Sobre quanto arrasto um mecanismo não operacional cria?

Um motor inoperante cria muito menos arrasto do que uma placa plana da mesma seção transversal. De acordo com o Fluid Dynamic Drag de Sighard Hoerner, o coeficiente de arrasto de uma placa plana é 1,17. Uma nacele de motor tem bordos de admissão arredondados que ajudam o fluxo a permanecer fixo enquanto fluem ao redor da nacela. O mais próximo dos corpos genéricos na tabela abaixo seria a esfera (coeficiente de arrasto de 0,47).

Figura 33 do Arrastamento Dinâmico de Fluido de Sighard Hoerner, Capítulo 3. Coluna esquerda: Corpos de rotação; coluna da direita: seções transversais de corpos 2D.

Depende muito do detalhe da separação do fluxo no canto dianteiro, e aqui os motores modernos são muito bons. Se o fluxo permanecer fixo, o arrasto será muito menor do que com a separação maciça ao redor e atrás da placa plana. O ar que sai do interior e sobre o canto da placa plana precisará de algum espaço para "virar", aumentando efetivamente a seção transversal bloqueada que o fluxo externo experimenta.

Note que a área de referência para todos os valores aqui é a seção transversal do corpo perpendicular ao fluxo, enquanto a área de referência para os aviões é a área da asa deles.

Dependendo do tipo, o diâmetro de um motor GE90 é de 134 ou 135 polegadas . Duas dessas potências são um Boeing 777 que tem uma área de 427,8 m² . A razão entre a área frontal do motor e a área da asa é, portanto, de 1 / 23.335. O coeficiente de arrasto (estimado) da nacelle de 0,5 diminuiria para 0,0214 quando referenciado à área da asa. Isso aumentaria o arrasto total em cerca de 50%, então em vez de um L / D de 18 sem motores, o avião teria um L / D de 12 com motores inoperantes.

Houve alguns estudos realizados para calcular o moinho de vento motores de arrasto (de turbojato) e estes indicam que o arrasto do moinho de vento é da ordem de 10% do empuxo líquido. Nos modernos motores turbofan de bypass alto, o valor provavelmente será maior.

Simulações da NASA estimam o coeficiente de arrasto de linha de base do motor para um aeronave de tamanho médio como 0,31, com resistência adicional baseada no número Mach.

Arraste devido ao moinho de vento, Imagem de Validação de uma Estrutura Integrada de Aeronave e Simulação de Mecanismo Turbofan para Avaliação de Modos de Controle de Propulsão por Jonathan Litt et. al.

Existem vários estudos que lidam com as características dos motores a turbojato. Em geral, o efeito de arrasto do mecanismo de remoção na linha de base L / D não será muito alto com toda a probabilidade.

Você também corrige que o arrasto é maior no caso do aerofólio comparado ao rotor bloqueado. O arrasto nesse caso é da ordem de 40% do motor do moinho de vento.

No entanto, existem vários problemas com a premissa de que os motores teriam que ser descartados em caso de falha do motor.

• Falha do mecanismo é muito raro para um sistema como o jettison do motor ser incorporado. Além do aumento de peso, existe o problema de operação não comandada.

• Aeronaves são certificadas pela condição OEI. Ninguém vai deixar cair um motor caro (note que várias falhas no motor são extremamente raras) porque parou devido a um pequeno problema. Melhor consertá-lo assim que a aeronave tocar.

• Mesmo depois de tudo isso, para onde você vai desligar o motor? a menos que esteja sobre o oceano, não há certeza de que a queda do motor não causará danos.

• Supondo que você solte o motor e não danifique a aeronave, você terá que aparar a aeronave para ajustar-se ao novo c.g. Além disso, as aeronaves ficarão desequilibradas se você soltar um dos motores, exigindo mais força de controle. Além disso, a torção da asa aumentará e a asa se dobrará.