Un jet bimotor o bimotor es un avión a reacción propulsado por dos motores . Un bimotor es capaz de 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 falla de un motor. [1] La eficiencia del combustible de un bimotor es mejor que la de un avión con más motores. [2] Estas consideraciones han llevado al uso generalizado de aviones de todo tipo con motores bimotores, incluidos aviones de pasajeros , aviones militares de ala fija y otros.
Hay tres configuraciones comunes de aviones birreactores. El primero, común en aviones grandes como los de línea, tiene un motor en cápsula generalmente montado debajo, o ocasionalmente encima o dentro de cada ala. Los ejemplos más notables de tal configuración son el Boeing 737 y el Airbus A320 .
El segundo tiene un motor montado a cada lado del fuselaje trasero, cerca de su empenaje , utilizado por muchos aviones de negocios , aunque algunos aviones como el Fokker 70 , Douglas DC-9 y COMAC ARJ21 también utilizan este diseño.
En la tercera configuración, ambos motores están dentro del fuselaje, uno al lado del otro, utilizado por la mayoría de los cazas desde la década de 1960. Los cazas posteriores que utilizaron esta configuración incluyen el Su-27 'Flanker', el F-15 Eagle y el F-22 Raptor .
El primer birreactor que voló fue el prototipo de caza alemán Heinkel He 280 , que voló en abril de 1941 con un par de turborreactores de flujo axial Heinkel HeS 8 con góndolas .
La configuración twinjet se utilizó para aviones de fuselaje estrecho y corto alcance como el McDonnell Douglas DC-9 y el Boeing 737 . Inicialmente, el Airbus A300 no tuvo éxito cuando se produjo por primera vez como un avión de fuselaje ancho y de corto alcance, ya que las aerolíneas que operaban el A300 en rutas de corta distancia tuvieron que reducir las frecuencias para tratar de llenar los aviones de alta capacidad, y perdieron pasajeros a favor de aerolíneas que operaban con mayor frecuencia en rutas estrechas. -vuelos corporales. Sin embargo, gracias a la introducción de las reglas ETOPS que permitieron a los aviones bimotores volar rutas de larga distancia que antes estaban prohibidas para ellos, Airbus pudo desarrollar aún más el A300 como un avión de pasajeros de mediano a largo alcance para aumentar las ventas. ; En respuesta, Boeing lanzó su birreactor de fuselaje ancho, el Boeing 767 .
En la década de 1980, el Boeing 727 fue descontinuado, ya que su compartimiento central del motor requeriría un rediseño prohibitivamente costoso para acomodar turbofanes de alto bypass más silenciosos, y pronto fue suplantado por 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, sólo McDonnell Douglas continuó el desarrollo del diseño trijet 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 birreactores, el Boeing 767 en producción. y Airbus A300/A310. En contraste con McDonnell Douglas que se apegó a su configuración trijet existente, Airbus (que nunca produjo un avión trijet) y Boeing trabajaron en nuevos diseños de birreactores de fuselaje ancho que se convertirían en el Airbus A330 y el Boeing 777 , respectivamente. La ventaja de largo alcance del MD-11 fue breve, ya que pronto fue anulada por el Airbus A330-300 y el Boeing 767-300ER y el Boeing 777-200ER de alcance extendido.
El Airbus A320 twinjet destaca como el avión de pasajeros más producido. El Boeing 777X es el bimotor bimotor más grande del mundo, y la variante 777-200LR tiene la segunda mayor autonomía del mundo (detrás del Airbus A350-900 ULR). Otros bimotores Boeing incluyen el 767 , el 757 (este último detuvo su producción, pero aún está en servicio comercial) y el 787 . Su competidor Airbus produce la familia A320 , el A330 y el A350 .
Algunos aviones comerciales modernos todavía utilizan cuatro motores ( quad-jets ), como el Airbus A380 y el Boeing 747-8 , que se clasifican como aviones muy grandes (más de 400 asientos en configuraciones de clases mixtas). Todavía se utilizan cuatro motores en los aviones de carga más grandes capaces de transportar cargas de gran tamaño , incluidos aviones de transporte estratégicos .
