O que a Boeing inventou e por que é importante para a indústria da aviação?

 Eu ofereço quatro . Primeiro, um avião com uma estrutura de pele totalmente metálica. Tratava-se do Boeing 247, que voou pela primeira vez em 1933. A pele, longarina e quadro semi-monocoque é usado por todos os transportes comerciais e militares até hoje.

O segundo foi o primeiro avião comercial colocado em serviço com cabine pressurizada. Isso permitiu que os aviões voassem em altitudes acima do clima (> 10.000 pés). Este foi o Boeing 307 Stratoliner construído em 1938. O B-29 foi o primeiro bombardeiro a usar uma cabine pressurizada na Segunda Guerra Mundial.

A terceira foi a ideia de pendurar os motores abaixo das asas em pilones, primeiro empregado no B-47 e depois aplicado no 707. Isso se baseou nas inovações alemãs da asa enflechada e dos motores fechados em uma nacele.

Isso permitiu que o projeto usasse uma asa aerodinâmica fina e reduzisse a interrupção do fluxo de ar causada pelos motores. Ao colocar os motores à frente da asa, o impulso puxa a asa e neutraliza a tendência das asas de torcer. Também facilitou muito o acesso aos motores para manutenção. Essa configuração básica é usada por todos os aviões modernos (exceto jatos regionais com motor traseiro) e pela maioria dos transportes militares a jato.

A terceira foi a introdução de uma estrutura projetada para lidar com a fadiga causada por jatos de cabine pressurizados de alto ciclo. Com a introdução do avião a jato - o DeHavilland Comet, com cabines pressurizadas que voavam 50% mais rápido que as aeronaves a hélice, as companhias aéreas estavam realizando voos muito mais frequentes. Isso significava que as cabines tinham mais ciclos de pressurização/despressurização para um determinado período de tempo. Desconhecido na época, esse ciclo fazia com que as ligas de alumínio se cansassem e perdessem uma quantidade significativa de resistência.

Com a identificação do problema dos acidentes do Comet, a Boeing partiu para entender o fenômeno da fadiga e acabou com o design semi-monocoque “fail safe”. Toda estrutura de alumínio agora é projetada com base na “vida à fadiga” e nas propriedades de fadiga do material, que assume um determinado número de ciclos antes que a estrutura seja inspecionada e reparada ou substituída. Isso foi introduzido pela primeira vez no 707. Todos os aviões que seguem o 707 usaram essa filosofia básica de design.

Atualização: estou impressionado e gostei do interesse e dos comentários que esta resposta gerou. Alguns dos comentários me enviaram de volta para fazer mais pesquisas. Primeiro, minha resposta foi muito influenciada pelo livro do Smithsonian Air and Space Museum, Milestones of Aviation, woq eu super recomendo. Como alguns comentaristas mencionaram a maioria (eu diria quase todas) as inovações se baseiam em trabalhos anteriores, por isso é difícil definir exatamente onde algo se torna uma “inovação que mudou a indústria”. Então tentei focar no primeiro a introduzir um conceito para a aviação comercial, e que foi colocado em um avião que entrou em serviço. Claro que isso também é subjetivo, mas tentei encontrar evidências e outras referências para apoiar minha posição. Além disso, nem sempre é melhor ser o primeiro: tanto o 307 Stratoliner quanto o 247 não venderam tão bem quanto os aviões de seus concorrentes introduzidos logo depois que incorporaram a inovação.

Existem alguns tópicos que surgiram que são importantes que não estavam no meu post original:

1. O Boeing 247 não estava na minha lista original. Obrigado Sean Ohsee.
2. O 747 foi mencionado como aquele que deveria estar na lista. O 747 foi um desdobramento do programa C-5 e a Boeing aplicou inovações a partir disso. Foi dito que a melhor coisa que já aconteceu com a Boeing foi perder o contrato C-5. Embora o 747 tenha transformado totalmente o setor aéreo, não consegui identificar uma inovação específica (além do tamanho) que resultou dele. A maior inovação IMO desse programa foi a introdução de motores turbofan high-bypass pelos quais Pratt e GE recebem crédito.
3. A contribuição do desenvolvimento alemão da época da Segunda Guerra Mundial do design de aeronaves a jato não pode ser exagerada - suas contribuições são talvez as maiores de todos os tempos: asas recuadas, turbojatos de compressor axial e naceles (colocando o motor em uma cápsula em vez da estrutura da asa/corpo) . A inovação da Boeing foi o Pylon, às vezes chamado de Strut, que separava a nacele da asa. A interface asa/motor é uma das partes aerodinâmicas mais complexas do avião e ainda uma área de melhoria contínua.
4. Fadiga - difícil definir um ponto específico, mas infelizmente para DeHavilland ser o primeiro nem sempre é o melhor, sem culpa própria. O Comet nunca se recuperou e sua influência foi principalmente identificar o problema. As janelas arredondadas em si eram uma melhoria trivial. O que foi muito mais significativo foi a análise e o desenvolvimento de materiais que resultaram disso. O 707 foi o primeiro avião comercial a ser projetado com isso como principal consideração.