Twinjet

Un avión bimotor es un avión a reacción propulsado por dos motores . Un bimotor puede volar lo suficientemente bien como para aterrizar con un solo motor en funcionamiento, lo que lo hace más seguro que un avión monomotor en caso de fallo de un motor . [ ^{1 ] La} eficiencia de combustible de un bimotor es mejor que la de los aviones con más motores. ^{[ 2 ]} Estas consideraciones han llevado al uso generalizado de aeronaves de todo tipo con motores gemelos, incluidos aviones de pasajeros , aviones militares de ala fija y otros.

Existen tres configuraciones comunes de aviones bimotores. La primera, común en aeronaves grandes como los aviones de pasajeros, tiene un motor en góndola generalmente montado debajo, o en ocasiones encima o dentro, de cada ala. Los ejemplos más notables de esta configuración son el Boeing 737 y el Airbus A320 .

El segundo diseño cuenta con un motor montado a cada lado de la parte trasera del fuselaje, cerca de la cola , y es utilizado por muchos aviones ejecutivos , aunque algunos aviones comerciales como el Fokker 70 , el Douglas DC-9 y el COMAC ARJ21 también utilizan este diseño.

En la tercera configuración, ambos motores están dentro del fuselaje, uno al lado del otro, configuración utilizada por la mayoría de los cazas desde la década de 1960. Algunos cazas posteriores que utilizan esta configuración son el Su-27 'Flanker', el F-15 Eagle y el F-22 Raptor .

Con la aparición de los aviones a reacción en la década de 1940, muchos de los primeros fuselajes eran bimotores, ya que los motores de la época no solían ser lo suficientemente potentes ni fiables como para propulsar aeronaves con un solo motor. Sin embargo, el primer avión a reacción en volar, el Heinkel He 178 alemán , era monomotor; su tamaño relativamente pequeño, su bajo peso y su condición de prototipo, en lugar de avión operativo, hicieron que la velocidad, la fiabilidad y la seguridad fueran consideraciones secundarias.

El primer birreactor en volar fue el prototipo de caza alemán Heinkel He 280 , que realizó su primer vuelo el 30 de marzo de 1941 con un par de turborreactores Heinkel HeS 8 montados en góndolas . El primer avión de caza a reacción operativo, el Messerschmitt Me 262 alemán , montaba dos motores Junkers Jumo 004 .

El 15 de mayo de 1941, el primer avión a reacción británico, el Gloster E.28/39, realizó su primer vuelo y estaba propulsado por un solo motor. Sin embargo, el primer avión a reacción británico en entrar en producción fue un bimotor, el Gloster Meteor .

El primer avión a reacción de Estados Unidos fue un bimotor; el Bell P-59 Airacomet realizó su primer vuelo el 1 de octubre de 1942. Sin embargo, el primer avión a reacción estadounidense de producción en serie, el Lockheed P-80 Shooting Star , era un avión monomotor.

La configuración de bimotor se utilizó en aviones de fuselaje estrecho de corto alcance, como el McDonnell Douglas DC-9 y el Boeing 737. El Airbus A300 no tuvo éxito inicialmente cuando se produjo como un avión de fuselaje ancho de corto alcance, ya que las aerolíneas que operaban el A300 en rutas de corta distancia tuvieron que reducir las frecuencias para intentar llenar el avión de alta capacidad y perdieron pasajeros frente a las aerolíneas que operaban vuelos más frecuentes de fuselaje estrecho. Sin embargo, tras la introducción de las normas ETOPS , que permitieron a los aviones bimotores volar rutas de larga distancia que antes les estaban prohibidas, Airbus pudo desarrollar aún más el A300 como un avión de pasajeros de medio a largo alcance para aumentar las ventas; Boeing lanzó su bimotor de fuselaje ancho, el Boeing 767 , en respuesta.

En la década de 1980, el Boeing 727 fue descontinuado, ya que su compartimento central del motor requeriría un rediseño prohibitivamente costoso para acomodar turbofanes de alto índice de derivación más silenciosos, y pronto fue reemplazado por aviones bimotores para el mercado de fuselaje estrecho; Airbus con el A320 , y Boeing con el 757 y variantes "clásicas" actualizadas del 737. Durante esa década, solo McDonnell Douglas continuó el desarrollo del diseño trimotor con una actualización del DC-10 , el MD-11 , que inicialmente tenía una ventaja de alcance sobre sus competidores más cercanos de fuselaje ancho medio, que eran bimotores, el Boeing 767 y el Airbus A300/A310, ambos en producción. A diferencia de McDonnell Douglas, que se mantuvo fiel a su configuración trimotor existente, Airbus (que nunca produjo un avión trimotor) y Boeing trabajaron en nuevos diseños de aviones bimotores de fuselaje ancho que se convertirían en el Airbus A330 y el Boeing 777 , respectivamente. La ventaja de largo alcance del MD-11 fue efímera, ya que pronto fue anulada por el Airbus A330-300 y los Boeing 767-300ER y Boeing 777-200ER de mayor alcance.

El birreactor Airbus A320 destaca como el avión de pasajeros a reacción más producido. El Boeing 777X es el birreactor más grande del mundo, y la variante 777-200LR tiene el segundo mayor alcance de aeronave del mundo (detrás del Airbus A350-900 ULR). Otros birreactores de Boeing incluyen el 767 , el 757 (este último cuya producción se ha interrumpido, pero que aún está en servicio comercial) y el 787. El competidor Airbus produce la familia A320 , el A330 y el A350 .

