De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
El Boeing 727 (izquierda) y el Hawker Siddeley Trident (derecha) fueron trijets de cuerpo estrecho introducidos en la década de 1960.

Un trijet es un avión a reacción propulsado por tres motores a reacción . En general, los trijets de las aerolíneas de pasajeros se consideran aviones a reacción de segunda generación , debido a la ubicación de sus motores innovadores, además del avance de la tecnología turbofan .

Otras variaciones de los diseños de tres motores son los trimotores , que son aviones con tres hélices (impulsados ​​por motores de pistón o turbohélice ).

Diseño [ editar ]

El Lockheed L-1011 TriStar (izquierda) y el McDonnell Douglas DC-10 (derecha) son trijets de cuerpo ancho que comparten una configuración similar, sin embargo, la mayor diferencia es el montaje del motor de cola. Motor de cola montado del TriStar, como con el 727 y el Trident, está situado en la parte trasera del fuselaje y se alimenta a través de un S-conducto . El DC-10 no utiliza un conducto en S; su motor de cola está montado sobre el fuselaje en un diseño "directo".

Una consideración con los trijets es posicionar el motor central. Por lo general, esto se logra colocando el motor a lo largo de la línea central, pero aún presenta dificultades.

La configuración más común es tener el motor central ubicado en el fuselaje trasero y abastecido de aire por un conducto en forma de S ; esto se usa en el Hawker Siddeley Trident , Boeing 727 , Tupolev Tu-154 , Lockheed L-1011 TriStar y, más recientemente, el Dassault Falcon 7X. El conducto en S tiene poca resistencia y, dado que el tercer motor está montado más cerca de la línea central, la aeronave normalmente será fácil de manejar en caso de una falla del motor. Sin embargo, los diseños de conductos en S son extremadamente complejos y costosos. Además, el compartimento central del motor requeriría cambios estructurales en caso de un cambio de motor importante. Por ejemplo, la bahía central del 727 solo era lo suficientemente ancha para adaptarse a un turbofan de derivación baja y no a los turboventiladores de derivación alta más nuevos, que eran más silenciosos y potentes. Boeing decidió que un rediseño era demasiado caro y puso fin a su producción en lugar de seguir desarrollándose. La sección de la cola del Lockheed Tristar era demasiado corta para adaptarse a un motor de dos carretes existente, ya que fue diseñado solo para acomodar el nuevo Rolls-Royce RB211 de tres carretes.y los retrasos en el desarrollo del RB211, a su vez, retrasaron la entrada en servicio del TriStar, lo que afectó las ventas. [1]

El McDonnell Douglas DC-10 y el MD-11 relacionado utilizan un diseño alternativo "directo", que permite una instalación, modificación y acceso más fáciles del motor. También tiene el beneficio adicional de ser mucho más fácil de cambiar el motor. Sin embargo, esto sacrifica la aerodinámica en comparación con el conducto en S. Además, como el motor está ubicado mucho más arriba que los motores montados en las alas, la falla del motor producirá un mayor momento de cabeceo, lo que hará que sea más difícil de controlar.

La ubicación de los dos motores restantes varía. La mayoría de los aviones más pequeños, como el Hawker Siddeley Trident y el Boeing 727 , así como el Tupolev Tu-154 de tamaño intermedio , tienen dos torres de motor de montaje lateral en una configuración de cola en T. El Lockheed TriStar de fuselaje ancho más grande y el DC-10 / MD-11 montan un motor debajo de cada ala. Se realizaron estudios preliminares en el TriStar para reutilizar el fuselaje y el ala para un diseño de doble chorro, aunque estos nunca se materializaron debido a la falta de fondos de Lockheed. Además, a fines de la década de 1990, Boeing, que se había hecho cargo de McDonnell Douglas, consideró quitar el motor de cola del MD-11 para convertirlo en un bimotor, pero canceló por completo la producción del MD-11. [1]

Ventajas e inconvenientes [ editar ]

