¿Podría un avión de carga AN-225 ser reacondicionado con motores GE-90-115B, y cuánto peso podría transportar el avión con su nuevo empuje duplicado?

Answer 1

Gracias por el A2A. Reingeniería es un proceso complicado. Si los pilones y la estructura del ala no pueden soportar el empuje adicional, los motores podrían arrancarse de inmediato. Los diseños de aviones de la era soviética tendían a la robustez, por lo que no puedo decir que estaría fuera del alcance de la posibilidad.

Se necesitaría mucho trabajo de lápiz rechoncho, respaldado por datos de ingeniería detallados sobre los soportes de motor existentes, para poder hacer una evaluación razonable de la viabilidad de esa gran actualización. Aún así, las mejoras en la tecnología del motor podrían permitir el desarrollo de algo que reemplace los actuales motores Progress D-18T del An-225 (también utilizados en el An-124 más pequeño) con otros que sean más livianos, más eficientes en combustible y más silenciosos, y que desarrollen un Mayor pero manejable cantidad de empuje.

A principios de la década de 1980, este tipo de pensamiento de “mejora incremental” llevó a los EE. UU. A girar algunos camiones cisterna KC-135A de primera generación (conocidos cariñosamente como “vagones de agua” debido a su necesidad de inyectar agua en los motores durante el despegue para aumentar el empuje) en versiones KC-135E. Este mod, que involucró a los tanques de la Reserva de la Fuerza Aérea y de la Guardia Nacional Aérea, reemplazó sus viejos motores a reacción J57, un diseño de principios de la década de 1950, con turbofans TF-33-PW-102. Resultado: más empuje disponible (pero solo una mejora de aproximadamente el 20%), más eficiencia de combustible (lo que significa más combustible disponible para transmitir a los clientes sedientos) y operaciones más silenciosas.

Ha habido conversaciones intermitentes sobre el reacondicionamiento de la flota B-52 restante con motores modernos durante más de una generación. Boeing construye aviones difíciles, pero existen límites prácticos para lo que el hardware puede soportar. (¡Además, en el caso del B-52, los motores más robustos podrían no caber debajo del ala en primer lugar!)

Answer 2

Permítanme explicarlo de esta manera, queda una fábrica en la tierra que construye pantallas CRT. Cobran lo que quieran y las compañías aeroespaciales lo pagan.

¿Por qué? Porque las consolas de pilotos en aviones más antiguos usan pequeñas pantallas CRT. Esas consolas están diseñadas y equilibradas específicamente para acomodar pantallas de ese tamaño, peso, centro de gravedad exactos, etc. Esto es especialmente importante durante los eventos que aplicarían una fuerza excesiva al panel; como un aterrizaje duro

Si cambia los CRT con LCD, tendría que rediseñar todo el panel, los puntos de montaje del panel y, en última instancia, la mayor parte de la cabina necesitaría ser renovada. Eso podría afectar otras áreas del avión también.

¡Eso ni siquiera tiene en cuenta los cambios en el sistema de control eléctrico necesarios para intercambiar una pantalla analógica por una digital!

Luego está la pesadilla de recertificación de FAA / EASA / CAAC que espera …

Básicamente, es más barato y más fácil diseñar y construir un nuevo avión de lo que es intentar hacer grandes ajustes a los aviones existentes.

Si eso es lo que se necesita para cambiar una pantalla de cabina anticuada, ¿qué cree que se necesitará para cambiar los motores por otros que sean significativamente más grandes y potentes?

Answer 3

Los aviones y motores son una especificación muy estricta. No puede simplemente agregar más motores o instalar motores significativamente mejorados sin mucha reingeniería y pruebas. Tampoco puede instalar fácilmente solo 4 motores más potentes para reemplazar 6 como en el caso del AN-225.

El AN-225 es una modificación única del AN-124 y específicamente para transportar el difunto transbordador espacial Buran, similar al B-747 modificado para transportar el transbordador espacial de la NASA. Tomaron un AN-124, agregaron aproximadamente 1/3 más del ala interior y un par de mismos motores, así como más bogies del tren de aterrizaje, un ligero estiramiento del fuselaje, diferente empenage y quitaron la puerta de carga frontal y las rampas.

