El índice de mérito

En la fórmula de Breguet (echar un ojo a la entrada del mismo nombre) aparecen tres términos que son: el consumo específico (TSFC), la relación Sustentación/Resistencia (C_L/C_D) y la velocidad de vuelo (V)

Dado que los aviones actuales vuelan en la estratosfera, donde la velocidad del sonido es constante, en la fórmula anterior podemos sustituir la Velocidad por el nº de Mach, M. Así que:

Esta expresión es un Índice de Mérito (figure of merit, en terminología anglosajona), número que da una idea de la bondad de un diseño. Esto es así, por las siguientes razones:

• El TSFC es un índice del rendimiento del motor. Cuanto más bajo es aquél más alto es este.
• La relación Sustentación/Resistencia es un índice del rendimiento aerodinámico. Cuanto más alta es aquella más alto es este.

Este índice proporciona pautas para un diseño eficaz. Por ejemplo, en los años 60 del siglo XX, se estaba diseñando el transporte supersónico Concorde. Los aviones con los que debía competir eran el Douglas DC-8 y el Boeing 707. Éstos volaban a M= 0,8, con una relación Sustentación/Resistencia de, aproximadamente, 16 y un TSFC de alrededor de 0,9. Estos números proporcionaban un Índice de Mérito de 16×0,8 /0,9 = 14,2.

Si el Concorde quería competir con ellos debía tener un valor similar. Los aviones supersónicos de aquella época tenían M= 2, TSFC= 1,5 y C_L/C_D= 5 que daba 2×5/1,5= 6,6, valor muy lejano de los correspondientes al B707 y DC-8. En el Concorde tuvo que realizarse mucho trabajo de investigación y desarrollo, tanto de la célula como del motor, para conseguir unos objetivos de M= 2,2, TSFC= 1,2 y C_L/C_D= 7,5, que daban un valor 7,5×2,2 /1,2= 13,75, comparable a los transportes subsónicos de la época.

Hoy día, un B787 con un M= 0,85, C_L/C_D= 22 y TSFC= 0,54 tiene un Índice de Mérito de 0,85×22/0,54= 34,6. Un posible transporte supersónico que compitiera con este avión debería tener una combinación de M, C_L/C_D y TSFC tales que proporcionasen un Índice de valor parecido a este.