¿Puede subir un Boeing 747 o A380 con un solo motor?

Dudo que cualquiera de los dos aviones pueda subir con un solo motor (aunque el impulso y la velocidad del aire podrían ayudar, como ya comentó @RonBeyer). Lo más cerca que estuvo un avión de esta condición fue el vuelo 9 de British Airways cuando ingirió ceniza volcánica.

Durante este incidente, la aeronave voló con un motor durante unos 90 segundos. En este caso, un reportaje de la revista voladora dice:

En un motor podían mantener la altura a 13.000 pies; durante los siguientes cinco minutos, los siguientes tres motores se volvieron a encender y comenzaron un ascenso.

Esto parece indicar que la aeronave no pudo ascender con un solo motor. Sin embargo, durante este incidente, la aeronave no ascendía, sino que descendía a 1800 m por minuto.

Nota: Parece haber cierta confusión sobre la altitud. El sitio web del capitán da la altitud de 12.000 pies.

Pensé que podríamos comprobar el empuje y el peso, pero no es tan fácil. El empuje estático de un motor parece suficiente para ambos aviones:

• B744 tiene MTOW 4050 kN, estimando L / D a 18, necesita 225 kN para mantener la altitud y el empuje estático es 276–282 kN (según la opción del motor).
• El A388 tiene un MTOW de 5640 kN, con la misma L/D necesita 313 kN para mantener la altitud y el empuje estático es de 332–356 kN (según la opción del motor).

Sin embargo, el empuje del motor a reacción cambia con la velocidad y la altitud:

• Con la altitud, primero permanece constante siempre que la presión máxima sea el límite y luego comienza a disminuir con la densidad.
• Con la velocidad, primero disminuye, pero luego comienza a aumentar nuevamente a medida que aprovecha la recuperación de la presión del ariete, que crece con el número de Mach.

A baja altitud, donde el motor todavía produce el empuje nominal, la mejor velocidad L/D corresponderá a un número de Mach bastante bajo, alrededor de M0.3–M0.35, que está justo por encima del punto de empuje mínimo. IIRC, la reducción es de aproximadamente el 20% (los perfiles exactos para motores específicos no parecen estar publicados en ninguna parte; ocasionalmente, algunos trabajos de investigación lo tienen para motores más antiguos, pero no para los nuevos), y

• 282 × 0,8 = 225, por lo que para el B744 con la opción de motor más potente apenas es suficiente para mantener la altitud.
• 365 × 0,8 = 285, por lo que definitivamente no es suficiente para A388.

Además, la L/D es probablemente peor de lo que calculé anteriormente debido a la desviación del ruder y los alerones necesarios para compensar el empuje asimétrico. Entonces, no, no es suficiente (L/D 18 es el valor típico para un avión limpio; los números exactos son difíciles de obtener).

En la altitud de crucero, el número de Mach estaría alrededor de M0.7–M0.75, donde los motores ya están por encima de su empuje estático, pero a esas altitudes los motores solo producen alrededor de ¼ del empuje, por lo que realmente los necesita a todos. De hecho, la altitud de crucero siempre se selecciona justo por debajo del techo operativo, y el techo operativo es donde la aeronave ya no puede sostener más de 500 pies/min de ascenso con todos los motores en funcionamiento. Si pierdes aunque sea un motor en crucero, siempre tienes que descender.

No, no puede subir con un solo motor.

Si puede ascender con un motor, el avión sería un jet gemelo, no un jet cuádruple. El número de motores se determina por la potencia requerida para el funcionamiento normal más un margen en caso de que un motor falle durante el ascenso. Un motor es una pieza de equipo muy costosa tanto en términos de costo inicial como de mantenimiento, por lo que dos motores son más baratos que cuatro.

Si el motor es lo suficientemente potente como para permitir subir con un solo motor, el fabricante lo convertiría en un bicilíndrico, no en un quad. Simple como eso.