Los birreactores tienden a consumir menos combustible que los trirreactores (tres motores) y los cuádruples (cuatro motores). Dado que la eficiencia del combustible en los aviones de pasajeros es una alta prioridad, muchas aerolíneas han ido retirando cada vez más los diseños de trirreactores y cuádruples en favor de los birreactores en el siglo XXI. Los diseños de trijet fueron los primeros en abandonarse, en particular debido a problemas de diseño y mantenimiento más complicados del motor central montado en el estabilizador. Las restricciones de ETOPS no permitían a los primeros birreactores volar rutas transoceánicas de larga distancia, ya que se pensaba que no eran seguros en caso de falla de un motor, por lo que se utilizaron cuádruples . Los quad-jets también tenían mayor capacidad de carga que los anteriores twinjets comparables. Sin embargo, los birreactores posteriores, como el Boeing 777, el Boeing 787 y el Airbus A350, han igualado o superado en estos aspectos a diseños más antiguos de cuádruples, como el Boeing 747 y el Airbus A340, y los birreactores han tenido más éxito en términos de ventas que los cuádruples. .
En 2012, Airbus estudió un competidor birreactor de 470 asientos para el B747-8 con costos operativos más bajos esperados entre 2023 y 2030, revivido después de que Boeing lanzó el 777X en noviembre de 2013, mientras que el entonces director ejecutivo Fabrice Brégier prefirió centrarse en la mejora del producto en lugar de conceptos completamente nuevos durante 10 años. Tendría una economía de 10 al día como el 777; su ala de 565 m 2 (6.081 pies cuadrados), un poco más que el 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 775.000 lb ( 352 t) para el 777X, con una estructura compuesta para un peso en vacío operativo de 467.400 lb (212 t) y un alcance de 8.150 nmi (15.090 km) a Mach 0,85. [3]
Cuando se vuela lejos de aeropuertos de desvío (los llamados vuelos ETOPS/LROPS ), la aeronave debe poder alcanzar una alternativa con el motor restante dentro de un tiempo específico en caso de falla de un motor. Cuando los aviones están certificados según los estándares ETOPS, el empuje no es un problema, ya que uno de los motores es lo suficientemente potente como para mantener el avión en el aire (ver más abajo). Principalmente, la certificación ETOPS implica requisitos de mantenimiento y diseño que garantizan que una falla de un motor no pueda provocar que el otro también falle. Los motores y los sistemas relacionados deben ser independientes y (en esencia) mantenerse de forma independiente. A menudo se piensa incorrectamente que ETOPS/LROPS se aplica sólo a vuelos largos sobre el agua, pero se aplica a cualquier vuelo a más de una distancia especificada desde un aeropuerto de desvío disponible. Los vuelos sobre el agua cerca de aeropuertos de desvío no necesitan cumplir con ETOPS/LROPS.
Desde la década de 1990, las aerolíneas han pasado cada vez más de aviones cuatrimotores o trimotores a aviones bimotores para operar rutas de vuelos transatlánticos y transpacíficos . En un vuelo sin escalas de América a Asia o Europa, el avión de largo alcance suele seguir una ruta de gran círculo . Por lo tanto, en caso de falla del motor en un birreactor (como el Boeing 777 ), el birreactor 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 para vuelos entre América del Norte y Hawaii , que es la ruta aérea regular [ cita necesaria ] más larga del mundo sin aeropuertos de desvío en el camino.
En los grandes aviones de pasajeros, el coste de los motores representa una proporción importante del coste final del avión. Cada motor también requiere servicio, documentación y certificados por separado. Tener dos motores más grandes en lugar de tres o cuatro motores más pequeños normalmente reducirá significativamente los costos de compra y mantenimiento de un avión.
Las regulaciones que rigen los niveles de empuje requeridos para los aviones de transporte generalmente se basan en el requisito de que un avión pueda continuar el 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 trijets deben poder producir al menos el 150% del empuje mínimo requerido para ascender y los quadjets el 133%. Por el contrario, dado que un birreactor perderá la mitad de su empuje total si falla un motor, deben producir el 200% del empuje mínimo necesario para ascender cuando ambos motores están en funcionamiento. Debido a esto, los bimotores suelen tener relaciones empuje-peso más altas que los aviones con más motores y, por lo tanto, pueden acelerar y ascender más rápido.