¿Cuáles son los tamaños máximos teóricos de aeronaves de ala fija, helicópteros y embarcaciones de efecto tierra? ¿Pueden ser tan grandes como los barcos, o estamos al máximo?

Answer 1

Nadie puede decirle la respuesta exacta, y eso se ha dicho varias veces de varias maneras. Debe escuchar las respuestas que está recibiendo y aceptarlas.

Diseñar cualquier tipo de aeronave implica muchos cálculos y un presupuesto. Si tuviera el presupuesto, podría hacer volar una milla de largo, pero hasta que pague a algunos ingenieros lo suficiente como para realizar un estudio realista, la respuesta no está disponible justo en la parte superior de la cabeza de alguien. Incluso uno de los ingenieros que podría resolver el problema si pagara el tiempo de la computadora no podría responder a esta pregunta sin ese tiempo de la computadora. El tiempo de la supercomputadora es costoso y también lo son los equipos de ingenieros que saben cómo usarlo adecuadamente. Hasta que sea necesario, nadie pagará a los ingenieros para averiguar cuáles son los límites absolutos, y así nadie podrá responder a su pregunta. Si gana la lotería, podría perder parte del dinero descubriendo, aunque solo podría pagar el estudio y no el avión real.

Los límites reales SON los límites prácticos, y Airbus lo demostró con el A-380. En términos de ingeniería, es un triunfo, pero tendrán una gran pérdida en este avión porque su desarrollo costará más de lo que es probable que obtengan de las ventas. Las aerolíneas necesitan muy pocos aviones de este tamaño para pagar el costo de desarrollarlo. Por lo tanto, está justo en el límite práctico para un avión. Lo suficientemente grande como para obtener ganancias para las aerolíneas que los compraron, pero demasiado grande para que el fabricante pueda obtener ganancias. Una lástima realmente, ya que es un logro fabuloso hacer que un monstruo funcione y creo que Airbus merece una ganancia por ello.

Desafortunadamente para Airbus, al mundo real no le importa lo que una empresa merece, solo si quiere o necesita el producto lo suficiente como para pagarlo. Lo mismo se aplica a su pregunta, puede que merezca una respuesta, pero nadie tiene esa respuesta a menos que pueda pagarles lo suficiente para hacer los cálculos.

Answer 2

No hay una respuesta singular. Como ejemplo, el A380 podría construirse masivamente más largo y más ancho. Digamos 2–3 veces más grande en el fuselaje y la longitud y probablemente tenga un peso vacío menor que el peso máximo de despegue actual. Esto volaría con los motores y alas existentes, pero tendría un alcance y carga útil mínimos. Podría diseñar un avión lleno de helio con una carga útil mínima, baja velocidad y luces muy largas en las alas y la longitud. Esto podría tener fácilmente el área de un portaaviones nuclear. Sin embargo, si estaba buscando volar la masa de un barco grande (digamos 100,000 toneladas) Eso probablemente esté más allá de los límites de la ciencia de los materiales y la ingeniería de plantas de energía.

Answer 3

La mayoría de los expertos diría que el Airbus A380 es igual o superior al tamaño práctico máximo para un avión. Airbus perderá dinero porque su desarrollo costó mucho, y la cantidad de ellos que se venderán será menor que la necesaria para alcanzar un punto de equilibrio o obtener ganancias.

Esta pregunta es sobre límites teóricos, más que prácticos. El punto de partida son las cuatro fuerzas de vuelo que son levantar, arrastrar, empujar y pesar. Un ala más grande tiene más elevación, pero también crea más resistencia. Agregar motores más o más grandes agrega empuje, pero también peso.

Si tenemos suficiente empuje, no tenemos que pensar mucho en levantar y arrastrar. Un cohete Saturno V tiene suficiente empuje que vuela bien sin alas. Pesa millones de libras, pero probablemente no esté cerca de ningún límite teórico de escala.

La búsqueda de Quora usando el término “tamaño de avión” muestra una discusión interesante de la teoría relacionada con el escalado y el avión. Parte de la discusión se centra en cómo la masa escala con el tamaño. Si los aviones tuvieran forma de cubos y fueran sólidos, duplicar el tamaño multiplicaría la masa por 8. Es un factor de N a la tercera potencia. Si estamos pensando en un objeto que es lineal (como un fuselaje de avión largo), aumentar la longitud aumenta la masa linealmente, solo un factor de N.

Un ala no es una forma lineal. Si lo hace más largo, probablemente también tenga que hacerlo más ancho y grueso. Pero es en gran medida hueco, por lo que no es probable que sea un factor de cubo.

Mi experiencia en ingeniería no está en el área aeronáutica, pero creo que este tipo de pensamiento es lo que dará una idea.

En algún momento, la resistencia de los materiales impondrá un límite si intenta ampliar los diseños existentes. El tren de aterrizaje no será lo suficientemente fuerte, los neumáticos explotarán, etc.

Los aviones de carga más pesados ​​que jamás hayan volado están en el rango de un millón de libras (lb). Esta prueba ocurrió en una pista muy larga en Victorville CA. La pista tiene aproximadamente 15,000 pies de largo.

Los motores turboventiladores más grandes disponibles actualmente crean aproximadamente 100,000 libras de empuje. Los aviones actuales usan dos, pero nada de lo que sé (aparte de economía) impide construir un avión con cuatro o seis.

Cuando obtienes algo tan grande que destruye una pista debido al peso, o es tan ruidoso que nadie te permitirá operarlo, ese es un límite práctico, más que teórico.

Answer 4

Has respondido tu propia pregunta. No soy físico, pero como aviador, no hay máximos teóricos. Esa es la respuesta a tu pregunta. Los límites son prácticos. Si puede generar suficiente elevación y tener suficiente espacio para despegar y aterrizar, puede hacer que todo vuele. Solo tiene que haber una razón para hacerlo. Testigo del A380. Desde casi todas las perspectivas es un fracaso, excepto en ingeniería. Airbus resolvió muchos problemas para hacer que un avión tan grande realmente vuele con una eficiencia razonable. Simplemente no había (gran parte) de un mercado para cuando entraron en producción. La razón por la que siente que su pregunta no ha sido respondida es porque se niega a aceptar la respuesta.