¿Hay algún peso específico o razones estructurales para elegir alas bajas o altas para un avión de carga?

@Ron Beyer lo ha señalado en la dirección correcta. Estudie los diseños existentes que se remontan al Gigante.

El ala es, con mucho, la parte más fuerte de la aeronave, ya que debe soportar cargas aerodinámicas apalancadas y el peso de la aeronave durante el vuelo. Un ala baja puede ser un poco más resistente a las cargas G positivas, ya que el fuselaje forma un arco sobre la mitad del ala. Sin embargo, para el transporte de carga, el ala alta ofrece la ventaja de un juego más bajo, capacidad para pasar por la bodega de carga y más estabilidad en vuelo.

En cuanto al tren de aterrizaje, el ala baja ofrece la colocación del tren en las alas para una pista más ancha. Las alas altas montan las suyas en el fuselaje, pero el ala alta ofrece la oportunidad de una mayor distancia al suelo de los obstáculos en las pistas de aterrizaje "sin terminar".

Como puede ver, ambos están fabricados y ambos están en servicio en todo el mundo. El flete comercial preferiría el tipo 747, el militar el C-17. ¡Y no olvidemos los turbohélices para ahorrar combustible!

Tanto las alas altas como las bajas cumplirán con los requisitos para el transporte de carga, ¿qué pasa con ambas en un avión para obtener una envergadura de menos de 150 pies?

Por lo general, tienen alas altas por razones prácticas, es mucho más fácil cargar la carga que un avión de alas bajas donde el fuselaje es más alto para dar suficiente espacio libre.

En términos de peso estructural, probablemente haya poca diferencia. Revisé el libro de diseño conceptual de Howe y el ala alta o baja no parece afectar la masa estructural.

Empaquetar el tren de aterrizaje y su diferencia de longitud puede cambiar la masa, además, si se requieren carenados aerodinámicos, puede aumentar la resistencia y resultar en una penalización de combustible.

Como ya se señaló, lo mejor que puede hacer en esta etapa es estudiar los diseños existentes. Hay un montón de ellos.

Notará que casi todas las aeronaves que tienen una rampa y están diseñadas para transportar carga de carga automática (como vehículos) tienen un diseño de ala alta. (La mayoría de ellos son militares). Entonces, debe haber una buena razón para ello, incluso si tiene algunas sanciones. Y la razón es simple: la pendiente de la rampa no puede ser demasiado pronunciada y no desea que la rampa sea demasiado larga; por lo tanto, desea que la plataforma de carga esté lo más baja posible. Esto solo se puede lograr con un diseño de ala alta, con su poca distancia al suelo.

Algunos de estos aviones, como el An-124 y el C-5 , pueden incluso 'arrodillar' el tren de morro para proporcionar una altura de cubierta aún más baja.

Por el contrario, la mayoría de los aviones comerciales de carga se cargan en aeropuertos bien equipados, principalmente con contenedores, y no necesitan rampa. Por lo general, son aviones de pasajeros convertidos, que son predominantemente de ala baja.

Hay ventajas y desventajas 'objetivas' para cada diseño. Brevemente, el diseño de ala alta es mejor aerodinámicamente (tiene menos resistencia, en igualdad de condiciones), pero presenta más desafíos estructurales. Los aviones más pequeños, por ejemplo, Dash-8 , pueden permitirse el lujo de llevar el tren de aterrizaje principal hasta el ala, donde realmente desea montarlo. Pero de lo contrario, necesita un refuerzo serio del fuselaje entre el ala y el soporte del tren de aterrizaje. La presencia de una rampa y, por lo tanto, un gran corte en el fuselaje, es otro dolor de cabeza.

Sin embargo, las respectivas ventajas y problemas no son fundamentales, y las consideraciones prácticas los superan, como se puede ver en el estudio de los ejemplos existentes.