¿Por qué los aviones de Airbus suelen tener menos flexibilidad en las alas que los aviones de Boeing?

No es una afirmación súper científica. Puede haber algunas verdades a medias que se refieren a verdades a medias que infieren que algún diseño es mejor, solo por el bien del espectáculo.

"El ala de Boeing es mucho más aerodinámica que el ala de Airbus" no es algo que tenga ningún valor en absoluto. Todas las alas son por definición aerodinámicas, no hay escala móvil. Todas las alas son el resultado de un proceso de diseño, equilibrando muchos parámetros de entrada. Si un fabricante de aviones no puede obtener la aerodinámica de un ala correcta, no tiene lugar en la industria aeroespacial. Tanto Airbus como Boeing fabrican aeronaves muy seguras y de bajo consumo de combustible que compiten cara a cara en el mercado.

Wing flex es una de estas cosas que los ingenieros estructurales deben tener en cuenta, después de que los aerodinámicos hayan probado la forma externa: la forma en planta, los perfiles aerodinámicos, etc. Se puede considerar un parámetro de diseño secundario que:

• proporciona diedro en vuelo, para estabilidad al inclinarse;
• actúa como un resorte contra la turbulencia;
• puede causar dolor con aleteo;
• puede dificultar el funcionamiento de los alerones.

Para una forma de ala dada, la flexión del ala es el resultado de la relación de fuerza y ​​elasticidad del material del ala. Los composites son lo último en material aeronáutico, ya que son más ligeros y resistentes que el aluminio. Es cinco veces más fuerte que el aluminio y se flexiona aproximadamente la mitad cuando está bajo carga. Pero debido a que es más fuerte, se puede usar mucho menos material para hacer que el ala sea más liviana; aunque una cierta cantidad de fibra de carbono se flexiona menos que la misma cantidad de aluminio, simplemente hay menos. La relación de fuerza sobre flexión de la fibra de carbono es mucho mayor que la del aluminio.

Todos los aviones con alas hechas de fibra de carbono flexionan mucho más que los aviones con alas hechas de aluminio. Tanto el A320 como el B737 tienen alas de aluminio. Para un material y un área del ala dados, la flexión del ala es una función de

• Relación de aspecto: un ala larga y delgada se flexiona más que un ala corta y rechoncha. O el ala larga de aluminio de un avión comercial grande se flexiona más que el ala más corta con la misma relación de aspecto de un avión comercial más pequeño.
• Grosor del ala. Cuanto más grueso sea el perfil del ala, menor será el ángulo de barrido necesario para retrasar la divergencia de arrastre. Esto es en realidad una señal de un ala aerodinámicamente más avanzada, y el perfil más grueso hace que el ala se doble menos .

Ese tipo de comparaciones tienen mucho más sentido que "el ala de un Boeing es mucho más aerodinámica que la de un Airbus". Eso es sólo el mundo del espectáculo.

Entiendo a lo que te refieres. Yo mismo lo he observado cuidadosamente.

El Airbus A320 es un avión popular, cuando las aletas están completamente extendidas, el ala y la aleta juntas tienen un ángulo agudo.

Por otro lado, cuando un Boeing 737 tiene los flaps completamente extendidos, el ala en general tiene una forma curva muy suave.

Para un profano, el ala de Boeing definitivamente parece más aerodinámica. Pero eso es sólo lo que inferimos de la forma. Tengo amigos que trabajan tanto para Boeing como para Airbus. Todos ellos hablan de cómo pasan MUCHO tiempo optimizando y reoptimizando sus diseños. Desafortunadamente, diseñan la cabina, no las alas.

Estoy bastante seguro de que en el túnel de viento, ambos diseños de alas ofrecen sustentación y arrastre similares. De ahí su falta de interés por arreglar algo que funciona bien. Airbus es famoso por conservar cosas que funcionan. El infame ladrido de las bombas hidráulicas es bien conocido. Ha funcionado durante tanto tiempo que sus "efectos secundarios" pueden ignorarse. Aquí el "efecto secundario" es que el ala se ve afilada, extraña y rígida. Siempre que los valores de arrastre y sustentación estén bien, el negocio no justifica el costo de la modificación.

Otro factor importante, como se indicó anteriormente, es la estabilidad estructural. El ala debe sufrir la menor vibración, menos estrés y tensión para que dure mucho. La forma y estructura de un ala de Airbus puede requerir que tenga una forma tal que la tensión sea mínima. O tal vez el ala de Boeing fue diseñada así. No podemos saberlo ya que ambos fabricantes no están tan abiertos a compartir tales detalles con el público.

El ala de Airbus de aspecto más rígido requiere menos piezas móviles y puede ofrecer una mejor integridad estructural. Eso tampoco puede ser afirmado como un hecho por mí.

La forma del ala, es decir, la forma en planta, la rigidez, el grosor, la longitud de la cuerda, etc., se rigen por los parámetros de diseño con los que se encargan los diseñadores. La forma de la punta del ala y los cambios sutiles en cada uno de esos parámetros a lo largo de la cuerda y la envergadura están dictados por la necesidad de extraer la máxima energía del flujo de aire para minimizar la resistencia y maximizar la sustentación. Aquí es donde la ciencia y un grado de arte se infiltran para maximizar el rendimiento. Estos parámetros deben ser válidos para todo el rango de velocidad y número de máquina, incluida la velocidad baja, etc.

La serie Boeing 737 tiene un ala de alta velocidad más convencional mientras que el A320 tiene un ala supercrítica con sus respectivas prestaciones. La flexión de las alas es un fenómeno aero-servo-elástico que se puede adaptar a las alas compuestas y, en menor medida, a las alas de materiales convencionales. Es una tarea finamente orquestada entre los ingenieros de aerodinámica, estructuras, estabilidad y control, materiales y control de peso para optimizar todo lo anterior.

No hace falta mencionar que los incrementos en el rendimiento se limitan a un solo dígito, al igual que la diferencia entre el rendimiento del ala del Boeing737 y el A320.