¿Cuáles son las ventajas/desventajas de los motores integrados en el fuselaje (p. ej., la mayoría de los aviones de combate) frente a los motores montados en las alas/el fuselaje?

La respuesta es la inercia de balanceo .

Los aviones de combate necesitan maniobrar rápidamente, y uno de los parámetros más importantes es la velocidad de balanceo. Para lograr una velocidad de balanceo alta rápidamente, es útil un momento de inercia bajo en el balanceo. Colocar los motores en el ala aumentaría la inercia de balanceo sin mucho beneficio en el combate aéreo.

Los motores montados en alas solo se pueden encontrar en diseños optimizados para velocidad bruta, como el P-38 o el YF-12 . Incluso el Me-262 se diseñó inicialmente con motores montados en el fuselaje, de ahí su sección transversal de fuselaje triangular. Solo cuando los motores crecieron en diámetro durante el desarrollo tuvieron que ser reubicados en el ala.

Desventajas de los motores montados en fuselaje:

• Peor accesibilidad para mantenimiento.
• Las variantes que utilizan un motor diferente cuestan mucho más de desarrollar.
• Los incendios en el motor o la pérdida de una pala de turbomaquinaria representan una amenaza mucho mayor para la estructura.
• Sin alivio de momento de flexión ni amortiguación de aleteo para el ala.
• Geometría de admisión compleja con placa divisoria de capa límite , a menos que la admisión esté en la punta del fuselaje. Los requisitos de aire de los motores de alta relación de derivación provocan grandes pérdidas con tomas laterales.

Tenga en cuenta que a velocidad supersónica, el motor puede beneficiarse de la proximidad de un fuselaje: la precompresión del fuselaje delantero del F-16 o el Dassault Rafale ayuda a aumentar el empuje, especialmente cuando es más necesario en ángulos de ataque altos (bueno , esos ángulos relativamente altos en giros supersónicos, eso es).

Ventajas de los motores montados en fuselaje:

• Bajo momento de inercia en rollo.
• Menor área de superficie general, por lo tanto, menor arrastre por fricción, en comparación con los motores encapsulados.
• La precompresión del fuselaje delantero se puede utilizar para aumentar el empuje supersónico.

Ventajas de la colocación en el fuselaje:

• baja resistencia, lo que permite altas velocidades

desventajas:

• instalación difícil (por lo que se dedica más tiempo al mantenimiento)
• mucho ruido
• no hay flexibilidad en la instalación del motor (no puede actualizar fácilmente la aeronave con un motor nuevo y más grande)
• mucho espacio ocupado por los motores y conductos
• limitaciones en el centro de gravedad (motor pesado en la parte trasera, muchos conductos vacíos delante del motor)

desventajas de los motores bajo el ala:

• en aviones con un ala baja (por ejemplo, para hacer que la caja del ala pase por debajo de la cabina), necesita un tren de aterrizaje más largo
• más arrastre debido al área frontal adicional

La mayoría de los aviones de combate operan con relaciones de derivación mucho más bajas que los aviones comerciales. A relaciones de derivación bajas y velocidades altas, la resistencia es importante y simplemente es más eficiente incrustar el motor dentro de la estructura del avión. Con relaciones de derivación altas, el motor es un conjunto grande que es difícil de integrar.

El A-10 tiene motores de góndola separados, mientras que es un avión de combate (ataque). El Concorde, de gran tamaño, tenía las góndolas al ras del fuselaje. Ambos fueron compensaciones y, en este caso, el vuelo supersónico exige reducir la sección transversal.

Puede notar que la principal diferencia entre las dos clases de aeronaves que menciona es la velocidad aerodinámica máxima diseñada. Para permitir el rendimiento supersónico, las consideraciones de baja resistencia, como la regla del área, se cumplen más fácilmente con los motores integrados en el fuselaje. También se aplican la minimización de los reflejos de radar, la resistencia a altas cargas G y otros efectos. Los cazas también son más pequeños y livianos que muchos aviones medianos o más grandes.