¿Boeing consideró alguna vez seriamente un 747 de seis motores?

La opción de "quinta montura de motor" en el 747 no está diseñada para manejar un motor en marcha. Era una opción utilizada solo por Qantas como un medio para transportar motores de repuesto a ubicaciones remotas, donde no era posible volar un avión de larga distancia a una instalación de mantenimiento con tres motores. Solo cuatro de la flota de Qantas de 747 (un total de más de 60 aviones) tenían esta quinta opción de motor.

El soporte para el quinto motor no fue diseñado para transmitir el empuje que el motor habría entregado si estuviera funcionando y, de hecho, el motor se desmonta parcialmente quitando el ventilador para reducir la resistencia (lo que redujo las cargas en el soporte del quinto motor, como así como arrastrar sobre el plano en su conjunto).

Algunas fotos y videos aquí: https://www.flightradar24.com/blog/how-qantas-ferried-an-engine-on-the-wing-of-a-747/

Para convertir esto en "un avión de 5 o 6 motores" se necesitaría mucho más que "unas pocas tuberías y cables". La estructura del ala tendría que ser rediseñada para manejar un empuje adicional de 50,000 libras (o más) de cada motor adicional, más el peso adicional de una estructura adecuada de pilón y góndola. Teniendo en cuenta los problemas de aleteo aerodinámico del ala con el diseño inicial del 747, colocar otros dos motores en el ala probablemente habría requerido un rediseño completo del ala.

No, no se consideró durante el desarrollo. ( arquero )

El 747 provino de los estudios de Boeing para el programa USAF CX-Heavy Logistics System, que ganó el Lockheed C-5 Galaxy. Ver: ¿Cuál era el competidor de Boeing para el C-5?

Ese proyecto requería cuatro motores, y se diseñó un motor para ese propósito. Ver: ¿Cómo se inventó el concepto de derivación alta?

Entonces el poderoso motor estaba disponible.

En cuanto a requerir menos pista, habría sido un mal producto. Los aviones se dimensionan según el despegue y el crucero:

El eje Y es el empuje de despegue/peso máximo de despegue y el eje X es la masa máxima de despegue/área del ala ( Tamaño preliminar - HAW Hamburg )

Acortar el despegue agregando más motores, o motores demasiado potentes (mucho más de lo que requiere el crucero), conduciría a una economía de crucero más pobre debido al aumento de la resistencia (si se usan dos motores adicionales o motores más grandes) y una mayor tasa de combustible por unidad de empuje – las turbinas de gas obtienen una mejor tasa de combustible por unidad de empuje si están funcionando cerca de su límite de diseño , ese no será el caso si hay mucha más potencia de la necesaria en crucero.

^{[Esta respuesta se refiere a la versión original de la pregunta antes de que fuera editada.]}

Literalmente hablando, sí. Al menos lo has pensado.

En serio, el objetivo no es instalar tantos motores como sea posible, sino cómo cumplir con los requisitos de rendimiento y seguridad con la menor cantidad de motores posible.

Más motores significan más potencia y redundancia, pero menos motores significan menos costo, complejidad, peso, mayor eficiencia de combustible y una menor probabilidad de falla de un solo motor.

Los grandes aviones de cuatro motores actualmente están perdiendo cuota de mercado, y podemos observar una transición a aviones de dos motores. Hay muchos estudios y artículos sobre este tema, por ejemplo, "El tamaño importa para la eficiencia del combustible de las aeronaves. Pero no de la forma en que piensas" de Dan Rutherford en el blog del ICCT.

La respuesta es en realidad Sí, Boeing exploró variantes de 5 y 6 motores durante la fase de diseño de la serie 747-100 . Entonces, su primera justificación fue la correcta.

Lo leí en un libro anterior sobre el 747, escrito cuando el avión solo tenía unos pocos años en servicio. No puedo recordar el autor o el título en este momento, me temo, pero tenía citas extensas de Joe Sutter y otros ingenieros, y discutía en detalle los primeros problemas iniciales.

En el desarrollo inicial del 747, uno de los mayores problemas fue el motor JT9D, uno de los motores más potentes concebidos en ese momento. La versión prototipo inicial, el JT9D-1, tenía un empuje insuficiente incluso cuando estaba funcionando, lo que no sucedía a menudo. Pratt & Whitney no estaban seguros de cuánta potencia más podrían obtener a tiempo para el EIS, y las tasas de desgaste eran abismales.

Por lo tanto, al no estar seguros de que el avión tuviera suficiente empuje en el MTOW requerido para la carga prevista de pasajeros, equipaje y combustible, Boeing y P&W consideraron dos posibles alternativas.

• Una opción era un quinto motor (otro JT9D-1) enterrado en la parte trasera del fuselaje y alimentado a través de una entrada de conducto S. Esta fue una muleta desesperada, ya que aumentaría el consumo de combustible, aumentaría el mantenimiento y disminuiría la confiabilidad del despacho, pero garantizaría suficiente energía. Vea la nota abajo.
• La segunda opción era más extraña. Consideraron instalar dos motores JT3D junto al fuselaje trasero, con un diseño de cola en T. El JT3D fue el turboventilador de primera generación utilizado en el 707, DC-8 y C-141, así que imagine dos turboventiladores 707 montados como los motores de un DC-9, y tendrá la idea. No estoy seguro de que se hubieran utilizado en vuelos de crucero.

