¿Pueden los ekranoplanes (GEV) ser más eficientes que los aviones tradicionales?

Los ekranoplanos o vehículos de efecto suelo (GEV) vuelan lo suficientemente bajo como para que sus alas permanezcan en el efecto suelo. Esto aumenta la sustentación y la eficiencia.

Pero los GEV vuelan en la atmósfera inferior (literalmente a nivel del suelo), lo que aumenta enormemente la resistencia en comparación con volar en la estratosfera.

¿Es posible que un GEV diseñado con materiales compuestos contemporáneos y motores de alta derivación pueda ser más eficiente por carga-peso-milla (o pasajero-milla) que un avión comercial tradicional? ¿O los GEV son inherentemente menos eficientes debido a la altitud a la que vuelan?

Esta pregunta es específica de la eficiencia del combustible en la distancia. La viabilidad, la seguridad, la navegación, el tiempo y el costo del fuselaje no forman parte de la ecuación.

Este estudio de la NASA sugiere que GEV podría ser más eficiente, pero no tiene muchos detalles: nari.arc.nasa.gov/sites/default/files/attachments/…
.. pero es la razón por la que hago la pregunta porque al menos mi sabiduría recibida es que GEV era intrínsecamente ineficiente excepto para saltos muy cortos como cruzar el Mar Caspio.
Siempre pensé que la relación de aspecto extremadamente baja anulaba la mayor parte del beneficio del efecto suelo desde una perspectiva de eficiencia.
@JohnK, no. Gran parte del efecto suelo per se se manifiesta en la reducción de la resistencia inducida, que es exactamente la razón por la que los aviones "normales" tienen una gran envergadura. Los GEV simplemente no necesitan una gran envergadura: logran una baja resistencia inducida por otros medios. Además, los efectos de suelo generalmente escalan con la cuerda del ala , por lo que GEV se beneficia de una cuerda más ancha.
Debe especificar la duración del viaje, ya que lleva tiempo subir a la altitud. Un GEV sería más eficiente para viajes en los que no hay tiempo para alcanzar altura.
@RobinBennett siempre que sean manzanas con manzanas, estoy bien con cualquier distancia. Saltos tan cortos a través del Caspio como a través del Atlántico. Sólo me gustaría ver números duros.
El número mágico para las operaciones de las aerolíneas es el rendimiento del transporte , añadiendo la velocidad como factor. Esta mayor velocidad se logra mejor en el aire. Con la misma cantidad de fricción que un vehículo con efecto suelo, el avión viaja unas tres veces más rápido, lo que requiere una flota mucho más pequeña para el mismo rendimiento de transporte. Sólo uno más de nuevo .

Respuestas (2)

Como algunos de los comentarios anteriores (que realmente están en el dinero) sugieren que es una pregunta complicada de responder porque es un caso de "caballos para cursos" y eso es incluso si nos enfocamos puramente en la eficiencia de combustible directa. Pero dados los programas que se han intentado (o aún están en curso) y también varios estudios, parece que los ekranoplanes parecen funcionar mejor en dos roles muy distintos. Ya sea como pequeños saltadores de charcos de corto alcance o como monstruos transoceánicos muy grandes . Para lo último véase también esto que bien puede suceder.

Supongo que, en algún nivel, estos roles completamente diferentes son un problema para el desarrollo de ekranoplan. Pero sí, en principio, ciertamente parece que hay ciertos nichos muy diferentes, para los cuales el ekranoplan es extremadamente competitivo en términos de consumo de combustible. Dicho esto, podría decirse que el segundo nicho también compite con el transporte marítimo de superficie convencional, lo que, por supuesto, complica las cosas pero ofrece posibilidades interesantes. Los aviones como el Boeing Pelican (que no superó la etapa de concepto) no se diseñaron para paletas de carga aérea estándar, sino para contenedores ISO. Ahora esa capacidad es un verdadero cambio de juego, siempre que el costo por kg/km de economía de combustible sea tan bueno o mejor que un avión de carga convencional, lo que sospecho que es muy factible. Al menos en principio.

La respuesta no aborda la pregunta central, "¿los GEV son inherentemente menos eficientes debido a la altitud a la que vuelan?" Si alguno de los enlaces que ha proporcionado aborda eso, es mejor incluir las partes esenciales de la respuesta aquí. - De la revisión

La eficiencia de combustible de un tipo determinado puede variar considerablemente en diferentes distancias. Las condiciones necesarias para una eficiencia óptima también varían ampliamente entre los tipos. El jet es mejor a altas velocidades y grandes altitudes, por lo que la aceleración/ascenso y la desaceleración/descenso son consideraciones importantes en viajes cortos. El motor de pistón es más eficiente a bajas altitudes, pero sus hélices permiten velocidades aerodinámicas más lentas y esto hace que los viajes largos no sean atractivos.

Un GEV propulsado por chorro es definitivamente menos eficiente que un jet a gran altitud, pero un GEV con motor de pistón está en su elemento y también puede utilizar el efecto suelo para aumentar la sustentación y mejorar la eficiencia aerodinámica. Los argumentos teóricos en un sentido u otro son una cosa y las opiniones difieren, pero si puede o no resultar más eficiente para tales rutas que un avión convencional debe esperar a una demostración práctica.

Pero el ekranoplano sufre una curiosa limitación en el sentido de que su velocidad máxima sobre el agua resulta depender de la cuerda de sus alas, o medida proa-popa. Los efectos de interferencia de ondas significan que cuanto más larga es la cuerda, más rápido puede ir. Por encima de su velocidad máxima libre de interferencias, su eficiencia se encuentra entre los criterios de rendimiento que caen drásticamente. Por lo tanto, el ekranoplan muy grande pero de alcance relativamente corto es potencialmente el más eficiente. Este era el nicho al que apuntaba el monstruo del Mar Caspio .

Por supuesto, encontrar una ruta libre de obstrucciones para cualquier distancia por tierra es casi imposible.