¿Hay alguna buena razón por la que los aviones modernos no puedan tener trenes de aterrizaje convencionales (frente a los trenes de aterrizaje triciclo)?

Respuesta corta: Sí. No uno, sino varios. Una configuración de arrastre de cola para aviones modernos tiene varias desventajas:

• La visibilidad durante el rodaje es mucho peor.

La visibilidad durante el rodaje es un tema relevante para la seguridad ( Fuente de la imagen )

• Frenar con fuerza resultará en una parada de cabeza. Y con las velocidades de aterrizaje actuales, es necesario frenar con fuerza si desea volar desde pistas de longitud estándar. Los aviones transportados por portaaviones fueron los primeros en sentir esta consecuencia del aumento de las velocidades de aterrizaje, por lo que primero se convirtieron en triciclos.

Eso es lo que coloquialmente se llama "parada de cabeza" ( Fuente de la imagen )

• La carga y descarga será más complicada. La forma actual de deslizar contenedores manualmente sobre una plataforma plana tendría que ser reemplazada por cabrestantes internos que tiran de los contenedores por la rampa hasta la puerta.
• La resistencia durante el balanceo en el suelo es mucho mayor siempre que la elevación de la cola no sea suficiente para levantar la cola. Las distancias de despegue también serían más largas.

En resumen, se trata de minimizar la longitud de los campos y aumentar la seguridad.

¿Quién dice que no hay aviones de pasajeros con arrastre de cola? ( Fuente de la imagen )

No creo que haya una razón por la que no puedan tener un tren de aterrizaje convencional (rueda de cola). Pero simplemente hay muchas ventajas para el tren de aterrizaje de triciclo:

• Las aeronaves con tren de aterrizaje triciclo son direccionalmente estables y, por lo tanto, más fáciles de controlar, especialmente con viento cruzado.
• Las aeronaves con tren de aterrizaje triciclo tienen una actitud nivelada en tierra, lo que proporciona:
  • Buena visibilidad durante el rodaje y las carreras de despegue y aterrizaje. ¡ Muchos vehículos de arrastre de cola no tienen visibilidad hacia adelante durante el rodaje!
  • Carga y descarga más fácil.
• Dado que el tren principal está detrás del centro de gravedad, las aeronaves con tren de aterrizaje triciclo son menos propensas a rebotar al tocar tierra.

El tren de aterrizaje convencional tiene menos resistencia cuando no es retráctil, pero todos los aviones de pasajeros tienen tren de aterrizaje retráctil. La única otra ventaja es el menor peso (la rueda de cola es más liviana que la rueda de morro), pero esa diferencia no compensa todas las desventajas para los aviones.

Otras respuestas han dado todas las buenas razones que necesita, pero hay una más que no debe descartarse:

En un avión con tren de aterrizaje convencional, cuando está en tierra, el fuselaje se encuentra en un ángulo con respecto al suelo que no es despreciable.

Esto significa que los pasajeros tendrán que caminar cuesta arriba al abordar por la puerta trasera o cuesta abajo al abordar por la puerta delantera. Mismo problema al desembarcar, por supuesto.

Puede probar esto si tiene la oportunidad de visitar un DC-3, de los cuales bastantes todavía vuelan con pasajeros (aunque la gran mayoría funcionan efectivamente como piezas de museo, muchos todavía están en condiciones de volar). Un avión de pasajeros moderno (hipotético) probablemente sería más largo que el DC-3 y, por lo tanto, el efecto probablemente sea menos pronunciado, pero aún así muy real.

El efecto de las dificultades de un pasillo tan inclinado serían tiempos de respuesta más largos (y las respuestas cortas son el santo grial de los operadores de bajo costo), que tendrían que compensarse con los mismos ahorros generados por el tren de aterrizaje convencional.

Nadie ha mencionado el jet blast hasta ahora.

Cuando un avión de pasajeros está arrancando, rodando y acelerando a lo largo de la pista antes de la rotación, sus gases de escape se dirigen hacia la parte trasera.

Si estuvieran inclinados hacia abajo, como sería el caso con una configuración de rueda de cola, la explosión del jet destrozaría la pista y se desviaría hacia la aeronave. Esto podría causar un daño incalculable.

Una de las razones por las que los engranajes de triciclo son populares es el hecho de que ayudan a dar mucho espacio libre a la hélice. Sin embargo, los turboventiladores tienen un diseño normalmente más pequeño en diámetro (en comparación, acelerarán un volumen de aire más pequeño a una velocidad más alta). Por lo tanto, esto es menos preocupante. Esto también implicaría que los motores a reacción alineados con el cuerpo de la aeronave estarían disparando la pista con bastante fuerza a pleno empuje, lo que aceleraría el desgaste.

