Os aviões de passageiros antigos podem ser reformados com os motores mais recentes para prolongar sua vida útil e eficiência?

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Eu queria saber se isso poderia fazer sentido, já que o design de aeronaves comerciais não mudou significativamente (de fora) nos últimos 50 anos?

    
por user14706 12.01.2016 / 12:49

4 respostas

Você está absolutamente certo - a substituição de novos motores para aviões mais antigos faz muito sentido econômico. Afinal, dois terços dos ganhos de economia de combustível nos últimos 50 anos foram devidos a motores melhores.

No entanto, algumas condições conspiram para tornar isso mais difícil do que parece:

  1. A melhor eficiência foi obtida por aumentando a relação de desvio dos motores, o que significa que os novos tinham mais diâmetro para o mesmo empuxo. Isso os torna difícil de encaixar em células projetadas para motores menores , e adicionar um trem de pouso mais longo seria muito caro - então é realmente melhor comprar uma nova estrutura.
  2. Projetos com motores montados na cauda teriam problemas de centro de gravidade com motores mais novos e mais pesados. Os motores de montagem de cauda eram muito populares depois que o Sud Aviation Caravelle foi pioneiro nisso, mas descartou esses projetos (BAC One-Eleven, Vickers VC-10, Boeing 727, Illyushin 62, DC-9, Tupolev 134 e 154) para recondicionamento com motores mais modernos.

Acrescente a isso que as células têm um tempo de vida limitado , e a adequação de novos motores faz sentido para apenas um número limitado de aeronaves.

    
12.01.2016 / 18:04

É certamente possível que as aeronaves sejam adaptadas com motores mais novos. Um exemplo é o DC-8 Series 70 , que teve os antigos motores JT3D substituídos por motores CFM56 mais eficientes. No entanto, existem muitas razões para este processo não ser mais comum.

Existem muitos custos associados à troca de mecanismos. O motor pode precisar de um novo design de nacele para se ajustar à aeronave específica. Isso provavelmente exigirá um projeto de escora novo ou pelo menos revisado para montar a asa. A asa também precisa ser reforçada, pois os motores mais novos tendem a ser mais pesados. Todos os sistemas conectados ao motor, incluindo o sistema elétrico, hidráulico e de sangria, também podem precisar de alterações. A aviônica também precisará ser atualizada para funcionar com o novo tipo de mecanismo.

A certificação também não deve ser negligenciada. Supondo que a aeronave possa usar um motor existente que já esteja certificado, a aeronave ainda precisará ser certificada para voar com esse motor. Isso significa muita papelada com os reguladores e, provavelmente, testes adicionais. No entanto, os motores tendem a ser projetados para um tipo específico de aeronave. Por exemplo, o mecanismo CFM LEAP alimentará o A320, o 737 e o C919. Todas essas aeronaves são similares em tamanho e competem pelo mesmo mercado, mas a CFM está testando e certificando uma versão diferente do LEAP-1 para cada uma dessas aeronaves. Cada fabricante optou por projetar sua aeronave para uma versão de motor diferente, o que faz com que pareça improvável que um novo motor simplesmente coincida com as necessidades de uma aeronave existente sem modificação extensiva do motor.

As fuselagens de aeronaves são projetadas com vida útil limitada. À medida que envelhecem, os custos de manutenção aumentam à medida que mais trabalho é necessário para reparar os danos causados pelo cansaço e uso e desgaste regulares. Mesmo com novos motores, a estrutura ainda teria uma vida útil limitada.

Como outras respostas apontaram, um novo design de avião será mais eficiente do que apenas colocar novos motores em uma aeronave antiga. Os proprietários das aeronaves mais antigas teriam que ver um benefício em pagar para atualizar suas aeronaves antigas e deixar essas aeronaves fora de serviço por um período prolongado, em vez de apenas comprar um novo avião que será mais eficiente e ainda terá muito mais horas de voo à frente disso. E algumas empresas precisarão encontrar um número suficiente desses clientes para justificar os grandes custos iniciais listados acima para possibilitar essa atualização.

    
12.01.2016 / 17:38

Sim, isso pode e acontece.

Dois exemplos que considero excelentes ilustrações do conceito são as conversões de turbina do Beech 18 e do Douglas DC-3. Nestes casos, os antigos motores de pistão radial foram substituídos por motores turbo-propulsores. Outros exemplos também existem, incluindo modificações menos drásticas.

Um exemplo de modificação da Beech 18 é a conversão Volpar Turbo Beech, que usava motores Garrett TPE-331. Informações sobre essa conversão aqui e um exemplo do uso operacional de tais aeronaves modificadas aqui .

Um exemplo de uma conversão DC-3 é o Basler BT-67, que usa motores da série PT6A-67. Informações sobre essa conversão aqui e aqui .

    
12.01.2016 / 16:44

Embora o design das aeronaves possa não parecer diferente das gerações anteriores de aeronaves, a tecnologia por trás delas é muito diferente, desde fibras de carbono leves até asas muito mais aerodinâmicas. As novas aeronaves de projeto proporcionam uma economia operacional muito melhor do que as aeronaves baseadas em um projeto antigo, mas com motores mais novos.

Por exemplo, o A350, que a Airbus afirma ter uma redução de 25% no consumo de combustível por assento em comparação com as aeronaves de longa distância de alumínio existentes. O A330NEO, por outro lado, que é uma versão re-engined do A330 (mas que também contém wingtips revisados e alguns outros aprimoramentos aerodinâmicos menores), só é esperado para entregar uma vantagem de queima de combustível de 14% por assento sobre o atual A330. / p>

E isso é com um A330NEO recém-construído, em vez de usar um A330 antigo e colocar novos motores em uma estrutura existente.

Existem muitas razões pelas quais colocar novos motores em aparelhos mais antigos não é uma boa ideia. Primeiramente, simplesmente não é possível trocar os motores - as chances são de que os novos motores terão diferentes pontos de montagem e diferentes requisitos de fluxo de combustível, exigindo uma reformulação completa do sistema de fluxo de combustível. Você também precisaria revisar a aviônica, para levar em conta os parâmetros operacionais revisados do motor. Os procedimentos operacionais para os pilotos também seriam diferentes entre os modelos, levando à necessidade de grupos separados de pilotos por tipo de motor, ou se os pilotos estiverem cruzando entre os modelos, um risco maior de erro do piloto levando a um acidente.

Mas a maior razão pela qual isso não é feito, é que as fuselagens de aeronaves têm uma vida útil limitada. Com cada voo, você está pressurizando a aeronave e, em seguida, despressurizando-a para pouso. Isso causa fadiga do metal ao quadro. Isso por si só é a maior causa de aeronaves sendo aposentadas. É necessário que as aeronaves passem por um "D-Check" aproximadamente a cada 6 anos. Isso envolve tirar toda a aeronave e remover toda a tinta do lado de fora, para que o estado da fuselagem possa ser verificado quanto a sinais de fadiga do metal. Esse é um processo extremamente caro e demorado, e como resultado, a maioria das aeronaves só passa por algumas delas antes de se aposentar.

Então, reequipar uma aeronave com motores mais novos não seria viável, já que a estrutura de ar teria excedido sua vida útil e precisaria ser substituída, por isso é melhor comprar apenas uma nova aeronave.

    
12.01.2016 / 16:41