¿Qué tan grande puede llegar a ser un avión?

En la actualidad, es poco probable que un avión pueda ser mucho más grande que el A380. Razones:

1. En el A380, la raíz del ala se hace muy gruesa para poder transferir la enorme carga del ala al fuselaje, de lo contrario el material no resistiría las cargas. Un avión más grande y pesado requeriría una raíz de ala más gruesa y no es deseable debido a la mayor resistencia aerodinámica.

Fuente: airliners.net

2. Las puertas de los aeropuertos de todo el mundo solo tienen espacio para aviones con una envergadura de 80 my una longitud de 80 m. Si las aeronaves más grandes quieren rodar hacia la puerta, necesitan puntas de alas plegables o dispositivos comparables, sin embargo, esos dispositivos aumentarían el peso (más refuerzos estructurales, sistema de actuación, etc.).

3. De hecho, las configuraciones como Blended Wing Body (BWB) permiten una distribución de carga más uniforme y no necesitan una intersección masiva de ala-fuselaje, lo que permite una envergadura más grande. Sin embargo, la aceptación pública de dicha configuración no es muy buena: solo unas pocas personas tienen asientos en las ventanas, o durante los turnos, los pasajeros en la parte del flanco de la cabina pueden experimentar altas aceleraciones verticales … Y como ingeniero, también debo decir que el modelado de tal El avión no es fácil.

Fuente: Nasa

¿Hay un límite en cuanto a cuán grandes podemos hacer aviones? Si es así, ¿qué es?

La respuesta corta es “probablemente”, pero aún no la hemos alcanzado.

Hay dos problemas La primera es una ley básica de la física, a menudo llamada “Ley del Cubo Cuadrado”. Esto postula que duplicar el tamaño de un cuerpo significa cuatro veces el área pero ocho veces el volumen (y el peso). Todos los transportes de chorro subsónico modernos se ven muy parecidos y su capacidad para desarrollar elevadores y el área del piso de la cabina para transportar pasajeros aumenta a medida que el “cuadrado” del tamaño de la aeronave. Sin embargo, el peso aumenta como el “cubo”, hasta que finalmente la aeronave solo podrá levantar su propio peso y combustible sin nada para la carga útil.

Esta ley se puede vencer mejorando los diseños y las propiedades de los materiales. El proyecto Airbus A380 de 550 plazas ha “engañado” a la ley al hacer un mejor uso del volumen del fuselaje al colocar a los pasajeros en dos cubiertas. Otra opción es cambiar la configuración del avión por completo. El concepto de “Ala Voladora”, con la “cabina” dentro del sobre del ala, podría hacer posible entre 1.000 y 1.500 aviones de pasajeros.

El segundo límite es el problema de la disposición del aeropuerto y el ruido. Se ha acordado con los aeropuertos del mundo que los nuevos aviones caben en una “caja” de 80 metros por 80 metros. Esto es para asegurar que las aeronaves en la pista y las calles de rodaje paralelas puedan cruzarse entre sí y que las terminales no tengan que ser totalmente reconstruidas. El ruido molesto para los residentes de los alrededores también será limitante.

Por lo tanto, el límite efectivo es probablemente un A380 estirado o un concepto completamente nuevo de “Flying Wing”.

Mientras haya espacio para despegar y aterrizar, los aviones pueden seguir creciendo y crecer hasta que sean realmente absurdamente grandes.
Los primeros límites que comenzaría a alcanzar es la resistencia estructural, especialmente sosteniendo alas lo suficientemente grandes como para levantar el cuerpo del suelo. Un ejemplo más antiguo es el “ganso de abeto” que realmente tenía el tamaño máximo para un avión de madera. Los materiales modernos significan que es fácil que los aviones sean mucho más grandes, aunque los materiales habituales de hoy (titanio y aluminio en su mayoría) están llegando a sus límites cerca del tamaño del A380 y esos aviones Antonov. Los compuestos podrían permitir un avión tal vez 50% a 100% más grande.
Después de eso, comienzas a alcanzar los límites con la necesidad de llevar suficiente combustible para producir suficiente energía para mantenerlo en marcha, lo que se vuelve enormemente pesado.

Al instante veo algunos problemas con un avión extremadamente grande (comparable con el Airbus A380 o más grande).