Algunos aviones comerciales modernos todavía utilizan cuatro motores ( cuatrimotores ), como el Airbus A380 y el Boeing 747-8 , que se clasifican como aeronaves muy grandes (más de 400 asientos en configuraciones de clase mixta). Los aviones de carga más grandes, capaces de transportar carga de gran tamaño , incluidos los aviones de transporte estratégico , todavía utilizan cuatro motores .

Los aviones bimotores tienden a ser más eficientes en consumo de combustible que los trimotores (de tres motores) y los cuatrimotores (de cuatro motores). Dado que la eficiencia de combustible en los aviones comerciales es una prioridad, muchas aerolíneas han ido reemplazando progresivamente los diseños trimotores y cuatrimotores por bimotores en el siglo XXI. Los diseños trimotores fueron los primeros en ser retirados, principalmente debido a la mayor complejidad de diseño y mantenimiento del motor central montado en el estabilizador. Las restricciones ETOPS no permitían a los primeros bimotores volar rutas transoceánicas de largo recorrido, ya que se consideraba que no eran seguros en caso de fallo de un motor, por lo que se utilizaron cuatrimotores . Los cuatrimotores también tenían mayor capacidad de carga que los bimotores anteriores comparables. Sin embargo, los bimotores más recientes, como el Boeing 777 , el Boeing 787 y el Airbus A350, han igualado o superado a los diseños cuatrimotores más antiguos, como el Boeing 747 y el Airbus A340 , en estos aspectos, y los bimotores han tenido más éxito en ventas que los cuatrimotores.

En 2012, Airbus estudió un bimotor de 470 asientos que competiría con el Boeing 747-8, con menores costos operativos previstos entre 2023 y 2030. El proyecto se retomó después de que Boeing lanzara el 777X en noviembre de 2013, mientras que el entonces director ejecutivo, Fabrice Brégier, prefirió centrarse en la mejora del producto en lugar de en conceptos completamente nuevos durante 10 años. Tendría una clase económica de 10 asientos por fila, como el 777. Su ala de 565 m² ⁽ 6081 pies cuadrados), ligeramente mayor que la del 747-8, tendría una envergadura de 80 m (262 pies), tan ancha como la del A380 , para un MTOW de 892 900 lb (405 t) en comparación con las 775 000 lb (352 t) del 777X, con una estructura compuesta para un peso vacío operativo de 467 400 lb (212 t) y un alcance de 8150 millas náuticas (15 090 km) a Mach 0,85. ^{[ 3 ]}

Cuando se vuela lejos de aeropuertos alternativos (los llamados vuelos ETOPS/LROPS ), la aeronave debe poder alcanzar un aeropuerto alternativo con el motor restante dentro de un tiempo especificado en caso de falla de un motor. Cuando las aeronaves están certificadas según los estándares ETOPS, el empuje no es un problema, ya que uno de los motores es más que suficiente para mantener la aeronave en el aire (ver más abajo). La certificación ETOPS generalmente implica requisitos de mantenimiento y diseño que garantizan que la falla de un motor no pueda provocar también la falla del otro. Los motores y los sistemas relacionados deben ser independientes y (en esencia) recibir mantenimiento independiente. A menudo se cree erróneamente que ETOPS/LROPS se aplica solo a vuelos largos sobre el mar, pero se aplica a cualquier vuelo que supere una distancia especificada de un aeropuerto alternativo disponible. Los vuelos sobre el mar cerca de aeropuertos alternativos no necesitan cumplir con ETOPS/LROPS.

Desde la década de 1990, las aerolíneas han optado cada vez más por aviones bimotores en lugar de aviones de cuatro o tres motores para operar rutas transatlánticas y transpacíficas . En un vuelo sin escalas de América a Asia o Europa, la aeronave de largo alcance suele seguir una ruta de círculo máximo . Por lo tanto, en caso de fallo de un motor en un bimotor (como el Boeing 777 ), este podría realizar aterrizajes de emergencia en campos de Canadá , Alaska , el este de Rusia , Groenlandia , Islandia o las Islas Británicas . El Boeing 777 también ha sido aprobado por la Administración Federal de Aviación (FAA) para vuelos entre Norteamérica y Hawái , la ruta aérea regular más larga del mundo sin aeropuertos de desvío.

En los grandes aviones de pasajeros, el costo de los motores representa una proporción significativa del costo final de la aeronave. Además, cada motor requiere mantenimiento, documentación y certificaciones independientes. Contar con dos motores más grandes, en lugar de tres o cuatro más pequeños, generalmente reduce considerablemente tanto el costo de compra como el de mantenimiento del avión.

Las regulaciones que rigen los niveles de empuje requeridos para las aeronaves de transporte generalmente se basan en el requisito de que una aeronave pueda continuar un despegue si falla un motor después de alcanzar la velocidad de decisión de despegue . ^{[ 4 ]} Por lo tanto, con todos los motores en funcionamiento, los trimotores deben poder producir al menos el 150 % del empuje mínimo requerido para ascender y los cuatrimotores el 133 %. Por el contrario, dado que un bimotor perderá la mitad de su empuje total si falla un motor, se le exige que produzca el 200 % del empuje mínimo requerido para ascender cuando ambos motores están en funcionamiento. Debido a esto, los bimotores generalmente tienen mayores relaciones empuje-peso que las aeronaves con más motores y, por lo tanto, pueden acelerar y ascender más rápido.

• Aviones de fuselaje ancho

• Definición de birreactor en Wikcionario