Existe algum peso específico ou razões estruturais para escolher as asas baixas vs. altas para uma aeronave de carga?

@Ron Beyer apontou você na direção certa. Estude os projetos existentes indo até o Gigant.

A asa é de longe a parte mais strong da aeronave, pois deve carregar cargas aerodinâmicas alavancadas e o peso da aeronave durante o vôo. Uma asa baixa pode ser ligeiramente mais strong para cargas G positivas, pois a fuselagem forma um arco no meio da asa. No entanto, para o transporte de carga, a asa alta oferece a vantagem de um conjunto inferior, passando pelo compartimento de carga e mais estabilidade em vôo.

Tanto quanto o trem de aterrissagem, a asa baixa oferece colocação de engrenagem nas asas para faixa mais larga. As alas altas são montadas na fuselagem, mas a asa alta oferece a oportunidade de maior distância ao solo de obstáculos em pistas de aterrissagem "inacabadas".

Como você pode ver, ambos são feitos e ambos estão em serviço em todo o mundo. O frete comercial favoreceria o tipo 747, militar o C-17. E não vamos esquecer os turboélices para economia de combustível!

Ambas as asas, alta e baixa, atenderão aos requisitos de transporte de carga, e tanto em um avião quanto em uma envergadura de menos de 150 pés!

Eles geralmente têm asas altas por razões práticas, é muito mais fácil carregar a carga do que uma aeronave de asas baixas, onde a fuselagem é maior para dar espaço suficiente.

Em termos de peso estrutural, provavelmente há pouca diferença. Eu verifiquei o livro de design conceitual da Howe e a asa alta ou baixa não parece afetar a massa estrutural.

Embalar o trem de pouso e sua diferença de comprimento pode alterar a massa, também, se precisar de carenagens aerodinâmicas, ele pode aumentar o arrasto e resultar em penalidade de combustível.

Como já foi dito, a melhor coisa que você pode fazer nesta fase é estudar os projetos existentes. Existem muitos deles.

Você notará que quase todas as aeronaves que têm uma rampa e são projetadas para transportar cargas autoaderentes (como veículos) são de asas altas. (A maioria deles é militar). Então, deve haver uma boa razão para isso, mesmo que tenha algumas penalidades. E a razão é simples: o declive da rampa não pode ser muito íngreme e você não quer que a rampa seja longa demais; assim, você quer que o convés de carga seja o mais baixo possível. Isso só é possível com um design de asa alta, com sua baixa distância ao solo.

Algumas dessas aeronaves, como An-124 e C-5 , pode até mesmo 'ajoelhar' a engrenagem do nariz para fornecer uma altura de deck ainda mais baixa.

Existem vantagens e desvantagens 'objetivas' para cada projeto. Resumidamente, o design de asa alta é melhor aerodinâmico (tem menos arrasto, outras coisas sendo iguais), mas apresenta desafios mais estruturais. Aeronaves menores, por ex. O Dash-8 , pode dar ao luxo de levar o trem de pouso principal até a ala, onde você realmente quer montá-lo. Mas caso contrário, você precisa de um reforço sério da fuselagem entre a asa e o suporte do trem de pouso. Presença de uma rampa e, portanto, um grande recorte na fuselagem, é outra dor de cabeça.

No entanto, as respectivas vantagens e problemas não são fundamentais, e as considerações práticas superam-nas, como você pode ver no estudo de exemplos existentes.