¿La antena de enlace ascendente wifi afecta la aerodinámica o la eficiencia?

La antena wifi de enlace ascendente en los aviones comerciales parece una joroba bastante ineficiente desde el punto de vista aerodinámico, que simplemente sobresale en el flujo de aire por encima de la cabina principal. Si agregara incluso un 0,1% más de resistencia, no veo cómo sería financieramente viable.

antena wifi en delta(Foto mía, liberada al dominio público)

¿Cuánto arrastra esa gran antena? ¿Por qué no suavizarlo hacia adelante y hacia atrás o construirlo en el cuerpo del avión?

No es directamente el punto de su pregunta, pero no es una antena WiFi, es un radomo que protege la antena satcom/amplificador de RF utilizado para transferir el tráfico entre los puntos de acceso WiFi ubicados dentro de la cabina e Internet, a través de un satélite. La antena satcom en realidad transfiere tráfico inalámbrico y por cable a bordo, y voz y datos.
Bueno, sí, si quieres ser técnico.
Me parece un detalle importante. La antena se ve mecánicamente ajustable para la inclinación y electrónicamente ajustable para la panorámica. A partir de la imagen, la respuesta a su pregunta es que ubicar la antena satcom ajustable en el cuerpo del avión requiere una alteración de los puntales debido a su tamaño. Eso significa también actualizar el certificado de aeronavegabilidad. Las antenas de los puntos de acceso WiFi son mucho más pequeñas y no ajustables mecánicamente, no tienen este problema.
@RoboKaren Dado que la mayoría de personas técnicas leen aquí, ¿por qué no reemplaza "antena wifi" con algo como "antena de enlace ascendente de servicio wifi" o "antena satelital para enlace ascendente de Internet"?
Un factor que no consideró es que toda la aerolínea podría no ser financieramente viable si no ofrece WiFi a los viajeros de negocios en rutas clave, incluso si aumenta la resistencia. Si está negociando un contrato corporativo por cientos de puestos para empleados ocupados que viajan con frecuencia entre oficinas, no tener acceso a Internet será una gran desventaja. Como ejemplo, United tenía Wi-Fi en sus rutas de transcon de SFO/LAX-NYC con muchos viajes de negocios años y años antes de que comenzara a implementarlo en el resto de la flota.

Respuestas (2)

Cualquier tipo de antena como esa crea un aumento en el área de la placa plana del avión y, por lo tanto, aumenta la resistencia parásita en el avión. Afortunadamente, los diseños de antena más nuevos, como los sistemas de Internet satelital de banda KU/KA, se pueden organizar de una manera que reduce en gran medida el área frontal de la antena.

La solución ideal, que inevitablemente surgirá en los futuros aviones comerciales a medida que estos sistemas aumenten en popularidad entre el público viajero, es la creación de un compartimiento integral en el lado dorsal del fuselaje detrás del mamparo de presión trasero y equipado con un dieléctrico que es al ras con la envolvente aerodinámica, eliminando así el parásito y la interferencia de arrastre, así como afectando el flujo de aire sobre la aleta vertical. Sin embargo, para aeronaves anteriores o actualmente en servicio, esto no será posible por varias razones.

En primer lugar, una instalación como esa requeriría modificaciones importantes en la estructura de la aeronave y el recipiente a presión del fuselaje y costaría mucho dinero para obtener un STC o la aprobación del departamento de ingeniería de la aerolínea. Los diseños actuales están dispuestos para que sean mínimamente invasivos; todo lo que se requiere para una instalación típica es la unión de una serie de soportes y largueros a los marcos de la cabina que luego se pueden unir a los soportes fuera de la envolvente aerodinámica con una serie mínima de sujetadores que penetran en el fuselaje. Este arreglo es el preferido por las aerolíneas ya que sus departamentos de ingeniería y la FAA u otra autoridad reguladora pueden aprobar las instalaciones sin requerir la participación del OEM.

En segundo lugar, muchos jets no son propiedad de las propias aerolíneas, sino que se alquilan a empresas de corretaje financiero y cualquier tipo de sistema que minimice las alteraciones en la estructura del avión es preferible a las alteraciones importantes e irreversibles de la aeronave.

En cuanto a la economía de estos sistemas, incluso si tuviera un aumento en el consumo de combustible del 0,1%, podría compensar fácilmente la pérdida si se instala en un avión lo suficientemente grande. Supongamos que en un vuelo 747-400 desde LAX a Narita Intl en Tokio, normalmente quemará alrededor de 290,000 lb o alrededor de 44,000 gal de JET-A. Un aumento del 0,1 % da como resultado una diferencia de apenas 44 galones en el consumo de combustible a aproximadamente $220,00 si el precio del combustible es de 5 USD/gal. Para una lucha de largo recorrido como esa, digamos que el 25% de los pasajeros usan este servicio a un costo de 44.00 USD cada uno. Con un tip. 747 asientos para 440 personas, es decir, 100 pasajeros que compran el servicio WiFi por un total de 4400 USD en ingresos para el transportista. ¡Vale la pena para ellos!

Gran respuesta. Sin embargo, creo que eres muy optimista sobre la utilización de wifi. De todos los pasajeros, quizás la mitad use su computadora portátil o tableta. De esos, tal vez una quinta parte podría comprar con optimismo el pase de Internet de $ 40. Pero la mitad de eso tal vez se destine a las tarifas de licencia. Entonces sería 440 * .5 * .20 * $ 40 * 0.5 = $ 880. Pero supongo que todavía son $ 836 en ganancias.
@RoboKaren Si solo necesita "ahorrar" 220 USD por vuelo, puede buscar una mejor oferta en el champán que sirve en clase ejecutiva;)
@alephzero, podrías hacer eso sin instalar un WiFi también y salir aún mejor. No, para que tenga sentido, es el WiFi el que tiene que compensar los 220 $ por vuelo.

Cualquier cosa nueva adherida al exterior del avión cambiará la aerodinámica y la eficiencia de alguna manera; eso es inevitable.

La única pregunta es si interrumpirá el flujo de aire de una manera que tenga un impacto negativo significativo en el avión.

Reconocerá que la antena está instalada muy cerca del CG, por lo que la nueva resistencia del aire prácticamente no tiene momento de cabeceo.

Está lejos de cualquier superficie de control, por lo que todos funcionan igual.

El aumento de la resistencia del aire afecta la economía de combustible en una cantidad muy pequeña, pero los clientes que pagan tienen suficiente preferencia por el WiFi en vuelo que vale la pena.