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Jun 08, 2023

Boeing para construir preparado

Quando você queima tanto combustível quanto uma companhia aérea, uma eficiência de combustível de um dígito

Quando você queima tanto combustível quanto uma companhia aérea, um ajuste de eficiência de combustível de um dígito resulta em uma economia enorme. Veja o filme Aeroshark de redução de arrasto que a Swiss Airlines colocou em todos os seus 12 Boeing 777 – ele oferece um ganho de eficiência de 1% e, como resultado, em apenas 12 aeronaves, a Swiss espera usar 4.800 toneladas a menos de combustível de aviação a cada ano, economizando quase meio milhão de dólares por ano, por avião aos preços de hoje. Isso seria mais próximo de meio bilhão por ano para uma operadora como a American Airlines, aproximando-se de 1.000 aviões em sua frota, com um ganho de eficiência de 1%.

Assim, você pode ver como um avião 30% mais eficiente do que as melhores máquinas de corredor único de hoje pode ser um grande negócio. Nós encontramos pela primeira vez o conceito de design de "asa treliçada" da Boeing em 2010, como parte do conceito Volt "Subsonic Ultra Green Aircraft Research" (SUGAR) que ele projetou como parte de um programa de pesquisa da NASA.

A ideia tira proveito da sustentação mais alta e do arrasto mais baixo que você obtém com asas mais longas, mais finas e de alta proporção - o tipo que você pode encontrar em um planador sem motor. Um conceito que a Boeing estava testando em 2016, por exemplo, tinha asas cerca de 50% mais largas do que aeronaves padrão comparáveis.

Estruturalmente, esse tipo de coisa simplesmente não funciona sem reforço. Assim, o projeto da Boeing pendura as asas no topo da fuselagem e as prende com longas treliças saindo da barriga do avião. Estes também são aerofólios cuidadosamente moldados, adicionando sustentação extra, bem como força e estabilidade.

Como um conceito subsônico voando em torno de Mach 0,70 a 0,75 (519 a 556 mph, 835 a 895 km/h), a Boeing estimou que esses aviões de asa reforçada poderiam queimar 50% menos combustível do que um avião comum. Em 2019, o conceito foi redesenhado para navegar no limite da velocidade transônica, em torno de Mach 0,8 (593 mph, 955 km/h), e seja pela velocidade adicionada ou simplesmente por um melhor entendimento da aerodinâmica, a Boeing caminhou o reivindicações de eficiência de volta.

“Quando combinado com avanços esperados em sistemas de propulsão, materiais e arquitetura de sistemas”, diz um comunicado de imprensa da Boeing, “um avião de corredor único com uma configuração TTBW pode reduzir o consumo de combustível e as emissões em até 30% em relação ao avião de corredor único mais eficiente da atualidade. aviões, dependendo da missão."

Já faz muito tempo em modelagem digital e testes de túnel de vento em subescala, mas a NASA agora concedeu financiamento à Boeing por meio do acordo SFD Space Act no valor de US $ 425 milhões, a serem lançados com cerca de US $ 725 milhões da Boeing e vários outros parceiros de negócios, para realmente ir e construir a coisa em escala real e testá-la adequadamente.

A NASA diz que planeja concluir os testes na aeronave de demonstração Transonic Truss-Braced Wing "até o final da década de 2020, para que as tecnologias e designs demonstrados pelo projeto possam informar as decisões da indústria sobre a próxima geração de aeronaves de corredor único que podem entrar em serviço em década de 2030".

Certamente haverá desafios. Para começar, essas asas superlongas podem simplesmente não se encaixar nos terminais ou hangares de aeroportos existentes. A Boeing não disse nada sobre a aeronave de demonstração, mas no conceito de 2019 falou em usar asas dobráveis ​​para contornar esse problema no solo.

E ainda há o fato de que as asas enormes, grossas e de menor proporção em aviões padrão criam um espaço oco perfeito para seus tanques de combustível. Manter o combustível nas asas coloca muito peso na largura, mais perto do centro de sustentação, reduzindo as tensões de engenharia onde as asas encontram o corpo. Contribui um pouco para a segurança em caso de colisão, mantendo a queima de combustível longe dos passageiros. E de uma perspectiva de tachas de latão puro, ele libera espaço na cabine para assentos extras lucrativos. O design de treliça usa asas tão finas que os tanques de combustível provavelmente terão que voltar para a fuselagem.

Por outro lado, a Boeing diz que as asas montadas no alto "poderiam eventualmente acomodar sistemas de propulsão avançados que são limitados pela falta de espaço sob as asas nas configurações atuais de aviões de asa baixa" - embora este demonstrador não esteja testando nenhuma fantasia novos motores imediatamente.