Por que os tanques de combustível estão localizados nas asas?

Várias vantagens:

1. As estruturas das asas são ocas e volumosas para fornecer rigidez estrutural contra vibração e suportar cargas de vôo. Isso fornece o espaço necessário para armazenar combustível.
2. Em uma aeronave convencional, a colocação de tanques de combustível nas asas coloca a massa de combustível muito próxima ou no centro de sustentação. Isso reduz drasticamente a mudança Cg durante o vôo e reduz o tamanho e o peso da cauda do avião para manter o vôo estável. Também reduz as mudanças de Cg devido ao derramamento do combustível dentro dos tanques, devido às restrições limitadas de deslocamento longitudinal do combustível nos tanques.
3. Em caso de pouso forçado, tendo o combustível no as asas o mantêm longe da cabine e dos ocupantes, reduzindo os riscos de incêndios na cabine.
4. O peso do combustível reduz o momento de carregamento nas raízes das asas, reduzindo o peso da estrutura necessária para suportar a aeronave durante voo.
5. O combustível armazenado nas asas elimina parcial ou totalmente o armazenamento de combustível na fuselagem, deixando mais espaço para passageiros e carga.

Desvantagens:

1) O esguicho de combustível nos tanques lateralmente como resultado da turbulência, ou vôo descoordenado, pode levar a uma mudança de peso lateral e potencial instabilidade lateral. Em baixas quantidades de combustível, e em vôo descoordenado prolongado, há uma chance de que o motor pode sofrer falta de combustível simplesmente porque o combustível fluiu para fora dos reservatórios nos tanques. Esses problemas podem ser aliviados com o uso de alimentadores alimentados pelos tanques principais dos quais o motor bebe.

2) Em aeronaves que utilizam um sistema de alimentação de combustível de sifão, como aeronaves de asa baixa, o combustível não pode ser sifonado uniformemente de ambos os tanques ao mesmo tempo. Este é um problema particular em aeronaves monomotor, onde sistemas de combustível separados não são dedicados a um motor em particular. Nesses casos, o motor alimentará o tanque da asa esquerda com um tanque da asa direita e isso é controlado por meio de uma válvula seletora de combustível na cabine. Em aeronaves que não possuem sistemas de gerenciamento automático de combustível, a alimentação de combustível do motor deve ser selecionada manualmente. Deve-se tomar cuidado para alternar a alimentação de ambos os tanques periodicamente para evitar um desequilíbrio lateral e a quantidade de combustível. Além disso, este cronograma de troca do tanque de combustível, se ignorado por tempo suficiente, pode potencialmente levar à falta de combustível do motor e uma aterrissagem forçada. Isso é particularmente problemático em aeronaves monomotoras leves de asa baixa, como o Piper PA-28 ou Cirrus SR-2X, especialmente se o piloto fez recentemente a transição para este avião após voar em aeronaves de asa alta, que usam sistemas de alimentação de combustível por gravidade e permitem o motor para se alimentar de ambos os tanques ao mesmo tempo. Aeronaves monomotores maiores, como o TBM, têm sistemas automáticos de troca de tanque de combustível para resolver esse problema. Grandes aeronaves a jato multimotores têm sistemas dedicados de gerenciamento de combustível que tratam desses problemas.

Comentários

• Possível adicional: adicionar peso às asas aumenta sua inércia, reduzindo a influência que o fluxo de ar turbulento tem sobre eles.Em termos simples, se o ar / vento gasta todo o seu tempo tentando sacudir as asas para cima e para baixo e arrancá-las do avião, tornar as asas mais pesadas torna-as mais difíceis de abanar, reduzindo a quantidade de tensão de flexão repetida que os pontos de montagem estão sujeitos para, e proporcionando um avião que voe com mais estabilidade
• Além disso: aumentar a capacidade de combustível na fuselagem reduziria o espaço de carga disponível; as asas não podem ‘ ser usadas praticamente para isso, mas podem ser usadas de maneira muito prática como combustível porque ‘ s não está restrito a uma altura / tamanho de contêiner específico. É ‘ líquido, para que possam encaixar a célula ao redor e entre as partes estruturais da asa e fazer uso de uma grande quantidade dela. Por outro lado, relativamente poucas malas cabem praticamente ao longo da asa, provavelmente principalmente perto da raiz, e tentar projetar em torno do volume necessário seria um desafio de engenharia para manter as asas estruturalmente sólidas.
• @GalacticCowboy não para mencione, tentando equilibrar o peso, já que bagagens do mesmo tamanho podem pesar diferente.
• Você relaciona apenas as vantagens. Também há alguma desvantagem?
• Adicionadas mais sobre esse assunto.

