Por que na maioria dos aviões os motores ficam sob as asas? #perguntas

Pergunta do leitor Luiz Henrique:

Por que na maioria dos aviões os motores ficam sob as asas?

Vamos ver algumas razões para que a posição dos motores sob as asas seja a escolha ideal para os projetos modernos.

1) Facilidade de manutenção

É muito mais fácil fazer manutenção em um motor que está próximo ao solo do que outro que está preso na cauda a vários metros de altura e que requerem escadas e equipamentos mais altos, além de um risco maior de acidente para o técnico. O motor #2 do DC-10/MD-11 era um inferno para a manutenção quando davam problema.

DC-10

2) Facilidade de projeto
As asas de uma aeronave já são a parte estruturalmente mais forte de todo o conjunto, então nada mais lógico do que colocar os motores presos nela, ao invés de fazer reforços na fuselagem (que acrescentam peso) para instalar suportes de motores. Sem contar a simplificação dos sistemas de tubos de combustível que não precisam se estender da asa até a parte traseira para alimentar os motores

3) Melhor distribuição do Centro de Gravidade
Qualquer descuido ao descarregar uma aeronave que possui muito peso na parte traseira pode ocasionar incidentes como este da foto abaixo:

Foto: Tom Daley

Mas então por que alguns projetistas colocaram o motor lá atrás então?

Porque existem algumas características que exigem que o motor seja colocado lá atrás, como por exemplo os jatos regionais como ERJ e CRJ mostrados na foto abaixo.

ERJ145 e CRJ200 Foto de Joe Osciak

1) Estas aeronaves de pequeno porte possuem asa baixa (o wingbox fica na parte inferior da fuselagem) pois não há espaço suficiente para ter uma asa média, e mesmo que houvesse, os motores ficariam muito perto do chão, logo eles precisam ser colocados na parte traseira da fuselagem.

2) As asas sem os pylons onde se prende o motor ficam aerodinamicamente mais limpas, sem as “sombras” de ar turbulento durante as subidas (para evitar essa sombra os motores instalados nas asas possuem um enorme gerador de vórtice na carenagem interna).

3) A menos que você se sente lá nas ultimas poltronas, os aviões com motores na parte traseira são bem mais silenciosos para os passageiros.

Resumo da ópera: aeronaves modernas para transporte de mais de 80 passageiros com trem de pouso que permita distância apropriada do solo terão motores sob as asas, pois as vantagens são muito maiores.

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Sobre o Autor

Um técnico com bom senso :) 28 anos de aviação comercial, de Lockheed Electra a Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
  • MicaelRocha

    Curiosamente, até hoje não vi nenhum avião executivo com motores sob as asas.

    Por motivos óbvios, claro!

    • O Honda Jet possui os motores SOBRE as asas. Me pareceu uma boa solucäo, pois une as vantagens de aproveitar a resistente estrutura das asas, mas mantendo-as limpas, sem afetar muito o centro de gravidade e de quebra os motores ficam a uma boa distancia da fuselagem.
       http://hondajet.honda.com/designinnovations/enginemountdesign.aspx

      • É Cesar, mas não acredito que esse design jamais chegue a aviação comercial, pois requer uma cauda em “T”, que aumenta o peso estrutural e reforços na fuselagem traseira. Uma outra complicação seria a alta razão de by pass dos motores turbofan atuais, impossibilitando a colocação sobre a asa, pois criaria  mesmo problema de acesso para manutenção. Abs 

        •  Sim, aplicar isso a aviões de médio e grande porte já começa a ficar complicado, mas no caso de pequenos jatos executivos é (teoricamente) perfeito.

  • Márcio

    Tudo tem um porquê na aviação… Post legal Lito!

  • Não tive como não rir desse MD-11 com a “traseira” no chão. E a manutenção do motor 2 do DC-10/MD-11 na deriva não deveria ser tão chata quanto a do Boeing 727 e do Lockheed L1011 Tristar no S-Duct :P

    (Meu comentário semelhante a esse foi pra moderação, lol. Esqueci que o Disqus censura algumas palavras…)

    • Josevaldop

      Me surgiu uma curiosidade, a saida dos motores do MD-11/DC-10, sao na mesma “linha” da entrada de ar certo? No tristar elas ficavam mais embaixo, a entrada ficava +/- na mesma posiçao e a “saída”, ficava embaixo, ali onde fica a APU nao é? Isso não é pior? Não gera nenhum problema nao sendo em linha?

  • Goytá

    Os dois primeiros jatos de passageiros a voarem, o De Havilland Comet e o Tupolev Tu-104, tinham ambos os motores DENTRO das asas. Mas isso dava muita vibração e ruído e complicava o projeto – tanto que nenhum avião comercial depois deles usou essa solução (alguns caças usam ainda). Ainda não vi um diagrama dos motores do Ilyushin Il-62 e do Vickers VC-10, que tinham quatro motores, todos atrás: sempre fui curioso para saber por onde passavam os dutos de combustível para os motores externos por dentro da nacele dos internos.

