Resposta curta: eles mentiram, são 12, e não 30 toneladas de capacidade de carga extra no A340 devido a ser um quad.
Como um motor montado na asa fornece carga extra?
O peso (força) do motor vezes a distância até a raiz da asa é um torque (força * distância) que dobra a asa para baixo. Quanto mais longe o motor, maior esse torque.
Este torque para baixo reduz o torque para cima (do elevador) experimentado pela asa. Você pode pensar nisso como a força de sustentação do centro aerodinâmico $ y_ {MAC} $ para a raiz da asa - mais sobre isso em breve. Então, se o avião é limitado pelas asas (estruturalmente), qualquer alívio extra de flexão permitirá que mais peso seja levantado.
Também foi por isso que o 707 teve uma carga útil melhor em comparação com o Vickers VC10 (seus 4 motores são montados na traseira) . As asas tinham que ser construídas mais strongs (mais pesadas), que comiam na carga ( vc10.net ).
That is one of the reasons that especially the Standard VC10 is more expensive to operate than a 707, its structure is slightly heavier for the same number of passengers (25,7% of MTOW as opposed to 24,6% for the 707).
Isso realmente conta para 30 toneladas?
Não. Acontece que a Airbus estava mentindo. Mas faz conta para alguns.
A parte mentirosa primeiro. De acordo com John Leahy - um executivo da Airbus de 33 anos - de uma entrevista de janeiro de 2018 em leehamnews.com ( coisa boa que você perguntou em 2018):
The 330 was intentionally being held down in takeoff weight and performance because they didn’t want it to overlap the 340.
Então, quanto foram os motores e quanto estava sendo retido?
O A330 (e o A340), como muitos jet-liners, ganham MTOW à medida que voam mais. Pequenos passos no início após as validações de design, depois grandes etapas após as modificações. Então, para ter uma comparação justa, precisamos voltar no tempo.
A referência citada é de 1991, mas o MTOW de entrada em serviço (EIS) do A330 não estava não 30 toneladas abaixo do A340. Esse número foi baseado nos 1986 MTOWs de 204 e 232 toneladas para o A330 e A340, respectivamente ( flightglobal.com ).
(Gráfico: Airbus ) A330 -300 MTOW aumento ao longo dos anos. Note-se que o neo começa em onde o ceo deixou - em 242 com maior desenvolvimento para atingir 251 toneladas, conforme anunciado em março de 2018 ( leehamnews.com ).
Como você pode ver, o EIS MTOW do A330 foi de 212 toneladas (um intervalo de 20 toneladas, não 30). Sem grandes modificações, atingiu 217 (um intervalo de 15 toneladas, não 30).
As 15 toneladas são devidas aos motores de popa?
Sim. Primeiro, volte para o $ y_ {MAC} $. Veja: Onde fica a posição lateral do centro aerodinâmico?
Calculá-lo para o A330 com base em sua visualização de plano disponível e ignorando o Yehudi deu-me um valor de 8,9 m (da raiz da asa). Levar em conta que a forma complexa iria, acredito, ir mais longe, dando aos motores uma vantagem ainda maior - então estamos bem lá.
As estações do motor estão a 6,4 e a 16,5 m da raiz da asa. E os motores pesam 6,16 (Trent 700 na A330) e 3,99 (CFM56-5C na A340) toneladas.
Com esses números, os motores A330 fornecem um torque para baixo (alívio de flexão) de 39,4 g kNm (por lado). Os motores A340 mais espalhados (mas também cada ~ 2 toneladas mais leves) fornecem 91,4g kNm (por lado).
Tendo em conta o MTOW de 8,9 m $ y {MAC} $ e o MTOW superior de 217, os meus resultados são:
11,67 toneladas do intervalo de 15 toneladas são, de fato, devido a ser um gêmeo e não um quad. As restantes 3,33 toneladas são provavelmente devidas ao meu leniente $ y_ {MAC} $ - movendo-se mais para dentro, dá mais crédito aos motores.
Se você está se perguntando sobre o valor original de 204 toneladas, eles retiveram 16,3 toneladas (72,6g kNm por lado). Assim, a declaração original deveria ter uma capacidade extra de aproximadamente 12 toneladas, não 28 (ou 30) - mas eles não queriam prejudicar as vendas do A340.
Isso foi muito divertido, e é bom ver como o ganho final do A330 EIS (13 toneladas de 204) está próximo da minha estimativa.
