Revealing the technical secrets of the 40 most used passenger aircraft with reverse engineering

Abstract

[EN] Purpose To provide the aeronautical community with harmonized parameters of the most used passenger jets with more than 50 seats taken from a wide selection of publically available data sources. In addition, the three most important hidden (or secret) parameters are added: maximum lift coefficient (for landing and take-off), maximum glide ratio, and Specific Fuel Consumption (SFC). Approach The Excel-based tool "Passenger Jet Reverse Engineering" was used to reveal the secret parameters of each aircraft. Using the program's verification tool, the numbers obtained from reverse engineering could be compared to eliminate modeling insufficiencies until only a relatively small deviation was left. Findings The most used 47 aircraft (with first flight between 1979 and 2017) account already for more than 90% of all aircraft in service or on order based on numbers from 2017. Then 43 aircraft were evaluated. Maximum lift coefficients were obtained between 2.0 and 3.8 of which only 75% is used on average for take-off. The maximum glide ratio varied between 14 and 22. It increased with 0.11 per year (based on the new or the derivative aircraft's date of first flight). Reverse engineering revealed SFC between 11 mg/Ns and 19 mg/Ns. Research limitations Reverse engineering in aircraft design is based on preliminary sizing methods, which include statistical values e.g. for some of the mission segment fuel fractions. Practical implications Statistical trends can now be obtained to the benefit of preliminary aircraft design calculations. Social implications The discussion about aviation implications is facilitated as secret numbers have come to light. Originality Reverse engineering has not been applied to such a large number of passenger aircraft before.

[ES] Propósito - Proporcionar a la comunidad aeronáutica parámetros armonizados de los aviones de pasajeros más utilizados con más de 50 asientos tomados de una amplia selección de fuentes de datos disponibles públicamente. Además, se agregan los tres parámetros ocultos (o secretos) más importantes mediante ingeniería inversa: coeficiente de sustentación máximo (para aterrizaje y despegue), máxima eficiencia aerodinámica y consumo específico de combustible (SFC). Enfoque: se utilizó la herramienta basada en Excel "Ingeniería inversa de aviones de pasajeros" para revelar los parámetros secretos de cada avión. Usando la herramienta de verificación del programa, los números obtenidos de la ingeniería inversa se pueden comparar para eliminar las insuficiencias de modelado hasta que quede una desviación relativamente pequeña. Hallazgos: las 47 aeronaves más utilizadas (con el primer vuelo entre 1979 y 2017) ya representan más del 90% de todas las aeronaves en servicio o en pedidos según las cifras de 2017. Luego se evaluaron 43 aeronaves. Se obtuvieron coeficientes de sustentación máximos entre 2.0 y 3.8 de los cuales solo el 75% se utiliza en promedio para el despegue. La máxima eficiencia aerodinámica varió entre 14 y 22. Esta incrementa un 0,11 cada año (según la fecha del primer vuelo de la aeronave nueva o derivada). La ingeniería inversa reveló SFC entre 11 mg / Ns y 19 mg / Ns. Limitaciones de la investigación: la ingeniería inversa en el diseño de aeronaves se basa en métodos de dimensionamiento preliminares, que incluyen valores estadísticos, p. para algunas de las fracciones de combustible del segmento de la misión. Implicaciones prácticas: ahora se pueden obtener tendencias estadísticas en beneficio de los cálculos preliminares del diseño de la aeronave. Implicaciones sociales: la discusión sobre las implicaciones de la aviación se facilita a medida que han salido a la luz números secretos. Originalidad: la ingeniería inversa no se había aplicado antes a un número tan grande de aviones de pasajeros.