Eu vejo o que você está dizendo, mas há algo que você está negligenciando em sua lógica. Você está olhando para um avião sentado no chão, onde as rodas estão perto da fuselagem e a maioria das asas são peso morto que cria tensão na estrutura.

Pense em um em vôo. Agora toda a sustentação vem das asas, imagine o avião suspensos por algumas dezenas (bilhões) de cabos espalhados ao redor das superfícies das asas. Agora, a fuselagem é um peso morto e a tensão na estrutura é de carregar a fuselagem.

Então, quando você adiciona peso às asas uniformemente, adiciona carga estrutural praticamente zero para o asas. O que está sendo levantado está dentro da fonte do levantamento . Então, de uma perspectiva de carga estrutural, é uma “lavagem: não importa.

Considerando que se você adicionar mais tanques na fuselagem, isso é bom no solo, mas adiciona enormes tensões às asas em vôo, reduzindo efetivamente a capacidade prática de carga.

A tensão nas asas por se sentar no chão é muito menos preocupante para os designers do que as tensões durante o voo.

Veja também “ Peso de combustível zero “.

Comentários

• Exatamente o que eu estava pensando, mas você disse muito melhor!
• +1, para uma ótima explicação .
• ” onde as rodas estão sob a fuselagem e as asas são um peso morto que cria tensão na estrutura. ” Uma observação importante aqui: a maioria dos aviões com trem de pouso triciclo, na verdade, tem o trem principal montado nas asas, não na fuselagem. Algumas aeronaves muito grandes têm um conjunto adicional interno de engrenagem principal sob a fuselagem, mas geralmente ainda possuem engrenagem principal externa sob as asas.
• Por exemplo Boeing 757 , PA-28-140 , Airbus A320 , Boeing 747

O peso adicionado aumenta a carga estrutural aplicada às asas, diferentes forças gravitacionais e a flexão da asa entre tanques cheios e vazios resultam em tensões repetidas, encurtando a vida útil da aeronave

Como resultado dos efeitos da sustentação (e a menor necessidade dela conforme o avião se torna mais leve), o reverso é realmente verdadeiro, veja aqui

maior risco de danos catastróficos às asas em caso de ignição do combustível em voo

Em oposição a superior risco de dano catastrófico à cabine no caso de ignição de combustível em vôo?

Presumindo que uma ignição não explosiva com o combustível nas asas significa que você pode agir para despejar o combustível. Se você tiver um incêndio na fuselagem principal, no entanto, você tem uma chance maior de o incêndio incapacitar a tripulação antes que eles possam tomar medidas. Ou ocorrer danos aos aviônicos, à cabine de pressão etc.

talvez maior risco de incêndio quando um raio atinge uma asa?

As pontas das asas são um dos locais em um avião que é mais sujeito a quedas de raios – e o potencial para incêndios de combustível existe, mas medidas são tomadas para combater isso e, na grande maioria dos casos, os relâmpagos causam muito poucos danos

Comentários

• quais são as etapas realizadas?

Muito simplesmente: há “muito espaço vazio nessas asas e” muito espaço vazio necessário para combustível.

Criar espaço em outro lugar para o combustível tornaria toda a aeronave maior e mais pesada, então faz pouco sentido.

E não são apenas as asas, muitas aeronaves carregam combustível no estabilizador vertical também.

Comentários

• Em outras palavras: Por que os tanques de combustível estão localizados nas asas? Porque os passageiros não ‘ não cabe lá. 🙂
• @TannerSwett Não ‘ não dê a eles ideias …
• @ pipe en.wikipedia.org/wiki/Junkers_G.38 ?
• @TannerSwett hmm, a Ryanair quer falar com você sobre essa ideia.

Junto com as outras respostas, vou apontar a maioria dos casos recentes em que um tanque de combustível da aeronave explodiu, o tanque central, que está na fuselagem, foi implicado. Há dois motivos:

Primeiro, um tanque da fuselagem está localizado abaixo dos motores e requer bombas para aumentar o combustível. Falhas na bomba elétrica causaram explosões . Isso também significa que uma falha na bomba resulta em combustível inutilizável, enquanto os tanques das asas podem alimentar os motores naturalmente por meio da gravidade.

