Cauda tripla do Constellation foi criada para caber em hangares

A configuração de cauda tripla do Lockheed Constellation surgiu de uma restrição operacional da Trans World Airlines (TWA), e não de uma escolha estética. Em 1939, a companhia pediu à Lockheed um avião pressurizado de longo alcance que atendesse a requisitos ambiciosos de carga, autonomia e velocidade, mas que também pudesse entrar nos hangares de manutenção já existentes. O projeto resultaria em uma aeronave quadrimotora de grandes dimensões. Como uma única deriva vertical teria deixado o avião alto demais para atravessar as portas dos hangares, os engenheiros dividiram a área estabilizadora entre três superfícies menores. Com isso, o Constellation manteve altura total de 7,2 metros e preservou a estabilidade direcional necessária ao voo.

As exigências associadas ao projeto eram avançadas para o período. Howard Hughes, então ligado ao comando da TWA, buscava uma aeronave capaz de transportar uma carga de 6.000 libras, equivalente a cerca de 2.720 quilos, e percorrer 3.500 milhas sem essa carga, aproximadamente 5.630 quilômetros. A velocidade de cruzeiro deveria superar 250 milhas por hora, ou 402 km/h, a 20 mil pés de altitude. Os quatro motores Wright R-3350 exigiam hélices de grande diâmetro e, portanto, um trem de pouso alto para manter distância segura do solo. Esse conjunto elevava a fuselagem e a empenagem, agravando o problema de altura diante das portas dos hangares da TWA.

Do ponto de vista aerodinâmico, as três derivas desempenhavam a função que normalmente caberia a uma única superfície vertical. Elas resistiam aos movimentos de guinada e ajudavam a manter o nariz alinhado à trajetória, distribuindo a área necessária entre três elementos mais baixos. As duas derivas externas também recebiam o fluxo de ar acelerado pelas hélices internas. Esse efeito aumentava a velocidade do ar sobre essas superfícies em fases de baixa velocidade, como decolagens e pousos, quando a eficácia de uma deriva convencional tende a ser menor. O material indica ainda que a disposição podia oferecer autoridade adicional de guinada em situações de operação com um motor inoperante, ao ajudar a compensar o empuxo assimétrico.

A solução, porém, trouxe custos estruturais e operacionais. O estabilizador horizontal precisou ser reforçado para sustentar três derivas e absorver as cargas associadas, acrescentando peso à aeronave. O sistema de comando também passou a operar três lemes, com cabos, dobradiças e atuadores adicionais, o que elevava a complexidade mecânica e as necessidades de manutenção. O Douglas DC-6, concorrente direto em diversas rotas, utilizava uma empenagem convencional com uma única deriva e não carregava essas mesmas penalidades. Ainda assim, a cauda tripla permitiu que a Lockheed atendesse simultaneamente às exigências aerodinâmicas e à limitação física da infraestrutura da TWA.

O Constellation foi desenvolvido nas instalações da Lockheed em Burbank, na Califórnia, sob a liderança do engenheiro-chefe Hall Hibbard e do especialista em aerodinâmica Kelly Johnson, com Don Palmer à frente da engenharia detalhada. O avião incorporou uma asa derivada do P-38 Lightning, ampliada de 15,8 para 37,5 metros de envergadura, além de uma fuselagem pressurizada de alumínio com formato curvo característico. Em cruzeiro a 20 mil pés, o sistema mantinha a cabine em altitude aproximada de 8.000 pés. A aeronave também empregava comandos de voo com assistência hidráulica e um sistema térmico de degelo nas bordas de ataque das asas e da empenagem. Seus motores radiais R-3350 entregavam cerca de 2.200 hp nas primeiras versões, chegando a 2.700 hp ou mais na série Super Constellation.