¿Por qué hay tan pocos aviones de pasajeros de ala alta? [duplicar]

Hasta ahora, solo hemos visto unos pocos transportes a reacción civiles con alas altas. Todos ellos BAe 146, Do 328JET, parecen jets regionales. Sin embargo, los aviones de transporte militares son casi completamente de ala alta. ¿Por qué no estamos viendo grandes aviones de pasajeros de ala alta?

Algunas ventajas de las alas altas:

  • tren de aterrizaje más corto
  • acceso más fácil al fuselaje
  • una mejor ubicación para el centro de empuje.
  • mejor estabilidad
  • mejor distancia al suelo para los próximos turboventiladores de derivación alta. La falta de ellos provocó los cambios de diseño que terminaron en accidentes del 737 MAX
  • Mayor eficiencia de flaps
  • más capaz de aprovechar los refuerzos de los puntales, si los hay.

Algunas desventajas:

  • ubicación menos eficiente del tren de aterrizaje. (probablemente no montado en las alas)
  • más probabilidades de dar un golpe de cola
  • los pasajeros pueden burlarse
  • los aterrizajes en el vientre pueden ser complicados
  • los aterrizajes en el agua pueden ser aún más complicados

Sin embargo, no sé cómo se suman estos pros y contras. ¿Alguien puede dar algo más de información?

El 737MAX se habría vuelto inestable independientemente de la posición del ala. El cambio hacia adelante de los motores más grandes es el problema y la solución sería una cola más grande. Ojalá la "gerencia" de Boeing aceptara esa simple verdad.
Además, el fiasco de MAX no tiene nada que ver con el centro de empuje. Se trata de la aerodinámica, donde las nuevas góndolas generan sustentación a un AoA lo suficientemente alto, lo que provoca un momento de cabeceo no deseado.
Los motores más grandes no podían colgarse debajo del ala, por lo que tenían que moverse hacia arriba y hacia adelante. Entonces, sucedió lo que dices,
@PeterKämpf si MAX fuera un diseño de ala alta, es posible que no hubiera sido necesario colocar el motor más grande más adelante que los más antiguos y pequeños. Todo esto dependería del diseño del engranaje LDG, por supuesto...
"los pasajeros pueden burlarse" -- hola, Larious.
@ Jpe61: Tienes razón.
¿Por qué un ala alta significaría un tren de aterrizaje más corto? Yo pensaría justo lo contrario.
Si el equipo se coloca en los lados inferiores del fuselaje (como el C-17, por ejemplo), entonces sí, serían más cortos. No hay ninguna razón para colocar equipos LDG en las alas de un jet de ala alta.
"los pasajeros pueden burlarse"?? Siempre prefiero los aviones de ala alta, como pasajero o como piloto. Mejor vista, para uno. (Debería estar en la lista de ventajas, seguro).
@ Jpe61: Claro que lo hay, para tener el equipo a una distancia razonable para la estabilidad. Compare, por ejemplo, el mecanismo montado en el ala de un Piper Cherokee de ala baja con el mecanismo montado en el fuselaje de un Cessna 172, que sobresale en ángulo a ambos lados.
@jamesqf Yo diría que el C-17 tiene una necesidad sustancial de estabilidad, especialmente con sus motores fuera de borda.
@jamesqf "...un jet de ala alta ..."
@ Jpe61: Mismo principio en el trabajo. Simplemente no poseo ni vuelo ningún jet, por lo que no puedo hablar por experiencia sobre ellos, o FRM realmente me recuerda a alguno en particular.
Me engañaron y una de las preguntas a las que estoy vinculado también está engañada, jaja. Supongo que una diferencia entre esas preguntas y las mías puede ser que las mías se enfocan en aviones grandes, mientras que son más generales (turbohélices, pistones).

Respuestas (2)

Los grandes aviones comerciales tienen alas bajas.

  • para guardar fácilmente sus largos trenes de aterrizaje en la raíz del ala,
  • para ocultar el traspaso del larguero del ala debajo de la cubierta de pasajeros,
  • y para mejorar la accesibilidad de los motores montados en las alas.

Los engranajes largos permiten estirar el fuselaje y aún poder girar durante el despegue. El estiramiento hace posible adaptar un diseño básico a una amplia gama de tamaños, lo que reduce el costo de desarrollo de un solo avión.

Los fuselajes presurizados deben tener el piso de pasajeros un poco por debajo del centro del tubo del fuselaje, dejando un amplio espacio debajo para la carga, los sistemas y la estructura. Colocar el ala en alto produciría una joroba en el fuselaje, lo que agrega resistencia a las olas a la velocidad de crucero transsónica de los aviones típicos.

