¿Por qué usamos pilones para montar los motores en los aviones?

La ubicación del motor era una cuestión complicada cuando se introdujeron los aviones a reacción, y desde entonces se ha aprendido mucho. La idea inicial era montarlos dentro del fuselaje o raíz del ala. Cuando crecieron demasiado, se montaron cerca del ala (posición "suspendido", como en el Me-262 , el Il-28 o el Boeing 737 temprano ).

Sin embargo, la posición suspendida tiene dos desventajas:

1. Se obstruyen una mayor parte de los bordes delantero y trasero, bloqueando el espacio que de otro modo se utilizaría para slats y flaps. En consecuencia, una posición suspendida reduce la elevación máxima.
2. El centro de gravedad del motor está demasiado atrás. Moverla más hacia adelante ayuda a colocar el centro de gravedad del ala por delante de su línea elástica. La flexión ahora creará un momento de inercia opuesto, que es muy útil para amortiguar el aleteo.

Comenzar a mover el motor hacia abajo alejándolo del ala inicialmente aumenta la resistencia, porque ahora se abre una ranura estrecha entre ambos con tendencia a separar el flujo. Solo cuando el motor se mueve lo suficiente hacia abajo, la resistencia de la disposición del motor de ala alcanza su mínimo. Esta ubicación fue elegida en la próxima generación de aviones como el B-52 o el Boeing 707 .

Moverlo aún más hacia abajo hace que el pilón sea más largo y, por lo tanto, aumenta nuevamente la resistencia total.

Los grandes diámetros de los motores modernos de alta relación de derivación hacen que sea poco práctico moverlo hacia abajo lo suficiente como para alcanzar el mínimo de arrastre, pero al moverlo hacia adelante, el motor se puede levantar nuevamente, por lo que es posible un tren de aterrizaje más corto. Se agregan generadores de vórtice si no se puede evitar esa molesta separación entre el motor y la góndola.

Montar el motor en una torre en lugar de ser parte integral del ala permite que la aeronave acepte diferentes tipos de motores (p. ej., Rolls Royce, P&W o GE) o diferentes tamaños de motores. Por ejemplo, el 757 tenía tres motores diferentes , cada uno fabricado por un fabricante diferente:

Los clientes de lanzamiento, Eastern Air Lines y British Airways, seleccionaron el turboventilador RB211-535C fabricado por Rolls-Royce, que tenía una capacidad de 37 400 libras-fuerza (166 kN) de empuje.[19] Esta fue la primera vez que se lanzó un avión Boeing con motores producidos fuera de los EE. UU. [8] El fabricante nacional Pratt & Whitney ofreció posteriormente el PW2037 de 38 200 libras de fuerza (170 kN) de empuje, [19] que Delta Air Lines lanzó con un pedido para 60 aviones en noviembre de 1980.[8][20] General Electric también ofreció su motor CF6-32 al principio del programa, pero finalmente abandonó su participación debido a la demanda insuficiente.

El pilón no solo monta el motor, sino que permite que los diferentes diseños de motor se adapten a la estructura del avión.

En segundo lugar, al desvincular la estructura del avión del motor, el motor puede repararse y reemplazarse sin desmontar el ala .

Los soportes del motor del avión de pasajeros (pilones) están diseñados para romperse debido a la vibración excesiva (un tipo de falla del motor) porque preferiría dejar caer un motor que que su ala se rompiera y cayera como un ladrillo.

La razón principal es que el motor está aislado de los componentes estructurales críticos del ala, lo que mejora la seguridad. Si hubiera un incendio, no sería probable que el fuego quemara el ala, ya que la corriente de aire aseguraría que las llamas evitaran el ala, en la que el combustible está alojado en los diseños de aviones modernos. Además, si el motor explotara en una falla no contenida, sería menos probable que la metralla encendiera una fuente de combustible, dañara un larguero de ala o dañara las superficies de control de vuelo. El diseño de la cápsula colgante que rodea las secciones del compresor y la turbina ayuda a contener fallas catastróficas, y el diseño de la cápsula también permite que el aire de derivación envuelva el motor por todos lados, una mejora importante para el enfriamiento de la sección caliente y el ahorro de combustible. Además, un motor montado en un pilón no interfiere con el flujo de aire por encima y por debajo del ala en el mismo grado que lo haría un diseño integral del ala. Otra ventaja menos importante es que el motor es más accesible para fines de mantenimiento. Pero una desventaja es que el motor es más vulnerable a recoger daños por objetos extraños, ya que está más cerca del suelo.

La verdadera respuesta: los pilones facilitan el mantenimiento del motor y son una solución más práctica para los actuales motores turboventiladores de alto bypass.