzeug leer ist und den Start sicher auf 2 fortsetzen könnte, darf es normalerweise mit einem bereits funktionsunfähigen Triebwerk starten - zum Beispiel zu einer Wartungsbasis. Dies erfordert jedoch keine Passagiere / Fracht und daher ein sehr leichtes Flugzeug.)

In Reiseflughöhe bedeutet mehr Schub, dass eine höhere Reiseflughöhe möglich ist, was zu einer besseren Kraftstoffeffizienz führt. Während ein 4-motoriges Flugzeug sicherlich mit 3 Triebwerken fliegen kann und in vielen Fällen (abhängig von Gewicht und Außenlufttemperatur) mit 2, kann es nicht so hoch fliegen wie mit allen 4. Die höhere Reiseflughöhe nicht nur Dies sorgt für einen effizienteren Flug und hält Sie auch über dem Wetter draußen. In extremen Fällen kann es sein, dass eine 2-motorige Decke nicht das gesamte Gelände auf Ihrer Route freimacht. (Auch dies hängt vom Gewicht der &-Temperatur ab.)

Moderne Triebwerke weisen eine erstaunliche Zuverlässigkeit auf, und es wird heute als Routine angesehen, die zweimotorigen Triebwerke 777 und 767 und A330 auf langen Überwasserstrecken zu versenden, aber vor 50 Jahren Die Zuverlässigkeit war nicht so hoch, daher wurde die Redundanz als unerlässlich angesehen, damit bei einem Ausfall eines Motors in der Mitte des Ozeans immer noch ein komfortabler Spielraum vorhanden war und Sie jetzt nicht "einen Motor entfernt" vom Schwimmen waren .

Zusätzlich zu dem, was Ralph bis Mitte der 1980er Jahre erwähnte, forderten die Vorschriften, dass Flugzeuge, die lange Überwasserrouten oder andere solche Routen mit fehlenden Umleitungsplätzen im Notfall betreiben, mindestens 3 Triebwerke haben müssen. Dies galt insbesondere für jede Route, die mehr als 60 Minuten von einem Umleitungsfeld in Gebieten entfernt war, die den FAA-Vorschriften unterliegen, und 90 Minuten an anderen Orten. Die Flugzeuge, die in dieser Zeit auf diesen Strecken eingesetzt wurden, bestanden aus viermotorigen Flugzeugen wie dem De Havilland Comet, Boeing 707, Douglas DC-8, und Boeing 747 sowie dreimotorige Flugzeuge wie die McDonnell Douglas DC-10 und Lockheed L-1011 TriStar. Diese Vorschriften waren darauf zurückzuführen, dass Motoren in der Vergangenheit nicht annähernd so zuverlässig waren wie heute. Dies galt insbesondere für die vor dem Jet-Zeitalter verwendeten Kolbenmotoren, aber auch für frühe Jet-Triebwerke.

Um Ihre Frage speziell zu beantworten, , um den Langstrecken-Transatlantik zu bedienen Für Transpazifik-Strecken, für die die Boeing 747 vorgesehen war, mussten mindestens drei Triebwerke vorhanden sein. Boeing entschied sich offenbar dafür, mit vier Triebwerken zu fahren und alle Flügel zu montieren. Dies erforderte auch nicht so viel Schubleistung pro Motor, was die Konstruktion der Motoren, insbesondere zu dieser Zeit, einfacher machte.

