Для чего крылья самолетов загибают по краям

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Летая на современных авиалайнерах, вы могли заметить характерные изгибы на законцовках крыла, которые обычно называют винглетами (от англ. "winglet" - крылышко). Их форма может существенно отличаться в зависимости от самолета, но в том или ином виде они встречаются на большинстве современных моделей.

Впервые о применении винглетов в коммерческой авиации заговорили в начале 1970-х годов. Тогда из-за резкого скачка цен на нефть повысилась стоимость авиационного керосина, и инженеры стали искать способы снизить расход топлива на самолетах. Одним из таких инженеров был американец Ричард Уиткомб.

Наблюдая за полётом орлов, он заметил, что перья на концах их крыльев отклонены вверх. В конечном счете именно эти наблюдения и вдохновили его на создание винглетов. После исследований, проведенных Ричардом вместе с NASA, эффективность винглетов как средства экономии топлива была доказана, но как же это работает?

Во время полета под крылом образуется область высокого давления, а над крылом - область низкого давления, благодаря чему и появляется подъемная сила, позволяющая самолету находиться в воздухе. Однако из-за разницы в давлении воздушные массы стремятся "перетечь" из-под крыла наверх. Наиболее короткий путь для этого располагается на законцовках крыла, именно там эти потоки воздуха создают завихрения и снижают подъемную силу.

Чтобы скомпенсировать снижение подъемной силы, двигатели самолетов вынуждены работать на более высокой мощности. А установка винглетов препятствует перетеканию воздушных масс и образованию завихрений, что способствует экономии топлива, увеличению максимальной дальности полета и снижению уровня шума.

Винглеты - это не единственное решение проблемы с завихрениями. Известно, что они становятся тем слабее, чем больше удлинение крыла. Впрочем, существенно увеличить длину крыла конструкторам не позволяют ограничения, введенные Международной организацией гражданской авиации (ICAO). В частности, размах крыла среднемагистрального самолета не должен превышать 36 метров. Ограничение введено для удобства и безопасности работы с аэродромной инфраструктурой.

Крыло Airbus A320
Крыло Airbus A320

Первым пассажирским авиалайнером с винглетами стал Boeing 747-400 в 1985 году. С тех пор конструкция винглетов совершенствовалась, этому способствовало широкое распространение композитных материалов в самолетостроении. Эффективность данного элемента конструкции сильно зависит от конкретной модели самолета и дальности маршрута. Современные исследования показывают, что в среднем по отрасли эти приспособления снижают расходы на топливо на 3.45%. Наибольшую эффективность они продемонстрировали на Boeing 737-800, где расход топлива снизился на 10.49%.

10 комментариев

Добавить комментарий

109119818707306581041@google
Ссылка на статью Вики про удлинение крыла — это шедеврально. слишком сложный материал, чтобы сжато и доступно пересказать его самому в рамках очередного «труда»? Просто вставил бы сюда ссылку на Вики, статья «законцовка крыла». Или весь твой опус -реклама Википедии?
DAY_MEN
А наблюдение за орлами не вдохновили его на машущие самолетные крылья? А если еще гладкую обшивку на перья поменять...
Подсказка — никакой связи винглетов с орлами нет, как нет поднятых на конце крыльев перьев у орла.
DAY_MEN
Не, я знаю, что орлы вдохновляют на многое: человек изобрел колесо, вдохновленный орлами, египтяне построили пирамиды, ректификация нефти опять же из-за них, но про винглеты впервые прочитал. Ну, если автор написал, то значит буду знать.
105541404663996881166@google
Почему недостатки не скопировали с википедии?
> Недостатками использования законцовок крыла являются существенное увеличение влияния на самолет ветра при взлете и посадке, а также более жёсткая болтанка[2] при полёте в турбулентной атмосфере.
117007600911737667669@google
Наши на будущем беспилотном Ан-2 будут делать винглеты, на верхнем крыле вверх, а на нижнем — вниз :)

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...