O Airbus A380 pode voar com segurança com dois motores na mesma ala?

Provar que uma aeronave pode ser pilotada com um ou mais motores inoperantes faz parte do programa de certificação. O Airbus A380 é certificado pela parte 25 da FAR (Federal Aviation Regulations, EUA) e parte 25 da JAR (Joint Aviation Regulations, Europa). Um dos requisitos da FAR / JAR 25 é que o controle direcional possa ser mantido quando dois motores críticos ( isso significa sob a mesma asa) falhar.

O texto a seguir é extraído seletivamente da Parte 25 da FAR (JAR é semelhante, existem algumas diferenças). Ênfase adicionada por mim.

Controllability and Maneuverability

§25.143 General.

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b) It must be possible to make a smooth transition from one flight condition to any other flight condition without exceptional piloting skill, alertness, or strength, and without danger of exceeding the airplane limit-load factor under any probable operating conditions, including—

1. The sudden failure of the critical engine;

2. For airplanes with three or more engines, the sudden failure of the second critical engine when the airplane is in the en route, approach, or landing configuration and is trimmed with the critical engine inoperative;

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§25.147 Directional and lateral control.

a) Directional control; general. It must be possible, with the wings level, to yaw into the operative engine and to safely make a reasonably sudden change in heading of up to 15 degrees in the direction of the critical inoperative engine. This must be shown at 1.3 V_SR1 for heading changes up to 15 degrees (except that the heading change at which the rudder pedal force is 150 pounds need not be exceeded), and with—

1. The critical engine inoperative and its propeller in the minimum drag position;

2. The power required for level flight at 1.3 V_SR1, but not more than maximum continuous power;

3. The most unfavorable center of gravity;

4. Landing gear retracted;

5. Flaps in the approach position; and

6. Maximum landing weight.

b) Directional control; airplanes with four or more engines. Airplanes with four or more engines must meet the requirements of paragraph (a) of this section except that—

1. The two critical engines must be inoperative with their propellers (if applicable) in the minimum drag position;

2. [Reserved]

3. The flaps must be in the most favorable climb position.

c) ...

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d) ...

e) Lateral control; airplanes with four or more engines. Airplanes with four or more engines must be able to make 20° banked turns, with and against the inoperative engines, from steady flight at a speed equal to 1.3 VSR1, with maximum continuous power, and with the airplane in the configuration prescribed by paragraph (b) of this section.

f) ...

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§25.149 Minimum control speed.

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g) For airplanes with three or more engines, V_MCL-2, the minimum control speed during approach and landing with one critical engine inoperative, is the calibrated airspeed at which, when a second critical engine is suddenly made inoperative, it is possible to maintain control of the airplane with both engines still inoperative, and maintain straight flight with an angle of bank of not more than 5 degrees. V_MCL-2 must be established with—

1. ...

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§25.161 Trim.

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e) Airplanes with four or more engines. Each airplane with four or more engines must also maintain trim in rectilinear flight with the most unfavorable center of gravity and at the climb speed, configuration, and power required by §25.123(a) for the purpose of establishing the en route flight paths with two engines inoperative.

Would the rudder be able to compensate the thrust imbalance?

Depende.

A melhor maneira de traduzir esses regulamentos em exemplos práticos é observar a certificação do A330 e do A340-300, que têm aproximadamente a mesma quantidade de empuxo total, sendo a diferença a configuração do motor.

Os requisitos de desempenho de decolagem são baseados em um mecanismo para ambas as configurações. Portanto, você notará que a exigência mínima de gradiente de subida significa que o 4-motor perde menos empuxo, portanto, é capaz de um peso de decolagem maior; em torno de 30-40T mais.

Duas saídas do motor entram em ação durante a configuração de aterrissagem, onde VMCL2, duas velocidades mínimas de controle do motor na configuração de aterrissagem, é muito maior que VMCL1; dois motores para fora 340 têm aproximadamente a mesma quantidade de empuxo que um motor com saída 330, mas a linha de empuxo produz um momento maior no 340. A propósito, essas velocidades não mudam com o peso e dependem das qualidades de manuseio e controle direcional no máximo posição desfavorável do CG, que é o limite AFT. O VMCL2 é de cerca de 160 nós, o que está bem acima da velocidade de pouso normal, então em algum momento durante a aproximação quando o pouso for garantido, o piloto escolherá reduzir abaixo do VMCL2 para a velocidade normal de pouso. Não será possível selecionar o empuxo total sem perder o controle direcional neste regime de vôo, no entanto, os benefícios de pouso em baixa velocidade compensam isso.

Voltando ao caso de decolagem com dois motores inoperantes, embora o VMCL não seja especificamente definido para a configuração de decolagem e os regulamentos não cobrem especificamente este cenário, com pesos de decolagem mais altos, a velocidade mínima de controle se torna um problema menor em comparação ao VS1G e à subida geral desempenho. Enquanto em pesos mais leves, talvez seja possível reduzir o empuxo para manter o controle, se o desempenho permitir.