La posición baja de los motores montados en las alas los hace mucho más accesibles para el mantenimiento; una de las principales razones por las que se seleccionó esta configuración en los primeros transportes a reacción. Los cargueros civiles utilizan en su mayoría aviones de pasajeros convertidos, y su pequeño número impide los diseños personalizados. Las preocupaciones iniciales sobre daños por objetos extraños (que dieron como resultado varios aviones de pasajeros con motores montados en la cola ) demostraron ser infundadas.

Los aviones grandes de ala alta con su posición de fuselaje baja son más fáciles de cargar y descargar, al precio de que el fuselaje tiene que comenzar poco después del tren de aterrizaje, por lo que no es posible estirarlo. A los militares no les importa y prefieren la variedad de ala alta. Además, el ala alta reduce el riesgo de daños en el motor por objetos extraños en pistas improvisadas. Que a Lockheed le guste estirar sus transportes (C-130, C-141) de todos modos es la excepción que confirma la regla.

Los aviones civiles propulsados ​​por turbohélice pueden tener un ala alta para proporcionar más espacio para las hélices. Aquí, el tren de aterrizaje montado en el fuselaje se puede hacer corto y liviano (así es como evolucionó el Do-328 JET). Aún así, ambas versiones existen. Y aquellos en los que los ingenieros no sabían cómo conectar un jet cerca del ala*.

Aerodinámicamente, lo mejor sería una posición en el medio del ala. Se utiliza cuando la carga útil es compacta y necesita poco espacio, o se cuelga en el exterior. En bombarderos, en otras palabras. Los transportes civiles siempre tendrán un ala baja o alta, ya que nadie quiere que sus pasajeros se suban a un equipaje de mano para llegar a su asiento. Al menos desde 1933 .

* Para ser justos con los ingenieros de Avro: la posición alta del ala le da a ese avión un coeficiente de sustentación máxima muy alto sin necesidad de listones.

El 328 era un tipo extraño de diseño sin salida, principalmente debido a su ala recta, y solo podía navegar a m .66, hasta FL350. Esa velocidad de crucero lo hizo demasiado lento para los FL por encima de 300 en un espacio aéreo ocupado, por lo que ATC los pondría en los 2 altos todo el tiempo donde el consumo de combustible no era óptimo.
El guión 8 se ha estirado repetidamente; pero sus engranajes se extienden desde las góndolas del motor en lugar de la barriga.
@JohnK: Como turbopropulsor (según lo previsto) fue excelente. Solo un intento desesperado de convertirlo en un jet lo convirtió en ese diseño extraño. Dornier en ese momento tenía un 728 en el tablero de dibujo con alas en flecha y todo, pero decidieron sabiamente no entrar en ese mercado abarrotado.
Peter, ¿no es también cierto que una aproximación de ala alta mueve tanto el ala como las góndolas del motor lejos del suelo en los transportes militares, minimizando así el daño por objetos extraños cuando se opera en pistas de aterrizaje no mejoradas?
@nielsnielsen sí, esa es otra ventaja del ala alta.
@nielsnielsen: Tienes razón. Me concentré en los aviones de pasajeros aquí como sugería la pregunta y solo di la razón más importante para las alas altas en los transportes militares. Y en algunos turbohélices. Y en un bicho raro británico.

El verdadero problema del ala alta/ala baja de los aviones comerciales es el punto número 3 en la respuesta de Peter; la necesidad de colocar la caja del ala para el ala alta mayormente fuera de la circunferencia del fuselaje, por lo que el área frontal general es más alta y tienes esta gran proyección sobre el fuselaje. Esto se debe a la necesidad de espacio para la cabeza en la cabina, como se muestra a continuación:ingrese la descripción de la imagen aquí

El DeHavilland Dash 7 tenía espacio suficiente para la cabeza en el pasillo central debajo del ala porque estaban tratando de colocar la caja del ala lo más bajo posible, y tuvo que incorporar un hueco en el pasillo debajo del piso circundante, donde corría debajo del piso, para ganar una pulgada más o menos de espacio libre.

Otro factor menor es que la estructura de unión entre el ala y el fusible tiene que adaptarse a las cargas de tensión, ya que la carga cuelga, mientras que con el ala baja, el fuselaje simplemente se asienta sobre la caja del ala con conexiones estructurales mucho más simples, por lo que la disposición del ala alta es un poco más pesada. .

El accesorio de ala alta es ciertamente más pesado, pero principalmente porque necesita refuerzo entre el ala [larguero] y el tren de aterrizaje (si está unido al fuselaje). De lo contrario, las cargas de tensión para estructuras delgadas/esbeltas como las de un avión son mejores que las de compresión.
Sí, pero necesita accesorios complejos y marcos de palo de hockey que se bifurcan en la parte superior para distribuir las cargas con la interfaz más estrecha en la parte superior. Conexión mucho más elaborada. En los años 70 me casé con ala en Dh -7s. Un ala baja solo tiene quizás 6 enlaces o terminales que unen la caja del ala al fusible.
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