La gente dice que los aviones modernos son más resistentes a las turbulencias, pero veo que un 707 y un 787 todavía tienen la misma calificación G. ¿Por qué es esto?

El 707 se introdujo a finales de los 50, el 787 en 2009.

Cuando Air France 447 había desaparecido recientemente, muchos especulaban que el avión se había roto en la turbulencia asociada con la tormenta eléctrica masiva a través de la que volaba. Algún vocero de aviación, que creo que estaba relacionado con Airbus, dijo que los aviones están diseñados para soportar las peores tormentas con un margen de seguridad del 50%.

Varios modelos de aviones comerciales de los años 50 y 60 se han roto en vuelo debido a las turbulencias asociadas con las tormentas eléctricas (A 720 B, A BAC-1-11 y un F-27 en 1981). También hubo rupturas que involucraron turbulencia en aire despejado (707, Mt. Fuji, 1966 y un F-27 de Consolidated Airlines). Verifiqué si su calificación G era más baja que la de los aviones de hoy y eran iguales: 2.5+ G Limit Load, con un margen de seguridad del 50%, por lo que 3.75+ G Ultimate Load (más allá de la cual se produce una falla estructural).

¿Por qué es esto? ¿No debería ser mucho más alta la clasificación G si los aviones modernos son más resistentes a las turbulencias violentas?

Puede tener que ver con la publicación del fabricante hasta los requisitos de certificación, y no con capacidades más allá de eso. Solo un pensamiento.
¿Por qué la carga máxima segura de G no ha aumentado en 70 años de servicio de pasajeros de aviones? Mi conjetura es porque con una fuerza de más de 4 G existe un potencial muy alto de que los pasajeros y la tripulación mueran o resulten heridos. Incluso si el avión todavía puede volar, el problema será que las personas en el interior tendrán tantos huesos rotos y otras lesiones que la probabilidad de que las personas sobrevivan lo suficiente para aterrizar en un aeropuerto es bastante pequeña. Los astronautas verán más fuerzas G, pero estarán bien sujetos en asientos especiales, en óptimas condiciones físicas y entrenados sobre cómo reaccionar. Solo mi conjetura.

Respuestas (3)

Tenga en cuenta que el límite de 2,5 g es para carga debido a la maniobra, no solo para turbulencia. La especificación de certificación para aeronaves grandes en el tema de turbulencias y ráfagas ha cambiado varias veces desde la certificación del Boeing 707.

La turbulencia y sus efectos en las aeronaves se comprenden mucho mejor en la actualidad. Diferentes aeronaves reaccionan de manera diferente a la misma turbulencia. Lo que resultará en una carga g alta en un avión, puede ser una carga g moderada en otro. Por lo tanto, las reglamentaciones de certificación ahora se centran en prescribir el tipo de turbulencia que debe manejarse de manera segura, en lugar del factor de carga resultante.

En 1964, se introdujo una fórmula que describía la carga de ráfaga con la que tenía que lidiar la estructura del avión. Esto se agregó como FAR 25.341 . Esta sección ha sido actualizada posteriormente en 1990 , 1996 y 2015 .

Modificado de mi respuesta anterior a una pregunta relacionada

Corrígeme si me equivoco, pero parece que los límites de carga de ráfagas son muy similares, de 56 fps a 66 fps. Esto no parece una gran mejora. Esa es una diferencia de 7 millas por hora. ¿Estoy leyendo mal los periódicos?
@LarsKnowles, los criterios originales solo tenían un único requisito: manejo de ráfagas verticales discretas. La actualización de 2015 tiene tres: ráfagas discretas (tanto verticales como laterales), turbulencia continua y ráfagas discretas verticales/laterales emparejadas.
Además de los comentarios de Mark, que abordan de manera excelente el punto principal de mi respuesta, los 10 fps adicionales en ráfagas verticales discretas son casi insignificantes. Es un aumento del 18% en la velocidad y del 39% en la energía cinética.
Gracias por la aclaración. Sin embargo, las tormentas eléctricas y el viento alrededor de las montañas pueden producir ráfagas de más de 66 fps a menudo, ¿no es así?

Resilientes a la turbulencia también podría significar que no experimentan tanta aspereza cuando vuelan en aire turbulento. La carga alar del avión tiene mucho que ver con esto. Los aviones modernos con alas más eficientes y relaciones de carga elevadas (kg/m2) sufrirán menos golpes que los aviones más antiguos con relaciones más bajas.

Según su ejemplo, el Fokker F27 tiene una proporción de 282 kg/m2 de ala, mientras que un Boeing 739 o un Airbus A380 tienen proporciones en la región de 689-690 kg/m2.

Árbitro

Depende de la interpretación de 'resistente'. Se dará cuenta de que problemas como la fatiga del metal se comprenden mejor en estos días, y los diseños modernos pueden lidiar con la turbulencia sin ejercer grandes fuerzas g. Es difícil imaginar que los pasajeros estén demasiado contentos con la exposición a 2.5G, por lo que evitar o mitigar tales eventos debe ser mejor que simplemente fortalecer los aviones.

Ahora que entendemos la fatiga del metal, estamos construyendo todo a partir de materiales compuestos...
La fatiga del metal no es un factor en los eventos de ráfagas de luna azul. Requiere carga cíclica a largo plazo, dentro de los límites de carga. Un evento de ráfaga que exceda los límites de carga de rendimiento dejará el avión doblado. Si no excede los límites de rendimiento, no se doblará y estará listo para funcionar. Solo se deshace si excede los límites últimos, o si la estructura se debilitó por la fatiga relacionada con la carga cíclica normal a largo plazo.
¿No cree que la fatiga preexistente podría hacer que un fuselaje tenga más probabilidades de fallar cuando se somete a un evento de ráfaga?
La fatiga de @Frog Metal, si existe en condiciones normales de carga, eventualmente hará que el componente falle por completo en condiciones normales de carga. Eso es, por ejemplo, lo que hace que los motores fallen catastróficamente de vez en cuando: una falla de fabricación no detectada crea una pequeña grieta a través de la fatiga del metal, que se propaga lentamente hasta que el aspa o el disco del ventilador no pueden soportar las fuerzas a las que están sujetos habitualmente. Pero hay tanto margen de seguridad en las partes estructurales principales que la fatiga del metal no es un factor allí.
De ello se deduce que en algún punto entre 'nuevo' y 'roto' existirá un estado en el que una carga de 2.5G causaría una falla, ¿no es así?
La gente dice que los aviones modernos son más resistentes a las turbulencias, pero veo que un 707 y un 787 todavía tienen la misma calificación G. ¿Por qué es esto?
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