Una actualización de motor más razonable sería 4 motores GE90-76b con 76,000 libras de empuje cada uno, en los pilones internos (menos tensión del ala) dando 304,000 libras de empuje vrs. 306,000 lbs con 6 D-18’s. El empuje total ligeramente más bajo se compensaría con el menor peso del motor y la mejor aerodinámica de la góndola del motor, así como la economía de combustible muy superior y el menor ruido del motor. Pero teniendo en cuenta que la familia de motores GE-90 utiliza el núcleo común, el GE-76b se puede ajustar fácilmente por más de 76,000 lbs T cada uno.

Un GE90-76b aún necesitaría un rediseño significativo de los pilones, el enganche del ala, el sistema de combustible, el sistema de control del motor, así como las características de manejo del vuelo.

Realmente no vale la pena por solo 1 avión. Tal vez para una flota de AN-124, pero aun así, no hay suficientes para ser financieramente factible.

Answer 4

Como Derek ha señalado, un cambio de motor puede ser un gran rediseño estructural.

Dado el diseño general del An-225 que se introdujo en 1988, la modificación más probable sería usar cuatro motores GE90-90B o 92B en los dos soportes externos del motor debajo de cada ala y mantener el soporte interno del motor como un punto extra duro.

Sin embargo, esos motores son cada uno aproximadamente 6,000 libras más pesados ​​que los motores ZMKB actuales, lo que requeriría un rediseño.

Si el consumo específico de combustible de los motores GE90-90 es mejor que los motores ZMKB, entonces la compensación puede valer la pena.

Ese es el tipo de interruptor que esperaría, pasar de seis motores a cuatro motores para mayor simplicidad.

El GE90-115B sería “demasiado motor” (usando cuatro de ellos) para el diseño actual del An-225. Cuatro motores, sí, pero un empuje máximo (total) de alrededor del 25% del peso máximo de despegue actual

El 747-8F tiene una relación de 27% (empuje máximo total a peso máximo / peso) y el A380F tiene 24%, mientras que el An-225 actualmente tiene 22%

Eso haría un diseño equilibrado sin demasiados cambios de diseño.

Answer 5

El escenario no es diferente del Programa de Mejora de Confiabilidad y Regeneración (RERP) para el avión de transporte C5 Galaxy. Un total de 52 aviones Galaxy recibirán nuevos motores, así como varias otras mejoras. El programa comenzó en 1998 y se espera que se complete en 2018.

Los nuevos motores GE están en realidad rebajados, ya que el 100% de potencia es demasiado para la célula C5. Mientras que los nuevos motores producen más potencia y le dan al C5 un máximo un poco más alto. carga útil, el objetivo principal es ampliar el alcance y reducir el costo de mantenimiento.

Con un solo AN-225 en funcionamiento y el avión sólidamente reservado para el futuro previsible, los propietarios básicamente pueden cobrar lo que quieran. Bajar la factura de combustible de los aviones o ampliar su alcance sería bueno, pero no es crucial.

El RERP utilizó tres planos solo para desarrollar y probar todos. Dejar el mundo fuera de servicio solo 225 por cualquier período de tiempo interrumpiría seriamente la capacidad de carga pesada y simplemente no es una opción.

Antonov está trabajando con un socio chino para reiniciar la producción de AN-225. Es probable que cualquier mejora (o incluso solo “victorias rápidas” relativas) lleguen a los nuevos 225. Para el sencillo actual An-225 eso no va a suceder.

Answer 6

Gracias por el A2A. Esta es un área fuera de mi experiencia. Doblar el empuje forzará una fuerte revisión de la integridad estructural de los fuselajes bien utilizados. Una respuesta anterior indicó que los motores más nuevos pesan más y esto solo puede disminuir la esperanza de vida de la célula. Una cuestión que me viene a la mente es si existen problemas fundamentales con los parámetros de diseño básicos de un motor diseñado en los EE. UU. Y el de una célula diseñada por Rusia. Sería un experimento interesante con dos culturas industriales fundamentalmente diferentes que se unen en un proyecto de este tipo.

Answer 7

Regenerar un avión no es un proyecto trivial, y no se trata simplemente de atornillar los nuevos motores donde solían estar los viejos. Prácticamente todo el fuselaje está diseñado alrededor de motores de tamaño específico dentro de un rango de empuje específico. Cambiar los motores, como sugiere, posiblemente solo arrancaría las alas y, de lo contrario, cambiaría enormemente la aerodinámica del avión, lo que probablemente lo haría impracticable.