¿Por qué los diseños modernos de jets regionales están cambiando hacia motores debajo del ala?

Históricamente, los motores de los jets regionales (p. ej., MD-95/B717 , CRJ-700/900 , ERJ-145 , etc.) han sido montados cerca de la parte trasera del fuselaje. Pero, recientemente, los jets regionales utilizan cada vez más una configuración debajo del ala ( E-170/175 , Sukhoi SJ100 , Mitsu MRJ700 , por nombrar algunos).

Un par de preguntas relacionadas:

  • ¿Por qué esta configuración podría ser ventajosa para aviones pequeños en comparación con la configuración de montaje trasero que se usaba comúnmente antes?
  • Si es ventajoso, supongo que los problemas técnicos son los que impidieron que se implementara antes. Entonces, ¿qué ha cambiado que permite a los fabricantes usar esta configuración ahora?
Pregunta relacionada con la ubicación del motor . Es un poco amplio, pero tal vez pueda agregar algunos detalles a su pregunta.
¿No pertenece también el B737 desde que pusiste el CSeries (su competidor)?
@SMSvonderTann Creo que podría eliminar el CSeries ya que es un poco más grande de lo que buscaba... Estaba pensando en 100 asientos o menos, creo que me dejé llevar :)
@JayCarr Ah, está bien
@fooot Lo he leído, pero en realidad no explica por qué los aviones más pequeños siempre han usado montajes de fuselaje trasero y los aviones grandes han usado montaje debajo del ala. Y mucho menos por qué ha habido un cambio tan significativo en los últimos 15 años.
@JayCarr, esa pregunta no, pero definitivamente tenemos más de una pregunta sobre el diseño del avión aquí y estoy seguro de que al menos una de ellas sí (las preguntas relacionadas, desafortunadamente, no funcionan muy bien).
¿ Quizás este o este ?
@Lnafziger El segundo ayuda, pero no aborda el cambio que estaba señalando.
@Lnafziger Editó el título para que sea un poco más evidente lo que busco.
Halcón 2000? Eso es un jet de negocios.
@egid Ups, sí, tienes razón. Me salió un eslabón contento y me adelanté, lo siento...
Nunca antes había visto un MD-95 denominado "avión regional".
@RalphJ: Probablemente lo incluyó por ser el último miembro de la familia DC-9, que solía ser (¡mucho!) más pequeña.

Respuestas (3)

La ubicación del motor debajo del ala permite una estructura de avión más ligera.

Colocar los motores debajo o delante de las alas brinda estos beneficios:

  • Alivio de flexión: la masa del motor está más cerca de donde se crea la sustentación, por lo que la estructura tiene menos tensión para transportar.
  • Supresión de aleteo: colocar los motores por delante del eje elástico del ala aumenta la velocidad del aleteo, por lo que el ala se puede construir menos rígida.
  • Mejor evacuación: con los motores montados en las alas, es posible crear una puerta trasera para crear un segundo punto de salida de emergencia.
  • Menor nivel de ruido en la cabina trasera.
  • Más espacio de cabina utilizable en la parte trasera.
  • Acceso más fácil a los motores para el mantenimiento.
  • Tuberías más cortas para combustible y aire de purga. Especialmente en los estrechos fuselajes de los jets regionales, los conductos de aire para la ventilación ocupan mucho espacio valioso.
  • Y no descarte la psicología: el diseño del motor debajo de las alas se parece más a los jets más grandes, lo que puede ser un factor importante para algunos pasajeros. El avión parece más seguro y más maduro.

Con el CFD moderno es mucho más fácil reducir la interferencia entre las góndolas del motor y el ala, por lo que se puede reducir la mayor desventaja de la ubicación del motor debajo del ala.

Tenga en cuenta que los primeros diseños del Boeing 737 usaban motores montados en la parte trasera. Al reubicarlos debajo de las alas, la estructura podría hacerse 700 kg más liviana. Cita de www.b737.co.uk :

En general, el diseño montado en el ala tuvo un ahorro de peso de 700 kg sobre el diseño equivalente de "cola en T" y tuvo ventajas de rendimiento.

Los motores montados en la parte trasera fueron una moda desde finales de los años cincuenta (iniciados por Sud Aviation Caravelle ) hasta mediados de los sesenta e impulsados ​​por la preocupación sobre el mayor riesgo de que los motores montados en la parte baja ingieran escombros y la mayor asimetría en las condiciones de motor apagado. . Con más experiencia operativa y motores más confiables, estas preocupaciones resultaron infundadas. Citando www.b737.co.uk nuevamente:

Las preocupaciones iniciales acerca de que los motores de montaje bajo ingirieran escombros resultaron infundadas, como lo demostró el Boeing 720B, cuyos motores internos son más bajos que los del 737 y habían estado en servicio durante cuatro años sin problemas significativos.

