¿Por qué el fuselaje del A380 está diseñado con un fondo plano?

Hay 2 razones principales:

1. Los largueros de las alas atraviesan esa zona . Si quisiera mantener el larguero del ala dentro de la sección transversal ovalada, tendría que instalar el ala mucho más alto en el fuselaje, lo que significa que el larguero del ala atraviesa la cabina de pasajeros.

2. Detrás de los largueros de las alas, se almacena el tren de aterrizaje. El fondo plano proporciona más espacio interno.

Otra imagen que muestra más detalle de la estructura:

La respuesta de Hobbes tiene algunas de las razones principales, pero hay algunas más:

Esa parte plana se llama "carenado del vientre", y sus funciones son:

1. Evite algunas esquinas aerodinámicamente incómodas que ocurrirían si el perfil del ala pasara directamente a través del fuselaje, sin esquinas redondeadas, etc. en la intersección. Esto es particularmente útil en el borde de salida del ala, para evitar o reducir la separación de las esquinas en el lado de succión del ala. Este documento muestra cómo puede verse eso en una configuración genérica de ala/cuerpo, y aquí hay una imagen de un diseño conocido por tener una molesta separación en las esquinas que podría haberse evitado con el tipo correcto de carenado/filete:

   

   Y aquí hay una imagen del carenado de la parte inferior del A350 en esa región: sin duda, la parte superior del ala está construida de esa manera para evitar este tipo de problema:

2. Estructura del fuselaje y presurización: El fuselaje en la mayoría de los aviones de pasajeros tiene una sección transversal circular porque puede lidiar mejor con las diferencias de presión entre la cabina y el exterior. Aunque por lo general no está presurizado alrededor de la unión del ala debajo de la plataforma de pasajeros, estructuralmente es mucho más fácil seguir usando las mismas secciones circulares (un poco elípticas en el caso del A380) y construir elementos estructurales adicionales a su alrededor. Por supuesto, la caja del ala y la mayoría de los elementos estructurales del ala se cruzan con el tubo, pero los largueros principales en forma de fuselaje no deben interrumpirse, como puede ver aquí, por ejemplo (esa es la sección media del fuselaje de un C919):

   

   Como ha mencionado Hobbes, toda la estructura del ala debe permanecer debajo de la plataforma de pasajeros, y el A380 tiene un ala particularmente grande y gruesa, por lo que la estructura necesaria para mantener juntas las mitades izquierda y derecha es un poco más gruesa que el espacio debajo de la plataforma de pasajeros. lo permite, y el punto más bajo es el borde de fuga interior, es por eso que el carenado inferior es tan ancho y se extiende por debajo del fuselaje en el caso del A380.

3. También ya mencionado por Hobbes: El tren de aterrizaje. Estructuralmente, tiene sentido unir el equipo directamente a algunos de los largueros del fuselaje, y eso significa que al menos el accesorio debe estar fuera del tubo del fuselaje. Eso ocupa espacio, y ese espacio debe cubrirse suavemente con el carenado del vientre.

Puedes mirar muchas fotos de aviones y todos tienen algún tipo de carenado, pero el A380 es probablemente el más grande. Probablemente se deba a que tiene una cuerda de ala muy larga, un ala enorme y más trenes de aterrizaje y más grandes que la mayoría de los otros aviones. Debido a que el volumen (por lo tanto, el peso) escala con la tercera potencia del tamaño, pero la resistencia estructural solo con la segunda potencia (es decir, la sección transversal de los elementos estructurales), eso significa que debe construirse un poco más resistente y menos delgado que los aviones más pequeños. También se planeó originalmente como la versión más pequeña de una familia de aviones, con una o dos versiones con fuselajes más largos, lo que hace que el carenado del vientre parezca aún más grande en comparación con el fuselaje.