Сучасний пасажирський літак - дуже складний механізм, де конструктори для забезпечення сталого польоту використовують самі передові технології. Одним з таких ноу-хау, відносно недавно з'явилися на крилах лайнерів, є вертикальні аеродинамічні законцовки для збільшення аеродинамічного якості літаків - Вінглети.
Про історію появи і розвитку даної технології в пасажирському авіабудуванні розповідає цей матеріал.
Історія винаходу технології
Законцовкой крила прийнято називати вертикально загнуту край площині. Вона плавно згинається майже на 90 градусів по вертикалі в тому місці, де закінчується крильевой лонжерон. Основи методики вигину краю крила були закладені у праці інженера NASA Річарда Уїткомб. Спочатку сімдесятих років минулого століття він запропонував конструкцію і основи аеродинаміки законцовки, яка монтувалася перпендикулярно крила з напрямком вгору або вниз. Дослідження і досвідчені польоти тривали півтора десятка років. У 1985 році в повітря піднявся Boeing 747-400 - перший в світі пасажирський літак з крилами, обладнаними законцовками на лонжеронах.
П'ять років по тому керівник аеродинамічного відділу компанії Aviation Partners отримав патент на плавно згинаються вгору поєднане крильце - blended winglet. Саме так, залишивши тільки друге слово, фахівці стали називати законцовку крила.У 1991 році Вінглети були застосовані в США при модернізації приватного реактивного лайнера. Це дозволило скоротити витрату палива на 7%.
На рубежі століть пасажирські лайнери провідних компаній стали оснащуватися крилами з вертикальними вінглетами. Серед найвідоміших:
- Boeing - 737-700, 737-800, 747-400, 777;
- Airbus - A 310-300, A 320, А 330, А 340, А 350, А 380.
- Ту - 96-300, 204, 214, 334.
Абсолютно унікальні Вінглети встановлені на французький гігант A 380. Вони займають лише частину довжини краю лонжерона, загинаючи і вниз, і вгору. Вперше інженери Airbus випробували таку технологію в 1985 році, застосувавши двосторонні законцовки для зменшення инверсионного сліду на A 310-300. Китайські інженери примудрилися обладнати законцовками крила таких «древніх» за сучасними мірками радянських розробок, як Ан-2 (Y-5C) і Ан-24 (Xian Y-7).
Для чого потрібні Вінглети?
З технічної точки зору закінцівках крила являє собою порожню конструкцію типу монокок або полумонокок. Вінглети встановлюються не тільки на основні площини, а й на кіль і стабілізатори в задній частині фюзеляжу. Крім аеродинамічних функцій вони можуть виконувати ще ряд завдань. Конструктори встановлюють на Вінглети різне обладнання:
- навігаційні вогні;
- стекателі зарядів для боротьби з блискавками.
З точки зору фізики закінцівках крила забезпечує природне подовження крила, не змінюючи величину його розмаху. Інший головним завданням вінглетів є зниження витрат енергії руху при утворенні вихорів на кінчиках крила через різницю тисків внизу і вгорі. Саме прагнення збільшити подовження крила і його ефективну площу і стало головною причиною появи в конструкції нових елементів.
Недоліки
Однак, не слід думати, що Вінглети суцільно мають тільки позитивні сторони. До числа їх головних недоліків відносяться:
- негативний вплив сильного вітру в режимі зліт / посадка;
- схильність літака впливу турбулентності.
В даний час інженери корпорації Boeing повним ходом розробляють літак, який зміг би ефективно конкурувати з Airbus A-380. Він отримав маркування B 777X. Однією з новинок, що застосовуються з метою збільшення економічності і зниження витрати палива, можуть стати складні Вінглети. Орієнтовна довжина складається ділянки крила становить 7,3 м. Досліди переслідують дві мети: оптимізацію розподілу навантажень на крило в польоті, при зльоті та посадці; збільшення підйомної сили крила Boeing 777X. Конструкція складного Вінглети повинна передбачати привод і міцний замок.