¿Por qué los aviones más grandes, como el A380, no son más eficientes que los más pequeños?

Un artículo reciente del Washington Post, titulado "Cinco mitos sobre los viajes aéreos" , señaló:

La dificultad es que las economías de escala no siempre funcionan para las aerolíneas, porque los aviones generalmente no aumentan la eficiencia por pasajero a medida que crecen. De hecho, muchos de los aviones más eficientes de la actualidad son los más pequeños. A una distancia transatlántica, un Airbus A380 de 525 asientos tiene una eficiencia de 74 millas por galón (mpg) por pasajero, mientras que el nuevo Boeing 737 MAX 8 de 168 asientos alcanza 110 mpg por pasajero.

Esto parece contrario a la intuición. En igualdad de condiciones (y las distancias transatlánticas igualarían muchas de ellas), ¿no debería ser más eficiente el avión más grande?

Todo este artículo señala los "mitos sobre los viajes aéreos" y debo admitir que siempre creí que los aviones más grandes eran más eficientes por pasajero y milla.

¿Quizás hay algo único en el A380 y el 737-Max 8 que hace que la comparación sea incorrecta? ¿Está relacionado con la tasa de utilización de la aeronave o el porcentaje de asientos ocupados, aunque estos no serían un factor en la métrica de mpg por pasajero?

Nota: No estoy interesado en la eficiencia de la tripulación o del personal de tierra logrado por un megaavión. Solo combustible.

¿No debería la unidad ser millas por pasajero por galón, en lugar de millas por galón por pasajero? Si no pueden obtener las unidades correctas, eso me hace dudar sobre las otras afirmaciones.
Otra diferencia son los 12 años de innovación (entre el primer vuelo del A380 y el 737 MAX 8) durante los cuales gran parte de ese tiempo el petróleo estuvo por encima de los 100 dólares por barril y el bajo consumo de combustible fue una consideración primordial en el diseño. Se dedicó mucho esfuerzo de ingeniería a reducir el consumo de combustible para el 737 MAX y el A320Neo. El consumo de combustible del A380 tampoco está tan fuera de línea con aviones similares de la misma época.
Los aviones más pequeños necesitan más miembros de la tripulación (por pasajero), más personal de tierra, probablemente más mantenimiento. Aumentan la carga de tráfico, la carga ATC y los retrasos, lo que también es dinero. No sé sobre el impacto de esto, pero puede tenerse en cuenta para una comparación justa.
@Sanchises Técnicamente, ¿no son "millas por galón por pasajero" lo que obtendría si tomara una cantidad de millas por galón y la dividiera por una cantidad de pasajeros? Si su vehículo obtiene 10 millas por galón y tiene 10 pasajeros, eso es 1 milla por galón por pasajero (una medida inútil) pero 100 millas por galón por pasajero. Dicho todo esto, el término "millas por galón por pasajero" me sonó bien a primera vista.
@ Tanner Tienes razón. Estaba pensando en l/100 km en lugar de mpg, una medida típica de la eficiencia del vehículo en este lado del charco. Comentario eliminado.
Creo que lo que falta en el análisis es el rango. Si necesita volar una ruta de 9000 nm, debe llevar combustible para 9000 nm. Y tendrá que tener un avión más grande solo para transportar ese combustible, independientemente de la carga de pasajeros. Eso inherentemente generará ineficiencia. No ves aerolíneas usando un A380 para saltos cortos. Si necesitan transportar 500 pasajeros de Pittsburg a Cleveland, volarán 5 jets regionales en lugar de un super jumbo.
@TomMcW La pregunta especifica rutas transatlánticas, por lo que (JFK, BOS) a (LHR, FRA, CDG), etc., entre 3500 y 3700 millas.
@RoboKaren Es un poco difícil encontrar 737 en vuelos transatlánticos. Solo hay un puñado en rutas inusuales y, por lo general, tienen que limitar la cantidad de pasajeros para obtener el alcance necesario. Hasta hace poco, simplemente no han sido capaces del rango. Aunque existen muchas otras consideraciones, para la eficiencia del combustible, las aerolíneas generalmente utilizarán el avión más pequeño capaz de cubrir el rango de vuelo. No hacen aviones más grandes para los asientos adicionales, es para el alcance adicional.
Recuerdo una pregunta o respuesta aquí sobre la aviación que decía que hacer aviones más grandes (dentro de las restricciones de lo que es físicamente posible) es más eficiente en general, porque requiere una cantidad decreciente de superficie alar por pasajero. Si alguien encontró esto, por favor publíquelo o dígame que estoy equivocado :)

Respuestas (3)

La comparación es seriamente defectuosa. Si bien durante toda la duración del vuelo, el avión más grande es más eficiente por pasajero/milla, este no es el caso de las fases de vuelo que causan la mayor parte del consumo de combustible para los aviones más pequeños, pero solo una fracción para los aviones más grandes: despegue/ascenso y descenso/aterrizaje.

Un 747 o A380 que vuele un tramo de una hora, lo cual es típico para muchos aviones más pequeños, usaría más combustible por pasajero en ese tramo que un 737 o A320, a pesar de ser más eficiente en combustible a altitud de crucero (si es que puede alcanzar su altitud de crucero óptima sobre esa distancia).