In den 1980er Jahren waren Düsentriebwerke jedoch so zuverlässig und leistungsstark geworden, dass eine neue Klasse von Vorschriften mit dem Namen ETOPS (früher "Zweimotorige Betriebsleistungsstandards mit erweiterter Reichweite", jetzt "Erweiterte Betriebsabläufe") ") wurde entwickelt, um zweimotorigen Flugzeugen das Fliegen in Übersee zu ermöglichen, sofern sie bestimmte Standards erfüllen. Das erste für solche Operationen zertifizierte Flugzeug war die Boeing 767, die für TWA transatlantische Operationen fliegen durfte. Die anfängliche ETOPS-Zertifizierung ermöglichte es der 767, bis zu 90 Minuten von einem Umleitungsfeld entfernt zu fliegen. Diese wurde später auf 120 Minuten erhöht, nachdem TWA mit der 90-Minuten-Zertifizierung erfolgreich war. Die ursprünglichen ETOPS-Bestimmungen beschränkten Flugzeuge jedoch weiterhin auf maximal 120 Minuten ETOPS bei Inbetriebnahme, und 180 Minuten ETOPS waren erst nach mindestens einem Jahr erfolgreichem Betrieb mit 120 Minuten ETOPS zulässig. Daher waren Flugzeuge, die in dieser Zeit für Langstreckeneinsätze, insbesondere für den Transpazifik, wie der MD-11 und der Airbus A340, entwickelt wurden, weiterhin mit 3-Triebwerken oder 4-Motor-Designs. Unglücklicherweise für Airbus und McDonnell-Douglas wurden diese Flugzeuge ungefähr zu dem Zeitpunkt freigegeben, als die FAA begann, 180-minütige ETOPS bei der Freigabe zuzulassen.

Die neu entwickelte Boeing 777 war das erste Flugzeug, das sich bei Inbetriebnahme für 180 Minuten ETOPS qualifizierte. Vor allem aufgrund der Effizienz, die durch nur zwei Triebwerke erzielt wurde, konnte der 777 den Absatz des A340 übertreffen, was das A340-Programm zu einem frühen Tod führte. Kurz darauf erwarb Boeing McDonnell Douglas und stellte die Produktion des MD-11 ein. Mit der 777, die nun nicht nur transatlantische, sondern auch transpazifische Strecken fliegen darf, verschwand die Notwendigkeit für dreimotorige oder viermotorige Jets, um diese Strecken zu fliegen. Der 777 folgten dann die A330, 787 und A350, um diese Strecken bedienen zu können. Jedes dieser Programme war sehr erfolgreich, ihr Erfolg hat jedoch weitgehend zum bevorstehenden Tod der dreimotorigen und viermotorigen Modelle der Vergangenheit geführt. Der A340 hat die Produktion vollständig eingestellt. Die 747 und A380 hatten in den letzten Jahren kaum neue Aufträge, was dazu führte, dass beide Programme storniert werden konnten. Laut Wikipedia hatte der A380 Ende Mai 2015 noch keine neuen Nettoaufträge und der 747 nur 3 (und 2014 keine).

Wie bereits erwähnt, erforderten die Flugzeugmerkmale und die Schubzertifizierung der Triebwerke früher, dass das Flugzeugdesign 4 Triebwerke umfasste, um den unterschiedlichen Vorschriften von ETOPS und verschiedenen Triebwerksverlustszenarien zu entsprechen, die während des Rennens auftreten können jede Flugphase.

Wenn wir uns die Statistiken ansehen, können wir das in den letzten 30 sehen! In den letzten Jahren mussten rund 15 Passagierflugzeuge (dh Fluggesellschaften) aus verschiedenen Gründen gleiten. Keines dieser Flugzeuge war auf einen zweimotorigen Ausfall zurückzuführen, der durch eine technische Störung verursacht wurde. Die meisten waren auf Kraftstoffmangel zurückzuführen, einige auf Pilotenfehler (Abstellen des falschen Motors nach einer Fehlfunktion) und 2 (vor kurzem) auf Vogelschläge. Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass ein viermotoriges Flugzeug nicht gegen die Gefahren immun wäre, die zu den erzwungenen Landungen der oben genannten Gebiete führten, möglicherweise mit Ausnahme der Vogelschläge. Es ist jedoch sehr schwierig, eine statistische Bewertung des Risikos aufgrund vorzunehmen verschiedene Komponenten der angetroffenen Herden, Größen und Muster der Vögel.

