Por que as aeronaves de passageiros não usam mais a configuração de trijet?

Quanto menos motores uma aeronave tiver, menor é o seu custo operacional. Os motores são a parte mais intensiva em manutenção de uma aeronave e fazem uma inspeção de seção quente em dois grandes motores Custa menos do que fazê-lo em três motores um pouco menores.

Quando o tri-jatos foram desenvolvidos, não havia motores suficientemente grandes e poderosos disponíveis. Eles já eram mais baratos de operar do que os aviões com quatro motores e grandes demais para ter energia suficiente com apenas dois. Agora, com motores que podem fornecer um impulso estático de mais de libras 100,000, tudo abaixo de um Jumbo Jet ou A380 pode ser alimentado com apenas dois motores.

Outro motivo é o aumento da confiabilidade do motor: com três ou quatro motores, uma falha no motor é menos problemática do que com apenas dois motores por avião. Anteriormente, o planejamento de rotas tinha que manter uma distância máxima de minutos de voo 60 para um aeroporto de desvio. No 1964, isso foi dispensado para aeronaves com três motores, mas os gêmeos ainda estavam vinculados a essa restrição. Com mais experiência e melhores mecanismos, essa regra foi relaxado para gêmeos gradualmente para 120 (1985), depois 180 (1988) e agora 370 (2014) minutos para o Airbus A350 XWB e gêmeos se tornaram muito mais versáteis para suas companhias aéreas.

Alguns dos projetos antigos de tri-jato eram bastante populares entre os operadores: o último Tupolev Tu-154 foi construído apenas no 2013. Mas além do Dassault Falcon 900 e 7X jatos executivos, não conheço nenhum trijet que ainda esteja em produção.

O principal motivo para a seleção de três motores foi o problema de confiabilidade dos motores de turbina a gás usados ​​no início da era dos jatos. Os requisitos operacionais da FAA §121.161 Limitações do avião: tipo de rota diz:

... no certificate holder may operate a turbine-engine-powered airplane over a route that contains a point—

(1) Farther than a flying time from an Adequate Airport (at a one-engine-inoperative cruise speed under standard conditions in still air) of 60 minutes for a two-engine airplane or 180 minutes for a passenger-carrying airplane with more than two engines

A maioria dos tri-jatos iniciais foi configurada para operações de longo alcance, uma vez que aeronaves bimotores não podiam ser operadas na maioria das rotas transatlânticas.

No entanto, à medida que a confiabilidade do motor melhorou, as autoridades reguladoras certificaram uma série de aeronaves de dois motores para ETOPS (Operações com Motores Gêmeas de Longo Alcance). Como as companhias aéreas preferem o menor número possível de motores (o que se traduz em custos iniciais e operacionais mais baixos), os jatos tri se tornaram uma relíquia do passado.

Manter o terceiro mecanismo em cima da fuselagem é uma grande dor de cabeça em comparação com os outros dois. Além disso, a colocação do terceiro motor foi uma troca de projeto entre eficiência aerodinâmica, por um lado, e instalação mais fácil (e menor custo), por outro.

Pelas mesmas razões, não estamos vendo nenhuma aeronave com quatro motores e todas as aeronaves em desenvolvimento são de dois motores. Além disso, melhorias na potência do motor (o GE-777 da 90 produz quase o dobro do impulso do GE CF-11 do MD-6) e na economia de combustível (as aeronaves atuais queimam cerca de 10% menos combustível em comparação com a aeronave dos 1980s) significam que o impulso necessário ( e alcance) podem ser gerados por um menor número de motores.

Outro ponto (menor) é que as taxas de desvio aumentaram nas últimas décadas e isso pode apresentar dificuldades na colocação do motor central.

Outras (ótimas) respostas já abordaram a maioria dos motivos.

No lado dos jatos executivos, você pode fazer o seguinte: http://www.airteamimages.com/dassault-falcon-7x_CS-DTS_masterjet_176224.html

Mas não tão frequentemente com aviões. : P

Brincadeira, deixe de lado ...

