Análise da tendência de consumo de combustível nas aeronaves comerciais

Abstract

O mercado aéreo vive um momento de superação após uma queda no volume de tráfego ocasionado pela pandemia de COVID-19. Com a crescente demanda, as empresas aéreas têm estado mais dispostas a ampliar suas frotas e substituir aeronaves ineficientes de forma a atender as exigências ambientais e do mercado. Por conta da baixa margem de lucro, o mercado aeronáutico busca sempre oportunidades de otimização e redução de custos operacionais. Nesse contexto, este trabalho avaliou a redução do consumo de combustível por assento de aviões comerciais com motor turbofan relevantes na história e a confrontou com parâmetros de projeto do motor para identificar aspectos não otimizados no desenvolvimento das aeronaves avaliadas. Verificou-se que as tendências de redução do consumo de combustível a cada geração variam entre 10% e 25% de acordo com a categoria do avião e que futuros veículos devem apresentar melhorias de forma a atingir essas metas de eficiência em relação às aeronaves disponíveis no mercado atualmente. Por fim identificou-se que os fatores mais importantes na redução do consumo são a quantidade de assentos, razão de bypass e aspectos geométricos das asas. Além disso, foram oferecidas sugestões de projeto como aumento da razão de bypass nos motores e adoção de tecnologias inovadoras como o Blended-Wing-Body e a Truss-Braced-Wing.

The aviation market is currently experiencing a period of recovery following a decline in traffic volume caused by the COVID-19 pandemic. With the growing demand, airlines have been more willing to expand their fleets and replace inefficient aircraft to meet both environmental and market requirements. Due to the narrow profit margins, the aviation industry consistently seeks opportunities for optimization and operational cost reduction. In this context, this study evaluated the reduction in fuel consumption per seat of commercially relevant turbofan-powered aircraft throughout history. It compared these findings with engine design parameters to identify non-optimized aspects in the development of the assessed aircraft. The study revealed that trends in fuel consumption reduction with each generation range between 10% and 25%, depending on the aircraft category. Future vehicles are expected to undergo improvements to achieve these efficiency goals compared to currently available market aircraft. Finally, it was identified that the most critical factors in reducing consumption are the number of seats, bypass ratio, and geometric aspects of the wings. Additionally, design suggestions were offered, such as increasing the bypass ratio in engines and adopting innovative technologies like Blended-Wing-Body and Truss-Braced-Wing.