También es mucho menos flexible y requiere una mayor densidad de pasajeros que el avión comercial más pequeño, una densidad de pasajeros que simplemente no existe en la mayoría de las rutas a menos que reduzca en gran medida la frecuencia de los vuelos (en cuyo caso, es mejor que espere que todos sus competidores lo hagan). lo mismo que es menos probable que los pasajeros estén felices de esperar su único vuelo un día al mediodía cuando pueden llegar a su destino a las 8 a.m. tomando el vuelo de otra aerolínea).

La pregunta especifica vuelos transatlánticos, que suelen tener una duración de cuatro o más horas.
@RoboKaren No importa mucho. No sobre esas distancias. Y el argumento económico sigue en pie. Hay una razón por la que las aerolíneas optan por aviones más pequeños y es porque no tiene sentido volar un A380 en una ruta que solo genera suficiente tráfico para un 787, volaría con la mitad de sus asientos vacíos, lo que lo haría mucho menos eficiente.

actualizar Pude leer el artículo justo ahora. No considera cuántos pasajeros necesitan ser transportados. Para un A380, necesita tres B737MAX para volar transatlánticos, con 6 pilotos, etc., etc. Lo que están haciendo es comparar aeronave por aeronave, y sí, un avión enorme como el A380 necesita mucho más empuje y necesita quemar más combustible. Pero deberían comparar un A380 con tres 737 si consideran trasladar a 560 personas al otro lado del charco.

El rango también es una variable aquí. Cómo comparar la economía de los viajes aéreos para los rangos para los que está diseñado el A380, digamos París - San Francisco. ¿Los 3 737 hacen una parada de combustible en Nueva York?

El bit sobre el número de motores de tipos comparables sigue siendo válido, pero principalmente para aviones de tamaño comparable:

El mejor caso práctico es el realizado por Airbus: el mismo avión, propulsado por dos motores (A330) o cuatro motores (A340). El A330 sigue siendo relevante y, al actualizarse con motores NEO, el A340 está fuera de producción, no porque fuera un mal avión, sino porque las restricciones sobre ETOPS se han relajado. El número de motores es un factor muy importante, menos motores significa una mayor eficiencia. Cada motor adicional agrega resistencia desde las vainas del motor, un motor pesa menos que dos motores de tamaño medio, etc.

Cuando se diseñó el A380 se habló de una versión alargada, el A380-900. Un estiramiento es fácil si lo único que se requiere es enchufar un poco más de fuselaje, pero se vuelve muy difícil si se debe considerar un rediseño completo del ala. Parece que el A380-800 actual ya tiene el ala más grande del -900, en otras palabras: ese diseño de ala se optimizó para el mayor peso bruto del -900. Sería un avión muy económico, si se pudiera encontrar un mercado lo suficientemente grande para él.

El B-777 es actualmente el avión de pasajeros más grande con 2 motores. El artículo sobre el mito de los viajes aéreos debe considerar el volumen total de tráfico y comparar el costo por pasajero en función de eso. La economía del A380 es bastante buena, pero las ventas del avión parecen verse obstaculizadas por la falta de rutas de alto volumen de tráfico.

Todavía se trata de rango. El A340 se suspendió debido a la reducción de la demanda de vuelos de mayor alcance. Después de cierta distancia, el A340 compensó el peso extra y superó al A330.
Air Asia no pudo hacer que el vuelo Kl-Lomdon funcionara con los A340 debido a la economía de combustible, esperaban que el A350 reabriera las rutas a Europa.
El A340 fue diseñado para contrarrestar las reglas ETOPS muy restrictivas vigentes en ese momento, que impedían que los aviones con dos motores volaran muchas rutas sobre el agua que de otro modo podrían volar (basándose únicamente en su alcance). Afortunadamente (o desafortunadamente para el A340), las extensiones ETOPS (que permiten a los birreactores volar distancias más largas desde los aeropuertos) se aprobaron antes de lo previsto, anulando la ventaja del A340 sobre los birreactores.
Sí, de hecho, tenía sentido en ese momento.
Lo cual también es una de las principales razones de la desaparición prematura (o oportuna si eres un mecánico de aviones) del MD-11. Se le dieron 3 motores para no necesitar clasificación ETOPS.

La razón principal es el límite de la puerta de embarque en los aeropuertos. Para que un avión del tamaño de un A380 sea tan eficiente como un avión más pequeño, requiere una envergadura mucho mayor para evitar la penalización por arrastre inducida asociada con las alas de menor relación de aspecto. El límite de la puerta de embarque en los aeropuertos evita que esta mayor envergadura resulte en una eficiencia mucho menor específicamente para el A380. Esto ha sido bien documentado y recomendaría mirar las notas de aerodinámica de configuración disponibles en línea por el difunto Prof. Mason de Virginia Tech.

¿Tienes un enlace que respalde tus afirmaciones? buscar en Google "límite de gatebox" no arrojó nada relevante.
@OrganicMarble Supongo que se refieren al elemento 2 del código de referencia de aeródromo de la OACI o al Grupo de diseño de aviones . Ambos limitan la envergadura a 80 m en la categoría más alta (el A380 tiene una envergadura de 79,75 m). No obstante, esta respuesta se beneficiaría de algunas referencias.
El tamaño de la puerta necesaria para volar/desembarcar pasajeros no tiene nada que ver con el MPG de pasajeros que el avión recibe en el aire.