Moderna passagerarflygplan är en mycket komplicerad mekanism, där designers använder den mest avancerade tekniken för att säkerställa en stabil flygning. En av kunskaperna, relativt nyligen dök upp på flygplanens vingar, är de vertikala aerodynamiska spetsarna för att öka den aerodynamiska kvaliteten på flygplan - winglets.
Denna berättelse berättar om historien om utseendet och utvecklingen av denna teknik inom passagerarflygindustrin.
Teknologi uppfinningshistoria
Vinguttaget kallas planet vertikalt böjda spetsen. Den böjer smidigt nästan 90 grader vertikalt på den plats där vingsparren slutar. Grunderna för böjningstekniken för vingspetsar lades i arbetet hos NASA-ingenjören Richard Whitcomb. I början av sjuttiotalet av förra århundradet föreslog han designen och fundamenten för aerodynamiken på vingpipan, som var monterad vinkelrätt mot vingen med en riktning uppåt eller nedåt. Forskning och experimentella flygningar varade i ett och ett halvt decennium. 1985 startade Boeing 747-400, världens första passagerarflygplan med vingar utrustade med vingpinnar.
Fem år senare fick chefen för den aerodynamiska avdelningen för Aviation Partners ett patent på en blandad winglet, som smidigt böjer sig uppåt. Exakt så, med bara det andra ordet, började experter att kalla på vingpipan.1991 användes winglets i USA för att modernisera en privat jetfodral. Detta gjorde det möjligt att minska bränsleförbrukningen med 7%.
Vid sekelskiftet började passagerarfartyg från ledande företag att vara utrustade med vingar med vertikala vingar. Bland de mest kända:
- Boeing - 737-700, 737-800, 747-400, 777;
- Airbus - A 310-300, A 320, A 330, A 340, A 350, A 380.
- Tu - 96-300, 204, 214, 334.
Helt unika winglets är installerade på den franska jätten A 380. De upptar endast en del av längden på sparens ände, böjda ner och upp. Airbus-ingenjörer testade först denna teknik 1985 med hjälp av dubbelsidiga tips för att minska inversionsfotavtrycket på A 310-300. Kinesiska ingenjörer lyckades utrusta vingarna på sådana "forntida" med moderna standarder för sovjetisk utveckling, såsom An-2 (Y-5C) och An-24 (Xian Y-7).
Vad är winglets för?
Ur teknisk synvinkel är vingpipan en ihålig design såsom monocoque eller semi-monocoque. Winglets installeras inte bara på huvudplanen, utan också på kölen och stabilisatorerna bakom flygkroppen. Förutom aerodynamiska funktioner kan de utföra ett antal uppgifter. Formgivare installerar olika utrustningar på winglets:
- navigationsljus;
- laddar strejkare för att bekämpa blixtar.
Ur fysikens synvinkel tillhandahåller vingpetsen en naturlig förlängning av vingen utan att ändra storleken på vingpinnen. En annan huvuduppgift för winglets är att minska energikostnaderna för rörelse under bildandet av virvlar vid vingarnas spetsar på grund av tryckskillnaden under och över. Exakt önskan att öka förlängningen av vingen och dess effektiva område var det främsta skälet till utseendet på nya element i designen.
Nackdelar
Man bör dock inte tro att winglets bara har positiva aspekter. Deras största nackdelar inkluderar:
- negativ effekt av stark vind i start / landningsläge;
- flygplanets känslighet för turbulens.
För närvarande är ingenjörer på Boeing Corporation i full gång med att utveckla ett flygplan som effektivt kan konkurrera med Airbus A-380. Han fick märkningen av B 777X. Fällbara vingar kan bli en av de nyheter som används för att öka effektiviteten och minska bränsleförbrukningen. Den ungefärliga längden på den vikbara vingsektionen är 7,3 m. Experimenten har två mål: att optimera lastens fördelning av vingen under flygning under start och landning; ökning av vinglyft på Boeing 777X. Den hopfällbara winglet-designen bör innehålla en drivenhet och ett starkt lås.