Al final, el motor JT9D-3 "mejorado" (pero aún terriblemente poco confiable y quisquilloso) proporcionó suficiente potencia para (solo) cumplir con los requisitos, y las opciones de 5 y 6 motores fueron archivadas. A partir de ahí, las variantes -3/-3A fueron reemplazadas por la serie JT9D-7 más poderosa y realmente confiable, y el resto es historia. Para los proyectos de crecimiento posteriores a ese punto, se centraron en aumentar la potencia, primero con el JT9D-23 planificado para el programa de la Fase B, luego con el PW4000, etc.

También se consideraron varias otras configuraciones de motor no estándar.

Trijets

Nota: La ubicación del motor central para el concepto de 5 motores se repitió dos veces en la historia del 747, ambas en el contexto de los 747 de 3 motores . Surgió por primera vez en la historia del 747, incluso antes de EIS. Boeing propuso variantes trimotores para competir con el DC-10 y el L-1011, como alternativas de gama media, a los que denominaron 747-300 ( a veces, 747-300B) el llamado 747-300B. Se consideraron diferentes configuraciones de entrada y salida (el 747-305B y el -306B fueron dos de ellos, más otro con una entrada anular de capa límite). Esto fue abandonado debido a la falta de interés. Unos años más tarde, con el 747 en servicio, Boeing volvió a intentarlo con el 747-3., la idea es que a las aerolíneas ahora les guste la comunidad de flotas que permitió. El 747-3 se centró en una propuesta para United Airlines. Habría utilizado un motor central casi recto construido sobre un fuselaje de popa rediseñado. No hay trijet que realmente se le parezca. La mayoría de las propuestas de trijet eran para 747 de cuerpo más corto, pero a diferencia del SP, estos fueron diseñados para rutas nacionales y transcontinentales de menor alcance. El 747-3, por ejemplo, habría tenido menos de 200 pies de largo (y perdió 20 pies de envergadura), transportaba 301 pasajeros y solo volaba 2600 millas náuticas.

En apariencia, los trijets variaban. Algunas propuestas tenían colas en T, otras tenían colas de estilo cruciforme como el Sud Caravelle y algunas tenían colas bastante convencionales (como el 747-3). Una propuesta "747-300" incluso tenía una cubierta superior alargada para 44 personas, a pesar de que tenía una carrocería más corta de solo 174 pies de largo y 160 pies de ancho (alrededor de 57 pies más corto y 25 pies más angosto que el 747-100). ) [ FI , 28-03-1968].

Incluso he visto afirmaciones de que algunas ideas de desarrollo del 747SP incluían un trijet con una configuración asimétrica: motores gemelos en un pilón en un ala, una sola góndola en el otro. No tengo idea de cómo habría funcionado eso de manera segura en el despegue, o incluso si es cierto; eso es un reclamo del foro de Internet.

Bimotores

Al principio del desarrollo del 747, hubo reflexiones de Boeing sobre una versión "gemelo grande". Esto en realidad se llamó 747-200 en algunos artículos iniciales en Flight International y otras publicaciones. No hay mucha información pública disponible, pero las referencias hablan de 1200 - 1800 n. mi. rangos, 200-240 pasajeros, pero aún usando motores JT9D. Este fue concebido como un competidor más del concepto original del Airbus A-300, antes del A300 actual [ FI , 1968-05-02].

quads reducidos

Finalmente, en el departamento de motores inusuales, Boeing consideró varios 747 de potencia reducida para operadores domésticos de EE. UU. Uno, un 747-100B con una cubierta superior estirada (SUD), se usó en Japón, pero Boeing consideró una versión propulsada por cuatro motores JT9D-7R4E (la configuración 767).

Luego, todavía en 1982, consideraron un 747SP rebajado para rutas transcontinentales. Este también habría tenido cuatro motores, pero habrían sido modelos PW2037 o RB211-535E4, los mismos motores que el 757.

Todo lo demas

Entonces, eso resume casi todos los proyectos 747 (conocidos por mí, de todos modos) que no eran quadjets, más los quads más débiles. Para todo lo demás, Boeing sintió que cuatro motores serían lo suficientemente potentes, si los fabricantes de motores desarrollaran variantes de mayor empuje.

Las propuestas 747 más pesadas habrían tenido (o tienen) mucho más poder.

• Estudios de estiramiento de la década de 1970 : JT9D-23, rango de empuje de 60,000 lb.
• 747 Super, 747-500, 747X : variante reducida de GE90 (¿GE90-68?), CF6-80E1 mejorado de GE, PW ADP, PW4168, Rolls-Royce Trent 700, 70 000-75 000 lb de empuje
• 747-500X y 747-600X : Rolls-Royce Trent 900 o Engine Alliance GP7176, 76 000-80 000 lb de empuje
• 747X y 747X Stretch : Rolls-Royce Trent 600 o Engine Alliance GP7168 / GP7172, 68 000-72 000 lb de empuje
• 747-8 Intercontinental : GEnx 66,500 libras de empuje

Entonces, cuando piensa en el cambio de un JT9D-3A de 43,500 lb. de empuje, ¡el 747-8I lleva seis motores de empuje!