¿Aproximadamente cuánta resistencia crea un motor que no está en funcionamiento?

Un motor inoperativo crea mucha menos resistencia que una placa plana de la misma sección transversal. Según Fluid Dynamic Drag de Sighard Hoerner , el coeficiente de arrastre de una placa plana es 1,17. Una góndola de motor tiene labios de admisión redondeados que ayudan a que el flujo permanezca adherido mientras fluye alrededor de la góndola. El más cercano de los cuerpos genéricos de la siguiente tabla sería la esfera (coeficiente de arrastre de 0,47).

Figura 33 de Fluid Dynamic Drag de Sighard Hoerner, Capítulo 3. Columna izquierda: Cuerpos de rotación; columna derecha: secciones transversales de cuerpos 2D.

Mucho depende del detalle de la separación del flujo en la esquina delantera, y aquí los motores modernos son bastante buenos. Si el flujo permanece adherido, la resistencia será mucho menor que con la separación masiva alrededor y detrás de la placa plana. El aire que fluye desde el interior y sobre la esquina de la placa plana necesitará algo de espacio para "dar la vuelta", aumentando de manera efectiva la sección transversal bloqueada que experimenta el flujo exterior.

Tenga en cuenta que el área de referencia para todos los valores aquí es la sección transversal del cuerpo perpendicular al flujo, mientras que el área de referencia para los aviones es el área del ala.

Según el tipo, el diámetro de un motor GE90 es de 134 o 135 pulgadas . Dos de ellos propulsan un Boeing 777 que tiene una superficie alar de 427,8 m² . La relación entre el área frontal del motor y el área del ala es, por lo tanto, 1/23,335. El coeficiente de arrastre (estimado) de la góndola de 0,5 se reduciría a 0,0214 cuando se hace referencia al área del ala. Esto aumentaría la resistencia total en aproximadamente un 50 %, por lo que en lugar de una L/D de 18 sin motores, el avión tendría una L/D de 12 con los motores inoperativos.

Se han realizado algunos estudios para calcular la resistencia aerodinámica (de los turborreactores) y estos indican que la resistencia aerodinámica es del orden del 10% del empuje neto. En los modernos motores turboventiladores de derivación alta, la cifra probablemente sea mayor.

Las simulaciones de la NASA estiman que el coeficiente de arrastre de referencia del motor para un avión de tamaño mediano es de 0,31, con un arrastre adicional basado en el número de Mach.

Arrastre debido a los molinos de viento, imagen de la validación de una simulación integrada de fuselaje y motor de turboventilador para la evaluación de los modos de control de propulsión por Jonathan Litt et. Alabama.

Hay una serie de estudios que se ocupan de las características de molino de viento de los motores turborreactores. En general, el efecto de la eliminación del arrastre del motor en la L/D de referencia no será muy alto con toda probabilidad.

También tiene razón en que la resistencia es mayor en el caso del molino de viento en comparación con el rotor bloqueado. El arrastre en ese caso es del orden del 40% del motor de molino de viento.

Sin embargo, existen múltiples problemas con la premisa de que los motores deberían dejarse caer en caso de falla del motor.

• La falla del motor es bastante rara para que se incorpore un sistema como el lanzamiento del motor. Además del aumento de peso, existe el problema del funcionamiento no controlado.

• Las aeronaves están certificadas para la condición OEI. Nadie va a dejar caer un motor costoso (tenga en cuenta que las fallas múltiples del motor son extremadamente raras) porque se detuvo debido a un problema menor. Es mejor arreglarlo una vez que el avión aterrice.

• Incluso después de todo esto, ¿dónde vas a dejar caer el motor? a menos que sea sobre el océano, no hay certeza de que el motor que cae no cause ningún daño.

• Suponiendo que deje caer el motor y no dañe la aeronave, debe compensar la aeronave para ajustarla al nuevo centro de gravedad. Además, la aeronave se desequilibrará si deja caer uno de los motores, lo que requerirá más fuerza de control. Además, el giro del ala aumentará y el ala se doblará hacia arriba.