Em segundo lugar, os tanques da fuselagem estão mais próximos das fontes de calor. Essa foi a causa do acidente do voo 800 da TWA , em que o calor do equipamento de ar condicionado nas proximidades levou a um vapor inflamável nos tanques de combustível. Em contraste, os tanques de asas são resfriados naturalmente pelo fluxo de ar e são menos suscetíveis à formação de vapores explosivos.

Comentários

• Não tenho certeza se você quis dizer ” que em todos os casos … era o tanque central que estava implicado ” (o que é aparentemente verdade ), mas se sim, você provavelmente poderia torná-lo mais explícito.
• @jcaron Reescrito. Eu ‘ tenho certeza de que um tanque asa explodiu em algum momento da história da aviação, mas certamente o tanque central foi a principal causa de acidentes recentemente.

• peso adicionado aumenta a carga estrutural aplicada às asas

Somente quando o avião está no solo. Quando está no ar, diminui a carga nas asas devido à sua sustentação equilibra o peso.

• diferentes forças gravitacionais e flexão de asas entre tanques cheios e vazios resultam em tensões repetidas, encurtando a vida útil da aeronave

À taxa de um ciclo por voo. E as asas já passam por um ciclo de estresse uma vez por vôo (flexionadas para baixo quando o avião está no solo e para cima quando está no ar).

• maior risco de danos catastróficos às asas em caso de ignição do combustível em voo

Os tanques de combustível pegando fogo durante o voo são catastróficos onde quer que você os coloque.

• maior risco de incêndio quando um raio atinge uma asa

Quando isso aconteceu pela última vez? Wikipedia “s lista de acidentes de avião sugere voo LANSA   508 em 1971. Esses incidentes são agora ainda mais raros, porque os tanques de combustível são equipados com sistemas de inertização. Isso foi originalmente recomendado após a queda do voo da Pan Am   214 em 1963, mas demorou muito para que realmente acontecesse.

Comentários

• Esta resposta parece implicar que os sistemas de inertização foram usados desde algum tempo depois de 1963, ou pelo menos que os sistemas de inertização são responsáveis pela falta de fogo induzido por raios desde 1971. O link que você forneceu, no entanto, diz que os sistemas de inertização eram > não instalado por 40 anos após a quebra da Pan Am 214. Aqui ‘ s um artigo que descreve o estado da arte em 2004: airspacemag.com/how-things-work/safer-fuel-tanks-5883916
• @DavidK Sim, é parece que eu ‘ exagerei o que realmente aconteceu. Eu ‘ voltarei e editarei quando tiver tempo, ou você ‘ está convidado a propor uma edição você mesmo, se tiver tempo. Obrigado por me avisar.
• @DavidK Editado.
• @summerrain Você tem algum exemplo de aviões que fizeram pousos de emergência bem-sucedidos após incêndios no tanque de combustível? Parece que seu argumento é completamente hipotético.
• @summerrain Eu já expliquei por que não há ‘ t tanques de combustível sob a cabine. Sua pergunta equivale a ” Em um universo alternativo, seria … ” e nós ‘ não estão em um universo alternativo, então ‘ s nenhum valor em responder à sua pergunta.Por exemplo, você está afirmando que colocar tanques de combustível em locais diferentes daria mais tempo para pousos de emergência. Eu sugiro a você que incêndios em tanques de combustível são tão catastróficos que nenhum pouso de emergência será possível. Uma ótima maneira de você argumentar contra essa afirmação seria dizer ” Mas aconteceu no voo XYZ. ”

Mais peso nas asas é realmente bom, pois torna a aeronave mais equilíbrio e mais resistente a desvios desnecessários durante turbulência ou corrente de vento, como uma pessoa andando em uma corda bamba carregando uma haste horizontal (barra) para se equilibrar. Verifique o raio de Giro na mecânica.

Não há outro motivo. O motor está preso à asa e eles estão tentando projetar um tanque de combustível para abastecer o motor. Não há espaço no torso. Então, eles fazem um buraco nas asas.

Comentários

• bem-vindo ao aviation.SE. Esteja ciente de que este é um site apenas em inglês. como tal, teremos que remover a parte de sua resposta escrita em coreano. Além disso, esteja ciente de que gostamos de respostas que contenham alguns detalhes e possivelmente referências.

Por que os tanques de combustível estão localizados nas asas?

Porque é difícil acomodar os passageiros ou seus bagagem nas asas.