As asas dos aviões poderiam ser mais finas se nenhum combustível fosse armazenado nelas?

Não.

A espessura da asa é ditada principalmente pelas demandas estruturais. Tem que fornecer uma carenagem aerodinâmica para a longarina da asa. Torná-lo mais fino aumentaria a massa da estrutura interna.

Para simplificar, imagine a spar da ala como uma viga. Ela possui dois flanges que transportam cargas de tensão e compressão e uma trama entre os flanges para transmitir cargas de cisalhamento. O momento de flexão transportado pela longarina é o produto das forças nas flanges e a distância entre elas. Se você reduzir a distância, as forças precisam aumentar para manter constante o momento de flexão. Forças maiores resultarão em flanges maiores para manter as tensões no material abaixo do rendimento do estresse.

Limitar a espessura é o desejo de voar em um determinado número de Mach . Uma asa móvel precisa empurrar o ar à sua frente e as asas mais grossas precisam fazer mais força. Isso resulta em uma aceleração mais alta do fluxo ao redor da asa, e as asas mais grossas têm uma menor (o número de Mach do voo quando o fluxo local atinge Mach 1). Esta penalidade de arrasto é especialmente severa no vôo supersônico.

As asas mais grossas também ajudam a criar coeficientes máximos de elevação mais altos, até certo ponto. O enredo abaixo (extraído do site ) mostra que uma espessura de aerofólio de 12% dá o melhor resultados, o que ajuda a manter a área da asa baixa. Uma asa mais espessa também facilita a integração de dispositivos complexos de alta elevação, o que novamente ajuda a reduzir a área da asa.

A espessura da asa resultante é sempre um compromisso, e o volume de combustível é apenas o resultado desse comprometimento. Se uma ala precisar armazenar mais combustível, os projetistas escolherão um menor relação de aspecto , mas deixará a espessura relativa inalterada. Se menos combustível for necessário, os tanques ficarão menores e, novamente, a espessura não mudará.

As asas do avião são projetadas puramente a partir de considerações aerodinâmicas e estruturais. Os caças supersônicos geralmente têm asas muito mais finas (e armazenam combustível na fuselagem), porque esses são os requisitos do vôo supersônico. Para subsônicas (e transônicas, que são os jatos executivos mais modernos - em algumas partes da asa, o fluxo de ar é realmente supersônico), as asas grossas são finas, são estruturalmente muito melhores e fornecem espaço para tanques de combustível e rodas.

Possivelmente, mas não ter combustível na asa provavelmente seria um efeito de tornar as asas mais finas, ao invés de uma causa motriz.

O principal benefício de ter todos os membros estruturais contidos na asa é o arrasto reduzido. Você também obtém alguns outros benefícios, como atraso na parada devido à borda de ataque arredondada e espaço para armazenar seu combustível devido ao maior volume fechado. É improvável que qualquer projeto sério de avião retorne a uma configuração biplana.

Hoje, graças à riqueza de materiais e ferramentas de design, os engenheiros têm, a espessura asa parece ser cerca de 10% com base em olhando para algumas ofertas Airbus / Boeing. Normalmente, um design moderno mudará o perfil do aerofólio da raiz para a ponta, por isso será maior em alguns lugares e menor em outros. É possível que, se essas técnicas fossem aplicadas a projetos de biplanos, pudéssemos criar algumas asas realmente finas, mas o avião teria alto arrasto e provavelmente não venderia.

Dito isso, alguns conceitos organizam as asas de forma a permitir que você se livre disso. Em particular, Lockheed Martin propôs um conceito caixa de asa (para o qual eu não conseguia encontrar o nome) e Boeing tem estudado um projeto com asas apoiadas chamado Subsonic Ultra Verde Aircraft Research (açúcar). Se um desses projetos reduzir a rigidez necessária na longarina, os projetistas provavelmente reduzirão a espessura da longarina (e portanto a asa) para economizar peso. Dependendo de quanto espessura eles cortam, pode não valer mais a pena armazenar combustível na asa.