Una de las principales ventajas del diseño del trijet es que las alas se pueden ubicar más a popa en el fuselaje, en comparación con los twinjets y quadjets con todos los motores montados en alas, lo que permite que las puertas de entrada y salida de la cabina principal estén ubicadas más centralmente para un embarque y desembarque más rápido. asegurando tiempos de respuesta más cortos. El motor y las alas montados en la parte trasera desplazan el centro de gravedad del avión hacia atrás, mejorando la eficiencia del combustible, aunque esto también hará que el avión sea un poco menos estable y más difícil de manejar durante el despegue y el aterrizaje. (El McDonnell Douglas DC-9 twinjet y sus derivados, cuyos motores están montados sobre pilones cerca del empenaje trasero, tienen ventajas / desventajas similares al diseño de trijet, como las alas ubicadas más hacia atrás y un centro de gravedad más hacia atrás).

Los trijets son más eficientes y más baratos que los aviones de cuatro motores, ya que los motores son la parte más cara del avión y tener más motores consume más combustible, especialmente si los quadjets y trijets comparten motores de potencia similar, lo que hace que la configuración trijet sea más adecuada para un avión. avión de pasajeros de tamaño medio en comparación con los quadjets más grandes. Sin embargo, los precios de compra más altos, principalmente debido a la dificultad y complejidad de montar el tercer motor a través de la cola, anularán de alguna manera esta ventaja.

Debido a su empuje adicional, los trijets tendrán un rendimiento de despegue ligeramente mejorado en comparación con los twinjets si falla un motor. Debido a que el rendimiento de despegue de las aeronaves generalmente se calcula para incluir un margen adicional para tener en cuenta una posible falla del motor, los trijets están en mejores condiciones de despegar desde aeropuertos calientes y altos o aquellos donde el despeje del terreno cerca de la pista es un problema.

A diferencia de los twinjets, los trijets no están obligados a aterrizar inmediatamente en el aeropuerto adecuado más cercano si falla un motor (esta ventaja también se comparte con los quadjets). [2] Esto es ventajoso si la aeronave no está cerca de una de las bases de mantenimiento del operador, ya que los pilotos pueden continuar el vuelo y aterrizar en un aeropuerto donde es más adecuado realizar reparaciones. Además, para los trijets en tierra con un motor inoperativo, se puede otorgar la aprobación para realizar vuelos en ferry con dos motores. Antes de la introducción de ETOPS , solo los trijets y quadjets podían realizar vuelos internacionales largos sobre áreas sin aeropuertos de desvío. Sin embargo, esta ventaja ha desaparecido en gran medida en los últimos años, ya que los aviones bimotores con certificación ETOPS también pueden hacerlo.

El mayor obstáculo al que se enfrentan los trijets en la actualidad son los costos operativos, principalmente la eficiencia del combustible, ya que un diseño de tres motores casi con certeza consume más combustible que un diseño de dos motores comparable. Esto también aumenta enormemente la dificultad de comercializar un nuevo avión trijet en la actualidad, especialmente para el servicio de pasajeros. Sin embargo, esto valió la pena el intercambio entre 1970 y la década de 1990, cuando los trijets y los twinjets compartían motores de potencia similar, como cuando el DC-10, MD-11, el 767 de Boeing y los A300, A310 y A330 de Airbus eran todos propulsados ​​por el General Electric CF6, y la potencia adicional del tercer motor le dio al DC-10 / MD-11 ventajas en un rango más largo y / o una carga útil más pesada sobre el A300 / A330 twinjet. Desde la década de 1990, con más avances en la tecnología de turbofan de alta derivación, grandes twinjets han sido equipados con motores de diseño especial como el Boeing 777 's General Electric GE90 , permitiendo twinjets para realizar las mismas tareas que la mayoría de trijets e incluso muchos quadjets pero más eficientemente.

