Como o avião DC-8 pode suportar + 15G de turbulência, mas os aviões mais novos suportam apenas 20% dessa quantidade?

Antes de tirar conclusões precipitadas, vamos ver os números:

A duração foi de cerca de 10 segundos, as excursões de altitude foram de 500 pés. Não há como conseguirmos uma aceleração de 15g com isso.

Poderia ter sido, por exemplo, uma aceleração de 3g ao longo de 2 segundos, resultando em uma excursão de 200 pés, seguido por um atraso de 0,2 segundos, após o qual os pilotos se estabilizaram com 2,3g em 2,6 segundos. A excursão resultante seria de 500 pés. Se os processos forem repetidos em outra direção, o tempo total será de aproximadamente 10 segundos, a excursão máxima de 500 pés e a aceleração máxima somente 3 $ g $ .

Mas o fato é que não sabemos, é pura especulação.

Outro ponto de discussão é a viagem vertical. Como isso foi medido? Muito provavelmente foi medido pelo altímetro, que funciona medindo a pressão da porta estática. Como sabemos que a porta estática estava medindo a pressão estática? Muito provavelmente não foi, porque a turbulência provavelmente teria um componente lateral, como indicado pelos rolos de 20 graus à esquerda e à direita. Vento lateral (laterlip) significa que a porta estática está exposta à corrente de ar e, portanto, medindo uma mistura de pressão estática e dinâmica. Poderia ter sido mais de 500 pés, poderia ter sido menos. Nós simplesmente não sabemos.

A maneira mais confiável de determinar as forças g é medindo-as a bordo e registrando-as (por exemplo, no gravador de dados de voo). Com os dados que temos, simplesmente não há como saber o que é a força-g.

Na minha opinião, é muito improvável que a aeronave tenha encontrado 15 g.

O fato de uma aeronave ser certificada por 2,5g não significa que ela não consiga aguentar mais, como a tripulação da China O voo 006 das companhias aéreas foi demonstrado em 19 de fevereiro de 1985. Eles conseguiram chegar a 5 ge dobrar a asa permanentemente 5 cm para cima. A aeronave foi consertada e voou por mais 20 anos.

Note que o 2,5 g é para carga devido a manobras, não só para turbulência. A especificação de certificação para aeronaves de grande porte sobre turbulência e rajadas mudou várias vezes desde a certificação do DC-8.

Em 1964, uma fórmula foi introduzida descrevendo a carga de rajadas que a aeronave de estrutura tem que lidar. Isto foi adicionado como FAR 25.341 . Esta seção foi posteriormente atualizada em 1990 , 1996 e 2015 .

Além das mudanças nas exigências estruturais na estrutura da aeronave, a origem da turbulência das ondas de montanha é muito melhor compreendida atualmente. É levado em conta na operação do voo.

É o que eles são certificados para. O DC-8 também foi certificado para 2.5 limite / 3.75 final, mas quase todos os aviões são mais strongs que o mínimo, e aviões projetados no final dos anos 50 durante a era de régua de cálculo são ainda mais strongs do que isso devido à necessidade de aplicar fatores de dispersão muito maiores nos cálculos, especialmente quando você está considerando a vida de fadiga. Assim, seria esperado que a estrutura do DC-8 fosse muito mais pesada do que um avião mais moderno projetado usando análise de elementos finitos feita por computador.

No projeto de fuselagem, você tem objetivos conflitantes - por um lado, cada quilo a mais do que o mínimo exigido é "lastro"; por outro lado, você tem os números para permitir a variabilidade em muitas formas. Os últimos 50 anos viram o design de computadores sendo usado para reduzir cada vez mais o preenchimento e obter uma estrutura mais leve que ainda é segura do ponto de vista de um perfil de risco necessariamente arbitrário.

Outra é a vida de fadiga. Uma estrutura que enxerga muito flexionamento tem que ser mais strong do que o mínimo necessário para executar uma única aplicação de uma carga, de modo que ela pode levar muitos ciclos de uma carga intermediária antes que as rachaduras comecem a se formar. A ciência da fadiga não foi nem de longe tão desenvolvida nos anos 50, mas era conhecida por ser um problema, por isso foi contabilizada com margens estruturais muito maiores do que hoje. Um bom exemplo é o DC-3, que foi projetado no início dos anos 30, quando o conhecimento era muito primitivo, foi feito de forma tão robusta que a vida de fadiga da célula é quase ilimitada.

Além disso, um pedaço de asa DID se soltou, o que teria o efeito de descarregar parcialmente o restante da estrutura. O fato de que a asa falhou naquele local, em vez de mais no interior, é provavelmente o que os salvou.