Colocación de diferentes motores en el 737
Los motores de nueva generación no tienen entradas circulares como la mayoría de los aviones. La serie 737 Classic tubo muchos problemas a la hora de instalar los CFM56 en el ala. Eran más grandes que los JT8D y ya no podían estar colocados justo debajo del ala, como en el 737-200 (ver foto debajo). Ahora debían colocarse en una posición adelantada para que el centro de gravedad también se situara hacia adelante. El problema con el tren de aterrizaje se resolvió gracias a los ingenieros de Boeing y los del motor CFM, que cambiaron muchos componentes de la caja de accesorios para situarlos en los laterales. Gracias al espacio disponible se pudo achatar la parte baja del difusor de entrada.
Los nuevos motores eran mucho más eficientes y silenciosos, pero hubo que diseñar un nuevo pilón para poder situarlos convenienetemente. Debajo se puede ver la posición adelantada del motor P&W que montan los A220 (CSeries). Esta es la tendencia general en la industria. Motores muy adelantados colocados en pilones que sobresalen del borde de ataque.
Debajo se pueden ver los motores del 737 Classic (−300, −400, −500) y los de las series Next-Generation (−600, −700, −800, −900) comparados con los originales JT8D que montaba el 737 en sus inicios. Al aumentar el índice de derivación aumenta el diámetro del fan.
El ala de los nuevos modelos fue modificada para soportar el nuevo peso de los motores. También se realizaron varios cambios y mejoras en aerodinámica. Debido a que el motor está cerca del suelo, los modelos 737-300s y posteriores son más propensos a sufrir daños por FOD. El motor turbofan CFM56-7 mejorado en el 737 Next Generation es un 7% más eficiente en términos de combustible que el CFM56-3 anterior en los 737 clásicos. Los nuevos 737 MAX, cuentan con motores CFM International LEAP-1B. Estos motores son enormes teniendo en cuenta el tipo de fuselaje de este avión, el diámetro del ventilador es de 1,73 m. Se calculó que que estos motores serían entre un 10 y un 12% más eficientes que los motores CFM56-7B, por lo que rápidamente se dio el visto bueno para su instalación.
Cambiar un motor de un avión no es tarea sencilla. Como se sabe, fue precisamente la adopción de estos motores lo que dio lugra a ciertas modificaciones en la aviónica para que los controles de vuelo corrigieran automáticamente la tendencia del avión a cabecear hacia arriba en algunas condiciones de vuelo. Ver posts dedicados al MCAS.
Una pregunta tonta ¿Porqué no hay mas aviones de ala alta?. Visto así parece lógico, aunque entiendo que como en el caso del 737 los fabricantes quieran estirar y amortizar aún mas un diseño que han visto eficaz. ¿Puede ser que tenga algo que ver con los depósitos de combustible.
ResponderEliminarHola Roberto, no es una pregunt nada tonta, todo lo contrario. Verás, tengo un post que habla de esto precisamente. te lo resumo aquí, pero lo puedes encontrar si lo pones en la búsqueda en la cabecera del Blog "Ala alta".
EliminarLos efectos de la posición del ala en cuanto a la estabilidad son en realidad pocos. En terminos generales se puede decir que un ala alta tiene algo más de estabilidad que un ala baja.
Los aviones de ala alta tipo Cessna suelen reaccionar todos de forma similar. Incluso con los Mirage F-1 que tienen el ala alta sucede algo parecido. La estabilidad natural del avión suele sacarlos de una barrena casi sin tocar los mandos de vuelo (por supuesto, siempre que se tenga altura suficiente).
Hacer la misma maniobra con un avión tipo Piper de ala baja requiere algo más de control de vuelo para poder sacarlo de una barrena, pero son también bastante estables gracias a que tienen diedro.
Los pilotos privados frecuentemente discuten sobre este punto en sus conversaciones. Aquellos que vuelan aviones de ala baja insisten en que la vista clara del cielo supera la falta de visibilidad hacia abajo debido al ala. Los pilotos de ala alta argumentan que la vista del suelo es más importante (sobre todo en el aterrizaje) que la vista del cielo. Aquellos pilotos que vuelan en regiones muy soleadas también aprecian el ala alta como elemento que produce sombra en la cabina. Por lo tanto, la elección de la posición del ala tiene que ver más con aspectos prácticos. Además de un ligero aumento en la estabilidad, un avión de ala alta ofrece la posibilidad de ubicar el fuselaje cerca del suelo. Los transportes militares utilizan esta configuración para que los equipos puedan cargarse y descargarse fácilmente. Un buen ejemplo el CASA CN-235.
Las alas altas también ofrecen más espacio para dispositivos de grandes dimensiones. Recuérdese el por qué de los motores achatados del Boeing 737. Cuando cambiaron los motores de este avión para equiparlo con los nuevos turbofan, Boeing se las vio y se las deseó para poder montarlos tan cerca del suelo. El resultado es el achatamiento característico.
En muchos aviones, por ejemplo, los flaps del ala pueden extenderse más abajo sin preocuparse por la interferencia del suelo. Una desventaja de las alas altas es que el tren de aterrizaje debe colocarse en el fuselaje. Esto generalmente hace que se tengan que usar carenados abultados para acomodar las ruedas, como en la foto de arriba del CN-235. Esto, claro está, crea más resistencia. En el Mirage F-1 de ala alta, por ejemplo se quiso evitar todo abultamiento innecesario para que la aerodinámica del avión fuera la mejor posible y llegar al Mach 2.2 sin penalizaciones. En ese caso se optó por retraer el tren principal hacia adelante, volteando las ruedas para encajaras en el interior del fuselaje en una complicada cinemática, que es a la vez un prodigio de ingeniería. Cualquiera que haya visto la retracción del tren del F-1 sabrá a lo que me refiero. Los aviones de ala baja hacen que la colocación del tren de aterrizaje sea mucho más simple y la cinemática mucho más sencilla.
Los aviones de ala baja también cuentan con ciertos beneficios estructurales porque los largueros del ala (los elementos internos que soportan el ala) pueden pasar a través del fuselaje inferior debajo de la cubierta de los pasajeros. Esto tiene la ventaja de contar con una estructura continua del larguero y permite que el ala esté totalmente en voladizo sin añadir otros refuerzos.
Los aviones con alas colocadas en el medio del fuselaje generalmente se encuentran en aviones de combate o aviones acrobáticos. La posición intermedia ofrece beneficios aerodinámicos con una menos resistencia y buena visibilidad. La principal desventaja de una configuración de ala media es que el encastre ala-fuselaje ocurre en medio de la estructura que debe pasar a través del fuselaje en un punto donde se podría poner carga, pasajeros, etc.