  1. En primer lugar, desde el punto de vista de los fabricantes:
  • El costo de contratar ingenieros para diseñar y producir un avión tan grande.
  • Diseñar un avión gigantesco requeriría avances significativos en muchos aspectos de un avión, tales como materiales, aerodinámica, seguridad, eficiencia, capacidad del motor y la lista se alarga cada vez más, lo que hace que dicho avión sea práctico de producir. Lo que también sin duda agrega una gran cantidad de dinero al costo de I + D como se mencionó anteriormente.
  • Interés de mercado y rentabilidad
  • La demanda actual de aviones grandes está disminuyendo abruptamente debido a que las aerolíneas prefieren los aviones gemelos más pequeños y mucho más eficientes, más flexibles, versátiles y rentables. Explicaré más adelante en la perspectiva de los clientes.
  • Refiriéndose a los dos aviones comerciales más grandes actualmente disponibles, el Airbus A380 y el Boeing 747–8i, puede ver que los pedidos de estos aviones son muy bajos y no benefician a las respectivas compañías que los fabrican.
  • Ahora en la perspectiva de los clientes de utilizar un avión tan grande.
    • Primero y más importante, el costo. Un avión así de grande sin duda costará mucho operar debido a muchas razones. Los precios del combustible, el mantenimiento, los costos de la tripulación siguen aumentando y también tienen que hacer una gran apuesta de que pueden llenar todos los asientos para que la utilización de un avión como este sea rentable. Un avión tan grande definitivamente requeriría mecanismos más complejos en él, lo que aumentaría los puntos de falla y necesitaría ingenieros con mucha experiencia para mantener la seguridad.
    • Versatilidad y flexibilidad. Imagine la envergadura necesaria para generar suficiente elevación para el avión. Lo que lo limita instantáneamente a solo ciertas rutas y aeropuertos.

    Eso es. Espero poder ayudarte. Pido disculpas de antemano por cualquier error y por mi uso excesivo del lenguaje laico, ya que todavía estoy en la escuela secundaria y no estoy expuesto a muchos idiomas profesionales.

    Fuentes:

    • Otras preguntas similares aquí en Quora
    • La Internet
    • Leyendo
    • Sentido común

    Echa un vistazo a esto !

    El Antonov An-225 Mriya (ucraniano: Антонов Ан-225 Мрія (sueño o inspiración), nombre de la OTAN: “Cossack”) es un avión de carga de transporte aéreo estratégico que fue diseñado por la Oficina de Diseño de Antonov en la RSS de Ucrania dentro de la Unión Soviética durante la década de 1980. Está propulsado por seis motores turbofan y es el avión más largo y pesado jamás construido, con un peso máximo de despegue de 640 toneladas (710 toneladas cortas). También tiene la envergadura más grande de todas las aeronaves en servicio operativo. El único ejemplo construido tiene el registro civil ucraniano UR-82060. Se construyó parcialmente una segunda célula con una configuración ligeramente diferente [1]. Su construcción se detuvo en 1994 [1] debido a la falta de fondos e intereses, pero revivió brevemente en 2009, llevándolo al 60% -70% de finalización. [2] El 30 de agosto de 2016, Antonov acordó completar el segundo fuselaje de Aerospace Industry Corporation de China (que no debe confundirse con Aviation Industry Corporation de China) como preludio al comienzo de la producción en serie de AICC. [3]

    Sí, hay un límite si desea que su avión pueda volar a casi cualquier aeropuerto del mundo:

    Los aeropuertos de todo el mundo están diseñados teniendo en cuenta una “caja” estándar de 80 × 80 metros (un poco más de 262 × 262 pies) donde los aviones deben caber. Esto significa que los delantales y las puertas están diseñados y espaciados con esa medida en mente.

    Las calles de rodaje y las pistas de aterrizaje están separadas entre sí también con esa restricción, por lo que cualquier avión que se mueva a lo largo de sus líneas centrales no sale de los límites de seguridad de las calles y pistas de rodaje.

    Esta es la razón por la cual la operación de aviones más grandes (como el An-225) es una gran PITA operativa para los aeropuertos, ya que interrumpe muchas de las operaciones normales del día a día.