    Quanto ao barulho na cabine dos aviões com motores atrás, varia… O Fokker 100 é um inferno para quem se senta atrás, o MD-80 (e presumo que o DC-9) é um inferno no avião todo, mas o 727 era um silêncio sepulcral na frente (ainda não vi nada comparável à delícia que era voar na janelinha na parte da frente do 727!) e um sussurro atrás. Não me lembro do Trident (sentei no meio), mas considerando o quanto o conforto daquele avião me impressionou, não creio que isso tenha me incomodado…

    Faltou comentar do malabarismo de projeto que tiveram que fazer quando colocaram motores “high-bypass” no 737 Classic, em que para caber o motor muito maior fizeram aquela nacele oval, e o problema da “sombra” das caudas em “T”, que exigem mais cuidado do piloto para evitar um “stall” em certos ângulos de ataque.

    • Steliosoctavios

      eu iria comentar sobre as caudas em “T” sobre esse problema que elas tem! 

  • Ajmeira

    se não me engano, existe um jato que possui os motores sobre as asas (Honda VLJ). Essa solução é eficiente ou é só um exercício de design?

  • Imagino a trabalheira que não devia dar para trocar o motor 2 de um DC-10/MD-11… Mecânico de motores deve ficar arrepiado quando vê um trimotor!

  • Ederson

    Tenho 17 anos e AAAAMMMMOOOOO aviação.
    É a primeira vez que visito este blog e já pude ver que é muito bom.
    A qualidade e organização são incríveis. Confesso que estou até emocionado.
    Parabéns!
    Adorei.

    • é meu amigo! eu também fiquei assim quando conheci… a mais de 2 anos lendo as materia, amo o blog cada dia mais

  • Sempre tive essa curiosidade também sobre a posição, mas imaginava mesmo ser por motivos técnicos… pode ser de difícil manutenção mas o MD-11 é o avião que mais me fascina até hoje, quando o vi pela primeira vez ainda criança achei incrível aquele motor no estabilizador vertical…. 

  • Paulo Tadeu França Danese

    Sensacional! Participou do projeto do avião mais seguro e maravilhoso que já existiu! Lockheed Electra II. Voei muitas vezes neste incrível avião, na Ponte Aérea Rio-São Paulo. Que saudades de decolar do Santos Dumont num Electra!
    Quanto às explicações, obrigado. Este posicionamento dos motores sob as asas explica o sucesso dos Boeing 737, um marco na aviação mundial.

  • Marcelo Coelho

    Na verdade, quanto mais próxmios do eixo longitudinal os motores estiverem, melhor. A melhor configuração é a dos jatos executivos, ou do belo e saudoso Boeing 727, em que os motores ficam na seção de cauda, o mais perto possível do eixo da aeronave, Porém, essa configuração acaba limitando o peso (e o empuxo) dos motores, por questões do centro de gravidade do avião.

    E por que os motores devem estar o mais próximo possível do eixo longitudinal do avião? Porque, em caso de falha de um motor em um avião multimotor (exceto no motor central de trimotores) há um efeito chamado diferencial de empuxo, que pode ser entendido como “um motor empurra o avião, enquanto o outro passa a freá-lo pelo arrasto”. Esse efeito é perigoso, especialmente em uma decolagem, pois pode levar o avião a entrar em giro e estolar. Quanto mais próximos os motores estiverem do eixo longitudinal do avião, a alavanca exercida é menor, e portanto, quando houver uma diferença entre os empuxos gerados por eles, mais controlável fica o avião. Essa característica influencia, inclusive, na resistência estrutural do conjunto estabilizador vertical / leme. Quanto mais afastados do eixo do avião são seus motores, mais forte tem que ser essa parte da sessão de cauda do avião, para resistir às pressões e forças geradas quando o piloto tiver que comandar pedal para contrapor o diferencial de empuxo.

    Tudo isso é levado em conta já nas fases iniciais de projeto de qualquer avião, e há normas técnicas claras que qualquer projeto tem que seguir, sob a pena de não conseguir homologação e não poder ser construído.

  • Nelson Elivânia Matos

    Muito bacana este site, eu nunca tinha visto um deste género! Eu procurei pela minha pergunta ou alguma semelhante, mas não encontrei… Então, porque os aviões turbo hélice tipo Havilland Dash 400 por exemplo pousam quase que retos na pista ao invés de nariz levantado como os turbojato?

    • Gustavo

      Por causa do formato da asa. Aviões a jato para terem uma boa performance em níveis mais altos de voo precisam perder um pouco de desempenho em baixa velocidade. Para compensar o nariz “sobe” na aproximação para aumentar o ângulo de ataque e consequentemente a sustentação.

      Em aviões turbo hélice o perfil aerodinâmico é bem diferente e a asa gera sustentação suficiente mesmo com o nariz mais baixo.

      • Nelson Elivânia Matos

        Esclarecido! Obrigado!

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