Custo:

Um terceiro (ou segundo) motor na / abaixo da cauda adiciona peças / componentes específicos, que devem ser fabricados, mantidos, e peças de reposição devem ser disponibilizadas durante toda a vida útil do tipo. Assim como a razão pela qual as "sobrancelhas" foram removidas da linha 737 e nenhum avião comercial comprou o 777 com asas dobráveis ​​(e a idéia caiu em projetos do tipo A380), reduzir custos é um motivo relevante para não fabricar "especial" "partes sempre que possível. Os mais vendidos são aeronaves que são barato para manusear e manter. Se você pode usar motores maiores para obter dois em vez de três, então ...

Razões semelhantes para desmontar o mecanismo #2. Em um jato relativamente pequeno, é possível desmontar o motor como no Boeing 727. No entanto, para tornar isso possível com os motores da classe (e tamanho) de um GE90, você precisa de estruturas reforçadas (aumento de peso: péssimo!) Ao redor do cone de cauda, ​​levantadores especiais, um cone de cauda grande o suficiente para conter esse motor, em conformidade com a regulamentação em caso de falha da pá do ventilador. A hidráulica e outra fiação elétrica devem ser protegidas. Isso adiciona muitos outros componentes especiais que precisam ser verificados regularmente quanto à aeronavegabilidade. Quando sua aeronave está presa em um aeroporto sem o equipamento apropriado, você deve transportá-la para lá, com o motor de substituição. Custo!

É altamente improvável que veremos um motor montado na cauda em aviões do tamanho de um 777 no futuro.

Ruídos e vibrações:

Motores pequenos estão OK. Motores grandes não muito. Mesmo com o incrível progresso que fizemos na redução do ruído do motor, as vibrações ainda são um fator importante e os postes do motor são a melhor maneira de reduzi-los. Um motor montado na cauda realmente não tem um pilão.

Aerodinâmica:

O lançamento brutal da aeronave pode reduzir ou perturbar o fluxo de ar de admissão do motor #2, com problemas às vezes perceptíveis. Essa é uma grande preocupação para os pilotos que operam em condições quentes e altas. Isso também acontece durante a tenda e a tenda profunda. Motores montados na cauda requerem superfícies maiores ou extras para estabilizar a aeronave e reduzir o arrasto (peso + mais peças para manter)

Comportamento da aeronave:

Quando os motores não são montados de acordo com os outros dois (DC10 / MD11, Tristar), o mecanismo central produz alguns comportamentos específicos de inclinação, dependendo das fases de carga, impulso e vôo. É pior no caso de um mecanismo inoperante. Embora esse comportamento tenha salvado a vida de muitos no passado, também foi um fator em algumas falhas ou interrupções.

Relacionado: o comportamento da aeronave varia muito entre uma versão curta do quadro e uma versão mais longa. O alongamento de uma aeronave com três motores requer muito mais pesquisa, desenvolvimento e testes do que um bimotor. Ter tipos otimizados que atendem aos requisitos das companhias aéreas em seu catálogo não é tão fácil com três aeronaves com motores.

Preocupações de segurança:

No caso de um componente falhar em alta velocidade de rotação, vazamento de combustível ou incêndio, montar o motor na fuselagem obviamente não é a opção mais sedutora. O não tão distante Qantas A380, Air Transat A330, Concorde em Gonnesse ... Combater um incêndio no motor #2 de um Tristar não é o mesmo que combater o incêndio no BA 777 em Las Vegas.

Você não pode realizar uma visão geral da lâmina do ventilador ao andar no motor #2.

Reengenharia:

Você pode criar novas nacelas para motores mais potentes, silenciosos e com menor consumo de combustível para um 737 (100 / 200> Clássicos> NG> Max> ...) ou um A32x (Neo), evitando a necessidade de desenvolver uma estrutura de ar totalmente nova . A reengenharia do 727 reduziu os resultados. Todos os KC135 foram reativados e o 747 com o 8I / F. A330 e 777s ... Passar do DC10 para a versão final do MD11 (que é basicamente um DC10 modificado e ampliado) não foi tão fácil. Muitos retrofits foram disponibilizados vários anos após o MD11 entrar em serviço comercial. Como não sabemos claramente do que o futuro é composto, uma aeronave com três motores pode não cumprir as tecnologias futuras, o que não permite prolongar a vida útil do tipo, a menos que seja projetado desde o início para ser atualizado, como o Falcon 7X (maior / versões mais pesadas nos planos).

