Por que as luzes externas das aeronaves estão redondas, não estão em forma de lágrima?

Essa lente beacon (e a maioria das lentes estroboscópicas com formato semelhante) são, na verdade, lentes Fresnel .
Eles são projetados oticamente para produzir um plano específico & intensidade de cobertura e matizado para uma cor específica. (A cor, a intensidade e o plano são especificados nos FARs e nos regulamentos técnicos aplicáveis Ordens padrão se você quiser caçar os requisitos.)

A lente óptica é mais fácil de ver nas lentes split (vermelho / branco):

Uma lente Fresnel não é a única maneira de atender a esses requisitos, algumas luzes anticolisão fazem isso por pura intensidade (embora mantendo a forma "jar", principalmente para compatibilidade de instalação) e como a GdD apontou que há mais opções aerodinâmicas disponíveis . O método da lente de Fresnel é normalmente adequado para aeronaves menores / mais lentas, e a penalidade de arrasto em velocidades relativamente baixas não é significativa o suficiente para os projetistas se preocuparem.

Sua suposição de que todos são redondos é defeituosa, muitos são em forma de lágrima.

Você verá os redondos em muitas aeronaves mais lentas, onde a aerodinâmica não é um problema tão grande, no entanto, em aeronaves mais rápidas, elas são quase sempre aerodinâmicas.

Olhando para a fotografia que você está mostrando, não apenas as luzes não são muito aerodinâmicas, você pode ver também que a carenagem na cauda pode ter uma transição mais suave, os rebites usados não são os usados em aviões comerciais het. e a transição entre as placas também não é suave. Você pode ver que a aerodinâmica está aberta a melhorias.

A resposta é a otimização geral do avião.

O Cessna 172 é um pequeno avião de 3 passenguers e um piloto. Os clientes deste avião serão principalmente de 2 tipos:

• Pequenas companhias aéreas que fazem voos curtos entre dois lugares muito próximos.
• Uso privado.

Observe que, embora o avião tenha autonomia de 1200 km, geralmente não é capaz de competir em rotas com essa distância, já que aviões como o A320 poderão oferecer um bilhete mais barato. É um avião típico para viagens entre ilhas com pouco tráfego.

Nesse contexto ...

• Para a companhia aérea, como não haverá um grande tráfego, o principal custo será a amortização do avião, também viagens entre 2 pontos serão geralmente muito curtas, então a maior parte do uso do avião será em terra taxando o aeroporto.
• Para uso privado, será um avião não usado regularmente e o tempo de vôo, na vida do avião, será realmente limitado.

No contexto geral da vida útil do avião, o consumo de combustível (impulsionado pelo arrasto aerodinâmico) será menor do que o efeito da amortização do avião (custos de capital) e manutenção.

Para reduzir o arrasto aerodinâmico e o consumo de combustível em geral (redução de peso), isso implicará custos extras em cada avião fabricado:

• Design add-hoc de componentes que não usam padrões.
• Padrões e controle de qualidade mais elevados.
• Custos mais altos de desenvolvimento (NRC).
• Materiais de alto custo.
• Formas de fabricação mais caras.

Basicamente, o fabricante (Cessna) precisa tomar uma decisão entre:

• Fazendo um avião relativamente mais barato com maior consumo de combustível.
• Tornar um avião caro eficiente no consumo de combustível

Nesse trade-off, para este modelo específico e minha compreensão do objetivo do cliente, é mais atraente criar um avião mais barato.