¿Podría alguien explicarme con las relaciones matemáticas sobre cómo se diseña la sección transversal del fuselaje de doble burbuja (ejemplo A380)? [cerrado]

A380 en realidad tiene una sección transversal elíptica, no una doble burbuja. Las secciones transversales del fuselaje de 'doble burbuja' (también llamado doble lóbulo) se utilizan generalmente en el caso de aeronaves que requieren disposiciones específicas para transportar pasajeros/carga y en cuyo caso el uso de un fuselaje circular o elíptico daría lugar a una gran pérdida de espacio o porque esto tipo de arreglo es más barato de hacer. Otra razón de esta apariencia es que algunas aeronaves fueron modificadas extensamente (por razones distintas a las intenciones originales) dando como resultado esta forma.

El fuselaje de doble lóbulo tiene como objetivo reducir el espacio desperdiciado al tener el fuselaje en dos círculos que se cruzan, unidos en el piso. El tamaño (relativo) de los círculos está determinado por los requisitos. Un buen ejemplo es el Boeing C-97 Stratofreighter , que era un transporte militar basado en el B-29 Superfortress .

Notas de Boeing:

... tenía un fuselaje de doble lóbulo que constaba de dos secciones circulares que se cruzaban, de modo que la cubierta superior de 74 pies de largo (23 metros de largo) tenía un diámetro mayor.

Imagen de Boeing.com

La contraparte civil del C-97, el Boeing 377 Stratocruiser heredó esta forma con una estructura de doble lóbulo, con 100 pasajeros en la cubierta principal más 14 en el salón de la cubierta inferior.

Sección transversal del fuselaje del Boeing 377 Stratocruiser; imagen de tdpri.com

Estos aviones se modificaron más tarde para transportar piezas de aviones de gran tamaño como el Pregnant Guppy , el Super Guppy y el Mini Guppy , todos con el distintivo diseño de doble lóbulo.

Tenga en cuenta que la mayoría de los aviones de doble burbuja son para transportar carga. Los aviones contemporáneos con una disposición similar incluyen el Airbus Beluga , que nuevamente se utiliza para transportar piezas de aviones de gran tamaño.

Airbus beluga, imagen de australianaviation.com.au

El Beluga es un ejemplo de cómo los requisitos especializados requerían este diseño. Este avión fue diseñado porque ninguno de los grandes transportes disponibles tenía suficiente espacio para transportar los subconjuntos requeridos. Diseñar y construir un nuevo avión para transportar estos subconjuntos (incluidas las secciones del fuselaje) habría sido prohibitivo (solo se fabricaron cinco); por lo que Airbus modificó un avión existente de acuerdo con los requisitos.

Otro avión que adquirió esta forma como resultado de modificaciones fue el Hawker Siddeley Nimrod , que tenía esta forma debido a la adición de una sección inferior al De Havilland Comet . La sección inferior tenía el radar, la bahía de bombas, etc., mientras que la sección superior tenía la tripulación.

Bastantes aviones comerciales han utilizado esta forma en el pasado, aunque la forma no es tan pronunciada. Los fabricantes de aerolíneas, desde Boeing hasta Douglas, los utilizaron porque son eficientes en el uso del espacio. Por ejemplo, la sección transversal del fuselaje del Boeing 707 a continuación muestra este diseño.

707 sección transversal del fuselaje; imagen de forum.justflight.com

Además, como señalé antes, el A380 tiene una sección transversal elíptica, no una doble burbuja.

No conozco las relaciones matemáticas, pero algunas observaciones generales:

• Ambos círculos coinciden en la intersección entre el techo de carga y el piso de pasajeros, ya que este es el lugar más eficiente para transferir las cargas. Esto determina el punto en el que comienzan/finalizan ambos semicírculos. En el A380 cuesta verlo, pero aquí tienes un ejemplo más claro

Fuente

• El tamaño del semicírculo inferior lo dictan las dimensiones del contenedor de carga. Desea que sea lo suficientemente alto como para caber en el contenedor objetivo.
• El tamaño del semicírculo superior está dictado por los requisitos de espacio de los pasajeros. Desea tener suficiente espacio para que sus pasajeros puedan sentarse cómodamente/caminar/cualquier otra cosa que hagan durante su viaje.