Modificaciones de aviones (2ª parte)

En esta segunda parte veremos un caso práctico de lo dicho en la 1ª parte, Modificaciones de aviones (1ª parte). El avión seleccionado es el Airbus A340.
El programa A340 se lanzó en 1988, como un complemento de largo alcance del A320, de corto alcance, y del A300, de medio alcance. Este avión se diseñó a la vez que el A330, con el que comparte alas y fuselaje. Ambos tienen la aviónica fly-by-wire del A320.
Existen cuatro versiones básicas, -200, -300, -500 y -600. El primero que voló fue el A340-300, cuyo primer vuelo fue en 1991. El A340-200, que es una versión corta del -300, lo hizo en 1992 y, casi diez años después, el A340-600 en 2001 y el A340-500 en 2002.

Las configuraciones básicas del -200 y -300 son:

La versión -200 es una versión corta de la -300, 4,27 metros menos de fuselaje, sin cambios en la geometría de los estabilizadores horizontal y vertical, por lo que cabe esperar una relación (L/D) superior en el -200 sobre el -300. A pesar de que el primero tiene más autonomía que el segundo, de éste fueron entregados 218 y del primero solo 28.
Las versiones -600 y -500 aparecieron 10 años después derivadas ambas del -300. Apareció, primero, la versión -600 y, un año después, la versión -500.
Las características de la versión básica del -600 y sus diferencia con el -300 se muestran en la siguiente tabla:

El incremento de carga de pago y de combustible utilizable ha obligado a incrementar la superficie alar, ensanchando la envergadura y la cuerda, lo que no ha evitado es un incremento en la carga alar de 100kg/m² respecto al -300. El alargamiento ha bajado ligeramente. Estas variaciones han traído un incremento en la velocidad de entrada en pérdida (estimada en 6 -7 %), lo que explica el aumento de la velocidad de aproximación final que pasa de 138 kt. a 192.000 kg, en el -300, a 153 kt a 265.000 kg en el -600.
La ampliación de alas y fuselaje (aumento de OEW) ha traído consigo un incremento de pesos y de momentos de inercia, lo que ha exigido un incremento de la superficie de estabilizadores horizontal y vertical, aproximadamente 28 y 6 m², respectivamente.
Paralelamente ha sido necesario un incremento en el número de ruedas que pasan de 12 en la versión -300 a 14 en la versión -600.
El significativo aumento de peso ha obligado al cambio de motor. El CFM56-5C del -300 con 150 kN de empuje al despegue, ha sido sustituido por los Rolls & Royce Trent 556/560 de 249/2260 kN de empuje al nivel del mar. Ver figura 1, donde se muestran las diferencias entre ambos.

Figura 1

La versión -500 apareció dos años más tarde y sólo es 3,2 metros más largo que el -300, siendo el resto de características geométricas iguales que la -600. Sus características básicas y diferencias con el -300 se muestran en la tabla adjunta.

Todo lo dicho para el -600 es aplicable para el -500, aunque en menor medida. La carga alar es 82,7 kg/m² mayor que en -300, lo que ha dado lugar a un incremento de la velocidad de entrada en perdida menor que en el -600, lo que explica la menor velocidad de aproximación, 143 kt. Las características geométricas de alas y estabilizadores son iguales que en -600. Asimismo, se mantiene el mismo número de ruedas, 14. El motor es el R&R Trent 553/556 de 236/249 kN de empuje, menor que el -600. Las diferencias con el -300 pueden verse en la figura 2.

Figura 2

Vemos, como decíamos en la primera parte, que los aviones se mantienen vivos, sufriendo modificaciones sobre el diseño original. El A340 es un caso extremo, pues pasaron 10 años desde el primer diseño hasta el último. Otros, como el 737 de Boeing han tenido una vida de modificaciones más continua en el tiempo, pues el primer modelo, -100, voló en 1967 y hoy, en 2015, 48 años después, sigue volando en la versión -900. El 737 es un caso único en la historia de la aviación donde un mismo avión ha estado tantos años en producción.

Bibliografía:
Airplane Characteristics-Airport and Maintenance Planning A340-200/-300
Airplane Characteristics-Airport and Maintenance Planning A340-500/-600
Wikipedia