Die Motoren sind heute sehr zuverlässig (ab 2019 gibt es einige Probleme mit den Motoren der 787, aber sie werden angesprochen, während wir sprechen) und Man kann daraus schließen, dass mehr Triebwerke tatsächlich mehr Fehlerquellen mit sich bringen. Daher kann man heutzutage mit Sicherheit sagen, dass das Endgewicht des Flugzeugs und die Menge an Schub, die erforderlich ist, um alle zu erfüllen, die Hauptüberlegung für das Flugzeugdesign und die Anzahl der Triebwerke sind die angegebenen Steigungen und natürlich das Erreichen einer relevanten Fluggeschwindigkeit, um auf den meisten Landebahnen der Welt zu starten, die durch Länge oder Hindernisse begrenzt sind.

Übrigens - während 1 Motor in einem Doppel- Triebwerksflugzeuge können eine Herausforderung sein, b Der Verlust eines äußeren Triebwerks auf einer 747 während des Starts führt zu einer enormen Gierasymmetrie, die es aufgrund des Abstands von der Mitte des Flugzeugs noch schwieriger macht.

Theoretisch gibt es also keinen Grund für den B747, 4 Motoren zu haben. Sie müssten größer sein als die GE9X, um sie zu tragen, was zu einer Neugestaltung des Flugzeugs führen würde, die praktisch keine Rechtfertigung hat. Wenn die Fluggesellschaften festgestellt hätten, dass es rentabler sein kann, alle Flugzeuge mit 4 Triebwerken zu betreiben (einschließlich Risikobewertung, Investitions- und Verschleißkosten), hätten wir immer mehr Fluggäste gesehen.

Die 747 wurde Mitte der 1960er Jahre als Alternative zur Boeing 2707 SST eingeführt. Um ihre Wetten abzusichern, wurde die 747 so konzipiert, dass sie auch zu einem Frachter umgebaut werden kann. Daher die Ausbuchtung vorne und das oben montierte Cockpit - um eine vorne öffnende Ladetür zu ermöglichen. Als die 2707 aufgrund von Kostenüberschreitungen und steigenden Kraftstoffpreisen gestrichen wurde, hatte Boeing die 747 glücklicherweise in vollem Gange.

Zu dieser Zeit war die Leistung von Gasturbinentriebwerken begrenzt. Der 747 war die erste kommerzielle Großanwendung von Hochbypass-Turbofans, eine relativ neue Technologie. Um den Strombedarf eines Flugzeugs mit dem Gewicht und der Tragfähigkeit der 747 zu decken, waren vier Triebwerke erforderlich. Sie wurden auch für lange Überseeflüge benötigt, um sicherzustellen, dass das Flugzeug im Falle eines Triebwerksverlustes landen könnte ... Gasturbinen in den 60er Jahren waren nicht so zuverlässig wie heute.

Sobald das Design festgelegt ist, wäre es unerschwinglich teuer gewesen, es später zu ändern, um es auf zwei der neuen sehr großen Gasturbinen umzustellen, die in den 90er Jahren auf den Markt kamen. Einfacher, ein neues großes Verkehrsflugzeug mit zwei Motoren zu konstruieren: die 777.

Sie müssen sich an die Zeit erinnern, in der das Flugzeug entworfen wurde. Die Triebwerke waren nicht so stark, so dass sie vier brauchten, um in die Luft zu gelangen, und vier, um Langstrecken-Überwasserrouten zu fliegen. Es gibt jetzt Triebwerke, die die Arbeit paarweise erledigen könnten, aber die 747 müsste drastisch überarbeitet werden, da der Flügel unter anderem zu niedrig ist, um die Monstermotoren in Flugzeugen wie der 767 und der 777 aufzunehmen. Was Boeing überdenken sollte, war eine abgebrochene 3 -Motor-Design wie ein großer 727. Sie haben es sich in den 60er Jahren einmal angesehen, aber die Motoren waren noch nicht da. Jetzt wäre ein guter Zeitpunkt, um es sich noch einmal zu überlegen.