¿Cuál es la carga G máxima que puede soportar un 747 durante un cambio de rumbo de emergencia?

Depende de cómo se defina "resistir". El vuelo 006 de China Airlines experimentó factores de carga vertical de hasta 5,1 g el 19 de febrero de 1985. La aeronave pudo aterrizar de forma segura y no hubo víctimas mortales, pero hubo daños considerables:

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Del informe de incidentes de la NTSB:

Las alas estaban dobladas o colocadas permanentemente de 2 a 3 pulgadas hacia arriba en las puntas de las alas; sin embargo, el juego estaba dentro de las tolerancias permitidas por el fabricante. El panel de la superficie superior del alerón izquierdo estaba roto y la cuña del borde de fuga estaba agrietada en varios lugares.

El factor de carga máximo al que se puede someter una aeronave es una función del tiempo. Se determinan dos casos para las aeronaves civiles:

• Factor de carga límite. Para aviones de transporte que pesen más de 50.000 lb (22.680 kg), este factor de carga es igual a 2,5, mientras que para aviones más ligeros es función del peso.
• Factor de carga última = 1,5 veces el factor de carga límite, es el mayor entre la ráfaga y el factor de carga de maniobra.

Los factores de carga se determinan de acuerdo con los reglamentos de aeronavegabilidad 14 CFR parte 23.341 y 14 CFR parte 25.341. La tolerancia al daño del fuselaje y las consecuencias de la fatiga del metal se establecen en 14 CFR parte 25.571 .

El B747SP del incidente es un avión que se diseñó y construyó en las décadas de 1960 y 1970, antes de que el diseño y la ingeniería asistidos por computadora estuvieran generalizados, y las estructuras se diseñaron con matemáticas analíticas y conocimiento de la experiencia, luego se probaron las cargas límite y últimas. cargas Cuanto más se puedan modelar las tensiones de diseño en una pantalla de computadora, más cerca podrá estar la carga última del ala del 150 % de la carga límite. Los aviones más antiguos no tenían estas herramientas de modelado, y las alas podrían terminar siendo más fuertes y pesadas de lo necesario. Algo que todo el mundo aplaude, pero que nadie quiere pagar con un precio de entrada más alto.

Un video del B777 muestra cómo se realiza la prueba estática de carga máxima: se dobla un ala real hasta que se rompe. No es una prueba de flexión del ala, es una prueba de fuerza estática.

El 747 particular del incidente tenía un ala diseñada para un MTOW de 378 000 kg, mientras que el MTOW real del 747SP era de 320 000 kg: un factor de carga adicional de 1,18. El combustible en los tanques de las alas proporciona un alivio adicional de la flexión, aunque no para los alerones.

Los requisitos de certificación de aeronaves civiles para aviones comerciales exigen que las operaciones normales sean posibles hasta 2,5 g y hasta -1 g en configuración limpia hasta la velocidad de maniobra de diseño, reduciéndose por encima de esa velocidad. Buscar en Google EASA CS25 debería mostrar esto para aviones con certificación europea. Los mismos requisitos de diseño especifican además que la estructura debe soportar cargas superiores a estas, pero no estoy muy seguro de los factores reales.

Ha habido accidentes en los que se excedieron las cargas operativas de diseño que terminaron con un aterrizaje seguro.

En configuración limpia, como ya se ha dicho, es +2.5 / -1g, esto se llama límite de carga. Luego, agrega un factor del 50 % para producir la "carga de prueba", o carga de falla final, que se prueba en pruebas destructivas.

Sin embargo, es importante recordar que los bits se rompen por la fuerza, no por G. G es solo aceleración. Así que tienes que multiplicarlo por el peso del avión para obtener la fuerza de corte que rompe la raíz del ala, el larguero o lo que sea. Es por eso que la carga límite se aplica al peso máximo de despegue. Y también por qué un planeador o un avión acrobático puede tirar de más G, porque multiplicado por la masa, la fuerza última aplicada a los componentes es menor.