Historia [ editar ]

El McDonnell Douglas MD-11 , un sucesor estirado y rediseñado del DC-10, es el diseño trijet más reciente producido para el servicio de aviación comercial.
Un Tupolev Tu-154 M operado por Rossiya Airlines para el gobierno ruso
El jet de negocios Dassault Falcon 900

El primer diseño de trijet en volar fue el prototipo de bombardero Tupolev Tu-73 , volado por primera vez en 1947. [3] Los primeros trijets comerciales fueron el Hawker Siddeley Trident (1962) y el Boeing 727 (1963). Ambos fueron compromisos para cumplir con los requisitos de las aerolíneas; en el caso del Trident, debía satisfacer las necesidades cambiantes de BEA, mientras que el 727 tenía que ser aceptable para tres aerolíneas diferentes. Aunque se consideró la colaboración entre los fabricantes, no se produjo. [4]

Early American TwinJet diseños estaban limitados por la FAA 's regla de los 60 minutos , con lo que la trayectoria de vuelo de los aviones bimotores se restringió a un plazo de 60 minutos' tiempo de vuelo desde un aeropuerto adecuado, en caso de fallo del motor. En 1964, esta regla se eliminó para los diseños de trijet, ya que tenían un mayor margen de seguridad.

Para los aviones de pasajeros de segunda generación, con las innovaciones del turbofan de alto bypass para una mayor eficiencia y reducción de ruido, y el de fuselaje ancho (pasillo doble) para una mayor capacidad de pasajeros / carga, el diseño trijet se consideró la configuración óptima para el avión de pasajeros mediano de fuselaje ancho, sentado en términos de tamaño, alcance y costo entre quadjets (aviones de cuatro motores) y twinjets, y esto dio lugar a una avalancha de diseños de trijet. El Boeing 747 de cuatro motores era popular para vuelos transoceánicos debido a su largo alcance y gran tamaño, pero era caro y no todas las rutas podían llenar su capacidad de asientos, mientras que los modelos originales del Airbus A300Los twinjet estaban limitados a distancias de corto a medio alcance. Durante este período, diferentes aviones de pasajeros compartieron motores de potencia similar, como cuando el McDonnell Douglas DC-10 , Airbus A300 y Boeing 767 eran propulsados ​​por General Electric CF6 , la potencia adicional del tercer motor le dio ventajas al DC-10. en un rango más largo y / o una carga útil más pesada que los A300 y 767 twinjets. Por lo tanto, diseños de trijet como el DC-10 y el L-1011 TriStarrepresentó el mejor compromiso con el mediano a largo alcance y el tamaño mediano que las aerolíneas estadounidenses buscaban para sus rutas nacionales y transatlánticas. Como resultado de estos trijet de fuselaje ancho, así como de la popularidad del Boeing 727, en su apogeo de la década de 1980, los trijets constituían la mayoría de todos los aviones de pasajeros estadounidenses.

De 1985 a 2003, el número de aviones de este tipo en servicio se había hundido de 1488 a 602. El número de twinjets, por otra parte, se había más que cuadriplicado en el mismo período. [5] Tanto Lockheed como McDonnell Douglas se debilitaron financieramente compitiendo en el mercado de fuselaje ancho, lo que llevó a Lockheed a poner fin a la producción del L-1011 en 1984 después de producir solo la mitad de las unidades necesarias para alcanzar el punto de equilibrio, mientras que una serie de accidentes fatales de DC-10 también ralentizó sus ventas. [1] En 1984, Boeing terminó la producción del 727, ya que su compartimiento central del motor requeriría un rediseño extremadamente costoso para acomodar turbofans de alto bypass más silenciosos, y pronto fue reemplazado por Airbus con su A320 y Boeing con sus 737 y 757.. Los avances adicionales en la tecnología de turbofan de alto bypass y la consiguiente relajación en las reglas de seguridad de las aerolíneas hicieron que el trijet e incluso el quadjet fueran casi obsoletos para los servicios de pasajeros, ya que su alcance y carga útil podrían cubrirse de manera más eficiente con grandes twinjets propulsados ​​con motores especialmente diseñados como el 777 de General Electric GE90 .