Los aviones comerciales pequeños aún prefieren los motores montados en la parte trasera para poder operar desde más aeródromos (en los que la pista puede no estar tan limpia como en los grandes aeropuertos) y porque la penalización de peso de los motores montados en la parte trasera es menos pronunciada. En lugar de las cargas de flexión y empuje, las cargas de manejo y la capacidad de fabricación impulsan los calibres mínimos de la piel en los aviones más pequeños.

¿El tamaño más pequeño juega un papel en poner motores en la parte trasera? Poner motores tf de derivación alta debajo de un ala baja en un avión pequeño parece que podría requerir un tren de aterrizaje inusualmente alto
También parece posible que la primera generación de RJ fueran todas adaptaciones de jets de negocios (CRJ derivado de Challenger) o turbohélices (ERJ-135/145 derivado de EMB-120, dirigido directamente a CRJ) mientras que la nueva generación son todos limpios. diseños de láminas. Al comenzar de nuevo, eligieron el diseño más optimizado, quizás basado en la experiencia con los diseños más antiguos.
@egid: podría considerar convertir eso en una respuesta.
Peter, esto explica por qué uno podría usar ese diseño, pero no explica por qué no se usó antes, pero ahora se usa ampliamente para aviones de 50 a 100 pasajeros.
@JayCarr: tenga en cuenta la oración sobre CFD moderno: los diseños más antiguos dañarían mucho más el flujo alrededor del ala al colocar los motores en las alas. Lea esto sobre las torres recortadas del DC-8. Los diseñadores del Caravelle, el Tu-134, el Trident, el 727 y lo que no quisieron evitar los líos por los que tuvo que pasar Douglas.

Hay algunas razones para la colocación de los motores debajo de las alas. Como la mayoría de los pros y los contras ya se han discutido en otra parte, no quiero entrar en ellos, pero solo señalaré algunas razones de esta tendencia.

  • Un cambio importante en las últimas dos décadas en la industria de las aerolíneas es el uso de motores de alto bypass, que tienen diámetros más altos y son bastante difíciles de colocar en la parte trasera. Como la tendencia parece ser hacia relaciones de derivación más altas, tiene más sentido colocar los motores debajo de las alas, donde el aumento del tamaño del motor podría acomodarse mejor.

  • Otro punto es que los aviones de hoy no se desarrollan por separado para uso regional y nacional, sino que se desarrollan como parte de una familia, que se puede utilizar en una variedad de funciones. Flighglobal lo señala en su artículo sobre el Embraer E170:

La respuesta refleja el cambio de énfasis desde 1998 de un producto orientado únicamente al mercado de las aerolíneas regionales a un diseño familiar más sólido con el mismo atractivo para las aerolíneas principales tradicionales.

Tenga en cuenta que el 170 no se llama ERJ 170, solo E-170; la caída del apodo regional es significativa. Embraer consideró usar un motor montado en la cola para 170, pero optó por uno montado en el ala ya que este diseño resultó ser mejor.

  • El montaje de motores en el ala ayuda a reducir el peso. El montaje de motores en la cola necesita un fuselaje más robusto para la transferencia de empuje y, por lo general, requiere una cola en T debido a la ubicación del motor. Esto se cancela un poco con un tren de aterrizaje más corto, pero a medida que aumenta el tamaño de la aeronave, el ahorro de peso se vuelve significativo.

  • Desde el punto de vista de la aerolínea/cliente, el montaje del motor en el ala es mejor en dos aspectos: mantenimiento reducido debido a la accesibilidad del motor y reducción del ruido en la cabina.

¿Podría ampliar un poco lo que quiere decir con que los motores son demasiado grandes para montarlos en la parte trasera? ¿Hay algún diámetro mágico en el que la acción de la palanca en los soportes de montaje sería demasiado para mantener el motor sujeto al fuselaje de forma segura? Y si es así, ¿cuál es ese diámetro y por qué existe?

Para responder a su POR QUÉ, estos son jets regionales más grandes. La mayoría de los jets regionales son demasiado pequeños para los motores debajo del ala.

A medida que estos aviones se hacen más grandes (mini-737), existe ese espacio. Por lo tanto, estos diseños pueden aprovechar los beneficios de los motores montados en alas.

Es poco probable que vea muchos aviones a reacción del tamaño de la serie Embraer ERJ (30-40 pasajeros) con motores debajo del ala.

¿Por qué los diseños modernos de jets regionales están cambiando hacia motores debajo del ala?
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