No entanto, ter três motores não é uma coisa ruim. Tudo depende do objetivo da aeronave. Um mecanismo extra pode reduzir a decolagem, permitir a seleção de motores menores e mais silenciosos (em alguns casos raros), aumentar a certificação ETOPS, dar acesso a aeroportos quentes e altos, etc. Se esses motivos forem relevantes o suficiente para cancelar o custo extra necessário pelo mecanismo extra, você poderá fabricar uma aeronave de três motores (ou seis, como o An225).

Antes de tudo, o L-1011 possuía um quarto sistema hidráulico comparado ao DC-10 / MD-11, que possuía apenas três.

Em segundo lugar, o L-1011 era uma aeronave fantástica que recebeu contribuições de design de Kelly Johnson, o homem que nos trouxe o SR 71 Blackbird e o F-104 Star Fighter.

O L-1011 era, de longe, a aeronave superior e possuía capacidades que só foram atendidas para uma aeronave de seu tamanho pelo 777. Poderia até pousar em si.

O que feriu o L-1011 foi o fracasso financeiro da Rolls Royce, que atrasou a entrada da aeronave no mercado em um ano. Ele nunca se recuperou das ordens perdidas para a DC-10 pela AA e United, que estavam desesperadas para colocar um tri-jato em suas frotas.

Os motores não puderam ser trocados porque o Rolls Royce RB-211 foi projetado especificamente para a carcaça central do L-1011 e nada mais seria adequado, e não havia tempo para redesenho, reteste e recertificação. Felizmente, o governo britânico resgatou a Rolls Royce para que os motores fossem construídos e entregues.

A gota d'água para o DC-10 foi o acidente em Chicago, embora tecnicamente uma falha na manutenção do AA, o DC-10 foi mal projetado e entrou no mercado para tirar proveito do atraso do L-1011. Nenhum outro DC-10 foi encomendado após esse incidente, e o MD-11 era simplesmente uma versão reembalada da mesma aeronave problemática, feita de materiais compostos e com mais economia de combustível, ou todos pensaram até que entrassem em serviço. Outro elefante branco.

O padrão no Tri-Star era um agitador co-piloto, uma opção de custo extra no DC-10, além de relés de barramento elétrico automáticos que transferiam a carga de um motor morto para um motor ativo, padrão no L-1011 e uma opção no DC-10 e, finalmente, as ripas dianteiras do L-10 travadas mecanicamente no lugar uma vez estendidas hidraulicamente, algo que não é oferecido no DC-10, e é por isso que o AA 191 caiu. Se este fosse um L-1011, esse acidente não teria ocorrido.

O ponto final da morte da Tri-Star foi que a Lockheed simplesmente queria sair do mercado de aeronaves comerciais para poder se concentrar em contratos militares.

A Boeing não tinha motivos para oferecer um Tri-jet, pois desenvolveu as versões longa e curta do 747. De fato, os Tri-jatos eram uma competição de design entre Douglas e Lockheed com base nos critérios da American Airlines que inicialmente encomendaram o L-10, mas mudaram para o DC-10 depois que a Rolls Royce entrou em falência.

Quanto ao 727, nunca pretendeu ser mais do que era, um avião capaz de ETOPS curto, principalmente para o Caribe ou o Havaí.

Pergunte a qualquer piloto que tenha pilotado o Tri-Star e o DC-10 sobre o que ele preferiu e você verá que quase todos escolherão o Lockheed.

O principal motivo para se afastar da trijet foi uma série de falhas hidráulicas totais após uma falha não contida no motor. Isso aconteceu no L1011 e no MD-10 (mas não no 727)

Quando um motor falha, os detritos de alta velocidade do motor com falha cortam o sistema hidráulico e os cabos de controle. O resultado foi um avião sem controles convencionais. Na maior parte, o resultado foi uma perda total. No caso do evento da cidade de Souix, https://en.wikipedia.org/wiki/United_Airlines_Flight_232

quatro pilotos conseguiram pousar o avião (quase) e o acidente resultante matou apenas cerca de 1 / 3 dos passageiros.

Não é uma boa ideia, três motores.