Durante la década de 1980, McDonnell Douglas fue el único fabricante occidental que continuó con el desarrollo del diseño del trijet con una actualización del DC-10 , el MD-11 , que inicialmente tenía una ventaja de alcance y carga útil sobre sus competidores de fuselaje ancho medio más cercanos que eran twinjets, el Boeing 767 en producción y el próximo Airbus A330 . McDonnell Douglas había planeado un nuevo trijet llamado MD-XX, que eran versiones alargadas del MD-11 . El avión MD-XX Long Range habría sido capaz de viajar distancias de hasta 8,320 millas náuticas.(15.410 km) y tenía una envergadura de 65 metros (213 pies). El proyecto se canceló en 1996, un año antes de que Boeing adquiriera McDonnell Douglas. Boeing terminó la producción del MD-11 después de completar los pedidos restantes de los clientes, ya que el MD-11 habría competido con el 767 y el 777. Nunca llegó un estudio para eliminar el motor montado en la cola del MD-11 (que lo habría convertido en un twinjet). a buen término, ya que habría sido muy caro, y el MD-11 tenía muy poco en común en términos de diseño o clasificación de tipo con otros aviones Boeing. [6]En contraste con McDonnell Douglas que se apegaba a su configuración trijet existente, Airbus (que nunca produjo un avión trijet) y Boeing trabajaron en nuevos diseños de doble jet de fuselaje ancho que se convertirían en A330 y 777, respectivamente. La ventaja de largo alcance del MD-11 fue breve, ya que pronto se vio amenazada por el derivado de cuatro motores del A330, el A340 y el 777. El único otro desarrollo notable de trijet durante la década de 1980 fue en la Unión Soviética , donde el Tupolev Tu- 154 fue rediseñado con el motor Soloviev D-30 , así como un nuevo diseño de ala y entró en producción en serie a partir de 1984 como el Tu-154M .

Con las excepciones de los jets ejecutivos Dassault Falcon 7X , Falcon 8x y Falcon 900 , ningún fabricante produce actualmente aviones de pasajeros de tres motores.

Estado actual [ editar ]

Los motores modernos tienen tasas de falla extremadamente bajas y pueden generar una potencia y empuje del eje mucho más altos que los modelos anteriores. Esto hace que los twinjets sean más adecuados que antes para las operaciones transoceánicas de larga distancia, lo que resulta en una reducción de las restricciones de ETOPS ; Los modernos aviones bimotores de fuselaje ancho suelen tener una clasificación ETOPS 180 o incluso (en el caso de los Boeing 777 y 787 ) ETOPS 330. Como tal, tener más de dos motores ya no se considera necesario, excepto para aviones muy grandes o pesados ​​como el Boeing 747 , Airbus A380 (más de 400 asientos en una configuración de clase mixta), Antonov An-124 y An-225., o para vuelos a través del hemisferio sur, principalmente hacia y desde Australia (que aún no ha adoptado el estándar ETOPS 330), donde la ruta más directa para algunos vuelos es sobre la Antártida . [7]

Desde el año 2000, tanto de fuselaje estrecho y de fuselaje ancho producción trijet haya cesado por casi todos los aviones comerciales, siendo reemplazado por twinjets . A partir de 2016, los jets ejecutivos Falcon 7X, 8X y 900, todos los cuales usan conductos S , son los únicos trijets en producción. Algunos modelos antiguos, como el 727 , el Tu-154 , el DC-10 y el MD-11, han encontrado una segunda carrera como aviones de carga, así como un servicio limitado, gubernamental y militar. Los trijets más utilizados son el DC-10 y el MD-11, operados principalmente por UPS Airlines y FedEx Express en el servicio de carga.

Para los operadores privados y corporativos, donde la eficiencia del combustible es a menudo menos importante que para las aerolíneas, los trijets aún pueden ser de interés debido a su inmunidad a ETOPS y la capacidad de despegar desde pistas más cortas. Como resultado, operadores privados y departamentos de vuelos corporativos utilizan una cantidad considerable de trijets, como los 727 y los Dassault Falcons de nueva construcción .