Una vez, todos los aviones de pasajeros se construyeron como taildraggers. La razón más importante por la que ninguno tiene un engranaje convencional en estos días es simple. Un remolque de cola tiene su centro de gravedad ubicado detrás de las ruedas principales. Por lo tanto, es increíblemente fácil conectarlo a tierra. Esto se debe a que los patines de cola no son intrínsecamente direccionalmente estables. Por lo general, esto no era un problema cuando el piloto SIEMPRE esperaba que la cola se moviera hacia cualquier lado durante el despegue o el aterrizaje. Si un piloto se distraía o perezoso y la cola se desviaba un poco demasiado y tardaba en corregir con el timón, entonces el avión giraba en un bucle imparable y salvaje y a menudo se clavaba en la punta del ala, lo que no solo era vergonzoso sino que a menudo dañaba el avión. El triciclo paró todo eso. Los nuevos aviones con tren de aterrizaje iban donde el piloto les indicaba y se quedaban allí casi automáticamente. El centro de gravedad ahora estaba frente al tren principal, por lo que el bucle de tierra se convirtió en una cosa del pasado. El equipo convencional es más liviano y permite despegues más cortos, ya que el avión naturalmente se sienta con la cola baja por diseño, pero el problema de la inestabilidad significa que es obvio que los aviones grandes y poderosos nunca más se diseñarán con ruedas de cola ... nunca más.

Quizá valga la pena ver dónde se encuentra el engranaje principal (de carga) en los aviones de pasajeros de hoy en día, que se apoya directamente en la raíz del ala, que es la parte estructuralmente más fuerte de la aeronave, y dónde se ubicaría en una conversión de patín de cola, considerablemente Más adelante.

Los aviones Taildragger se construyen universalmente con un CG muy avanzado, con el ala y los motores moviéndose hacia adelante para adaptarse. Esto resultó ser práctico con hélices accionadas por pistón, que principalmente necesitaban montajes orientados hacia adelante y eran muy pesadas en relación con el resto de la aeronave. El engranaje principal estaba montado delante del CG y, a menudo, se apoyaba directamente en un larguero del ala que a su vez sostenía los motores.

Imagínese hacer lo mismo con un avión de pasajeros modelo MD-80, con los motores y la raíz del ala hacia la parte trasera del fuselaje. Entonces es fácil ver por qué el equipo de triciclo se adapta naturalmente a un diseño moderno.

Cada respuesta tiene algunos puntos clave de por qué los aviones de hoy en día NO DEBERÍAN tener un tren de aterrizaje convencional... pero se podría hacer a pesar del ángulo del avión mientras está en tierra (para cargar/descargar carga/pasajeros) o la resistencia, o la visibilidad hacia adelante durante el rodaje, o la autorización de la hélice (que no importaría si estamos hablando de diseños modernos de aviones a reacción)...

Dejando de lado las preocupaciones de seguridad (holgura de las hélices, estabilidad, etc.), la comodidad, las preocupaciones de carga y descarga, la practicidad, los gastos... Centrándonos únicamente en por qué un avión moderno no puede tener un tren de aterrizaje convencional... no hay ninguna razón física, que yo sepa, por qué un avión de pasajeros moderno no puede configurarse como un arrastre de cola.

La principal razón por la que un avión de pasajeros moderno NO DEBE configurarse de esta manera... (que es una pregunta completamente diferente a por qué NO PUEDE ) tendría que ser el hecho de que los motores a reacción tendrían que estar alineados con el fuselaje que significa que hasta que la cola de la aeronave genere suficiente sustentación para levantar la cola (haciendo que la aeronave esté nivelada con el suelo), el empuje de los motores a reacción se dirigirá hacia el suelo y con los motores a reacción cada vez más potentes, esto podría causar mucho daños a la infraestructura del aeropuerto y a la propia aeronave y pondría a las tripulaciones de tierra en una proximidad aún más "peligrosa" a la explosión del avión...

También me atrevería a decir que puede volverse bastante inestable antes de que pueda alcanzar velocidades de rotación (V1), y tengo que preguntarme cómo afectarían los motores a reacción al resto de la aeronave cuando están en cola a plena potencia mientras la cola todavía está en el suelo... Puedo imaginar que los motores quieran estresar los soportes del motor hasta el punto de algún tipo de falla, ya sea que los motores se desprendan por completo o tuerzan el marco de las alas y/o el fuselaje, tal vez incluso hacer que el avión salte despegar del suelo o incluso darle la vuelta y, en cualquier caso... hacer que la aeronave se vuelva incapaz de mantener un vuelo estable.

Estos factores, y más, hacen que una configuración de engranajes convencional sea completamente inválida para un avión moderno. Se podría hacer con suficiente capital para la investigación y el desarrollo que tendría que cambiar todos los conceptos de diseño preexistentes hasta la fecha... reinventar el avión de pasajeros moderno para que sea algo completamente diferente si fuera a ver el vuelo manteniendo los estándares y requisitos ( seguridad, rendimiento, eficiencia, costos de producción y operación... etc.) que nuestros aviones de pasajeros existentes deben cumplir antes de ser puestos en el mercado siendo rentables.

¡Gracias por leer!