Futuro de los trijets [ editar ]

Airbus presentó una patente en 2008 para un nuevo diseño trijet de doble cola , cuyo motor de cola parece utilizar un diseño "recto" similar al MD-11, pero se desconoce si se desarrollará o producirá y cuándo. [8] Sin embargo, el diseño de cuerpo de ala combinado del Boeing X-48 propuesto, el estudio de diseño N + 2 de Lockheed y el avión comercial supersónico Aerion AS2 también tienen tres motores. [9] [10] El AS2 está recibiendo pedidos y se ha construido una maqueta de madera. [11] [12]

Auge de la tecnología planeado 's Overture transporte supersónico (SST) avión de línea, se prevé utilizar tres motores, con el tercer motor instalado en la cola con un conducto en forma de Y y tomas de aire en ambos lados de la parte trasera.

Ejemplos [ editar ]

  • Boeing 727
  • Boeing X-48
  • Dassault Falcon 50
  • Dassault Falcon 900
  • Dassault Falcon 7X
  • Dassault Falcon 8X
  • Tridente Hawker Siddeley
  • Lockheed L-1011 TriStar
  • Martín XB-51
  • McDonnell Douglas DC-10
  • McDonnell Douglas MD-11
  • Tupolev Tu-154
  • Yakovlev Yak-40
  • Yakovlev Yak-42

Desarrollos de trijet propuestos o suspendidos [ editar ]

  • Boeing 747-300 Trijet - 747 reducido para competir con el DC-10 y L-1011 , cambiado a cuatro motores
  • Cuerpo de ala combinada Trijet: diseño propuesto basado en el Boeing X-48
  • McDonnell Douglas MD-XX - derivado estirado del DC-10, proyecto archivado
  • Norteamericano NR-349 - derivado del interceptor propuesto del A-5 Vigilante , cancelado
  • Airbus twin-tail trijet, [8] - estado desconocido
  • Dassault Supersonic Business Jet - suspendido
  • Aerion AS2 [13]
  • Sukhoi-Gulfstream S-21
  • Obertura de la tecnología de auge
  • Boeing 777 : originalmente concebido como un trijet 767 en la década de 1970 para competir con el DC-10 y el L-1011; más tarde se convirtió en un nuevo diseño de dos motores.

Ver también [ editar ]

  • Quadjet
  • Conducto en S
  • Trimotor
  • Twinjet
  • Aviones de fuselaje ancho

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c "Réquiem por una obra maestra de Trijet: el Lockheed L-1011" . 30 de septiembre de 2015.
  2. ^ "14 CFR § 121.565 - motor inoperativo: aterrizaje; informes" .
  3. ^ Duffy, Paul; Kandalov, AI (1996). Tupolev: El hombre y su avión . ISBN 978-1-56091-899-8.
  4. ^ "Jets comerciales". Maravillas modernas . Temporada A149. 16 de enero de 2001. aprox. 15 minutos en. CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  5. ^ Tabla 1-13: Aerolínea estadounidense activa y flota de aviación general por tipo de aeronave Oficina de estadísticas de transporte
  6. ^ "Canal de noticias | Página de inicio" .
  7. Irving, Clive (6 de enero de 2014). "La mayoría de los vuelos internacionales pronto tendrán dos motores menos ... pero eso está bien" . La bestia diaria .
  8. ^ a b Airbus presenta la patente para el nuevo diseño de trijet, FlightGlobal.com, consultado el 11 de diciembre de 2008.
  9. ^ "Nuestras historias de enfoque, innovación y propósito del cliente" .
  10. ^ "El jet de negocios supersónico AS2 de Aerion obtiene espacio adicional en el motor y la cabina" . 2014-05-21.
  11. ^ "Flexjet impulsa el plan supersónico de Bizjet con Aerion AS2 Order" .
  12. ^ "Noticias de la aviación empresarial de BlueSky - blueskynews.aero" .
  13. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 28 de julio de 2014 . Consultado el 20 de julio de 2014 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
  • Aviones comerciales modernos Willian Green, Gordon Swanborough y John Mowinski, 1987

Enlaces externos [ editar ]

  • Colocación del motor del grupo de diseño y aerodinámica de aeronaves de la Universidad de Stanford Consultado el 13 de marzo de 2007
  • Página de modelos MD-11 / MD-12 sin desarrollar
  • Patente de un caza de tres motores
  • Patente de un caza de tres motores
  • Propuesta de interceptor NR-349